专利名称：塑料的识别方法
技术领域：
本发明涉及塑料的识别方法。
背景技术：
塑料具有轻而结实、透明性好、不透水和气体、着色和成型容易等很多优点，由于其使用方便因此产量和使用量不断增加。可是，与此相伴，被废弃的塑料量也不断增加，对环境负荷的增加成为社会问题。为了解决这些问题，并有效地利用有限的资源，近年，塑料的重复利用方法正被兴盛地研究。
作为塑料的重复利用方法，例如有再造粒，制成新的成型品原料的材料重复利用；使之燃烧回收热的热重复利用；进行热分解而用作高炉还原剂、或直至分解为油脂或单体而作塑料的原料再利用的化学重复利用等。
这些之中，从重复利用所必需的能量少即可完成等来看，可以说材料重复利用是最优良的方法。可是，为了防止再生了的塑料的物性降低，有必要防止在再造粒时混入不同的种类的塑料。因此，需求精度更高的塑料的识别方法。
过去，为了识别塑料的种类，主要使用使用了近红外线的红外光谱法等光谱法。可是，这些光谱法在识别物塑料为黑色的场合(例如，电视接收机的壳体等很多的家电制品所用的塑料为黑色)，由于照射的近红外线被吸收等原因，得到红外吸收谱是困难的。
另外，在由得到的红外吸收谱识别塑料的种类时，一般将得到的红外吸收谱和各种标准塑料的红外吸收谱组进行比较对照。在上述比较对照中，检索与得到的红外吸收谱最一致的标准塑料的红外吸收谱，由此识别塑料的种类。
在成为重复利用对象的塑料中，很多情况下含有阻燃剂等添加剂。可是，迄今为止，比较对照的标准塑料基本上是聚合物单体，含有添加剂的塑料不包含在比较对照的对象中。另外，标准塑料的红外吸收谱通常是采用使识别物透过红外线的方法(透射法)得到的数据。
发明内容
鉴于这样的状况，本发明的目的在于是提供一种塑料的识别方法，该方法在识别物着色的场合、识别物中含有添加剂等的场合等都能够精度更好地识别塑料的种类。
为了达到上述目的，本发明的塑料的识别方法包括下述工序(i)通过向含有塑料的识别物入射预定的波数的红外线，且测定在上述识别物中全反射的上述红外线的强度，得到第1红外吸收谱的工序、和(ii)通过将上述第1红外吸收谱、与对预定的物质组测定的红外吸收谱组进行对照，识别上述识别物所含的塑料的工序；其中，上述预定的物质组是含塑料的物质组；上述红外吸收谱组的各红外吸收谱是，通过分别向上述预定的物质组所含的各物质入射所预定的波数的红外线，且测定在上述识别物中全反射的上述红外线的强度，而得到的红外吸收谱；上述对照通过比较上述第1红外吸收谱的峰、和上述红外吸收谱组的各红外吸收谱的峰来进行。
在上述识别方法中，上述(i)工序也可以包含下述工序(i-a)从上述识别物制取试验片的工序、和(i-b)通过向上述试验片入射所预定的波数的红外线，且测定在上述试验片中全反射的上述红外线的强度，得到上述第1红外吸收谱的工序。
在上述识别方法中，上述(i)工序也可以包含下述工序
(i-A)从上述识别物制取试验片的工序、和(i-B)通过向上述试验片的、相当于上述识别物表面的第1面入射所预定的波数的红外线，且测定在上述第1面中全反射的上述红外线的强度，得到上述第2红外吸收谱的工序、和(i-C)通过向上述试验片的、在上述制取试验片时初次露出的第2面入射所预定的波数的红外线，且测定在上述第2面中全反射的上述红外线的强度，得到上述第1红外吸收谱的工序。
在上述识别方法中，上述所预定的物质组可以是含有从丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、聚丙烯和聚苯乙烯中选择的至少1种物质的物质组。
在上述识别方法中，所预定的物质组也可以是含有含阻燃剂的塑料的物质组。
在上述识别方法中，上述含有阻燃剂的塑料可以是含有四溴双酚A(TBA)系阻燃剂的丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物。
在上述识别方法中，上述含有阻燃剂的塑料可以是含有从十溴(デカブロ)系阻燃剂、TBA系阻燃剂、三嗪系阻燃剂和亚乙基双系阻燃剂中选择的至少1种阻燃剂的聚苯乙烯。
在上述识别方法中，在上述(ii)工序中，上述第1红外吸收谱在波数906cm-1-914cm-1的范围、波数1023cm-1-1031cm-1的范围和波数2234cm-1-2242cm-1的范围有峰，且在波数1000cm-1-1008cm-1的范围存在的最大峰强度除以在波数1023cm-1-1031cm-1的范围存在的最大峰强度的值为0.5以下的情况下，上述识别物可以被识别为丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物。
