|
簡(jiǎn)體中文|
English| 發(fā)布日期：2020-12-09 |
多數(shù)塑料粒子和塑料制品的成分從外觀上是很難進(jìn)行區(qū)分的，但是在不少應(yīng)用場(chǎng)景下快速識(shí)別塑料成分卻是個(gè)必須的過(guò)程，例如塑料制品回收、塑料粒子進(jìn)料檢驗(yàn)、進(jìn)貨檢驗(yàn)等。
一、塑料回收快檢
1.實(shí)驗(yàn)儀器： 便攜式拉曼光譜儀
2.實(shí)驗(yàn)樣品：
搜集市面上的水瓶水杯，瓶子底部標(biāo)有不同的回收標(biāo)識(shí)：樣品1瓶底的標(biāo)識(shí)為<01>，樣品2瓶底的標(biāo)識(shí)為<05>，分別代表PET和PP材質(zhì)。
圖1：<01>PET水杯和水杯
3.實(shí)驗(yàn)結(jié)果：
圖2：<01>PET水杯和水杯的原始拉曼光譜
圖2中可以看出這2種塑料的拉曼光譜差異很明顯，可以很容易得進(jìn)行識(shí)別。通常，塑料的拉曼響應(yīng)很強(qiáng)，且峰形尖銳，這非常有利于定性分析。
我們又采集了同一類型的多個(gè)塑料瓶的拉曼光譜，經(jīng)光譜預(yù)處理后，使用主成分分析（PCA）可以直觀的看到這兩類塑料制品的分類情況。
圖3：<01>PET和的PCA三維可視圖
圖3中不難看出，<01>PET和塑料制品可以通過(guò)拉曼光譜技術(shù)很容易的進(jìn)行區(qū)分。
二、塑料制品成分快檢
1.實(shí)驗(yàn)儀器：手持式拉曼光譜儀
2.實(shí)驗(yàn)樣品：塑料制品
圖4：塑料制品
3.實(shí)驗(yàn)結(jié)果:
檢測(cè)了塑料制品十幾個(gè)不同位置處的拉曼光譜，通過(guò)與云端數(shù)據(jù)庫(kù)中的塑料庫(kù)進(jìn)行數(shù)據(jù)比對(duì)，共檢出六種塑料成分，其拉曼光譜如圖6所示。
圖5：檢出的6種塑料成分的拉曼光譜
圖5的譜圖表明，六種塑料的拉曼光譜之間的差異非常明顯，可以很容易的進(jìn)行定性判別。
直接解析拉曼光譜是個(gè)非常困難的過(guò)程，我們通過(guò)如海的云端數(shù)據(jù)庫(kù)將未知塑料的拉曼光譜與標(biāo)準(zhǔn)拉曼光譜進(jìn)行比對(duì)，通過(guò)簡(jiǎn)單的軟件操作就可以在5s之內(nèi)得到塑料成分的識(shí)別結(jié)果，圖6中就展示了幾種塑料制品的判定結(jié)果。如海的數(shù)據(jù)庫(kù)中涵蓋了常用的工程塑料，可以滿足大部分用戶的使用需求。
圖6：軟件界面顯示的塑料判別結(jié)果
以上就是近期理化實(shí)驗(yàn)室整理的兩項(xiàng)工作啦~
塑料的拉曼光譜譜峰尖銳，特異性非常強(qiáng)，定性應(yīng)用不需要很復(fù)雜的算法工具，并且如海數(shù)據(jù)庫(kù)中包含了大部分的工程塑料，通過(guò)簡(jiǎn)單的軟件操作就可以輕松識(shí)別出塑料的成分啦~
