WO2012035785A1 - 臭素系難燃剤判定方法、臭素系難燃剤判定装置、リサイクル方法、及び、リサイクル装置 - Google Patents

臭素系難燃剤判定方法、臭素系難燃剤判定装置、リサイクル方法、及び、リサイクル装置 Download PDF

Info

Publication number
WO2012035785A1
WO2012035785A1 PCT/JP2011/005256 JP2011005256W WO2012035785A1 WO 2012035785 A1 WO2012035785 A1 WO 2012035785A1 JP 2011005256 W JP2011005256 W JP 2011005256W WO 2012035785 A1 WO2012035785 A1 WO 2012035785A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
flame retardant
wavelength band
brominated flame
determined
resin
Prior art date
Application number
PCT/JP2011/005256
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
間瀬　健一郎
禎章 太田
将稔 宮坂
Original Assignee
パナソニック株式会社
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 パナソニック株式会社 filed Critical パナソニック株式会社
Priority to EP11824798.0A priority Critical patent/EP2618127B1/en
Priority to CN201180008288.1A priority patent/CN102741679B/zh
Priority to US13/579,115 priority patent/US9024224B2/en
Priority to JP2012504988A priority patent/JP5290466B2/ja
Publication of WO2012035785A1 publication Critical patent/WO2012035785A1/ja

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
    • G01N21/25—Colour; Spectral properties, i.e. comparison of effect of material on the light at two or more different wavelengths or wavelength bands
    • G01N21/31—Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry
    • G01N21/35—Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry using infrared light
    • G01N21/3563—Investigating 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
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B07—SEPARATING SOLIDS FROM SOLIDS; SORTING
    • B07C—POSTAL SORTING; SORTING INDIVIDUAL ARTICLES, OR BULK MATERIAL FIT TO BE SORTED PIECE-MEAL, e.g. BY PICKING
    • B07C5/00—Sorting according to a characteristic or feature of the articles or material being sorted, e.g. by control effected by devices which detect or measure such characteristic or feature; Sorting by manually actuated devices, e.g. switches
    • B07C5/34—Sorting according to other particular properties
    • B07C5/342—Sorting according to other particular properties according to optical properties, e.g. colour
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29B—PREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B17/00—Recovery of plastics or other constituents of waste material containing plastics
    • B29B17/02—Separating plastics from other materials
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J3/00—Spectrometry; Spectrophotometry; Monochromators; Measuring colours
    • G01J3/02—Details
    • G01J3/0205—Optical elements not provided otherwise, e.g. optical manifolds, diffusers, windows
    • G01J3/0218—Optical elements not provided otherwise, e.g. optical manifolds, diffusers, windows using optical fibers
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J3/00—Spectrometry; Spectrophotometry; Monochromators; Measuring colours
    • G01J3/28—Investigating the spectrum
    • G01J3/42—Absorption spectrometry; Double beam spectrometry; Flicker spectrometry; Reflection spectrometry
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
    • G01N21/25—Colour; Spectral properties, i.e. comparison of effect of material on the light at two or more different wavelengths or wavelength bands
    • G01N21/31—Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry
    • G01N21/35—Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry using infrared light
    • G01N21/359—Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry using infrared light using near infrared light
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29B—PREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B17/00—Recovery of plastics or other constituents of waste material containing plastics
    • B29B17/02—Separating plastics from other materials
    • B29B2017/0203—Separating plastics from plastics
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29B—PREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B17/00—Recovery of plastics or other constituents of waste material containing plastics
    • B29B17/02—Separating plastics from other materials
    • B29B2017/0213—Specific separating techniques
    • B29B2017/0279—Optical identification, e.g. cameras or spectroscopy
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2055/00—Use of specific polymers obtained by polymerisation reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds, not provided for in a single one of main groups B29K2023/00 - B29K2049/00, e.g. having a vinyl group, as moulding material
    • B29K2055/02—ABS polymers, i.e. acrylonitrile-butadiene-styrene polymers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2105/00—Condition, form or state of moulded material or of the material to be shaped
    • B29K2105/0005—Condition, form or state of moulded material or of the material to be shaped containing compounding ingredients
    • B29K2105/0026—Flame proofing or flame retarding agents
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/85—Investigating moving fluids or granular solids
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/88—Investigating the presence of flaws or contamination
    • G01N21/94—Investigating contamination, e.g. dust
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2201/00—Features of devices classified in G01N21/00
    • G01N2201/06—Illumination; Optics
    • G01N2201/061—Sources
    • G01N2201/06166—Line selective sources
    • G01N2201/0618—Halogene sources
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2201/00—Features of devices classified in G01N21/00
    • G01N2201/12—Circuits of general importance; Signal processing
    • G01N2201/129—Using chemometrical methods
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00—Technologies for solid waste management
    • Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
    • Y02W30/62—Plastics recycling; Rubber recycling