在上述识别方法中，在上述(ii)工序中，上述第1红外吸收谱在波数1373cm-1-1381cm-1的范围、波数2913cm-1-2921cm-1的范围和波数2946cm-1-2954cm-1的范围有峰的情况下，上述识别物可以被识别为聚丙烯。
在上述识别方法中，在上述(ii)工序中，上述第1红外吸收谱在波数1368cm-1-1376cm-1的范围和波数1023cm-1-1031cm-1的范围有峰，且在波数1000cm-1-1008cm-1的范围存在的最大峰强度除以在波数1023cm-1-1031cm-1的范围存在的最大峰强度的值为0.5以下的情况下，上述识别物可以被识别为不含TBA系阻燃剂的聚苯乙烯。
在上述识别方法中，在上述(ii)工序中，上述第1红外吸收谱在波数1368cm-1-1376cm-1的范围和波数1023cm-1-1031cm-1的范围有峰，且在波数1348cm-1-1356cm-1的范围没有峰，且在波数1000cm-1-1008cm-1的范围存在的最大峰强度除以在波数1023cm-1-1031cm-1的范围存在的最大峰强度的值为0.5以下的情况下，上述识别物可以被识别为不含阻燃剂的聚苯乙烯。
在上述识别方法中，在上述(ii)工序中，上述第1红外吸收谱在波数1349cm-1-1357cm-1的范围和波数1023cm-1-1031cm-1的范围有峰，且在波数907cm-1-915cm-1的范围没有峰，且在波数1000cm-1-1008cm-1的范围存在的最大峰强度除以在波数1023cm-1-1031cm-1的范围存在的最大峰强度的值为0.5以下的情况下，上述识别物可以被识别为含十溴系阻燃剂的聚苯乙烯。
在上述识别方法中，在上述(ii)工序中，上述第1红外吸收谱在波数1000cm-1-1008cm-1的范围和波数1023cm-1-1031cm-1的范围有峰，且在波数1000cm-1-1008cm-1的范围存在的最大峰强度除以在波数1023cm-1-1031cm-1的范围存在的最大峰强度的值为0.5以上的情况下，上述识别物可以被识别为含TBA系阻燃剂的聚苯乙烯。
在上述识别方法中，在上述(ii)工序中，上述第1红外吸收谱在波数1356cm-1-1364cm-1的范围、波数1227cm-1-1235cm-1的范围、波数1085cm-1-1093cm-1的范围和波数1023cm-1-1031cm-1的范围有峰，且在波数1000cm-1-1008cm-1的范围存在的最大峰强度除以在波数1023cm-1-1031cm-1的范围存在的最大峰强度的值为0.5以下的情况下，上述识别物可以被识别为含三嗪系阻燃剂的聚苯乙烯。
在上述识别方法中，在上述(ii)工序中，上述第1红外吸收谱在波数1369cm-1-1377cm-1的范围、波数1137cm-1-1145cm-1的范围、波数742cm-1-750cm-1的范围和波数1023cm-1-1031cm-1的范围有峰，且在波数1000cm-1-1008cm-1的范围存在的最大峰强度除以在波数1023cm-1-1031cm-1的范围存在的最大峰强度的值为0.5以下的情况下，上述识别物可以被识别为含亚乙基双系阻燃剂的聚苯乙烯。
在上述识别方法中，在上述(ii)工序之后，也可以进一步包含下述工序(x)通过从上述第1红外吸收谱的峰除掉被识别为含于上述识别物中的塑料的红外吸收谱的峰，得到第3红外吸收谱的工序；(y)通过将上述第3红外吸收谱、与上述红外吸收谱组进行对照，来识别附着于上述识别物表面的附着物的工序。
在上述识别方法中，上述附着物可以含有选自油脂、蛋白质、涂料、纤维素以及无机硅酸盐的至少1种物质。
在上述识别方法中，在上述(y)工序中，上述第3红外吸收谱在波数1736cm-1-1744cm-1的范围有峰的情况下，可以识别为上述附着物是选自油脂和涂料的至少1种物质。
在上述识别方法中，在上述(y)工序中，上述第3红外吸收谱在波数1646cm-1-1654cm-1的范围和波数1541cm-1-1549cm-1的范围有峰的情况下，可以识别为上述附着物是蛋白质。
在上述识别方法中，在上述(y)工序中，上述第3红外吸收谱在波数1000cm-1-1100cm-1的范围有峰的情况下，可以识别为上述附着物是选自纤维素和无机硅酸盐的至少1种物质。
在上述识别方法中，在上述(i)工序之后，也可以进一步包含下述工序(X)通过从上述第2红外吸收谱的峰除掉上述第1红外吸收谱的峰，得到第4红外吸收谱的工序；(Y)通过将上述第4红外吸收谱、与上述红外吸收谱组进行对照，来识别附着于上述识别物表面的附着物的工序。
在上述识别方法中，在上述(i)工序之后，也可以进一步包含下述工序
(s)求出上述第1红外吸收谱中的波数400cm-1-7000cm-1范围的峰面积D1的工序；(t)求出上述第2红外吸收谱中的波数400cm-1-7000cm-1范围的峰面积D2的工序；(u)求出上述D2除以上述D1的值D(D＝D2/D1)的工序。
