JP2001091484A - Plastic mixture combustion calorie measuring method and device - Google Patents

Plastic mixture combustion calorie measuring method and device

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JP2001091484A
JP2001091484A JP26534199A JP26534199A JP2001091484A JP 2001091484 A JP2001091484 A JP 2001091484A JP 26534199 A JP26534199 A JP 26534199A JP 26534199 A JP26534199 A JP 26534199A JP 2001091484 A JP2001091484 A JP 2001091484A
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JP
Japan
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plastic mixture
plastic
calorie
mixture
spectrum
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JP26534199A
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Japanese (ja)
Inventor
Gakuo Ogawa
岳夫 小川
Makiyuki Nakayama
万希志 中山
Katsuya Takaoka
克也 高岡
Sumihiko Maeno
純彦 前野
Tetsuya Goto
哲也 後藤
Kentaro Nozawa
健太郎 野沢
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Kobe Steel Ltd
Original Assignee
Kobe Steel Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a plastic mixture combustion calorie measuring method and device capable of measuring the combustion calorie under the plastic mixture state of mixing a plurality of plastic pieces. SOLUTION: An absorbance spectrum of a plastic mixture, or a measurement object is measured (S1). Assuming that the absorbance spectrum is linear sum of the absorbance spectra as a material simple substance, its coefficient is calculated by a multiple regression analysis (S2). Then, assuming that the obtained each coefficient value is the volume of the each component material, each weight is calculated by multiplied it by the density of the each component material (S3) and the obtained weight is multiplied by the combustion calorie per unit weight of each component material so as to calculate the combustion calorie of the plastic mixture (S4).

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,例えば燃焼原料と
して利用される廃プラスチックの燃焼カロリーを測定す
る方法及びその装置に係り,特に複数種類のプラスチッ
ク片が混合されたプラスチック混合物の状態で燃焼カロ
リーを測定することが可能なプラスチック混合物の燃焼
カロリー測定方法及び装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method and an apparatus for measuring the calorie of combustion of waste plastic used as a raw material for combustion, and more particularly to a method of measuring the calorie of combustion in the state of a plastic mixture in which plural kinds of plastic pieces are mixed. TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method and an apparatus for measuring the calorie of combustion of a plastic mixture capable of measuring the calorific value.

【0002】[0002]

【従来の技術】廃プラスチックを燃焼原料として利用す
る場合,炉内の燃焼状態を安定化させるため,投入され
る廃プラスチックの燃焼カロリーを把握し,これに基づ
いて投入量や投入回数などを制御する必要がある。ここ
で,廃プラスチックを燃焼原料とする場合に炉内の燃焼
状態を安定化させる方法として,特開平6−21063
2号公報には,廃プラスチックを炉に投入する前にそれ
ら廃プラスチックをその種類(燃焼カロリー)ごとに分
別し,必要なプラスチックのみを破砕処理して炉に投入
する方法が提案されている。また,上記分別方法は,廃
プラスチックに赤外光或いは近赤外光を照射してその吸
収特性を検出し,プラスチックの分子構造に基づく各プ
ラスチックの同波長領域での吸収特性との比較によって
廃プラスチックの種類或いは燃焼カロリーを判別すると
いうものである。
2. Description of the Related Art When waste plastics are used as a raw material for combustion, in order to stabilize the combustion state in the furnace, the combustion calories of the waste plastics to be injected are grasped, and the amount and the number of times of injection are controlled based on this. There is a need to. Here, as a method for stabilizing the combustion state in a furnace when waste plastic is used as a raw material for combustion, Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 6-21063 discloses a method.
No. 2 proposes a method in which waste plastics are separated by type (combustion calories) before the waste plastics are put into a furnace, and only necessary plastics are crushed and put into a furnace. In addition, the above separation method involves irradiating the waste plastic with infrared light or near-infrared light to detect its absorption characteristics, and comparing the absorption characteristics of each plastic in the same wavelength region based on the molecular structure of the waste plastics. It is to determine the type of plastic or the calories burned.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら,上記従
来技術は,廃プラスチックを種類毎に分別した後で必要
なプラスチックのみを必要量だけ炉に投入するものであ
るから,その分別に手間と時間がかかり,また分別した
各プラスチックを種類毎に保管する場所が必要となると
いう問題点があった。また,一回の測定における測定対
象範囲内に複数種類のプラスチックが混在している場合
にはその燃焼カロリーを測定することができないという
問題点もあった。廃プラスチックは,通常,様々な種類
のものが無秩序に混在した状態で回収されるため,現実
には上記のような測定を行うことは難しい。ところで,
小型燃焼炉や高炉で廃プラスチックを燃料として使用す
る場合には,投入装置の簡素化や燃焼状態の安定化のた
めに,廃プラスチックを破砕或いは小粒化した上で投入
することが望ましい。また,廃プラスチックは異なる複
数種類のプラスチックが混在する形で回収される場合が
多い。このようなことから,回収されてきた廃プラスチ
ックをそのまま破砕,小粒化して複数種類のプラスチッ
クが未知の割合で混合された廃プラスチック混合物を生
成し,そのプラスチック混合物の燃焼カロリーを投入前
に測定することができれば,上記従来の方法における問
題点を解消することが可能である。本発明は上記事情に
鑑みてなされたものであり,その目的とするところは,
複数種類のプラスチック片が混合されたプラスチック混
合物の状態で,その燃焼カロリーを測定することが可能
なプラスチック混合物の燃焼カロリー測定方法及び装置
を提供することである。
However, according to the above-mentioned prior art, only the required amount of plastic is put into a furnace after separating waste plastic for each type. In addition, there is a problem that a place for storing each separated plastic is required for each type. Further, when a plurality of types of plastics are mixed in the measurement target range in one measurement, there is also a problem that the calorie of combustion cannot be measured. Since waste plastics are usually collected in a state where various kinds of plastics are mixed in a random manner, it is actually difficult to perform the above-described measurement. by the way,
When waste plastic is used as fuel in a small combustion furnace or a blast furnace, it is desirable that the waste plastic be crushed or reduced in size and then introduced in order to simplify the charging device and stabilize the combustion state. In addition, waste plastics are often collected in a form in which a plurality of different types of plastics are mixed. For this reason, the recovered waste plastic is crushed and crushed as it is to produce a waste plastic mixture in which multiple types of plastics are mixed at an unknown ratio, and the combustion calories of the plastic mixture are measured before being injected. If possible, it is possible to solve the problems in the above conventional method. The present invention has been made in view of the above circumstances, and its purpose is to
An object of the present invention is to provide a method and an apparatus for measuring the calorie of combustion of a plastic mixture, which can measure the calorie of combustion in a state of a plastic mixture in which a plurality of types of plastic pieces are mixed.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に,本発明の方法は,複数種類のプラスチック片が混合
されたプラスチック混合物の燃焼カロリーを測定するプ
ラスチック混合物の燃焼カロリー測定方法において,所
定寸法以下に破砕或いは小粒化された上記プラスチック
混合物の吸光度スペクトルを測定する混合物スペクトル
測定工程と,上記混合物スペクトル測定工程で得られた
上記プラスチック混合物の吸光度スペクトルと,燃焼カ
ロリーが既知の複数の基準試料の吸光度スペクトルに基
づいて予め定められた評価関数とに基づいて,上記プラ
スチック混合物の燃焼カロリーを算出する燃焼カロリー
算出工程とを具備してなることを特徴とするプラスチッ
ク混合物の燃焼カロリー測定方法として構成されてい
る。これにより,回収されてきた廃プラスチックをその
まま破砕,小粒化して複数種類のプラスチックが未知の
割合で混合された廃プラスチック混合物を生成し,その
プラスチック混合物の燃焼カロリーを投入前に測定する
ことが可能となるため,測定前や測定後に廃プラスチッ
クを種類毎に分別するなどの処理が必要なく,また分別
した各プラスチックの保管場所等の問題も発生しない。
このように,従来技術に比べて装置及び処理手順の合理
化を図ることが可能である。ここで,上記プラスチック
混合物が既に小粒化されていれば,これをそのまま用い
て上記方法を実施できるが,そうでない場合には,予
め,上記プラスチック混合物を所定寸法以下に破砕或い
は小粒化する小粒化工程が必要である。
In order to achieve the above object, a method of the present invention is a method for measuring the calorie burned of a plastic mixture in which a plurality of types of plastic pieces are mixed. A mixture spectrum measuring step for measuring the absorbance spectrum of the plastic mixture crushed or reduced to a size smaller than the size, a plurality of reference samples having known absorbance spectra and a calorific value of the plastic mixture obtained in the mixture spectrum measuring step A combustion calorie calculating step of calculating the calorie burned of the plastic mixture based on a predetermined evaluation function based on the absorbance spectrum of the plastic mixture. Have been. This makes it possible to crush and recycle the collected waste plastic as it is, to produce a waste plastic mixture in which multiple types of plastics are mixed at an unknown ratio, and to measure the combustion calories of the plastic mixture before putting it in. Therefore, there is no need to perform processing such as sorting waste plastics by type before and after measurement, and there is no problem in the storage location of each separated plastic.
As described above, it is possible to rationalize the apparatus and the processing procedure as compared with the related art. Here, if the plastic mixture has already been atomized, the above method can be carried out using the plastic mixture as it is. However, if not, the plastic mixture is previously crushed or reduced to a predetermined size or smaller. A process is required.