Definitions

  • the present invention relates to a brominated flame retardant determination method and apparatus as to whether or not a brominated flame retardant is contained in a resin, a recycling method, and a recycling apparatus.
  • Mass consumption and mass disposal economic activities are causing global environmental problems such as global warming and resource depletion.
  • the Home Appliance Recycling Act requires the recycling of used home appliances (air conditioners, TVs, refrigerators, freezers, washing machines, clothes dryers, etc.).
  • used home appliances are sorted and collected for each material using a magnet or wind power or vibration after crushing at a home appliance recycling factory, and recycled as recycled materials.
  • resins used for home appliances there are resins using a bromine compound such as PBB or PBDE as a flame retardant in order to impart flame retardancy.
  • a bromine compound such as PBB or PBDE
  • bromine compounds other than PBB or PBDE may be added to the resin as a flame retardant.
  • a bromine compound such as PBB or PBDE added as a flame retardant is used as a bromine-based flame retardant.
  • brominated flame retardants are not regulated by the RoHS directive, from the viewpoint of environmental protection, it is desirable that resins as recycled materials do not contain brominated flame retardants.
  • FT-IR Fourier transform infrared spectrophotometry
  • FIG. 11 shows a brominated flame retardant determining apparatus 100 using the conventional FT-IR.
  • the measurement data storage unit 102 stores an absorption spectrum of mid-infrared light (wavelength band: 2.5 to 25 ⁇ m, wave number range: 400 to 4000 cm ⁇ 1 ) obtained by the measurement apparatus 101.
  • the reference data storage unit 103 stores reference data obtained in advance.
  • the peak detection unit 104 reads out the measured absorption spectrum from the measurement data storage unit 102, detects a peak therein according to a predetermined standard, and obtains its wave number and intensity.
  • the reference data acquisition unit 105 acquires reference data in a predetermined order under the control of the control unit 106.
  • the determination unit 107 compares the acquired measurement data with the reference data to determine whether a brominated flame retardant is contained in the determination target.
  • the input unit 108 is used to receive measurement conditions and analysis conditions by the measurer.
  • the brominated flame retardant is contained in the resin by analyzing the absorption spectrum of mid-infrared light of transmitted light or reflected light from the resin by using the conventional brominated flame retardant determination apparatus 100 using this FT-IR. To determine whether the
  • the present invention detects a brominated flame retardant contained in a resin at high speed, and determines a brominated flame retardant determining method for determining whether the brominated flame retardant is contained in the resin, And it aims at providing the device, the recycling method, and the recycling device.
  • the present invention is configured as follows to achieve the above object.
  • the object to be determined made of resin is irradiated with light; Receiving the reflected light from the object to be judged irradiated with the light; Calculating an absorption spectrum of the object based on the reflected light; In the absorption spectrum, a wavelength band of 1.42 ⁇ m to 1.44 ⁇ m, a wavelength band of 1.45 ⁇ m to 1.47 ⁇ m, a wavelength band of 1.66 ⁇ m to 1.68 ⁇ m, a wavelength band of 1.72 ⁇ m to 1.74 ⁇ m Wavelength band, 1.92 ⁇ m to 1.94 ⁇ m wavelength band, 2.11 ⁇ m to 2.12 ⁇ m wavelength band, 2.17 ⁇ m to 2.20 ⁇ m wavelength band, 2.31 ⁇ m to 2.34 ⁇ m wavelength
  • the brominated flame retardant determination method is provided to determine whether or not the brominated flame retardant is contained in the determination target based on the absorption spectrum in at least one wavelength band in the band.
  • a plurality of objects to be determined which are made of resin are transferred; Thereafter, the brominated flame retardant determination method described in the above aspect is performed on the transferred object to be determined; Then, the said to-be-determined thing is classify
  • an irradiation unit that irradiates light to an object to be judged that is made of resin
  • a light receiving unit that receives light reflected from the object to be judged that has been irradiated with the light
  • An arithmetic processing unit that calculates an absorption spectrum of the determination target based on the reflected light
  • the arithmetic processing unit includes a wavelength band of 1.42 ⁇ m to 1.44 ⁇ m, a wavelength band of 1.45 ⁇ m to 1.47 ⁇ m, a wavelength band of 1.66 ⁇ m to 1.68 ⁇ m, of the absorption spectrum.
  • a transfer unit for transferring a plurality of objects to be determined which are made of resin;
  • the brominated flame retardant determining device according to the above aspect,
  • a sorting unit that sorts the object to be judged into an object to be judged to contain a brominated flame retardant and an object to be judged not to contain a brominated flame retardant Provided is a recycling apparatus.
  • the present invention it can be determined at high speed whether or not the brominated flame retardant is contained in the determination target.
  • FIG. 1A is a schematic view of a brominated flame retardant determining apparatus according to a first embodiment of the present invention
  • FIG. 1B is a block diagram of an arithmetic processing unit of the brominated flame retardant determining apparatus according to the first embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is a schematic view showing a schematic configuration of a near infrared light detection device of the brominated flame retardant determination device according to the first embodiment of the present invention
  • FIG. 1A is a schematic view of a brominated flame retardant determining apparatus according to a first embodiment of the present invention
  • FIG. 1B is a block diagram of an arithmetic processing unit of the brominated flame retardant determining apparatus according to the first embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is a schematic view showing a schematic configuration of a near infrared light detection device of the brominated flame retardant determination device according to the first embodiment of the present invention
  • FIG. 1A is a schematic view of a brominated flame retardant
  • FIG. 3 is a schematic view of a near-infrared light scanning unit provided in the near-infrared light detection device of the brominated flame retardant determination device according to the first embodiment of the present invention
  • FIG. 4 is a schematic view of a near-infrared light detection unit provided in the near-infrared light detection device of the brominated flame retardant determination device according to the first embodiment of the present invention
  • FIG. 5 is a schematic view of a light receiving array of the brominated flame retardant determining apparatus according to the first embodiment of the present invention
  • FIG. 6 is a graph showing an absorption spectrum of the brominated flame retardant determined in the first embodiment of the present invention
  • FIG. 7 is a graph showing an absorption spectrum of an ABS resin containing no brominated flame retardant and an ABS resin containing a brominated flame retardant
  • FIG. 8 is a flowchart showing a flow of the brominated flame retardant determining apparatus according to the first embodiment of the present invention for sorting objects to be determined
  • FIG. 9 is a schematic view of a recycled material sorting apparatus according to a second embodiment of the present invention
  • FIG. 10A is a flowchart showing a flow of the recycling material sorting apparatus according to the second embodiment of the present invention sorting objects to be judged.
  • FIG. 10B is a flowchart showing a flow of the recycling material sorting apparatus according to the variation of the second embodiment of the present invention sorting objects to be determined
  • FIG. 11 is a schematic view showing a schematic configuration of a conventional brominated flame retardant determination apparatus using FT-IR
  • FIG. 12 is a graph showing an absorption spectrum graph used to determine whether or not a bromine-based flame retardant is contained in the ABS resin in the recycled material sorting apparatus according to the modification of the first embodiment of the present invention. It is.
  • FIG. 1A is a schematic view of a brominated flame retardant determining apparatus 1 according to the first embodiment.
  • the to-be-determined thing 2 is resin in which it is unclear whether a brominated flame retardant is contained.
  • the configuration of the brominated flame retardant determining apparatus 1 for detecting a brominated flame retardant from the determination target 2 will be described with reference to FIG. 1A.
  • the bromine-based flame retardant determining apparatus 1 receives a reflected light 9 from the halogen lamp 5 which is an example of an irradiation unit that irradiates light to the object to be judged 2 made of resin, and the object to be judged 2 irradiated with light. And an arithmetic processing unit (arithmetic processing unit) 10 that calculates the absorption spectrum of the determination object 2 based on the reflected light 9.
  • the conveyor belt 3 is moving at a constant speed, and is an example of a transfer unit that transfers the determination target 2.
  • the to-be-judged object 2 is transferred by the conveyor belt 3 from the input area 3A to the sorting area 3C along the longitudinal direction of the conveyor belt 3 through the detection area 3B.
  • the hopper 4 is an example of a loading unit that loads the determination target 2 onto the conveyor belt 3. As the hopper 4 vibrates or swings, the determination target 2 loaded on the hopper 4 is sequentially loaded into the loading area 3A at one end on the conveyor belt 3.
  • the pair of halogen lamps 5 disposed above the detection area 3B of the conveyor belt 3 irradiates the judgment object 2 with light including near-infrared light (light with a wavelength range of 1.40 ⁇ m to 2.50 ⁇ m) It is an example of the irradiation part to perform.
  • a near infrared light detection device 6 having a light receiving unit that receives the reflected light from the determination target 2 is disposed.
  • the near-infrared light detection device 6 is a device including a near-infrared light scanning unit 7 and a near-infrared light detection unit 8 described later.
  • the near infrared light detection device 6 receives the reflected light 9 from the judgment object 2 irradiated with light from the halogen lamp 5 and outputs information of the received reflected light 9 to the arithmetic processing unit 10.
  • the arithmetic processing unit 10 analyzes the information output from the near infrared light detection device 6 to obtain the absorption spectrum of the determination subject 2. Moreover, the arithmetic processing unit 10 detects a brominated flame retardant by evaluating this absorption spectrum. Furthermore, the arithmetic processing unit 10 determines the object to be judged 2 in which the brominated flame retardant is detected as the object to be judged 2a containing the brominated flame retardant, and the object to be judged 2 in which the brominated flame retardant is not detected. Is determined to be the to-be-determined object 2b containing no brominated flame retardant.
  • the pulse air nozzle 12 and the air supply source 95 installed above the end portion 11 which is the sorting area 3C of the conveyor belt 3 are an example of a sorting unit which blows air on the judgment object 2b.
  • the air supply source 95 is driven based on an instruction from the arithmetic processing unit 10 or the control unit 93, and air corresponding to the amount of driving is blown out from the pulse air nozzle 12 to sort the judgment object 2a and the judgment object 2b. .
  • the recycle box 13 stores the to-be-determined object 2b determined not to contain a brominated flame retardant.
  • the waste box 14 stores the to-be-determined thing 2a determined to contain a brominated flame retardant.
  • the to-be-determined object 2b determined not to contain a brominated flame retardant is forced to fall off the trajectory of free fall by blowing air from the pulse air nozzle 12, and is stored in the recycling box 13. Ru.
  • the to-be-determined object 2 a which has not been blown with air from the pulse air nozzle 12 is stored in the waste box 14 over the recycle box 13 by free fall from the end portion 11 of the conveyor belt 3.
  • the position information of the determination target 2 is specified by the position calculation unit 94 connected to the control unit 93.
  • the position on the conveyor belt 3 is identified by the position calculating unit 94.
  • FIG. 2 is a schematic view showing a schematic configuration of the near-infrared light detection device 6 as viewed from the direction of arrow A shown in FIG. 1A.
  • the near-infrared light detection device 6 includes a near-infrared light scanning unit 7 and a near-infrared light detection unit 8.
  • the near infrared light scanning unit 7 scans the width direction of the conveyor belt 3 to cause the reflected light 9 at each scanning position on the conveyor belt 3 to be incident on the near infrared light detection unit 8. .
  • the near infrared light detection unit 8 receives the reflected light 9 incident from the near infrared light scanning unit 7.
  • FIG. 3 is a schematic view of a part of the brominated flame retardant determining device 1 shown in FIG. 1A as viewed from the transfer direction of the conveyor belt 3 (the direction of the arrow A shown in FIG. 1A).
  • FIG. 3 shows the near-infrared light scanning unit 7 disposed inside the frame 6 a of the near-infrared light detection device 6.
  • An alternate long and short dash line in FIG. 3 represents the optical axis 15 of the reflected light 9.
  • the near-infrared light scanning unit 7 includes a wavelength filter 16, an f ⁇ lens 18, a polygon rotation mirror 17, a focusing lens 19, an aperture 21 as an example of an aperture limiting member, and a focusing lens 20. There is.
  • the wavelength filter 16 reflects light incident on the near infrared light scanning unit 7 through the opening 6 b of the frame 6 a of the near infrared light detection device 6 and the opening 7 b of the frame 7 a of the near infrared light scanning unit 7. Only light in a wavelength band of 1.40 ⁇ m to 2.50 ⁇ m contained in the light 9 is transmitted. Only near-infrared light contained in the reflected light 9 is incident on the near-infrared light scanning unit 7 by the wavelength filter 16.
  • the polygon rotation mirror 17 enables scanning in the width direction of the conveyor belt 3 by being rotated by a rotation drive device such as a motor, and enables detection of the reflected light 9 at each scan point on the conveyor belt 3.
  • the f ⁇ lens 18 disposed between the wavelength filter 16 and the polygon rotation mirror 17 is a lens having an f ⁇ function that makes the difference in scanning speed between the center and the periphery of the polygon rotation mirror 17 uniform.
  • the condenser lens 19 is a lens that condenses the reflected light 9 reflected by the polygon rotation mirror 17.
  • the condensing lens 20 is a lens that collimates the reflected light 9 collected by the condensing lens 19 and causes the light to be incident on a near-infrared light detection unit 8 described later.
  • the aperture 21 in which the aperture 21 a is disposed at the condensing point of the condensing lens 19 and the condensing lens 20 is an aperture restriction member that performs aperture restriction so that light other than the scan point on the conveyor belt 3 does not enter.
  • FIG. 4 is a schematic view showing a configuration of the near-infrared light detection unit 8 disposed inside the near-infrared light detection device 6 shown in FIG.
  • the near infrared light detection unit 8 includes a diffraction grating 22, a condensing lens 23, a light receiving array 24 as an example of a light receiving unit, an optical fiber 25, a connector 29, a light receiving element 30, and a digital data conversion device 31. And have.
  • the diffraction grating 22 is an example of a splitting unit that splits the reflected light 9 at each angle for each wavelength band by reflecting and diffracting the reflected light 9 incident from the near-infrared light scanning unit 7 shown in FIG. 3. is there.
  • the diffraction grating 22 is installed at an angle of 35 degrees with respect to the optical axis 15 of the reflected light 9 emitted from the condensing lens 20. This angle is set to prevent mechanical interference and to separate directly reflected zero-order light and first-order diffracted light.
  • a planar blazed diffraction grating is adopted with emphasis on the diffraction efficiency.
  • the condenser lens 23 is a lens that condenses the reflected light 9 dispersed by the diffraction grating 22 for each wavelength band.
  • the light receiving array 24 is an example of a light receiving unit that receives the reflected light 9 separated for each wavelength band collected by the collecting lens 23.
  • FIG. 5 is a schematic view showing the configuration of the light receiving array 24.
  • the light receiving array 24 has a configuration in which a plurality of optical fibers 25 are sandwiched in a line by the upper surface plate 26 and the lower surface plate 27.
  • the upper surface plate 26 and the lower surface plate 27 are respectively made of glass.
  • the lower surface plate 27 is formed with grooves conforming to the respective shapes of the plurality of optical fibers 25. All the end faces 28 of the optical fiber 25 sandwiched between the lower surface plate 27 and the upper surface plate 26 and bonded and fixed between the lower surface plate 27 and the upper surface plate 26 are polished, and these end surfaces 28 become light receiving surfaces.
  • the number of optical fibers 25 provided in the light receiving array 24 is 110.
  • the light incident from the end face 28 is guided in the optical fiber 25 and photoelectrically converted by the light receiving element 30 via the connector 29 connected to the other end of the optical fiber 25.
  • a signal based on the photoelectrically converted current is converted into digital data by a digital data conversion device 31 including an optical gain current voltage conversion amplifier and a high speed AD conversion circuit.
  • quartz is used for the core of the optical fiber 25, the core diameter is 500 ⁇ m, and the cladding diameter is 600 ⁇ m.
  • a straight line passing through the center of each end face 28 is defined as the horizontal optical axis reference 32.
  • the reflected light 9 separated for each wavelength band is condensed by the condensing lens 23 on the horizontal optical axis reference 32 on the end face 28 of the light receiving array 24.
  • the short wavelength side of the split reflected light 9 is incident on the optical fiber 25 located on the upper side of the paper surface of FIG. 4 and the long wavelength side is incident on the optical fiber 25 located on the lower side of the paper surface.
  • the light receiving array 24 is installed. As a result, light of different wavelengths is incident on each of the optical fibers 25.
  • the light of the shortest wavelength is incident and the light of the longest wavelength is incident on one channel of the optical fiber 25 disposed at the upper end, and the lower end is
  • the arranged optical fiber 25 is assumed to be 110 channels.
  • the wavelength of the reflected light 9 is limited to the wavelength band of 1.40 ⁇ m or more and 2.50 ⁇ m or less by the wavelength filter 16, assuming that these wavelengths are taken in by the 110 optical fibers 25, per channel
  • the resolution of the light receiving array 24 becomes 0.01 ⁇ m.
  • Wavelength bands are allocated uniformly so that light in a wavelength band of 2.49 ⁇ m to 2.50 ⁇ m enters.
  • the wavelength located at the threshold between each channel is set to be detected in one of the channels.
  • 1 channel detects dispersed reflected light 9 having a wavelength of 1.41 ⁇ m or less including 1.41 ⁇ m
  • 2 channels detect wavelengths longer than 1.41 ⁇ m and longer than 1.41 ⁇ m
  • overlapping detection of wavelengths located at the threshold between one channel and two channels (in this case, a wavelength of 1.41 ⁇ m) between the respective channels is prevented.
  • the reflected light 9 dispersed in each wavelength band incident on the optical fiber 25 is photoelectrically converted by the light receiving element 30, and a signal by the photoelectrically converted current is converted into digital data by the digital data conversion device 31.
  • This digital data is input to the arithmetic processing unit 10 shown in FIGS. 1A and 1B, and the arithmetic processing unit 10 analyzes the input digital data to obtain the absorption spectrum of the determination subject 2.
  • the electric signal photoelectrically converted by the light receiving element 30 shown in FIG. 4 depends on the intensity of the received light. Therefore, it is possible to obtain information of light intensity for each wavelength band from digital data converted by the digital data conversion device 31.
  • the absorbance of each wavelength band of the determination target 2 is calculated from the acquired information of the light intensity of each wavelength band. It is possible to obtain the absorption spectrum of the determination subject 2 from the calculated absorbance for each wavelength band.
  • Arithmetic processing unit 10 detects the brominated flame retardant by evaluating this absorption spectrum, and determines whether or not the brominated flame retardant is contained in the determination target 2.
  • near infrared spectroscopy using near infrared light (light with a wavelength of 2.5 ⁇ m or less) will be described.
  • the two covalently linked molecules oscillate while maintaining an equilibrium distance.
  • This vibration has various vibration modes such as stretching vibration in which the bonding distance between molecules expands and contracts, bending vibration in which a bonding angle vibrates, and internal rotational vibration vibrating around a bonding axis.
  • a vibration having such independent vibration characteristics is called a reference vibration.
  • the anharmonicity of the vibration causes an interaction between the vibrations.
  • the dipole moment is changed to cause absorption of near infrared light.
  • the wavelength of near infrared light absorbed and the degree of absorption (absorbance) are determined by the type of substance. Therefore, the absorption spectrum when irradiated with near infrared light shows a position (peak) with high absorbance in a specific wavelength band. That is, it is possible to identify a substance by evaluating the peak of this absorption spectrum.
  • the type of resin can be determined by irradiating the near infrared light and detecting the peak of the absorption spectrum.
  • the present inventors do not directly detect the absorption spectrum of bromine, but a method of detecting a bromine-based flame retardant using near-infrared light, that is, detects a bromine-based flame retardant according to the first embodiment. I found a way to do it.
  • bromine-based flame retardants widely used all over the world include bromine compounds such as tetrabromobisphenol-based or hexabromocyclododecane-based. Most of these brominated flame retardants have a molecular structure having a C—H bond or the like in addition to the C—Br bond. The absorption of near-infrared light by the C—H bond present in the vicinity of these C—Br bonds is affected by anharmonic vibration due to the C—Br bonds. In other words, these C—H bonds are not only influenced by the stretching and bending vibrations of the inherent C—H bond, but also by the influence of vibrations of C—Br bonds existing in the vicinity. It is thought to absorb external light.
  • the present inventors considered that it is possible to detect whether or not there is a brominated flame retardant by detecting the absorption spectrum of the CH bond and evaluating whether or not the peak position is shifted.
  • PBB tribromobiphenyl
  • OBDE octabromodiphenyl ether
  • DBDE decabromodiphenyl ether
  • HCDD dodecane
  • TBPA tetrabromobisphenol A
  • TBPA-bis tetrabromobisphenol A bis
  • TBPA derivative tetrabromobisphenol A derivative
  • the graph which showed the absorption spectrum of these brominated flame retardants is shown in FIG.
  • the abscissa represents the wavelength band and the ordinate represents the absorbance. From the results of FIG. 6, it can be confirmed that there is a characteristic absorption spectrum peak for each type of brominated flame retardant.
  • the content of the ABS resin is reduced by the proportion containing the brominated flame retardant. Therefore, the absorbance of the Br-containing ABS resin as a whole is reduced as compared to the absorbance of the Br-non-ABS resin.
  • the peak position of the absorption spectrum shifts due to the decrease in the content of the ABS resin. That is, as described above, different peaks are generated at the position of arrow A and at the position of arrow B because the peaks of absorption spectra of some C—H bonds are theoretical due to the inclusion of the brominated flame retardant. It is believed that this is caused by the shift from the peak position (1.41 ⁇ m) of the street to the peak position (1.43 ⁇ m) of the experiment.
  • the inventors of the present invention can detect the brominated flame retardant by evaluating the absorption spectrum of 1.43 ⁇ m, and can determine whether the brominated flame retardant is contained in the ABS resin. I thought.
  • the position (1.43 ⁇ m) of arrow B substantially coincides with the peak position of the tetrabromobisphenol A derivative in FIG. From this, the shifted peak position of the absorption spectrum of the CH bond appearing in the brominated flame retardant and the shifted peak position of the absorption spectrum of the CH bond appearing in the resin containing the brominated flame retardant are It can be seen that they almost coincide. Moreover, when the measurement was performed also about other brominated flame retardants, the same phenomenon was able to be confirmed.
  • the brominated flame retardant contained in the resin can be detected by evaluating the peak of the shifted absorption spectrum of the CH bond shown in FIG.
  • the change in the peak of the absorption spectrum due to the influence of the brominated flame retardant is very slight as is apparent from the results of FIG.
  • a peak of the absorption spectrum of the resin not containing the brominated flame retardant is present in the vicinity of the peak of the absorption spectrum shifted in position under the influence of the brominated flame retardant. That is, the present inventors derived from the experimental results in FIG. 6 that the wavelength band for evaluating the absorption spectrum is preferably the following wavelength band in order to detect only the shifted peak.
  • the wavelength bands to be specifically evaluated are a wavelength band of 1.42 ⁇ m or more and 1.44 ⁇ m or less, a wavelength band of 1.45 ⁇ m or more and 1.47 ⁇ m or less, and a wavelength band of 1.66 ⁇ m or more and 1.68 ⁇ m or less, respectively.
  • a wavelength band of 1.72 ⁇ m or more and 1.74 ⁇ m or less, a wavelength band of 1.92 ⁇ m or more and 1.94 ⁇ m or less, a wavelength band of 2.11 ⁇ m or more and 2.12 ⁇ m or less, and a wavelength of 2.17 ⁇ m or more and 2.20 ⁇ m or less It is a band and a wavelength band of 2.31 ⁇ m or more and 2.34 ⁇ m or less.
  • the bromine-based flame retardant can be detected even if it is irradiated with near-infrared light which can not detect the original absorption spectrum of bromine, and it is difficult to use bromine-based resin in the resin. It can be determined whether or not a flame retardant is contained.
  • the determination target 2 is a brominated flame retardant It is determined that the to-be-determined object 2a containing The to-be-determined object 2a determined to contain the brominated flame retardant is stored in the waste box 14 regardless of the type of the brominated flame retardant. For this reason, only the to-be-determined object 2b determined not to contain a brominated flame retardant can be rapidly classify
  • a bromine compound is used as a brominated flame retardant. More specifically, the brominated flame retardant is any one of PBB, PBDE, HBCDD, TBBPA, TBBPA-bis and TBBPA derivatives.
  • the wavelength band corresponding to the kind of brominated flame retardant is selected from the above wavelength bands, and only the absorption spectrum in the selected wavelength band is selected. It may be evaluated to identify the type of brominated flame retardant.
