塑料無處不在，但在我們將它們?nèi)舆M(jìn)回收箱后，它們會(huì)發(fā)生什么呢？大量的垃圾在填埋場或焚燒爐就被處理掉了，從未被回收利用。只有小部分塑料有回收價(jià)值，但分離這些高價(jià)值材料是非常費(fèi)時(shí)費(fèi)力的。

對(duì)塑料樹脂進(jìn)行宏觀標(biāo)識(shí)（見下圖1），但當(dāng)材料被分解成零件或者標(biāo)識(shí)不準(zhǔn)確時(shí)， 這是沒有用的。在這些情況下，通過手工、顏色可視化或者先進(jìn)的人工智能和機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)進(jìn)行分類是不正確亦或是不可能的。安全、快速、干凈的分離材料能增加回收量，我們的環(huán)境也從中得到了明顯的改善。除了保留生產(chǎn)新塑料所需的資源以外，更好的分選工藝還可以減少大氣中的視覺和有害化學(xué)污染。

高光譜成像依賴于塑料樹脂的化學(xué)成分，近年來在回收行業(yè)得到了越來越廣泛的應(yīng)用。高光譜相機(jī)對(duì)塑料進(jìn)行分類的能力并不新鮮。然而，一些限制阻礙了這項(xiàng)技術(shù)在全球塑料回收行業(yè)的實(shí)施:

? 高光譜相機(jī)速度慢，這意味著投資回報(bào)較長

? 黑色塑料不能用光譜方法進(jìn)行分類

? 相機(jī)昂貴得令人望而卻步

有了Specim FX系列高光譜相機(jī)，我們已經(jīng)打破了這些障礙，新的應(yīng)用已經(jīng)興起。FX 系列相機(jī)是快速、可負(fù)擔(dān)的并且覆蓋了廣泛的光譜范圍。Specim是行業(yè)唯一致力于覆蓋400-5200nm的高光譜相機(jī)制造商。Specim FX10的光譜范圍為400-1000nm， Specim FX17的光譜范圍為900-1700nm，SWIR相機(jī)的光譜范圍為1000-2500nm， Specim FX50的光譜范圍為2700-5200nm。

Specim是高光譜成像領(lǐng)域的全球領(lǐng)先者，特別是在回收行業(yè)，許多的FX系列相機(jī)被回收工廠用于對(duì)不同類型的塑料進(jìn)行分類。我們已經(jīng)做了廣泛的研究，跨越許多塑料樣品類型提供的完整光譜范圍。我們可以自信地基于終端用戶的塑料類型或應(yīng)用推薦最佳相機(jī)解決方案。
我們的研究包括 PE, ABS, PVC, PS, PA, PP, PC和PET樣品的測(cè)量、分析和分類。這些常見的回收塑料（如圖2所示）。樣品大多是白色或透明的，并在Specim實(shí)驗(yàn)室測(cè)量。

圖2: 待測(cè)樣品

?我們使用我們的SpecimINSIGHT軟件（SpecimONE平臺(tái)的一部分)處理數(shù)據(jù),并為每個(gè)數(shù)據(jù)立方體構(gòu)建PLS-DA模型。我們將光譜范圍限制在FX10的700-1000nm之間以消除樣品顏色的任何偏差。

如圖3所示，一般來說，分類比較有效。

? 對(duì)于FX10,我可以對(duì)大多數(shù)樣本進(jìn)行分類。要注意PC通常是透明的，因此只有邊緣可以被分類而中心部分被錯(cuò)誤分類為背景

? 對(duì)于FX17,我們制作了一個(gè)精確而文件的模型。與FX10關(guān)于做的樣品有相同的備注

? 對(duì)于SWIR相機(jī)，我們生產(chǎn)了精確的模型。所有的樣本都被分類的很好 ，包括PC的樣品

? 基于FX50的數(shù)據(jù)模型不如SWIR和FX17相機(jī)建立的模型穩(wěn)健和準(zhǔn)確，但仍然非常具有參考性。我們也可以對(duì)透明的PC進(jìn)行分類。所有這些樣品的光譜特征可以在圖4中找到。

圖4:用Specim相機(jī)測(cè)量最常見塑料的全光譜（400-5300nm）包括 PE, ABS, PVC, PS, PA, PP, PC and PET.

眾所周知，黑色塑料是最麻煩的，不能用傳統(tǒng)的近紅外相機(jī)分類。然而，黑色塑料在汽車和電子行業(yè)中都被廣泛應(yīng)用，因此分類和回收至關(guān)重要。在2019年，Specim 開發(fā)了FX50作為黑色塑料分類唯一可用的高光譜解決方案。為了展示FX50的性能，我們測(cè)量了與之前展示類似的樣品，但聚合物中含有碳，使它們都變成黑色。再來，我們使用我們的SpecimINSIGHT軟件構(gòu)建PLS-DA模型進(jìn)行分類。結(jié)果如圖5所示，用PS, ABS, PE, PA, 和PC制成的樣品:我們分類了所有塑料種類。?
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總之，我們可以說，不管塑料的顏色如何，Specim FX系列相機(jī)都適合進(jìn)行分類。根據(jù)應(yīng)用需求，可以使用不同的相機(jī)，下面的表1總結(jié)了結(jié)果

上海昊量光電為Specim FX系列相機(jī)中國總代理，可以為您提供個(gè)性化的咨詢和購買服務(wù)。SPECIM FX有多種產(chǎn)品型號(hào)可選，我們的工程師可以為您挑選出最合適的型號(hào)，或者進(jìn)行個(gè)性化的產(chǎn)品定制。

審核編輯：符乾江