光电分选技术的历史和发展

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1、光电分选技术的历史和发展在上个世纪 70 年代末，美国国家环保总局开始考虑如果更好的回收塑料，在那个时候，混 合塑料里最难进行分拣的是 PET （聚对苯二甲酸乙二酯）和 PVC(聚氯乙烯)，这两种塑料 含有类似的密度和外表，都沉于水，在 70 年代末，有两位科学家发现可以使用 X 光来探测 PVC(聚氯乙烯)里的氯原子，同时结合压缩空气喷嘴将 PVC 吹出，美国环保总局鼓励这两位 科学家建立一个公司来深度研发和商业化这中特别的设备，在 1981，这两位科学家成了一 家名为“美国国家回收技术公司”简称“NRT” ，从此开启光电分选这个全新的行业。NRT 的第一台机器叫“Vinylcycle” ，

2、使用 X 光来探测氯原子，让将 PVC 从塑料物料流中去 除，该机器是世界上第一台光电分选机。该机器接受从一个振动筛加料的压扁的瓶子，到 80 年代末，超过 40 台机器安装在美国，欧洲，日本以及澳大利亚。随着电脑技术和光谱技术的发展，以及“Vinylcycle”的巨大成功，NRT 首先开始研发以近 红外光（NIR）为基础的分选机，相当于 X 光，近红外有很多优势，近红外光可以探测各种 塑料，成本更低，更容易维护和安全。同时塑料回收行业开始进入一个快速发展的阶段， 回收商不但需要将 PVC 从 PET 里分选出来，同时也需要将有颜色的瓶子从无色的瓶子里分 选出来。在那个时候，颜色分选基本上都是

3、由人工来分选的。在上个世纪 90 年代，NRT 推出两种机器，一种叫 MS-IR 的以近红外为探测光源的不同材质分选设备，一种叫 MS-ES 的以 CCD 拍照为基础的颜色分选设备。这两中设备的推出，让光电分选行业和塑料回收行 业进入一个全新的时代，2000 年 4 月美国纽约时报以标题为“光电分选机实现了垃圾 进去，原料出来”为题全方面报道了光电分选机在塑料回收中的重要作用以及 NRT 在此过 程中的杰出贡献。同时在 90 年代欧洲一些公司开始了光电分选设备的研发和生产，至此， 光电分选行业进入一个蓬勃发展的时代。同时在上世纪 90 年代末，世界上有越来越多的 PET 瓶被回收，在当时 23

4、%的 PET 瓶被回收 利用。同时市场对清洗后的 PET 瓶片需求也越来越多，虽然有越来越多的 PET 瓶是通过分 选机来分选的，但是相对于整个行业来讲，通过光电分选的 PET 瓶还占少数，PET 瓶片里 含有 PVC 瓶片是很多回收商遇到的大问题，同时越来越多的回收商被要求生产出 PVC 含量 小于 50PPM 的瓶片来满足更高层次，如瓶到瓶的要求。市场非常需要一台效果非常好的 瓶片分选机。在 1997 年，世界上第一台瓶片分选机在美国田纳西州的 NRT 工厂诞生，瓶 片分选机的研发成功，是光电分选和 PET 回收行业前进了一大步，通过瓶片分选机的再分 选和匀化物料质量，PET 瓶片的更高层

5、次应用得到了保证。很多的瓶片同时通过探测器， 压缩空气喷嘴要准确的打出杂质，这对程序的运算提出了非常高的要求，这也是 NRT 为回 收业做出的让人印象非常深刻的一款设备。在 10 年后，欧洲的一些同行陆续开放出一系列 的瓶片分选机。如今非常多的瓶片分选机应用于各种对产品质量要求很高的场所。进入 2000 年以后，对高质量的 PET 瓶片需求越来越大，同时 PET 瓶回收量变的更大，因为 化纤业使用了大量的瓶片作为再生纺的原料。很快 PET 瓶砖变成了比较稀缺的资源，这样瓶砖供应商对 PET 瓶砖质量的提升兴趣不大，而市场需求变大，使 PET 瓶源的质量变的越 来越差，这样给 PET 清洗线和光

6、电分选厂家提出了新的要求，因为需要用越来越差的 PET 瓶砖生产出质量越来越好的最终瓶片。NRT 这次又走了在行业的前面，美国 NRT 制造出一 种利用近红外穿透光设备塑料的机器，该机器为提纯型机器（又称精分选） ，可以去除 99% 的 PVC 杂质，同时还为越来越差的原料研发出一款通过反射光探测塑料的多功能分类型机 器（又称粗分选） ，这两种机器都成为 SpydIR, 只是穿透光机器 （精分选）称为 SpydIR-T, 而反射光的（粗分选）称为 SpydIR-R. 至此 NRT 为回收业建立了一个标准的处理流程的机 器安排，通过反射光的粗分选(SpydIR-R)来处理各种成分复杂的原料，然后

7、得到的 PET 再经 过提纯型的精分选（SpydIR-T）来达到低至 10ppm PVC 的高品质最终产品。NRT 穿透光精 分选面世 10 来，有超过 300 台在世界各地安装，同时 NRT 仍是目前世界上唯一一家拥有 该技术的公司。回收行业作为城市矿产，在各个领域得到迅猛的发展，家电和电子废弃物的回收是其中增 长最快的。如果电子废弃物处理不当，会产生很多有毒污染环境的物质，而这些物质有部 分被填满，有部分被焚烧。就目前来说，更多电子废弃物都是通过人工分选和密度分选的 方法来将不同的塑料/金属分开。这些分选可能会对人员健康产生影响，同时密度分选效果 不太好。NRT 首先从环境问题考虑，制造出

8、一台可以将带有阻燃剂的塑料（含溴 Br）从其 他塑料中分选出来，因为含有氯，溴等卤族元素一旦焚烧会对环境产生非常大的影响。 NRT 该机器命名为 Tru-sort 是利用 X 光反射来探测 Br 原子从而达到分选效果。同时考虑一 些微小的金属混合着塑料中，NRT 推出了一款叫做“Metaldirection”的专门低至 1mm 的 微小金属。这两中设备的推出，从根本上解决了，家电和电子废弃物回收所面临的非常困 难的问题。在未来，原料的情况会变的越来越复杂，新的包装材料也会越来越多的出现，NRT 已经准 备着带领整个光电分选行业，来满足回收的需求，目前 NRT 正在这首多层瓶和复合瓶的研 究，目前以及取得非常好的前期效果，同时 NRT 也在利用其“飞行中探测”技术，对瓶片 分选机进行大幅度整改，新的瓶片分选机即将在 2013 年中推出，这将是又一个巨大的技术 进步。同时 NRT 也在努力克服 PS/ABS 分选，该两种物质都含有苯环使得光谱性质非常接 近。对于 2013 年，NRT 另外一个非常重要的工作就是，作为行业技术的领导这，通过公司 成立 30 年来的经验，对所有回收业者进行分选知识的普及，让大家从历史中，其他同行的 成功或失败中，以及分选的基本原理中，认识光电分选，理解光电分选，从而能利用光电 分选让自己的企业成功。