一、引言

隨著塑料工業(yè)的快速發(fā)展，塑料材料的應(yīng)用范圍日益廣泛，但隨之而來(lái)的是塑料廢棄物的增加與處理挑戰(zhàn)。對(duì)塑料類型的快速準(zhǔn)確鑒別對(duì)于環(huán)保和資源再利用具有重要意義。近紅外光纖光譜儀的光譜分析技術(shù)，在塑料類型鑒別中發(fā)揮著關(guān)鍵作用。

二、近紅外光譜塑料類型鑒別的原理

近紅外光纖光譜儀在塑料類型鑒別中的原理主要基于不同塑料材料在近紅外光譜區(qū)域的吸收特性。每種塑料材料由于其分子結(jié)構(gòu)、化學(xué)鍵和官能團(tuán)的不同，對(duì)近紅外光的吸收、反射和透射特性也有所差異。這些差異使得不同塑料材料在近紅外光譜上呈現(xiàn)出“指紋”特征。

通過(guò)近紅外光纖光譜儀采集塑料樣品的光譜數(shù)據(jù)，并利用化學(xué)計(jì)量學(xué)方法對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和分析，可以提取出與塑料類型相關(guān)的特征信息。這些特征信息包括特定波長(zhǎng)下的吸收峰、反射峰或透射峰的強(qiáng)度、位置和形狀等。通過(guò)比較未知塑料樣品的光譜特征與已知塑料類型的標(biāo)準(zhǔn)光譜庫(kù)，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)塑料類型的快速準(zhǔn)確鑒別。

鑒知技術(shù)提供 SR50R17 是一款小體積、高性價(jià)比的900nm~1700nm近紅外光譜儀，采用非制冷型InGaAs傳感器，有較高的靈敏度和分辨率。通過(guò)搭建反射系統(tǒng)，測(cè)試PS、PET、PC樣品。

PS樣品吸光度譜圖

PET樣品吸光度譜圖

PC樣品吸光度譜圖

依以上測(cè)試譜圖來(lái)看，特征差異比較明顯。

三、近紅外光譜分析技術(shù)特點(diǎn)

由于科技不斷發(fā)展，近紅外技術(shù)軟件與硬件有著明顯的提升。與此同時(shí)，近紅外技術(shù)的應(yīng)用成為人們的選擇依靠其有的技術(shù)優(yōu)勢(shì)。

1.       檢測(cè)樣品時(shí)間短，分析效率較高，所以適合檢測(cè)大量的樣品。

2.       可重復(fù)性高，穩(wěn)定性好。

3.       能夠提供無(wú)損的分析，近紅外檢測(cè)是非接觸式的檢測(cè)，樣品不會(huì)受到任何改變。

4.       只要獲得被檢測(cè)物的光譜信息即可。

5.       整個(gè)檢測(cè)過(guò)程不包含化學(xué)反應(yīng)，安全無(wú)毒，對(duì)環(huán)境友好。

6.       操作簡(jiǎn)單，便于安裝，通過(guò)光纖傳導(dǎo)可用于特殊環(huán)境使用，例如有毒有害環(huán)境。

雖然有上述多種優(yōu)點(diǎn)，但近紅外光譜技術(shù)不可避免的也會(huì)有一些局限性：對(duì)微量樣品檢測(cè)精度低，譜圖需進(jìn)行算法處理，黑色樣品無(wú)法檢測(cè)等。

四、近紅外光纖光譜儀在塑料類型鑒別中的應(yīng)用

1.環(huán)保領(lǐng)域：在垃圾分類和回收過(guò)程中，近紅外光纖光譜儀能夠快速識(shí)別不同種類的塑料廢棄物，實(shí)現(xiàn)資源化利用。

2.產(chǎn)品質(zhì)量控制：在塑料生產(chǎn)過(guò)程中，近紅外光纖光譜儀可用于原材料的質(zhì)量控制和產(chǎn)品批次的一致性檢驗(yàn)。

3.科學(xué)研究：在塑料材料科學(xué)研究中，近紅外光纖光譜儀可用于研究不同塑料材料的分子結(jié)構(gòu)、化學(xué)鍵和官能團(tuán)等特性，以及它們?cè)诟鞣N環(huán)境條件下的變化行為。

4.監(jiān)管：在環(huán)保和監(jiān)管領(lǐng)域，近紅外光纖光譜儀可用于檢測(cè)市場(chǎng)上銷售的塑料制品是否符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)定。