JP2002090299A - Method for distinguishing grade of high-molecular material - Google Patents

Method for distinguishing grade of high-molecular material

Info

Publication number
JP2002090299A
JP2002090299A JP2000275693A JP2000275693A JP2002090299A JP 2002090299 A JP2002090299 A JP 2002090299A JP 2000275693 A JP2000275693 A JP 2000275693A JP 2000275693 A JP2000275693 A JP 2000275693A JP 2002090299 A JP2002090299 A JP 2002090299A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
data
grade
infrared spectrum
analysis
polymer material
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.)
Granted
Application number
JP2000275693A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP4581039B2 (en
Inventor
Kazutoshi Tanabe
和俊 田辺
Takatoshi Matsumoto
高利 松本
Kazumitsu Saeki
和光 佐伯
Toshio Amano
敏男 天野
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.)
OPT GIKEN KK
Toyama Prefecture
Original Assignee
OPT GIKEN KK
Toyama Prefecture
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 OPT GIKEN KK, Toyama Prefecture filed Critical OPT GIKEN KK
Priority to JP2000275693A priority Critical patent/JP4581039B2/en
Publication of JP2002090299A publication Critical patent/JP2002090299A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4581039B2 publication Critical patent/JP4581039B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related 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
    • G01N21/17Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
    • G01N21/25Colour; Spectral properties, i.e. comparison of effect of material on the light at two or more different wavelengths or wavelength bands
    • G01N21/31Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry
    • G01N21/35Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry using infrared light
    • G01N21/359Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry using infrared light using near infrared light
    • 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
    • G01N21/17Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
    • G01N21/25Colour; Spectral properties, i.e. comparison of effect of material on the light at two or more different wavelengths or wavelength bands
    • G01N21/31Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry
    • G01N21/35Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry using infrared light
    • G01N21/3563Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry using infrared light for analysing solids; Preparation of samples therefor
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2201/00Features of devices classified in G01N21/00
    • G01N2201/12Circuits of general importance; Signal processing
    • G01N2201/129Using chemometrical methods

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for more easily and speedily distinguishing the grade of a high-molecular material than a conventional method for measuring mid-infrared spectra. SOLUTION: The near-infrared spectra of the high-molecular material of which the grade is to be distinguished are measured in the wavelength range of near-infrared rays. Data analysis techniques (a neural network, main component analysis method, PLS analysis method, hierarchical cluster analysis method, SIMCA method, etc.), in chemometrics are applied to the near-infrared spectrum data to distinguish the grade of the high-molecular material on the basis of information acquired by the data analysis techniques. In the case of distinguishing the grade (HDPE, LDPE) of polyethylene, near-infrared spectra are measured in the range of 1.6-2.0 μm. The range of 1.6912-1.7783 μm is especially preferable.

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、近赤外線スペクト
ルのデータに基づいて、プラスチック、繊維、ゴム、塗
料、接着剤等の高分子材料のグレードを識別する高分子
材料のグレード識別方法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 for identifying a grade of a polymer material such as plastic, fiber, rubber, paint, adhesive or the like based on near infrared spectrum data. is there.

【0002】[0002]

【従来の技術】高分子材料はプラスチック、繊維、ゴ
ム、塗料、接着剤等として国内では毎年1500万トン
以上生産されているが、近年では環境問題からそのリサ
イクルが必須の課題となっている。高分子材料のリサイ
クルにおいては、再生材料の特性を向上させるために、
高分子材料を種類によって分別するだけでなく、同一種
類の高分子材料をその特性、すなわちグレードによって
分別することも要求されている。なぜならば、再生材料
はそのグレードによって製品価格が大きく異なるからで
あり、たとえば高密度のポリエチレン(HDPE)は低密度
のポリエチレン(LDPE)より2倍以上価格が高いからで
ある。
2. Description of the Related Art In Japan, more than 15 million tons of polymer materials are produced every year as plastics, fibers, rubbers, paints, adhesives, etc., but in recent years, recycling has become an essential issue due to environmental problems. In the recycling of polymer materials, in order to improve the properties of recycled materials,
In addition to sorting polymer materials by type, it is also required to sort polymer materials of the same type according to their properties, that is, grades. This is because the price of recycled materials varies greatly depending on the grade, for example, high-density polyethylene (HDPE) is more than twice as expensive as low-density polyethylene (LDPE).

【0003】従来、実験室的レベルにおいて高分子材料
のグレードを識別する方法として、ゲルパーミエション
クロマトグラフィー(GPC)、熱分解ガスクロマトグラ
フィー(Pyrosis-GC、PyGC)、光散乱、浸透圧、蒸気
圧、超遠心分離、電子顕微鏡、X線及び中性線回折、NM
Rスペクトル(13C-NMR及び固体NMR)、赤外線スペクト
ル(IR)、元素分析、原子吸光度分析、X線光電子分光
法、2次イオン質量分析、熱重量測定(TG)、示差熱分
析(DTA)、示差走査熱量測定(DSC)等の破壊・非破壊
測定を組み合わせた分析方法が使用される。しかしなが
ら、これらの方法は、高分子材料のグレードの識別が可
能ではあるものの、測定及びグレードの識別における迅
速性が欠けるため、現時点で、実際のリサイクルの際に
用いることができる実用化レベルに達しているものはな
かった。
[0003] Conventionally, methods for identifying the grade of a polymer material at the laboratory level include gel permeation chromatography (GPC), pyrolysis gas chromatography (Pyrosis-GC, PyGC), light scattering, osmotic pressure, and the like. Vapor pressure, ultracentrifugation, electron microscope, X-ray and neutral diffraction, NM
R spectrum (13C-NMR and solid-state NMR), infrared spectrum (IR), elemental analysis, atomic absorption analysis, X-ray photoelectron spectroscopy, secondary ion mass spectrometry, thermogravimetry (TG), differential thermal analysis (DTA), An analysis method that combines destructive and nondestructive measurement such as differential scanning calorimetry (DSC) is used. However, these methods, although capable of identifying the grade of the polymer material, lack the quickness of measurement and identification of the grade, and thus have reached a practical level that can be used at the time of actual recycling at present. There was nothing.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】上記高分子材料のグレ
ード識別方法の中で最も実用化レベルに近い有望な方法
は、赤外線を利用する方法であると考えられる。赤外線
の波長を変えながら高分子材料に照射すると、波長によ
って高分子材料に吸収されたり反射されたりする赤外線
の割合が変化する。この赤外線の吸収率又は反射率を照
射光の波長を変えながら測定すると、赤外線スペクトル
が得られる。この赤外線スペクトルは高分子材料原料に
用いられているモノマーの種類やグレードの違いによっ
て変化するため、赤外線スペクトルの違いから高分子材
料の種類やグレードを識別することができる。
The most promising method among the above-mentioned methods for identifying the grade of a polymer material, which is closest to the practical use level, is considered to be a method utilizing infrared rays. When the polymer material is irradiated while changing the wavelength of the infrared light, the ratio of infrared light absorbed or reflected by the polymer material changes depending on the wavelength. When the absorption or reflectance of the infrared ray is measured while changing the wavelength of the irradiation light, an infrared spectrum is obtained. Since the infrared spectrum changes depending on the type and grade of the monomer used for the polymer material, the type and grade of the polymer material can be identified from the difference in the infrared spectrum.

【0005】赤外線スペクトルは、照射する赤外線の波
長によって近赤外線スペクトル(波長範囲:1.0〜
2.5μm)、中赤外線スペクトル(波長範囲:2.5
〜25μm)、遠赤外線スペクトル(波長範囲:25〜
100μm)に大別することができる。これらの中で、
中赤外線は高分子材料のグレードによって吸収率が異な
るため、中赤外線スペクトルに基づき高分子材料のグレ
ードを割と精度よく識別することができると考えられて
いる。しかしながら、この中赤外線の波長範囲では、高
分子材料による光の吸収率がかなり高いため、試料(測
定対象物)の厚さを薄くする前処理を行った上で透過法
測定を行う必要がある。したがって、中赤外線の波長範
囲での赤外線スペクトルを測定する方法では、破壊検査
となってしまい、しかも上記試料の前処理という煩雑な
作業が必要となるため、簡便で迅速なグレード識別方法
とはいえなかった。
The infrared spectrum is a near-infrared spectrum (wavelength range: 1.0 to
2.5 μm), mid-infrared spectrum (wavelength range: 2.5
~ 25μm), far infrared spectrum (wavelength range: 25 ~
100 μm). Among these,
Since the absorptance of the mid-infrared ray differs depending on the grade of the polymer material, it is considered that the grade of the polymer material can be distinguished relatively accurately based on the mid-infrared spectrum. However, in the mid-infrared wavelength range, since the light absorption of the polymer material is considerably high, it is necessary to perform a transmission method measurement after performing a pretreatment to reduce the thickness of the sample (object to be measured). . Therefore, the method of measuring the infrared spectrum in the wavelength range of the mid-infrared rays is a destructive inspection, and requires a complicated work of pre-treating the sample, which is a simple and quick grade identification method. Did not.

【0006】高分子材料のグレードを簡便、且つ迅速な
方法で識別するという課題は、プラスチック、繊維、ゴ
ム、塗料、接着剤等のすべての高分子材料を効率的にリ
サイクルしようとする場合について、同様に発生し得る
ものである。
[0006] The problem of identifying polymer grades in a simple and rapid manner is the problem of efficient recycling of all polymer materials such as plastics, fibers, rubbers, paints and adhesives. It can also occur.