  • the arithmetic processing unit 10 determines whether the brominated flame retardant is contained or not by evaluating the peak of the absorption spectrum of the determination subject 2 based on the output from each channel of the light receiving array 24. Specifically, wavelength bands of 1.42 ⁇ m to 1.44 ⁇ m (3, 4 channels), wavelength bands of 1.45 ⁇ m to 1.47 ⁇ m (6, 7 channels), 1.66 ⁇ m to 1.68 ⁇ m The following wavelength bands (27, 28 channels), wavelength bands of 1.72 ⁇ m or more and 1.74 ⁇ m or less (33, 34 channels), wavelength bands of 1.92 ⁇ m or more and 1.94 ⁇ m or less (53, 54 channels), 2.11 ⁇ m to 2.12 ⁇ m wavelength band (72 channels), 2.17 ⁇ m to 2.20 ⁇ m wavelength bands (78, 79, 80 channels), 2.31 ⁇ m to 2.34 ⁇ m wavelength bands ( Bromine-based flame retardants are detected by evaluating the absorption spectra of (92, 93, 94 channels).
  • the processing unit 10 determines whether or not the determination target 2 is a PP resin based on the output of 36 channels that can correspond to around 1.75 ⁇ m.
  • optical fibers 25 corresponding to, for example, 10 channels, 11 channels, and 12 channels may be connected to the same light receiving element 30 via the connector 29 other than the channels used for the determination of the brominated flame retardant.
  • a wavelength band in the range of 1.49 ⁇ m to 1.52 ⁇ m is detected with a resolution of 0.03 ⁇ m.
  • the channel used to determine the brominated flame retardant is detected at 0.01 ⁇ m.
  • an optical fiber 25 corresponding to channel 110 is used. Need not be connected to the light receiving element 30.
  • the light reception array 24 which has 110 optical fibers 25 was employ
  • the arithmetic processing unit 10 matches is performed with the data of absorption spectra of the resin and the brominated flame retardant stored in advance, and the type of the resin of the judgment object 2 and whether the brominated flame retardant is contained or not It is judged. More specifically, as shown in FIG. 1B, the arithmetic processing unit 10 stores the data of the absorption spectra of the resin and the brominated flame retardant on the basis of the information in the storage unit 10a and the storage unit 10a.
  • An absorption spectrum calculation unit 10b that calculates an absorption spectrum of the determination object 2 from information of the reflected light 9 detected by the light receiving array 24 of the external light detection device 6, and a peak shifted based on the calculation result in the absorption spectrum calculation unit 10b
  • a determination unit 10d that determines whether a brominated flame retardant is contained in the determination target 2 based on the evaluation by the peak evaluation unit 10c.
  • Information required for the evaluation of the peak evaluation unit 10c (such as a wavelength band used for evaluation) and the determination result of the determination unit 10d are also stored in the storage unit 10a.
  • Arithmetic processing unit 10 further includes a resin determination unit 10e that determines the type of resin of determination target 2, and a priority determination unit 10f that determines the priority of the wavelength band based on the determination result of resin determination unit 10e. Even if the determining unit 10d determines whether the brominated flame retardant is contained in the determination target 2 based on the absorption spectrum in the wavelength band based on the priority determined by the priority determining unit 10f. Good.
  • the determination result of the resin determination unit 10e, the determination result of the determination unit 10d, and the like are also stored in the storage unit 10a.
  • a determination algorithm As a determination algorithm here, a method of extracting necessary information from multi-variable feature quantities of the absorption spectrum of near-infrared light is required. Therefore, in general, a determination method based on multivariate analysis by a chemometrics method is effective.
  • the chemometrics method is a method of estimating the effective result by the optimal processing method using mathematical or statistical methods from the obtained large and multivariate data.
  • determination algorithms include linear multiple regression analysis or principal component analysis, and PLS (Partial Least Squares) regression analysis is also effective.
  • cluster analysis is also suitable, and among them, determination using Mahalanobis distance or asymmetric Mahalanobis distance is effective, but an algorithm to be actually adopted is appropriately selected.
  • the brominated flame retardant may be determined to be included if the detected spectrum value exceeds the threshold value by comparing the threshold value with a preset threshold value. Conversely, when the detected spectral value does not exceed the threshold value, it is determined that the brominated flame retardant is not contained.
  • the wavelength band is a wavelength band at a position where the peak of the absorption spectrum of the CH bond contained in the resin is shifted from the original position, the peak of the absorption spectrum is adjacent to the wavelength band.
  • the shift in position changes the absorption spectrum as compared to the resin in the state containing no brominated flame retardant. Therefore, it is possible to detect a brominated flame retardant more accurately by evaluating an absorption spectrum also about the wavelength zone which adjoins the above-mentioned wavelength zone.
  • step S1 an arbitrary place of the loading area 3A on the conveyor belt 3 which is moving at a constant speed by the to-be-determined object 2 disposed on the hopper 4 by the vibration or swinging operation of the hopper 4.
  • step S1 an arbitrary place of the loading area 3A on the conveyor belt 3 which is moving at a constant speed by the to-be-determined object 2 disposed on the hopper 4 by the vibration or swinging operation of the hopper 4.
  • step S2 the near infrared light detection device 6 (the light receiving array 24 in FIG. 4) detects the reflected light 9 dispersed for each wavelength band from the determination target 2 that has reached the detection region 3B.
  • step S3 the information of the reflected light 9 detected by the near infrared light detection device 6 is output from the near infrared light detection device 6 to the arithmetic processing unit 10, and the reflected light input in the arithmetic processing unit 10 Based on the information of 9, the absorption spectrum of the determination subject 2 is calculated by the absorption spectrum calculation unit 10b.
  • step S4 based on the absorption spectrum calculated by the absorption spectrum calculation unit 10b, the value of the peak shifted to the above range of the wavelength band is compared with a preset threshold value, and the value of the shifted peak is The peak evaluation unit 10c evaluates whether the threshold value is exceeded.
  • step S5 based on the evaluation by the peak evaluation unit 10c of the arithmetic processing unit 10, the determination unit 10d determines whether or not the brominated flame retardant is contained in the determination target 2. Specifically, if the peak evaluation unit 10c evaluates that the shifted peak value exceeds the threshold value, the determination unit 10d determines that the brominated flame retardant is contained. If the peak evaluation unit 10c evaluates that the shifted peak value does not exceed the threshold value, the determination unit 10d determines that the brominated flame retardant is not included.
  • step S5 when the determination unit 10d determines that the brominated flame retardant is not contained (NO in step S5), the operation flow proceeds to step S6.
  • step S6 the air is blown by the pulse air nozzle 12 during free fall from the end portion 11 of the conveyor belt 3 to the determination target 2b determined by the determination unit 10d that the brominated flame retardant is not contained. .
  • the to-be-determined thing 2b determined not to contain a brominated flame retardant is stored in the recycle box 13.
  • step S5 when it is determined that the brominated flame retardant is contained (YES in step S5), the operation flow proceeds to step S7. No air is blown by the pulse air nozzle 12 to the to-be-determined object 2a determined to contain the brominated flame retardant in step S7, and free fall from the end portion 11 of the conveyor belt 3 to the waste box 14 Stored.
  • the arithmetic processing unit 10 can determine at a high speed whether the brominated flame retardant is contained in the determination target 2 or not. . Thereby, it is possible to sort out only the to-be-judged item 2b which does not contain the brominated flame retardant from the plurality of to-be-judged objects 2 in which it is unclear whether the brominated flame retardant is contained.
  • the brominated flame retardant determination method does not require pretreatment. Therefore, the time (about 10 minutes) required for the pre-processing of one to-be-determined object 2 does not need to perform with respect to all the to-be-determined objects 2. That is, it is possible to shorten the measurement time by the number of objects to be determined 2 ⁇ pre-processing time. Furthermore, in the FT-IR, it takes about 1.6 seconds, for example, to judge after irradiation with mid-infrared light, whereas in the brominated flame retardant judgment method according to the first embodiment, the near-infrared light is used. It is possible to determine, for example, in about 1 millisecond (1/1000 second) after light irradiation.
  • the width of the conveyor belt 3 of the brominated flame retardant determining apparatus 1 shown in FIG. 1A is 1 m, and the length from the hopper 4 to the end 11 of the conveyor belt 3 is 10 m. There is.
  • the width of the conveyor belt 3 can be arbitrarily determined from the required processing capacity and equipment cost, and the length of the conveyor belt 3 is also motion caused by the object 2 being loaded by the hopper 4 And the position on the conveyor belt 3 is stable.
  • the size of the determination object 2 is a small piece made of resin whose side is several tens of mm or less to approximately 5 mm square or more. This size is determined from the size of the to-be-determined object 2 actually flowing through the conveyor belt 3 and the spatial resolution of the near-infrared light detection device 6 so that the small to-be-determined object 2 is sorted in advance and is not mixed. It is devised. As an example of the size of the to-be-judged object 2 sorted in advance, in the first embodiment, the to-be-judged object 2 having a side of 5 mm or less is used.
  • the speed of transfer by the conveyor belt 3 is selected from the necessary amount of sorting, and as an example, 1 m / s to 5 m / s is preferable. In the first embodiment, the transfer is performed at 3 m / s.
  • the halogen lamp 5 which has a broad wavelength band from 1.40 micrometers or more and 2.50 micrometers or less as a wavelength to irradiate is used for an irradiation part as an example, a laser with a wide wavelength band, a LED light source, etc. are used. May be
  • the wavelength band to be irradiated may be a wavelength band in which the peak of the absorption spectrum necessary to determine the brominated flame retardant or resin to be detected may be generated.
  • the blaze wavelength of the diffraction grating 22 is 2.0 ⁇ m, and the grating pitch is 200 pieces / mm.
  • a spectral angle of about 12 degrees can be obtained in the band of 1.40 ⁇ m or more and 2.50 ⁇ m or less.
  • the blaze wavelength of the diffraction grating 22 can be selected in the range of 1.40 ⁇ m to 2.50 ⁇ m, and the grating pitch is 100 lines / mm to 300 lines. You may select in the range below / mm.
  • the angle with respect to the optical axis 15 of the diffraction grating 22 shown in FIG. 4 depends on the secondary reflected light from the diffraction grating 22, but as an example, it is preferably 5 degrees to 40 degrees.
  • a condensing spot becomes about 50 micrometers or more and 100 micrometers or less as an example from an optical aberration.
  • a core diameter of about 100 ⁇ m to 1000 ⁇ m is desirable to use as an example, instead of the core diameter of several ⁇ m as in ordinary optical fibers.
  • the cladding diameter when the cladding diameter is large relative to the core diameter, such as a core diameter of 500 ⁇ m and a cladding diameter of 1000 ⁇ m, the cladding layer exists 250 ⁇ m thick around the core and each optical fiber 25 is brought into contact Even if arranged in a row, a 250 ⁇ m layer generates a band where light can not be collected. In this case, it is not possible to continuously condense the wavelength of light, and the band has a jump value. Therefore, it is desirable that the core diameter and the cladding diameter be substantially equivalent to each other, and the ratio of the core diameter to the cladding diameter is preferably, for example, 1: 1 to 1: 1.2.
  • the light receiving array 24 is illustrated as an example of the light receiving unit, the present invention is not limited to this, and a plurality of image sensors, for example, an avalanche photodiode (APD) element may be used.
  • APD avalanche photodiode
  • the light receiving element 30 has different conversion efficiencies in the wavelength band, elements having high efficiency on the long wavelength side may be selected from the short wavelength side of the incident light.
  • the light of 2.50 ⁇ m or more (mid-infrared light) has a large transmission loss in a normal optical system and is naturally filtered. Therefore, the wavelength filter 16 may cut the light of 1.40 ⁇ m or less, for example. .
  • light of an arbitrary wavelength band may be incident on the near infrared light detection unit 8 by a combination of the halogen lamp 5 and the wavelength filter 16.
  • the halogen lamp 5 For example, in the case of determining whether or not a brominated flame retardant is contained, only light having a wavelength band of 1.42 ⁇ m to 2.34 ⁇ m may be made incident on the near infrared light detection unit 8.
  • the flame retardant used can be identified according to the type of resin.
  • the flame retardant used for the ABS resin is TBBPA or a TBBPA derivative.
  • a flame retardant of TBBPA and a TBBPA derivative is added (bromine concentration 15% (mass fraction), flame retardant grade V0) to a virgin ABS resin to which no brominated flame retardant is added, and an absorption spectrum is obtained.
  • the graph which compared these is shown in FIG. In the graph of FIG. 12, the abscissa represents the wavelength and the ordinate represents the absorbance.
  • the ABS resin containing TBBPA should be used for the evaluation of absorption spectrum because there is a difference in the wavelength band of 1.45 ⁇ m to 1.47 ⁇ m (the position of arrow A in the figure) compared to virgin ABS resin.
  • the arithmetic processing unit 10 can distinguish between the two.
  • the arithmetic processing unit 10 determines whether or not the brominated flame retardant is contained in the determination target 2. Thereby, when the to-be-determined thing 2 is comprised by an ABS resin, it can be determined with high precision whether this to-be-determined thing 2 contains a brominated flame retardant.
  • the recycled material sorting apparatus 33 using the method of determining the brominated flame retardant according to the first embodiment will be described.
  • the recycled material sorting apparatus 33 according to the second embodiment is a recycled material that is a specific resin that does not contain a brominated flame retardant, from a plurality of objects to be judged 2 for which it is unclear whether a brominated flame retardant is contained or not. , Sorting and collecting equipment.
  • the configuration of the recycled material sorting apparatus 33 will be described using FIGS. 9 and 1B.
  • the recycled material sorting apparatus 33 includes a metal sensor 34 and a high-speed line CCD camera 35 installed above the metal detection area 3D and the black detection area 3E between the input area 3A of the conveyor belt 3 and the detection area 3B. It differs from the brominated flame retardant determination device 1 according to the first embodiment in that
  • the metal sensor 34 is a sensor in which magnetic sensors for point detection are aligned on a line in the conveyance direction of the conveyor belt 3, and the metal attached to the judgment object 2 or the metal present around the judgment object 2 It is something to detect.
  • surroundings by the metal sensor 34 in metal detection area 3D is stored in the discard box 14 after arriving at 3 C of sorting area
  • surroundings is classify
  • the high-speed line CCD camera 35 is an imaging sensor for imaging the determination target 2.
  • the to-be-judged object 2 is close to black, most of the infrared light is absorbed, and the infrared light reflected from the to-be-judged object 2 can not be detected. Therefore, the near infrared light detection device 6 can not recognize the determination target 2. For this reason, the high-speed line CCD camera 35 is installed to detect the determination object 2 close to black. If the judgment object 2 is not recognized by the near-infrared light detection device 6 and the judgment object 2 is detected only by the high-speed line CCD camera 35, the judgment unit 10 d of the arithmetic processing unit 10 judges the material unknown for the judgment object 2 It is determined that the object 2d. The to-be-determined object 2d is stored in the discard box 14.
  • the position information includes the value from the encoder detector 91 of the motor 90 of the conveyor belt 3 driven and controlled by the control unit 93, the near infrared light detection device 6, the metal sensor 34, and the high speed line CCD camera 35.
  • the position on the conveyor belt 3 of the to-be-determined object 2 can be specified by taking in the arrangement position.
  • the air is blown to the object to be judged 2f by the pulse air nozzle 12 only when there is neither an unknown object to be judged 2d nor metal including the surroundings of the object to be judged 2f determined to be a recycled material. Will do. This is to prevent mixing of the unknown object to be determined 2 d or metal into the recycling box 13.
  • step S1 an arbitrary place of the loading area 3A on the conveyor belt 3 which is moving at a constant speed by the to-be-determined object 2 disposed on the hopper 4 by the vibration or swinging operation of the hopper 4.
  • step S1 an arbitrary place of the loading area 3A on the conveyor belt 3 which is moving at a constant speed by the to-be-determined object 2 disposed on the hopper 4 by the vibration or swinging operation of the hopper 4.
  • step S11 the metal sensor 34 performs a metal inspection of the determination target 2 in the metal detection region 3D. Based on the information from the metal sensor 34, in the determination object 2 which has passed through the metal detection area 3D, it is determined whether the metal attached to the determination object 2 or the metal exists around the determination object 2 Determined by 10d. If the metal attached to the judgment object 2 or a metal is detected around the judgment object 2 (YES in step S11), the process proceeds to step S7. In step S7, when the to-be-determined object 2c reaches the sorting area 3C of the conveyor belt 3, it falls freely from the end portion 11 of the conveyor belt 3 in the sorting area 3C and is stored in the waste box 14. In step S11, when the metal attached to the to-be-determined object 2 or the metal is not detected around the to-be-determined object 2 (NO in step S11), the process proceeds to step S12.
  • step S12 the high-speed line CCD camera 35 captures an image of the determination target 2 in the black detection area 3E. Whether the infrared light reflected from the object to be judged 2 can be detected or not is judged by the judgment unit 10d by the imaging information by the high-speed line CCD camera 35 and the recognition information in the detection area 3B by the near infrared light detection device 6. Do. If it is determined by the determination unit 10d that the to-be-determined object 2 is close to black, can not detect near-infrared light, and is determined to be an unknown to-be-determined object 2d (NO in step S12), the process proceeds to step S7. move on.
  • step S7 when the unknown material to be determined 2d reaches the sorting area 3C of the conveyor belt 3, it falls freely from the end 11 of the conveyor belt 3 in the sorting area 3C and is stored in the waste box 14. If it is determined that the to-be-determined object 2 is not black and is determined to be the to-be-determined object 2d capable of detecting near infrared light (YES in step S12), the process proceeds to step S2.
  • step S2 the near infrared light detection device 6 detects the reflected light 9 dispersed for each wavelength band from the to-be-determined object 2 that has been input and reached the detection region 3B.
  • step S3 the information on the reflected light 9 detected by the near infrared light detection device 6 is output from the near infrared light detection device 6 to the arithmetic processing unit 10, and the reflected light 9 input to the arithmetic processing unit 10
  • the absorption spectrum of the to-be-determined object 2 is calculated by the absorption spectrum calculation unit 10 b from the information in the above.
  • step S4 the value of the peak shifted to the wavelength range described in the first embodiment is compared with the preset threshold value from the absorption spectrum calculated by the absorption spectrum calculation unit 10b, and The peak evaluation unit 10c evaluates whether the value exceeds the threshold value.
  • step S5 based on the evaluation by the peak evaluation unit 10c of the arithmetic processing unit 10, the determination unit 10d determines whether or not the brominated flame retardant is contained in the determination target 2. Specifically, if the peak evaluation unit 10c evaluates that the shifted peak value exceeds the threshold value, the determination unit 10d determines that the brominated flame retardant is contained. If the peak evaluation unit 10c evaluates that the shifted peak value does not exceed the threshold value, the determination unit 10d determines that the brominated flame retardant is not included.
  • step S5 When it is determined that the determination unit 10d contains a brominated flame retardant (YES in step S5), the operation flow proceeds to step S7. No air is blown by the pulse air nozzle 12 to the to-be-determined object 2a determined to contain the brominated flame retardant in step S7, and free fall from the end portion 11 of the conveyor belt 3 to the waste box 14 Stored.
  • step S5 the determination unit 10d determines that the brominated flame retardant is not contained (NO in step S5), the operation flow proceeds to step S13.
  • step S13 the resin determination unit 10e of the arithmetic processing unit 10 determines the type of resin of the determination target 2 based on the information from the near-infrared light detection device 6. If the resin determination unit 10e determines that the type of resin of the determination target 2 is not a PP resin of recycled material (NO in step S13), the operation flow proceeds to step S7. In step S ⁇ b> 7, the to-be-determined object 2 e freely falls from the end portion 11 of the conveyor belt 3 and is stored in the discard box 14.
  • step S6 when the resin determination unit 10e determines that the type of resin of the determination target 2 is PP resin of recycled material (YES in step S13), the operation flow proceeds to step S6.
  • step S6 while the object to be determined 2f falls freely from the end portion 11 of the conveyor belt 3, the air supply source 95 is driven based on the control result of the control unit 93 based on the determination result of the resin determination unit 10e. The air is blown by the pulse air nozzle 12. Thereby, the to-be-determined thing 2f which is PP resin which does not contain a brominated flame retardant is stored in the recycle box 13 as a recycling material.
  • the to-be-judged object 2 is sorted using the recycled material sorting device 33.
  • resin which does not contain impurities, such as a brominated flame retardant or metal can be collected rapidly. For this reason, the collected resin can be applied as a high-quality recycled material.
  • the apparatus since near-infrared light is used for determination of the determination target 2, the apparatus can be manufactured at much lower cost than the conventional apparatus using mid-infrared light. If low-cost equipment is realized, resin recycling will be more common, and environmental impact can be reduced.
  • the object to be judged 2f sorted by the sorting unit 12 is reused to recycle the recycled material sorting device 33 and the recycled material sorting method. It may be a recycling method. As a method of reuse, the method described in JP-A-2001-205632 can be used. In this case, in order to reuse the determination target 2b (or 2f) determined to not contain a brominated flame retardant, the sorting unit 12 has a determined target 2a determined to contain a brominated flame retardant, It has a function of selecting the object to be judged 2b (or 2f) determined to not contain a brominated flame retardant.
  • the positional relationship between the near-infrared light detection device 6, the metal sensor 34, and the high-speed line CCD camera 35 can be interchanged without being limited to the form of the second embodiment.
  • the distance determined to be the periphery of the to-be-determined object 2 can be set arbitrarily, it depends on the spatial resolution of the air blowing at the time of the final sorting.
  • the type of resin of the to-be-determined object 2 is determined, and the peak in the wavelength band corresponding to the determined type of resin is evaluated.
  • the operation of determining whether the Here, PP resin, ABS resin, and PS (polystyrene) resin are illustrated as a kind of resin.
  • movement in the case of this modification is shown to FIG. 10B, and operation
  • the resin determination unit 10e of the arithmetic processing unit 10 determines the type of resin of the determination target 2.
  • PP resin has a CH 3 methyl group, so it has a peak in the wavelength band around 1.75 ⁇ m
  • a CH aromatic-containing ABS resin and PS resin have a peak in the wavelength band around 1.69 ⁇ m
  • an ABS resin has a peak in a wavelength band around 1.96 ⁇ m because of the molecular structure contained in acrylonitrile. It is possible to determine the type of resin by detecting these peaks with a near infrared detector.
  • the priority determination unit 10f determines the priority of the wavelength band used for the determination in step S5 (step S13a).
  • the priority of this wavelength band should be used.
  • the 1st and 2nd places of the priority are the wavelength band of 1.42 ⁇ m to 1.44 ⁇ m and the wavelength of 1.45 ⁇ m to 1.47 ⁇ m, respectively.
  • band and an unnecessary wavelength band is a wavelength band of 1.66 micrometers or more and 1.68 micrometers or less, a wavelength band of 1.72 micrometers or more and 1.74 micrometers or less, 1.92 micrometers or more.
  • Information on the wavelength band with high priority and the wavelength band with low priority as described above is stored in advance in the storage unit 10 a connected to the priority determining unit 10 f according to the type of resin.
  • the detection operation (absorption spectrum calculation processing) of the brominated flame retardant is performed using only the wavelength band having high priority. Can be processed more efficiently.
  • the absorption spectrum calculation unit 10b may calculate the absorption spectrum in the wavelength band having a high priority according to the resin. Thereafter, the operations of steps S4 to S6 or S7 are performed by the absorption spectrum calculation unit 10b, the peak evaluation unit 10c, and the determination unit 10d, as in FIG. 10A. Note that the peak evaluation unit 10 c of the arithmetic processing unit 10 may evaluate the absorption spectrum in the wavelength band having a high priority according to the resin in step S ⁇ b> 4.
  • the processing efficiency can be improved.
  • information from wavelength bands that are not required for the determination of brominated flame retardants can be considered to affect the determination results as noise, but using only the wavelength band with high priority for determination, the effect of noise can be It can be reduced.
  • step S13 and step S13a of FIG. 10B described in the modification may be performed between step S2 and step S3 in the flow shown in FIG. 8 of the first embodiment.