在上述识别方法中，在上述(ii)工序之后，也可以进一步包含下述工序(S)用直线连接上述第1红外吸收谱中的波数2750cm-1附近的峰和波数3140cm-1附近的峰，在第1红外吸收谱上设定第1基线的工序；(T)用直线连接上述第1红外吸收谱中的波数3663cm-1附近的峰和波数3791cm-1附近的峰，在第1红外吸收谱上设定第2基线的工序；(U)将上述第1红外吸收谱中的波数2920cm-1附近的峰强度记为H1，将波数3750cm-1附近的峰强度记为H2，求出上述H2除以上述H1的值H的工序。其中，上述H1是上述第1红外吸收谱相对于上述第1基线的峰强度，上述H2是上述第1红外吸收谱相对于上述第2基线的峰强度。
图1是表示能够实施本发明塑料的识别方法的检测部的例子的截面图。
图2是表示能够实施本发明塑料的识别方法的识别装置的例子的模式图。
图3是使用本发明的塑料的识别方法测定的红外吸收谱的一个例子。
图4是使用本发明的塑料的识别方法测定的红外吸收谱的一个例子。
具体实施例方式
以下一边参照附图一边说明本发明的实施方案。在参照附图的说明中，关于同一部分附上同一符号，有时省略重复的说明。
(实施方案1)本发明的塑料的识别方法包含下面的工序(i)通过向含有塑料的识别物入射所预定的波数的红外线，且测定在上述识别物中全反射的上述红外线的强度，得到上述第1红外吸收谱的工序；(ii)通过将上述第1红外吸收谱、与对所预定的物质组测定的红外吸收谱组进行对照，识别上述识别物所含的塑料的工序。
上述所预定的物质组是含塑料的物质组。上述红外吸收谱组的各红外吸收谱是，通过分别向上述所预定的物质组中所含的各物质入射所预定的波数的红外线，且测定在上述物质中全反射的上述红外线的强度而得到的红外吸收谱。并且，上述对照通过比较上述第1红外吸收谱的峰、和上述红外吸收谱组的各红外吸收谱的峰来进行。
通过使用这样的识别方法，即使是识别物着色的场合、识别物中含有阻燃剂的场合等也能够精度更好地识别识别物中所含的塑料的种类。
在上述识别方法中，作为进行上述(i)工序的方法，没有特别限定。例如，使用组合了红外线光源、透镜、棱镜、检测器等的检测部即可。图1中表示上述检测部的一例。所谓上述所预定的波数的红外线(以下也称为红外线)是在波数上例如为400cm-1-7000cm-1范围的光(此情况下，上述光一般是分类为中红外线的光)。
图1所示的检测部1具备光源2、棱镜3和检测器4。从光源2射出的红外线6通过棱镜3入射到识别物5上。此时，设定图1所示的入射角θ使得红外线6在识别物5表面全反射即可(使入射角θ为红外线6引起全反射的临界角以上即可)。例如，将入射角θ设定为30°-85°的范围即可。在识别物5表面全反射的红外线6从棱镜3通过，由检测器4测定其强度。图1是表示检测部1的截面的截面图，为了容易看清楚图，所以将图中的阴影线省略。
此外，作为在识别物表面全反射红外线的方法，例如也可以使用ATR(Attenuated Total Reflection；衰减的全反射)法。此测定法是，通过使用高折射率介质ATR棱镜，以临界角以上的入射角使识别物表面入射红外线，通过测定全反射的红外线的强度，得到识别物的红外吸收谱(以下也仅称为“红外吸收谱”)的方法。
如果使用在识别物表面全反射这些红外线的方法，则即使是着色的场合等也能够精度更好地识别识别物中所含的塑料的种类。
在上述识别方法中，作为进行上述(ii)工序的方法没有特别限定。例如，预先将对所预定的物质组测定的光谱组收藏于数据库等，与在上述(i)工序得到的第1光谱一个接一个地对照即可。所预定的物质组是含有塑料的物质组即可。另外，对所预定的物质组的光谱组的测定使用与上述的进行上述(i)工序的方法同样的方法即可。
对照通过比较对比的光谱的峰来进行即可。峰的比较，例如就峰位置或峰强度来进行即可。作为其方法，例如，验证上述光谱组中所含的光谱上的特定的峰在第1光谱中是否存在，或验证通过取得对比的光谱彼此间的差而得到的光谱(差光谱)即可(如果在差光谱中看不到峰则可以说对比的两光谱大致相同)。其中，由于重复利用的识别物的劣化状态等是各种各样的，因此验证在第1光谱中是否存在特定的峰的方法是优选的。上述对照的结果，在所预定的物质组之中，能够将显示最与第1光谱近似的光谱的物质作为在识别物中所含的塑料。
在本发明的识别方法中，上述(i)工序也可以包含下述工序(i-a)从上述识别物制取试验片(取样)的工序、和(i-b)通过向上述试验片入射所预定的波数的红外线，且测定在上述试验片中全反射的上述红外线的强度，得到上述第1红外吸收谱的工序。