【0007】本発明は以上の問題点に鑑みなされたもの
であり、その目的は、従来の中赤外線スペクトルを測定
するものに比して、より簡便、且つ迅速な高分子材料の
グレード識別方法を提供することである。
The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a simpler and faster method for identifying the grade of a polymer material as compared with a conventional method for measuring a mid-infrared spectrum. To provide.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項1の発明は、グレード識別対象の高分子材料
について近赤外線の波長範囲における近赤外線スペクト
ルを測定し、該近赤外線スペクトルのデータに対してケ
モメトリックスにおけるデータ解析手法を適用し、該デ
ータ解析手法で取得された情報に基づいて該高分子材料
のグレードを識別することを特徴とする高分子材料のグ
レード識別方法である。ここで、上記「ケモメトリック
ス」とは、数学的手法や統計学的手法を適用し、最適手
順や最適実験計画の立案・選択を行うとともに、化学デ
ータから得られる化学情報量の最大化を目的とする化学
の一分野をいう(例えば、相島鐵郎著「ケモメトリック
ス−新しい分析化学−」丸善、p.1」参照、)。ま
た、上記「ケモメトリックスにおけるデータ解析手法」
としては、ニューラルネットワークのほか、主成分分析
法、PLS(Partial Least Squares Regression)法、
PCR(Principal Components Regression)法、階層
的クラスター分析法、SIMCS(Soft Independent M
odeling of Class Analogy)法、KNN(k nearest ne
ibors)法、等を挙げることができる(例えば、宮下芳勝
・佐々木愼一共著「ケモメトリックス 化学パターン認
識と多変量解析」共立出版参照)。
In order to achieve the above object, the invention of claim 1 measures a near-infrared spectrum in a near-infrared wavelength range for a polymer material to be graded, and obtains the near-infrared spectrum. A grade identification method for a polymer material characterized by applying a data analysis technique in chemometrics to data and identifying a grade of the polymer material based on information acquired by the data analysis technique. Here, "chemometrics" is intended to apply mathematical and statistical methods to plan and select optimal procedures and optimal experimental plans, and to maximize the amount of chemical information obtained from chemical data. (See, for example, "Chemometrics-New Analytical Chemistry", Maruzen, p. 1) by Tetsuro Aijima. In addition, the above "Data analysis method in chemometrics"
In addition to neural networks, principal component analysis, PLS (Partial Least Squares Regression),
PCR (Principal Components Regression) method, hierarchical cluster analysis method, SIMCS (Soft Independent M
odeling of Class Analogy method, KNN (k nearest ne)
ibors) method (see, for example, Yoshikatsu Miyashita and Shinichi Sasaki, "Chemometrics Chemical Pattern Recognition and Multivariate Analysis", Kyoritsu Shuppan).

【0009】請求項1の高分子材料のグレード識別方法
では、高分子材料のグレードの違いにより光の吸収率や
反射率が異なる波長を含む近赤外線(波長範囲:1.0
〜2.5μm)を用いて測定することにより、高分子材
料のグレードに関する情報を含む近赤外線スペクトルの
データを得ることができる。しかも、上記近赤外線は、
中赤外線(波長範囲:2.5〜25μm)とは異なり、
高分子材料に対して過度に吸収されることがなく、また
適度な強度の透過光や反射光となるので、測定対象の高
分子材料について前処理を行う必要がなく、十分な強度
の赤外線スペクトルのデータを得ることができる。そし
て、上記近赤外線スペクトルのデータに対してケモメト
リックスにおけるデータ解析手法を適用することによ
り、近赤外線スペクトルのデータから高分子材料のグレ
ードに関する情報を抽出する。このデータ解析手法で取
得された情報に基づいて、高分子材料のグレードを識別
する。このケモメトリックスにおけるデータ解析手法に
対しては、コンピュータを用いたデータ処理を容易に適
用できるので、簡便で且つ迅速なグレード識別が可能と
なる。
In the method for identifying a grade of a polymer material according to the first aspect, a near-infrared ray (wavelength range: 1.0) including a wavelength having a different light absorptance or reflectance depending on the grade of the polymer material.
2.52.5 μm), it is possible to obtain near-infrared spectrum data including information on the grade of the polymer material. Moreover, the near infrared rays
Unlike mid-infrared rays (wavelength range: 2.5-25 μm)
Since it is not excessively absorbed by the polymer material and has transmitted light and reflected light of moderate intensity, it is not necessary to perform pretreatment on the polymer material to be measured, and the infrared spectrum of sufficient intensity Data can be obtained. Then, by applying a data analysis method in chemometrics to the data of the near-infrared spectrum, information on the grade of the polymer material is extracted from the data of the near-infrared spectrum. The grade of the polymer material is identified based on the information obtained by this data analysis technique. Since data processing using a computer can be easily applied to the data analysis technique in chemometrics, simple and quick grade identification can be performed.

【0010】請求項2の発明は、請求項1の高分子材料
のグレード識別方法において、上記ケモメトリックスに
おけるデータ解析手法として、上記近赤外線スペクトル
のデータについてピークの先鋭化、ベースラインの傾き
補正及び規格化を含む処理を行なう前処理と、該前処理
を施した近赤外線スペクトルのデータについて、ニュー
ラルネットワークによるデータ処理とを行うことを特徴
とするものである。ここで、上記「ニューラルネットワ
ーク」とは、脳の行なう情報処理をまねた数学的モデル
であり、神経細胞の行なうデータ処理をユニットと呼ば
れる処理要素に置き換え、相互に結合させて情報処理を
行なうネットワークである。上記近赤外線スペクトルの
データ処理に対しては、特に、階層型パーセプロトロン
モデルが採用された、入力層、中間層及び出力層からな
る3層構造のニューラルネットワークであって、エラー
バックプロパゲーション方式で学習したニューラルネッ
トワークが好適である。
According to a second aspect of the present invention, in the method for identifying a grade of a polymer material according to the first aspect, the data analysis method in the chemometrics includes sharpening of peaks, correction of a baseline inclination, and correction of the near-infrared spectrum data. It is characterized in that pre-processing for performing processing including normalization and data processing by a neural network for near-infrared spectrum data subjected to the pre-processing are performed. Here, the "neural network" is a mathematical model that mimics information processing performed by the brain, and is a network that performs data processing performed by replacing data processing performed by nerve cells with processing elements called units and interconnecting them. It is. The above-mentioned near-infrared spectrum data processing is a neural network having a three-layer structure including an input layer, an intermediate layer, and an output layer, in which a hierarchical perseprotron model is adopted, and an error-back propagation method. The neural network learned in (1) is preferable.

【0011】請求項2の高分子材料のグレード識別方法
では、上記近赤外線スペクトルのデータについて2次微
分処理及び規格化処理を含む前処理を行うことにより、
近赤外線スペクトルにおけるピークの先鋭化を行うとと
もに、グレード識別対象の複数の高分子材料間でのデー
タのバラツキを抑え、最終的なグレード識別の精度を高
める。そして、この前処理を施した近赤外線スペクトル
のデータを、ニューラルネットワークに入力し、ニュー
ラルネットワークから出力されたデータによりグレード
識別を行う。このニューラルネットワークを用いた解析
手法の場合は、ニューラルネットワークのパラメータの
最適化を図ることにより、グレード識別の精度が高ま
り、高分子材料が細分化されたグレードに分類されると
きでも各グレードの識別が可能となる。また、上記近赤
外線スペクトルのデータの非線形性が強い場合でも、高
分子材料のグレードを精度よく識別することができる。
In the method for identifying a grade of a polymer material according to a second aspect, pre-processing including second-order differentiation processing and normalization processing is performed on the near-infrared spectrum data.
In addition to sharpening peaks in the near-infrared spectrum, variation in data among a plurality of polymer materials to be graded is suppressed, and the accuracy of final grade identification is increased. The pre-processed near-infrared spectrum data is input to a neural network, and grade identification is performed based on the data output from the neural network. In the case of the analysis method using the neural network, by optimizing the parameters of the neural network, the accuracy of the grade identification is improved, and even when the polymer material is classified into the subdivided grades, each grade can be identified. Becomes possible. Even when the near-infrared spectrum data has strong nonlinearity, the grade of the polymer material can be identified with high accuracy.

【0012】請求項3の発明は、請求項1の高分子材料
のグレード識別方法において、上記ケモメトリックスに
おけるデータ解析手法として、上記近赤外線スペクトル
のデータについてピークの先鋭化、ベースラインの傾き
補正及び規格化を含む処理を行なう前処理と、該前処理
を施した近赤外線スペクトルのデータについて主成分分
析法、PLS分析法、階層的クラスター分析法及びSI
MCA法の少なくとも一つによるデータ処理とを行うこ
とを特徴とするものである。
According to a third aspect of the present invention, in the method for identifying a grade of a polymer material according to the first aspect, as the data analysis method in the chemometrics, sharpening of a peak, correction of a slope of a baseline, and correction of the near-infrared spectrum data are performed. Pre-processing for performing processing including normalization, and principal component analysis, PLS analysis, hierarchical cluster analysis, and SI
And performing data processing by at least one of the MCA method.

【0013】請求項3の高分子材料のグレード識別方法
では、前述のように、上記前処理を行うことにより、近
赤外線スペクトルにおけるピークの先鋭化を行うととも
に、グレード識別対象の複数の高分子材料間でのデータ
のバラツキを抑え、最終的なグレード識別の精度を高め
る。そして、この前処理を施した近赤外線スペクトルの
データについて、上記主成分分析法、PLS法、階層的
クラスター分析法及びSIMCA法の少なくとも一つに
よるデータ処理を行い、その出力結果に基づいてグレー
ド識別を行う。特に、上記主成分分析法、PLS法、階
層的クラスター分析法及びSIMCA法の2つ以上を組
み合わせ、各分析結果を比較することにより、高分子材
料のグレード識別の精度を高めることができる。
In the method for classifying a polymer material according to a third aspect, as described above, the pretreatment is performed to sharpen peaks in a near-infrared spectrum and to perform a plurality of polymer material classification targets. To reduce the variation in data between the two, and improve the accuracy of final grade identification. The pre-processed near-infrared spectrum data is subjected to data processing by at least one of the above-described principal component analysis method, PLS method, hierarchical cluster analysis method, and SIMCA method, and grade identification is performed based on the output result. I do. In particular, by combining two or more of the principal component analysis method, the PLS method, the hierarchical cluster analysis method, and the SIMCA method, and comparing the analysis results, it is possible to improve the accuracy of the grade identification of the polymer material.

【0014】請求項4の発明は、請求項1、2又は3の
高分子材料のグレード識別方法において、上記近赤外線
スペクトルのデータの波長範囲が1.6〜2.0μmで
あり、上記グレード識別対象の高分子材料がポリエチレ
ンであることを特徴とするものである。
According to a fourth aspect of the present invention, in the method for identifying a grade of a polymer material according to the first, second or third aspect, the wavelength range of the near-infrared spectrum data is 1.6 to 2.0 μm. The target polymer material is polyethylene.