Landscapes

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

Abstract

　本発明は、樹脂で構成される被判定物に光を照射し、前記光を照射された前記被判定物からの反射光を受光し、前記反射光に基づいて前記被判定物の吸収スペクトルを算出し、前記吸収スペクトルのうち、１．４２μｍ以上１．４４μｍ以下の波長帯域、１．４５μｍ以上１.４７μｍ以下の波長帯域、１.６６μｍ以上１.６８μｍ以下の波長帯域、１.７２μｍ以上１.７４μｍ以下の波長帯域、１.９２μｍ以上１.９４μｍ以下の波長帯域、２.１１μｍ以上２.１２μｍ以下の波長帯域、２.１７μｍ以上２.２０μｍ以下の波長帯域、２.３１μｍ以上２.３４μｍ以下の波長帯域のうち少なくとも１つの波長帯域での吸収スペクトルに基づいて前記被判定物に臭素系難燃剤が含有されるか否かを判定する、臭素系難燃剤判定方法を提供する。

Description

臭素系難燃剤判定方法、臭素系難燃剤判定装置、リサイクル方法、及び、リサイクル装置
　本発明は、樹脂に臭素系難燃剤が含有されるか否かの臭素系難燃剤判定方法及び装置、リサイクル方法、及び、リサイクル装置に関するものである。
　大量消費及び大量廃棄型の経済活動によって、地球温暖化又は資源の枯渇など、地球規模での環境問題が発生している。
　このような状況の中、資源循環型社会の構築に向けて、日本国内では、平成１３年４月から家電リサイクル法が施行されている。家電リサイクル法により、使用済みの家電製品（エアコン、テレビ、冷蔵庫、冷凍庫、洗濯機、衣類乾燥機など）のリサイクルが義務付けられている。
　これにより、使用済の家電製品は、家電リサイクル工場で、破砕後に磁気又は風力又は振動等を利用して材料ごとに選別回収され、リサイクル材料として再資源化されている。
　また、欧州連合（ＥＵ）により２００６年７月に施行された「特定有害物質の使用制限に関する指令（Ｒｅｓｔｒｉｃｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｕｓｅ ｏｆ ｃｅｒｔａｉｎ Ｈａｚａｒｄｏｕｓ Ｓｕｂｓｔａｎｃｅｓ、略称：ＲｏＨＳ指令）」では、家電製品へのポリブロモビフェニル(ＰＢＢ)又はポリブロモジフェニルエーテル(ＰＢＤＥ)の使用が規制されている。
　家電製品に用いられている樹脂には、難燃性を持たせるために、ＰＢＢ又はＰＢＤＥ等の臭素化合物を難燃剤として使用しているものがある。
　これらを含有する樹脂をリサイクル材料として用いた製品は、ＲｏＨＳ指令により規制対象となってしまう。
　また、ＰＢＢ又はＰＢＤＥ以外の臭素化合物も、難燃剤として、樹脂に添加されている場合がある。以下、難燃剤として添加された、ＰＢＢ又はＰＢＤＥ等の臭素化合物を臭素系難燃剤とする。
　一部の臭素系難燃剤は、ＲｏＨＳ指令によって規制されていないのだが、環境保護の観点から、リサイクル材料としての樹脂には、臭素系難燃剤が含まれていないものが望ましい。
　よって、リサイクル材料の樹脂に臭素系難燃剤が含有されるか否かを判定することが必要となってきている。
　リサイクル材料の樹脂に含まれる臭素系難燃剤を検出する方法として、例えば、特開２００５－２８３３３６号に記載のフーリエ変換赤外分光光度法（ＦＴ－ＩＲ）が、従来用いられていた。
　図１１に、従来のＦＴ－ＩＲを用いた臭素系難燃剤判定装置１００を示す。測定データ記憶部１０２は、測定装置１０１により得られた中赤外光（波長帯域２．５～２５μｍ、波数範囲４００～４０００ｃｍ－１）の吸収スペクトルを記憶するものである。参照データ記憶部１０３は、予め求められた参照データを記憶するものである。ピーク検出部１０４は、測定された吸収スペクトルを測定データ記憶部１０２から読み出し、所定の基準によりその中のピークを検出してその波数及び強度を求めるものである。参照データ取得部１０５は、制御部１０６による制御に従い、参照データを所定の順序で取得するものである。判定部１０７は、取得された測定データと参照データを比較して、被判定物に臭素系難燃剤が含有されるか否かを判定するものである。入力部１０８は、測定者による測定条件及び解析条件等が入力されるものである。
　この従来のＦＴ－ＩＲを用いた臭素系難燃剤判定装置１００は、樹脂からの透過光又は反射光の中赤外光の吸収スペクトルを解析することにより、その樹脂に臭素系難燃剤が含有されるか否かを判定する。
特開２００５－２８３３３６号公報
　しかしながら、臭素系難燃剤が含有されるか否かを判定するためにＦＴ－ＩＲを用いる場合、ＡＴＲ（減衰全反射）測定などの前処理を行わなければ、樹脂の判定に必要な光量を得ることができない。このため、複数の被判定物を高速に判定する必要のあるリサイクル工程に、ＦＴ－ＩＲを適用して臭素系難燃剤が含有されるか否かを判定することは困難であった。
　そこで、本発明は、かかる課題に鑑み、樹脂に含有される臭素系難燃剤を高速に検出して、樹脂に臭素系難燃剤が含有されるか否かを判定する臭素系難燃剤判定方法、及び、その装置、リサイクル方法、及び、リサイクル装置を提供することを目的とする。
　本発明は、上記目的を達成するため、以下のように構成している。
　本発明の１つの態様によれば、樹脂で構成される被判定物に光を照射し、
　前記光を照射された前記被判定物からの反射光を受光し、
　前記反射光に基づいて前記被判定物の吸収スペクトルを算出し、
　前記吸収スペクトルのうち、１．４２μｍ以上１．４４μｍ以下の波長帯域、１．４５μｍ以上１.４７μｍ以下の波長帯域、１.６６μｍ以上１.６８μｍ以下の波長帯域、１.７２μｍ以上１.７４μｍ以下の波長帯域、１.９２μｍ以上１.９４μｍ以下の波長帯域、２.１１μｍ以上２.１２μｍ以下の波長帯域、２.１７μｍ以上２.２０μｍ以下の波長帯域、２.３１μｍ以上２.３４μｍ以下の波長帯域のうち少なくとも１つの波長帯域での吸収スペクトルに基づいて前記被判定物に臭素系難燃剤が含有されるか否かを判定する臭素系難燃剤判定方法を提供する。
　本発明の別の態様によれば、樹脂で構成される複数の被判定物を移送し、
　その後、移送された前記被判定物に対して、上記態様に記載の臭素系難燃剤判定方法を実施し、
　その後、前記被判定物を、臭素系難燃剤が含有されると判定された被判定物と、臭素系難燃剤が含有されていないと判定された被判定物とに選別して、前記臭素系難燃剤が含有されないと判定された被判定物を再利用する、リサイクル方法を提供する。
　本発明の別の態様によれば、樹脂で構成される被判定物に光を照射する照射部と、
　前記光を照射された前記被判定物からの反射光を受光する受光部と、
　前記反射光に基づいて前記被判定物の吸収スペクトルを算出する演算処理部と、を備え、
　前記演算処理部は、前記吸収スペクトルのうち、１．４２μｍ以上１．４４μｍ以下の波長帯域、１．４５μｍ以上１.４７μｍ以下の波長帯域、１.６６μｍ以上１.６８μｍ以下の波長帯域、１.７２μｍ以上１.７４μｍ以下の波長帯域、１.９２μｍ以上１.９４μｍ以下の波長帯域、２.１１μｍ以上２.１２μｍ以下の波長帯域、２.１７μｍ以上２.２０μｍ以下の波長帯域、２.３１μｍ以上２.３４μｍ以下の波長帯域のうちの少なくとも１つの波長帯域での吸収スペクトルに基づいて、前記被判定物に臭素系難燃剤が含有されるか否かを判定する臭素系難燃剤判定装置を提供する。
　本発明の別の態様によれば、樹脂で構成される複数の被判定物を移送する移送部と、
　上記態様に記載の臭素系難燃剤判定装置と、
　前記被判定物を、臭素系難燃剤が含有されていると判定された被判定物と、臭素系難燃剤が含有されていないと判定された被判定物とに、選別する選別部と、を備える、リサイクル装置を提供する。
　本発明は、被判定物に臭素系難燃剤が含有されるか否かの判定を高速に行うことができる。
　本発明のこれらと他の目的と特徴は、添付された図面についての好ましい実施形態に関連した次の記述から明らかになる。この図面においては、
図１Ａは、本発明の第１実施形態に係る臭素系難燃剤判定装置の模式図であり、 図１Ｂは、本発明の第１実施形態に係る臭素系難燃剤判定装置の演算処理装置のブロック図であり、 図２は、本発明の第１実施形態に係る臭素系難燃剤判定装置の近赤外光検出装置の概略構成を示した模式図であり、 図３は、本発明の第１実施形態に係る臭素系難燃剤判定装置の近赤外光検出装置が備える近赤外光走査ユニットの模式図であり、 図４は、本発明の第１実施形態に係る臭素系難燃剤判定装置の近赤外光検出装置が備える近赤外光検出ユニットの模式図であり、 図５は、本発明の第１実施形態に係る臭素系難燃剤判定装置の受光アレイの模式図であり、 図６は、本発明の第１実施形態で判定する臭素系難燃剤の吸収スペクトルのグラフを示した図であり、 図７は、臭素系難燃剤を含有しないＡＢＳ樹脂と臭素系難燃剤を含有するＡＢＳ樹脂との吸収スペクトルのグラフを示した図であり、 図８は、本発明の第１実施形態に係る臭素系難燃剤判定装置が被判定物を選別するフローを示すフローチャートであり、 図９は、本発明の第２実施形態に係るリサイクル材料選別装置の模式図であり、 図１０Ａは、本発明の第２実施形態に係るリサイクル材料選別装置が被判定物を選別するフローを示すフローチャートであり、 図１０Ｂは、本発明の第２実施形態の変形例に係るリサイクル材料選別装置が被判定物を選別するフローを示すフローチャートであり、 図１１は、従来のＦＴ－ＩＲを用いた臭素系難燃剤判定装置の概略構成を示した模式図であり、 図１２は、本発明の第１実施形態の変形例に係るリサイクル材料選別装置において、ＡＢＳ樹脂に臭素系難燃剤が含有されるか否かを判別するのに用いる吸収スペクトルのグラフを示した図である。
　以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、以下の説明において、同一構成には同一符号を付して説明を省略する。
　（第１実施形態）
　図１Ａは、第１実施形態に係る臭素系難燃剤判定装置１の模式図である。
　被判定物２は、臭素系難燃剤が含有されるか否かが不明な樹脂である。この被判定物２から臭素系難燃剤を検出する臭素系難燃剤判定装置１の構成について、図１Ａを用いて説明する。
　臭素系難燃剤判定装置１は、樹脂で構成される被判定物２に光を照射する照射部の一例であるハロゲンランプ５と、光を照射された被判定物２からの反射光９を受光する受光部を有する近赤外光検出装置６と、反射光９に基づいて被判定物２の吸収スペクトルを算出する演算処理装置（演算処理部）１０とを備えて構成されている。
　図１Ａにおいて、コンベアベルト３は、一定の速度で移動しており、被判定物２を移送する移送部の一例である。このコンベアベルト３により、被判定物２が、コンベアベルト３の長手方向沿いに、投入領域３Ａから検出領域３Ｂを経て選別領域３Ｃまで移送される。ホッパー４は、コンベアベルト３上に被判定物２を投入する投入部の一例である。このホッパー４が振動又は揺動することで、ホッパー４上に積載された被判定物２が、コンベアベルト３上の一端の投入領域３Ａへと順次投入される。
　コンベアベルト３の検出領域３Ｂの上方に配置された一対のハロゲンランプ５は、被判定物２に、近赤外光（波長帯域が１．４０μｍ以上２．５０μｍ以下の光）を含む光を照射する照射部の一例である。
　また、コンベアベルト３の検出領域３Ｂの上方には、被判定物２からの反射光を受光する受光部を有する近赤外光検出装置６が配置されている。近赤外光検出装置６は、後述する近赤外光走査ユニット７と近赤外光検出ユニット８とを備える装置である。近赤外光検出装置６は、ハロゲンランプ５から光を照射された被判定物２からの反射光９を受光し、受光した反射光９の情報を演算処理装置１０に出力するものである。
　演算処理装置１０は、近赤外光検出装置６から出力された情報を解析して、被判定物２の吸収スペクトルを得るものである。また、演算処理装置１０は、この吸収スペクトルを評価することで、臭素系難燃剤を検出するものである。さらに、演算処理装置１０は、臭素系難燃剤が検出された被判定物２を、臭素系難燃剤を含有する被判定物２ａと判定し、臭素系難燃剤が検出されなかった被判定物２を、臭素系難燃剤を含有しない被判定物２ｂと判定するものである。
　コンベアベルト３の選別領域３Ｃである終端部１１の上方に設置されたパルスエアノズル１２とエア供給源９５とは、被判定物２ｂにエアを吹き付ける選別部の一例である。演算処理装置１０又は制御部９３からの指示に基づき、エア供給源９５が駆動され、駆動量に応じたエアをパルスエアノズル１２から吹き出して、被判定物２ａと、被判定物２ｂとを選別する。
　リサイクルボックス１３は、臭素系難燃剤を含有しないと判定された被判定物２ｂを格納するものである。廃棄ボックス１４は、臭素系難燃剤を含有すると判定された被判定物２ａを格納するものである。
　臭素系難燃剤を含有しないと判定された被判定物２ｂは、パルスエアノズル１２からエアを吹き付けられることで、強制的に自由落下の軌跡を外れるように落下させられて、リサイクルボックス１３に格納される。パルスエアノズル１２からエアを吹き付けられなかった被判定物２ａは、コンベアベルト３の終端部１１からの自由落下により、リサイクルボックス１３を越えて廃棄ボックス１４に格納される。被判定物２の位置情報は、制御部９３に接続された位置演算部９４で特定される。具体的には、制御部９３により制御されるコンベアベルト３のモータ９０に取り付けられたエンコーダ検出器９１からの値と、近赤外光検出装置６における受光部の配置位置から、被判定物２のコンベアベルト３上の位置が位置演算部９４で特定される。
　次に、近赤外光検出装置６の備える近赤外光走査ユニット７と、近赤外光検出ユニット８とについて説明する。図２は、図１Ａに示した矢印Ａの方向から見た、近赤外光検出装置６の概略構成を示した模式図である。この図２に示したように、近赤外光検出装置６は、近赤外光走査ユニット７と、近赤外光検出ユニット８とを備えている。この近赤外光走査ユニット７は、コンベアベルト３の幅方向を走査することで、コンベアベルト３上の各走査位置での反射光９を、近赤外光検出ユニット８に入射させるものである。近赤外光検出ユニット８は、近赤外光走査ユニット７から入射した反射光９を受光するものである。
　まず、近赤外光走査ユニット７の構成について図３を用いて説明する。図３は図１Ａに示した臭素系難燃剤判定装置１の一部を、コンベアベルト３の移送方向（図１Ａに示した矢印Ａの方向）から見た模式図である。図３は、近赤外光検出装置６の枠体６ａの内部に配置された近赤外光走査ユニット７を示したものである。図３の一点鎖線は反射光９の光軸１５を表している。近赤外光走査ユニット７は、波長フィルタ１６と、ｆθレンズ１８と、ポリゴン回転ミラー１７と、集光レンズ１９と、開口制限部材の一例としてのアパーチャ２１と、集光レンズ２０とを備えている。
　波長フィルタ１６は、近赤外光検出装置６の枠体６ａの開口６ｂ及び近赤外光走査ユニット７の枠体７ａの開口７ｂを介して、近赤外光走査ユニット７内に入射する反射光９に含まれる１．４０μｍ以上２．５０μｍ以下の波長帯域の光のみを透過させるものである。この波長フィルタ１６により、反射光９に含まれる近赤外光のみが、近赤外光走査ユニット７に入射する。