在这样的识别方法中，不是对识别物直接入射红外线，是对从识别物取样的试验片入射红外线。为此，即使识别物本身的尺寸大的场合，识别操作也容易。另外，与识别物本身的形状无关，可将试验片的尺寸和形状等与检测部匹配地最佳化，因此，能够精度更好、稳定地识别识别物中所含的塑料的种类。另外，是也适于连续的识别处理的识别方法。
另外，在本发明的识别方法中，上述(i)工序也可以包含下述工序(i-A)从上述识别物制取试验片(取样)的工序、和(i-B)通过向上述试验片的、相当于上述识别物表面的第1面入射所预定的波数的红外线，且测定在上述第1面中全反射的上述红外线的强度，得到上述第2红外吸收谱的工序、和(i-C)通过向上述试验片的、在上述取样时初次露出的第2面入射所预定的波数的红外线，且测定在上述第2面中全反射的上述红外线的强度，得到上述第1红外吸收谱的工序。
在这样的识别方法中，对试验片的至少2个面进行光谱的测定。测定面之中的1个面是在取样时初次露出到外部的面。为此，即使是识别物表面因长年使用而劣化的情况、在识别物表面存在灰尘等附着物的情况也能够精度更好、稳定地识别识别物中所含的塑料的种类。另外，如后面所述，通过利用此识别方法，也能够将识别物表面的污垢的程度定量化。
上述识别方法，例如可通过使用图2所示的识别装置来实施。图2所示的识别装置具备从识别物12制取试验片7的取样部8、具有识别试验片7中所含的塑料的种类的检测部1的识别部9、从取样部8输送试验片到检测部1的输送部10。
取样部8例如具备冲孔压力机为好。此情况下，能够容易地进行试验片7的取样。识别部9例如具备图1所示的检测部为好。输送部10例如也可以具备夹具部11。具备夹具部11的场合，对试验片7的至少2个面的测定变得更容易。另外，第1光谱和光谱组的对照例如也可以使用识别部9。此情况下，预先将光谱组的数据收藏于识别部9，通过检测部4测定第1光谱后，将第1光谱的数据送到识别部9进行对照即可。
本发明的识别方法中，上述所预定的物质组可以是含有从丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)、聚丙烯(PP)和聚苯乙烯(PS)中选择的至少1种物质的物质组。这些塑料是常用于家电制品的壳体等的塑料。
在本发明的识别方法中，上述所预定的物质组也可以是含有含阻燃剂的塑料的物质组。实际成为重复利用的对象的识别物中所含的塑料大多情况下含有阻燃剂。这样，含有含阻燃剂的塑料的场合，只对照测定的第1光谱、和光谱组中所含的标准塑料的光谱有时难于识别塑料种类。为此，通过形成这样的识别方法，即使在识别物中含有阻燃剂的情况下也能够精度更好、稳定地识别识别物中所含的塑料的种类。
在上述识别方法中，含有阻燃剂的塑料也可以是含有四溴双酚A(TBA)系阻燃剂的ABS。另外，含有阻燃剂的塑料也可以是含有从十溴(デカブロ)系阻燃剂、TBA系阻燃剂、三嗪系阻燃剂和亚乙基双系阻燃剂中选择的至少1种阻燃剂的PS。这些塑料是大多用于家电制品的壳体等的塑料。
在本发明的识别方法中，在上述(ii)工序中，上述第1红外吸收谱在波数906cm-1-914cm-1的范围、波数1023cm-1-1031cm-1的范围和波数2234cm-1-2242cm-1的范围有峰，且在波数1000cm-1-1008cm-1的范围存在的最大峰强度除以在波数1023cm-1-1031cm-1的范围存在的最大峰强度的值为0.5以下的情况下，上述识别物可以被识别为ABS。再者，识别所用的峰的波数有宽度是由于考虑了测定误差、因添加剂所致的峰偏移等的影响的缘故。
汇集上述ABS的识别方法的情况示于下面的表1。其中，表1中的R值是在波数1000cm-1-1008cm-1的范围存在的最大峰强度除以在波数1023cm-1-1031cm-1的范围存在的最大峰强度而得到的值。再有，本说明书中的R全部取为同样的值。
表1
在本发明的识别方法中，在上述(ii)工序中，也可以进行以下表2所示的识别。表2记载的方法与上述表1同样。即，例如，在上述(ii)工序中，上述第1红外吸收谱在波数1373cm-1-1381cm-1的范围、波数2913cm-1-2921cm-1的范围和波数2946cm-1-2954cm-1的范围有峰的情况下，上述识别物可以被识别为PP。表2中也一并记载了表1所示的ABS的识别方法。
表2
说明R值。由于ABS和PS是含苯乙烯的塑料，因此在波数1027cm-1附近有峰。另一方面，在ABS和PS中有时添加作为添加剂的TBA系阻燃剂。在含有TBA系阻燃剂的情况下，在波数1004cm-1附近出现峰。可是，即使是不含TBA系阻燃剂的情况下，由于其他的识别物中所含的物质和测定误差等，有时在波数1004cm-1附近也出现峰，所以只通过波数1004cm-1附近的峰来识别是否含有TBA系阻燃剂未必准确。因此，本发明的识别方法中，确定了在波数1000cm-1-1008cm-1的范围存在的最大峰强度与在波数1023cm-1-1031cm-1的范围存在的最大峰强度之比R值。采用此方法，能够更确实可靠地识别ABS和PS是否含有TBA系阻燃剂。
