JPH1038807A - Plastic discriminating method and plastic discriminating device - Google Patents

Plastic discriminating method and plastic discriminating device

Info

Publication number
JPH1038807A
JPH1038807A JP19353896A JP19353896A JPH1038807A JP H1038807 A JPH1038807 A JP H1038807A JP 19353896 A JP19353896 A JP 19353896A JP 19353896 A JP19353896 A JP 19353896A JP H1038807 A JPH1038807 A JP H1038807A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
plastic
spectrum
raman
wave number
raman spectrum
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP19353896A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Toshiaki Ito
利昭 伊藤
Yu Koishi
結 小石
Hiroo Hamaguchi
宏夫 浜口
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hamamatsu Photonics KK
Kanagawa Academy of Science and Technology
Original Assignee
Hamamatsu Photonics KK
Kanagawa Academy of Science and Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hamamatsu Photonics KK, Kanagawa Academy of Science and Technology filed Critical Hamamatsu Photonics KK
Priority to JP19353896A priority Critical patent/JPH1038807A/en
Publication of JPH1038807A publication Critical patent/JPH1038807A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/62Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light
    • G01N21/63Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light optically excited
    • G01N21/65Raman scattering

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a plastic discriminating method and a plastic discriminating device that can discriminate sorts of waste plastic without complicated processing to obtained data. SOLUTION: When waste plastic 1 placed on a belt conveyor 2 is conveyed into a specified position, laser beams are applied from a laser device 3 and spectrally diffracted by a Raman spectroscope 4, and a Raman spectrum is recorded in a recording part 5. Data of the wave number of a plurality of Raman lines and the relative intensity value of the spectrum in that wave number is extracted from the spectrum. The extracted data is compared with standard plastic sample data, previously measured and recorded in a database recording part 7, by a comparing part 6, and the result is sent to a discriminating part 8. According to the discriminated result, an instruction is sent to a sortor 9 from the discriminating part 8, and the waste plastic 1 is sorted to specified places.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、プラスチックのリ
サイクル過程における廃棄物プラスチックの素材の判別
方法およびプラスチックの素材の判別装置に関し、特に
ラマンスペクトルを利用することによるプラスチックの
判別方法およびプラスチックの判別装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method of discriminating a plastic material and a plastic material discrimination device in a plastic recycling process, and more particularly to a plastic discrimination method and a plastic discrimination device using a Raman spectrum. About.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、プラスチックのリサイクル過程に
おいては、廃棄物プラスチックの素材の同定を近赤外ス
ペクトルを利用する近赤外法で行う試みがある(例え
ば、特開平6ー210632、特開平6ー30802
2、特開平7ー151603)。特開平6ー21063
2の公開公報では、プラスチックの分子構造式に基づ
き、赤外領域または近赤外領域の吸収によりそのプラス
チックの素材の官能基を判別して、その種類を分別する
方法が示されている。また、特開平6ー308022の
公開公報では、プラスチックに近赤外光を照射して吸収
スペクトルを測定し、その1次または2次等の微分スペ
クトルを求めて、測定波長領域における微分スペクトル
の正負等を判別して、あらかじめ求めておいた標準プラ
スチックの微分スペクトルと比較してその適合率を求め
て、その最大の適合率を示す標準プラスチック試料の材
質を未知のプラスチックの材質と判定する方法が示され
ている。また、特開平7ー151603の公開公報に
は、被判別プラスチックの判別に必要な近赤外線吸収ス
ペクトルの測定可能な位置を被判別プラスチック上に検
出する方法が示されている。これらは、いずれも近赤外
の吸収反射スペクトルを利用するものである。
2. Description of the Related Art Conventionally, in the process of recycling plastics, there has been an attempt to identify materials of waste plastics by a near-infrared method utilizing a near-infrared spectrum (for example, JP-A-6-210632, JP-A-6-210632). -30802
2, JP-A-7-151603). JP-A-6-21063
No. 2 discloses a method of discriminating a functional group of a plastic material based on absorption in an infrared region or a near-infrared region based on a molecular structural formula of the plastic and classifying the type. In Japanese Unexamined Patent Publication No. Hei 6-308022, a plastic is irradiated with near-infrared light to measure an absorption spectrum, and a first-order or second-order differential spectrum is obtained. Is determined by comparing with the previously obtained differential spectrum of the standard plastic to determine its precision, and determining the material of the standard plastic sample showing the maximum precision as the material of the unknown plastic. It is shown. Further, Japanese Patent Laid-Open Publication No. Hei 7-151603 discloses a method of detecting a measurable position of a near-infrared absorption spectrum required for discrimination of a plastic to be discriminated on the plastic to be discriminated. All of these use near infrared absorption and reflection spectra.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来のこれら
の方法には、次のような問題点がある。
However, these conventional methods have the following problems.

【0004】近赤外吸収スペクトルは分子の振動遷移に
基づく吸収の倍音、結合音であるので、そのスペクトル
は一般にブロードである。したがって、被判別プラスチ
ックの素材の判別過程で複雑なデータ処理技術が要求さ
れる。共重合体を含む場合はさらに判別過程が複雑とな
る。
[0004] Since the near-infrared absorption spectrum is an overtone and a combined sound of absorption based on vibrational transition of molecules, the spectrum is generally broad. Therefore, a complicated data processing technique is required in the process of determining the plastic material to be determined. When the copolymer is contained, the discrimination process is further complicated.

【0005】また、近赤外反射吸収スペクトルでは、プ
ラスチック表面の直接反射の影響を受けるので、スペク
トルの形状が透過吸収スペクトルの場合と異なる。した
がって、被判別プラスチックのスペクトルに微分処理等
の条件が新たに加わり、データ処理が複雑になる。
In the near-infrared reflection absorption spectrum, the shape of the spectrum is different from that of the transmission absorption spectrum because it is affected by the direct reflection of the plastic surface. Therefore, conditions such as differential processing are newly added to the spectrum of the plastic to be discriminated, and data processing becomes complicated.

【0006】また,近赤外領域に強い吸収をもつ付着物
が被判別プラスチックの表面にあると、その付着物の影
響を受けてプラスチック素材の情報がスペクトルから正
確に得られない場合もある。
[0006] Further, if there is a substance having strong absorption in the near infrared region on the surface of the discriminated plastic, the information of the plastic material may not be accurately obtained from the spectrum due to the influence of the substance.

【0007】さらに、プラスチックの種類によっては著
しく吸収の強いものがあり、この場合にはスペクトルに
吸収飽和は起こるので、判別に必要な情報が得られず、
被判別プラスチックの判別に支障をきたす。
Further, some types of plastic have extremely strong absorption. In this case, absorption saturation occurs in the spectrum, so that information necessary for discrimination cannot be obtained.
It interferes with the discrimination of the plastic to be discriminated.

【0008】さらに、また、明るい場所での計測ではス
ペクトルが外来光の影響を受けるので、被判別プラスチ
ックの正確なスペクトルの形状を測定できない場合があ
る。
Further, in a measurement in a bright place, since the spectrum is affected by extraneous light, the accurate shape of the spectrum of the plastic to be identified may not be measured.

【0009】従って、本発明の目的は、プラスチックの
判別の際にそのスペクトルに複雑な処理をすることな
く、またスペクトルの測定の際に被判別プラスチック表
面の影響および特定の吸収の影響を受けることなく、そ
して明るい場所でも使用可能なプラスチック判別方法お
よびプラスチック判別装置を提供することにある。
Accordingly, it is an object of the present invention to determine the plastic without complicated processing of its spectrum and to be influenced by the surface of the plastic to be determined and the specific absorption when measuring the spectrum. It is an object of the present invention to provide a plastic discriminating method and a plastic discriminating apparatus which can be used even in a bright place without any problem.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】本発明に係わるプラスチ
ック判別方法は、素材が未知の被判別プラスチックのラ
マンスペクトルを測定する測定工程と、素材が既知のプ
ラスチックのラマンスペクトルと測定工程で測定された
ラマンスペクトルとを比較する比較工程と、比較工程で
の比較の結果から被判別プラスチックの素材を判別する
工程とを備える。
A plastic discriminating method according to the present invention comprises a measuring step of measuring a Raman spectrum of a discriminated plastic whose material is unknown, and a Raman spectrum of a plastic whose known material is measured. The method includes a comparison step of comparing the Raman spectrum and a step of discriminating a plastic material to be discriminated from a result of the comparison in the comparison step.

【0011】このように本発明は、プラスチックのラマ
ンスペクトルを測定し、これにより被判別プラスチック
の素材の判別をするようにしているが、ラマンスペクト
ルは、プラスチックを構成する素材に特有な原子団やそ
れらの結合の様子を反映し、赤外吸収スペクトルに比べ
て、それぞれの素材の特徴をより明確にあらわしてい
る。また、ラマンスペクトルは、赤外吸収のようにブロ
ードではなく、物質に固有の特定波数にラマンシフトと
いう輝線として得られるため、信号レベルが小さくても
素材の特定がしやすい。さらに、ラマン散乱現象は他の
スペクトルと比べて比較的感度が低いので、被判別プラ
スチックに含まれる染料や表面の汚れ等の影響が少な
く、被判別プラスチックの素材独自の情報を得やすい。
さらに、また、ラマンスペクトルは、赤外吸収スペクト
ルのように吸収が著しく強いものがないので飽和吸収が
生じない。
As described above, according to the present invention, the Raman spectrum of a plastic is measured and the material of the plastic to be determined is determined based on the measured Raman spectrum. Reflecting the state of their bonding, the characteristics of each material are more clearly shown than in the infrared absorption spectrum. In addition, the Raman spectrum is obtained not as broad as in infrared absorption but as a bright line called Raman shift to a specific wave number specific to a substance. Therefore, it is easy to specify a material even if the signal level is small. Further, since the Raman scattering phenomenon has relatively low sensitivity compared to other spectra, the influence of the dye contained in the discriminated plastic or the stain on the surface is small, and it is easy to obtain information unique to the material of the discriminated plastic.
Further, since there is no Raman spectrum having a remarkably strong absorption like an infrared absorption spectrum, no saturated absorption occurs.

【0012】ラマンスペクトルはこれらの特徴があるの
で、たとえば、表面での直接反射の影響や表面の凹凸か
らの乱反射の影響も受けにくく、被判別プラスチックの
形状等の影響も受けにくい。これらは、廃棄物プラスチ
ックの判別には、好都合な特徴である。実際の判別過程
では、十分よい試料が準備できる素材が既知のプラスチ
ックのラマンスペクトルは、素材の特徴をよくあらわし
たスペクトルが測定できる。一方、素材が未知の被判別
プラスチックは、一般に表面に様々な汚れ等が付着して
いる場合もあるが、そのラマンスペクトルを測定する
と、汚れ等の付着物の影響を受けることなく、素材の特
徴をよくあらわしたスペクトルが得られる。したがっ
て、素材が未知の被判別プラスチックのラマンスペクト
ルと素材が既知のプラスチックのラマンスペクトルとを
比較すると、被判別プラスチックの素材の同定ができ
る。この判別方法を廃棄物プラスチックの分別に適用す
ると、廃棄物プラスチックの素材が判別ができる。
Since the Raman spectrum has these characteristics, it is hardly affected by, for example, the effects of direct reflection on the surface, irregular reflection from unevenness on the surface, and the shape of the discriminated plastic. These are advantageous features for discriminating waste plastic. In the actual discrimination process, a Raman spectrum of a plastic whose material is sufficiently known to prepare a sufficiently good sample can be measured as a spectrum that well represents the characteristics of the material. On the other hand, the discriminated plastic whose material is unknown may generally have various stains attached to the surface, but when the Raman spectrum is measured, the characteristic of the material is not affected by the attached matter such as the stain. Is obtained. Therefore, by comparing the Raman spectrum of the plastic whose material is unknown and the Raman spectrum of the plastic whose material is known, the material of the plastic to be determined can be identified. If this discrimination method is applied to the separation of waste plastic, the material of waste plastic can be discriminated.