　ポリゴン回転ミラー１７は、モータなどの回転駆動装置により回転することによりコンベアベルト３の幅方向のスキャンを可能とし、コンベアベルト３上の各スキャンポイントにおける反射光９の検出を可能とする。
　波長フィルタ１６と、ポリゴン回転ミラー１７との間に配置されたｆθレンズ１８は、ポリゴン回転ミラー１７の中央と周辺のスキャン速度の差を均一化するｆθ機能を有するレンズである。
　集光レンズ１９は、ポリゴン回転ミラー１７で反射した反射光９を集光するレンズである。
　集光レンズ２０は、集光レンズ１９で集光された反射光９を平行光にして、後述する近赤外光検出ユニット８に入射させるレンズである。
　集光レンズ１９と集光レンズ２０との集光点に開口２１ａが配置されたアパーチャ２１は、コンベアベルト３上のスキャンポイント以外の光が入射しないように開口制限を行う開口制限部材である。
　次に、図４及び図５を用いて近赤外光検出ユニット８の構成について説明する。図４は、図２に示した近赤外光検出装置６の内部に配置された近赤外光検出ユニット８の構成を示した模式図である。近赤外光検出ユニット８は、回折格子２２と、集光レンズ２３と、受光部の一例としての受光アレイ２４と、光ファイバ２５と、コネクタ２９と、受光素子３０と、デジタルデータ変換装置３１とを備えている。
　回折格子２２は、図３に示した近赤外光走査ユニット７から入射した反射光９を反射回折させることで、反射光９を、波長帯域毎にそれぞれの角度で分光させる分光部の一例である。第１実施形態では、一例として、回折格子２２を、集光レンズ２０から出射した反射光９の光軸１５に対して３５度傾けて設置している。この角度は、機械的な干渉を防ぐためと、直接反射の０次光と１次回折光とを分離させるために、設定している。回折格子２２には、回折効率を重視して、平面ブレーズ型回折格子を採用している。
　集光レンズ２３は、回折格子２２で波長帯域毎に分光された反射光９を集光するレンズである。
　受光アレイ２４は、集光レンズ２３で集光された波長帯域毎に分光された反射光９を受光する受光部の一例である。
　図５は、受光アレイ２４の構成を示した模式図である。受光アレイ２４は、複数の光ファイバ２５が上面板２６と下面板２７によって一列に挟まれた構成となっており、上面板２６と下面板２７はそれぞれガラスで作られている。下面板２７には複数の光ファイバ２５のそれぞれの形状に合わせた溝が形成されている。下面板２７と上面板２６とで挟み込み、下面板２７と上面板２６との間で接着固定された光ファイバ２５の全ての端面２８が研磨され、これらの端面２８が光の受光面となる。ここでは、一例として、受光アレイ２４が備える光ファイバ２５の数を１１０本としている。端面２８から入射した光は、光ファイバ２５内を導波し、光ファイバ２５の他端に連結されたコネクタ２９を介して受光素子３０で光電変換される。光電変換された電流による信号は、光ゲイン電流電圧変換アンプと、高速ＡＤ変換回路と、を備えるデジタルデータ変換装置３１によって、デジタルデータに変換される。また、一例として、光ファイバ２５のコアには石英を用い、コア径は５００μｍ、クラッド径は６００μｍとしている。この場合、各端面２８の中心を通る直線を水平光軸基準３２と定義する。
　波長帯域毎に分光された反射光９は、集光レンズ２３により受光アレイ２４の端面２８上の水平光軸基準３２上に集光される。この分光された反射光９のうち短波長側が、図４の紙面上方に位置する光ファイバ２５に入射し、長波長側が、紙面下方に位置する光ファイバ２５に入射するように、回折格子２２と受光アレイ２４とを設置している。これにより、それぞれの光ファイバ２５には、それぞれ異なった波長の光が入射することとなる。
　ここで、受光アレイ２４に入射する分光された反射光９のうち、最も短波長の光が入射しかつ上端に配置された光ファイバ２５を１チャンネル、最も長波長の光が入射しかつ下端に配置された光ファイバ２５を１１０チャンネルとする。この場合、波長フィルタ１６によって、反射光９の波長は１．４０μｍ以上２．５０μｍ以下の波長帯域に限定されているため、これらの波長を１１０本の光ファイバ２５で取り込むとすると、１チャンネル当たりで検出する波長の帯域、つまり受光アレイ２４の分解能は０．０１μｍとなる。具体的には、１チャンネルに１．４０μｍ以上１．４１μｍ以下、２チャンネルに１．４１μｍ以上１．４２μｍ以下、・・・・・、１０９チャンネルに２．４８μｍ以上２．４９μｍ以下、１１０チャンネルに２．４９μｍ以上２．５０μｍ以下の波長帯域の光が入射するように均等に波長帯域が割り振られている。
　この場合、各チャンネル間のしきいに位置する波長は、いずれかのチャンネルで検出するように設定する。例えば、１チャンネルで、１．４１μｍを含む１．４１μｍ以下の波長までの分光された反射光９を検出した場合、２チャンネルでは１．４１μｍを超えて１．４１μｍより長波長の波長を検出するようにして、１チャンネルと２チャンネルとの間のしきいに位置する波長（この場合は１．４１μｍの波長）を、各チャンネル間で重複して検出することを防止している。光ファイバ２５に入射した波長帯域毎に分光された反射光９は、受光素子３０で光電変換され、光電変換された電流による信号は、デジタルデータ変換装置３１によってデジタルデータに変換される。このデジタルデータは、図１Ａ及び図１Ｂに示した演算処理装置１０に入力され、演算処理装置１０は、入力されたデジタルデータを解析して被判定物２の吸収スペクトルを求める。
　ここで、図１Ａと図４とを用いて、演算処理装置１０が、入力されたデジタルデータから吸収スペクトルを算出する方法について簡単に説明する。図４に示した受光素子３０で光電変換された電気信号は、受光した光の強度に依存している。従って、デジタルデータ変換装置３１で変換されたデジタルデータから、波長帯域毎の光の強度の情報を取得することが可能である。取得した波長帯域毎の光の強度の情報から、被判定物２の波長帯域毎の吸光度を算出する。算出した波長帯域毎の吸光度から被判定物２の吸収スペクトルを得ることが可能である。演算処理装置１０は、この吸収スペクトルを評価することで臭素系難燃剤を検出し、被判定物２に臭素系難燃剤が含有されるか否かを判定する。
　ここで、第１実施形態に係る臭素系難燃剤を検出する方法を説明する前に、近赤外光（波長が２．５μｍ以下の光）を用いた近赤外分光法について説明する。
　まず、近赤外光が物質に吸収される原理を説明する。
　共有結合で結ばれた２つの分子は、平衡距離を保ちながら振動している。この振動は、分子間の結合距離が伸縮する伸縮振動、又は、結合角度が振動する変角振動、又は、結合軸周りで振動する内部回転振動などの様々な振動モードを有している。このようなそれぞれ独立した振動特性を持つ振動は、基準振動と呼ばれる。基準振動の間には、振動の非調和性によって、振動間の相互作用が発生する。これにより、双極子モーメントが変化して近赤外光の吸収が生じる。
　吸収される近赤外光の波長と、吸収される程度（吸光度）とは、物質の種類によって決定される。従って、近赤外光を照射した場合の吸収スペクトルは、特定の波長帯域で、吸光度の高い位置（ピーク）を示す。つまり、この吸収スペクトルのピークを評価することで、物質を特定することが可能である。
　樹脂等の有機・高分子化合物では、Ｃ－Ｈ系結合による近赤外光の吸収が吸収スペクトルのピークとして確認できる。例えば、ＡＢＳ（アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン共重合合成）樹脂は、アクリルニトリルに含まれる分子構造により、１．９６μｍ付近に吸収スペクトルのピークを持つ。また、またＰＰ樹脂（ポリプロピレン樹脂）は、ＣＨ３を有することにより１．７５μｍ付近にも吸収スペクトルのピークを持つ。
　このように、近赤外光を照射して吸収スペクトルのピークを検出することで、樹脂の種類を判定することができる。
　しかしながら、近赤外光を照射しても、Ｃ－Ｂｒ（炭素－臭素）結合からは、非調和性による吸収スペクトルのピークを検出することができない。このため、近赤外光を用いて臭素そのものを検出するのは、不可能である。そこで、本発明者らは、臭素の吸収スペクトルを直接検出するのではなく、近赤外光を用いた臭素系難燃剤を検出する方法、すなわち、第１実施形態に係る臭素系難燃剤を検出する方法を見出した。
　次に、臭素系難燃剤判定装置１を用いて臭素系難燃剤を検出する方法の原理について説明する。
　世界中で多く使用されている臭素系難燃剤として、テトラブロモビスフェノール系又はヘキサブロモシクロドデカン系などの臭素化合物がある。これらの臭素系難燃剤はＣ－Ｂｒ結合以外にもＣ－Ｈ結合などを持つ分子構造を持つタイプが多い。これらのＣ－Ｂｒ結合付近に存在するＣ－Ｈ結合による近赤外光の吸収は、Ｃ－Ｂｒ結合による非調和性の振動の影響を受けることになる。つまり、これらのＣ－Ｈ結合は、本来のＣ－Ｈ結合の伸縮振動と変角振動との影響だけでなく、近傍に存在するＣ－Ｂｒ結合の振動の影響も受けた上での近赤外光の吸収を行うと考えられる。従って、本来の吸収スペクトルのピークが現れる波長からシフトしてＣ－Ｈ結合の吸収スペクトルのピークが発生すれば、それがＣ－Ｂｒ結合の影響によるものとして、Ｃ－Ｂｒ結合を有するものと判定することができる。つまり、Ｃ－Ｈ結合の吸収スペクトルを検出し、そのピーク位置がシフトしているか否かを評価することで、臭素系難燃剤があるか否かを検知できると本発明者らは考えた。
　次に、第１実施形態に係る臭素系難燃剤を検出する方法の原理に基づいて行った実験の結果を説明する。
　樹脂に添加される主要な臭素系難燃剤として、ＰＢＢの一例である２．２．５トリブロモビフェニル（ＰＢＢ）と、オクタブロモジフェニルエーテル（ＯＢＤＥ）と、デカブロモジフェニルエーテル（ＤＢＤＥ）と、ヘキサブロモシクロドデカン（ＨＢＣＤＤ）と、テトラブロモビスフェノールＡ（ＴＢＢＰＡ）と、テトラブロモビスフェノールＡビス（ＴＢＢＰＡ－ビス）と、テトラブロモビスフェノールＡ誘導体（ＴＢＢＰＡ誘導体）との７種類の臭素化合物（臭素系難燃剤）について、近赤外光を照射した場合の吸収スペクトルを求めた。なお、ＯＢＥＤとＤＢＤＥは、ＰＢＤＥの一種である。これらの臭素系難燃剤の吸収スペクトルを示したグラフを図６に示す。図６のグラフは、横軸に波長帯域を、縦軸に吸光度をとったものである。図６の結果から、臭素系難燃剤の種類ごとに、特徴的な吸収スペクトルのピークが存在することを確認できた。
　ここで検出した吸収スペクトルのピークは、前述の通りＣ－Ｂｒ結合の影響を受けた、Ｃ－Ｈ結合によるものがほとんどである。つまり、ここで検出したＣ－Ｈ結合の吸収スペクトルのピークが、Ｃ－Ｈ結合の有する本来の吸収スペクトルのピークの位置からシフトしたものであると考えられる。
　次に、樹脂に含有される臭素系難燃剤からでも、Ｃ－Ｈ結合の本来の吸収スペクトルのピークの位置からシフトした吸収スペクトルのピークが確認できるか否かを、実験した。ここでは、臭素系難燃剤を含有していないＡＢＳ樹脂（以下、Ｂｒ無ＡＢＳ樹脂とする）と、臭素系難燃剤を含有しているＡＢＳ樹脂（以下、Ｂｒ含有ＡＢＳ樹脂とする）とについて、吸収スペクトルを測定したものを比較した。実験には、Ｂｒ含有ＡＢＳ樹脂として、テトラブロモビスフェノールＡ誘導体系難燃剤の含有率が１０％（質量分率）のＡＢＳ樹脂を用いた。測定した吸収スペクトルの結果を図７に示す。図７中に示した矢印Ａの位置（１．４１μｍ）と、矢印Ｂの位置（１．４３μｍ）では、わずかであるが、Ｂｒ無ＡＢＳ樹脂とＢｒ含有ＡＢＳ樹脂とで異なるピークが存在することが確認できる。
　Ｂｒ含有ＡＢＳ樹脂は、臭素系難燃剤を含有する割合だけ、ＡＢＳ樹脂の含有率が低下する。このため、Ｂｒ無ＡＢＳ樹脂の吸光度に比べて、Ｂｒ含有ＡＢＳ樹脂の吸光度が全体的に低下する。しかし、ＡＢＳ樹脂の含有率が低下することで、吸収スペクトルのピーク位置がシフトすることは考えにくい。つまり、矢印Ａの位置と、矢印Ｂの位置で異なるピークが発生したのは、上述の通り、臭素系難燃剤を含有することにより、一部のＣ－Ｈ結合の吸収スペクトルのピークが、理論通りのピーク位置（１．４１μｍ）から実験によるピーク位置（１．４３μｍ）にシフトしたことに起因すると考えられる。これらのことから、１．４３μｍの吸収スペクトルを評価することで、臭素系難燃剤を検出でき、ＡＢＳ樹脂に臭素系難燃剤が含有されているか否かを判定することができると本発明者らは考えた。
　さらにこの場合、矢印Ｂの位置（１．４３μｍ）は、図６のテトラブロモビスフェノールＡ誘導体のピーク位置と略一致している。このことから、臭素系難燃剤に現れたＣ－Ｈ結合の吸収スペクトルのシフトしたピーク位置と、臭素系難燃剤を含有する樹脂に現れるＣ－Ｈ結合の吸収スペクトルのシフトしたピーク位置とは、略一致していることがわかる。また、他の臭素系難燃剤についても測定を行ったところ、同様の現象を確認することができた。
　これにより、図６に示した、Ｃ－Ｈ結合のシフトした吸収スペクトルのピークを評価することで、樹脂に含まれる臭素系難燃剤を検出できると考えた。
　この場合、臭素系難燃剤の影響による吸収スペクトルのピークの変化は、図７の結果からも明らかなように、非常に僅かである。しかも、臭素系難燃剤の影響を受けて位置のシフトした吸収スペクトルのピークの近傍には、臭素系難燃剤を含まない樹脂の吸収スペクトルのピークが存在する。つまり、シフトしたピークのみを検出するために、吸収スペクトルの評価を行う波長帯域は、以下の波長帯域が望ましいことを、図６の実験結果から本発明者らは導きだした。
　具体的に評価すべき波長帯域は、それぞれ、１．４２μｍ以上１．４４μｍ以下の波長帯域と、１．４５μｍ以上１.４７μｍ以下の波長帯域と、１.６６μｍ以上１.６８μｍ以下の波長帯域と、１.７２μｍ以上１.７４μｍ以下の波長帯域と、１.９２μｍ以上１.９４μｍ以下の波長帯域と、２.１１μｍ以上２.１２μｍ以下の波長帯域と、２.１７μｍ以上２.２０μｍ以下の波長帯域と、２.３１μｍ以上２.３４μｍ以下の波長帯域である。これらの波長帯域に対して吸収スペクトルの評価を行えば、本来の臭素の吸収スペクトルを検出することができない近赤外光を照射しても、臭素系難燃剤を検出でき、樹脂に臭素系難燃剤が含有されるか否かを判定可能である。
　上記以外の波長帯域では、シフトした吸収スペクトルのピーク以外の吸収スペクトルを含むため、樹脂に含まれる臭素系難燃剤を精度良く検出及び判定するのは困難である。
　なお、図１Ａで示した臭素系難燃剤判定装置１を用いた、第１実施形態に係る臭素系難燃剤を検出する方法は、被判定物２に臭素系難燃剤が含有されるか否かを判定するものであって、臭素系難燃剤の種類を特定するものではない。そのため、上記の波長帯域に注目し、少なくともいずれか１つの波長帯域で、臭素系難燃剤によってシフトした吸収スペクトルのピークが１つでも検出されれば、その被判定物２は、臭素系難燃剤を含有する被判定物２ａであると判定する。臭素系難燃剤の種類に関わらず、臭素系難燃剤を含有すると判定された被判定物２ａは、廃棄ボックス１４に格納する。このため、臭素系難燃剤が含有されているか否か不明の複数の被判定物２から、臭素系難燃剤を含有しないと判定された被判定物２ｂのみを高速に選別することができる。
　このとき、臭素系難燃剤として、臭素化合物が用いられる。より具体的には、臭素系難燃剤は、ＰＢＢと、ＰＢＤＥと、ＨＢＣＤＤと、ＴＢＢＰＡと、ＴＢＢＰＡ－ビスと、ＴＢＢＰＡ誘導体と、のいずれかである。