以下说明对识别物测定的第1光谱、和光谱组的对照的具体例。
图3和图4所示的光谱是通过分别对不同种类的识别物进行上述(i)工序而得到的第1光谱。
图3所示的光谱中，在波数1027cm-1和波数1004cm-1存在峰(图3所示的峰3-1和峰3-2)。另外，在波数1000cm-1-1008cm-1的范围存在的最大峰(即峰3-2)强度除以在波数1023cm-1-1031cm-1的范围存在的最大峰(即峰3-1)强度而得到的值大约为0.8。所以，测定有图3所示的光谱的识别物可识别为是含TBA系阻燃剂的PS。在图3所示的光谱中，横轴为红外线的波数(cm-1)，纵轴为吸光度。
其次，在图4所示的光谱中，在波数1372cm-1和波数1027cm-1存在峰(图4所示的峰4-1和峰4-2)。另外，在波数1000cm-1-1008cm-1的范围存在的最大峰(即图4所示的峰4-3)强度除以在波数1023cm-1-1031cm-1的范围存在的最大峰(即峰4-2)强度而得到的值大约为0.3。所以，测定有图4所示的光谱的识别物可识别为是不含TBA系阻燃剂的PS。在图4所示的光谱中，横轴为红外线的波数(cm-1)，纵轴为吸光度。
(实施方案2)在本实施方案中，说明识别附着于识别物表面的附着物的方法的一例。
在本发明的识别方法中，在上述(ii)工序之后，也可以进一步包含下述工序(x)通过从上述第1红外吸收谱的峰除掉被识别为含于上述识别物中的塑料的红外吸收谱的峰，得到第3红外吸收谱的工序；(y)通过将上述第3红外吸收谱、与上述红外吸收谱组进行对照，来识别附着于上述识别物表面的附着物的工序。
对于成为重复利用对象的识别物，在其表面存在各种各样的附着物的情况较多，但通过利用这样的识别方法，能够识别附着于识别物表面的附着物。
在上述(x)工序中，作为得到第3光谱的方法没有特别限定。例如，从第1光谱减去被识别为含于识别物中的塑料的光谱，得到差光谱就可以。另外，上述(y)工序中的第3光谱和光谱组的对照采用与在实施方案1中记载的对照同样的方法即可。
另外，在本发明的识别方法中，上述(i)工序包含下述工序(i-A)从上述识别物制取试验片(取样)的工序、和(i-B)通过向上述试验片的、相当于上述识别物表面的第1面入射所预定的波数的红外线，且测定在上述第1面中全反射的上述红外线的强度，得到上述第2红外吸收谱的工序、和(i-C)通过向上述试验片的、在上述取样时初次露出的第2面入射所预定的波数的红外线，且测定在上述第2面中全反射的上述红外线的强度，得到上述第1红外吸收谱的工序，在上述(i)工序之后，也可以进一步含有下述工序(X)通过从上述第2红外吸收谱的峰除掉上述第1红外吸收谱的峰，得到第4红外吸收谱的工序；(Y)通过将上述第4红外吸收谱、与上述红外吸收谱组进行对照，来识别附着于上述识别物表面的附着物的工序。
在识别物表面存在附着物的场合，由于从识别物取样出来的试验片的第1面残留附着物，因此可认为第2光谱是包含附着物的光谱的光谱。另一方面，可认为在取样时初次露出的第2面不存在附着物。所以，通过形成这样的识别方法，能够识别存在于识别物表面的附着物。
在上述(X)工序中，作为得到第4光谱的方法没有特别限定。例如，从第2光谱减去第1光谱，得到差光谱也可以。另外，上述(Y)工序中的第4光谱和光谱组的对照采用与在实施方案1中记载的对照同样的方法即可。上述(i)工序也同样地采用与在实施方案1中记载的方法同样的方法即可。
在本发明的识别方法中，上述附着物也可以含有选自油脂、蛋白质、涂料、纤维素以及无机硅酸盐的至少1种物质。这些物质是大多附着于成为重复利用对象的识别物的物质。作为涂料例如可考虑为保护识别物表面而使用的丙烯酸树脂系保护膜等。作为蛋白质例如可考虑手垢等，作为纤维素例如可考虑棉绒等，作为无机硅酸盐例如可考虑尘土等。
在本发明的识别方法中，在上述(y)(或上述(Y))工序中，也可以进行下面表3所示的识别。表3记载的方法与上述表1和表2同样。其中，在附着物的识别中，R值可以不用于识别。例如，在上述(y)(或上述(Y))工序中，上述第3(或第4)红外吸收谱在波数1736cm-1-1744cm-1的范围有峰的情况下，可以识别为上述附着物是选自油脂和涂料的至少1种物质。
表3
(实施方案3)在本实施方案中，说明将识别物表面的污垢的程度定量化的方法的一例。
