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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(lèi)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(lèi)型鑒別中發(fā)揮著關(guān)鍵作用。

二、近紅外光譜塑料類(lèi)型鑒別的原理

近紅外光纖光譜儀在塑料類(lèi)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(lèi)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(lèi)型的標(biāo)準(zhǔn)光譜庫(kù)，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)塑料類(lèi)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(lèi)型鑒別中的應(yīng)用

1.環(huán)保領(lǐng)域：在垃圾分類(lèi)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(lèi)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(xiāo)售的塑料制品是否符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)定。