　なお、検出すべき臭素系難燃剤の種類が予め特定できる場合などは、その種類の臭素系難燃剤に対応する波長帯域を上記波長帯域の中から選択し、選択した波長帯域における吸収スペクトルのみについて評価して、臭素系難燃剤の種類を特定してもよい。
　次に、図１Ａ～図５を用いて説明した臭素系難燃剤判定装置１を用いて、臭素系難燃剤を検出する方法について説明する。
　演算処理装置１０は、受光アレイ２４の各チャンネルからの出力に基づいて、被判定物２の吸収スペクトルのピークを評価することで臭素系難燃剤が含有されるか否かの判定を行う。具体的には、１．４２μｍ以上１．４４μｍ以下の波長帯域（３、４チャンネル）と、１．４５μｍ以上１.４７μｍ以下の波長帯域（６、７チャンネル）と、１.６６μｍ以上１.６８μｍ以下の波長帯域（２７、２８チャンネル）と、１.７２μｍ以上１.７４μｍ以下の波長帯域（３３、３４チャンネル）と、１.９２μｍ以上１.９４μｍ以下の波長帯域（５３、５４チャンネル）と、２.１１μｍ以上２.１２μｍ以下の波長帯域（７２チャンネル）と、２.１７μｍ以上２.２０μｍ以下の波長帯域（７８、７９、８０チャンネル）と、２.３１μｍ以上２.３４μｍ以下の波長帯域（９２、９３、９４チャンネル）とにおける吸収スペクトルを評価することで、臭素系難燃剤の検出を行う。
　また、上記臭素系難燃剤を検出するのに用いるチャンネル以外のチャンネルについては、樹脂そのものの吸収スペクトルのピークを検出するために用いる。例えば、ＰＰ樹脂の吸収スペクトルのピークが顕著に現れるのは、波長が１．７５μｍ付近であることが知られている。このため、演算処理装置１０は、１．７５μｍ付近に対応可能な３６チャンネルの出力に基づいて、被判定物２がＰＰ樹脂であるか否かを判定する。
　なお、ＰＰ樹脂の吸収スペクトルのピークは、臭素系難燃剤のピークよりも明確に現れるため、検出には、それ程高い分解能を必要としない。そのため、臭素系難燃剤の判定に用いるチャンネル以外、例えば１０チャンネル、１１チャンネル、１２チャンネルに対応する光ファイバ２５を、コネクタ２９を介して同一の受光素子３０へと接続してもよい。この場合、１．４９μｍ以上１．５２μｍ以下の範囲の波長帯域は０．０３μｍの分解能で検出することになる。臭素系難燃剤の判定に用いるチャンネルは、０．０１μｍで検出する。このように、分解能を適宜選択することで、吸収スペクトルのプロット数を最小限に抑えることができる。これにより、必要以上に処理を行うのを防止し、処理時間を短くできるため、より検出時間の縮小を図ることが可能である。
　また、評価に用いない波長帯域に対応するチャンネルがある場合（例えば、何れの樹脂を判別する際にも１１０チャンネルに入射する波長を評価に用いない場合）は、１１０チャンネルに対応する光ファイバ２５を受光素子３０に接続しなくともよい。評価に用いる吸収スペクトルの波長帯域を減らすことで、処理時間を短くでき、判定に要する時間をより縮小することができる。
　また、分解能を上げるために、光ファイバ２５の数を増加させることが考えられる。しかし、光ファイバ２５の数が増えることで、各光ファイバ２５に入射する光量が減少してしまう。ハロゲンランプ５などの光源の光量を増加させるには限界があり、光量不足を補うためには、被判定物２を移送する速度を遅する必要があり、判定までの時間が長くなってしまう。
　そこで、第１実施形態では被判定物を移送する速度を低下させないで臭素系難燃剤を十分に検出し得る受光部として、１１０本の光ファイバ２５を有する受光アレイ２４を採用した。
　演算処理装置１０では、予め記憶してある樹脂及び臭素系難燃剤の吸収スペクトルのデータとマッチングが行われ、被判定物２の樹脂の種類と、臭素系難燃剤が含有されるか否かとが判定される。より具体的には、図１Ｂに示すように、演算処理装置１０は、樹脂及び臭素系難燃剤の吸収スペクトルのデータを記憶する記憶部１０ａと、記憶部１０ａでの情報を基に、近赤外光検出装置６の受光アレイ２４で検出した反射光９の情報から被判定物２の吸収スペクトルを算出する吸収スペクトル算出部１０ｂと、吸収スペクトル算出部１０ｂでの算出結果を基にシフトしたピークを評価するピーク評価部１０ｃと、ピーク評価部１０ｃでの評価に基づき被判定物２に臭素系難燃剤が含有されるか否かを判定する判定部１０ｄとを備えている。ピーク評価部１０ｃの評価に必要な情報（評価に用いる波長帯域など）及び判定部１０ｄの判定結果なども記憶部１０ａに記憶させる。演算処理装置１０は、さらに、被判定物２の樹脂の種類を判定する樹脂判定部１０ｅと、樹脂判定部１０ｅの判定結果に基づき、波長帯域の優先順位を決定する優先順位決定部１０ｆとを備えて、優先順位決定部１０ｆで決定した優先順位に基づく波長帯域における吸収スペクトルに基づいて被判定物２に臭素系難燃剤が含有されるか否かを判定部１０ｄで判定するようにしてもよい。樹脂判定部１０ｅの判定結果、及び判定部１０ｄの判定結果なども記憶部１０ａに記憶させる。
　ここでの判定アルゴリズムとしては、近赤外光の吸収スペクトルの多変数の特徴量から必要な情報を抽出する手法が必要である。そのため、一般的に、ケモメトリックス手法による多変量解析に基づく判定方法が有効である。ケモメトリックス手法とは、得られている多数及び多変量のデータから、数学的手法又は統計的手法を用いて、最適な処理方法で有効な結果を推定する方法である。
　他の判定のアルゴリズムとしては、線形重回帰分析法又は主成分分析法があり、ＰＬＳ（Ｐａｒｔｉａｌ Ｌｅａｓｔ Ｓｑｕａｒｅｓ）回帰分析法も有効である。また、クラスター分析も適当であり、その中で、マハラノビス距離又は非対称マハラノビス距離を用いた判定が有効であるが、実際にどのアルゴリズムを採用するかは、適宜選択される。
　検出した波長帯域の中から１．４２μｍ以上１．４４μｍ以下の波長帯域と、１．４５μｍ以上１.４７μｍ以下の波長帯域と、１.６６μｍ以上１.６８μｍ以下の波長帯域と、１.７２μｍ以上１.７４μｍ以下の波長帯域と、１.９２μｍ以上１.９４μｍ以下の波長帯域と、２.１１μｍ以上２.１２μｍ以下の波長帯域と、２.１７μｍ以上２.２０μｍ以下の波長帯域と、２.３１μｍ以上２.３４μｍ以下の波長帯域と、でのスペクトルを評価する場合について考える。この場合、予め設定したしきい値との比較をすることで、検出されたスペクトル値がしきい値を超えていれば、臭素系難燃剤が含まれていると判定してもよい。逆に、検出されたスペクトル値がしきい値を超えていない場合には、臭素系難燃剤が含まれていないと判定する。
　また、上記波長帯域は、樹脂に含まれるＣ－Ｈ結合の吸収スペクトルのピークが、本来の位置からシフトした位置における波長帯域であるから、上記波長帯域に隣接する波長帯域では、吸収スペクトルのピーク位置のシフトによって、臭素系難燃剤を含有しない状態の樹脂と比べて吸収スペクトルが変化している。よって、上記波長帯域に隣接する波長帯域についても吸収スペクトルを評価することで、より高精度に臭素系難燃剤を検出することが可能である。
　次に、図１の臭素系難燃剤判定装置１の動作について、図８のフローチャートに基づいて、図１Ｂを用いながら説明する。
　ここでは、複数存在する樹脂のうち、１つの被判定物２に着目して、その選別までの流れを説明する。
　まず、ステップＳ１において、ホッパー４上に配置されている被判定物２が、ホッパー４の振動又は揺動動作により、一定の速度で移動しているコンベアベルト３上の投入領域３Ａの任意の場所に投入される。
　次いで、ステップＳ２において、近赤外光検出装置６（図４の受光アレイ２４）は、検出領域３Ｂに到達した被判定物２からの波長帯域毎に分光された反射光９を検出する。
　次いで、ステップＳ３において、近赤外光検出装置６で検出した反射光９の情報は、近赤外光検出装置６から演算処理装置１０に出力され、演算処理装置１０では、入力された反射光９の情報に基づいて、被判定物２の吸収スペクトルを吸収スペクトル算出部１０ｂで算出する。
　次いで、ステップＳ４において、吸収スペクトル算出部１０ｂで算出した吸収スペクトルから、上述の波長帯域の範囲にシフトしたピークの値を、予め設定したしきい値と比較して、シフトしたピークの値がしきい値を超えているか否かをピーク評価部１０ｃで評価する。
　次いで、ステップＳ５において、演算処理装置１０のピーク評価部１０ｃでの評価に基づいて、被判定物２に臭素系難燃剤が含有されるか否かを判定部１０ｄで判定する。具体的には、シフトしたピークの値がしきい値を超えているとピーク評価部１０ｃで評価すれば、臭素系難燃剤が含まれていると判定部１０ｄで判定する。シフトしたピークの値がしきい値を超えていないとピーク評価部１０ｃで評価すると、臭素系難燃剤が含まれていないと判定部１０ｄで判定する。
　次に、臭素系難燃剤を含有しないと判定部１０ｄで判定した場合（ステップＳ５のＮＯ）は、動作フローはステップＳ６に進む。ステップＳ６において、臭素系難燃剤を含有しないと判定部１０ｄで判定された被判定物２ｂに対しては、コンベアベルト３の終端部１１から自由落下する途中で、パルスエアノズル１２によってエアが吹き付けられる。これにより、臭素系難燃剤を含有しないと判定された被判定物２ｂが、リサイクルボックス１３に格納される。
　一方、臭素系難燃剤を含有すると判定された場合は（ステップＳ５のＹＥＳ）、動作フローはステップＳ７に進む。ステップＳ７において、臭素系難燃剤を含有すると判定された被判定物２ａに対しては、パルスエアノズル１２によってエアが吹き付けられず、コンベアベルト３の終端部１１から自由落下して、廃棄ボックス１４に格納される。
　以上のように、第１実施形態に係る臭素系難燃剤判定方法によれば、被判定物２に臭素系難燃剤が含有されるか否かを演算処理装置１０で高速に判定することができる。これにより、臭素系難燃剤が含有されているか否かが不明な複数の被判定物２から、臭素系難燃剤が含有されていない被判定物２ｂのみを高速に選別することが可能である。
　また、この臭素系難燃剤判定方法では、従来のＦＴ－ＩＲを用いる方法と異なり、前処理を行う必要がない。よって、１つの被判定物２の前処理に要していた時間（１０分程度）が、全ての被判定物２に対して行う必要がなくなる。つまり、被判定物２の個数×前処理の時間だけ、測定の時間を短縮することが可能である。さらに、ＦＴ－ＩＲでは中赤外光を照射してから、判定までに例えば１．６秒程要していたのに対し、第１実施形態に係る臭素系難燃剤判定方法では、近赤外光を照射してから、例えば１ミリ秒（１／１０００秒）程で判定が可能である。
　なお、具体的な例として、図１Ａで示した臭素系難燃剤判定装置１の、コンベアベルト３の幅を１ｍとし、ホッパー４からコンベアベルト３の終端部１１の位置までの長さを１０ｍとしている。コンベアベルト３の幅は、必要とされる処理能力と設備コストとから任意に決めることが可能であり、また、コンベアベルト３の長さも、被判定物２がホッパー４によって投入されたことによる運動が収まり、コンベアベルト３上での位置が安定する距離であれば良い。
　また、一例として、被判定物２の大きさは、一辺が数１０ｍｍ辺以下から５ｍｍ角以上程度の樹脂から構成される小片である。このサイズは、実際にコンベアベルト３を流れてくる被判定物２のサイズと近赤外光検出装置６の空間分解能とから決められ、小さい被判定物２は事前に選別され、混入しないように工夫されている。事前に選別される被判定物２の大きさの一例として、第１実施形態では一辺が５ｍｍ以下の被判定物２とした。
　また、コンベアベルト３による移送の速度は、選別の必要量から選ばれ、一例として、１ｍ／ｓ以上５ｍ／ｓ以下が好ましい。第１実施形態では３ｍ／ｓで移送を行っている。
　なお、照射部には、一例として、照射する波長として１．４０μｍ以上２．５０μｍ以下までのブロードな波長帯域を有するハロゲンランプ５を用いているが、波長帯域の広いレーザやＬＥＤ光源等を用いてもよい。照射する波長帯域は、検出したい臭素系難燃剤又は樹脂を判定するのに必要な吸収スペクトルのピークが発生し得る波長帯域であればよい。
　また、一例として、回折格子２２のブレーズ波長は２．０μｍとし、格子ピッチは２００本／ｍｍとしている。これにより、１．４０μｍ以上２．５０μｍ以下の帯域で約１２度の分光角度を得ることが出来る。なお、特に検出したい波長帯域がある場合は、回折格子２２のブレーズ波長を１．４０μｍ以上２．５０μｍ以下の範囲で選択することが可能であり、また、格子ピッチも１００本／ｍｍ以上３００本／ｍｍ以下の範囲で選択してもよい。
　なお、図４に示した回折格子２２の光軸１５に対する角度は回折格子２２からの２次反射光にもよるが、一例として、５度から４０度が好ましい。
　なお、集光レンズ２３により光ファイバ２５上に集光させる際に、光学的な収差より、一例として、集光スポットは５０μｍ以上１００μｍ以下程度となる。このため、十分な光量を確保して検出速度を上げるためにも通常使われる光ファイバのような数μｍのコア径ではなく、一例として、１００μｍ以上１０００μｍ以下程度のコア径が望ましい。
　なお、一例として、コア径５００μｍに対しクラッド径が１０００μｍのように、コア径に対しクラッド径が大きい場合、クラッド層が２５０μｍの厚みでコアの周囲に存在し、各光ファイバ２５を接触させて並べたとしても、２５０μｍの層で光を集光できない帯域が発生してしまう。この場合、光の波長を連続的に集光できずに帯域が飛び値を持ってしまう。そのため、コア径とクラッド径とはほぼ同等な条件が望ましく、コア径とクラッド径との比は例えば１：１以上１：１．２以下が望ましい。
　なお、受光部の一例として受光アレイ２４を例示したが、これに限られるものではなく、複数のイメージセンサ、例えば、アバランシェ・フォトダイオード（ＡＰＤ）素子で構成してもよい。
　なお、受光素子３０は波長帯域で変換効率が異なるため、入射する光の短波長側から長波長側で効率の良い素子をそれぞれ選択してもよい。
　なお、２．５０μｍ以上の光（中赤外光）は通常の光学系では透過損失が大きく、自然にフィルタリングされるため、波長フィルタ１６は、例えば１．４０μｍ以下の光をカットするものでもよい。
　なお、ハロゲンランプ５と波長フィルタ１６の組み合わせで、任意の波長帯域の光を近赤外光検出ユニット８に入射させてもよい。例えば、臭素系難燃剤が含有されるか否かのみを判定する場合は、波長帯域が１．４２μｍから２.３４μｍの光のみを近赤外光検出ユニット８に入射させてもよい。
　なお、臭素系難燃剤は、樹脂の種類によって相溶性又は難燃効果が異なる。従って、樹脂の種類によって使用されている難燃剤を特定することができる。一般に、ＡＢＳ樹脂に用いられる難燃剤は、ＴＢＢＰＡや、ＴＢＢＰＡ誘導体である。
　ここで、臭素系難燃剤の添加されていないバージンのＡＢＳ樹脂に対して、ＴＢＢＰＡ及びＴＢＢＰＡ誘導体の難燃剤を添加（臭素濃度１５％（質量分率）、難燃グレードＶ０）して、吸収スペクトルを比較したグラフを、図１２に示す。図１２のグラフは、横軸に波長を、縦軸に吸光度をとったものである。ＴＢＢＰＡを含有するＡＢＳ樹脂は、バージンのＡＢＳ樹脂と比較して１．４５μｍ以上１．４７μｍ以下の波長帯域（図中の矢印Ａの位置）に差があることから、吸収スペクトルの評価に用いるべき波長帯域を１．４５μｍ以上１．４７μｍ以下に設定することにより、演算処理装置１０にて両者を判別することができる。
