イメージングが可能か

1950 年代以降に生産された 83 億トンのプラスチック廃棄物のうち、再利用されたのはわずか 9 パーセントです1。

プラスチック廃棄物問題はここ数年、繰り返し大きく報道されており、北極を含む地球上で最も辺鄙な環境のいくつかではプラスチックが生態系を乱しているという報告がなされている。

世界中の政府がこの状況を変える必要性を認識しており、リサイクル率を向上させるための法律を導入しています。 たとえば、提案されている EU 法案では、プラスチック包装のリサイクル含有量について、飲料ボトルでは 2030 年までに 30%、2040 年までに 65% などの最低目標を設定しています。

したがって、企業がこれらの重要な目標を達成するために奮闘する中、廃棄物は重要な原材料となりつつあります。 そして、原油コストの上昇により原油、ひいてはバージンプラスチックの価格が上昇する中、リサイクル材料はさらに魅力的になってきています。

しかし、プラスチックが紙、ガラス、金属と同じ割合でリサイクルされないのには理由があります。市場にはさまざまな包装製品が膨大にあるため、識別、分別、分別することが困難です。

赤外線、ハイパースペクトル、CCD ラインカメラなどのイメージング技術は、プラスチック廃棄物の信頼性の高い検出と分別を可能にするために極めて重要ですが、リサイクル業界はプラスチックに関する特有の課題に直面しており、イメージング業界が引き続きその克服を支援できる可能性があります。

黒いプラスチックのリサイクル

Sesotec は、リサイクルのための分別システムを開発する OEM で、現在世界中で 2,300 台以上の機器が設置されています。

同社の機械には、選別される材料の種類に応じて調整されたさまざまなカメラやセンサーが搭載されているが、技術的な限界を押し上げる材料の1つ、そしてフォトニクス業界が支援できる可能性があるとセソテックが主張する材料の1つは黒色のプラスチックだ。

「黒色プラスチックは、リサイクルにおける最大の問題の 1 つです」と、プラスチックの選別、リサイクル、廃棄物管理に関する最近の EPIC オンライン技術会議で Sesotec のアプリケーション エンジニアリング & テクノロジー マネージャーのトビアス・エダー氏は述べました。

電子機器、食品容器、ビニール袋、自動車産業で広く使用されているほとんどの黒いプラスチック包装は、近赤外線 (NIR) センサーや CCD ライン カメラなどの選別機器に使用される一般的な技術が使用できないカーボン ブラック顔料を使用して着色されています。それを確実に検出します。

同社は、近赤外線に匹敵する検出精度で黒色ポリマーを検出できる信頼性の高い技術を探しているとエダー氏は述べた。 「現時点では、中赤外線センサーを使用した機能しかありませんが、NIR と同じレベルではないため、他のセンサーと組み合わせて使用​​する必要があります。」 同氏は、この用途に焦点を当てた研究/産業プロジェクトは存在するが、「顧客が必要とする純度で産業規模で実現可能な実際の結果は存在しない」と付け加えた。

同社はセンサーに加えて、より色の濃いプラスチックの検出を可能にするだけでなく、ハロゲン電球の代替や機械の消費電力の削減も可能にする、1,300～1,900nmの波長の高出力LEDを探しています。

Sesotec 社の機械では、CCD ライン スキャン カメラと NIR センサーの両方を使用しています。 CCD カメラは、形状、色によって検出し、着色された物質を透明な部分から分離できます。 最大 0.075 mm の解像度があり、さまざまな照明光学系と組み合わせて約 1,700 万色を読み取るように教えることができます。 用途に応じてさまざまな照明オプションを使用できます。たとえば、透過光は透明なマテリアルの透過を検出し、トップライトは不透明なマテリアルの反射を検出します。

NIR検出には自社開発のカメラを使用しています。 NIR は難燃剤や PET トレイの検出に使用できます。 これにより、LDPE と HDPE を区別できます。 さまざまな「ボトル/ラベルの組み合わせ」を検出したり、PET と PETG (ボトルとフレーク) を区別したりできます。 「プラスチック ライブラリ」は、特定の用途やプラスチックの種類に適合させることができます。