近红外光纤光谱仪在塑料类型鉴别中的应用

一、引言

随着塑料工业的快速发展，塑料材料的应用范围日益广泛，但随之而来的是塑料废弃物的增加与处理挑战。对塑料类型的快速准确鉴别对于环保和资源再利用具有重要意义。近红外光纤光谱仪以其独特的光谱分析技术，在塑料类型鉴别中发挥着关键作用。

二、近红外光谱塑料类型鉴别的原理

近红外光纤光谱仪在塑料类型鉴别中的原理主要基于不同塑料材料在近红外光谱区域的独特吸收特性。每种塑料材料由于其分子结构、化学键和官能团的不同，对近红外光的吸收、反射和透射特性也有所差异。这些差异使得不同塑料材料在近红外光谱上呈现出独特的“指纹”特征。

通过近红外光纤光谱仪采集塑料样品的光谱数据，并利用化学计量学方法对这些数据进行处理和分析，可以提取出与塑料类型相关的特征信息。这些特征信息包括特定波长下的吸收峰、反射峰或透射峰的强度、位置和形状等。通过比较未知塑料样品的光谱特征与已知塑料类型的标准光谱库，可以实现对塑料类型的快速准确鉴别。

鉴知技术提供 SR50R17 是一款小体积、高性价比的900nm~1700nm近红外光谱仪，采用非制冷型InGaAs传感器，有较高的灵敏度和分辨率。通过搭建反射系统，测试PS、PET、PC样品。

PS样品吸光度谱图

PET样品吸光度谱图

PC样品吸光度谱图

依以上测试谱图来看，特征差异比较明显。

三、近红外光谱分析技术特点

由于科技不断发展，近红外技术软件与硬件有着明显的提升。与此同时，近红外技术的应用成为人们的选择依靠其独有的技术优势。

1. 检测样品时间短，分析效率极高，所以适合检测大量的样品。

2. 可重复性高，稳定性好。

3. 能够提供无损的分析，近红外检测是非接触式的检测，样品不会受到任何改变。

4. 只要获得被检测物的光谱信息即可。

5. 整个检测过程不包含化学反应，安全无毒，对环境友好。

6. 操作简单，便于安装，通过光纤传导可用于特殊环境使用，例如有毒有害环境。

虽然有上述多种优点，但近红外光谱技术不可避免的也会有一些局限性：对微量样品检测精度低，谱图需进行算法处理，黑色样品无法检测等。

四、近红外光纤光谱仪在塑料类型鉴别中的应用

1.环保领域：在垃圾分类和回收过程中，近红外光纤光谱仪能够快速识别不同种类的塑料废弃物，实现资源化利用。

2.产品质量控制：在塑料生产过程中，近红外光纤光谱仪可用于原材料的质量控制和产品批次的一致性检验。

3.科学研究：在塑料材料科学研究中，近红外光纤光谱仪可用于研究不同塑料材料的分子结构、化学键和官能团等特性，以及它们在各种环境条件下的变化行为。

4.执法与监管：在环保执法和监管领域，近红外光纤光谱仪可用于检测市场上销售的塑料制品是否符合相关标准和规定。