　同様の考え方で、ＴＢＢＰＡ誘導体を含有するＡＢＳ樹脂とバージンのＡＢＳ樹脂とを判別する場合には、１．４２μｍ以上１．４４μｍ以下の波長帯域（図中の矢印Ｂの位置）での吸収スペクトルを演算処理装置１０での評価に用いることで、両者を判別することができる。
　つまり、変形例として、被判定物２がＡＢＳ樹脂で構成される場合は、１．４２μｍ以上１．４４μｍ以下の波長帯域、及び、１．４５μｍ以上１．４７μｍ以下の波長帯域の少なくとも一方の波長帯域での吸収スペクトルに基づいて、この被判定物２に臭素系難燃剤が含有されるか否かを演算処理装置１０で判定する。これにより、被判定物２がＡＢＳ樹脂で構成される場合に、この被判定物２に臭素系難燃剤が含有されるか否かを高い精度で判定することができる。
　（第２実施形態）
　次に、第１実施形態に係る臭素系難燃剤を判定する方法を用いた、リサイクル材料選別装置３３について説明する。第２実施形態に係るリサイクル材料選別装置３３は、臭素系難燃剤が含有されているか否かが不明の複数の被判定物２から、臭素系難燃剤を含有しない特定の樹脂であるリサイクル材料を、選別及び収集する装置である。
　以下の説明において、第１実施形態と同じ構成については同じ符号を付して説明を省略する。また、図１Ｂに示した演算処理装置１０の構成は、第１実施形態と第２実施形態とで同じであるため、本第２実施形態でも図１Ｂに示した構成を用いる。
　図９と図１Ｂとを用いてリサイクル材料選別装置３３の構成を説明する。リサイクル材料選別装置３３は、コンベアベルト３の投入領域３Ａと検出領域３Ｂとの間の金属検出領域３Ｄと黒色検出領域３Ｅの上方にそれぞれ設置された金属センサ３４と、高速ラインＣＣＤカメラ３５と、を備える点で、第１実施形態に係る臭素系難燃剤判定装置１と異なる。金属センサ３４は、ポイント検出の磁気センサをコンベアベルト３の搬送方向のライン上に整列させたセンサであり、被判定物２に付着した金属、又は、被判定物２の周囲に存在する金属を検出するものである。金属検出領域３Ｄで金属センサ３４により周囲を含めて金属が検出されたと判定された被判定物２ｃは、選別領域３Ｃに到達した後に、廃棄ボックス１４へと格納される。これは、リサイクル材料と判定された被判定物２ｆと一緒にリサイクルボックス１３に金属が混入するのを防止するためである。周囲を含めて金属が検出されなかった被判定物２は、第１実施形態の選別手法により選別される。
　高速ラインＣＣＤカメラ３５は、被判定物２を撮像するための撮像センサである。被判定物２が黒色に近い場合は、ほとんどの赤外光が吸収されてしまい、被判定物２から反射した赤外光を検出することができない。よって、近赤外光検出装置６は被判定物２の認識をすることができない。このため、黒色に近い被判定物２を検出するために高速ラインＣＣＤカメラ３５を設置している。近赤外光検出装置６では認識されず、高速ラインＣＣＤカメラ３５でのみ被判定物２が検出された場合は、演算処理装置１０の判定部１０ｄによりこの被判定物２を材料不明な被判定物２ｄと判定する。この被判定物２ｄは、廃棄ボックス１４へと格納される。
　これらの金属センサ３４と、高速ラインＣＣＤカメラ３５の情報は演算処理装置１０に入力される。
　それぞれのセンサ３４、３５からの情報を統合するためには、被判定物２の位置を精度良く求める必要がある。その位置情報は、制御部９３により駆動制御されるコンベアベルト３のモータ９０のエンコーダ検出器９１からの値と、近赤外光検出装置６と、金属センサ３４と、高速ラインＣＣＤカメラ３５との配置位置をそれぞれ取り込むことによって、被判定物２のコンベアベルト３上の位置を特定することができる。
　この場合、リサイクル材料と判定された被判定物２ｆの周囲を含めて材料不明な被判定物２ｄ又は金属のいずれも存在しない場合のみに、パルスエアノズル１２により、この被判定物２ｆにエアの吹き付けが行わる。これは、リサイクルボックス１３に材料不明な被判定物２ｄ又は金属が混入するのを防止するためである。
　次に本第２実施形態に係るリサイクル材料選別装置３３によって、リサイクル材料が選別されるフローを図１０Ａのフローチャートに沿って図９と図１Ｂとを用いて説明する。今回、リサイクル材としてリサイクルボックス１３に格納する樹脂にＰＰ樹脂を選択した。
　まず、ステップＳ１において、ホッパー４上に配置されている被判定物２が、ホッパー４の振動又は揺動動作により、一定の速度で移動しているコンベアベルト３上の投入領域３Ａの任意の場所に投入される。
　次いで、ステップＳ１１において、金属検出領域３Ｄにおける被判定物２の金属検査を金属センサ３４で行う。この金属センサ３４からの情報によって、金属検出領域３Ｄを通過した被判定物２において、被判定物２に付着した金属、又は、被判定物２の周辺に金属が存在するか否かを判定部１０ｄで判定する。被判定物２に付着した金属、又は、被判定物２の周辺に金属が検出された場合（ステップＳ１１のＹＥＳ）は、ステップＳ７に進む。ステップＳ７においては、その被判定物２ｃが、コンベアベルト３の選別領域３Ｃに到達すると、選別領域３Ｃのコンベアベルト３の終端部１１から自由落下して、廃棄ボックス１４に格納される。ステップＳ１１において、被判定物２に付着した金属、又は、被判定物２の周辺に金属が検出されなかった場合（ステップＳ１１のＮＯ）は、ステップＳ１２に進む。
　ステップＳ１２においては、高速ラインＣＣＤカメラ３５で黒色検出領域３Ｅの被判定物２の撮像を行う。高速ラインＣＣＤカメラ３５での撮像情報と近赤外光検出装置６で検出領域３Ｂでの認識情報とによって、被判定物２から反射した赤外光を検出できるか否かを判定部１０ｄで判定する。判定部１０ｄでの判定により、被判定物２が黒色に近くて、近赤外光を検出できず、材料不明な被判定物２ｄと判定された場合（ステップＳ１２のＮＯ）は、ステップＳ７に進む。ステップＳ７では、その材料不明な被判定物２ｄが、コンベアベルト３の選別領域３Ｃに到達すると、選別領域３Ｃのコンベアベルト３の終端部１１から自由落下して、廃棄ボックス１４に格納される。判定部１０ｄでの判定により、被判定物２が黒色ではなく、近赤外光を検出できる被判定物２ｄと判定された場合（ステップＳ１２のＹＥＳ）は、ステップＳ２に進む。
　ステップＳ２においては、近赤外光検出装置６は、投入されて検出領域３Ｂに到達した被判定物２からの波長帯域毎に分光された反射光９を検出する。
　次いで、ステップＳ３において、近赤外光検出装置６で検出した反射光９の情報は、近赤外光検出装置６から演算処理装置１０に出力され、演算処理装置１０に入力された反射光９の情報から、被判定物２の吸収スペクトルを吸収スペクトル算出部１０ｂで算出する。
　次いで、ステップＳ４において、吸収スペクトル算出部１０ｂで算出した吸収スペクトルから、第１実施形態で述べた波長範囲にシフトしたピークの値を、予め設定したしきい値と比較して、シフトしたピークの値がしきい値を超えているか否かをピーク評価部１０ｃで評価する。
　次いで、ステップＳ５において、演算処理装置１０のピーク評価部１０ｃでの評価に基づいて、被判定物２に臭素系難燃剤が含有されるか否かを判定部１０ｄで判定する。具体的には、シフトしたピークの値がしきい値を超えているとピーク評価部１０ｃで評価すれば、臭素系難燃剤が含まれていると判定部１０ｄで判定する。シフトしたピークの値がしきい値を超えていないとピーク評価部１０ｃで評価すると、臭素系難燃剤が含まれていないと判定部１０ｄで判定する。
　判定部１０ｄが臭素系難燃剤を含有すると判定した場合（ステップＳ５のＹＥＳ）は、動作フローはステップＳ７に進む。ステップＳ７において、臭素系難燃剤を含有すると判定された被判定物２ａに対しては、パルスエアノズル１２によってエアが吹き付けられず、コンベアベルト３の終端部１１から自由落下して、廃棄ボックス１４に格納される。
　一方、臭素系難燃剤を含有しないと判定部１０ｄが判定した場合（ステップＳ５のＮＯ）は、動作フローはステップＳ１３に進む。ステップＳ１３において、近赤外光検出装置６からの情報によって、被判定物２の樹脂の種類を演算処理装置１０の樹脂判定部１０ｅで判定する。被判定物２の樹脂の種類がリサイクル材料のＰＰ樹脂でないと樹脂判定部１０ｅが判定した場合（ステップＳ１３のＮＯ）は、動作フローはステップＳ７に進む。ステップＳ７において、被判定物２ｅは、コンベアベルト３の終端部１１から自由落下して、廃棄ボックス１４に格納される。一方、被判定物２の樹脂の種類がリサイクル材料のＰＰ樹脂であると樹脂判定部１０ｅが判定した場合（ステップＳ１３のＹＥＳ）は、動作フローはステップＳ６に進む。ステップＳ６において、その被判定物２ｆは、コンベアベルト３の終端部１１から自由落下する途中で、樹脂判定部１０ｅでの判定結果に基づき制御部９３での制御の基にエア供給源９５が駆動されて、パルスエアノズル１２によってエアが吹き付けられる。これにより、臭素系難燃剤を含有しないＰＰ樹脂である被判定物２ｆは、リサイクル材料としてリサイクルボックス１３に格納される。
　以上によって、リサイクル材料選別装置３３を用いて被判定物２を選別する。これにより、臭素系難燃剤又は金属等の不純物を含まない樹脂を、迅速に収集することができる。このため、収集した樹脂を高品質なリサイクル材料として、応用することができる。しかも、近赤外光を被判定物２の判定に用いているため、従来の中赤外光を用いた装置よりも、格段に低コストで装置を製造することができる。低コストな装置が実現すれば、樹脂のリサイクルがより一般的になり、環境負荷を低減させることが可能となる。
　なお、リサイクル材料として臭素系難燃剤を含有しないと判定された後に、選別部１２で選別された被判定物２ｆを再利用することで、リサイクル材料選別装置３３及びリサイクル材料選別方法をリサイクル装置及びリサイクル方法としてもよい。再利用の方法としては、特開２００１－２０５６３２号公報に記載されている方法を用いることができる。この場合、選別部１２は、臭素系難燃剤を含有しないと判定された被判定物２ｂ（又は２ｆ）を再利用するために、臭素系難燃剤を含有すると判定された被判定物２ａと、臭素系難燃剤を含有しないと判定された被判定物２ｂ（又は２ｆ）とを選別する機能を有する。
　なお、近赤外光検出装置６と金属センサ３４と高速ラインＣＣＤカメラ３５との位置関係は、本第２実施形態の形態に限られることなく、入れ替えることが可能である。
　また、演算処理装置１０にて、近赤外光検出装置６と、金属センサ３４と、高速ラインＣＣＤカメラ３５とからの情報を複合判断して、被判定物２をリサイクルボックス１３に格納するか、廃棄ボックス１４に格納するのかを判定してもよい。
　なお、ここでの被判定物２の周囲と判定される距離は、任意に設定することが可能であるが、最終の選別時のエア吹き付けの空間分解能に依存する。
　続いて、変形例として、被判定物２の樹脂の種類を判定し、判定した樹脂の種類に応じた波長帯域におけるピークを評価して、被判定物２に臭素系難燃剤が含有するか否かを判定する動作について説明する。ここでは、樹脂の種類としてＰＰ樹脂とＡＢＳ樹脂とＰＳ（ポリスチレン）樹脂とを例示する。また、この変形例の場合の動作のフローを図１０Ｂに示し、図１０Ｂについて図１０Ａと異なる動作を説明する。
　図１０Ｂに示すように、ステップＳ２の後、ステップＳ１３では、被判定物２の樹脂の種類を演算処理装置１０の樹脂判定部１０ｅで判定する。ＰＰ樹脂はＣＨ３メチル基を所有するため１．７５μｍ付近の波長帯域にピークを有し、また、ＣＨ芳香族を有するＡＢＳ樹脂とＰＳ樹脂とは１．６９μｍ付近の波長帯域にピークを有し、また、ＡＢＳ樹脂はアクリロニトリルに含まれる分子構造のため１．９６μｍ付近の波長帯域にピークを有することが知られている。これらのピークを近赤外検出装置で検出することで、樹脂の種類を判別することが可能である。
　次いで、樹脂判定部１０ｅで判定した樹脂の種類の判定結果に基づき、ステップＳ５で判定に用いる波長帯域の優先順位を優先順位決定部１０ｆで決定する（ステップＳ１３ａ）。樹脂の種類によっては、製造上の問題から、特定の波長帯域に関する臭素系難燃剤の検出処理が不要な場合もあり、そのような不要な波長帯域を除くために、この波長帯域の優先順位の決定を行う。一例を示すと、被判定物２がＡＢＳ樹脂の場合、優先順位の１位と２位とはそれぞれ、１．４２μｍ以上１．４４μｍ以下の波長帯域と、１．４５μｍ以上１．４７μｍ以下の波長帯域であり、不要な波長帯域（優先順位の低い波長帯域）は、１.６６μｍ以上１.６８μｍ以下の波長帯域と、１.７２μｍ以上１.７４μｍ以下の波長帯域と、１.９２μｍ以上１.９４μｍ以下の波長帯域と、２.１１μｍ以上２.１２μｍ以下の波長帯域と、２.１７μｍ以上２.２０μｍ以下の波長帯域と、２.３１μｍ以上２.３４μｍ以下の波長帯域と、である。これらのような優先順位の高い波長帯域と優先順位の低い波長帯域との情報を、樹脂の種類に応じて、優先順位決定部１０ｆに接続される記憶部１０ａに予め記憶させておく。これにより、ステップＳ１３において樹脂判定部１０ｅで判定した被判定物２の樹脂の種類に基づき、優先順位の高い波長帯域のみを用いて臭素系難燃剤の検出作業（吸収スペクトル算出処理）を行うことができ、より効率良く処理が行える。
　次いで、優先順位決定部１０ｆで決定した優先順位に基づく波長帯域における吸収スペクトルに基づいて被判定物２に臭素系難燃剤が含有されるか否かを判定する。すなわち、ステップＳ３において、樹脂に応じて優先順位の高い波長帯域における吸収スペクトルを吸収スペクトル算出部１０ｂで算出するようにしてもよい。その後、ステップＳ４からＳ６又はＳ７の動作を、図１０Ａと同様に、吸収スペクトル算出部１０ｂとピーク評価部１０ｃと判定部１０ｄとで行う。なお、ステップＳ４で樹脂に応じて優先順位の高い波長帯域における吸収スペクトルを、演算処理装置１０のピーク評価部１０ｃで評価してもよい。
　変形例のように、優先順位の高い波長帯域のみを判定に用いることで、処理の効率を向上させることができる。また、臭素系難燃剤の判定に必要としない波長帯域からの情報はノイズとして判定結果に影響を与えることが考えられるが、優先順位の高い波長帯域のみを判定に用いることで、ノイズの影響を低減することができる。
　なお、上記様々な実施形態又は変形例のうちの任意の実施形態又は変形例を適宜組み合わせることにより、それぞれの有する効果を奏することができる。例えば、変形例で説明した図１０ＢのステップＳ１３とステップＳ１３ａとの動作を、第１実施形態の図８に示すフローにおけるステップＳ２とステップＳ３との間に実施してもよい。
　本発明は、添付図面を参照しながら好ましい実施形態に関連して充分に記載されているが、この技術の熟練した人々にとっては種々の変形又は修正は明白である。そのような変形又は修正は、添付した請求の範囲による本発明の範囲から外れない限りにおいて、その中に含まれると理解されるべきである。
　本発明にかかる臭素系難燃剤判定方法、臭素系難燃剤判定装置、リサイクル方法、及び、リサイクル装置は、以上のことから、複数種類の樹脂の混合物に臭素系難燃剤が含有されるか否かを迅速に判定することができるため、複数の選別対象物を迅速に選別するリサイクル工程等に用いることが可能である。

