如何利用光学分拣推进回收操作

作者:Satake美国公司 Patric Pike 文章来源:PT《现代塑料》 发布时间:2016-02-22
任何产生中低水平混合颜色回用料并希望回收利用特定颜色回用料的塑料加工厂商,都适合采用光学分拣技术来提高他们工厂中生产的回用料和塑料片价值,以求获得较快的投资回报。然而,这其中需要一些诀窍……

光“色”分拣机可以追溯到20世纪30年代,它们最初用于提高食品的质量和安全。回收聚酯的增长为它们在塑料中的使用铺平了道路——回收首先是从透明的饮料容器中清除绿色和其他颜色,然后去除(PVC)聚氯乙烯和其他聚合物,它们可能和透明PET具有相同颜色,但表现出不同的熔融温度。

当光学分拣对于PET变得司空见惯时,塑料回收行业的其他领域开始实现通过颜色分离回用料的可能性。早期的应用领域之一是PVC塑钢窗回用料市场,因为该市场产生了很多潜在高价值的粘附有橡胶的回用料。这种材料往往是浅色的,黑色橡胶与之连接,使其成为一种理想的颜色分拣的应用。

来自一台Satake光学分拣机的回收塑料分拣试验显示了把透明/天然色的塑料片从白色和其他混合颜色中分离开来的结果

问题及解决办法

虽然塑料回收行业的几个领域非常适合采用颜色分拣设备,但是绝大多数的加工商和回用料处理商在能够实现这种技术可能提供的显著好处之前还有一些障碍需要克服。这些较常见的障碍是:

1.复杂性:虽然具有高对比性的单色流的处理相对容易,但大多数的回用料分拣机需要处理各种千变万化的颜色。直到最近,颜色分拣机才依靠各种光学滤波器、彩色灯以及匹配颜色的背景,来实现特定的颜色分拣。这些分拣机都工作得相当出色,但是针对大多数加工商和回收厂商所碰到的各种各样分拣进行优化,它们就显得太困难并且太耗时间了。此外,学习曲线较高、频繁的员工离职,也使大多数公司没有从光学分拣上获得好处。

2.成本和容量:专用于处理食品工业高容量需求的现有技术,对于大多数的塑料回用料应用,往往显得过于庞大和昂贵。回用料应用经常需要多个分拣来获得最终所需要的产品,而转换又需要花费太多的时间,增加额外的成本。

然而,光学分拣现在对于任何生产中产生高批量回用料,并想把回用料重新引入到自己的原料中或在市场上以高档价格出售的加工商或回收商而言,是一项可行的选择。促进这一技术发展的驱动力是推出基于摄像头的紧凑且用户友好型的全彩色分拣机。

基于最少的操作人员培训,这些机器可以很容易地进行编程来识别目标的颜色;并且一旦设置好,分拣参数可以被存储,这样当更多的相同回用料产生时,可以方便检索。由于采用高速气力顶出销,以及具有模块化设计和高的工作效率,它们大大减少了设备占用空间和初始资本投资。

实施策略

一台功能完备的光学分拣机,应该遵从几个准则:分拣的产品必须被加速、分离;通过一个观察室用摄像机进行扫描和分析;然后不想要的颜色必须被去除。

达到上述要求的第一步是将产品分拣成相对均匀尺寸的颗粒。这可以采用适当的筛选、吸入,或两者的结合来实现。这一步是重要的,因为细小的粉尘和非常小的颗粒会模糊观察区域,并降低分拣效率。另一个试图分拣各种混合粒子尺寸的问题是,一个非常小的颜色缺陷颗粒在一个好的大颗粒旁边,可能会导致两者都被去除,从而影响整体效率。

这些机器可以安装在生产线中,或者安装在离线区域中来处理各个批次的回用料。批次概念的一个好处是,同一台机器可以用来处理来自多条生产线的混合颜色的回用料。在这两种情况下,机器都应安装在振动最小的区域内,以防止可能的叉车损坏,同时温度保持在0~46℃之间,并且远离任何来自过程或清洗中的水喷雾。如果安装在非常恶劣的环境中,则机器应该封闭,将它与极端的热量、水或其他环境因素隔离开来。

机器的周围应有足够的空间,用于它所需要的日常维护和服务。该机器可以用倾箱机、真空系统、气动送料器和其他典型的加工机械进行喂料。这些装置应该采用一种不会引入振动或损坏分拣机进料料斗的方式进行安装。

当以稳定的喂料速度供料时,光学分拣机工作得最好,所以应提供一个足够大的缓冲料斗,一旦加工已经开始后,还需尽量减少启动和停止。

光学分拣机应配备清洁、统一规格的电源;将清洁干燥的空气用于顶杆也是重要的,这通常利用一台带有冷冻干燥器和适当过滤的空气压缩机来实现。采用专用压缩机是较为理想的,因为大多数工厂利用的是车间的空气,专用压缩机可向分拣机提供符合质量要求且保证恒定容量的空气,而不管进料产品污染得怎样。

Satake FMS-2000是一款紧凑型光学分拣机,适合于中小尺寸塑料片以及回用料的处理

Satake Evolution RGB全彩色精密光学分拣机适合于大中批量塑料片和回用料的加工

操作和维护的最佳方法

在光学分拣机安装完成后,最好让制造厂商派负责工厂培训的现场服务工程师上门,以确认正确安装并培训操作人员和车间维修人员。操作人员经过培训后,会使设备的维护相对容易。

在确定正确设置来获得所要求的分拣后,操作人员有必要定期检查,以确保机器保持清洁和维护迟所需要的质量。

大多数的机器包括一个自动刮水器和/或空气排污系统,以使视镜保持清洁;但在极其肮脏的环境中,可能需要操作人员额外的关注。作为一种习惯,大多数的车间都会在每次换班之前或每个新的大批量产品运行之前清洗设备。这通常只需要较短的时间,并能确保机器继续在峰值效率上运行。

一台得到正确安装和维护的光学分拣机可以实现非常快的投资回报,以及多年的相对低成本和低维修服务。这项技术花了很多年的时间才发展到这一步,现在对于任何产生中低水平混合颜色回用料并希望回收利用特定颜色回用料的厂商而言,光学分拣都是适合使用的。

 

关于作者

Patric Pike是Satake美国公司(得克萨斯州斯塔福德)的高级区域销售经理,他已在光学分拣行业中工作了25年以上。Pike早期的兴趣是帮助将这一技术带到塑料回收行业中。Satake公司现在有一个大型的服务于全球塑料碎片处理和回用料行业的光学分拣机生产基地。

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