Dieser Artikel ist im Mai 2017 zum Thema Kunststoffrecycling erschienen . Melden Sie sich noch heute an, um auf alle gedruckten Inhalte zuzugreifen .
Da das Volumen der zurückgewonnenen Kunststoffe zunimmt und die Rückgewinnung großer eingehender Materialien (MRFs) einfacher wird, wird die Verwendung optischer Systeme zum Sortieren von Kunststoffen mit Harzen und Farben immer üblicher.
Diese Nachfrage und Investition von Prozessoren hat dazu beigetragen, optische Innovationen voranzutreiben. Um den Lesern das Verständnis des Klassifizierungstechnologiesystems zu erleichtern, enthält dieser Artikel eine allgemeine Statusaktualisierung. Die Bewertung konzentriert sich nur auf optische Methoden und umfasst keine tragbaren Harzbestimmungsgeräte oder andere Technologien wie Elektrostatik oder Maschinen, die auf Dichtetrennung basieren.
Von der Landwirtschaft bis zur Infrarot-Innovation
Obwohl oft als moderne Methode der Recyclingtechnologie positioniert, ist die optische Sortierung selbst ein Sektor, der sich über 90 Jahre erstreckt. Die ursprüngliche Technologie wurde zum Sortieren von Tomaten, Reis, Kaffeebohnen und anderen landwirtschaftlichen Produkten entwickelt.
Beim Sortieren von Kunststoffen wurden Ende der 1980er Jahre die ersten Farbklassifikatoren verwendet , um transparente Farben von grünem PET zu trennen , und grundlegende Gummiidentifizierer wurden zum Sortieren von PET- und HDPE -Behältern auf den Markt gebracht .
Diese neuen Einheiten haben die Trockenzündmethode und die Kaugummi-Erkennungsmethode durch Geruch ersetzt.
Der optische Separator kann verschiedene Arten von Kunststoff verarbeiten, darunter Flaschen und andere Produkte, oder geschredderte Materialien wie Chips. Außerdem gibt es Sortiereinheiten für Kunststoffkugeln. Sortiermaschinen werden in verschiedenen Recyclinganwendungen eingesetzt, darunter MRFs und Kunststoffrecyclinganlagen.
Das typische System umfasst einen Zufuhrförderer; Zahnfleischortung, Sensor, Computer, pneumatischer Separator. Solche Systeme verwenden oft eine Dosiervorrichtung wie eine Vibrationsrinne oder ein Scheibensieb für eine Produktion mit wenig oder keiner Verklumpung.
In Bezug auf die allgemeine Kaugummi-Sortiertechnologie werden zwei Methoden verwendet: Röntgen und Spektroskopie. In Röntgensystemen wird die Kunststoffeinheit auf elementarer Ebene analysiert. Dazu gehört die XRF -Technologie (Röntgenoptik).
In Bezug auf die Spektroskopie lesen mehrere Techniken Lichtwellenlängen, einschließlich Fourier-Transformations-Infrarot (FTIR) , nahes Infrarot (NIR) , mittleres Infrarot (MIR) und Raman-Laser. Diese spektroskopischen Techniken projizieren Licht oder Laser auf den Kunststoff und messen dann die Absorption oder Brechung des Lichts, da verschiedene organische Moleküle Licht bei unterschiedlichen Wellenlängen absorbieren. Sie suchen nach Verbindungen wie Kohlenstoff-Wasserstoff, Kohlenstoff-Sauerstoff oder Kohlenstoff-Kohlenstoff. Diese Rasseninformationen ermöglichen es der Maschine, die Art des Kunststoffs zu identifizieren und ihn dann auszusortieren.
Jeder optische Ansatz hat seine Vor- und Nachteile. Beispielsweise kann XRF Brom und Chlor nachweisen und so zwischen halogenierten und nicht-halogenierten Kunststoffen unterscheiden. Röntgensysteme können auch stark kontaminierte Kunststoffe gut aussortieren. Insgesamt sind Röntgengeräte jedoch beim Sortieren von Kunststoffen weniger verbreitet und bei der Identifizierung von Mineralien tendenziell bequemer.
Die Kehrseite der spektroskopischen Methoden ist, dass sie Bromzusätze, wie sie beispielsweise als Flammschutzmittel verwendet werden, nicht identifizieren können. Auch wenn die FTIR- und Raman-Lasermethoden mehr Details als NIR bieten und schwarzen Kunststoff besser mit höherer Farbqualität identifizieren können, ist NIR schneller, billiger und dominiert den Markt.
Kunststoffe können auch mithilfe von Bildverarbeitungstechnologie, die Kameras (häufig lineare CCD -Kameras ) und Innovationen wie Spektrophotometrie verwendet, nach Farbe sortiert werden.
Ziel ist es, die Effizienz zu steigern
Mehrere Faktoren bestimmen die Effektivität und Effizienz der MRF -Triageeinheit oder -Wiederherstellung.
Materialdetails helfen bei der Bestimmung der Produktivität. Wenn Betreiber beispielsweise eine Maschine für mehrere Sortierklassen verwenden möchten, können die Gesamteffizienz und die Verarbeitungskapazität reduziert werden.
Therapeuten bemerken auch, dass eine Größenänderung die Effizienz beeinträchtigt, wobei Probleme auftreten, wenn das Zielmaterial zu klein oder dünn ist. Daher kann eine Einheit 7 bis 8 Tonnen pro Stunde produzieren, da sie identische Materialien handhabt und sie in mehrere Klassen bewegt. Aber wenn dieselbe Maschine verwendet wird, um mit verschiedenen Klebstoffen und Kunststoffen umzugehen
Geringes Gewicht, die Produktivität kann von 2 auf 3 Tonnen pro Stunde sinken.
Wie wird die visuelle Wirksamkeit verbessert? In Interviews mit fast einem Dutzend Experten wurden folgende Erkenntnisse und Trends aufgenommen:
* Einheiten sind jetzt skalierbarer. Beispielsweise wird die Riemenbreite breiter gemacht, um die Effizienz zu steigern.
* Die Anzahl der beweglichen Teile wurde reduziert. Beispielsweise wurden Festkörpersensoren durch Lichtmaschinen oder Sucher ersetzt.
* Bei der Spänesortierung steigern gleich große Späne die Effizienz.
* Chip-Klassifikatoren sind pro Pfund Nutzlast teurer als andere Einheitsklassifikatoren. Um Chips zu sortieren, müssen Sie eine hohe Genauigkeit gegenüber behandelten Behältern und stärkeren Luftventilen haben.
* Klassifizierer können durch Verbesserung neuer Software verbessert werden, sodass vorhandene Einheiten neue Klebstoffe oder Produkte verarbeiten können.
* Optische Teiler versuchen, andere Verarbeitungseinheiten in MRFs unterzubringen .
* Die Branche der Siebgeräte verändert sich ständig. Eine aktualisierte Datenbank, die von „Modern Plastics Recycling“ gepflegt wird, listet 16 Ausrüstungshersteller für Nordamerika auf. Ständig treten neue Firmen in den Markt ein, während andere manchmal ausscheiden. Wir haben auch einige Konsortien und Übernahmen in diesem Bereich gesehen.
* Viele Hersteller von Screening-Ausrüstung sind formell mit Gesamtsystemfinanzierern verbunden, um integrierte Lösungen anzubieten.
* Chinesische Ausrüstungshersteller steigen in den Chip-Sortiermarkt ein.
* Nach einer Schlussfolgerung hat sich die Zahl der verschiedenen Sortiereinheiten der Hersteller in den letzten zehn Jahren vervierfacht.
die Zukunft des Screenings
Hersteller und Anwender optischer Screening-Ausrüstung weisen auf eine Handvoll wichtiger Faktoren hin, die die Branche im Laufe der Zeit verändern können.
Ausrüstungslieferanten konzentrieren sich auf neue Sortierherausforderungen, die die Bemühungen vieler Interessengruppen in der Wertschöpfungskette des Kunststoffrecyclings behindert haben.
Mit der Zunahme von Materialrückgewinnungsprogrammen und der zunehmenden Verbreitung des recycelbaren Sortiments stellen Hersteller beispielsweise eine schlechte Qualität der eingehenden Materialien fest. Unterdessen bedeuten Änderungen im Verpackungsdesign, dass mehr gefährliche Stoffe in der Pipeline sind. Zu diesen Produkten gehören Flaschenetiketten, flexible und mehrschichtige Verpackungen, Kleinverpackungen (Kaffeepads, Medikamentenflaschen usw.), PET -Thermoformen und mehr schwarzer Kunststoff.
Die nächste Stufe des Screenings wird wahrscheinlich Maschinen beinhalten, die schneller laufen können und ein höheres Profil und eine höhere spektrale Auflösung haben. Zur Handhabung der oben genannten neuen Verpackungsformate ist eine höhere Genauigkeit erforderlich. Die Herausforderung besteht darin, diese Materialien aus dem internen Recyclingstrom zu absorbieren und dann die separaten Komponenten zu ergänzen.
Der Wandel in der Kunststoffproduktion wird ein großes Thema für die Verarbeiter bleiben. Am Markt werden sich optische Lösungen durchsetzen, die mit dem Materialmix entwickelt werden können.
Jerry Powell ist Gründer und Chefredakteur von Recycling Modern Plastics und kann unter jpowell@resource-recycling.com erreicht werden .
Bei der Entwicklung dieses Artikels haben technische Experten mehrerer Unternehmen Feedback gegeben, darunter solche von B+B , Eaglevision, Green Machine, MSS, NRT , Bellins, Sysotec und Tomra.