【0015】請求項4の高分子材料のグレード識別方法
では、ポリエチレンの密度の違いによって光学特性が大
きく異なる部分が存在する波長範囲1.6〜2.0μm
の近赤外線スペクトルのデータを用いることにより、ポ
リエチレンの密度の違いによるグレードを識別する。
According to the fourth aspect of the present invention, there is provided a method for identifying a grade of a polymer material, wherein a wavelength range of 1.6 to 2.0 μm in which a portion having significantly different optical characteristics due to a difference in density of polyethylene exists.
By using the data of the near-infrared spectrum of the above, the grade due to the difference in the density of polyethylene is identified.

【0016】請求項5の発明は、請求項4の高分子材料
のグレード識別方法において、上記近赤外線スペクトル
の波長範囲が1.6912〜1.7783μmであるこ
とを特徴とするものである。
According to a fifth aspect of the present invention, in the method for identifying a grade of a polymer material according to the fourth aspect, the wavelength range of the near-infrared spectrum is 1.6912 to 1.7773 μm.

【0017】上記1.6〜2.0μmの波長範囲におい
て、特に1.6912〜1.7783μmの波長範囲
は、ポリエチレンの密度の違いによる光学特性の変化が
大きい。そこで、請求項5の高分子材料のグレード識別
方法では、上記波長範囲1.6912〜1.7783μ
mに限定して近赤外線スペクトルの測定及びデータ処理
を行うことにより、ポリエチレンの密度の違いによるグ
レードを識別する。
In the above-mentioned wavelength range of 1.6 to 2.0 μm, especially in the wavelength range of 1.6912 to 1.7778 μm, the change in optical characteristics due to the difference in density of polyethylene is large. Therefore, in the method for classifying a polymer material according to claim 5, the wavelength range of 1.6912 to 1.7778 μm is used.
By performing near-infrared spectrum measurement and data processing limited to m, the grade due to the difference in density of polyethylene is identified.

【0018】[0018]

【発明の実施の形態】以下、本発明をポリエチレンのグ
レードを識別するグレード識別方法に適用した実施形態
について説明する。ポリエチレンは、高分子材料である
汎用プラスチックの1つとして大量生産されている。ポ
リエチレンは、軽く(比重:0.91〜0.97)、透
明〜半透明であり、耐寒性(使用可能な温度範囲:−6
0〜80°C)が良く、電気絶縁性は特に優れており、
耐電圧が大きく、高周波特性も良い。吸水・透水はしな
いが、空気は通すという特性を有している。また、ポリ
エチレンは、耐水、耐油、耐酸(濃硝酸は除く)、耐ア
ルカリ性、耐有機溶剤(高温の場合を除く)に優れてお
り、低コストである。ポリエチレンは、強度、合成、表
面硬度、耐熱性においては劣るものの、これらを上回る
特性を有しているため、大量に利用されている。これと
同時に、大量消費・大量廃棄されているのも事実であ
る。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, an embodiment in which the present invention is applied to a grade identification method for identifying a grade of polyethylene will be described. Polyethylene is mass-produced as one of general-purpose plastics, which is a polymer material. Polyethylene is light (specific gravity: 0.91 to 0.97), transparent to translucent, and cold-resistant (usable temperature range: -6
0-80 ° C), and the electrical insulation is particularly excellent.
High withstand voltage and good high frequency characteristics. It does not absorb or permeate water, but has the property of passing air. In addition, polyethylene is excellent in water resistance, oil resistance, acid resistance (excluding concentrated nitric acid), alkali resistance, and organic solvent (except at high temperatures), and is low in cost. Although polyethylene is inferior in strength, synthesis, surface hardness, and heat resistance, it has properties exceeding these properties and is therefore used in large quantities. At the same time, it is true that they are being mass-consumed and discarded.

【0019】一方、容器包装リサイクル法や家電リサイ
クル法の本格施行により、プラスチックをリサイクルす
る必要性に迫られている。このような状況下で、大量消
費・大量廃棄されているポリエチレンについてもリサイ
クルの必要性が迫られている。ところが、このポリエチ
レンは用途により物理的性質や化学的性質が異なるも
の、すなわちグレードが異なるものが使用されている。
このようにグレードが異なるポリエチレンが存在するの
は、ポリエチレンの製法によっては分岐が生じ、これに
伴い結晶化度が低下する場合があるからである。この結
晶化度の低下は、剛性の低下や透明性の向上につなが
る。このようにポリエチレンの剛性(柔軟性)や透明性
のような外見的な特性は、結晶化度により大きく変動す
る。結晶化度の指針として密度を用いて、高密度ポリエ
チレン(HDPE:High Density PolyEthylene)と低
密度ポリエチレン(LDPE:Low Density PolyEthyle
ne)といったように分類されている。更に、最近では、
新しいタイプのエンジニアプラスチックとしてのポリエ
チレンが開発され、単純に密度だけでは特定しきれない
面もある。このような密度が異なる複数グレードのポリ
エチレンはそれぞれ特性が異なるため、前述のように、
リサイクルを行なう場合は、グレードごとにポリエチレ
ンを分別する必要がある。
On the other hand, the full-scale enforcement of the Containers and Packaging Recycling Law and the Home Appliance Recycling Law has pushed the need to recycle plastic. Under such circumstances, there is a pressing need to recycle polyethylene that has been consumed or discarded in large quantities. However, polyethylene having different physical properties and chemical properties depending on applications, that is, polyethylene having different grades is used.
The reason why polyethylenes of different grades are present is that, depending on the method of producing polyethylene, branching may occur, and the degree of crystallinity may decrease accordingly. This decrease in crystallinity leads to a decrease in rigidity and an improvement in transparency. As described above, appearance characteristics such as rigidity (flexibility) and transparency of polyethylene greatly vary depending on crystallinity. Using density as a guide for crystallinity, high density polyethylene (HDPE: High Density PolyEthylene) and low density polyethylene (LDPE: Low Density PolyEthyle)
ne). More recently,
A new type of engineering plastic, polyethylene, has been developed, and there are some aspects that cannot be specified simply by density alone. Since polyethylene of different grades having different densities have different properties, as described above,
When recycling, it is necessary to separate polyethylene for each grade.

【0020】本実施形態では、上記ポリエチレンをグレ
ードごとに分別するために、ポリエチレンの近赤外線ス
ペクトルを測定し、近赤外線スペクトルのデータに対し
てケモメトリックスにおけるデータ解析手法を適用し、
このデータ解析手法で取得された情報に基づいてポリエ
チレンのグレードを識別するグレード識別方法を用いて
いる。
In this embodiment, in order to separate the polyethylene by grade, the near-infrared spectrum of polyethylene is measured, and a data analysis method in chemometrics is applied to near-infrared spectrum data.
A grade identification method for identifying the grade of polyethylene based on the information obtained by this data analysis technique is used.

【0021】ここで、近赤外線領域の波長を用いるの
は、ポリエチレンの光学的特性によるものである。CH
伸縮振動の第1、第2、第3・・・等の倍音によるバン
ドはどれもダブレットのようになっているが、いずれも
長波長側がメチレン基によるものであり、短波長側がメ
チル基によるものである。1、2、3と倍音の次数が上
がるにつれ強度は弱くなるものの、バンドの分離能は良
くなるので、化合物の同定には、次数の高い振動に対応
する近赤外線領域は極めて有効である。この近赤外線領
域を用いることのもう1つの長所としては、大きな非調
和定数をもつ振動だけがこの領域に残り、小さな非調和
定数を持つものは観測されないので、スペクトルが比較
的に簡単になるという利点がある。
Here, the wavelength in the near infrared region is used due to the optical characteristics of polyethylene. CH
The bands of the first, second, third, etc. of the stretching vibrations are all doublets, but the longer wavelength side is due to the methylene group and the shorter wavelength side is due to the methyl group. It is. Although the intensity becomes weaker as the order of the overtones increases to 1, 2, and 3, the resolving power of the band improves, so that the near infrared region corresponding to the higher order vibration is extremely effective for identifying the compound. Another advantage of using this near-infrared region is that only vibrations with large anharmonic constants remain in this region, and those with small anharmonic constants are not observed, making the spectrum relatively simple. There are advantages.

【0022】本実施形態におけるポリエチレンの近赤外
線スペクトルの測定には、オプト技研社製の近赤外線ス
ペクトル測定装置(商品名:PlaScan)を用いた。この
近赤外線スペクトル測定装置は、音響光学変調フィルタ
ー(AOTF:Acoustro-OpticalTunable Filter)分光方式
を使用しており、近赤外線領域(1.0〜2.5μm)
における拡散反射スペクトルを迅速かつ高分解能(0.
0005μm)で測定できる分光測定装置である。この
近赤外線スペクトル測定装置を用いて、まず標準試料で
あるセラミックについて波長領域1.1〜2.2μmの
2400点における拡散反射光の強度を積算回数20回
で測定した。次に、グレード識別対象の複数のポリエチ
レンについて、同じ波長領域1.1〜2.2μmの24
00点における拡散反射光の強度を積算回数20回で測
定した。そして、各測定波長ポイントについて、セラミ
ックの反射光強度に対するポリエチレンの反射光強度の
比である相対反射率の対数を、吸光度として算出するこ
とにより、波長領域1.1〜2.2μmにおける近赤外
線スペクトルのデータを得た。なお、上記近赤外線スペ
クトルの測定は、日常生活で使用されているプラスチッ
クなどのポリエチレン(HDPE:6種,LDPE:8種)のフ
ィルム及びシートの70サンプルについて行なった。
The near-infrared spectrum of polyethylene in this embodiment was measured using a near-infrared spectrum measuring device (trade name: PlaScan) manufactured by Opto Giken. This near-infrared spectrum measuring device uses an acousto-optic modulation filter (AOTF) spectroscopy, and is in a near-infrared region (1.0 to 2.5 μm).
At a high resolution (0.
0005 μm). Using this near-infrared spectrum measuring apparatus, the intensity of diffuse reflection light at 2400 points in a wavelength range of 1.1 to 2.2 μm was measured for a ceramic as a standard sample at a cumulative number of 20 times. Next, for a plurality of polyethylenes to be grade-identified, the same wavelength range of 1.1 to 2.2 μm 24
The intensity of the diffuse reflection light at the 00 point was measured at 20 times of integration. Then, for each measurement wavelength point, the logarithm of the relative reflectance, which is the ratio of the reflected light intensity of the polyethylene to the reflected light intensity of the ceramic, is calculated as the absorbance, whereby the near-infrared spectrum in the wavelength region of 1.1 to 2.2 μm is calculated. Data was obtained. The measurement of the near-infrared spectrum was performed on 70 samples of films and sheets of polyethylene (HDPE: 6 types, LDPE: 8 types) such as plastics used in daily life.

