客观日本

拉曼光谱分析法分拣塑料的新技术

2012年10月29日 能源环境

至今为止,废旧塑料的分拣技术是一大难题,其最大的原因是塑料的种类繁多。为了克服这一难题,进一步推进资源有效利用及回收再利用,日本开发出利用拉曼光谱分析法分拣废旧塑料的新技术。

近年来,日本的各种回收利用法付诸实施,报废的家电及汽车由厂商负责回收,几乎所有的零部件都可以作为资源回收再次用。但是,其中废塑料的处理是一项急待解决的重要课题。在废塑料中,除了像汽车保险杠等大型零部件之外,大多数都是加工成ABS树脂、聚丙烯(PP)、聚苯乙烯(PS)等不同种类的混合塑料混合。使用这样的混合塑料,无法再生制成用于家电产品的高品质零部件。只能够作为包装使用的缓冲材料等原料,或者作为生产热能时使用的燃料。

用于废旧塑料分拣的传统方法是通过手工筛选,或使用近红外线传感器进行分类处理,但一个最大的障碍就是成本和挑选的精确度问题。如果废品回收企业不能够对大量的废塑料进行快速并且高精度的挑选,则就不能够将这些废塑料作为再生塑料的原料投入流通市场。

大阪府和福冈县从事回收利用业务的株式会社Saimu的董事长土田保雄说,“大约5年前,有关废塑料的分拣技术,我们请教了近畿大学产业理工学院的河济博文教授。教授回答说:‘如果从商业角度考虑的话,最佳的选择是使用拉曼光谱分析法’。从那时起,我们便开始了世界上前所未有的、全新分拣系统的研究开发。”

土田保雄董事长 (佐佐木节 摄影)

Saimu在废塑料分拣处理上导入的拉曼光谱分析法,是利用物质在光线照射的情况下,不同的物质所受到的照射光不同这一现象的分析法。用激光照射塑料碎片时,通过检测拉曼光谱来分拣不同种类。这一方法的最大特点是分拣精确度高。与测定吸收光线强弱的近红外线方式有所不同,着色的塑料碎片也能够正确地分门别类。而且,从激光照射到分拣花费的时间仅为1000分之3秒。速度比近红外线方式快了近100倍。

在2011年10月开始正式运转的分拣系统中,以每分钟100米速度转动的传送带上,各种材质的塑料碎片源源不断地移动。根据分拣结果,再由传送带末端的压缩空气喷枪,将不同种类的废塑料碎片喷射到不同的回收容器中。

土田董事长说“由于原油价格的上涨,再生塑料原料的月产量只要超过300吨,就可以满足事业核算的基准了。现在,我们大阪公司的发货量为每月大约500吨。如果不使用拉曼光谱分析法就根本达不到这个数字。”

过去,有关废塑料的再利用,企业社会责任(CSR)的色彩较为浓厚,在拉曼光谱分析法的分拣技术实用化后,今后很可能发生巨大的变化。因为这不仅是一个环境对策及资源的有效利用,对于生产商来说,在成本方面也具有很大的吸引力。而且,Saimu开发的分拣系统,不仅在废塑料的分拣上,在食品、医疗等需要高度安全保障领域的监测及筛选上也可望有广阔的前景。