Teknologi SWIR untuk Pengisihan Plastik dan Pengenalpastian Bahan

1. Pengenalan

Ketika perhatian global terhadap perlindungan alam sekitar dan penggunaan semula sumber semakin meningkat, kecekapan dan ketepatan kitar semula plastik dan pengasingan bahan menjadi kritikal. Kaedah pengasingan tradisional adalah perlahan dan mudah ralat, tidak dapat memenuhi permintaan pengeluaran moden. Teknologi inframerah gelombang pendek (SWIR), dengan sifat optiknya yang unik dan kepekaan yang tinggi, muncul sebagai penyelesaian utama untuk pengelasan plastik dan pengasingan bahan. Kertas kerja ini membincangkan aplikasi SWIR dalam pengenalpastian plastik dan pengasingan bahan, dan menganalisis kelebihannya dalam meningkatkan kecekapan pengasingan automatik dan mempromosikan penggunaan semula sumber. Zhuhai Tianhui ialah pereka penyelesaian SWIR dan pembekal sumber cahaya.

Teknologi SWIR untuk Pengisihan Plastik dan Pengenalpastian Bahan 1

2. Prinsip Teknikal SWIR

SWIR menggunakan jalur 1000–1700 nm, yang menawarkan:

- Tindak balas spektrum getaran molekul: Polimer yang berbeza menunjukkan puncak penyerapan ciri yang bertindak sebagai "cap jari" bahan

- Penembusan tinggi: Cahaya menembusi permukaan, mengesan struktur dalaman tanpa mengira pencemaran permukaan atau salutan

- Ciri-ciri sinaran terma: Sensitif terhadap perubahan mikrostruktur dalam bahan

3. SWIR dalam Pengelasan Plastik

3.1 Pelaksanaan Teknikal

- Pengukuran & analisis spektrum: Kamera SWIR (InGaAs) mengumpul spektrum yang dipantulkan; algoritma pembelajaran mesin masa nyata melakukan pengenalpastian

- Pengimejan SWIR multispektral + lengan robot berkelajuan tinggi: Analisis dan pengisihan spektrum semasa terbang

3.2 Kajian Kes

- Kitar semula plastik: Membezakan PET hampir lutsinar berbanding PVC (puncak penyerapan pada 1.4 µm & 1.7 µm); ketulenan >99%

- Pengasingan sisa industri: Mengenal pasti bahan walaupun terdapat habuk/filem (≤2 mm); tidak terjejas oleh kekotoran permukaan

- Loji berketepatan tinggi: Barisan SWIR mengasing campuran PP/PE (dengan habuk, filem) pada 1000 kg/j, ketepatan 99.5%,

Teknologi SWIR untuk Pengisihan Plastik dan Pengenalpastian Bahan 2

4. SWIR dalam Pengisihan Bahan Umum

4.1 Pelaksanaan Teknikal

Pendekatan spektrum/pengimejan yang sama, dilanjutkan kepada logam, kaca, kertas.

4.2 Kajian Kes

- Pemulihan logam: Mengasingkan Al, Cu, Fe (kesucian >98%)

- Sisa industri: Menembusi habuk/filem; imuniti terhadap pencemaran permukaan

- Barisan logam berketepatan tinggi: SWIR mengasingkan campuran Al/Cu pada 1200 kg/j, ketepatan 99%, ralat

5. Meningkatkan Kecekapan Pengisihan Automatik & Penggunaan Semula Sumber

- Operasi semua cuaca: Prestasi stabil dalam jerebu, asap, siang atau malam

- Pengecaman ketepatan tinggi: Penyerakan rendah & puncak khusus polimer memberikan ketulenan >99%

- Kecerdasan dipacu data: Analisis masa nyata meramalkan trend salah susun, membolehkan pelarasan proaktif

6. Trend & Cabaran Masa Depan

- Gabungan sensor: SWIR + radar gelombang-mm/LiDAR untuk ketepatan dan keteguhan yang lebih tinggi

- Pengurusan dipacu AI: Algoritma data raya & pembelajaran mendalam akan meramalkan isu pengisihan dan parameter pelarasan automatik

- Cabaran: Meningkatkan ketepatan/kebolehpercayaan selanjutnya; menjamin keselamatan data pengisihan daripada kebocoran; mengurangkan kos sistem untuk penggunaan besar-besaran

7. Kesimpulan

Teknologi SWIR menawarkan prospek luas untuk pengisihan plastik dan bahan campuran. Dengan meningkatkan kelajuan dan ketepatan pengecaman automatik, ia meningkatkan kadar kitar semula dan menyokong perlindungan alam sekitar. Kemajuan masa hadapan akan mengembangkan SWIR ke dalam lebih banyak aliran sisa dan aplikasi ekonomi kitaran.

Dengan memanfaatkan penembusan yang mendalam dan penyebaran LED SWIR yang rendah, Zhuhai Tianhui telah menggunakan penyelesaian SWIR untuk pemeriksaan kecacatan dalaman dan pengasingan resin, plastik dan silikon. Sistem dalam talian tanpa sentuhan dan tanpa pemusnah ini meningkatkan hasil laluan pertama dan mengurangkan kos kerja semula/panggilan balik. Modul LED Tianhui—menggunakan acuan DOWA—telah membuktikan ketepatan, kemudahan penyepaduan dan kestabilan jangka panjangnya dalam elektronik, automotif, pembungkusan makanan, kitar semula plastik dan fabrik semikonduktor, menjadi enjin optik utama untuk peningkatan kualiti. Melangkah ke hadapan, Zhuhai Tianhui akan terus mengintegrasikan sumber SWIR dengan gabungan berbilang sensor dan algoritma pintar, membantu pengeluar bergerak ke arah ketepatan yang lebih tinggi, kos yang lebih rendah dan pengurusan kualiti yang lebih pintar.