【0013】また、本発明に係わるプラスチックの判別
方法は、素材が未知の被判別プラスチックのラマンスペ
クトルを測定する測定工程と、測定工程で測定されたラ
マンスペクトルからラマン線の波数およびその波数での
相対強度値を抽出する抽出工程と、素材が既知のプラス
チックのラマン線の波数およびその波数での相対強度値
と測定工程で測定されたラマンスペクトルのラマン線の
波数およびその波数での相対強度値とを比較する比較工
程と、比較工程の比較結果から被判別プラスチックの素
材を判別する工程とを備える。
Further, the plastic discriminating method according to the present invention comprises a measuring step of measuring the Raman spectrum of the plastic to be discriminated whose material is unknown, a wave number of the Raman line based on the Raman spectrum measured in the measuring step, and the wave number of the Raman line. The extraction step of extracting the relative intensity value, the wave number of the Raman line of the plastic whose material is known, the relative intensity value at that wave number, and the Raman line wave number of the Raman spectrum measured in the measurement step and the relative intensity value at that wave number And a step of discriminating the material of the discriminated plastic from the comparison result of the comparison step.

【0014】ラマンスペクトルは、赤外吸収スペクトル
のようにブロードではなく、物質に固有の特定波数にラ
マンシフトという輝線として得られるので、代表的なパ
ラメータとして、ラマンスペクトルの特徴をその輝線
(ラマン線)の波数およびその波数での相対強度値とで
捉えることができる。十分よい試料が準備できる素材が
既知のプラスチックのラマンスペクトルは、素材の特徴
をよくあらわしたラマンシフトが得られ、結果として、
波数とその波数での相対強度値は、素材の特徴をよくあ
らわしたものとなる。また、素材が未知の被判別プラス
チックは、一般に表面に様々な汚れ等が付着している場
合もあるが、上述のラマンスペクトルの特徴から、その
ラマンスペクトルを測定すると、汚れ等の付着物の影響
を受けることなく、素材の特徴をよくあらわしたラマン
シフトが得られる。そして、波数とその波数での相対強
度値は、素材の特徴をよくあらわしたものである。した
がって、ラマン線の波数およびその波数での相対強度値
を測定ラマンスペクトルから抽出し、この抽出データと
素材が既知のプラスチックのラマン線の波数およびその
波数での相対強度値とをそれぞれ比較すると、複雑なデ
ータ処理をすることなく被判別プラスチックの素材の同
定ができる。この判別方法を廃棄物プラスチックの分別
に適用すると、廃棄物プラスチックの素材が判別ができ
る。
The Raman spectrum is not broad as in the case of the infrared absorption spectrum, but is obtained as a bright line called a Raman shift at a specific wave number specific to a substance. As a representative parameter, the characteristic of the Raman spectrum is represented by the bright line (Raman line). ) And the relative intensity value at that wave number. The Raman spectrum of a plastic whose material is known to provide a sufficiently good sample has a Raman shift that well characterizes the material, and as a result,
The wave number and the relative intensity value at that wave number well represent the characteristics of the material. In addition, the discriminated plastic whose material is unknown may generally have various stains attached to the surface.However, when the Raman spectrum is measured from the characteristics of the Raman spectrum described above, the influence of the attached matter such as the stain can be found. A Raman shift that clearly shows the characteristics of the material can be obtained without receiving it. The wave number and the relative intensity value at the wave number well represent characteristics of the material. Therefore, when the wave number of the Raman line and the relative intensity value at that wave number are extracted from the measured Raman spectrum, and this extracted data is compared with the wave number of the Raman line of a plastic whose material is known and the relative intensity value at that wave number, respectively, The material of the discriminated plastic can be identified without performing complicated data processing. If this discrimination method is applied to the separation of waste plastic, the material of waste plastic can be discriminated.

【0015】本発明に係わるプラスチックの判別装置
は、素材が未知の被判別プラスチックのラマンスペクト
ルを測定するスペクトル測定手段と、素材が既知のプラ
スチックのラマンスペクトルを記憶しておく記録手段
と、スペクトル測定手段で測定したラマンスペクトルと
記録手段に記録されたラマンスペクトルを比較するスペ
クトル比較手段と、スペクトル比較手段での比較結果か
ら被判別プラスチックの素材を判別する判別手段とを備
える構成とした。
The plastic discriminating apparatus according to the present invention comprises: a spectrum measuring means for measuring a Raman spectrum of a plastic to be discriminated whose material is unknown; a recording means for storing a Raman spectrum of a plastic whose material is known; A spectrum comparing means for comparing the Raman spectrum measured by the means with the Raman spectrum recorded in the recording means; and a discriminating means for discriminating the material of the plastic to be discriminated from the comparison result by the spectrum comparing means.

【0016】上述のような特徴があるラマンスペクトル
により、素材が未知の被判別プラスチックのスペクトル
を測定するスペクトル測定手段を設けたので、被判別プ
ラスチックの素材の特徴をよくあらわしたスペクトルを
得ることができる。また、素材が既知のプラスチックの
ラマンスペクトルを記憶しておく記録手段と、スペクト
ル測定手段で測定したラマンスペクトルと記録手段に記
録されたラマンスペクトルを比較するスペクトル比較手
段とを設けたので、被判別プラスチックのスペクトルの
測定後に直ちにスペクトルの比較できる。そして、スペ
クトル比較手段での比較結果から被判別プラスチックの
素材を判別する判別手段を設けたので、比較結果から直
ちに被判別プラスチックの素材の同定ができる。この判
別装置を廃棄物プラスチックの分別に適用すると、廃棄
物プラスチックの素材が判別ができる。
Since the spectrum measuring means for measuring the spectrum of the discriminated plastic whose material is unknown based on the Raman spectrum having the above-mentioned characteristics is provided, it is possible to obtain a spectrum that well represents the characteristics of the discriminated plastic material. it can. In addition, recording means for storing the Raman spectrum of a plastic whose material is known, and spectrum comparing means for comparing the Raman spectrum measured by the spectrum measuring means with the Raman spectrum recorded in the recording means are provided. The spectra can be compared immediately after measuring the spectra of the plastic. Since the discriminating means for discriminating the plastic material to be discriminated from the comparison result by the spectrum comparing means is provided, the plastic material to be discriminated can be immediately identified from the comparison result. If this discriminating apparatus is applied to the separation of waste plastic, the material of waste plastic can be determined.

【0017】本発明に係わるプラスチックの判別装置
は、記録手段は、素材が既知のプラスチックのラマンス
ペクトルのラマン線の波数およびその波数での相対強度
値とを記録しており、スペクトル比較手段は、スペクト
ル測定手段で測定した被判別プラスチックのラマンスペ
クトルからラマン線の波数およびその波数での相対強度
値を抽出する抽出手段と、抽出手段で抽出した波数およ
び相対強度値と記録手段に記憶されているラマン線の波
数およびその波数での相対強度値とを比較する手段とを
備える構成としてもよい。
In the plastic discriminating apparatus according to the present invention, the recording means records the wave number of the Raman line of the Raman spectrum of the plastic whose material is known and the relative intensity value at the wave number. Extraction means for extracting the wave number of the Raman line and the relative intensity value at that wave number from the Raman spectrum of the plastic to be discriminated measured by the spectrum measurement means, and the wave number and relative intensity value extracted by the extraction means and stored in the recording means Means for comparing the wave number of the Raman line and the relative intensity value at the wave number may be provided.

【0018】ラマンスペクトルは、物質に固有の特定波
数にラマンシフトという輝線として得られ、そしてこの
輝線(ラマン線)の波数およびその波数での相対強度値
は、ラマンスペクトルの代表的なパラメータとして捉え
られる。十分よい試料が準備できる素材が既知のプラス
チックでは、素材の特徴をよくあらわしたラマンシフト
が得られる。また、素材が未知の被判別プラスチック
は、一般に表面に様々な汚れ等が付着している場合もあ
るが、ラマンスペクトルの前述したような特徴により、
そのラマンスペクトルを測定すると、汚れ等の付着物の
影響を受けることなく、素材の特徴をよくあらわしたラ
マンシフトが得られる。そこで、このスペクトルからラ
マン線の波数およびその波数での相対強度値を抽出する
抽出手段を設けるようにし、また記録手段は素材が既知
のプラスチックのラマンスペクトルのラマン線の波数お
よびその波数での相対強度値とを記録するようにしたの
で、この抽出データと記録手段に記録されているラマン
線の波数およびその波数での相対強度値とをそれぞれ比
較すると、複雑なデータ処理をすることなく被判別プラ
スチックの素材の同定ができる。この判別装置を廃棄物
プラスチックの分別に適用すると、廃棄物プラスチック
の素材が判別ができる。
The Raman spectrum is obtained as an emission line called a Raman shift to a specific wave number specific to a substance, and the wave number of this emission line (Raman line) and the relative intensity value at the wave number are taken as typical parameters of the Raman spectrum. Can be For a plastic whose raw material is sufficiently known to prepare a sample, a Raman shift that well represents the characteristics of the raw material can be obtained. In addition, the plastic to be identified whose material is unknown may have various stains or the like generally adhered to the surface, but due to the above-described characteristics of the Raman spectrum,
When the Raman spectrum is measured, a Raman shift that clearly shows the characteristics of the material can be obtained without being affected by extraneous matter such as dirt. Therefore, an extraction means for extracting the wave number of the Raman line and the relative intensity value at the wave number from this spectrum is provided, and the recording means is provided for the Raman wave number of the Raman spectrum of a plastic whose material is known and the relative number at the wave number. Since the intensity data is recorded, comparing the extracted data with the wave number of the Raman ray recorded in the recording means and the relative intensity value at that wave number, the discrimination can be performed without complicated data processing. Plastic materials can be identified. If this discriminating apparatus is applied to the separation of waste plastic, the material of waste plastic can be determined.

【0019】本発明に係わるプラスチックの判別装置
は、記録手段は、スペクトル測定手段により測定された
素材が既知のプラスチックのラマンスペクトルを記録す
る構成としてもよい。
In the plastic discriminating apparatus according to the present invention, the recording means may be configured to record the Raman spectrum of the plastic whose material measured by the spectrum measuring means is known.