在本发明的识别方法中，上述(i)工序包含下述工序(i-A)从上述识别物制取试验片(取样)的工序、和(i-B)通过向上述试验片的、相当于上述识别物表面的第1面入射所预定的波数的红外线，且测定在上述第1面中全反射的上述红外线的强度，得到上述第2红外吸收谱的工序、和(i-C)通过向上述试验片的、在上述取样时初次露出的第2面入射所预定的波数的红外线，且测定在上述第2面中全反射的上述红外线的强度，得到上述第1红外吸收谱的工序，还可以进一步包含下述工序(s)求出上述第1红外吸收谱中的波数400cm-1-7000cm-1范围的峰面积D1的工序；(t)求出上述第2红外吸收谱中的波数400cm-1-7000cm-1范围的峰面积D2的工序；(u)求出上述D2除以上述D1的值D(D＝D2/D1)的工序。
从市场回收的识别物表面有时附着污垢。附着污垢的情况下，如果只测定识别物的光谱则得不到准确的光谱，有时难于识别识别物中所含的塑料的种类。因此，从识别物制取试验片，对相当于上述识别物表面的第1面(可认为污垢附着)和在取样时初次露出的第2面(可认为污垢未附着)进行光谱测定，通过定量化各自的光谱中的峰面积的差、具体地讲是求出峰面积的比，能够定量化识别物表面的污垢的程度(表面污染系数)。如果能够定量化识别物表面的污垢的程度，则能够精度更好地识别识别物中所含的塑料的种类。根据得到的表面污染系数D值，(例如D为0.5以下的情况)，也可以进行由重复利用对象除掉识别物等的处理。
进行上述(s)、(t)、(u)各工序的方法没有特别限定。例如，对得到的各光谱进行数学的处理即可。上述(i)工序采用与在实施方案1中记载的方法同样的方法即可。
(实施方案4)在本实施方案中，说明在由识别物得到光谱时，验证是否准确地得到光谱的方法的一例。
在本发明的识别方法中，在上述(ii)工序之后还可以进一步包含下述工序(S)用直线连接上述第1红外吸收谱中的波数2750cm-1附近的峰和波数3140cm-1附近的峰，在第1红外吸收谱上设定第1基线的工序；(T)用直线连接上述第1红外吸收谱中的波数3663cm-1附近的峰和波数3791cm-1附近的峰，在第1红外吸收谱上设定第2基线的工序；(U)将上述第1红外吸收谱中的波数2920cm-1附近的峰强度记为H1，将波数3750cm-1附近的峰强度记为H2，求出上述H2除以上述H1的值H的工序。其中，上述H1是上述第1红外吸收谱相对于上述第1基线的峰强度，上述H2是上述第1红外吸收谱相对于上述第2基线的峰强度。
在此，波数2750cm-1附近的峰意味着以波数2750cm-1为中心，在±4cm-1范围所包含的峰。另外，在上述范围包含多个峰的情况下，意味着强度最大的峰。即使关于在上述(S)、(T)和(U)各工序的其他波数附近的峰，进行同样的判断也可。
在测定识别物的红外吸收谱时，如果向识别物入射红外线，且测定在识别物表面全反射的红外线的强度的检测部和识别物确实地接触，则能够精度更好地识别识别物中所含的塑料的种类。为此，需求验证上述检测部和识别物是否确实地接触的方法。
当识别物和检测部的接触为不完全的状态时，在两者间存在空气层。由于空气层含有水蒸气，因此通过从对识别物测定的光谱解析怎样程度地包含水蒸气的光谱，能够验证识别物和检测部的接触状态。
因此，对应于水蒸气的波数3750cm-1附近的峰强度记为H2除以作为树脂识别的基准的波数2920cm-1附近的峰强度H1，通过求出其值H，能够验证识别物和检测部的接触状态。例如，如果上述的H值为0.3以上，则判断为水蒸气的峰强度高，可以判断为识别物和检测部的接触不完全，此情况下，修正识别物的配置，再进行测定等为好。另外，如果上述的H值不到0.3，则连续地继续进行识别物中所含的塑料的种类的识别处理即可。
进行上述(S)、(T)和(U)各工序的方法没有特别限定。例如，对得到的各光谱进行数学的处理即可。
本发明只要不脱离其意图和本质的特征，则能适用于其他的实施方案。本说明书所公开的实施方案在所有的点上均是说明性的，而不是限定性的。本发明的范围不是通过上述说明，而是通过附上的权利要求来表示，处于与权利要求均等的意思和范围的全部变更都包含在其中。
如以上说明的那样，根据本发明的塑料的识别方法，即使在作为识别对象的塑料着色的情况下、含有阻燃剂等添加剂的情况下，也能够精度更好地识别识别物中所含的塑料的种类。
权利要求
1.一种塑料的识别方法，包括下述工序(i)通过向含有塑料的识别物入射所预定的波数的红外线，且测定在上述识别物中全反射的上述红外线的强度，得到第1红外吸收谱的工序、和(ii)通过将上述第1红外吸收谱、与对所预定的物质组测定的红外吸收谱组进行对照，识别上述识别物中所含的塑料的工序；其中，上述所预定的物质组是含塑料的物质组；上述红外吸收谱组的各红外吸收谱是，通过分别向上述所预定的物质组中所含的各物质入射所预定的波数的红外线，且测定在上述物质中全反射的上述红外线的强度，从而得到的红外吸收谱；上述对照通过比较上述第1红外吸收谱的峰、和上述红外吸收谱组的各红外吸收谱的峰来进行。