【0023】次に、上記波長と吸光度との関係を示す近
赤外線スペクトルの測定データについてニューラルネッ
トワーク等のデータ処理を行なう前に、ノイズ除去のた
めの平滑化、ピークの先鋭化、及び規格化のデータ処理
として、次の(1)乃至(4)のようなデータの前処理
を行なった。 (1) 波長領域1.1〜2.2μmの2400点の実
測スペクトルデータについて、最小値を0、最大値を1
となるように規格化を行った。 (2) 2400点の規格化スペクトルを10点毎に平
均を取り、240点のデータを作成した。 (3) 240点のデータを用いて、2次微分スペクト
ルの計算を行った。 (4) 波長領域1.6〜2.0μmの89点のデータ
のみを取り出し、絶対値の最大値が1となるように、再
度規格化を行った。
Next, before performing data processing such as a neural network on the measurement data of the near-infrared spectrum indicating the relationship between the wavelength and the absorbance, smoothing for removing noise, sharpening of a peak, and normalization are performed. As data processing, the following pre-processing of data (1) to (4) was performed. (1) The minimum value is 0 and the maximum value is 1 for the measured spectrum data at 2400 points in the wavelength range of 1.1 to 2.2 μm.
It was standardized so that (2) The normalized spectrum of 2400 points was averaged every 10 points, and data of 240 points was created. (3) Using the data at 240 points, a second derivative spectrum was calculated. (4) Only data at 89 points in the wavelength range of 1.6 to 2.0 μm were taken out, and normalization was performed again so that the maximum absolute value was 1.

【0024】ここで、上記データの平均化処理を行なっ
たのは、ノイズ除去のためである。また、2次微分処理
を行ったのは、ピークの先鋭化とベースラインの傾き補
正のためである。この種のデータの前処理としては、他
にMSC(Multiplicative Scatter Correction)法等
もあるが、本実施形態においては、計算の簡便な2次微
分法を主に使用した。なお、上記データの前処理には、
データ処理装置としてのコンピュータ(富士通社製のFM
V-6233N/A、OS:Microsoft社製のWindows95)にイン
ストールしたMicrosoft社製のソフト「Microsoft Excel
98」を使用した。
The reason why the data averaging process is performed is to remove noise. The reason why the second derivative processing is performed is to sharpen the peak and correct the inclination of the baseline. As other preprocessing of this kind of data, there is also an MSC (Multiplicative Scatter Correction) method and the like, but in the present embodiment, a second derivative method that is simple in calculation is mainly used. In addition, in the pre-processing of the above data,
Computer as data processing device (Fujitsu FM
V-6233N / A, OS: "Microsoft Excel", Microsoft software installed on Microsoft Windows95)
98 "was used.

【0025】図1及び図2はそれぞれ、波長領域1.1
〜2.2μmにおける高密度ポリエチレン(HDPE)及び
低密度ポリエチレン(LDPE)の平均の近赤外線スペクト
ル及びその2次微分スペクトルのグラフである。また、
図3及び図4はそれぞれ、図1及び図2のスペクトルを
波長領域1.6〜2.0μmでプロットしたグラフであ
る。これらのグラフからわかるように、高密度ポリエチ
レン(HDPE)と低密度ポリエチレン(LDPE)との間での
近赤外線スペクトルの顕著な差異が1.6〜2.0μm
の領域で見られる。この波長領域における近赤外線スペ
クトルの相違を用いて、高密度ポリエチレン(HDPE)及
び低密度ポリエチレン(LDPE)の識別を行った。
FIGS. 1 and 2 respectively show the wavelength region 1.1.
It is a graph of the average near-infrared spectrum of high-density polyethylene (HDPE) and low-density polyethylene (LDPE) in -2.2 micrometers, and its second derivative spectrum. Also,
FIGS. 3 and 4 are graphs in which the spectra of FIGS. 1 and 2 are plotted in the wavelength region of 1.6 to 2.0 μm, respectively. As can be seen from these graphs, the significant difference in the near infrared spectrum between high density polyethylene (HDPE) and low density polyethylene (LDPE) is 1.6-2.0 μm.
Seen in the area. High-density polyethylene (HDPE) and low-density polyethylene (LDPE) were identified using the difference in near-infrared spectrum in this wavelength region.

【0026】本実施形態では、上記近赤外線スペクトル
のデータを解析するケモメトリックスにおけるデータ解
析手法の一つとして、階層型パーセプトロンモデルが採
択されたニューラルネットワークを用いた。このニュー
ラルネットワークによるデータ処理は、上記コンピュー
タ(富士通社製のFMV-6233N/A、OS:Microsoft社製の
Windows95)にインストールした富士通社製のソフトウ
ェア(商品名:NEUROSIM/L)を用いた。
In the present embodiment, a neural network employing a hierarchical perceptron model is used as one of the data analysis methods in chemometrics for analyzing the near infrared spectrum data. The data processing by this neural network is performed by the above computer (FMV-6233N / A by Fujitsu, OS: Microsoft
Windows95) software (trade name: NEUROSIM / L) manufactured by Fujitsu Limited was used.

【0027】このニューラルネットワークは、図5に示
すように、入力層、中間層及び出力層がそれぞれ1層で
ある3層構造から構成され、ニューラルネットワークの
学習には、エラーバックプロパゲーション方式を用い
た。このニューラルネットワークの入力層に、上記前処
理を施した各ポリエチレンの近赤外線スペクトル(2次
微分スペクトル)のデータを入力し、出力層にそのポリ
エチレンの識別コード(HDPE:1,LDPE:0)を教師デ
ータとして入力して学習を行った。また、本実施形態に
おいては、HDPE又はLDPEのいずれかを識別するためにデ
ータ解析を行なったので、出力層を1ユニットに設定し
た。また、他の条件としては、入力層を89ユニット、
中間層と3ユニットに設定し、学習定数としてe=5.
0,a=0.1を用い、初期乱数シードを1とし、収束
判定条件を0.1とした。図6は、上記条件で学習を行
なった後のニューラルネットワークの模式図である。
As shown in FIG. 5, this neural network has a three-layer structure in which an input layer, an intermediate layer, and an output layer are each one layer. The learning of the neural network uses an error back propagation method. Was. The near-infrared spectrum (second derivative spectrum) data of each pre-processed polyethylene is input to the input layer of the neural network, and the polyethylene identification code (HDPE: 1, LDPE: 0) is output to the output layer. Learning was performed by inputting as teacher data. Further, in the present embodiment, since data analysis was performed to identify either HDPE or LDPE, the output layer was set to one unit. As other conditions, the input layer has 89 units,
The intermediate layer and three units are set, and e = 5.
Using 0 and a = 0.1, the initial random number seed was set to 1, and the convergence determination condition was set to 0.1. FIG. 6 is a schematic diagram of the neural network after learning under the above conditions.

【0028】上記ニューラルネットワークのHDPEとLDPE
に対する識別能力判定は、Leave-one-out法により行な
った。具体的には、70個の全試料から5つの試料を抜
き取り、65個の試料を学習後に5つの試料について識
別能力を判定した。これを全部で14回繰り返し、その
正誤能力により上記ニューラルネットワークのHDPEとLD
PEの識別能力とした。その結果、上記ニューラルネット
ワークの識別能力は100%であり、HDPEとLDPEとを完
全に識別できることがわかった。
HDPE and LDPE of the above neural network
Was determined by the leave-one-out method. Specifically, five samples were extracted from all 70 samples, and after learning 65 samples, the discriminating ability was determined for the five samples. This is repeated 14 times in total, and the HDPE and LD of the neural network are
The ability to identify PE. As a result, the discrimination ability of the neural network was 100%, and it was found that HDPE and LDPE could be completely discriminated.

【0029】また、本実施形態では、上記近赤外線スペ
クトルのデータを解析するケモメトリックスにおける他
のデータ解析手法として、主成分分析法、PLS分析
法、階層的クラスター分析法及びSIMCA法を用い
た。これらのデータ解析手法によるデータ処理は、上記
コンピュータにインストールしたInfoMetrix社製のソフ
トウェア(商品名:Pirouette Ver.2.6)を用いた。こ
のソフトウェアを用いて、上記ニューラルネットワーク
の場合と同様に、70個のポリエチレン試料についてデ
ータ解析を行なった。
In the present embodiment, the principal component analysis method, the PLS analysis method, the hierarchical cluster analysis method, and the SIMCA method are used as other data analysis methods in chemometrics for analyzing the data of the near-infrared spectrum. Data processing by these data analysis methods used software (trade name: Pirouette Ver. 2.6) manufactured by InfoMetrix, which was installed in the computer. Using this software, data analysis was performed on 70 polyethylene samples as in the case of the neural network.

【0030】図7は、上記70個のポリエチレン試料に
ついて、波長領域1.6〜2.0μmの2次微分スペク
トルにおける89個のデータを用いて主成分分析したと
きの第1主成分と第2主成分との関係を示すグラフであ
り、図8は、同様な主成分分析における第2主成分と第
3主成分との関係を示すグラフである。この図7及び図
8の結果により、HDPEの解析データとLDPEの解析データ
は互いに独立のクラスターに分類することができ、HDPE
とLDPEを十分に識別可能であることがわかる。
FIG. 7 shows a first principal component and a second principal component when the above 70 polyethylene samples were subjected to principal component analysis using 89 data in the second derivative spectrum in the wavelength range of 1.6 to 2.0 μm. FIG. 8 is a graph showing the relationship between the principal components and FIG. 8 is a graph showing the relationship between the second principal component and the third principal component in the same principal component analysis. According to the results of FIGS. 7 and 8, the analysis data of HDPE and the analysis data of LDPE can be classified into independent clusters.
It can be seen that LDPE and LDPE are sufficiently distinguishable.

【0031】また、図9は、上記70個のポリエチレン
試料について、波長領域1.6〜2.0μmの2次微分
スペクトルにおける89個のデータを用いてPLS解析
したときの第1主成分と第2主成分との関係を示すグラ
フであり、図10は、同様なPLS解析における第2主
成分と第3主成分との関係を示すグラフである。この図
9及び図10の結果により、上記主成分分析の結果と同
様に、HDPEの解析データとLDPEの解析データは互いに独
立のクラスターに分類することができ、HDPEとLDPEを十
分に識別可能であることがわかる。
FIG. 9 shows the first principal component and the first principal component when the 70 polyethylene samples were subjected to PLS analysis using 89 data in the second derivative spectrum in the wavelength range of 1.6 to 2.0 μm. FIG. 10 is a graph showing a relationship between two principal components, and FIG. 10 is a graph showing a relationship between a second principal component and a third principal component in a similar PLS analysis. According to the results of FIGS. 9 and 10, similarly to the result of the principal component analysis, the analysis data of HDPE and the analysis data of LDPE can be classified into independent clusters, and HDPE and LDPE can be sufficiently distinguished. You can see that there is.

【0032】また、図11は、上記70個のポリエチレ
ン試料について、波長領域1.6〜2.0μmの2次微
分スペクトルにおける89個のデータを用いて階層的ク
ラスター分析法で解析した結果を示すデンドログラムで
ある。また、図12は、高密度ポリエチレン試料(HDP
E)について、波長領域1.6〜2.0μmの2次微分ス
ペクトルにおける89個のデータを用いてSIMCA法
で解析した結果を示すグラフであり、図13は、低密度
ポリエチレン試料(LDPE)について、同様なSIMCA
法で解析した結果を示すグラフである。これらの図11
並びに図12及び図13の結果からも、上記主成分分析
の結果と同様に、HDPEの解析データとLDPEの解析データ
は互いに独立のクラスターに分類することができ、HDPE
とLDPEを十分に識別可能であることがわかる。
FIG. 11 shows the results of a hierarchical cluster analysis of the above 70 polyethylene samples, using 89 data in the second derivative spectrum in the wavelength range of 1.6 to 2.0 μm. It is a dendrogram. FIG. 12 shows a high-density polyethylene sample (HDP
FIG. 13 is a graph showing the result of analyzing the E) using the SIMCA method using 89 data in the second derivative spectrum in the wavelength region of 1.6 to 2.0 μm. FIG. 13 shows the results for the low density polyethylene sample (LDPE). , A similar SIMCA
6 is a graph showing the results of analysis by the method. These FIG.
In addition, from the results of FIGS. 12 and 13, similarly to the result of the above-described principal component analysis, the analysis data of HDPE and the analysis data of LDPE can be classified into independent clusters.
It can be seen that LDPE and LDPE are sufficiently distinguishable.

【0033】次に、本実施形態では、上記波長領域1.
6〜2.0μmの89点のデータを更に絞り込んで、ポ
リエチレンのグレードを識別する能力をより向上させる
ことを目的として上記ニューラルネットワークに入力す
るデータの波長範囲を更に絞り込むために、上記波長領
域1.6〜2.0μmの2次微分スペクトルの分散統計
処理を行った。その結果、図14のグラフに示すよう
に、波長1.6912〜1.7783μmの範囲に分散
の主要なピークが存在しているので、ポリエチレンのグ
レード識別には、この波長範囲1.6912〜1.77
83μmの近赤外線スペクトルのデータを用いるだけで
十分であることがわかる。
Next, in the present embodiment, the above-mentioned wavelength region 1.
In order to further narrow down the wavelength range of the data input to the neural network for the purpose of further narrowing down 89 points of data of 6 to 2.0 μm and further improving the ability to identify the grade of polyethylene, the wavelength region 1 Dispersion statistical processing was performed on the second derivative spectrum of 0.6 to 2.0 μm. As a result, as shown in the graph of FIG. 14, there is a main peak of dispersion in the wavelength range of 1.6912 to 1.778 μm. .77
It turns out that it is sufficient to use data of the near-infrared spectrum of 83 μm.

【0034】そこで、波長領域1.6912〜1.77
83μmの20点のデータのみを取り出し、絶対値の最
大値が1となるように再度規格化を行った。そして、図
15に示すように、この20点のデータを上記ニューラ
ルネットワークの入力層に入力し、前述の入力データ数
が89個の場合と同様な条件で学習を行ない、HDPEとLD
PEの識別能力判定を行なった。その結果、この20個の
データを用いた場合も、ニューラルネットワークの識別
能力は100%を示し、HDPEとLDPEとを完全に識別する
ことができた。なお、図16は、入力データ数が20個
の場合における学習後のニューラルネットワークの模式
図である。
Therefore, the wavelength range from 1.6912 to 1.77.
Only data of 20 points of 83 μm were taken out and normalized again so that the maximum value of the absolute value was 1. Then, as shown in FIG. 15, these 20 points of data are input to the input layer of the neural network, and learning is performed under the same conditions as when the number of input data is 89, and HDPE and LD
The discrimination ability of PE was judged. As a result, even when these 20 data were used, the discrimination ability of the neural network was 100%, and it was possible to completely discriminate between HDPE and LDPE. FIG. 16 is a schematic diagram of a neural network after learning when the number of input data is 20.

【0035】更に、上記波長領域1.6912〜1.7
783μmの20点のデータについて、前述と同様に主
成分分析法、PLS分析法、階層的クラスター分析法及
びSIMCA法を用いてデータ解析を行なったところ、
図17、図18、図19、図20、図21、図22及び
図23に示すように、LDPEの解析データとHDPEの解析デ
ータは互いに独立のクラスターに分類することができ、
HDPEとLDPEを十分に識別可能であることがわかった。ま
た、これらの場合について、上記データの前処理を一部
変更し、MSC(Multiplicative Scatter Correctio
n)法を含めて同様のデータ解析を行っても、HDPEとLDP
Eとを識別可能なことがわかった。
Further, the above wavelength range 1.6912 to 1.7.
Data analysis was performed on the 20-point data of 783 μm using the principal component analysis method, the PLS analysis method, the hierarchical cluster analysis method, and the SIMCA method as described above.
As shown in FIGS. 17, 18, 19, 20, 21, 22 and 23, the analysis data of LDPE and the analysis data of HDPE can be classified into independent clusters,
HDPE and LDPE were found to be sufficiently distinguishable. In these cases, the pre-processing of the above data was partially changed so that MSC (Multiplicative Scatter Correctio
n) Even if the same data analysis including the method is performed, HDPE and LDP
It was found that E could be identified.

【0036】更に、本実施形態では、上記波長領域1.
6912〜1.7783μmにおいて、データ解析に用
いる入力データ数を13個、10個、6個、5個、4個
と順次減らしていきながら、学習後のニューラルネット
ワークを用いてパラメータースキャンを行なうともに、
上記ニューラルネットワークや主成分分析等のデータ解
析を行なった。その結果、上記入力データが89個の場
合と同様に学習を行なったニューラルネットワークを用
いることにより、図24及び図25に示すように最終的
に入力データ数(入力層のユニット数)を4個(1.6
9785μm、1.70702μm、1.74368μ
m、1.74827μm)に減らした場合でも、上記入
力データ数が89個及び20個の場合と同様にLeave-on
e-out法により識別能力の性能を調べた結果、100%
の的中率が得られた。また、上記主成分分析、PLS解
析及び階層的クラスター分析についても、図26、図2
7、図28、図29及び図30に示すように、最終的に
入力データ数を4個に減らした場合でも、HDPEの解析デ
ータとLDPEの解析データは互いに独立のクラスターに分
類することができ、HDPEとLDPEを十分に識別可能である
ことがわかった。
Further, in the present embodiment, the above wavelength region 1..
At 6912 to 1.7773 μm, the number of input data used for data analysis is reduced to 13, 10, 6, 5, and 4 sequentially, and a parameter scan is performed using the neural network after learning.
Data analysis such as the neural network and principal component analysis was performed. As a result, as shown in FIGS. 24 and 25, the number of input data (the number of units in the input layer) is finally reduced to 4 by using a neural network that has learned similarly to the case where the number of input data is 89. (1.6
9785 μm, 1.70702 μm, 1.74368 μ
m, 1.74827 μm), as in the case where the number of input data is 89 and 20, the Leave-on
As a result of examining the performance of discrimination ability by e-out method,
Was obtained. Also, the principal component analysis, the PLS analysis, and the hierarchical cluster analysis are shown in FIGS.
7, As shown in FIGS. 28, 29 and 30, even when the number of input data is finally reduced to four, the analysis data of HDPE and the analysis data of LDPE can be classified into independent clusters. It was found that HDPE and LDPE were sufficiently distinguishable.

【0037】ここで、上記入力層が4ユニットのニュー
ラルネットワークにおいてパラメータースキャンを行な
ったところ、HDPEとLDPEの識別には、1点(1.711
6μm)が関与していないと考えられる。各入力値が0
の場合の挙動から、定数項の値で全体に上にシフトして
いるものと考えることもできる。もしくは感度の閾値が
上昇しているものと考えることもできる。そこで、バイ
アスを導入して、閾値を下げる働きを負わせ、ニューラ
ルネットワークを再学習させる必要があるものと考えら
れる。
Here, when a parameter scan was performed in a neural network with four units of the input layer, one point (1.711) was used to discriminate between HDPE and LDPE.
6 μm) is not considered to be involved. Each input value is 0
From the behavior in the case of, it can be considered that the value is shifted upward as a whole by the value of the constant term. Alternatively, it can be considered that the threshold value of the sensitivity is increasing. Therefore, it is considered necessary to introduce a bias to reduce the threshold value and to retrain the neural network.

【0038】そこで、図31に示すように、入力層にバ
イアスの分のユニットを追加し、全部で5ユニットのニ
ューラルネットワークを構成した。このニューラルネッ
トワークで学習し、前述のLeave-one-out法によりニュ
ーラルネットワークの識別性能を調べた結果、100%
の的中率が得られた。なお、図32は、上記バイアス分
のユニットを追加した場合における学習後のニューラル
ネットワークの模式図である。
Therefore, as shown in FIG. 31, a unit for bias is added to the input layer, and a neural network of 5 units in total is constructed. After learning with this neural network and examining the discrimination performance of the neural network by the leave-one-out method described above, 100%
Was obtained. FIG. 32 is a schematic diagram of a neural network after learning when units for the above-described bias are added.

【0039】また、図33及び図34はそれぞれ、上記
バイアスを含んで入力層を5つのユニットにした場合の
ニューラルネットワークが識別している波長領域におけ
る、実際の2次微分スペクトルの分散を示すグラフ、及
び実際のHDPE及びLDPEの平均スペクトルを示すグラフで
ある。なお、図33及び図34において、符号P1〜P
4で示している波長が、入力データに対応している。こ
の結果より、ニューラルネットワークは、分散の最も大
きな部分と2番目に大きな部分を認識している。残りの
2つについては、必ずしも分散の広がり具合が大きいと
はいえない領域である。しかし、実際のHDPE及びLDPEの
平均スペクトルで見直してみると、最大ピークから右下
がりの部分ではっきりと差異が認められる。この部分を
ニューラルネットワークが認識したものと考えることが
できる。
FIGS. 33 and 34 are graphs respectively showing the actual dispersion of the second derivative spectrum in the wavelength region identified by the neural network when the input layer is divided into five units including the above bias. , And actual average spectra of HDPE and LDPE. 33 and 34, reference numerals P1 to P
The wavelength indicated by 4 corresponds to the input data. From this result, the neural network recognizes the largest variance and the second largest variance. The remaining two are regions where the degree of dispersion is not necessarily large. However, when reviewing the actual average spectra of HDPE and LDPE, a clear difference is observed in the portion falling to the right from the maximum peak. This part can be considered to be recognized by the neural network.

【0040】以上、本実施形態によれば、近赤外反射ス
ペクトル測定とケモメトリックスにおける各種データ解
析手法とを組み合わせることにより、ポリエチレンの2
つのグレード(HDPE,LDPE)の識別が可能かどうか検討
した結果、ケモメトリックスにおける主成分分析等の線
形解析でも十分識別可能であることがわかった。また、
非線形解析であるニューラルネットワークを用いたデー
タ解析でも十分に識別でき、その的中率が100%であ
ることがわかった。特に、ニューラルネットワークを用
いたデータ解析では、人間が近赤外線スペクトルを見て
ポリエチレンの2つのグレード(HDPE,LDPE)を識別す
るように、実際のスペクトル領域(1.6958〜1.
6999μm、1.7050〜1.7091μm、1.
7416〜1.7457μm、1.7462〜1.75
03μm)の平均スペクトルを見て識別していることが
わかった。これは、ポリエチレンの使用されている炭化
水素ユニットの末端の伸縮運動の状態を見ているものと
考えることができる。このように近赤外線スペクトルの
上記特定の4箇所の波長におけるデータを利用して、十
分にポリエチレンのグレードを識別することは可能であ
る。したがって、より簡便、且つ迅速なポリエチレンの
グレード識別が可能となる。また、上記近赤外線スペク
トル測定装置やコンピュータを組み合わせて、グレード
の異なるポリエチレンの識別するシステムを構成する場
合は、識別システムの小型化が可能となる。
As described above, according to the present embodiment, by combining near-infrared reflection spectrum measurement and various data analysis techniques in chemometrics, polyethylene 2
As a result of examining whether it is possible to discriminate between the two grades (HDPE, LDPE), it was found that linear analysis such as principal component analysis in chemometrics was sufficient. Also,
Data analysis using a neural network, which is a non-linear analysis, was able to be sufficiently identified, and the hit rate was found to be 100%. In particular, in data analysis using a neural network, the actual spectral range (1.6958 to 1. .6) is determined so that a human looks at the near-infrared spectrum to identify two grades of polyethylene (HDPE and LDPE).
6999 μm, 1.7050 to 1.7091 μm, 1.
7416 to 1.7457 μm, 1.7462 to 1.75
The average spectrum of (03 μm) was identified. This can be considered as observing the state of the stretching movement of the terminal of the hydrocarbon unit in which polyethylene is used. As described above, it is possible to sufficiently identify the grade of polyethylene by using the data at the specific four wavelengths in the near infrared spectrum. Therefore, it is possible to more easily and quickly identify the grade of polyethylene. When a system for identifying polyethylene of different grades is configured by combining the above-mentioned near-infrared spectrum measuring device and computer, the identification system can be reduced in size.

【0041】なお、上記実施形態においては、ポリエチ
レンのグレードを識別する場合について説明したが、本
発明は、ポリスチレン(GP:General Purpose,H
I:High Impact)やポリプロピレン等の他の高分子材
料のグレードを識別する場合にも適用できるものであ
る。
In the above embodiment, the case where the grade of polyethylene is identified has been described. However, the present invention relates to polystyrene (GP: General Purpose, H).
The present invention is also applicable to the case of identifying the grade of another polymer material such as I (High Impact) or polypropylene.

【0042】[0042]

【発明の効果】請求項1乃至5の発明によれば、近赤外
線スペクトル測定前に高分子材料を前処理する必要がな
いとともに、コンピュータを用いたデータ処理を容易に
適用できるので、従来の中赤外線の波長領域で測定する
場合に比してより簡便、且つ迅速に高分子材料のグレー
ド識別が可能となるという優れた効果がある。
According to the first to fifth aspects of the present invention, it is not necessary to preprocess a polymer material before measuring a near-infrared spectrum, and data processing using a computer can be easily applied. There is an excellent effect that the grade of the polymer material can be identified more easily and quickly than when the measurement is performed in the infrared wavelength region.

【0043】特に、請求項2の発明によれば、細分類さ
れたグレードを識別することが可能となり、また、線形
モデルを採用するデータ解析手法に比して、近赤外線ス
ペクトルのデータの非線形性が強い場合でも、高分子材
料のグレードをより精度よく識別することができるとい
う優れた効果がある。
In particular, according to the second aspect of the present invention, it is possible to identify the finely classified grades, and the nonlinearity of near-infrared spectrum data is lower than that of a data analysis method employing a linear model. Is strong, there is an excellent effect that the grade of the polymer material can be identified with higher accuracy.

【0044】特に、請求項4及び5の発明によれば、ポ
リエチレンの結晶化度(密度)の違いによるグレードを
精度よく識別することができるという優れた効果があ
る。
In particular, according to the fourth and fifth aspects of the invention, there is an excellent effect that the grade due to the difference in crystallinity (density) of polyethylene can be identified with high accuracy.

【0045】特に、請求項5の発明によれば、ポリエチ
レンのグレードの結晶化度(密度)の違いによる光学特
性の変化が大きな波長範囲である1.6912〜1.7
783μmに限定して、近赤外線スペクトルの測定及び
データ処理を行うことができるので、より簡便、且つ迅
速なポリエチレンのグレード識別が可能となるという優
れた効果がある。
In particular, according to the fifth aspect of the present invention, the change in the optical characteristics due to the difference in the crystallinity (density) of the grade of polyethylene is in a wavelength range of 1.6912 to 1.7.
Since the measurement and data processing of the near infrared spectrum can be performed only at 783 μm, there is an excellent effect that it is possible to more easily and quickly identify the grade of polyethylene.

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

【図1】波長領域1.1〜2.2μmにおける高密度ポ
リエチレン(HDPE)及び低密度ポリエチレン(LDPE)の
平均の近赤外線スペクトルのグラフ。
FIG. 1 is a graph of an average near-infrared spectrum of high-density polyethylene (HDPE) and low-density polyethylene (LDPE) in a wavelength region of 1.1 to 2.2 μm.

【図2】波長領域1.1〜2.2μmにおける高密度ポ
リエチレン(HDPE)及び低密度ポリエチレン(LDPE)の
2次微分スペクトルのグラフ。
FIG. 2 is a graph of a second derivative spectrum of high-density polyethylene (HDPE) and low-density polyethylene (LDPE) in a wavelength region of 1.1 to 2.2 μm.

【図3】図1の近赤外線スペクトルの波長領域1.6〜
2.0μmについて拡大したグラフ。
FIG. 3 shows a wavelength range of 1.6 to 1.6 in the near infrared spectrum of FIG.
The graph expanded about 2.0 micrometers.

【図4】図2の近赤外線スペクトルの波長領域1.6〜
2.0μmについて拡大したグラフ。
FIG. 4 shows a wavelength range of 1.6 to 1.6 in the near infrared spectrum of FIG.
The graph expanded about 2.0 micrometers.

【図5】入力層に89ユニットを持つニューラルネット
ワークの模式図。
FIG. 5 is a schematic diagram of a neural network having 89 units in an input layer.

【図6】学習後における同ニューラルネットワークの模
式図。
FIG. 6 is a schematic diagram of the neural network after learning.

【図7】波長領域1.6〜2.0μmの2次微分スペク
トルにおける89個のデータを用いて主成分分析したと
きの第1主成分と第2主成分との関係を示すグラフ。
FIG. 7 is a graph showing a relationship between a first principal component and a second principal component when principal component analysis is performed using 89 data in a second-order differential spectrum in a wavelength range of 1.6 to 2.0 μm.

【図8】同主成分分析における第2主成分と第3主成分
との関係を示すグラフ。
FIG. 8 is a graph showing a relationship between a second principal component and a third principal component in the principal component analysis.

【図9】波長領域1.6〜2.0μmの2次微分スペク
トルにおける89個のデータを用いてPLS解析したと
きの第1主成分と第2主成分との関係を示すグラフ。
FIG. 9 is a graph showing a relationship between a first principal component and a second principal component when PLS analysis is performed using 89 data in the second derivative spectrum in a wavelength region of 1.6 to 2.0 μm.

【図10】同PLS解析における第2主成分と第3主成
分との関係を示すグラフ。
FIG. 10 is a graph showing a relationship between a second principal component and a third principal component in the PLS analysis.

【図11】波長領域1.6〜2.0μmの2次微分スペ
クトルにおける89個のデータを用いて階層的クラスタ
ー分析法で解析した結果を示すデンドログラム。
FIG. 11 is a dendrogram showing a result of an analysis by a hierarchical cluster analysis method using 89 pieces of data in a second derivative spectrum in a wavelength region of 1.6 to 2.0 μm.

【図12】高密度ポリエチレン試料(HDPE)について、
波長領域1.6〜2.0μmの2次微分スペクトルにお
ける89個のデータを用いてSIMCA法で解析した結
果を示すグラフ。
FIG. 12 shows a high-density polyethylene sample (HDPE)
The graph which shows the result analyzed by SIMCA method using 89 data in the secondary differential spectrum of a wavelength area | region 1.6-2.0 micrometers.

【図13】低密度ポリエチレン試料(LDPE)について、
波長領域1.6〜2.0μmの2次微分スペクトルにお
ける89個のデータを用いてSIMCA法で解析した結
果を示すグラフ。
FIG. 13 shows a low density polyethylene sample (LDPE)
The graph which shows the result analyzed by SIMCA method using 89 data in the secondary differential spectrum of a wavelength area | region 1.6-2.0 micrometers.

【図14】波長領域1.6〜2.0μmにおける2次微
分スペクトルの分散を示すグラフ。
FIG. 14 is a graph showing dispersion of a second derivative spectrum in a wavelength range of 1.6 to 2.0 μm.

【図15】入力データ数が20個の場合におけるニュー
ラルネットワークの模式図。
FIG. 15 is a schematic diagram of a neural network when the number of input data is 20;

【図16】学習後における同ニューラルネットワークの
模式図。
FIG. 16 is a schematic diagram of the neural network after learning.

【図17】波長領域1.6912〜1.7783μmの
2次微分スペクトルにおける20個のデータを用いて主
成分分析したときの第1主成分と第2主成分との関係を
示すグラフ。
FIG. 17 is a graph showing a relationship between a first principal component and a second principal component when principal component analysis is performed using 20 pieces of data in a second derivative spectrum in a wavelength region of 1.6912 to 1.7778 μm.

【図18】同主成分分析における第2主成分と第3主成
分との関係を示すグラフ。
FIG. 18 is a graph showing a relationship between a second principal component and a third principal component in the principal component analysis.

【図19】波長領域1.6912〜1.7783μmの
2次微分スペクトルにおける20個のデータを用いてP
LS解析したときの第1主成分と第2主成分との関係を
示すグラフ。
FIG. 19 is a graph showing P using 20 data in the second derivative spectrum in the wavelength range of 1.6912 to 1.778 μm.
5 is a graph showing a relationship between a first principal component and a second principal component when performing LS analysis.

【図20】同PLS解析における第2主成分と第3主成
分との関係を示すグラフ。
FIG. 20 is a graph showing a relationship between a second principal component and a third principal component in the PLS analysis.

【図21】波長領域1.6912〜1.7783μmの
2次微分スペクトルにおける20個のデータを用いて階
層的クラスター分析法で解析した結果を示すデンドログ
ラム。
FIG. 21 is a dendrogram showing a result of analysis by a hierarchical cluster analysis method using 20 pieces of data in a second derivative spectrum in a wavelength range of 1.6912 to 1.7778 μm.

【図22】高密度ポリエチレン試料(HDPE)について、
波長領域1.6912〜1.7783μmの2次微分ス
ペクトルにおける20個のデータを用いてSIMCA法
で解析した結果を示すグラフ。
FIG. 22 shows a high-density polyethylene sample (HDPE)
The graph which shows the result analyzed by SIMCA method using 20 data in the 2nd-order differential spectrum of a wavelength area 1.6912-1.7783 micrometers.

【図23】低密度ポリエチレン試料(LDPE)について、
波長領域1.6912〜1.7783μmの2次微分ス
ペクトルにおける20個のデータを用いてSIMCA法
で解析した結果を示すグラフ。
FIG. 23 shows a low density polyethylene sample (LDPE).
The graph which shows the result analyzed by SIMCA method using 20 data in the 2nd-order differential spectrum of a wavelength area 1.6912-1.7783 micrometers.

【図24】入力データ数が4個の場合におけるニューラ
ルネットワークの模式図。
FIG. 24 is a schematic diagram of a neural network when the number of input data is four.

【図25】学習後における同ニューラルネットワークの
模式図。
FIG. 25 is a schematic diagram of the neural network after learning.

【図26】4個のデータを用いた主成分分析における第
1主成分と第2主成分との関係を示すグラフ。
FIG. 26 is a graph showing a relationship between a first principal component and a second principal component in principal component analysis using four pieces of data.

【図27】同主成分分析における第2主成分と第3主成
分との関係を示すグラフ。
FIG. 27 is a graph showing a relationship between a second principal component and a third principal component in the principal component analysis.

【図28】4個のデータを用いたPLS解析における第
1主成分と第2主成分との関係を示すグラフ。
FIG. 28 is a graph showing a relationship between a first principal component and a second principal component in a PLS analysis using four data.

【図29】同PLS解析における第2主成分と第3主成
分との関係を示すグラフ。
FIG. 29 is a graph showing a relationship between a second principal component and a third principal component in the PLS analysis.

【図30】4個のデータを用いて階層的クラスター分析
法で解析した結果を示すデンドログラム。
FIG. 30 is a dendrogram showing a result of analysis by hierarchical cluster analysis using four pieces of data.

【図31】バイアス入力がある場合のニューラルネット
ワークの模式図。
FIG. 31 is a schematic diagram of a neural network when there is a bias input.

【図32】学習後における同ニューラルネットワークの
模式図。
FIG. 32 is a schematic diagram of the neural network after learning.

【図33】波長領域1.68〜1.78μmにおける2
次微分スペクトルの分散を示すグラフ。
FIG. 33 shows a 2 in a wavelength range of 1.68 to 1.78 μm.
5 is a graph showing the variance of the second derivative spectrum.

【図34】波長領域1.68〜1.78μmにおける高
密度ポリエチレン(HDPE)及び低密度ポリエチレン(LD
PE)の平均の近赤外線スペクトルのグラフ。
FIG. 34 shows high-density polyethylene (HDPE) and low-density polyethylene (LD) in a wavelength range of 1.68 to 1.78 μm.
Graph of average near infrared spectrum of PE).

フロントページの続き (72)発明者 松本 高利 茨城県つくば市東1丁目1番地 工業技術 院物質工学工業技術研究所内 (72)発明者 佐伯 和光 富山県高岡市二上町150番地 富山県工業 技術センター中央研究所内 (72)発明者 天野 敏男 東京都中央区日本橋本町3丁目1番6号 オプト技研株式会社内 Fターム(参考) 2G059 AA05 BB08 EE02 EE12 HH01 HH06 MM01 MM03 Continuing from the front page (72) Inventor Takatoshi Matsumoto 1-1-1, Higashi, Tsukuba, Ibaraki Pref., National Institute of Advanced Industrial Science and Technology (72) Inventor Wako Saeki 150, Futamicho, Takaoka-shi, Toyama Pref. In-house (72) Inventor Toshio Amano 3-6-1 Nihonbashi-Honcho, Chuo-ku, Tokyo Opto Giken Co., Ltd. F-term (reference) 2G059 AA05 BB08 EE02 EE12 HH01 HH06 MM01 MM03

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】グレード識別対象の高分子材料について近
赤外線の波長範囲における近赤外線スペクトルを測定
し、該近赤外線スペクトルのデータに対してケモメトリ
ックスにおけるデータ解析手法を適用し、該データ解析
手法で取得された情報に基づいて該高分子材料のグレー
ドを識別することを特徴とする高分子材料のグレード識
別方法。
1. A near-infrared spectrum in a near-infrared wavelength range of a polymer material to be grade-identified is measured, and a data analysis method in chemometrics is applied to the data of the near-infrared spectrum. A method for identifying a grade of a polymer material, wherein the grade of the polymer material is identified based on the acquired information.
【請求項2】請求項1の高分子材料のグレード識別方法
において、上記ケモメトリックスにおけるデータ解析手
法として、上記近赤外線スペクトルのデータについてピ
ークの先鋭化、ベースラインの傾き補正及び規格化を含
む処理を行なう前処理と、該前処理を施した近赤外線ス
ペクトルのデータについて、ニューラルネットワークに
よるデータ処理とを行うことを特徴とする高分子材料の
グレード識別方法。
2. The method of claim 1, wherein the near-infrared spectrum data includes sharpening of peaks, correction of baseline slope, and normalization as data analysis techniques in the chemometrics. And a data processing by a neural network for the near-infrared spectrum data on which the pre-processing has been performed.
【請求項3】請求項1の高分子材料のグレード識別方法
において、上記ケモメトリックスにおけるデータ解析手
法として、上記近赤外線スペクトルのデータについてピ
ークの先鋭化、ベースラインの傾き補正及び規格化を含
む処理を行なう前処理と、該前処理を施した近赤外線ス
ペクトルのデータについて主成分分析法、PLS分析
法、階層的クラスター分析法及びSIMCA法の少なく
とも一つによるデータ処理とを行うことを特徴とする高
分子材料のグレード識別方法。
3. The method for identifying a grade of a polymer material according to claim 1, wherein the near-infrared spectrum data includes sharpening of peaks, correction of baseline slope, and normalization as data analysis techniques in the chemometrics. And performing data processing on at least one of the principal component analysis method, the PLS analysis method, the hierarchical cluster analysis method, and the SIMCA method on the near-infrared spectrum data subjected to the preprocessing. Grade identification method for polymer materials.
【請求項4】請求項1、2又は3の高分子材料のグレー
ド識別方法において、上記近赤外線スペクトルの波長範
囲が1.6〜2.0μmであり、上記グレード識別対象
の高分子材料がポリエチレンであることを特徴とする高
分子材料のグレード識別方法。
4. The method for identifying a grade of a polymer material according to claim 1, wherein the wavelength range of the near-infrared spectrum is 1.6 to 2.0 μm, and the polymer material to be graded is polyethylene. A method for identifying a grade of a polymer material, characterized in that:
【請求項5】請求項4の高分子材料のグレード識別方法
において、上記近赤外線スペクトルの波長範囲が1.6
912〜1.7783μmであることを特徴とする高分
子材料のグレード識別方法。
5. The method according to claim 4, wherein said near-infrared spectrum has a wavelength range of 1.6.
A method for identifying a grade of a polymer material, wherein the grade is 912 to 1.7783 μm.
JP2000275693A 2000-09-11 2000-09-11 Grade identification method for polymer materials Expired - Fee Related JP4581039B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000275693A JP4581039B2 (en) 2000-09-11 2000-09-11 Grade identification method for polymer materials

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000275693A JP4581039B2 (en) 2000-09-11 2000-09-11 Grade identification method for polymer materials

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2002090299A true JP2002090299A (en) 2002-03-27
JP4581039B2 JP4581039B2 (en) 2010-11-17

Family

ID=18761279

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2000275693A Expired - Fee Related JP4581039B2 (en) 2000-09-11 2000-09-11 Grade identification method for polymer materials

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4581039B2 (en)

Cited By (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102374976A (en) * 2011-10-21 2012-03-14 中国兵器工业集团第五三研究所 Correlation model for detecting SBR (styrene butadiene rubber) content of compounded rubber
JP2013058162A (en) * 2011-09-09 2013-03-28 Sumitomo Electric Ind Ltd Feature quantity extraction device, target object detection system, computer program, and feature quantity extraction method
CN103344602A (en) * 2013-07-04 2013-10-09 中国科学院合肥物质科学研究院 Nondestructive testing method for rice idioplasm authenticity based on near infrared spectrum
CN103743705A (en) * 2014-01-28 2014-04-23 盐城工学院 Rapid detection method for sorghum halepense and similar species
CN104502305A (en) * 2014-12-09 2015-04-08 西北师范大学 Near infrared spectrum useful information distinguishing method based on wavelet transform
CN104502309A (en) * 2014-12-31 2015-04-08 天津大学 Method for discriminating multiple waste plastic kinds by adopting near infrared spectrum characteristic wavelength
CN104730024A (en) * 2013-12-20 2015-06-24 北京橡胶工业研究设计院 Method for analysis of magnesium-chelated phenolic resin in chloroprene rubber adhesive
CN105891147A (en) * 2016-03-30 2016-08-24 浙江中烟工业有限责任公司 Near infrared spectrum information extraction method based on canonical correlation coefficients
JP2017020800A (en) * 2015-07-07 2017-01-26 日本ポリエチレン株式会社 Method for measuring density of polyethylene resin
US9733564B2 (en) 2010-10-18 2017-08-15 Mitsubishi Chemical Corporation Copolymers for lithography and method for producing same, resist composition, method for producing substrate with pattern formed thereupon, method for evaluating copolymers, and method for analyzing copolymer compositions
JP2018128370A (en) * 2017-02-09 2018-08-16 富士通株式会社 Plant discrimination device, plant discrimination method, and computer program for plant discrimination
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
JP2020034565A (en) * 2014-08-22 2020-03-05 一般財団法人ニッセンケン品質評価センター Fiber identification method
JP2020077346A (en) * 2018-11-09 2020-05-21 旭化成株式会社 Device, method, program, photosensitive resin composition manufacturing method, and photosensitive resin laminate manufacturing method
CN111638191A (en) * 2019-03-01 2020-09-08 西派特(北京)科技有限公司 Near infrared spectrum-based automobile body paint comparison method
JP2021135083A (en) * 2020-02-25 2021-09-13 東ソー株式会社 Chromatogram classification method using statistical method
CN114965973A (en) * 2022-05-12 2022-08-30 知里科技(广东)有限公司 Method for identifying recycled plastic based on instrument detection and analysis technology combined with multiple chemometrics methods and/or machine learning algorithm
JP7573849B2 (en) 2020-06-26 2024-10-28 国立研究開発法人産業技術総合研究所 How to Analyze Plastics or Rubber

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10232166A (en) * 1997-02-20 1998-09-02 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Identification method and selecting method for paper pack
JP2000140619A (en) * 1998-09-04 2000-05-23 Mitsui Chemicals Inc Control method of production operation with near infrared analysis method
JP2000159897A (en) * 1998-11-27 2000-06-13 Mitsui Chemicals Inc Method for separating defective product of polymer compound
JP2000214084A (en) * 1999-01-25 2000-08-04 Asahi Chem Ind Co Ltd Method and apparatus for decision of test substance

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10232166A (en) * 1997-02-20 1998-09-02 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Identification method and selecting method for paper pack
JP2000140619A (en) * 1998-09-04 2000-05-23 Mitsui Chemicals Inc Control method of production operation with near infrared analysis method
JP2000159897A (en) * 1998-11-27 2000-06-13 Mitsui Chemicals Inc Method for separating defective product of polymer compound
JP2000214084A (en) * 1999-01-25 2000-08-04 Asahi Chem Ind Co Ltd Method and apparatus for decision of test substance

Cited By (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9733564B2 (en) 2010-10-18 2017-08-15 Mitsubishi Chemical Corporation Copolymers for lithography and method for producing same, resist composition, method for producing substrate with pattern formed thereupon, method for evaluating copolymers, and method for analyzing copolymer compositions
JP2013058162A (en) * 2011-09-09 2013-03-28 Sumitomo Electric Ind Ltd Feature quantity extraction device, target object detection system, computer program, and feature quantity extraction method
CN102374976A (en) * 2011-10-21 2012-03-14 中国兵器工业集团第五三研究所 Correlation model for detecting SBR (styrene butadiene rubber) content of compounded rubber
CN103344602A (en) * 2013-07-04 2013-10-09 中国科学院合肥物质科学研究院 Nondestructive testing method for rice idioplasm authenticity based on near infrared spectrum
CN104730024A (en) * 2013-12-20 2015-06-24 北京橡胶工业研究设计院 Method for analysis of magnesium-chelated phenolic resin in chloroprene rubber adhesive
CN103743705A (en) * 2014-01-28 2014-04-23 盐城工学院 Rapid detection method for sorghum halepense and similar species
JP2020034565A (en) * 2014-08-22 2020-03-05 一般財団法人ニッセンケン品質評価センター Fiber identification method
CN104502305B (en) * 2014-12-09 2017-02-22 西北师范大学 Near infrared spectrum useful information distinguishing method based on wavelet transform
CN104502305A (en) * 2014-12-09 2015-04-08 西北师范大学 Near infrared spectrum useful information distinguishing method based on wavelet transform
CN104502309A (en) * 2014-12-31 2015-04-08 天津大学 Method for discriminating multiple waste plastic kinds by adopting near infrared spectrum characteristic wavelength
JP2017020800A (en) * 2015-07-07 2017-01-26 日本ポリエチレン株式会社 Method for measuring density of polyethylene resin
CN105891147A (en) * 2016-03-30 2016-08-24 浙江中烟工业有限责任公司 Near infrared spectrum information extraction method based on canonical correlation coefficients
JP2018128370A (en) * 2017-02-09 2018-08-16 富士通株式会社 Plant discrimination device, plant discrimination method, and computer program for plant discrimination
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
JP7137772B2 (en) 2017-11-07 2022-09-15 大日本印刷株式会社 Inspection system, inspection method and manufacturing method of inspection system
JP2020077346A (en) * 2018-11-09 2020-05-21 旭化成株式会社 Device, method, program, photosensitive resin composition manufacturing method, and photosensitive resin laminate manufacturing method
JP7174599B2 (en) 2018-11-09 2022-11-17 旭化成株式会社 Apparatus, method, program, method for producing photosensitive resin composition, and method for producing photosensitive resin laminate
CN111638191A (en) * 2019-03-01 2020-09-08 西派特(北京)科技有限公司 Near infrared spectrum-based automobile body paint comparison method
JP2021135083A (en) * 2020-02-25 2021-09-13 東ソー株式会社 Chromatogram classification method using statistical method
JP7443815B2 (en) 2020-02-25 2024-03-06 東ソー株式会社 How to classify chromatograms using statistical methods
JP7573849B2 (en) 2020-06-26 2024-10-28 国立研究開発法人産業技術総合研究所 How to Analyze Plastics or Rubber
CN114965973A (en) * 2022-05-12 2022-08-30 知里科技(广东)有限公司 Method for identifying recycled plastic based on instrument detection and analysis technology combined with multiple chemometrics methods and/or machine learning algorithm

Also Published As

Publication number Publication date
JP4581039B2 (en) 2010-11-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2002090299A (en) Method for distinguishing grade of high-molecular material
Sheng et al. Classification of iron ores by laser-induced breakdown spectroscopy (LIBS) combined with random forest (RF)
JP5954920B2 (en) Classification method of resin type of carbon fiber reinforced plastic material using infrared spectroscopy
US20090012723A1 (en) Adaptive Method for Outlier Detection and Spectral Library Augmentation
Lavine et al. Criteria for comparing infrared spectra–A review of the forensic and analytical chemistry literature
US11630057B2 (en) Deformulation techniques for deducing the composition of a material from a spectrogram
Maric et al. Characterisation and classification of automotive clear coats with Raman spectroscopy and chemometrics for forensic purposes
CN103499552A (en) Fast and intelligent waste plastic sorting method
Wang et al. Plastic classification with x-ray absorption spectroscopy based on back propagation neural network
Carrera et al. Environmental sustainability: a machine learning approach for cost analysis in plastic recycling classification
Wei et al. A rapid and nondestructive approach for forensic identification of car bumper splinters using attenuated total reflectance Fourier transform infrared spectroscopy and chemometrics
CN107462524A (en) The a variety of property quick analytic instruments of pitch
Lee et al. Classification Analysis of Copy Papers Using Infrared Spectroscopy and Machine Learning Modeling.
Long et al. Online characterization of mixed plastic waste using machine learning and mid-infrared spectroscopy
Mancini et al. Classification of waste wood categories according to the best reuse using FT-NIR spectroscopy and chemometrics
Xia et al. Rapid analysis the type of customs paper using Micro-NIR spectrometers and machine learning algorithms
JP2002340792A (en) Method for measuring density of polymer material
Li et al. An improved classification method of waste smartphone plastics based on near-infrared spectroscopy
Xu et al. Spectral preprocessing combined with feature selection improve model robustness for plastics samples classification by LIBS
WO2024130805A1 (en) Identification method and system for polyethylene terephthalate recycled material
CN100472200C (en) Stoichiometric identification method for plastic type
JP2005249624A (en) Polymer group discriminating method by optical spectrum
da Silva et al. Classification and quantification of microplastic (< 100 µm) using FPA-FTIR imaging system and machine learning
CN113567417A (en) Method for identifying peanut oil production place based on Raman spectrum fingerprint analysis technology
van den Broek Chemometrics in spectroscopic near infrared imaging for plastic material recognition

Legal Events

Date Code Title Description
RD02 Notification of acceptance of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422

Effective date: 20070707

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20070723

RD05 Notification of revocation of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7425

Effective date: 20070629

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821

Effective date: 20070723

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20090820

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20090901

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20091030

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20091030

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20091214

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20100312

A911 Transfer of reconsideration by examiner before appeal (zenchi)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911

Effective date: 20100317

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20100419

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20100517

R150 Certificate of patent (=grant) or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130910

Year of fee payment: 3

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees