光电分选技术的历史和发展

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”，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%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，然后得到的PET再经过提纯型的精分选（SpydIR-T）来达到低至10ppmPVC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。