2.根据权利要求1所记载的塑料的识别方法，上述(i)工序包括(i-a)从上述识别物制取试验片的工序、和(i-b)通过向上述试验片入射所预定的波数的红外线，且测定在上述试验片中全反射的上述红外线的强度，得到上述第1红外吸收谱的工序。
3.根据权利要求1所记载的塑料的识别方法，上述(i)工序包括(i-A)从上述识别物制取试验片的工序、和(i-B)通过向上述试验片的、相当于上述识别物表面的第1面入射所预定的波数的红外线，且测定在上述第1面中全反射的上述红外线的强度，得到上述第2红外吸收谱的工序、和(i-C)通过向上述试验片中的、在上述制取试验片时初次露出的第2面入射所预定的波数的红外线，且测定在上述第2面中全反射的上述红外线的强度，得到上述第1红外吸收谱的工序。
4.根据权利要求1所记载的塑料的识别方法，上述所预定的物质组是含有从丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、聚丙烯和聚苯乙烯中选择的至少1种物质的物质组。
5.根据权利要求1所记载的塑料的识别方法，上述所预定的物质组是含有含阻燃剂的塑料的物质组。
6.根据权利要求5所记载的塑料的识别方法，上述含有阻燃剂的塑料是含有四溴双酚A系阻燃剂的丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物。
7.根据权利要求5所记载的塑料的识别方法，上述含有阻燃剂的塑料是含有从十溴系阻燃剂、四溴双酚A系阻燃剂、三嗪系阻燃剂和亚乙基双系阻燃剂中选择的至少1种阻燃剂的聚苯乙烯。
8.根据权利要求1所记载的塑料的识别方法，在上述(ii)工序中，上述第1红外吸收谱在波数906cm-1-914cm-1的范围、波数1023cm-1-1031cm-1的范围和波数2234cm-1-2242cm-1的范围有峰，且在波数1000cm-1-1008cm-1的范围存在的最大峰强度除以在波数1023cm-1-1031cm-1的范围存在的最大峰强度的值为0.5以下的情况下，上述识别物被识别为丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物。
9.根据权利要求1所记载的塑料的识别方法，在上述(ii)工序中，上述第1红外吸收谱在波数1373cm-1-1381cm-1的范围、波数2913cm-1-2921cm-1的范围和波数2946cm-1-2954cm-1的范围有峰的情况下，上述识别物被识别为聚丙烯。
10.根据权利要求1所记载的塑料的识别方法，在上述(ii)工序中，上述第1红外吸收谱在波数1368cm-1-1376cm-1的范围和波数1023cm-1-1031cm-1的范围有峰，且在波数1000cm-1-1008cm-1的范围存在的最大峰强度除以在波数1023cm-1-1031cm-1的范围存在的最大峰强度的值为0.5以下的情况下，上述识别物被识别为不含四溴双酚A系阻燃剂的聚苯乙烯。
11.根据权利要求1所记载的塑料的识别方法，在上述(ii)工序中，上述第1红外吸收谱在波数1368cm-1-1376cm-1的范围和波数1023cm-1-1031cm-1的范围有峰，且在波数1348cm-1-1356cm-1的范围没有峰，且在波数1000cm-1-1008cm-1的范围存在的最大峰强度除以在波数1023cm-1-1031cm-1的范围存在的最大峰强度的值为0.5以下的情况下，上述识别物被识别为不含阻燃剂的聚苯乙烯。
12.根据权利要求1所记载的塑料的识别方法，在上述(ii)工序中，上述第1红外吸收谱在波数1349cm-1-1357cm-1的范围和波数1023cm-1-1031cm-1的范围有峰，且在波数907cm-1-915cm-1的范围没有峰，且在波数1000cm-1-1008cm-1的范围存在的最大峰强度除以在波数1023cm-1-1031cm-1的范围存在的最大峰强度的值为0.5以下的情况下，上述识别物被识别为含十溴系阻燃剂的聚苯乙烯。
13.根据权利要求1所记载的塑料的识别方法，在上述(ii)1序中，上述第1红外吸收谱在波数1000cm-1-1008cm-1的范围和波数1023cm-1-1031cm-1的范围有峰，且在波数1000cm-1-1008cm-1的范围存在的最大峰强度除以在波数1023cm-1-1031cm-1的范围存在的最大峰强度的值为0.5以上的情况下，上述识别物被识别为含四溴双酚A系阻燃剂的聚苯乙烯。
