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科学技术

塑料的分拣技术――拉曼光谱分析法的新用途

　　由于废旧塑料的种类多种多样，其分拣技术是至今为止的难题。有关克服这一难题，进一步推进了资源有效利用的回收再利用技术，请看佐佐木节发来的报道。

　　在日本，由于各种回收利用法的实施，报废的家电及汽车由厂商负责回收，几乎所有的零件都可以作为资源得以再次利用。但其中存在的课题之一是废塑料的处理。这些废塑料中，除了像汽车保险杠等大型零部件之外，大多数都是加工成ABS树脂、聚丙烯（PP）、聚苯乙烯（PS）等不同种类的塑料混合在一起的碎片送至回收企业。但是，使用这样的混合塑料，无法再生制成用于家电产品的高品质零部件。只能够作为包装使用的缓冲材料等原料，或者作为回收热能时使用的燃料。

　　至今为止，用于废旧塑料分拣的方法是通过手工筛选，或使用近红外线传感器按照种类一一鉴别，但一个最大的障碍就是成本和挑选的精确度问题。如果废品回收企业不能够对大量的废塑料进行快速并且高精度的挑选，那么就不能够将这些废塑料作为再生塑料的原料卖给生产商。

　　“大约5年前的事情了，有关废塑料的分拣技术，我们请教了近畿大学产业理工学院的河济博文教授。当时教授对我说：‘如果从商业的角度考虑的话，只有使用拉曼光谱分析法了’。从那时起，便开始了世界上前所未有的、全新分拣系统的研究开发。”

　　讲这番话的是在大阪府和福冈县从事回收利用业务的株式会社Saimu的董事长土田保雄。

　　Saimu在废塑料分拣上导入的拉曼光谱分析法，是利用物质在光线照射的情况下，由于其分子所固有的振动，不同的物质所受到的照射光不同这一现象的分析法。用激光照射塑料碎片时，通过检测其拉曼光谱来分拣不同种类。这一方法的最大特点在于其分拣精确度非常高。因为这一方法不用接触鉴别对象就可以判断其分子构造，所以不仅可以分拣用水清洗后潮湿的塑料碎片，并且与测定吸收光线强弱的近红外线方式有所不同，着色的塑料碎片也能够正确地分门别类。而且，从激光照射到分拣花费的时间仅为1000分之3秒。速度为近红外线方式的100分之1。

　　在去年10月开始正式运转的Saimu分拣系统中，以每分钟100米速度转动的传送带上，各种材质的塑料碎片源源不断地移动。这些塑料碎片，由5毫米间隔排列了50个的激光传感器进行分拣，根据分拣结果，再由传送带末端的压缩空气喷枪，将不同种类的废塑料碎片喷射到不同的回收容器中。

　　“最近，由于原油价格的上涨，再生塑料的原料只要超过月产量300吨，就可以充分满足事业核算的基准了。现在，我们大阪公司的发货量为每月大约500吨。这是不用拉曼光谱分析法就根本达不到的数字。”土田说。

　　这些再生塑料原料卖给家电生产商等后，再次成形，作为新的电视机及冰箱、洗衣机等家电的零件。在之前废塑料的再利用上，企业社会责任（CSR）的色彩较为浓厚，在拉曼光谱分析法的分拣技术实用化后，今后很可能发生巨大的变化。因为这不仅是一个环境对策及资源的有效利用，对于生产商来说，在成本方面也具有很大的吸引力。另外，Saimu开发的分拣系统，不仅在废塑料的分拣上，在食品、医疗等需要高度安全保障领域的监测及筛选上也可望有广阔的前景。为此，对于这项塑料分拣技术，不仅受到回收再利用行业的关注，还受到世界其它领域众多企业的关注。

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