【0005】また,上記燃焼カロリー算出工程において
は,上記評価関数を,上記プラスチック混合物の吸光度
スペクトルを,上記基準試料である上記複数種類のプラ
スチック単体における吸光度スペクトルに重みを掛けた
スペクトルの線形和で近似した回帰式とし,上記混合物
スペクトル測定工程で得られた上記プラスチック混合物
の吸光度スペクトルを上記回帰式に適用して重回帰法に
より上記重みを算出し,該重みに基づいて上記プラスチ
ック混合物を構成する各プラスチックの体積比を算出
し,更に該体積比,上記複数種類のプラスチック単体で
の密度,及び上記複数種類のプラスチック単体での燃焼
カロリーに基づいて上記プラスチック混合物の燃焼カロ
リーを算出するように構成することが考えられる。或い
は,上記評価関数を,上記基準試料である燃焼カロリー
が既知の複数のプラスチック混合物の吸光度スペクトル
に基づいて主成分回帰法や部分最小二乗法によって得ら
れた回帰式とする構成としてもよい。更に,上記混合物
スペクトル測定工程で得られる上記プラスチック混合物
の吸光度スペクトルから,上記プラスチック混合物の粒
径分布による影響を除去する吸光度スペクトル補正工程
を具備すれば,プラスチック混合物の粒径に多少のバラ
ツキがあったとしてもそれを補正して高精度の測定が可
能となる。上記吸光度スペクトル補正工程における処理
としては,上記吸光度スペクトルの2次微分演算を用い
る方法や,所定の基準プラスチックで得られた吸光度ス
ペクトルと上記混合物スペクトル測定工程で得られる上
記プラスチック混合物の吸光度スペクトルとの差の二乗
和が最小となるよう,上記プラスチック混合物の吸光度
スペクトルを補正する処理,いわゆるMSC処理を用い
る方法等が考えられる。更に,上記混合物スペクトル測
定工程において得られた上記プラスチック混合物の吸光
度スペクトルを,そのプラスチック混合物の空間的広が
り,及び時間的広がりの少なくとも一方を所定値に揃え
るように補正すれば,スペクトルの測定時におけるプラ
スチック混合物の量に変動があったとしてもそれを補正
して高精度の測定が可能となる。
In the calorific value calculation step, the evaluation function is obtained by calculating a linear sum of spectra obtained by weighting the absorbance spectra of the plastic mixture as the reference sample and the absorbance spectra of the plural kinds of plastics alone. The weight is calculated by the multiple regression method by applying the absorbance spectrum of the plastic mixture obtained in the mixture spectrum measuring step to the approximate regression equation, and the plastic mixture is formed based on the weight. Calculating the volume ratio of each plastic, and further calculating the calorie burned of the plastic mixture based on the volume ratio, the density of the plurality of types of plastics alone, and the calorie burned of the plurality of types of plastics alone. It is possible to do. Alternatively, the evaluation function may be configured as a regression equation obtained by a principal component regression method or a partial least squares method based on the absorbance spectra of a plurality of plastic mixtures whose calorie burned as the reference sample is known. Furthermore, if an absorbance spectrum correction step is provided to remove the influence of the particle size distribution of the plastic mixture from the absorbance spectrum of the plastic mixture obtained in the mixture spectrum measurement step, there is some variation in the particle diameter of the plastic mixture. Even if it is corrected, high-precision measurement becomes possible. As the processing in the absorbance spectrum correction step, a method using a second derivative operation of the absorbance spectrum or a method of comparing the absorbance spectrum obtained from a predetermined reference plastic with the absorbance spectrum of the plastic mixture obtained in the mixture spectrum measurement step is used. A method of correcting the absorbance spectrum of the above-mentioned plastic mixture so as to minimize the sum of squares of the difference, that is, a method using a so-called MSC process, or the like can be considered. Further, if the absorbance spectrum of the plastic mixture obtained in the mixture spectrum measuring step is corrected so that at least one of the spatial spread and the temporal spread of the plastic mixture is adjusted to a predetermined value, the absorbance spectrum at the time of spectrum measurement is corrected. Even if there is a variation in the amount of the plastic mixture, it is possible to correct the variation and perform highly accurate measurement.

【0006】また,上記目的を達成するために,本発明
の装置は,複数種類のプラスチック片が混合されたプラ
スチック混合物の燃焼カロリーを測定するプラスチック
混合物の燃焼カロリー測定装置において,所定寸法以下
に破砕或いは小粒化された上記プラスチック混合物の吸
光度スペクトルを測定する混合物スペクトル測定手段
と,上記混合物スペクトル測定手段で得られた上記プラ
スチック混合物の吸光度スペクトルと,燃焼カロリーが
既知の複数の基準試料の吸光度スペクトルに基づいて予
め定められた評価関数とに基づいて,上記プラスチック
混合物の燃焼カロリーを算出する燃焼カロリー算出手段
とを具備してなることを特徴とするプラスチック混合物
の燃焼カロリー測定装置として構成されている。尚,上
記燃焼カロリー測定方法は,全てこの装置上で実施可能
である。
In order to achieve the above object, an apparatus according to the present invention is a plastic mixture combustion calorie measuring apparatus for measuring the combustion calories of a plastic mixture in which a plurality of types of plastic pieces are mixed. Alternatively, a mixture spectrum measuring means for measuring the absorbance spectrum of the small-sized plastic mixture, the absorbance spectrum of the plastic mixture obtained by the mixture spectrum measuring means, and the absorbance spectra of a plurality of reference samples having known calories burned. A combustion calorie calculating means for calculating the calorie burned of the plastic mixture based on a predetermined evaluation function based on the evaluation function. In addition, the above-mentioned combustion calorie measuring method can all be implemented on this apparatus.

【0007】[0007]

【発明の実施の形態】以下,添付図面を参照して本発明
の実施の形態及び実施例につき説明し,本発明の理解に
供する。尚,以下の実施の形態及び実施例は,本発明を
具体化した一例であって,本発明の技術的範囲を限定す
る性格のものではない。ここに,図1は本発明の実施の
形態に係る燃焼カロリー測定A1の概略構成を示す模式
図,図2は重回帰法を用いる場合の燃焼カロリー算出処
理手順の一例を示すフロー図,図3はPP,PET,P
S単体での吸光度スペクトルの測定結果,図4は2種混
合物(PP:PET=1:1)の吸光度スペクトルの測
定結果,図5は3種混合物(PP:PET:PS=1:
1:1)の吸光度スペクトルの測定結果,図6はPEに
おける,板状,ペレット状,粉体状の3つの異なる状態
での吸光度スペクトルの測定結果,図7は2次微分によ
る補正処理の説明図,図8は主成分分析の説明図,図9
はPCR法を用いる場合の燃焼カロリー算出処理手順の
一例を示すフロー図,図10はPLS法を用いる場合の
燃焼カロリー算出処理手順の一例を示すフロー図,図1
1は未知試料の吸光度スペクトルのMSC処理前後の値
と基準試料の吸光度スペクトルとの比較図,図12は粉
体状に粉砕された様々なプラスチック混合物について,
3つの回帰法を用いて燃焼カロリーを推定した結果を,
それぞれ前処理(2次微分処理,MSC処理)を行わな
い場合,MSC処理を行った場合,2次微分処理を行っ
た場合に分けて示した図,図13は本発明の実施例に係
る燃焼カロリー測定A2の概略構成を示す模式図であ
る。
Embodiments and examples of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings to provide an understanding of the present invention. The following embodiments and examples are mere examples embodying the present invention, and do not limit the technical scope of the present invention. Here, FIG. 1 is a schematic diagram showing a schematic configuration of the combustion calorie measurement A1 according to the embodiment of the present invention, FIG. 2 is a flowchart showing an example of a combustion calorie calculation processing procedure when using a multiple regression method, and FIG. Is PP, PET, P
FIG. 4 shows the results of measurement of the absorbance spectrum of the simple substance S, FIG. 4 shows the results of the measurement of the absorbance spectrum of the mixture of two kinds (PP: PET = 1: 1), and FIG. 5 shows the result of measurement of the mixture of three kinds (PP: PET: PS = 1: 1).
1: 1) Absorbance spectrum measurement results, FIG. 6 shows the results of measurement of absorbance spectra in three different states of plate, pellet, and powder in PE, and FIG. 8 and FIG. 8 are explanatory diagrams of the principal component analysis, and FIG.
1 is a flowchart showing an example of a procedure for calculating calorie burned when the PCR method is used. FIG. 10 is a flowchart showing an example of a procedure for calculating calorie burned when the PLS method is used.
1 is a comparison diagram of the absorbance spectrum of an unknown sample before and after MSC treatment and the absorbance spectrum of a reference sample. FIG. 12 shows various plastic mixtures pulverized into powder.
The results of estimating the calories burned using the three regression methods,
FIGS. 13A and 13B show a case where pre-processing (secondary differentiation processing and MSC processing) is not performed, a case where MSC processing is performed, and a case where second-order differentiation processing is performed. FIG. 13 shows combustion according to an embodiment of the present invention. It is a schematic diagram which shows the schematic structure of calorie measurement A2.

【0008】[1.装置構成]本実施の形態に係る燃焼
カロリー測定装置A1は,図1に示すような概略構成を
有する。燃焼原料とすべく回収されてきた廃プラスチッ
ク0は,種類毎に分別されることなくそのまま破砕機1
に投入され,ここでまとめて細かく破砕される。そし
て,所定寸法(例えば10mm程度)以下まで破砕され
た破砕粒が粒径選別機2で選別され,混合機3に投入さ
れる。上記混合機3に投入される破砕粒は,ある程度種
類が偏っているため,ここで各種類の破砕粒が全体に均
一化される。上記混合機3で均一化されたプラスチック
混合物0′は,コンベア4上になるべく薄く均一な厚さ
で広げられ,流される。上記コンベア4の上方には,光
源11と分光器12とが設置されており,上記光源1か
ら上記コンベア4上を流れる上記プラスチック混合物
0′に対して白色光を照射し,上記プラスチック混合物
0′からの反射光を上記分光器12で分光測定すること
により,上記プラスチック混合物0′の吸光度(=lo
g(1/反射率))を近赤外吸収スペクトル(以下,吸
光度スペクトルという)として取得する。ここで,上記
光源11及び分光器12が混合物スペクトル測定手段の
一例である。上記分光器12により得られた上記吸光度
スペクトルは,カロリー計算機13に送られ,ここで後
述するような燃焼カロリーの算出処理に用いられる。
尚,上記カロリー計算機13には,必要に応じて上記コ
ンベア4の速度情報や上記コンベア4によって送られる
プラスチック混合物0′の量などの情報も入力され,上
記燃焼カロリーの算出処理において利用される。上記カ
ロリー計算機13(燃焼カロリー算出手段の一例)によ
り,上記コンベア4によって送られるプラスチック混合
物0′の燃焼カロリーが得られると,上記プラスチック
混合物0′は,図示しない燃焼制御器による上記燃焼カ
ロリーの値に基づく投入量制御に従ってコンベア5を介
して燃焼炉6内に投入される。
[1. Apparatus Configuration] The combustion calorie measuring apparatus A1 according to the present embodiment has a schematic configuration as shown in FIG. Waste plastics 0 that have been recovered to be used as combustion raw materials are directly separated into crushers 1 without being separated by type.
And crushed together here. Then, the crushed particles crushed to a predetermined size (for example, about 10 mm) or less are sorted by the particle size sorter 2 and put into the mixer 3. Since the types of the crushed particles to be supplied to the mixer 3 are uneven to some extent, the crushed particles of each type are uniformed as a whole. The plastic mixture 0 'homogenized by the mixer 3 is spread on the conveyor 4 as thinly and uniformly as possible, and is flowed. Above the conveyor 4, a light source 11 and a spectroscope 12 are installed. The light source 1 irradiates the plastic mixture 0 'flowing on the conveyor 4 with white light, and the plastic mixture 0'. The spectrometer 12 spectroscopically measures the reflected light from the sample to determine the absorbance (= lo) of the plastic mixture 0 '.
g (1 / reflectance)) is obtained as a near-infrared absorption spectrum (hereinafter, referred to as an absorbance spectrum). Here, the light source 11 and the spectroscope 12 are an example of a mixture spectrum measuring unit. The absorbance spectrum obtained by the spectroscope 12 is sent to a calorie calculator 13, where it is used in a calorie calculation process described later.
The calorie calculator 13 also receives, as necessary, speed information of the conveyor 4 and information such as the amount of the plastic mixture 0 'sent by the conveyor 4, and uses the information in the calorie calculation process. When the calorie calculator 13 (an example of combustion calorie calculation means) obtains the combustion calories of the plastic mixture 0 'sent by the conveyor 4, the plastic mixture 0' is converted into a value of the combustion calories by a combustion controller (not shown). Is charged into the combustion furnace 6 via the conveyor 5 in accordance with the charging amount control based on.

