Может ли визуализация

Из 8,3 миллиардов тонн пластиковых отходов, произведенных с 1950-х годов, только девять процентов были использованы повторно1.

За последние несколько лет проблема пластиковых отходов неоднократно попадала в заголовки газет: сообщалось о том, что пластик наносит вред экосистемам в некоторых из самых отдаленных уголков нашей планеты, включая Арктику.

Правительства по всему миру осознают необходимость изменить эту ситуацию и принимают законы, направленные на повышение уровня переработки. Предлагаемое законодательство ЕС, например, устанавливает минимальные целевые показатели по переработанному содержимому пластиковой упаковки, например, 30% для бутылок для напитков к 2030 году и 65% к 2040 году.

Таким образом, отходы становятся важным сырьем, поскольку компании борются за достижение этих важнейших целей. А поскольку цены на сырую нефть – и, следовательно, на чистый пластик – растут из-за роста цен на сырую нефть, переработанный материал становится еще более привлекательным.

Но есть причина, по которой пластик не перерабатывается с такой же скоростью, как бумага, стекло или металл: огромное количество различной упаковочной продукции на рынке затрудняет ее идентификацию, разделение и сортировку.

Технологии визуализации, такие как инфракрасные, гиперспектральные и линейные ПЗС-камеры, сыграли решающую роль в обеспечении надежного обнаружения и сортировки пластиковых отходов, но индустрия переработки пластмасс сталкивается с уникальными проблемами, которые индустрия обработки изображений могла бы и дальше помогать ей преодолевать.

Переработка черного пластика

Sesotec — OEM-производитель, который разрабатывает системы сортировки для вторичной переработки и сегодня установил более 2300 инструментов по всему миру.

Машины компании оснащены рядом камер и датчиков, которые адаптируются в зависимости от типа сортируемого материала, но есть один материал, который расширяет технологические пределы (и который, по словам Sesotec, индустрия фотоники могла бы помочь поддержать), — это черный пластик.

«Черный пластик — одна из самых больших проблем в переработке пластика», — сказал Тобиас Эдер, менеджер по прикладному инжинирингу и технологиям Sesotec, во время недавней онлайн-конференции EPIC по технологиям, посвященной сортировке, переработке и управлению отходами пластика.

Большая часть черной пластиковой упаковки, широко используемой в электронике, пищевых контейнерах, пластиковых пакетах и ​​автомобильной промышленности, окрашена с использованием пигментов сажи, которые предотвращают попадание типичных технологий, используемых в сортировочных инструментах, таких как датчики ближнего инфракрасного диапазона (NIR) или линейные камеры CCD. надежно его обнаружить.

По словам Эдера, компания ищет надежную технологию, которая сможет обнаруживать черные полимеры с точностью обнаружения, сравнимой с ближней инфракрасной областью. «На данный момент у нас есть только некоторые возможности использования датчиков среднего инфракрасного диапазона, но это не тот же уровень, что и NIR, и их необходимо использовать в сочетании с другими датчиками». Он добавил, что, хотя существуют исследовательские и промышленные проекты, ориентированные на это применение, «не существует реальных результатов, которые были бы возможны в промышленном масштабе при той чистоте, которая нужна нашим клиентам».

Помимо датчиков, компания ищет мощные светодиоды с длиной волны 1300–1900 нм, которые позволят обнаруживать более темные пластмассы, а также позволят заменить галогенные лампы и снизить энергопотребление своих машин.

В своих машинах Sesotec использует как камеры линейного сканирования CCD, так и датчики NIR. ПЗС-камеры способны обнаруживать по форме, цвету и отделять цветные материалы от прозрачной фракции. Они имеют разрешение до 0,075 мм и могут быть обучены считывать около 17 миллионов цветов в сочетании с различной осветительной оптикой. В зависимости от применения можно использовать различные варианты освещения — например, проходящий свет обнаруживает пропускание прозрачного материала, а верхний свет обнаруживает отражение непрозрачного материала.

Для обнаружения NIR компания использует камеру собственной разработки. БИК-диапазон можно использовать для обнаружения антипиренов и лотков из ПЭТ; он может различать ПЭВД и ПЭВП; обнаруживать различные комбинации «бутылка/этикетка» или различать ПЭТ и ПЭТГ (бутылки и хлопья). «Библиотека пластмасс» может быть адаптирована к конкретным применениям и типам пластмасс.