【0020】このように記録手段に記録されたラマンス
ペクトルと被判別プラスチックのラマンスペクトルを同
一の装置で測定すると、検出器の分光感度、分光器の回
折効率等がラマン線のラマンシフトや相対強度には影響
を与えることなく素材の同定ができる。
When the Raman spectrum recorded in the recording means and the Raman spectrum of the plastic to be discriminated are measured by the same apparatus, the spectral sensitivity of the detector, the diffraction efficiency of the spectrometer, and the like are determined by the Raman shift and relative intensity of the Raman line. Can be identified without affecting.

【0021】本発明に係わるプラスチックの判別装置
は、スペクトル測定手段は、ラマンスペクトル取得のた
めの近赤外レーザ光を出力する励起光源を有する構成と
してもよい。
In the plastic discriminating apparatus according to the present invention, the spectrum measuring means may have an excitation light source for outputting near-infrared laser light for obtaining a Raman spectrum.

【0022】このように近赤外レーザ光を出力する励起
光源を用いてラマンスペクトルを取得すると、蛍光性不
純物、着色材、汚れ、酸化物等からの蛍光の影響を回避
できるため、簡単な計測装置で多くの試料の判別をする
ことができる。
When a Raman spectrum is obtained using an excitation light source that emits near-infrared laser light as described above, the influence of fluorescence from fluorescent impurities, coloring materials, stains, oxides, and the like can be avoided. Many samples can be distinguished by the device.

【0023】本発明に係わるプラスチックの判別装置
は、スペクトル測定手段は、ラマンスペクトル取得のた
めのパルスレーザ光を出力する励起光源と、励起光源と
同期してラマンスペクトルを測定する手段とを有する構
成としてもよい。
In the plastic discriminating apparatus according to the present invention, the spectrum measuring means has an excitation light source for outputting a pulse laser beam for obtaining a Raman spectrum, and means for measuring a Raman spectrum in synchronization with the excitation light source. It may be.

【0024】このようにパルスレーザ光を出力する励起
光源を用いて、さらにこの励起光源と同期してラマンス
ペクトルを取得すると、外来光の影響を受けることなく
明るい場所で動作せることができる。
When the Raman spectrum is acquired using the pumping light source that outputs the pulsed laser light in synchronization with the pumping light source, the device can be operated in a bright place without being affected by extraneous light.

【0025】[0025]

【発明の実施の形態】以下、添付した図面を参照して本
発明の実施の形態について説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.

【0026】(第1の実施の形態)図1は、本発明を適
用したプラスチック廃棄物判別システムの概略図であ
る。図1の本廃棄物判別システムでは、廃棄物プラスチ
ック(未知試料)1がベルトコンベア2上に載って所定
の位置に運ばれてくると、レーザ装置3からレーザ光が
照射され分光器4でラマンスペクトルが測定されて、記
録部5に記録される。このスペクトルは、データベース
記録部7に記録されている標準プラスチック試料のスペ
クトルと比較部6で比較されて、その比較結果は判別部
8に送られる。この判別結果によって判別部8から分別
器9に指示が出されて、廃棄物プラスチック1は所定の
ところへ分別される。
(First Embodiment) FIG. 1 is a schematic diagram of a plastic waste discrimination system to which the present invention is applied. In the waste discrimination system of FIG. 1, when a waste plastic (unknown sample) 1 is carried on a belt conveyor 2 and brought to a predetermined position, a laser beam is emitted from a laser device 3 and a Raman The spectrum is measured and recorded in the recording unit 5. This spectrum is compared with the spectrum of the standard plastic sample recorded in the database recording unit 7 by the comparison unit 6, and the comparison result is sent to the determination unit 8. Based on the result of this determination, an instruction is issued from the determination unit 8 to the separator 9 so that the waste plastic 1 is separated to a predetermined place.

【0027】次に、この廃棄物判別システムでプラスチ
ック試料のラマンスペクトル測定手順について説明す
る。レーザ装置3は半導体励起のパルス発振YAGレー
ザを使用し、たとえば、波長1.064μm、パルス幅
10nm、繰り返し周波数12kHz、平均出力13m
Wで用いた。このレーザ光を励起光として試料1に照射
して、後方散乱光をノッチフィルタ(図示せず)を介し
てラマン分光器4で分光し、検出器として近赤外用光電
子増倍管(図示せず)を用いて散乱光強度を測定した。
散乱光強度の測定には、パルスレーザ光の照射と同期し
て検出器のゲートを開ける同期光子計数法を用い、ラマ
ン分光器4をスキャンさせて順次光子計数をしてラマン
スペクトルを測定した。
Next, the procedure for measuring the Raman spectrum of a plastic sample using this waste discrimination system will be described. The laser device 3 uses a semiconductor-excited pulse oscillation YAG laser, for example, having a wavelength of 1.064 μm, a pulse width of 10 nm, a repetition frequency of 12 kHz, and an average output of 13 m.
W. The sample 1 is irradiated with the laser light as excitation light, the backscattered light is separated by a Raman spectroscope 4 via a notch filter (not shown), and a near-infrared photomultiplier tube (not shown) is used as a detector. ) Was used to measure the scattered light intensity.
For the measurement of the scattered light intensity, the Raman spectroscope 4 was scanned and the photons were sequentially counted by using the synchronous photon counting method in which the gate of the detector was opened in synchronization with the irradiation of the pulsed laser light, and the Raman spectrum was measured.

【0028】このようにパルスレーザ装置のパルスに同
期して測定を行うゲート方式を採用すると、外来光の影
響を受けることなく明るい場所で動作せることができ
る。
As described above, when the gate system for performing measurement in synchronization with the pulse of the pulse laser device is employed, the device can be operated in a bright place without being affected by extraneous light.

【0029】また、このように近赤外励起でラマンスペ
クトルを取得すると、競合する蛍光の影響を回避でき
る。したがって、蛍光性不純物、着色材、汚れ、酸化物
等からの蛍光の影響を回避できるため、簡単な計測装置
で多くの試料の判別をすることができる。なお、本実施
の形態では、ラマンスペクトルを取得するための励起光
としては1.064μmの近赤外光を用いたが、本発明
はこれに限ることなく0.7μm〜1.6μmの近赤外
領域の励起光を利用できる。
When a Raman spectrum is acquired by near-infrared excitation in this way, the influence of competing fluorescence can be avoided. Therefore, since the influence of fluorescence from fluorescent impurities, coloring materials, stains, oxides, and the like can be avoided, many samples can be distinguished with a simple measuring device. In the present embodiment, 1.064 μm near-infrared light is used as excitation light for acquiring a Raman spectrum. However, the present invention is not limited to this, and 0.7 μm to 1.6 μm near-infrared light is used. The excitation light in the outer region can be used.

【0030】このようにして6種の未知試料についてラ
マンスペクトルを測定した結果を、図2(a)〜図7
(a)に示す。また、図2(a)〜図7(a)のそれぞ
れの素材に対応する標準プラスチック試料についてラマ
ンスペクトルを測定した結果を図2(b)〜図7(b)
に示す。これら図2(a)〜図7(a)、図2(b)〜
図7(b)は、横軸にはcmー1を単位にしてラマンシフ
トを示し、縦軸には散乱光の相対強度値を示す。以下、
図2から図7までのそれぞれについて説明する。
The results of measuring the Raman spectra of the six unknown samples as described above are shown in FIGS.
(A). FIGS. 2 (b) to 7 (b) show the results of measuring Raman spectra of standard plastic samples corresponding to the respective materials shown in FIGS. 2 (a) to 7 (a).
Shown in These FIGS. 2 (a) to 7 (a) and FIGS. 2 (b) to
In FIG. 7B, the horizontal axis indicates the Raman shift in units of cm -1 , and the vertical axis indicates the relative intensity value of the scattered light. Less than,
Each of FIGS. 2 to 7 will be described.

【0031】図2(a)は、未知試料S1としてフロッ
ピーケースのラマンスペクトルを測定した結果であり、
図2(b)は、標準プラスチック試料としてポリスチレ
ン(PST)のラマンスペクトルを測定した結果であ
る。図2(a)では、図中のA’、B’、C’、D’、
E’、F’、G’、H’で示す波数にラマン線がみられ
る。また、PSTのラマンスペクトルを示した図2
(b)では、図中のA、B、C、D、E、F、G、Hで
示す波数にラマン線がある。図2(a)および図2
(b)のAとA’からHとH’までを対応させて比較す
ると、そのピークでの波数がほぼ等しく、また各ピーク
の相対強度値もよい一致を示す。したがって、S1はP
STであると判別される。
FIG. 2A shows the result of measuring the Raman spectrum of the floppy case as the unknown sample S1,
FIG. 2B shows the result of measuring the Raman spectrum of polystyrene (PST) as a standard plastic sample. In FIG. 2A, A ′, B ′, C ′, D ′,
Raman lines are observed at wave numbers indicated by E ', F', G ', and H'. FIG. 2 shows a Raman spectrum of PST.
In (b), there are Raman lines at the wave numbers A, B, C, D, E, F, G, and H in the figure. FIG. 2 (a) and FIG.
Comparing A and A 'from H and H' in (b) in correspondence with each other, the wave numbers at the peaks are almost equal, and the relative intensity values of the peaks show good agreement. Therefore, S1 is P
It is determined to be ST.

【0032】図3(a)は、未知試料S2として定規の
ラマンスペクトルを測定した結果であり、図3(b)
は、標準プラスチック試料としてMMA樹脂(PMM
A)のラマンスペクトルを測定した結果である。図3
(a)では、図中のA’、B’、C’、D’、E’、
F’、G’、H’、J’で示す波数にラマン線がみられ
る。また、MMA樹脂のラマンスペクトルを示した図3
(b)では、図中のA、B、C、D、E、F、G、H、
Jで示す波数にラマン線がある。図3(a)および図3
(b)のAとA’からJとJ’までを対応させて比較す
ると、そのピークでの波数がほぼ等しく、また各ピーク
の相対強度値もよい一致を示す。したがって、S2はP
MMAであると判別される。
FIG. 3A shows a result of measuring a Raman spectrum of a ruler as the unknown sample S2, and FIG.
Is an MMA resin (PMM) as a standard plastic sample.
It is the result of measuring the Raman spectrum of A). FIG.
In (a), A ', B', C ', D', E ',
Raman lines are observed at wave numbers indicated by F ', G', H ', and J'. FIG. 3 shows a Raman spectrum of the MMA resin.
In (b), A, B, C, D, E, F, G, H,
There is a Raman line at the wave number indicated by J. FIG. 3 (a) and FIG.
Comparing A and A 'to J and J' in (b) in correspondence with each other, the wave numbers at the peaks are almost equal, and the relative intensity values of the peaks also show good agreement. Therefore, S2 is P
MMA is determined.

【0033】図4(a)は、未知試料S3として白色半
透明のチューブのラマンスペクトルを測定した結果であ
り、図4(b)は、標準プラスチック試料としてポリエ
チレン(PE)のラマンスペクトルを測定した結果であ
る。図4(a)では、図中のA’、B’、C’、D’で
示す波数にラマン線がみられる。また、PEのラマンス
ペクトルを示した図4(b)では、図中のA、B、C、
Dで示す波数にラマン線がある。図4(a)および図4
(b)のAとA’からDとD’までを対応させて比較す
ると、そのピークの波数がほぼ等しく、また各ピークで
の相対強度もよい一致を示す。したがって、S3はPE
であると判別される。
FIG. 4A shows the result of measuring the Raman spectrum of a white translucent tube as an unknown sample S3, and FIG. 4B shows the result of measuring the Raman spectrum of polyethylene (PE) as a standard plastic sample. The result. In FIG. 4A, Raman lines are observed at wave numbers indicated by A ', B', C ', and D' in the figure. In FIG. 4B showing the Raman spectrum of PE, A, B, C, and
There is a Raman line at the wave number indicated by D. FIG. 4 (a) and FIG.
Comparing A and A 'from D and D' in (b) in correspondence with each other, the wave numbers of the peaks are almost equal, and the relative intensities at the respective peaks show good agreement. Therefore, S3 is PE
Is determined.

【0034】図5(a)は、未知試料S4としてプラス
チックネジのラマンスペクトルを測定した結果であり、
図5(b)は、標準プラスチック試料としてポリカボネ
ート(PC)のラマンスペクトルを測定した結果であ
る。図5(a)では、図中のA’、B’、C’、D’、
E’、F’、G’、H’、J’、K’、L’、M’、
N’で示す波数にラマン線がみられる。また、PCのラ
マンスペクトルを示した図5(b)では、図中のA、
B、C、D、E、F、G、H、J、K、L、M、Nで示
す波数にラマン線がある。図5(a)および図5(b)
のAとA’からNとN’までを対応させて比較すると、
そのピークの波数がほぼ等しく、また各ピークでの相対
強度もよい一致を示す。したがって、S4はPCである
と判別される。
FIG. 5A shows the result of measuring the Raman spectrum of a plastic screw as an unknown sample S4.
FIG. 5B shows a result of measuring a Raman spectrum of polycarbonate (PC) as a standard plastic sample. In FIG. 5A, A ′, B ′, C ′, D ′,
E ', F', G ', H', J ', K', L ', M',
A Raman line is seen at the wave number indicated by N '. Also, in FIG. 5B showing the Raman spectrum of PC, A, A in FIG.
There are Raman lines at wave numbers B, C, D, E, F, G, H, J, K, L, M, and N. FIG. 5 (a) and FIG. 5 (b)
Comparing A and A 'from N to N' in
The wave numbers of the peaks are almost equal, and the relative intensities at each peak also show good agreement. Therefore, S4 is determined to be a PC.

【0035】図6(a)は、未知試料S5としてビニー
ルテープのラマンスペクトルを測定した結果であり、図
6(b)は、標準プラスチック試料として塩化ビニル樹
脂(PVC)のラマンスペクトルを測定した結果であ
る。図6(a)では、図中のA’、B’、C’、D’、
E’、F’で示す波数にラマン線がみられる。また、P
VCのラマンスペクトルを示した図6(b)では、図中
のA、B、C、D、E、Fで示す波数にラマン線があ
る。図6(a)および図6(b)のAとA’からFと
F’までを対応させて比較すると、そのピークの波数が
ほぼ等しく、また各ピークでの相対強度もよい一致を示
す。したがって、S5はPVCであると判別される。
FIG. 6A shows the result of measuring the Raman spectrum of a vinyl tape as an unknown sample S5, and FIG. 6B shows the result of measuring the Raman spectrum of a vinyl chloride resin (PVC) as a standard plastic sample. It is. In FIG. 6A, A ′, B ′, C ′, D ′,
Raman lines are observed at the wave numbers indicated by E 'and F'. Also, P
In FIG. 6B showing a Raman spectrum of VC, Raman lines are present at wave numbers indicated by A, B, C, D, E, and F in the figure. 6 (a) and 6 (b), the wave numbers of the peaks are almost equal, and the relative intensities of the peaks show good agreement. Therefore, S5 is determined to be PVC.

【0036】図7(a)は、未知試料S6として白色の
チューブのラマンスペクトルを測定した結果であり、図
7(b)は、標準プラスチック試料としてテフロン(P
TFE)のラマンスペクトルを測定した結果である。図
7(a)では、図中のA’、B’、C’、D’、E’、
F’で示す波数にラマン線がみられる。また、PTFE
のラマンスペクトルを示した図7(b)では、図中の
A、B、C、D、E、Fで示す波数にラマン線がある。
図7(a)および図7(b)のAとA’からFとF’ま
でを対応させて比較すると、そのピークの波数がほぼ等
しく、また各ピークでの相対強度もよい一致を示す。し
たがって、S6はPTFEであると判別される。
FIG. 7A shows the result of measuring the Raman spectrum of a white tube as the unknown sample S6, and FIG. 7B shows the result of measuring Teflon (P) as a standard plastic sample.
It is the result of measuring the Raman spectrum of TFE). In FIG. 7A, A ′, B ′, C ′, D ′, E ′,
A Raman line is seen at the wave number indicated by F '. Also, PTFE
In FIG. 7B showing the Raman spectrum of, the wave numbers indicated by A, B, C, D, E, and F in the figure have Raman lines.
7 (a) and 7 (b), when A and A 'to F and F' are compared with each other, the wave numbers of the peaks are almost equal, and the relative intensities of the respective peaks show good agreement. Therefore, S6 is determined to be PTFE.

【0037】このように図2〜図7までの具体例から、
ラマンスペクトルは、そのスペクトルから原子団やその
結合の様子がわかり、近赤外吸収スペクトルに比べて個
々の素材の特徴をよりあらわしている。したがって、素
材が未知のプラスチックのラマンスペクトルと素材が既
知の試料のスペクトルとを比較すると、素材が未知のプ
ラスチックの素材の同定ができる。これを廃棄物プラス
チックの判別に用いると、非接触で廃棄物プラスチック
の素材が判別できる。
As described above, from the specific examples of FIGS.
The Raman spectrum reveals the state of atomic groups and their bonds from the spectrum, and more clearly shows the characteristics of each material as compared with the near-infrared absorption spectrum. Therefore, by comparing the Raman spectrum of a plastic with an unknown material with the spectrum of a sample with a known material, the plastic material with an unknown material can be identified. If this is used for discriminating waste plastic, the material of waste plastic can be discriminated in a non-contact manner.

【0038】次に、ピーク検出、強度比較に基づく方法
をこれらのデータに用いた場合について、データベース
作成手順を説明し、そして比較の手順および判別の手順
を説明する。
Next, a description will be given of a database creation procedure and a comparison procedure and a discrimination procedure when a method based on peak detection and intensity comparison is used for these data.

【0039】まず、データベース記録部7に記録される
プラスチック標準試料のデータベースの作成手順を図8
および図9を用いて説明する。標準プラスチック試料A
のラマンスペクトルを図1に示した装置で測定し(2
1)、記録部5に記録する(22)。測定結果を図8
(a)に示す。次に、低SN比のラマンスペクトルの場
合にスペクトルを比較するとき障害となるので、このデ
ータから検出器の暗出力によるオフセットを減算する
(24)。減算方法としては一般に有機物質のラマン線
がでない波数領域のスペクトル強度をオフセット値とす
ることが好ましい。たとえば、1900cmー1〜200
0cmー1領域のスペクトル強度をオフセット値とするこ
とが好ましい。オフセット値を図8(a)中に破線(3
0)で示すような一定値とし、この値以上の部分を対象
に以後の解析を進める。この後に、ラマン線の位置を見
つけるために、ラマンスペクトルからピークを検出する
(25)。このピークを図8(a)中にv1〜v12に示
す。検出するピークの数は、6〜10点程度が好まし
い。そして、これらのピークの相対強度値に対して、非
常に強い(ss),強い(s),普通(m)、弱い
(w)の4段階で重み付けを行う(26)。図8(a)
のスペクトルに重み付けをした結果は、ピークv2(3
1)は、重み付けssであり、ピークv1(32)、v6
(33)、v10(34)は、重み付けsであり、v
8(35)、v12(36)は、重み付けmであり、そし
て、残りのピークv3、v4、v5、v7、v9、v11は、
重み付けwである。これらのラマン線の重み付けの結果
は、各標準プラスチック試料ごとに図8(b)に示すよ
うな一覧にまとめられて、データベース記録部7に記録
される。一覧表には、重み付けの他にピークでの相対強
度値等を含んでもよい。このようにして必要な標準プラ
スチック試料についてデータベースを作成する。以上の
説明で図9の破線23で囲まれたこれらの手順(24、
25、26)は、図1の比較部6で行われる。
First, the procedure for creating a database of plastic standard samples recorded in the database recording section 7 is shown in FIG.
This will be described with reference to FIG. Standard plastic sample A
Was measured by the apparatus shown in FIG.
1) Recording is performed on the recording unit 5 (22). Fig. 8 shows the measurement results.
(A). Next, an offset due to the dark output of the detector is subtracted from this data because it becomes an obstacle when comparing spectra in the case of a Raman spectrum having a low SN ratio (24). As a subtraction method, generally, it is preferable to use, as an offset value, the spectrum intensity in the wave number region where the Raman line of the organic substance is not present. For example, 1900cm -1 ~ 200
It is preferable that the spectral intensity in the 0 cm -1 region be the offset value. The offset value is indicated by a broken line (3) in FIG.
0), and the subsequent analysis is performed on a portion equal to or larger than this value. Thereafter, a peak is detected from the Raman spectrum to find the position of the Raman line (25). This peak is shown as v 1 to v 12 in FIG. The number of peaks to be detected is preferably about 6 to 10 points. The relative intensity values of these peaks are weighted in four steps of very strong (ss), strong (s), normal (m), and weak (w) (26). FIG. 8 (a)
The result of weighting the spectrum of is the peak v 2 (3
1) is a weight ss, and peaks v 1 (32), v 6
(33), v 10 (34) are weights s, v
8 (35), v 12 (36) are the weights m, and the remaining peaks v 3 , v 4 , v 5 , v 7 , v 9 , v 11 are:
Weighting w. The results of the weighting of these Raman lines are compiled into a list as shown in FIG. 8B for each standard plastic sample, and recorded in the database recording unit 7. The list may include, for example, the relative intensity value at the peak in addition to the weighting. In this way, a database is created for the necessary standard plastic samples. In the above description, these procedures (24, 24,
25, 26) are performed by the comparison unit 6 of FIG.

【0040】次に、比較および判別の手順を図10およ
び図11を用いて説明する。未知試料プラスチックSの
ラマンスペクトルを図1に示した装置で測定して(4
1)、記録部5に記録する(42)。測定結果を図11
に示す。このデータに対してデータベース作成の手順と
同様にオフセット値(50)でオフセット減算を行い
(44)、ピークs1〜s9を検出して(45)、さらに
重み付け(46)を行って、データベースと比較するラ
マン線の波数とその波数での重み付けデータをスペクト
ルから抽出する。図11にデータでピーク検出および重
み付けを行った結果は、s7(51)は重み付けssで
あり、s1(52)、s4(53)、s6(54)、s
8(55)、s9(56)は、重み付けmであり、s2
3、s5は、重み付けwである。この後に、データベー
ス記録部7からデータベースを順次読み出し(48)、
未知試料Sのデータと比較して(47)、結果を判別部
8へ送る。以上の説明で図10の破線43で囲まれたこ
れらの手順(44、45、46、47)は、図1の比較
部6で行われる。判別部8では、未知試料Sのデータと
各標準プラスチック試料のデータの比較結果のすべてを
受け取った後に、これらの比較結果でピークの一致の程
度が高いものを選び出して(49)、分別器9へ指示す
る。この方法により図2(a)〜図7(a)に示した未
知試料S1〜S6のラマンスペクトルを判別できる。
Next, the procedure of comparison and determination will be described with reference to FIGS. The Raman spectrum of the unknown sample plastic S was measured using the apparatus shown in FIG.
1) Recording is performed on the recording unit 5 (42). FIG. 11 shows the measurement results.
Shown in This data is subjected to an offset subtraction with an offset value (50) in the same manner as in the database creation procedure (44), peaks s 1 to s 9 are detected (45), and weighting (46) is performed. The wave number of the Raman line to be compared with and the weighting data at the wave number are extracted from the spectrum. FIG. 11 shows the results of peak detection and weighting performed on the data. As a result, s 7 (51) is the weight ss, and s 1 (52), s 4 (53), s 6 (54), s
8 (55) and s 9 (56) are weights m, s 2 ,
s 3 and s 5 are weightings w. Thereafter, the database is sequentially read from the database recording unit 7 (48),
The data is compared with the data of the unknown sample S (47), and the result is sent to the determination unit 8. In the above description, these procedures (44, 45, 46, 47) surrounded by the broken line 43 in FIG. 10 are performed by the comparison unit 6 in FIG. After receiving all of the comparison results of the data of the unknown sample S and the data of each standard plastic sample, the discriminating unit 8 selects those having a high degree of peak coincidence from these comparison results (49), and To By this method, the Raman spectra of the unknown samples S1 to S6 shown in FIGS. 2A to 7A can be determined.

【0041】以上説明したデータベース作成手順、比較
および判別の手順は、コンピュータ等を用いると簡単に
実現できる。
The above-described database creation procedure, comparison and determination procedure can be easily realized by using a computer or the like.

【0042】ラマンスペクトルは、赤外吸収スペクトル
のようにブロードではないので、物質に固有の特定波数
にラマンシフトという輝線として得られ、ラマンスペク
トルの特徴を、代表的なパラメータとして、その輝線
(ラマン線)の波数およびその波数での相対強度値とで
捉えることができる。したがって、このようにピーク検
出、強度比較に基づく方法を用いることができる。そし
て、ラマン線の波数およびその波数での相対強度値を未
知試料のラマンスペクトルから抽出し、抽出データと素
材が既知のプラスチックのラマン線の波数およびその波
数での相対強度値とを比較すると、複雑なデータ処理を
せずに被判別プラスチックの素材の同定ができる。
Since the Raman spectrum is not broad like the infrared absorption spectrum, it is obtained as an emission line called a Raman shift at a specific wave number specific to a substance, and the characteristics of the Raman spectrum are represented by the emission line (Raman shift) as a representative parameter. Line) and the relative intensity value at that wave number. Therefore, a method based on peak detection and intensity comparison can be used. Then, the wave number of the Raman line and the relative intensity value at the wave number are extracted from the Raman spectrum of the unknown sample, and the extracted data is compared with the relative intensity value at the wave number of the Raman line of the plastic whose material is known and the wave number, Identification of the plastic material to be identified can be performed without complicated data processing.

【0043】以上説明したように、このような方法で非
接触で廃棄物プラスチックの分別ができる。また、ラマ
ン散乱は一種の発光現象であり、着目する波数にどの程
度の信号があるかで判別するため、信号強度の絶対値が
微弱であってもよい。したがって、図2(a)〜図7
(a)の測定では、図2(b)〜図7(b)の測定に比
べて、励起レーザ光の強度を1/20にしてSN比を低
くした場合でも同様に同定できる。また、図2(a)〜
図7(a)の未知試料スペクトルの1/50程度のSN
比のものでも、図10に示した方法で判別できる。
As described above, waste plastic can be separated without contact by such a method. In addition, Raman scattering is a kind of light emission phenomenon, and the absolute value of the signal intensity may be weak in order to determine how many signals are present at the wave number of interest. Therefore, FIGS.
In the measurement of (a), as compared with the measurement of FIGS. 2 (b) to 7 (b), identification can be performed similarly even when the intensity of the excitation laser beam is reduced to 1/20 and the SN ratio is reduced. In addition, FIG.
The SN of about 1/50 of the spectrum of the unknown sample in FIG.
The ratio can also be determined by the method shown in FIG.

【0044】また、試料である廃棄物プラスチックの判
別だけを目的とするのであれば全波数領域にわたりスペ
クトルを取得する必要がなく、試料のラマンスペクトル
に特徴のある部分のみ測定してもよい。この場合は、分
光器の代わりに1または複数の波長を透過させるバンド
パスフィルタを用いてもよい。このようにすると判別の
高速化および装置の簡素化が図られる。また、励起レー
ザ光もより高出力のものを用いれば、さらに判別の高速
化を図ることができ、たとえば、1試料当たり0.1秒
程度の判別が可能である。さらに、光ファイバ等を利用
して、複数の試料を同時に並列測定するようにしてもよ
い。このようにすると判別速度の向上を図ることができ
る。
If the purpose is only to discriminate the waste plastic as a sample, it is not necessary to acquire a spectrum over the entire wave number range, and only the characteristic part of the Raman spectrum of the sample may be measured. In this case, a bandpass filter that transmits one or more wavelengths may be used instead of the spectroscope. In this way, the speed of the determination is increased and the apparatus is simplified. In addition, if a higher output pump laser beam is used, the speed of the discrimination can be further increased. For example, a discrimination of about 0.1 second per sample is possible. Further, a plurality of samples may be simultaneously measured in parallel using an optical fiber or the like. In this way, the speed of determination can be improved.

【0045】また、特に近赤外励起でラマンスペクトル
を取得すると、競合する蛍光の影響を回避できる。した
がって、本発明のプラスチック判別方法およびプラスチ
ック判別装置では、蛍光性不純物、着色材、汚れ、酸化
物等からの蛍光の影響を回避できるため、簡単な計測装
置で多くの試料の判別ができる。
In particular, when a Raman spectrum is obtained by near-infrared excitation, the influence of competing fluorescence can be avoided. Therefore, in the plastic determination method and the plastic determination device of the present invention, the influence of fluorescence from fluorescent impurities, coloring materials, stains, oxides, and the like can be avoided, so that many samples can be determined with a simple measuring device.

【0046】(第2の実施の形態)第2の実施の形態
は、未知試料のスペクトルと標準プラスチック試料の比
較を相関関数を用いて行う場合について説明する。ラマ
ンスペクトルの測定は図1に示した装置で第1の実施の
形態と同様に測定できる。したがって、その詳細な説明
は省略する。なお、相関関数f(X)とは、
(Second Embodiment) In a second embodiment, a case will be described in which the spectrum of an unknown sample is compared with a standard plastic sample using a correlation function. The Raman spectrum can be measured by the apparatus shown in FIG. 1 in the same manner as in the first embodiment. Therefore, the detailed description is omitted. Note that the correlation function f (X) is

【0047】[0047]

【数1】 をいう。ここで、Xを波数とし、標準プラスチック試料
のラマンスペクトルの関数をS(X)、未知試料ラマンス
ペクトルの関数をD(X)とする。
(Equation 1) Say. Here, X is a wave number, the function of the Raman spectrum of the standard plastic sample is S (X), and the function of the Raman spectrum of the unknown sample is D (X).

【0048】まず、データベース記録部7に記録される
プラスチック標準試料のデータベースの作成手順を図8
(a)および図12を用いて説明する。標準プラスチッ
ク試料Aのラマンスペクトルを図1に示した装置で測定
し(61)、これを記録部5に記録する(62)。測定
結果を図8(a)に示す。第1の実施の形態と同様に、
このデータから検出器の暗出力によるオフセットを減算
する(64)。オフセット値を図8(a)中に破線(3
0)で示すような一定値とし、この値以上の部分を対象
に以後の解析を進める。この後に、ラマン線の位置を見
つけるために、第1の実施の形態と同様にラマンスペク
トルからピークを検出する(65)。このピークを図8
(a)中にv1〜v12に示す。検出するピークの数は、
6〜10点程度が好ましい。そして、これらのピークを
中心にスペクトルの相対強度値を所定の波数間隔で離散
化したデータにする(66)。データベースに所定の測
定領域のすべての値を記録してもよいが、データベース
に記録すべきデータを少なくするために、離散化するデ
ータはスペクトルのピーク値からオフセット値までの波
数の範囲とすることが好ましい。これらのラマンスペク
トルの離散化の結果は、各標準プラスチック試料ごとに
(波数、相対強度値)の対でデータベース記録部7に記
録される(67)。このようにして必要な標準プラスチ
ック試料についてデータベースを作成する。図12の破
線63で囲まれたこれらの手順(64、65、66)
は、図1の比較部6で行われる。なお、ピーク検出を行
わずに、すべての波数の相対強度値を離散化して記録し
てもよい。
First, the procedure for creating a database of plastic standard samples recorded in the database recording section 7 is shown in FIG.
This will be described with reference to FIG. The Raman spectrum of the standard plastic sample A is measured by the apparatus shown in FIG. 1 (61), and this is recorded in the recording unit 5 (62). FIG. 8A shows the measurement results. As in the first embodiment,
An offset due to the dark output of the detector is subtracted from this data (64). The offset value is indicated by a broken line (3) in FIG.
0), and the subsequent analysis is performed on a portion equal to or larger than this value. Thereafter, in order to find the position of the Raman line, a peak is detected from the Raman spectrum in the same manner as in the first embodiment (65). This peak is shown in FIG.
(A) shown in v 1 to v 12 in. The number of peaks to detect
About 6 to 10 points are preferable. Then, the relative intensity values of the spectrum centered on these peaks are converted into data discretized at predetermined wavenumber intervals (66). All values of a given measurement area may be recorded in the database, but in order to reduce the data to be recorded in the database, the data to be discretized should be in the range of the wave number from the peak value to the offset value of the spectrum. Is preferred. The results of the discretization of these Raman spectra are recorded in the database recording unit 7 in pairs of (wave number, relative intensity value) for each standard plastic sample (67). In this way, a database is created for the necessary standard plastic samples. These procedures (64, 65, 66) surrounded by a broken line 63 in FIG.
Is performed by the comparison unit 6 in FIG. Note that the relative intensity values of all wave numbers may be discretized and recorded without performing peak detection.

【0049】次に、比較および判別の手順を図11およ
び図13を用いて説明する。未知試料プラスチックSの
ラマンスペクトルを図1に示した装置で測定し(7
1)、記録部5に記録する(72)。測定結果を図11
に示す。このデータに対して、データベース作成の手順
と同様にしてオフセット値(50)でオフセット減算を
行い(74)、ピークs1〜s9を検出して(75)、さ
らに離散化(76)を行い、データベースと比較する離
散化データをスペクトルから抽出する。この後に、デー
タベース記録部7からデータベースを順次読み出し(7
8)、未知試料Sのデータとの相関関数を順次計算して
(77)、計算結果を判別部8へ送る。なお、相関関数
はコンピュータによって数値積分で求めることができ
る。以上の説明で図13の破線73で囲まれたこれらの
手順(74、75、76、77)は、図1の比較部6で
行われる。判別部8では、未知試料Sのデータと各標準
プラスチック試料のデータの相関関数の計算結果のすべ
てを受け取った後に、これらの計算結果で相関関数のX
=0の近傍の振る舞いから相関の程度が高いものを選び
分別器9へ指示を出す。この方法でも図2(a)〜図7
(a)に示した未知試料S1〜S6のラマンスペクトル
を判別できる。
Next, the procedure of comparison and determination will be described with reference to FIGS. The Raman spectrum of the unknown sample plastic S was measured with the apparatus shown in FIG.
1) Recording is performed on the recording unit 5 (72). FIG. 11 shows the measurement results.
Shown in This data is subjected to offset subtraction with an offset value (50) in the same manner as in the database creation procedure (74), peaks s 1 to s 9 are detected (75), and further discretization (76) is performed. , And extract the discretized data to be compared with the database from the spectrum. Thereafter, the database is sequentially read from the database recording unit 7 (7
8) The correlation function with the data of the unknown sample S is sequentially calculated (77), and the calculation result is sent to the determination unit 8. The correlation function can be obtained by numerical integration by a computer. In the above description, these procedures (74, 75, 76, 77) surrounded by the broken line 73 in FIG. 13 are performed by the comparison unit 6 in FIG. After receiving all the calculation results of the correlation function between the data of the unknown sample S and the data of each standard plastic sample, the discriminating unit 8 calculates X of the correlation function based on these calculation results.
A behavior having a high degree of correlation is selected from behaviors near = 0 and an instruction is issued to the classifier 9. Also in this method, FIGS.
The Raman spectra of the unknown samples S1 to S6 shown in FIG.

【0050】以上説明したように、素材が未知のプラス
チック試料のラマンスペクトルを測定して標準プラスチ
ック試料のデータとの相関関数を計算するようにして
も、プラスチックの素材の同定ができる。したがって、
廃棄物プラスチックの判別をすることができる。また、
複数の標準プラスチック試料とについて計算した相関関
数の値からそれぞれの組成比もわかる。
As described above, the plastic material can also be identified by measuring the Raman spectrum of the plastic sample whose material is unknown and calculating the correlation function with the data of the standard plastic sample. Therefore,
Waste plastic can be identified. Also,
The respective composition ratios are also known from the values of the correlation functions calculated for a plurality of standard plastic samples.

【0051】(第3の実施の形態)第1の実施の形態お
よび第2の実施の形態では、ラマンスペクトルの測定に
励起光として近赤外レーザ光を用いたが、励起光として
可視光を用いることもできる。可視光を用いる場合は、
図1の第1の実施の形態で用いた装置で、可視レーザ光
の発振ができる励起用のレーザ装置3に、可視光領域を
分光できるラマン分光器4および検出器として可視光用
光電子増倍管(図示せず)を用いる。このような装置で
測定したラマンスペクトルを第1の実施の形態と同じく
ピーク検出、強度比較に基づく方法で比較する。
Third Embodiment In the first and second embodiments, near-infrared laser light is used as excitation light for Raman spectrum measurement, but visible light is used as excitation light. It can also be used. When using visible light,
In the apparatus used in the first embodiment shown in FIG. 1, an excitation laser device 3 capable of oscillating visible laser light is provided with a Raman spectroscope 4 capable of dispersing a visible light region and a photomultiplier for visible light as a detector. A tube (not shown) is used. Raman spectra measured by such an apparatus are compared by a method based on peak detection and intensity comparison as in the first embodiment.

【0052】フロッピーケースおよび白色の発砲スチロ
ールのラマンスペクトルを励起光として532nmの可
視光を用いて測定した結果を、それぞれ図14(a)お
よび図14(b)に示す。また、比較のために図14
(a)および図14(b)の横に近赤外レーザ光で励起
して測定したものをそれぞれ図14(c)および図14
(d)として示す。図14(a)でオフセット値を破線
(80)で示した値に設定すると、ピークとしてt1
2、t3が検出される。これらのピークは、図14
(c)のt1’、t2’、t3’と対応する。同様にして
図14(b)でオフセット値を破線(90)で示した値
に設定すると、ピークとしてu1、u2、u3が検出され
る。これらのピークは、図14(d)のu1’、u2’、
3’と対応する。したがって、可視光を励起光として
用いて測定したラマンスペクトルからも、図9および図
10に示した手順によって未知試料が判別できることが
第1の実施の形態の説明からわかる。なお、本実施の形
態では、オフセット値を波数に関係なく定めているが、
オフセットによっては、オフセット値に波数依存性をも
たせてもよい。
FIGS. 14A and 14B show the results obtained by measuring the Raman spectra of the floppy case and the white foamed styrene using 532 nm visible light as excitation light, respectively. For comparison, FIG.
14 (a) and 14 (b) are measured by exciting with near-infrared laser light next to FIG. 14 (c) and FIG.
(D). When set to a value showing the offset value by a broken line (80) in FIG. 14 (a), t 1 as a peak,
t 2 and t 3 are detected. These peaks are shown in FIG.
(C) corresponds to t 1 ′, t 2 ′, and t 3 ′. When set to a value showing the offset value by a broken line (90) in FIG. 14 (b) In the same manner, u 1, u 2, u 3 is detected as a peak. These peaks are represented by u 1 ′, u 2 ′,
Corresponds to u 3 '. Therefore, it can be seen from the description of the first embodiment that the unknown sample can also be determined from the Raman spectrum measured using visible light as the excitation light by the procedure shown in FIGS. In this embodiment, the offset value is determined regardless of the wave number.
Depending on the offset, the offset value may have a wave number dependency.

【0053】以上説明したように、本発明は可視光を励
起光に用いても適用できる。得られたラマンスペクトル
は近赤外光を励起光として用いた場合と比較して蛍光の
影響によるオフセットがある。しかし、この影響は、ピ
コ秒レーザ装置を励起光源およびピコ秒のゲートを有す
る検出器を用いて回避できる。
As described above, the present invention is applicable even when visible light is used as excitation light. The obtained Raman spectrum has an offset due to the influence of fluorescence as compared with the case where near-infrared light is used as excitation light. However, this effect can be avoided by using a picosecond laser device with an excitation light source and a detector with picosecond gates.

【0054】第1の実施の形態および第3の実施の形態
では、ピーク検出、強度比較に基づく方法により廃棄物
プラスチックの判別を行い、第2の実施の形態では相関
関数を計算する方法で廃棄物プラスチックの判別を行っ
た。本発明はこれらの判別方法に限定されるものではな
く、この他にも、域値により判別する方法、ニューラル
ネットワークにより非線形的パターンマッチングを行う
方法等も利用できる。
In the first and third embodiments, waste plastic is determined by a method based on peak detection and intensity comparison, and in the second embodiment, waste plastic is determined by a method of calculating a correlation function. Plastic was determined. The present invention is not limited to these discriminating methods. In addition, a discriminating method based on a threshold value, a method of performing a non-linear pattern matching using a neural network, and the like can be used.

【0055】また、第1の実施の形態から第3の実施の
形態では、未知試料が、複数ある標準プラスチック試料
のどれに対応するかについて説明したが、この方法は単
一の物質だけを選別したい場合に特に有効である。しか
し、比較部6での比較結果のすべてを判別部8に送れ
ば、複数の標準プラスチック試料との対応も判別でき
る。さらに、多量の可塑剤が含まれている場合や共重合
体の場合でも、標準プラスチック試料の複数のデータベ
ースの足し算を行って新たなデータを作成して、これと
未知試料とを比較すれば複数の標準プラスチック試料の
組成比も解析できる。さらに、また、同一の装置で未知
試料のスペクトルと標準プラスチック試料のスペクトル
が測定されている場合で、データベースに記録されてい
る複数の標準プラスチック試料のラマン線の波数が、同
じ被判定プラスチックのラマン線の波数の一部と一致す
るときは、各々の標準プラスチック試料と被判定プラス
チックとの対応するラマン線の相対強度値をそれぞれ比
較して、それぞれの相対比を求めると、その複数の標準
プラスチック試料の組成比を求めることもできる。ま
た、データベースに記録されるスペクトルは、単一の素
材からなるプラスチックだけではなく、複数の素材から
なるプラスチックのスペクトルを記録してもよい。この
ようにすると特定の組成からなるプラスチックの同定が
できる。
Further, in the first to third embodiments, the explanation has been given as to which of the plurality of standard plastic samples corresponds to the unknown sample, but this method selects only a single substance. It is especially effective when you want to. However, if all of the comparison results in the comparison unit 6 are sent to the determination unit 8, the correspondence with a plurality of standard plastic samples can also be determined. Furthermore, even when a large amount of plasticizer is contained or a copolymer, new data is created by adding multiple databases of standard plastic samples, and this is compared with an unknown sample. The composition ratio of standard plastic samples can be analyzed. Furthermore, in the case where the spectrum of an unknown sample and the spectrum of a standard plastic sample are measured by the same device, the Raman wave numbers of the plurality of standard plastic samples recorded in the database are the same as those of the plastic to be determined. When a part of the wave number of the line coincides, the relative intensity values of the corresponding Raman lines of each standard plastic sample and the plastic to be determined are compared, and when the relative ratio is obtained, the standard plastic samples are compared. The composition ratio of the sample can also be determined. Further, the spectrum recorded in the database may include not only a plastic made of a single material but also a plastic made of a plurality of materials. In this way, a plastic having a specific composition can be identified.

【0056】また、第1の実施の形態から第3の実施の
形態では、ラマンスペクトルの取得にシングルチャネル
の検出器を用いて分光器をスキャンする方法を用いてい
るが、ゲート機能を有する可視光領域または近赤外光領
域に感度を有するマルチチャネル検出器を用いてもよ
い。このようにすれば分光器をスキャンする必要がない
ので、測定時間を短縮できる。
In the first to third embodiments, a method of scanning a spectroscope using a single-channel detector is used to obtain a Raman spectrum. A multi-channel detector having sensitivity in the light region or near-infrared light region may be used. This eliminates the need to scan the spectroscope, thereby reducing the measurement time.

【0057】第1の実施の形態から第3の実施の形態で
は、データベースを作成するための標準プラスチック試
料のラマンスペクトルを未知試料のラマンスペクトルと
同一の測定装置で測定すようにした。測定装置が異なっ
た場合に物質固有のラマンシフトの値は不変であるか
ら、これらのスペクトルは異なる装置で測定したデータ
に基づくものでもよいが、同一の測定装置で測定するこ
とが好ましい。検出器の分光感度、分光器の回折効率お
よび光ファイバを用いた場合の波長透過率依存性によっ
てラマン線の強度に影響を与えるからである。
In the first to third embodiments, the Raman spectrum of the standard plastic sample for creating the database is measured by the same measuring device as the Raman spectrum of the unknown sample. Since the Raman shift value inherent to the substance is invariable when the measurement devices are different, these spectra may be based on data measured by different devices, but are preferably measured by the same measurement device. This is because the intensity of the Raman line is affected by the spectral sensitivity of the detector, the diffraction efficiency of the spectrometer, and the wavelength transmittance dependency when an optical fiber is used.

【0058】なお、データベースの作成は、一般には装
置の立ち上げ時点で一回行えば、それ以降の判別には継
続して使用できる。また将来合成されるプラスチックに
対してもそのまま適用できる。
It should be noted that the database is generally created once when the apparatus is started up, and can be used continuously for subsequent discrimination. It can also be applied to plastics synthesized in the future.

【0059】[0059]

【発明の効果】以上説明したように、本発明のプラスチ
ック判別方法およびプラスチック判別装置では、近赤外
吸収に比べて個々の素材の特徴をよりあらわすラマンス
ペクトルを廃棄物プラスチックについて取得するので、
そのスペクトルから原子団やその結合の様子がわかる。
これと既知試料のスペクトルとを比較すると、非接触で
廃棄物プラスチックの素材が簡単に判別できる。また、
装置の構成も簡単にできる。
As described above, the plastic discriminating method and the plastic discriminating apparatus according to the present invention acquire a Raman spectrum, which represents the characteristics of each material more than the near-infrared absorption, for the waste plastic.
The spectrum shows the atomic groups and their bonding.
By comparing this with the spectrum of the known sample, the material of the waste plastic can be easily determined without contact. Also,
The configuration of the device can be simplified.

【0060】また、一般にラマン散乱現象の感度が比較
的に低いので、未知試料に含まれる染料、顔料、汚れ等
の夾雑物質の影響が少ない。したがって、本発明のプラ
スチック判別方法およびプラスチック判別装置では、こ
れらの影響によらず廃棄物プラスチックの素材独自の情
報を得ることができるので、廃棄物プラスチックの素材
の判別が容易にできる。
In general, since the sensitivity of the Raman scattering phenomenon is relatively low, the influence of impurities such as dyes, pigments, and stains contained in the unknown sample is small. Therefore, according to the plastic discriminating method and the plastic discriminating device of the present invention, since the information unique to the waste plastic material can be obtained regardless of these effects, the discrimination of the waste plastic material can be easily performed.

【0061】また、本発明のプラスチック判別方法およ
びプラスチック判別装置では、ラマンシフトは物質に固
有であるため、着目する波数にどの程度の信号があるか
で物質の特定ができる。したがって、ノイズレベルより
わずかに高い信号があれば、あまり複雑なデータ処理を
することなく廃棄物プラスチックの素材の判別ができ
る。
In the plastic discriminating method and the plastic discriminating apparatus according to the present invention, since the Raman shift is unique to the substance, the substance can be specified by the number of signals at the wave number of interest. Therefore, if there is a signal that is slightly higher than the noise level, the material of the waste plastic can be determined without performing complicated data processing.

【0062】また、本発明のプラスチック判別方法およ
びプラスチック判別装置は、特にパルスレーザ装置とそ
のパルスに同期して測定を行うゲート方式を採用する
と、外来光の影響を受けることなく明るい場所で動作せ
ることができる。
Further, the plastic discriminating method and the plastic discriminating apparatus of the present invention can be operated in a bright place without being affected by extraneous light, especially when a pulse laser device and a gate system for performing measurement in synchronization with the pulse are adopted. be able to.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明を適用するプラスチック廃棄物判別シス
テムの概略図である。
FIG. 1 is a schematic diagram of a plastic waste discrimination system to which the present invention is applied.

【図2】図2(a)はフロッピーケースのラマンスペク
トル図である。図2(b)は、ポリスチレン(PST)
のラマンスペクトル図である。
FIG. 2A is a Raman spectrum diagram of a floppy case. FIG. 2B shows polystyrene (PST).
3 is a Raman spectrum diagram of FIG.

【図3】図3(a)は定規のラマンスペクトル図であ
る。図3(b)は、MMA樹脂(PMMA)のラマンス
ペクトル図である。
FIG. 3A is a Raman spectrum diagram of a ruler. FIG. 3B is a Raman spectrum diagram of the MMA resin (PMMA).

【図4】図4(a)は白色半透明チューブのラマンスペ
クトル図である。図4(b)は、ポリエチレン(PE)
のラマンスペクトル図である。
FIG. 4 (a) is a Raman spectrum diagram of a white translucent tube. FIG. 4B shows polyethylene (PE).
3 is a Raman spectrum diagram of FIG.

【図5】図5(a)はプラスチックネジのラマンスペク
トル図である。図5(b)は、ポリカボネート(PC)
のラマンスペクトル図である。
FIG. 5A is a Raman spectrum diagram of a plastic screw. FIG. 5 (b) shows polycarbonate (PC).
3 is a Raman spectrum diagram of FIG.

【図6】図6(a)はビニールテープのラマンスペクト
ル図である。図6(b)は、塩化ビニル樹脂(PVC)
のラマンスペクトル図である。
FIG. 6 (a) is a Raman spectrum diagram of a vinyl tape. FIG. 6B shows a vinyl chloride resin (PVC).
3 is a Raman spectrum diagram of FIG.

【図7】図7(a)は白色チューブのラマンスペクトル
図である。図7(b)は、テフロン(PTFE)のラマ
ンスペクトル図である。
FIG. 7 (a) is a Raman spectrum diagram of a white tube. FIG. 7B is a Raman spectrum diagram of Teflon (PTFE).

【図8】図8(a)は、第1の実施の形態においてデー
タベースを作成する標準プラスチック試料Aのラマンス
ペクトル図である。図8(b)は、作成したデータベー
スの構造を示す概念図である。
FIG. 8A is a Raman spectrum diagram of a standard plastic sample A for which a database is created in the first embodiment. FIG. 8B is a conceptual diagram showing the structure of the created database.

【図9】第1の実施の形態においてデータベース作成の
手順を示すフロー図である。
FIG. 9 is a flowchart showing a procedure for creating a database in the first embodiment.

【図10】第1の実施の形態において未知試料の判別を
行うための手順を示すフロー図である。
FIG. 10 is a flowchart showing a procedure for determining an unknown sample in the first embodiment.

【図11】第1の実施の形態において未知試料Sのラマ
ンスペクトル図である。
FIG. 11 is a Raman spectrum diagram of the unknown sample S in the first embodiment.

【図12】第2の実施の形態においてデータベース作成
の手順を示すフロー図である。
FIG. 12 is a flowchart showing a procedure for creating a database in the second embodiment.

【図13】第2の実施の形態において未知試料の判別を
行うための手順を示すフロー図である。
FIG. 13 is a flowchart illustrating a procedure for determining an unknown sample in the second embodiment.

【図14】図14(a)は、可視光で励起して取得した
あるフロッピーケースのラマンスペクトル図である。図
14(b)は、可視光で励起して取得した白色発泡スチ
ロールのラマンスペクトル図である。図14(c)は、
近赤外光で励起して取得した図14(a)と同一のフロ
ッピーケースのスペクトル図である。図14(d)は、
近赤外光で励起して取得した図14(b)と同一の白色
発泡スチロールのラマンスペクトル図である。
FIG. 14 (a) is a Raman spectrum diagram of a certain floppy case obtained by exciting with visible light. FIG. 14B is a Raman spectrum diagram of white styrene foam obtained by excitation with visible light. FIG. 14 (c)
FIG. 15 is a spectrum diagram of the same floppy case as FIG. 14A obtained by excitation with near-infrared light. FIG. 14 (d)
FIG. 15 is a Raman spectrum diagram of the same white styrofoam as in FIG. 14B obtained by excitation with near-infrared light.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…廃棄物プラスチック、2…ベルトコンベア、3…レ
ーザ装置、4…ラマン分光器、5…記録部、6…比較
部、7…データベース記録部、8…判別部、9…分別器
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Waste plastic, 2 ... Belt conveyor, 3 ... Laser device, 4 ... Raman spectrometer, 5 ... Recording part, 6 ... Comparison part, 7 ... Database recording part, 8 ... Discrimination part, 9 ... Sorting device

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 浜口 宏夫 東京都稲城市向陽台5−10−7−407 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Inventor Hiroo Hamaguchi 5-10-7-407 Koyodai, Inagi-shi, Tokyo

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 素材が未知の被判別プラスチックのラマ
ンスペクトルを測定する測定工程と、 素材が既知のプラスチックのラマンスペクトルと前記測
定工程で測定されたラマンスペクトルとを比較する比較
工程と、 前記比較工程での比較の結果から前記被判別プラスチッ
クの素材を判別する工程と、を備えることを特徴とする
プラスチックの判別方法。
A measuring step of measuring a Raman spectrum of a plastic whose material is unknown; a comparing step of comparing a Raman spectrum of a plastic whose material is known with a Raman spectrum measured in the measuring step; Determining the plastic material to be determined from the result of the comparison in the steps.
【請求項2】 素材が未知の被判別プラスチックのラマ
ンスペクトルを測定する測定工程と、 前記測定工程で測定されたラマンスペクトルからラマン
線の波数およびその波数での相対強度値を抽出する抽出
工程と、 素材が既知のプラスチックのラマン線の波数およびその
波数での相対強度値と前記測定工程で測定されたラマン
スペクトルのラマン線の波数およびその波数での相対強
度値とを比較する比較工程と、 前記比較工程の比較結果から前記被判別プラスチックの
素材を判別する工程と、を備えることを特徴とするプラ
スチックの判別方法。
2. A measuring step of measuring a Raman spectrum of a discriminated plastic whose material is unknown, and an extracting step of extracting a wave number of a Raman line and a relative intensity value at the wave number from the Raman spectrum measured in the measuring step. A comparison step of comparing the wave number of the Raman line of the known plastic material and the relative intensity value at the wave number and the relative intensity value at the wave number of the Raman line and the wave number of the Raman spectrum measured in the measurement step, Determining the material of the plastic to be determined from the comparison result of the comparing step.
【請求項3】 素材が未知の被判別プラスチックのラマ
ンスペクトルを測定するスペクトル測定手段と、 素材が既知のプラスチックのラマンスペクトルを記憶し
ておく記録手段と、 前記スペクトル測定手段で測定したラマンスペクトルと
前記記録手段に記録されたラマンスペクトルを比較する
スペクトル比較手段と、 前記スペクトル比較手段での比較結果から前記被判別プ
ラスチックの素材を判別する判別手段と、を備えるプラ
スチックの判別装置。
3. A spectrum measuring means for measuring a Raman spectrum of a discriminated plastic whose material is unknown, a recording means for storing a Raman spectrum of a plastic whose material is known, and a Raman spectrum measured by the spectrum measuring means. A plastic discriminating apparatus comprising: a spectrum comparing unit that compares Raman spectra recorded in the recording unit; and a discriminating unit that discriminates a material of the plastic to be discriminated from a result of the comparison by the spectrum comparing unit.
【請求項4】 前記記録手段は、素材が既知のプラスチ
ックのラマンスペクトルのラマン線の波数およびその波
数での相対強度値とを記録しており、 前記スペクトル比較手段は、前記スペクトル測定手段で
測定した被判別プラスチックのラマンスペクトルからラ
マン線の波数およびその波数での相対強度値を抽出する
抽出手段と、前記抽出手段で抽出した波数および相対強
度値と前記記録手段に記憶されているラマン線の波数お
よびその波数での相対強度値とを比較する手段と、を備
えることを特徴とする請求項3に記載のプラスチックの
判別装置。
4. The recording means records the wave number of a Raman line of a Raman spectrum of a plastic whose material is known and a relative intensity value at the wave number, and the spectrum comparing means measures the spectrum by the spectrum measuring means. Extracting means for extracting the wave number of the Raman line and the relative intensity value at that wave number from the Raman spectrum of the plastic to be discriminated, and the wave number and the relative intensity value extracted by the extracting means and the Raman line stored in the recording means. 4. The plastic discriminating apparatus according to claim 3, further comprising means for comparing the wave number and a relative intensity value at the wave number.
【請求項5】 前記記録手段は、前記スペクトル測定手
段により測定された素材が既知のプラスチックのラマン
スペクトルを記録すること特徴とする請求項3に記載の
プラスチックの判別装置。
5. The plastic discriminating apparatus according to claim 3, wherein said recording means records a Raman spectrum of a plastic whose material is known by said spectrum measuring means.
【請求項6】 前記スペクトル測定手段は、ラマンスペ
クトル取得のための近赤外レーザ光を出力する励起光源
を有することを特徴とする請求項3に記載のプラスチッ
クの判別装置。
6. The plastic discriminating apparatus according to claim 3, wherein said spectrum measuring means has an excitation light source for outputting near-infrared laser light for Raman spectrum acquisition.
【請求項7】 前記スペクトル測定手段は、 ラマンスペクトル取得のためのパルスレーザ光を出力す
る励起光源と、 前記励起光源と同期してラマンスペクトルを測定する手
段と、を有することを特徴とする請求項3に記載のプラ
スチックの判別装置。
7. The apparatus according to claim 1, wherein the spectrum measuring unit includes: an excitation light source that outputs a pulsed laser beam for acquiring a Raman spectrum; and a unit that measures a Raman spectrum in synchronization with the excitation light source. Item 3. A plastic discriminating apparatus according to Item 3.
JP19353896A 1996-07-23 1996-07-23 Plastic discriminating method and plastic discriminating device Pending JPH1038807A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP19353896A JPH1038807A (en) 1996-07-23 1996-07-23 Plastic discriminating method and plastic discriminating device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP19353896A JPH1038807A (en) 1996-07-23 1996-07-23 Plastic discriminating method and plastic discriminating device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH1038807A true JPH1038807A (en) 1998-02-13

Family

ID=16309748

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP19353896A Pending JPH1038807A (en) 1996-07-23 1996-07-23 Plastic discriminating method and plastic discriminating device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH1038807A (en)

Cited By (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002055045A (en) * 2000-08-10 2002-02-20 Jasco Corp Method and apparatus for identifying sample
US6742529B2 (en) 2000-08-25 2004-06-01 Techno Polymer Co., Ltd. Resin recycling system
JP2011089892A (en) * 2009-10-22 2011-05-06 Saimu:Kk Apparatus, method, and program for identification of plastics
JP2011117901A (en) * 2009-12-07 2011-06-16 Mitsubishi Electric Corp Plastic discrimination device and method therefor
JP2011122969A (en) * 2009-12-11 2011-06-23 Mitsubishi Electric Corp Device and method for discriminating plastic
JP2012047668A (en) * 2010-08-30 2012-03-08 Nano Photon Kk Spectrometry device and spectrometry method
JP2012207935A (en) * 2011-03-29 2012-10-25 Mitsubishi Electric Corp Raman spectrometer and identification device using the same
JP2013127422A (en) * 2011-12-19 2013-06-27 Mitsubishi Electric Corp Recycling plastic identification device, separator, identification method and manufacturing method
KR101366959B1 (en) * 2011-08-26 2014-02-25 미쓰비시덴키 가부시키가이샤 Apparatus and method for distinguishing resins
JP2015043098A (en) * 2008-02-26 2015-03-05 バッテル メモリアル インスティチュート Biological and chemical microscopic targeting
CN104890143A (en) * 2015-06-10 2015-09-09 河北吉悦再生物资回收有限公司 Production technology capable of utilizing PET waste plastics for producing bottle purifying pieces for fibrous raw materials
JP2019086412A (en) * 2017-11-07 2019-06-06 大日本印刷株式会社 Inspection system, inspection method and method for manufacturing inspection system
WO2019111784A1 (en) * 2017-12-05 2019-06-13 キヤノン株式会社 Identification device, identification system, and resin selecting system
WO2019111785A1 (en) * 2017-12-08 2019-06-13 キヤノン株式会社 Identification device and sorting system
JP2019105628A (en) * 2017-12-08 2019-06-27 キヤノン株式会社 Identification apparatus and selection system
WO2020203840A1 (en) * 2019-03-29 2020-10-08 積水化学工業株式会社 Chlorinated vinyl-chloride-based resin
US20210231636A1 (en) * 2020-01-24 2021-07-29 Hitachi Metals, Ltd. Crosslinked fluoropolymer resin and control method for same

Cited By (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002055045A (en) * 2000-08-10 2002-02-20 Jasco Corp Method and apparatus for identifying sample
US6742529B2 (en) 2000-08-25 2004-06-01 Techno Polymer Co., Ltd. Resin recycling system
KR100444120B1 (en) * 2000-08-25 2004-08-11 테크노 폴리머 가부시키가이샤 Resin recycle system
EP1452291A1 (en) 2000-08-25 2004-09-01 Techno Polymer Co., Ltd. Method and device for cleaning thermoplastic resinous products
US7244314B2 (en) 2000-08-25 2007-07-17 Techno Polymer Co., Ltd. Resin recycling system
JP2015043098A (en) * 2008-02-26 2015-03-05 バッテル メモリアル インスティチュート Biological and chemical microscopic targeting
JP2011089892A (en) * 2009-10-22 2011-05-06 Saimu:Kk Apparatus, method, and program for identification of plastics
JP2011117901A (en) * 2009-12-07 2011-06-16 Mitsubishi Electric Corp Plastic discrimination device and method therefor
JP2011122969A (en) * 2009-12-11 2011-06-23 Mitsubishi Electric Corp Device and method for discriminating plastic
JP2012047668A (en) * 2010-08-30 2012-03-08 Nano Photon Kk Spectrometry device and spectrometry method
WO2012029286A1 (en) * 2010-08-30 2012-03-08 ナノフォトン株式会社 Spectrometry device and spectrometry method
US9435741B2 (en) 2010-08-30 2016-09-06 Nanophoton Corporation Spectrometry device and spectrometry method
JP2012207935A (en) * 2011-03-29 2012-10-25 Mitsubishi Electric Corp Raman spectrometer and identification device using the same
KR101366959B1 (en) * 2011-08-26 2014-02-25 미쓰비시덴키 가부시키가이샤 Apparatus and method for distinguishing resins
JP2013127422A (en) * 2011-12-19 2013-06-27 Mitsubishi Electric Corp Recycling plastic identification device, separator, identification method and manufacturing method
CN104890143A (en) * 2015-06-10 2015-09-09 河北吉悦再生物资回收有限公司 Production technology capable of utilizing PET waste plastics for producing bottle purifying pieces for fibrous raw materials
JP2019086412A (en) * 2017-11-07 2019-06-06 大日本印刷株式会社 Inspection system, inspection method and method for manufacturing inspection system
WO2019111784A1 (en) * 2017-12-05 2019-06-13 キヤノン株式会社 Identification device, identification system, and resin selecting system
JP2019100927A (en) * 2017-12-05 2019-06-24 キヤノン株式会社 Resin identification device, resin identification system, and resin selection system
US11099073B2 (en) 2017-12-05 2021-08-24 Canon Kabushiki Kaisha Identification apparatus, identification system, and resin-selecting system
WO2019111785A1 (en) * 2017-12-08 2019-06-13 キヤノン株式会社 Identification device and sorting system
JP2019105628A (en) * 2017-12-08 2019-06-27 キヤノン株式会社 Identification apparatus and selection system
US11262242B2 (en) 2017-12-08 2022-03-01 Canon Kabushiki Kaisha Identification apparatus and sorting system
WO2020203840A1 (en) * 2019-03-29 2020-10-08 積水化学工業株式会社 Chlorinated vinyl-chloride-based resin
US20210231636A1 (en) * 2020-01-24 2021-07-29 Hitachi Metals, Ltd. Crosslinked fluoropolymer resin and control method for same
US11946924B2 (en) * 2020-01-24 2024-04-02 Proterial, Ltd. Crosslinked fluoropolymer resin and control method for same

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH1038807A (en) Plastic discriminating method and plastic discriminating device
US6333501B1 (en) Methods, apparatus, and articles of manufacture for performing spectral calibration
US4866283A (en) Optical inspection of food products
EP0426829B1 (en) High sensitivity fluorescent single particle and single molecule detection apparatus and method
EP0607048B1 (en) Method of determining type of plastics
EP3290908B1 (en) Unknown sample determining method
JP2002071567A (en) Rapid high-throughput spectrometer and method
US20100278441A1 (en) Differential wavelength imaging method and system for detection and identification of concealed materials
EP1856505A1 (en) Retro-regression residual remediation for spectral/signal identification
Pagnin et al. Multivariate analysis and laser-induced breakdown spectroscopy (LIBS): a new approach for the spatially resolved classification of modern art materials
JP3239784B2 (en) How to identify the type of material, especially plastic material
Cesetti et al. Waste processing: new near infrared technologies for material identification and selection
JP2803443B2 (en) Surface inspection method and device
US4957366A (en) Fluorescence spectrophotometer and wavelength setting method therefor
JP2006322772A (en) Spectroscopic analyzer
CN116026808A (en) Raman spectrum discrimination method and system
JP4291951B2 (en) Method and apparatus for identifying the type of material of an object and use thereof
EP0298398B1 (en) Analyzer of partial molecular structures
CN115015211A (en) Method, device, training method, analysis system, and analysis program for analyzing test substance
JP2005164431A (en) Method and apparatus for identifying plastics
RU2233438C1 (en) Method for remote finding and identification of organic-origin objects
Song et al. In situ real-time identification of packaged chemicals using a dual-offset optical probe
WO1980002458A1 (en) Process for prophylactic registration of putrefaction in food
Michel et al. Comparison of Laboratory Analytical Techniques for the Rapid Identification of Marine Plastics
JP2011089892A (en) Apparatus, method, and program for identification of plastics

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20041221

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20050104

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20050510