14.根据权利要求1所记载的塑料的识别方法，在上述(ii)工序中，上述第1红外吸收谱在波数1356cm-1-1364cm-1的范围、波数1227cm-1-1235cm-1的范围、波数1085cm-1-1093cm-1的范围和波数1023cm-1-1031cm-1的范围有峰，且在波数1000cm-1-1008cm-1的范围存在的最大峰强度除以在波数1023cm-1-1031cm-1的范围存在的最大峰强度的值为0.5以下的情况下，上述识别物被识别为含三嗪系阻燃剂的聚苯乙烯。
15.根据权利要求1所记载的塑料的识别方法，在上述(ii)工序中，上述第1红外吸收谱在波数1369cm-1-1377cm-1的范围、波数1137cm-1-1145cm-1的范围、波数742cm-1-750cm-1的范围和波数1023Gm-1-1031cm-1的范围有峰，且在波数1000cm-1-1008cm-1的范围存在的最大峰强度除以在波数1023cm-1-1031cm-1的范围存在的最大峰强度的值为0.5以下的情况下，上述识别物被识别为含亚乙基双系阻燃剂的聚苯乙烯。
16.根据权利要求1所记载的塑料的识别方法，在上述(ii)工序之后，还进一步包含下述工序(x)通过从上述第1红外吸收谱的峰除掉被识别为含于上述识别物中的塑料的红外吸收谱的峰，得到第3红外吸收谱的工序；(y)通过将上述第3红外吸收谱、与上述红外吸收谱组进行对照，来识别附着于上述识别物表面的附着物的工序。
17.根据权利要求16所记载的塑料的识别方法，上述附着物含有选自油脂、蛋白质、涂料、纤维素以及无机硅酸盐的至少1种物质。
18.根据权利要求16所记载的塑料的识别方法，在上述(y)工序中，上述第3红外吸收谱在波数1736cm-1-1744cm-1的范围有峰的情况下，识别为上述附着物是选自油脂和涂料的至少1种物质。
19.根据权利要求16所记载的塑料的识别方法，在上述(y)工序中，上述第3红外吸收谱在波数1646cm-1-1654cm-1的范围和波数1541cm-1-1549cm-1的范围有峰的情况下，上述附着物被识别为蛋白质。
20.根据权利要求16所记载的塑料的识别方法，在上述(y)工序中，上述第3红外吸收谱在波数1000cm-1-1100cm-1的范围有峰的情况下，识别为上述附着物是选自纤维素和无机硅酸盐的至少1种物质。
21.根据权利要求3所记载的塑料的识别方法，在上述(i)工序之后，还进一步包含下述工序(X)通过从上述第2红外吸收谱的峰除掉上述第1红外吸收谱的峰，得到第4红外吸收谱的工序；(Y)通过将上述第4红外吸收谱、与上述红外吸收谱组进行对照，来识别附着于上述识别物表面的附着物的工序。
22.根据权利要求3所记载的塑料的识别方法，在上述(i)工序之后，还进一步包含下述工序(s)求出上述第1红外吸收谱中的波数400cm-1-7000cm-1范围的峰面积D1的工序；(t)求出上述第2红外吸收谱中的波数400cm-1-7000cm-1范围的峰面积D2的工序；(u)求出上述D2除以上述D1的值D的工序。
23.根据权利要求1所记载的塑料的识别方法，在上述(ii)工序之后，还进一步包含下述工序(S)用直线连接上述第1红外吸收谱中的波数2750cm-1附近的峰和波数3140cm-1附近的峰，在第1红外吸收谱上设定第1基线的工序；(T)用直线连接上述第1红外吸收谱中的波数3663cm-1附近的峰和波数3791cm-1附近的峰，在第1红外吸收谱上设定第2基线的工序；(U)将上述第1红外吸收谱中的波数2920cm-1附近的峰强度记为H1，将波数3750cm-1附近的峰强度记为H2，求出上述H2除以上述H1的值H的工序，其中，上述H1是上述第1红外吸收谱相对于上述第1基线的峰强度，上述H2是上述第1红外吸收谱相对于上述第2基线的峰强度。
全文摘要
本发明的塑料的识别方法，包括(i)通过向含有塑料的识别物入射所预定的波数的红外线，且测定在上述识别物中全反射的上述红外线的强度，得到第1红外吸收谱的工序、和(ii)通过将上述第1红外吸收谱、与对所预定的物质组测定的红外吸收谱组进行对照，识别上述识别物中所含的塑料的工序，上述所预定的物质组是含塑料的物质组，上述红外吸收谱组的各红外吸收谱是，通过分别向上述所预定的物质组中所含的各物质入射所预定的波数的红外线，且测定在上述物质中全反射的上述红外线的强度，从而得到的红外吸收谱，上述对照通过比较上述第1红外吸收谱的峰、和上述红外吸收谱组的各红外吸收谱的峰来进行。采用这种识别方法，即使是着色的场合、含有阻燃剂等添加剂的场合也能够精度更好地识别塑料的种类。
文档编号G01N21/35GK1524178SQ0281358
公开日2004年8月25日 申请日期2002年11月25日 优先权日2001年11月28日
发明者久江正一, 后藤辉夫, 久角隆雄, 岩本洋, 德升弘幸, 岛村敏夫, 夫, 幸, 雄 申请人:株式会社松下回音技术中心