【0009】[2.燃焼カロリー算出処理]続いて,上
記カロリー計算機13におけるプラスチック混合物0′
の燃焼カロリー算出処理の手順について説明する。本測
定装置A1では,上記プラスチック混合物0′の吸光度
スペクトルは,上記混合物0′に含まれる各種類のプラ
スチック単体の吸光度スペクトルにそれぞれ重みを掛け
たスペクトルの線形和で表されるものと考え,重回帰法
により上記重みを算出し,この重みの比を上記混合物
0′に含まれる各プラスチックの体積比と見做して上記
混合物0′の燃焼カロリーを推定することとした。上記
処理の具体的手順を説明する前に,上記処理についての
検証を行った結果について説明する。
[2. Combustion Calorie Calculation Process] Subsequently, the plastic mixture 0 'in the calorie calculator 13 is described.
The procedure of the combustion calorie calculation process will be described. In the present measurement apparatus A1, the absorbance spectrum of the plastic mixture 0 'is considered to be represented by a linear sum of the spectra obtained by weighting the absorbance spectra of each kind of plastic alone contained in the mixture 0'. The weight was calculated by a regression method, and the ratio of the weight was regarded as the volume ratio of each plastic contained in the mixture 0 ', and the calorie burned of the mixture 0' was estimated. Before describing the specific procedure of the above processing, the result of performing verification on the above processing will be described.

【0010】(a.燃焼カロリー算出処理の検証)ま
ず,PP(ポリプロピレン),PET(ポリエチレンテ
レフタレート),PS(ポリスチレン)の3種類のプラ
スチック原料単体の吸光度スペクトルを測定した。上記
測定においては,波長1100nm〜2500nmの範
囲で2nmのサンプリング間隔とした。また,測定結果
としては,得られた吸光度スペクトルを2次微分したも
のを用いた(これについては後述する)。上記各単体原
料についての測定結果を図3に示す。得られた吸光度ス
ペクトルは原料毎に大きく異なっていることが分かる。
また,次の表1に示すように,上記3種類のプラスチッ
ク原料を用いて,2種混合物を3通り,3種混合物を4
通り生成した。尚,表中の混合比率は重量比である。
(A. Verification of Combustion Calorie Calculation Process) First, the absorbance spectra of three types of plastic raw materials, PP (polypropylene), PET (polyethylene terephthalate), and PS (polystyrene), were measured. In the above measurement, a sampling interval of 2 nm was set in a wavelength range of 1100 nm to 2500 nm. As the measurement results, those obtained by subjecting the obtained absorbance spectrum to second-order differentiation were used (this will be described later). FIG. 3 shows the measurement results of the individual raw materials. It can be seen that the obtained absorbance spectra differ greatly for each raw material.
As shown in Table 1 below, three kinds of the two kinds of mixtures and three kinds of the three kinds of the mixtures were used using the above three kinds of plastic raw materials.
Generated as follows. The mixing ratios in the table are weight ratios.

【表1】 そして,上記各種混合物の吸光度スペクトルを1つのサ
ンプルにつき5回測定し,上記単体原料と同様,得られ
た吸光度スペクトルを2次微分した。2種混合物の測定
結果(PP:PET=1:1)を図4に,3種混合物の
測定結果(PP:PET:PS=1:1:1)を図5に
それぞれ示す。ここで,混合物のスペクトルA(λ)
は,その混合物を構成するM種の単体原料のスペクトル
k (λ)の重ね合わせであると考え,各単体原料の重
みをWk(k=1〜M)として次式を仮定した。 A(λ)=Σ{Wk ×Sk (λ)} (k=1〜M) …(1) 上記単体原料における吸光度スペクトルと,上記混合物
の吸光度スペクトルを上記(1)式に適用して重回帰分
析を行い,得られた各係数Wk の値を表2に示す。
[Table 1] Then, the absorbance spectra of the various mixtures were measured five times for one sample, and the obtained absorbance spectra were secondarily differentiated in the same manner as in the case of the simple substance. FIG. 4 shows the measurement results (PP: PET = 1: 1) of the two kinds of mixture, and FIG. 5 shows the measurement results (PP: PET: PS = 1: 1: 1) of the three kinds of mixture. Here, the spectrum A (λ) of the mixture
Is considered to be a superposition of the spectra S k (λ) of the M single raw materials constituting the mixture, and the following equation is assumed, with the weight of each single raw material being W k (k = 1 to M). A (λ) = {W k × S k (λ)} (k = 1 to M) (1) Applying the absorbance spectrum of the single raw material and the absorbance spectrum of the mixture to the above equation (1) A multiple regression analysis was performed, and the values of the obtained coefficients W k are shown in Table 2.

【表2】 更に,上記表2の各係数を,合計が1となるように正規
化すると次のようになる。
[Table 2] Further, when the coefficients in Table 2 are normalized so that the sum becomes 1, the following is obtained.

【表3】 [Table 3]

【0011】また,各混合物における各単体原料の実際
の体積比(正規化済み)を表4に,同重量比を表5に示
す。即ち,表4にそれぞれの密度を掛けたものが表5と
なる。
Table 4 shows the actual volume ratio (normalized) of each single raw material in each mixture, and Table 5 shows the same weight ratio. That is, Table 5 is obtained by multiplying Table 4 by each density.

【表4】 [Table 4]

【表5】 上記表3と,表4及び表5とを比較すると,重回帰分析
によって得られた各係数の値(表3)は,各単体原料の
体積比(表4)と非常に近いことが分かる。従って,重
回帰分析によって得られた各係数を各単体原料の体積比
と見做して各単体原料の体積を推定し,それらの値に密
度を掛けることによって各単体原料の重量を求めること
が可能である。更に,上記各単体原料の重量に単位重量
当たりの燃焼カロリーの値を掛けて合計すれば,プラス
チック混合物の燃焼カロリーを推定することができる。
[Table 5] Comparing Table 3 with Tables 4 and 5, it can be seen that the value of each coefficient (Table 3) obtained by multiple regression analysis is very close to the volume ratio of each single raw material (Table 4). Therefore, it is possible to estimate the volume of each single raw material by assuming each coefficient obtained by multiple regression analysis as the volume ratio of each single raw material, and obtain the weight of each single raw material by multiplying those values by the density. It is possible. Furthermore, by multiplying the weight of each single raw material by the value of the calorie burned per unit weight and summing up, the calorie burned of the plastic mixture can be estimated.

【0012】(b.破砕物の粒径の違いによる測定結果
への影響の除去)続いて,破砕物の粒径の違いによる測
定結果への影響について考える。図6は,PE(ポリエ
チレン)を,板状,粒径3〜5mmのペレット状,粒径
1mm以下の粉体状の3つの異なる状態にそれぞれ加工
して吸光度スペクトルを測定した結果である。この結果
より,プラスチック破砕物の粒径の違いによって,得ら
れる吸光度スペクトルはオフセットされており,これを
そのまま用いて上記のようなカロリー測定を行うと,粒
径の違いが測定結果に大きく影響を及ぼすことが容易に
推察される。そこで,本測定装置A1では,上述したよ
うに,測定された吸光度スペクトルの2次微分を用いる
ことによって上記のような問題点を解決している。図7
に示すように,吸光度スペクトルの生データを1次微分
することによって定数オフセット分が除去され,2次微
分することによって更に直線的オフセット分が除去され
る。このように,測定された吸光度スペクトルを2次微
分することによって図6に示すような粒径の違いによる
オフセット分は除去され,破砕物の粒径の違いによる測
定結果への影響を抑えることが可能となる。
(B. Elimination of the influence on the measurement result by the difference in the particle size of the crushed material) Next, the influence on the measurement result by the difference in the particle size of the crushed material will be considered. FIG. 6 shows the results of measuring the absorbance spectrum by processing PE (polyethylene) into three different states: a plate, a pellet having a particle size of 3 to 5 mm, and a powder having a particle size of 1 mm or less. From these results, the absorbance spectrum obtained is offset due to the difference in the particle size of the crushed plastic, and if the calorie measurement as described above is performed using this as it is, the difference in the particle size greatly affects the measurement result. It is easy to guess. Therefore, the measuring device A1 solves the above-described problem by using the second derivative of the measured absorbance spectrum, as described above. FIG.
As shown in (1), the constant offset is removed by performing first-order differentiation on the raw data of the absorbance spectrum, and the linear offset is further removed by performing second-order differentiation. In this way, the second-order differentiation of the measured absorbance spectrum removes the offset due to the difference in particle size as shown in FIG. 6 and suppresses the influence on the measurement result due to the difference in particle size of the crushed material. It becomes possible.

【0013】(c.燃焼カロリー算出処理の具体的手
順)続いて,図2に示すフローチャートに従って,燃焼
カロリーの算出処理に関する具体的手順について説明す
る。まず,プラスチック混合物の測定を開始する前に,
廃プラスチックの構成原料となる全ての原料単体での吸
光度スペクトル(2次微分)を採取し,所定のメモリに
記憶させておく(ステップS0)。このステップS0
は,新たなプラスチック原料が追加されない限り,最初
に1度だけ行えばよい。プラスチック混合物の測定が開
始されると,分光器12により,コンベア4上を流れる
プラスチック混合物0′の吸光度スペクトルが測定さ
れ,カロリー計算機13に送られる(ステップS1)。
カロリー計算機13では,上記分光器12から取得した
プラスチック混合物0′の吸光度スペクトルを2次微分
すると共に,それを上記ステップS0で得られたM種の
原料単体での吸光度スペクトルの2次微分の線形和であ
るとして式(1)を仮定し,重回帰分析によって各係数
k (k=1〜M)を算出する(ステップS2)。そし
て,得られた各係数Wk の値を各構成原料の体積と見做
し,それらに各構成原料の密度を掛けてそれぞれの重量
を算出する(ステップS3)。更に,得られた重量に各
構成原料の単位重量当たりの燃焼カロリーを掛けてプラ
スチック混合物0′の燃焼カロリーを算出する(ステッ
プS4)。以後,上記ステップS1〜S4が繰り返され
る。
(C. Specific Procedure of Combustion Calorie Calculation Process) Next, a specific procedure of the calculation process of combustion calories will be described with reference to the flowchart shown in FIG. First, before you start measuring plastic mixtures,
Absorbance spectra (second derivative) of all the raw materials constituting the waste plastic are collected and stored in a predetermined memory (step S0). This step S0
Need only be done once at the beginning unless new plastic material is added. When the measurement of the plastic mixture is started, the absorbance spectrum of the plastic mixture 0 'flowing on the conveyor 4 is measured by the spectroscope 12, and sent to the calorie calculator 13 (step S1).
In the calorie calculator 13, the absorbance spectrum of the plastic mixture 0 ′ obtained from the spectrometer 12 is secondarily differentiated, and the second derivative of the absorbance spectrum of the M kinds of raw materials obtained in step S 0 is used. Equation (1) is assumed to be the sum, and each coefficient W k (k = 1 to M) is calculated by multiple regression analysis (step S2). Then, the value of each coefficient W k obtained regarded as the volume of each component material, to calculate the respective weight multiplied by the density of the constituent material thereto (Step S3). Further, the obtained weight is multiplied by the calorie burned per unit weight of each constituent material to calculate the burned calorie of the plastic mixture 0 '(step S4). Thereafter, steps S1 to S4 are repeated.

【0014】以上説明したように,本実施の形態に係る
燃焼カロリー測定装置A1及びそれを用いた燃焼カロリ
ー測定方法によれば,回収されてきた廃プラスチックを
そのまま破砕,小粒化して複数種類のプラスチックが未
知の割合で混合された廃プラスチック混合物を生成し,
そのプラスチック混合物の燃焼カロリーを投入前に測定
することが可能となるため,測定前や測定後に廃プラス
チックを種類毎に分別するなどの処理が必要なく,また
分別した各プラスチックの保管場所等の問題も発生しな
い。このように,従来技術に比べて装置及び処理手順の
合理化を図ることが可能である。
As described above, according to the combustion calorie measuring apparatus A1 and the combustion calorie measuring method using the same according to the present embodiment, the collected waste plastic is crushed and reduced to a plurality of types of plastics. Produces a waste plastic mixture mixed in unknown proportions,
Since the calorific value of the plastic mixture can be measured before input, it is not necessary to sort waste plastics by type before and after measurement, and there is no problem in the storage location of each separated plastic. Also does not occur. As described above, it is possible to rationalize the apparatus and the processing procedure as compared with the related art.

【0015】[0015]

【実施例】[1.上記実施の形態の変形例]上記実施の
形態に係る燃焼カロリー測定装置A1及びそれを用いた
燃焼カロリー測定方法では,プラスチック混合物の燃焼
カロリーの算出方法の一例として,重回帰法を用いてま
ず混合物の各構成原料の体積を求め,これに基づいて混
合物全体の燃焼カロリーを求める方法について説明した
が,この他にも,例えば予め所定の評価基準によってカ
ロリー推定関数(回帰曲線)を求めておき,上記関数に
プラスチック混合物の吸光度スペクトルの例えば2次微
分値を代入することにより,プラスチック混合物の燃焼
カロリーを直接求めることも可能である。以下,その具
体例として,主成分回帰法(以下,PCR法という),
及び部分最小二乗回帰法(以下,PLS法という)を用
いた燃焼カロリー測定方法について説明する。
Embodiments [1. Modified Example of the Embodiment] In the combustion calorie measuring device A1 and the combustion calorie measuring method using the same according to the above embodiment, as an example of a method for calculating the combustion calorie of a plastic mixture, a mixture is first determined by using a multiple regression method. Although the method of calculating the volume of each constituent raw material and calculating the calorie burned of the entire mixture based on the calculated volume was described above, for example, a calorie estimation function (regression curve) was determined in advance by a predetermined evaluation criterion, By substituting, for example, the second derivative of the absorbance spectrum of the plastic mixture into the above function, it is also possible to directly calculate the calories burned of the plastic mixture. Hereinafter, as specific examples, the principal component regression method (hereinafter, referred to as PCR method),
A method of measuring calories burned using the partial least squares regression method (hereinafter, referred to as PLS method) will be described.

【0016】(a.PCR法による燃焼カロリー測定方
法)ある目的変数Y(例えばカロリー)が,次式のよう
にいくつかの説明変数Xk(例えば各波長のスペクトル
値)の線形結合で表せるとし,その線形結合の重みWk
を求める手法は「線形重回帰分析」と呼ばれる。 Y=W1 ・X1 +W2 ・X2 +…+Wd ・Xd =ΣWi ・Xi (i=1〜d:説明変数の数) …(2) この場合,上記Wk を決定するには,説明変数の個数d
よりも多い数のデータセット(Y,Xk )が必要とな
る。例えば,吸光度スペクトルから燃焼カロリーを求め
る場合,説明変数に吸光度スペクトルを選ぶと,データ
点は数百点(例えば2nm刻みの場合)に及ぶのが普通
であるから,それ以上の個数のサンプルでの測定値が必
要となり,現実的ではない。そこで,上記説明変数に,
主成分分析によるスコアuを用いるのが「主成分回帰
(PCR)法」である。
(A. Method of Measuring Burned Calories by PCR Method) It is assumed that an objective variable Y (for example, calories) can be represented by a linear combination of several explanatory variables X k (for example, spectral values at each wavelength) as in the following equation. , The weight of its linear combination W k
Is called “linear multiple regression analysis”. Y = W 1 · X 1 + W 2 · X 2 + ... + W d · X d = ΣW i · X i (i = 1 to d: number of explanatory variables) (2) In this case, the above W k is determined. Contains the number of explanatory variables d
More data sets (Y, X k ) are required. For example, when calculating the calorie burned from the absorbance spectrum, if the absorbance spectrum is selected as the explanatory variable, the data points usually reach several hundred points (for example, in increments of 2 nm). Measurements are required and are not realistic. Therefore, the above explanatory variables
The "principal component regression (PCR) method" uses the score u obtained by the principal component analysis.

【0017】ここで,上記主成分分析については様々な
分野で広く知られている手法であるから,ここではその
概要について,図8を参照しながら簡単に説明する。試
料のスペクトルλk (k:測定波長範囲,全N点)を,
N次元空間の座標値Xk と考える。このXk (=λk
に対して,次のような線形結合を考える(このuをスコ
アと呼ぶ)。 u=p1 ・X1 +p2 ・X2 +…+pN ・XN =Σ(pk ・Xk ) …(3) また,重みpk を成分とするベクトルをtとする。上記
スコアuは,N次元空間の点(X1 ,X2 ,…,Xk
(図8右のグラフに○で示す)から,ベクトルtへ下ろ
した垂線のt軸上の値となっている。試料がM種ある場
合,N次元空間にはM個の点がプロットされ,スコアu
もM個(u 1 〜uM )求められる。ここで,主成分分析
とは,次式を最大とするベクトルt(これを第1主成分
ベクトルt1という)を求めることである。 S=Σuj 2 (i=1〜M) …(4) 引き続き,第1主成分ベクトルに直交するベクトルのう
ち,上記Sを最大にするベクトルを求め,これを第2主
成分ベクトルt2とする。以降,第N主成分ベクトルt
Nまで求めることが可能である。
Here, there are various types of the principal component analysis.
Because it is a widely known technique in the field,
An overview will be briefly described with reference to FIG. Trial
Material spectrum λk(K: measurement wavelength range, all N points)
Coordinate value X in N-dimensional spacekThink. This Xk(= Λk)
, Consider the following linear combination (this u is
A). u = p1・ X1+ PTwo・ XTwo+ ... + pN・ XN = Σ (pk・ Xk) (3) Also, weight pkLet t be a vector having as components. the above
The score u is a point (X1, XTwo, ..., Xk)
(Shown by ○ in the graph on the right side of FIG. 8)
It is a value on the t-axis of the perpendicular line. When there are M samples
In this case, M points are plotted in the N-dimensional space, and the score u
Also M (u 1~ UM)Desired. Here, principal component analysis
Is a vector t that maximizes the following equation (this is the first principal component
Vector t1). S = Σuj Two (I = 1 to M) (4) Subsequently, the vector orthogonal to the first principal component vector
That is, a vector that maximizes the above S is obtained, and this is
Let it be a component vector t2. Hereinafter, the Nth principal component vector t
It is possible to find up to N.

【0018】以上説明したような,主成分分析によるス
コアuを用いて回帰式を表せば,もとの変数Xk を用い
た上記回帰式(2)を用いる場合と比べて格段に少ない
サンプル数で上記回帰式を決定することが可能となる。
説明変数に,上記説明した主成分分析によるスコアuを
用いた回帰式は次のようになる。 Y=W1 ・u1 +W2 ・u2 +…+Wd ・ud =ΣWi ・Xi (i=1〜d:説明変数の数) …(5) ここで,採用する説明変数(主成分スコア)の個数dに
ついては,過不足(オーバーフィッティング/アンダー
フィッティング)を評価する幾つかの指標によって最適
化される。
When the regression equation is expressed using the score u obtained by the principal component analysis as described above, the number of samples is significantly smaller than when the regression equation (2) using the original variable X k is used. Can determine the regression equation.
The regression equation using the score u by the principal component analysis described above as the explanatory variable is as follows. Y = W 1 · u 1 + W 2 · u 2 + ... + W d · u d = ΣW i · X i (i = 1~d: Number of explanatory variables) ... (5) Here, adopted is described variables (mainly The number d of component scores) is optimized by several indexes for evaluating excess / deficiency (overfitting / underfitting).

【0019】続いて,図9に示すフローチャートに従っ
て,PCR法を用いた燃焼カロリーの算出処理に関する
具体的手順について説明する。まず,プラスチック混合
物の測定を開始する前に,基準試料(M種)の吸光度ス
ペクトル(2次微分)を採取する(ステップS10
a)。そして,上記基準試料の吸光度スペクトルを用い
て主成分分析を行い,主成分ベクトルt1 〜td を算出
する(ステップS10b)。更に,基準試料の燃焼カロ
リーYi と,上記主成分ベクトルで決まるスコアuik
対して,次式が最小となるWk を求め,上記回帰式
(5)を決定しておく(ステップS10c)。 S=Σ{Yi −Σ(uik・Wk )}2 (i=1〜M,k=1〜d) …(6) プラスチック混合物の測定が開始されると,分光器12
により,コンベア4上を流れるプラスチック混合物0′
の吸光度スペクトルが測定され,カロリー計算機13に
送られる(ステップS11)。カロリー計算機13で
は,上記分光器12から取得したプラスチック混合物
0′の吸光度スペクトルを2次微分すると共に,上記ス
テップS10bで得られた主成分ベクトルに対するスコ
アu1 〜ud を算出する(ステップS12)。そして,
得られたスコアu1 〜ud を回帰式(5)に代入し,プ
ラスチック混合物0′の燃焼カロリーを算出する(ステ
ップS13)。以後,上記ステップS11〜S13が繰
り返される。
Next, a specific procedure for calculating the calories burned using the PCR method will be described with reference to the flowchart shown in FIG. First, before the measurement of the plastic mixture is started, an absorbance spectrum (second derivative) of the reference sample (M type) is collected (step S10).
a). Then, a principal component analysis is performed using the absorbance spectrum of the reference sample, and principal component vectors t 1 to t d are calculated (step S10b). Further, with respect to the burned calories Y i of the reference sample and the score u ik determined by the principal component vector, W k that minimizes the following equation is obtained, and the regression equation (5) is determined (step S10c). . S = Σ {Y i -Σ ( u ik · W k)} 2 (i = 1~M, k = 1~d) ... (6) When the measurement of the plastic mixture is initiated, the spectroscope 12
The plastic mixture 0 'flowing on the conveyor 4
Is measured and sent to the calorie calculator 13 (step S11). In calorie calculator 13, the absorbance spectra of obtained from the spectrometer 12 the plastic mixture 0 'while second derivative to calculate the score u 1 ~u d for principal component vector obtained in step S10b (Step S12) . And
The resulting score u 1 ~u d are substituted into regression equation (5) to calculate the calories burned plastic mixture 0 '(step S13). Thereafter, steps S11 to S13 are repeated.

【0020】(b.PLS法による燃焼カロリー測定方
法)PLS法は,例えば「ケモメトリックス」(宮下芳
勝・佐々木慎一,共立出版株式会社)第55〜72頁,
「ケモメトリックス」(相島鐡郎,丸善株式会社)第1
16〜118頁等に述べられているように既に広く知ら
れた方法である。従って,ここではそのPLS法を用い
た燃焼カロリー測定方法の概要について簡単に説明す
る。PLS法では,上述したPCR法と同様,次のよう
に目的変数Y(例えば燃焼カロリー)が説明変数t
i (i=1〜d)の線形結合で表されると考える(Q:
重み係数)。 Y=Q1 ・t1 +Q2 ・t2 +…+Qd ・td =ΣQi ・ti (i=1〜d:説明変数の数) …(7) また,次のように,説明変数ti がスペクトルXk (k
=1〜N)の線形結合で表されるとする点も,上記PC
R法と同様である。尚,CLS法では,説明変数ti
潜在変数と呼ぶ。 ti =Wi1・X1 +Wi1・X2 +…+WiN・XN =Σ(Wik・Xk ) (k=1〜N:スペクトル点数)…(8) PLS法が上記PCR法と異なるのは,WikとQi の決
定方法である。即ち,PCR法では上記Wikは主成分ベ
クトルであり,ベクトルの直交性を用いて全てのWik
最初に決定し,続いてこのWikを用いて1回の計算で全
てのQi を決定するのに対し,PLS法では,潜在変数
の数dを1から順に増やしながら順次W ikとQi を決定
していく。つまり,ステップ1ではd=1としてW1k
1 を決定し,ステップ2ではd=2としてステップ1
で得られたW1kとQ1 の値を用いてW2kとQ2 を決定す
る。以下,これを繰り返すことによって全てのWikとQ
iを決定する。
(B. Method of Measuring Burned Calories by PLS Method)
Method) The PLS method is, for example, “chemometrics” (Yoshi Miyashita)
Katsu and Shinichi Sasaki, Kyoritsu Shuppan Co., Ltd.) 55-72,
"Chemometrics" (Tetsuro Aijima, Maruzen Co., Ltd.) No. 1
It is already widely known as described on pages 16-118.
This is the way it was done. Therefore, the PLS method is used here.
Brief description of the burned calorie measurement method
You. In the PLS method, as in the PCR method described above,
The objective variable Y (eg, calories burned) is the explanatory variable t
i(I = 1 to d) (Q:
Weighting factor). Y = Q1・ T1+ QTwo・ TTwo+ ... + Qd・ Td= ΣQi・ Ti (I = 1 to d: number of explanatory variables) (7) In addition, as described below, the explanatory variable tiIs the spectrum Xk(K
= 1 to N), the above PC
It is the same as the R method. In the CLS method, the explanatory variable tiTo
Call it a latent variable. ti= Wi1・ X1+ Wi1・ XTwo+ ... + WiN・ XN= Σ (Wik・ Xk(K = 1 to N: the number of spectrum points) (8) The difference between the PLS method and the PCR method is thatikAnd QiDecision
It is a fixed method. That is, in the PCR method, the WikIs the main component
Is a vector, and all WikTo
First decided, then this WikWith one calculation
QiWhereas the PLS method determines the latent variable
While sequentially increasing the number d from 1 to W ikAnd QiDecide
I will do it. That is, in Step 1, d = 1 and W1kWhen
Q1Is determined, and in step 2, d = 2 and step 1
W obtained by1kAnd Q1Using the value of2kAnd QTwoDetermine
You. Hereinafter, by repeating this, all WikAnd Q
iTo determine.

【0021】続いて,図10に示すフローチャートに従
って,PLS法を用いた燃焼カロリーの算出処理に関す
る具体的手順について説明する。まず,プラスチック混
合物の測定を開始する前に,基準試料(M種)の吸光度
スペクトル(2次微分)を採取する(ステップS20
a)。続いて,M種の基準試料で得られたN点のスペク
トル値をN×Mの行列Xで表す。同様に,M種の基準試
料のカロリー値をベクトルYで表す。また,d組の潜在
変数をN×dの行列Tで,ローディング係数をd×Mの
行列Pで表す。更に,重み係数Qi をベクトルq,Xの
残差をE,Yの残差をfでそれぞれ表す。ここで,次の
ようなPLSモデルを仮定する。 X=T・P+E …(9a) Y=T・q+f …(9b) 次に,潜在変数の数d=1と仮定する。この場合,上記
(9b)式は単回帰式となる。ここで,YとTの共分散
である内積S=Y・Tを考え,Sが最大の場合を最適モ
デルと考えてW1kを求める。また,これによって潜在変
数は上記(8)式によって求まる。上記(9a)式のP
はXの残差Eの二乗和が最小になるという条件で,また
上記(9b)式のqはYの残差fの二乗和が最小になる
という条件で,それぞれ求めることができる。続いて,
d=2とし,上記(9a),(9b)式のT,P,qの
第1項を上記d=1において求めた値とし,第2項を未
知数として上記d=1と同様の計算を行う。以降,説明
変数dの数だけ繰り返す。以上の計算により,上記
(7),(8)式が決定される(以上,ステップS20
b〜S20e)。プラスチック混合物の測定が開始され
ると,分光器12により,コンベア4上を流れるプラス
チック混合物0′の吸光度スペクトルが測定され,カロ
リー計算機13に送られる(ステップS21)。カロリ
ー計算機13では,上記分光器12から取得したプラス
チック混合物0′の吸光度スペクトルを2次微分すると
共に,上記(8)式により各潜在係数の値を計算する
(ステップS22)。そして,得られた潜在係数の値を
上記(7)式に代入し,プラスチック混合物0′の燃焼
カロリーを算出する(ステップS23)。以後,上記ス
テップS21〜S23が繰り返される。
Next, a specific procedure relating to a calculation process of combustion calories using the PLS method will be described with reference to a flowchart shown in FIG. First, before the measurement of the plastic mixture is started, an absorbance spectrum (second derivative) of the reference sample (M type) is collected (step S20).
a). Subsequently, the spectrum values at N points obtained by the M kinds of reference samples are represented by an N × M matrix X. Similarly, the caloric values of the M kinds of reference samples are represented by a vector Y. The d sets of latent variables are represented by an N × d matrix T, and the loading coefficients are represented by a d × M matrix P. Furthermore, each represent the weighting factor Q i vector q, E residuals X, the residuals Y at f. Here, the following PLS model is assumed. X = T · P + E (9a) Y = T · q + f (9b) Next, it is assumed that the number of latent variables is d = 1. In this case, the above equation (9b) is a simple regression equation. Here, the inner product S = Y · T, which is the covariance of Y and T, is considered, and W 1k is obtained by considering the case where S is the maximum as the optimal model. In addition, the latent variable is obtained by the above equation (8). P of the above equation (9a)
Can be obtained under the condition that the sum of squares of the residual E of X becomes minimum, and q in the above equation (9b) can be obtained under the condition that the sum of squares of the residual f of Y becomes minimum. continue,
Assuming that d = 2, the first term of T, P, and q in the above equations (9a) and (9b) is the value obtained at d = 1, and the second term is an unknown number. Do. Thereafter, the process is repeated for the number of explanatory variables d. By the above calculations, the above equations (7) and (8) are determined (step S20).
b to S20e). When the measurement of the plastic mixture is started, the spectroscope 12 measures the absorbance spectrum of the plastic mixture 0 'flowing on the conveyor 4 and sends it to the calorie calculator 13 (step S21). In the calorie calculator 13, the absorbance spectrum of the plastic mixture 0 'obtained from the spectrometer 12 is secondarily differentiated, and the value of each latent coefficient is calculated by the above equation (8) (step S22). Then, the obtained value of the latent coefficient is substituted into the above equation (7), and the combustion calorie of the plastic mixture 0 'is calculated (step S23). Thereafter, steps S21 to S23 are repeated.

【0022】[2.その他の変形例] (a.MSC処理)以上の例では,破砕物の粒径の違い
による測定結果への影響を除去するため,吸光度スペク
トルの2次微分を用いたが,次に示すMSC(Multiplic
ative Scatter Correction) 処理によっても同様の効果
が期待できる。試料の粒度変動等によって吸光度スペク
トルの加算的及び乗算的ベースライン変動が生じる場
合,真のスペクトルA(λ),測定スペクトルB
(λ),乗算効果α,加算効果βとして次式を仮定す
る。 B(λ)=α×A(λ)+β 上記MSC処理とは,上記α,βを推定し,B(λ)か
らA(λ)を推定する波形処理法である。具体的には,
基準試料(例えば粒度を揃えたもの)の吸光度スペクト
ルをS(λ)とし,次式のXを最小にするα,βを推定
し,A(λ)を求める。 X=Σ{S(λ)−A(λ)}2 =Σ[S(λ)−{B(λ)−β)/α}]2 図11(a),(b)に,未知試料の吸光度スペクトル
のMSC処理前後の値と基準試料の吸光度スペクトルと
の比較を示す。未知試料の測定スペクトルのMSC処理
による補正値が基準試料のスペクトルとほぼ一致してい
ることがわかる。ここで,粉体状に粉砕された様々なプ
ラスチック混合物について,上述した3つの回帰法を用
いて燃焼カロリーを推定した結果を,それぞれ前処理
(2次微分処理,MSC処理)を行わない場合,MSC
処理を行った場合,2次微分処理を行った場合に分けて
図12に示す(重回帰法については2次微分のみ)。こ
の場合には,試料として粉体状のものを用いているた
め,粒径の違いによる誤差は小さく,いずれの場合も良
好なカロリー推定結果が得られている。しかしながら,
前処理無しの場合には,基準試料の推定値(●)のバラ
ツキが,前処理を行った場合に比べて大きくなってお
り,2次微分処理,或いはMSC処理の有効性が確認で
きる。尚,ペレット状の試料を用いた場合には,粒径の
バラツキによって前処理無しでは推定誤差が大きくな
り,有効なカロリー推定が行えなくなることが確認され
ている。
[2. Other Modifications] (a. MSC Treatment) In the above example, the second derivative of the absorbance spectrum was used to remove the influence on the measurement result due to the difference in the particle size of the crushed material. Multiplic
ative Scatter Correction) processing can expect the same effect. When additive and multiplicative baseline fluctuations of the absorbance spectrum occur due to fluctuations in the particle size of the sample, etc., the true spectrum A (λ) and the measured spectrum B
The following expression is assumed as (λ), multiplication effect α, and addition effect β. B (λ) = α × A (λ) + β The MSC processing is a waveform processing method for estimating α and β and estimating A (λ) from B (λ). In particular,
The absorbance spectrum of a reference sample (for example, one having a uniform particle size) is defined as S (λ), α and β that minimize X in the following equation are estimated, and A (λ) is obtained. X = {S (λ) -A (λ)} 2 = {[S (λ)-{B (λ) -β) / α}] 2 FIGS. 3 shows a comparison between the values of the absorbance spectrum before and after the MSC treatment and the absorbance spectrum of the reference sample. It can be seen that the correction value of the measurement spectrum of the unknown sample by the MSC process almost coincides with the spectrum of the reference sample. Here, the results of estimating the calories burned using the above three regression methods for the various plastic mixtures pulverized into a powder form are shown in the case where the pre-processing (secondary differential processing, MSC processing) is not performed. MSC
FIG. 12 shows a case where the process is performed and a case where the second derivative process is performed (only the second derivative is used for the multiple regression method). In this case, since a powdery sample was used, the error due to the difference in particle size was small, and in each case, a good calorie estimation result was obtained. However,
In the case without the pre-processing, the variation of the estimated value (●) of the reference sample is larger than that in the case where the pre-processing has been performed, and the effectiveness of the second derivative processing or the MSC processing can be confirmed. It has been confirmed that when a pellet-like sample is used, the estimation error increases without pretreatment due to the variation in particle size, and effective calorie estimation cannot be performed.

【0023】(b.試料の時間的,空間的広がりに関す
る補正)分光器12で吸光度スペクトルを測定する際,
分光器12の視野内に存在する試料の量(空間的広が
り)が常に一定に揃えられていれば,得られる吸光度ス
ペクトルは同じ基準で評価することができる。一方,分
光器12の視野内に存在する試料の量(空間的広がり)
が増減すれば,それに応じて試料からの反射光量が変動
し,吸光度も変動するため,得られた吸光度スペクトル
はそのままでは同じ基準で評価することができない。ま
た,例えば試料をコンベアで搬送しながら測定する場合
には,分光器12の視野内に存在する試料の量(時間的
広がり)の変動も考えなければならない。そこで,上記
のような試料の空間的広がり,或いは時間的広がりの変
動が考えられる場合には,得られた吸光度スペクトル
を,上記時間的,空間的広がりを一定値に揃えた状態で
の値に変換する(正規化する)必要がある。尚,上記正
規化は,例えば「分光器12の視野を通過した試料の
量」に基づいて行うことができる。ここで,上記「分光
器12の視野を通過した試料の量」は,別にカメラ等を
設置して測定してもよいが,「測定時間に送られた廃プ
ラスチックの量」で代用することも可能である。例え
ば,得られたスペクトル波形の高さを,「測定時間に送
られた廃プラスチックの量」に応じて増減させればよ
い。但し,以上のような「分光器12の視野を通過した
試料の量」に基づく補正方法は,コンベア上に必要以上
に多くの試料が盛られている場合には逆に精度を落とし
てしまう可能性がある。この場合,常に分光器12の視
野全体に試料が存在するため,コンベアの速度が変わっ
ても,送られる試料の量は変化するにも関わらず,得ら
れる吸光度スペクトルはほぼ同じになってしまうためで
ある。そこで,上記のような補正を行う場合は,コンベ
ア上の試料積載量の上限を,「視野内を隙間無く試料が
占めていると見做せる量」(例えば実験的に求められ
る)とする必要がある。尚,上述した2次微分やMSC
処理を前処理として用いれば,上記時間的,空間的広が
りによる補正も同時に行えることが確認されている。
(B. Correction Regarding Temporal and Spatial Spread of Sample) When the absorbance spectrum is measured by the spectroscope 12,
If the amount (spatial spread) of the sample existing in the field of view of the spectroscope 12 is always constant, the obtained absorbance spectrum can be evaluated on the same basis. On the other hand, the amount of the sample present in the field of view of the spectroscope 12 (spatial spread)
If the value increases or decreases, the amount of reflected light from the sample changes accordingly, and the absorbance also changes. Therefore, the obtained absorbance spectrum cannot be evaluated on the same basis as it is. Further, for example, when measuring while transporting a sample on a conveyor, it is necessary to consider variations in the amount (temporal spread) of the sample existing in the field of view of the spectroscope 12. Therefore, when the spatial spread or the temporal spread of the sample as described above is considered to fluctuate, the obtained absorbance spectrum is converted to a value in which the temporal and spatial spreads are made constant. It needs to be converted (normalized). The above-mentioned normalization can be performed based on, for example, “the amount of the sample that has passed through the field of view of the spectroscope 12”. Here, the “amount of the sample that has passed through the field of view of the spectroscope 12” may be measured by separately installing a camera or the like, but the “amount of waste plastic sent during the measurement time” may be used instead. It is possible. For example, the height of the obtained spectrum waveform may be increased or decreased according to the “amount of waste plastic sent at the measurement time”. However, the correction method based on the "amount of the sample passing through the field of view of the spectroscope 12" as described above may deteriorate accuracy if the number of samples is larger than necessary on the conveyor. There is. In this case, since the sample is always present in the entire field of view of the spectroscope 12, even if the speed of the conveyor changes, the amount of sample to be sent changes, but the obtained absorbance spectrum becomes almost the same. It is. Therefore, when performing the above-mentioned correction, the upper limit of the sample loading amount on the conveyor must be "the amount that can be regarded as being occupied by the sample without any gap in the visual field" (for example, experimentally obtained). There is. In addition, the above-mentioned second derivative and MSC
It has been confirmed that if processing is used as preprocessing, the above-described correction based on temporal and spatial spread can be performed simultaneously.

【0024】(c.その他の装置構成)測定装置の構成
としては,上記測定装置A1のようにコンベア4で混合
物0′を搬送しながら測定するものに限らず,例えば図
13に示す測定装置A2のように,混合機3′から測定
セル14上に混合物0′を所定量ずつ振り分け,1つの
セル毎に測定を行うようにしてもよい。測定後の混合物
0′は,例えばブロア15などによって吹込管16を介
して焼却炉6に投入される。
(C. Other Apparatus Configuration) The configuration of the measurement apparatus is not limited to the measurement apparatus A1 as shown in FIG. As described above, the mixture 0 'may be distributed from the mixer 3' onto the measurement cell 14 by a predetermined amount, and the measurement may be performed for each cell. The mixture 0 'after the measurement is introduced into the incinerator 6 through the blowing pipe 16 by, for example, a blower 15.

【0025】[0025]

【発明の効果】以上説明したように,本発明は,複数種
類のプラスチック片が混合されたプラスチック混合物の
燃焼カロリーを測定するプラスチック混合物の燃焼カロ
リー測定方法において,所定寸法以下に破砕或いは小粒
化された上記プラスチック混合物の吸光度スペクトルを
測定する混合物スペクトル測定工程と,上記混合物スペ
クトル測定工程で得られた上記プラスチック混合物の吸
光度スペクトルと,燃焼カロリーが既知の複数の基準試
料の吸光度スペクトルに基づいて予め定められた評価関
数とに基づいて,上記プラスチック混合物の燃焼カロリ
ーを算出する燃焼カロリー算出工程とを具備してなるこ
とを特徴とするプラスチック混合物の燃焼カロリー測定
方法として構成されているため,回収されてきた廃プラ
スチックをそのまま破砕,小粒化して複数種類のプラス
チックが未知の割合で混合された廃プラスチック混合物
を生成し,そのプラスチック混合物の燃焼カロリーを投
入前に測定することが可能となり,測定前や測定後に廃
プラスチックを種類毎に分別するなどの処理が必要な
く,また分別した各プラスチックの保管場所等の問題も
発生しない。このように,従来技術に比べて装置及び処
理手順の合理化を図ることが可能である。
As described above, the present invention relates to a method for measuring the calorie of combustion of a plastic mixture in which a plurality of types of plastic pieces are mixed. A mixture spectrum measuring step of measuring the absorbance spectrum of the plastic mixture, the absorbance spectrum of the plastic mixture obtained in the mixture spectrum measuring step, and the absorbance spectrum of a plurality of reference samples having known calories burned. A combustion calorie calculating method for calculating the calorie burned of the plastic mixture on the basis of the obtained evaluation function and the method for measuring the calorie burned of the plastic mixture. Waste plastic A waste plastic mixture in which multiple types of plastics are mixed at an unknown ratio by crushing and granulation is generated, and the calorie burned of the plastic mixture can be measured before input, and the type of waste plastic can be measured before and after the measurement. There is no need for processing such as separation for each case, and there is no problem with the storage location of each separated plastic. As described above, it is possible to rationalize the apparatus and the processing procedure as compared with the related art.

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

【図1】 本発明の実施の形態に係る燃焼カロリー測定
A1の概略構成を示す模式図。
FIG. 1 is a schematic diagram showing a schematic configuration of a combustion calorie measurement A1 according to an embodiment of the present invention.

【図2】 重回帰法を用いる場合の燃焼カロリー算出処
理手順の一例を示すフロー図。
FIG. 2 is a flowchart showing an example of a procedure for calculating calorie burned when a multiple regression method is used.

【図3】 PP,PET,PS単体での吸光度スペクト
ルの測定結果。
FIG. 3 shows measurement results of absorbance spectra of PP, PET, and PS alone.

【図4】 2種混合物(PP:PET=1:1)の吸光
度スペクトルの測定結果。
FIG. 4 shows the measurement results of an absorbance spectrum of a mixture of two kinds (PP: PET = 1: 1).

【図5】 3種混合物(PP:PET:PS=1:1:
1)の吸光度スペクトルの測定結果。
FIG. 5 shows a mixture of three types (PP: PET: PS = 1: 1:
Measurement result of absorbance spectrum of 1).

【図6】 PEにおける,板状,ペレット状,粉体状の
3つの異なる状態での吸光度スペクトルの測定結果。
FIG. 6 shows measurement results of absorbance spectra of PE in three different states: plate, pellet, and powder.

【図7】 2次微分による補正処理の説明図。FIG. 7 is an explanatory diagram of a correction process based on a secondary differentiation.

【図8】 主成分分析の説明図。FIG. 8 is an explanatory diagram of principal component analysis.

【図9】 PCR法を用いる場合の燃焼カロリー算出処
理手順の一例を示すフロー図。
FIG. 9 is a flowchart showing an example of a procedure for calculating calorie burned when the PCR method is used.

【図10】 PLS法を用いる場合の燃焼カロリー算出
処理手順の一例を示すフロー図。
FIG. 10 is a flowchart showing an example of a combustion calorie calculation processing procedure when the PLS method is used.

【図11】 未知試料の吸光度スペクトルのMSC処理
前後の値と基準試料の吸光度スペクトルとの比較図。
FIG. 11 is a graph comparing the absorbance spectrum of an unknown sample before and after MSC treatment with the absorbance spectrum of a reference sample.

【図12】 粉体状に粉砕された様々なプラスチック混
合物について,3つの回帰法を用いて燃焼カロリーを推
定した結果を,それぞれ前処理(2次微分処理,MSC
処理)を行わない場合,MSC処理を行った場合,2次
微分処理を行った場合に分けて示した図。
FIG. 12 shows the results of estimating the calories burned by using three regression methods for various plastic mixtures pulverized into a powder form.
FIG. 9 is a diagram showing a case in which processing is not performed, a case in which MSC processing is performed, and a case in which secondary differentiation processing is performed.

【図13】 本発明の実施例に係る燃焼カロリー測定A
2の概略構成を示す模式図。
FIG. 13 is a calorie measurement A according to an embodiment of the present invention.
FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

0…廃プラスチック 0′…プラスチック混合物 1…破砕機 2…粒径選別機 3…混合機 4,5…コンベア 6…燃焼炉 11…光源 12…分光器 13…カロリー計算機 0: Waste plastic 0 ': Plastic mixture 1: Crusher 2: Particle size sorter 3: Mixer 4, 5: Conveyor 6: Combustion furnace 11: Light source 12: Spectrometer 13: Calorie calculator

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高岡 克也 兵庫県神戸市西区高塚台1丁目5番5号 株式会社神戸製鋼所神戸総合技術研究所内 (72)発明者 前野 純彦 兵庫県神戸市西区高塚台1丁目5番5号 株式会社神戸製鋼所神戸総合技術研究所内 (72)発明者 後藤 哲也 兵庫県加古川市金沢町1番地 株式会社神 戸製鋼所加古川製鉄所内 (72)発明者 野沢 健太郎 兵庫県加古川市金沢町1番地 株式会社神 戸製鋼所加古川製鉄所内 Fターム(参考) 2G040 BA25 CA23 2G059 AA03 BB08 EE01 EE12 MM02 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Katsuya Takaoka 1-5-5 Takatsukadai, Nishi-ku, Kobe City, Hyogo Prefecture Inside Kobe Research Institute, Kobe Steel Ltd. Kobe Steel, Ltd.Kobe Research Institute, Kobe Steel Co., Ltd. 1 Kanazawacho, Kakogawa-shi Kobe Steel, Ltd. Kakogawa Works F-term (reference) 2G040 BA25 CA23 2G059 AA03 BB08 EE01 EE12 MM02

Claims (18)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 複数種類のプラスチック片が混合された
プラスチック混合物の燃焼カロリーを測定するプラスチ
ック混合物の燃焼カロリー測定方法において,所定寸法
以下に破砕或いは小粒化された上記プラスチック混合物
の吸光度スペクトルを測定する混合物スペクトル測定工
程と,上記混合物スペクトル測定工程で得られた上記プ
ラスチック混合物の吸光度スペクトルと,燃焼カロリー
が既知の複数の基準試料の吸光度スペクトルに基づいて
予め定められた評価関数とに基づいて,上記プラスチッ
ク混合物の燃焼カロリーを算出する燃焼カロリー算出工
程とを具備してなることを特徴とするプラスチック混合
物の燃焼カロリー測定方法。
In a method for measuring the calorie of combustion of a plastic mixture in which a plurality of types of plastic pieces are mixed, an absorbance spectrum of the plastic mixture crushed or reduced to a predetermined size or less is measured. Based on the mixture spectrum measurement step, the absorbance spectrum of the plastic mixture obtained in the mixture spectrum measurement step, and an evaluation function predetermined based on the absorbance spectra of a plurality of reference samples having known calories burned, Calculating a combustion calorie of the plastic mixture by calculating a combustion calorie of the plastic mixture.
【請求項2】 予め,上記プラスチック混合物を所定寸
法以下に破砕或いは小粒化する小粒化工程を具備してな
る請求項1記載のプラスチック混合物の燃焼カロリー測
定方法。
2. The method according to claim 1, further comprising a step of crushing or reducing the size of the plastic mixture to a predetermined size or less.
【請求項3】 上記燃焼カロリー算出工程において,上
記評価関数が,上記プラスチック混合物の吸光度スペク
トルを,上記基準試料である上記複数種類のプラスチッ
ク単体における吸光度スペクトルに重みを掛けたスペク
トルの線形和で近似した回帰式であり,上記混合物スペ
クトル測定工程で得られた上記プラスチック混合物の吸
光度スペクトルを上記回帰式に適用して重回帰法により
上記重みを算出し,該重みに基づいて上記プラスチック
混合物を構成する各プラスチックの体積比を算出し,更
に該体積比,上記複数種類のプラスチック単体での密
度,及び上記複数種類のプラスチック単体での燃焼カロ
リーに基づいて上記プラスチック混合物の燃焼カロリー
を算出する請求項1又は2記載のプラスチック混合物の
燃焼カロリー測定方法。
3. In the combustion calorie calculation step, the evaluation function approximates an absorbance spectrum of the plastic mixture with a linear sum of spectra obtained by weighting absorbance spectra of the plurality of kinds of plastics alone serving as the reference sample. The weight is calculated by a multiple regression method by applying the absorbance spectrum of the plastic mixture obtained in the mixture spectrum measuring step to the regression equation, and the plastic mixture is formed based on the weight. 2. The calorie ratio of each plastic is calculated, and the calorie burn of the plastic mixture is further calculated based on the volume ratio, the density of the plural kinds of plastics alone, and the calorie burnt of the plural kinds of plastics alone. Or the method for measuring the calorific value of a plastic mixture according to 2 above .
【請求項4】 上記燃焼カロリー算出工程において,上
記評価関数が,上記基準試料である燃焼カロリーが既知
の複数のプラスチック混合物の吸光度スペクトルに基づ
いて主成分回帰法によって得られた回帰式である請求項
1又は2記載のプラスチック混合物の燃焼カロリー測定
方法。
4. The combustion calorie calculation step, wherein the evaluation function is a regression equation obtained by a principal component regression method based on absorbance spectra of a plurality of plastic mixtures whose calorie as the reference sample is known. Item 3. The method for measuring the calorie burned of a plastic mixture according to Item 1 or 2.
【請求項5】 上記燃焼カロリー算出工程において,上
記評価関数が,上記基準試料である燃焼カロリーが既知
の複数のプラスチック混合物の吸光度スペクトルに基づ
いて部分最小二乗法によって得られた回帰式である請求
項1又は2記載のプラスチック混合物の燃焼カロリー測
定方法。
5. The combustion calorie calculating step, wherein the evaluation function is a regression equation obtained by a partial least squares method based on absorbance spectra of a plurality of plastic mixtures whose calorie as the reference sample is known. Item 3. The method for measuring the calorie burned of a plastic mixture according to Item 1 or 2.
【請求項6】 上記混合物スペクトル測定工程で得られ
る上記プラスチック混合物の吸光度スペクトルから,上
記プラスチック混合物の粒径分布による影響を除去する
吸光度スペクトル補正工程を具備してなる請求項1〜5
のいずれかに記載のプラスチック混合物の燃焼カロリー
測定方法。
6. The method according to claim 1, further comprising the step of correcting the absorbance spectrum of said plastic mixture from the absorbance spectrum of said plastic mixture obtained in said mixture spectrum measuring step.
The method for measuring the calorific value of a plastic mixture according to any one of the above.
【請求項7】 上記吸光度スペクトル補正工程における
処理が,上記吸光度スペクトルの2次微分演算である請
求項6記載のプラスチック混合物の燃焼カロリー測定方
法。
7. The method according to claim 6, wherein the processing in the absorbance spectrum correcting step is a second derivative operation of the absorbance spectrum.
【請求項8】 上記吸光度スペクトル補正工程における
処理が,所定の基準プラスチックで得られた吸光度スペ
クトルと上記混合物スペクトル測定工程で得られる上記
プラスチック混合物の吸光度スペクトルとの差の二乗和
が最小となるよう,上記プラスチック混合物の吸光度ス
ペクトルを補正する処理である請求項6記載のプラスチ
ック混合物の燃焼カロリー測定方法。
8. The processing in the absorbance spectrum correcting step is performed so that the sum of squares of the difference between the absorbance spectrum obtained from the predetermined reference plastic and the absorbance spectrum of the plastic mixture obtained in the mixture spectrum measuring step is minimized. 7. The method for measuring the calorie burned of a plastic mixture according to claim 6, wherein the method is a process of correcting an absorbance spectrum of the plastic mixture.
【請求項9】 上記混合物スペクトル測定工程において
得られた上記プラスチック混合物の吸光度スペクトル
を,そのプラスチック混合物の空間的広がり,及び時間
的広がりの少なくとも一方を所定値に揃えるように補正
する請求項1〜8のいずれかに記載のプラスチック混合
物の燃焼カロリー測定方法。
9. The method according to claim 1, wherein the absorbance spectrum of the plastic mixture obtained in the mixture spectrum measuring step is corrected so that at least one of the spatial spread and the temporal spread of the plastic mixture is adjusted to a predetermined value. 9. The method for measuring the calorie burned of a plastic mixture according to any one of 8.
【請求項10】 複数種類のプラスチック片が混合され
たプラスチック混合物の燃焼カロリーを測定するプラス
チック混合物の燃焼カロリー測定装置において,所定寸
法以下に破砕或いは小粒化された上記プラスチック混合
物の吸光度スペクトルを測定する混合物スペクトル測定
手段と,上記混合物スペクトル測定手段で得られた上記
プラスチック混合物の吸光度スペクトルと,燃焼カロリ
ーが既知の複数の基準試料の吸光度スペクトルに基づい
て予め定められた評価関数とに基づいて,上記プラスチ
ック混合物の燃焼カロリーを算出する燃焼カロリー算出
手段とを具備してなることを特徴とするプラスチック混
合物の燃焼カロリー測定装置。
10. An apparatus for measuring the calorie of combustion of a plastic mixture in which a plurality of types of plastic pieces are mixed, wherein an absorbance spectrum of the plastic mixture crushed or reduced to a predetermined size or less is measured. Based on the mixture spectrum measuring means, the absorbance spectrum of the plastic mixture obtained by the mixture spectrum measuring means, and the evaluation function predetermined based on the absorbance spectra of a plurality of reference samples having known calories burned, A combustion calorie calculating device for calculating the calorie burned of the plastic mixture.
【請求項11】 予め,上記プラスチック混合物を所定
寸法以下に破砕或いは小粒化する小粒化手段を具備して
なる請求項10記載のプラスチック混合物の燃焼カロリ
ー測定装置。
11. An apparatus for measuring calorie combustion of a plastic mixture according to claim 10, further comprising means for crushing or reducing the size of said plastic mixture to a predetermined size or less.
【請求項12】 上記燃焼カロリー算出手段において,
上記評価関数が,上記プラスチック混合物の吸光度スペ
クトルを,上記基準試料である上記複数種類のプラスチ
ック単体における吸光度スペクトルに重みを掛けたスペ
クトルの線形和で近似した回帰式であり,上記混合物ス
ペクトル測定手段で得られた上記プラスチック混合物の
吸光度スペクトルを上記回帰式に適用して重回帰法によ
り上記重みを算出し,該重みに基づいて上記プラスチッ
ク混合物を構成する各プラスチックの体積比を算出し,
更に該体積比,上記複数種類のプラスチック単体での密
度,及び上記複数種類のプラスチック単体での燃焼カロ
リーに基づいて上記プラスチック混合物の燃焼カロリー
を算出する請求項10又は11記載のプラスチック混合
物の燃焼カロリー測定装置。
12. The combustion calorie calculating means,
The evaluation function is a regression equation obtained by approximating the absorbance spectrum of the plastic mixture with a linear sum of spectra obtained by weighting the absorbance spectra of the plurality of kinds of plastics alone as the reference sample. The obtained absorbance spectrum of the plastic mixture is applied to the regression equation to calculate the weight by a multiple regression method, and the volume ratio of each plastic constituting the plastic mixture is calculated based on the weight,
12. The calorie burned of the plastic mixture according to claim 10 or 11, wherein the calorie burned of the plastic mixture is calculated based on the volume ratio, the density of the plurality of kinds of plastics alone, and the calorie burned of the plurality of kinds of plastics alone. measuring device.
【請求項13】 上記燃焼カロリー算出手段において,
上記評価関数が,上記基準試料である燃焼カロリーが既
知の複数のプラスチック混合物の吸光度スペクトルに基
づいて主成分回帰法によって得られた回帰式である請求
項10又は11記載のプラスチック混合物の燃焼カロリ
ー測定装置。
13. The combustion calorie calculating means,
12. The combustion calorie measurement of a plastic mixture according to claim 10 or 11, wherein the evaluation function is a regression equation obtained by a principal component regression method based on absorbance spectra of a plurality of plastic mixtures whose calorific value is known as the reference sample. apparatus.
【請求項14】 上記燃焼カロリー算出手段において,
上記評価関数が,上記基準試料である燃焼カロリーが既
知の複数のプラスチック混合物の吸光度スペクトルに基
づいて部分最小二乗法によって得られた回帰式である請
求項10又は11記載のプラスチック混合物の燃焼カロ
リー測定装置。
14. The combustion calorie calculating means,
12. The combustion calorie measurement of a plastic mixture according to claim 10 or 11, wherein the evaluation function is a regression equation obtained by a partial least squares method based on the absorbance spectra of a plurality of plastic mixtures whose calorific value is known as the reference sample. apparatus.
【請求項15】 上記混合物スペクトル測定手段で得ら
れる上記プラスチック混合物の吸光度スペクトルから,
上記プラスチック混合物の粒径分布による影響を除去す
る吸光度スペクトル補正手段を具備してなる請求項10
〜14のいずれかに記載のプラスチック混合物の燃焼カ
ロリー測定装置。
15. From the absorbance spectrum of the plastic mixture obtained by the mixture spectrum measuring means,
11. An apparatus according to claim 10, further comprising an absorbance spectrum correcting means for removing the influence of the particle size distribution of the plastic mixture.
15. The combustion calorie measuring device for a plastic mixture according to any one of items 14 to 14.
【請求項16】 上記吸光度スペクトル補正手段におけ
る処理が,上記吸光度スペクトルの2次微分演算である
請求項15記載のプラスチック混合物の燃焼カロリー測
定装置。
16. The apparatus according to claim 15, wherein the processing in the absorbance spectrum correcting means is a second derivative operation of the absorbance spectrum.
【請求項17】 上記吸光度スペクトル補正手段におけ
る処理が,所定の基準プラスチックで得られた吸光度ス
ペクトルと上記混合物スペクトル測定手段で得られる上
記プラスチック混合物の吸光度スペクトルとの差の二乗
和が最小となるよう,上記プラスチック混合物の吸光度
スペクトルを補正する処理である請求項15記載のプラ
スチック混合物の燃焼カロリー測定装置。
17. The processing in the absorbance spectrum correcting means such that the sum of squares of the difference between the absorbance spectrum obtained by the predetermined reference plastic and the absorbance spectrum of the plastic mixture obtained by the mixture spectrum measuring means is minimized. 16. The apparatus for measuring the calorie burned of a plastic mixture according to claim 15, wherein the apparatus is a processing for correcting an absorbance spectrum of the plastic mixture.
【請求項18】 上記混合物スペクトル測定手段におい
て得られた上記プラスチック混合物の吸光度スペクトル
を,そのプラスチック混合物の空間的広がり,及び時間
的広がりの少なくとも一方を所定値に揃えるように補正
する請求項10〜17のいずれかに記載のプラスチック
混合物の燃焼カロリー測定装置。
18. The method according to claim 10, wherein the absorbance spectrum of the plastic mixture obtained by the mixture spectrum measuring means is corrected so that at least one of the spatial spread and the temporal spread of the plastic mixture is adjusted to a predetermined value. 18. The apparatus for measuring the calorie burned of a plastic mixture according to any one of 17.
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