Claims (16)

  1. 　樹脂で構成される被判定物に光を照射し、
    　前記光を照射された前記被判定物からの反射光を受光し、
    　前記反射光に基づいて前記被判定物の吸収スペクトルを算出し、
    　前記吸収スペクトルのうち、１．４２μｍ以上１．４４μｍ以下の波長帯域、１．４５μｍ以上１.４７μｍ以下の波長帯域、１.６６μｍ以上１.６８μｍ以下の波長帯域、１.７２μｍ以上１.７４μｍ以下の波長帯域、１.９２μｍ以上１.９４μｍ以下の波長帯域、２.１１μｍ以上２.１２μｍ以下の波長帯域、２.１７μｍ以上２.２０μｍ以下の波長帯域、２.３１μｍ以上２.３４μｍ以下の波長帯域のうち少なくとも１つの波長帯域での吸収スペクトルに基づいて前記被判定物に臭素系難燃剤が含有されるか否かを判定する臭素系難燃剤判定方法。
  2. 　前記被判定物はＡＢＳ樹脂で構成され、
    　前記被判定物に臭素系難燃剤が含有されるか否かを判定するとき、前記吸収スペクトルのうち、１．４２μｍ以上１．４４μｍ以下の波長帯域、１．４５μｍ以上１．４７μｍ以下の波長帯域のうちの少なくとも一方の波長帯域での吸収スペクトルに基づいて、前記被判定物に臭素系難燃剤が含有されるか否かを判定する、請求項１に記載の臭素系難燃剤判定方法。
  3. 　前記臭素系難燃剤は、臭素化合物である請求項１又は２に記載の臭素系難燃剤判定方法。
  4. 　前記臭素系難燃剤は、ＰＢＢと、ＰＢＤＥと、ＨＢＣＤＤと、ＴＢＢＰＡと、ＴＢＢＰＡ－ビスと、ＴＢＢＰＡ誘導体と、のいずれかである請求項１又は２に記載の臭素系難燃剤判定方法。
  5. 　前記反射光を受光するとき、
    　前記光を照射された前記被判定物からの前記反射光を波長帯域毎に分光し、
    　分光した前記反射光を波長帯域毎に受光する、
    請求項１又は２に記載の臭素系難燃剤判定方法。
  6. 　前記被判定物に臭素系難燃剤が含有されるか否かを判定するとき、
    　　前記被判定物の樹脂の種類を判定し、
    　　前記被判定物の樹脂の種類の判定結果に基づき、波長帯域の優先順位を決定し、
    　　決定した前記波長帯域の優先順位に基づく波長帯域における吸収スペクトルに基づいて前記被判定物に臭素系難燃剤が含有されるか否かを判定する、請求項１又は２に記載の臭素系難燃剤判定方法。
  7. 　前記被判定物に臭素系難燃剤が含有されるか否かを判定するとき、
    　　前記被判定物の樹脂の種類を判定し、
    　　前記被判定物の樹脂の種類の判定結果に基づき、波長帯域の優先順位を決定し、
    　　決定した前記波長帯域の優先順位に基づく波長帯域における吸収スペクトルに基づいて前記被判定物に臭素系難燃剤が含有されるか否かを判定する、請求項５に記載の臭素系難燃剤判定方法。
  8. 　樹脂で構成される複数の被判定物を移送し、
    　その後、移送された前記被判定物に対して、請求項１又は２に記載の臭素系難燃剤判定方法を実施し、
    　その後、前記被判定物を、臭素系難燃剤が含有されると判定された被判定物と、臭素系難燃剤が含有されないと判定された被判定物と、に選別して、前記臭素系難燃剤が含有されないと判定された被判定物を再利用する、リサイクル方法。
  9. 　樹脂で構成される被判定物に光を照射する照射部と、
    　前記光を照射された前記被判定物からの反射光を受光する受光部と、
    　前記反射光に基づいて前記被判定物の吸収スペクトルを算出する演算処理部と、を備え、
    　前記演算処理部は、前記吸収スペクトルのうち、１．４２μｍ以上１．４４μｍ以下の波長帯域、１．４５μｍ以上１.４７μｍ以下の波長帯域、１.６６μｍ以上１.６８μｍ以下の波長帯域、１.７２μｍ以上１.７４μｍ以下の波長帯域、１.９２μｍ以上１.９４μｍ以下の波長帯域、２.１１μｍ以上２.１２μｍ以下の波長帯域、２.１７μｍ以上２.２０μｍ以下の波長帯域、２.３１μｍ以上２.３４μｍ以下の波長帯域のうちの少なくとも１つの波長帯域での吸収スペクトルに基づいて、前記被判定物に臭素系難燃剤が含有されるか否かを判定する臭素系難燃剤判定装置。
  10. 　前記被判定物はＡＢＳ樹脂で構成され、
    　前記演算処理部は、前記吸収スペクトルのうち、１．４２μｍ以上１．４４μｍ以下の波長帯域、１．４５μｍ以上１．４７μｍ以下の波長帯域のうちの少なくとも一方の波長帯域での吸収スペクトルに基づいて、前記被判定物に臭素系難燃剤が含有されるか否かを判定する、請求項９に記載の臭素系難燃剤判定装置。
  11. 　前記臭素系難燃剤は、臭素化合物である請求項９又は１０に記載の臭素系難燃剤判定装置。
  12. 　前記臭素系難燃剤は、ＰＢＢと、ＰＢＤＥと、ＨＢＣＤＤと、ＴＢＢＰＡと、ＴＢＢＰＡ－ビスと、ＴＢＢＰＡ誘導体と、のいずれかである請求項９又は１０に記載の臭素系難燃剤判定装置。
  13. 　前記光を照射された前記被判定物からの前記反射光を波長帯域毎に分光する回折格子を備え、
    　前記受光部は、前記回折格子で分光された前記反射光を波長帯域毎に受光する請求項９又は１０に記載の臭素系難燃剤判定装置。
  14. 　前記演算処理部は、
    　　前記被判定物の樹脂の種類を判定する樹脂判定部と、
    　　前記樹脂判定部の判定結果に基づき、波長帯域の優先順位を決定する優先順位決定部と、
    　　前記優先順位決定部で決定した前記波長帯域の優先順位に基づく波長帯域における吸収スペクトルに基づいて前記被判定物に臭素系難燃剤が含有されるか否かを判定する判定部とを備える、請求項９又は１０に記載の臭素系難燃剤判定装置。
  15. 　前記演算処理部は、
    　　前記被判定物の樹脂の種類を判定する樹脂判定部と、
    　　前記樹脂判定部の判定結果に基づき、波長帯域の優先順位を決定する優先順位決定部と、
    　　前記優先順位決定部で決定した前記波長帯域の優先順位に基づく波長帯域における吸収スペクトルに基づいて前記被判定物に臭素系難燃剤が含有されるか否かを判定する判定部とを備える、請求項１３に記載の臭素系難燃剤判定装置。
  16. 　樹脂で構成される複数の被判定物を移送する移送部と、
    　請求項９又は１０に記載の臭素系難燃剤判定装置と、
    　前記被判定物を、臭素系難燃剤が含有されると判定された被判定物と、臭素系難燃剤が含有されないと判定された被判定物と、に選別する選別部と、を備える、リサイクル装置。
PCT/JP2011/005256 2010-09-17 2011-09-16 臭素系難燃剤判定方法、臭素系難燃剤判定装置、リサイクル方法、及び、リサイクル装置 WO2012035785A1 (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP11824798.0A EP2618127B1 (en) 2010-09-17 2011-09-16 Method for determining bromine-based flame retardant, bromine-based flame retardant determining apparatus, recycling method, and recycling apparatus
CN201180008288.1A CN102741679B (zh) 2010-09-17 2011-09-16 溴系难燃剂判定方法、溴系难燃剂判定装置、再利用方法及再利用装置
US13/579,115 US9024224B2 (en) 2010-09-17 2011-09-16 Brominated flame retardant determining method, brominated flame retardant determining apparatus, recycling method, and recycling apparatus
JP2012504988A JP5290466B2 (ja) 2010-09-17 2011-09-16 臭素系難燃剤判定方法、臭素系難燃剤判定装置、リサイクル方法、及び、リサイクル装置

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010208909 2010-09-17
JP2010-208909 2010-09-17

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2012035785A1 true WO2012035785A1 (ja) 2012-03-22

Family

ID=45831270

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2011/005256 WO2012035785A1 (ja) 2010-09-17 2011-09-16 臭素系難燃剤判定方法、臭素系難燃剤判定装置、リサイクル方法、及び、リサイクル装置

Country Status (5)

Country Link
US (1) US9024224B2 (ja)
EP (1) EP2618127B1 (ja)
JP (1) JP5290466B2 (ja)
CN (1) CN102741679B (ja)
WO (1) WO2012035785A1 (ja)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107024555A (zh) * 2017-04-26 2017-08-08 华南农业大学 一种提取测定植物‑土壤系统中六溴环十二烷的方法
JP2017211345A (ja) * 2016-05-27 2017-11-30 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 特定臭素系難燃剤判定方法及び装置
EP3306288A1 (en) 2016-10-06 2018-04-11 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Infrared detection device
WO2019111785A1 (ja) * 2017-12-08 2019-06-13 キヤノン株式会社 識別装置、選別システム
WO2019111784A1 (ja) * 2017-12-05 2019-06-13 キヤノン株式会社 識別装置、識別システム、および樹脂選別システム
US10466168B2 (en) 2017-10-30 2019-11-05 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Resin determination method and resin determination apparatus
US11047797B2 (en) 2018-11-07 2021-06-29 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Resin determination method and apparatus

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6137987B2 (ja) * 2013-01-21 2017-05-31 三菱電機株式会社 樹脂種識別方法および樹脂種識別装置
US20140204200A1 (en) * 2013-01-24 2014-07-24 Wipro Limited Methods and systems for speed calibration in spectral imaging systems
US9739962B2 (en) * 2013-05-14 2017-08-22 Vixar Plastic optical fiber data communication links
CN104399678A (zh) * 2014-11-19 2015-03-11 合肥安晶龙电子有限公司 色选机
CN106426642A (zh) * 2016-08-29 2017-02-22 上海交通大学 废旧家电拆解破碎塑料的近红外分选装置
JP2018100903A (ja) * 2016-12-20 2018-06-28 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 樹脂判定方法及び装置
KR20190046112A (ko) * 2017-10-25 2019-05-07 한국전자통신연구원 다면체 회전 거울과 텔레센트릭 f-세타 렌즈를 이용한 테라헤르츠 반사 영상 시스템
CN110261348B (zh) * 2019-07-04 2021-06-22 中南林业科技大学 近红外光谱水果内部品质检测装置

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001205632A (ja) 2000-01-26 2001-07-31 Matsushita Electric Works Ltd 合成樹脂廃棄物のリサイクル方法
JP2005283336A (ja) 2004-03-30 2005-10-13 Shimadzu Corp 添加物質含有判定プログラム
JP2007271352A (ja) * 2006-03-30 2007-10-18 Fujitsu Ltd 臭素化化合物を分析する方法及び装置
JP2008039680A (ja) * 2006-08-09 2008-02-21 Matsushita Electric Ind Co Ltd 特定物質の含有判定方法およびその装置
JP2010207772A (ja) * 2009-03-12 2010-09-24 Mitsubishi Electric Corp 樹脂選別方法および樹脂選別装置

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5134291A (en) * 1991-04-30 1992-07-28 The Dow Chemical Company Method for sorting used plastic containers and the like
US5448070A (en) * 1993-05-17 1995-09-05 The Foxboro Company Identification of unknown gases using infrared absorption spectroscopy
US5952660A (en) * 1995-07-06 1999-09-14 Dsm N.V. & Institut Fur Chemo Method of identifying post consumer or post industrial waste carpet utilizing a hand-held infrared spectrometer
DE69922499T2 (de) * 1999-07-29 2005-12-15 Sony International (Europe) Gmbh Verfahren zur Erkennung von Kunststoffmaterialien mittels optischer Messungen
US7271388B2 (en) * 2004-07-22 2007-09-18 Motorola, Inc. Identification of brominated flame retardant additives in polymers by infrared spectroscopy
DE102008033214A1 (de) * 2008-07-15 2010-01-21 Endress + Hauser Conducta Gesellschaft für Mess- und Regeltechnik mbH + Co. KG Verfahren zur optischen Bestimmung einer Messgröße eines Messmediums
US8812149B2 (en) * 2011-02-24 2014-08-19 Mss, Inc. Sequential scanning of multiple wavelengths

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001205632A (ja) 2000-01-26 2001-07-31 Matsushita Electric Works Ltd 合成樹脂廃棄物のリサイクル方法
JP2005283336A (ja) 2004-03-30 2005-10-13 Shimadzu Corp 添加物質含有判定プログラム
JP2007271352A (ja) * 2006-03-30 2007-10-18 Fujitsu Ltd 臭素化化合物を分析する方法及び装置
JP2008039680A (ja) * 2006-08-09 2008-02-21 Matsushita Electric Ind Co Ltd 特定物質の含有判定方法およびその装置
JP2010207772A (ja) * 2009-03-12 2010-09-24 Mitsubishi Electric Corp 樹脂選別方法および樹脂選別装置

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP2618127A4

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017211345A (ja) * 2016-05-27 2017-11-30 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 特定臭素系難燃剤判定方法及び装置
EP3306288A1 (en) 2016-10-06 2018-04-11 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Infrared detection device
CN107024555A (zh) * 2017-04-26 2017-08-08 华南农业大学 一种提取测定植物‑土壤系统中六溴环十二烷的方法
US10466168B2 (en) 2017-10-30 2019-11-05 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Resin determination method and resin determination apparatus
WO2019111784A1 (ja) * 2017-12-05 2019-06-13 キヤノン株式会社 識別装置、識別システム、および樹脂選別システム
US11099073B2 (en) 2017-12-05 2021-08-24 Canon Kabushiki Kaisha Identification apparatus, identification system, and resin-selecting system
WO2019111785A1 (ja) * 2017-12-08 2019-06-13 キヤノン株式会社 識別装置、選別システム
US11262242B2 (en) 2017-12-08 2022-03-01 Canon Kabushiki Kaisha Identification apparatus and sorting system
US11047797B2 (en) 2018-11-07 2021-06-29 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Resin determination method and apparatus

Also Published As

Publication number Publication date
US9024224B2 (en) 2015-05-05
JPWO2012035785A1 (ja) 2014-01-20
JP5290466B2 (ja) 2013-09-18
EP2618127A4 (en) 2014-04-23
CN102741679B (zh) 2015-09-09
EP2618127B1 (en) 2017-11-29
EP2618127A1 (en) 2013-07-24
CN102741679A (zh) 2012-10-17
US20120305456A1 (en) 2012-12-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2012035785A1 (ja) 臭素系難燃剤判定方法、臭素系難燃剤判定装置、リサイクル方法、及び、リサイクル装置
JP5265632B2 (ja) プラスチック等識別装置およびプラスチック等識別方法
US5952660A (en) Method of identifying post consumer or post industrial waste carpet utilizing a hand-held infrared spectrometer
JP4203916B2 (ja) プラスチックの識別方法および識別装置
JP7106503B2 (ja) 識別ユニット、識別装置および選別システム
US11262242B2 (en) Identification apparatus and sorting system
CN104849231A (zh) 一种塑料材质在线识别的方法及装置
CN108204954A (zh) 树脂判定方法以及树脂判定装置
WO2019111784A1 (ja) 識別装置、識別システム、および樹脂選別システム
CN1221799C (zh) 采用手持式红外光谱仪鉴定消费者或工业用过的废弃毡层的方法和装置
JP4932053B1 (ja) ラマン散乱信号取得装置、ラマン散乱識別装置、ラマン散乱信号取得方法およびラマン散乱識別方法
US20140145083A1 (en) Plastic identification device
JP4260205B1 (ja) ラマン散乱信号取得方法ならびにラマン散乱信号取得装置、および、プラスチックの識別方法ならびに識別装置
EP1052499A1 (en) Method and device for the Raman spectroscopic analysis of black plastics
JP5229201B2 (ja) プラスチックの識別装置およびその方法
JP5535043B2 (ja) 樹脂識別装置
WO2012147717A1 (ja) 樹脂識別装置
Kip et al. On the use of recent developments in vibrational spectroscopic instrumentation in an industrial environment: quicker, smaller and more robust
JP6464489B2 (ja) 特定臭素系難燃剤判定方法及び装置
de Lima Ribeiro et al. Multisensor characterization of WEEE polymers: spectral fingerprints for the recycling industry
JP2011089892A (ja) プラスチックの識別装置および識別方法並びに識別プログラム
JP6435930B2 (ja) 樹脂種識別装置
KR102563293B1 (ko) 측정 대상의 종류 판별장치
Cesetti et al. Near infrared technology for material identification and selection
JP2022155138A (ja) 識別装置

Legal Events

Date Code Title Description
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 201180008288.1

Country of ref document: CN

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2012504988

Country of ref document: JP

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 11824798

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

REEP Request for entry into the european phase

Ref document number: 2011824798

Country of ref document: EP

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2011824798

Country of ref document: EP

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 13579115

Country of ref document: US

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE