树脂片的挑选方法以及树脂片的挑选装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及树脂片的挑选方法以及树脂片的挑选装置，特别是涉及为了从具有不 特定的形状、各种种类的树脂混合存在的大量树脂片以及树脂以外的异物中去除含有特定 元素的树脂片而挑选树脂片的方法以及使用了该方法的树脂片的挑选装置。
【背景技术】
[0002] 在对由某种物质构成的物体照射了X射线时，该物体吸收的X射线的量由该物质 含有的元素的种类和密度、以及物体的厚度而决定。在想要根据X射线的吸收特性来区分 材质不同的多个物体时，需要考虑物体含有的元素对X射线的吸收所造成的影响、以及物 体的厚度对X射线的吸收所造成的影响。在前者的影响比后者的影响大的情况下，能够以 X射线的透射率来判断物体的材质。例如，在判定在食品中包含的金属异物的情况下，仅通 过获取X射线的透射图像，就能够判定有无金属异物。
[0003] 但是，在各个试样含有的元素的原子序数接近的情况下，相比于含有元素对X射 线的吸收所造成的影响，无法忽略物体的厚度对X射线的吸收所造成的影响。因此，在原理 上难以针对形状不同的大量物体，根据X射线的吸收量来区分在各个物体中含有的物质。
[0004] 在内部包含X射线的吸收倾向接近的物质的情况下，作为用于能够通过X射线的 吸收测定来进行例如身体组织中的骨的判定或者食品中的骨异物的判定的手法，已知能量 减影法（energysubstractionmethod)。在能量减影法中，使用能量区域不同的两种X射 线，测定各个X射线的吸收特性，并取其差分，从而能够高灵敏度地检测含有的物质的差 异。具体而言，针对测定对象物，测定低能量X射线的吸收特性和高能量X射线的吸收特性， 取所得到的各个透射率的自然对数，进行基于恰当地选择的参数的加权，之后，进行差分处 理。如后所述，由于通过恰当地选择加权的系数，针对被测定物中的特定物质，差分值能够 不依赖于被测定物的厚度而在理论上成为零，所以能够高灵敏度地判别特定物质和其以外 的物质。
[0005] 为了使用能量减影法，需要测定能量不同的两种X射线的吸收，以前使用两个X射 线源和两个X射线传感器。当前，使用了能够使用产生连续X射线的X射线源来分别检测 低能量的X射线和高能量的X射线的吸收的双能X射线传感器。通过使用一个X射线源和 一个双能X射线传感器，能够利用能量减影法。
[0006] 为了最大限度地利用能量减影法的效果，需要将加权参数设定为最佳。作为用于 自动地设定参数的方法，提出了在获取了基于X射线透射强度的图像之后，进行独立分量 分析的方法（例如参照日本特开2010-91483号公报）。根据该方法，经由获取图像、变换独 立分量分析用的图像、根据变换而得的图像来设定参数、获取仅强调了异物的图像这一连 串的流程，能够获取仅强调了想要判定的物质的图像。
[0007]另一方面，在废塑料的回收业务中，要求如下的技术：为了从各种各样的废塑料的 树脂片中正确地区分成为去除对象的、含有成为回收的障碍的添加剂的树脂片以及金属异 物，仅挑选适合于回收的有用的树脂片。
【发明内容】
[0008] 在想要在从废家电产品等中产生的树脂材料的回收设备中应用上述能量减影法 的方法，与包含不适合于回收的添加物的树脂材料区分而挑选有用的树脂材料的情况下， 需要考虑以下那样的点。
[0009] 1.成为挑选作业的对象物的树脂片是混合了将包含各种添加材料的树脂制零件 破碎而得的树脂片的材料。在挑选作业中想要去除的添加材料的种类繁多。
[0010] 2.因为对于在输送装置上不规则地排列的状态的大量树脂片独立地进行判定，所 以需要同时高速地进行多个处理。
[0011] 作为在树脂材料的回收利用中成为障碍的添加物，有例如玻璃纤维以及溴系阻燃 剂。在工业上，需要在一个装置中判定含有这些性质不同的添加物的树脂并去除。
[0012] 另外，为了高速地执行多个树脂片的同时挑选，使用图像诊断那样的高度的处理 并不恰当。因此，需要针对作为对象的树脂片的每个测定值，直接使用通过能量减影法计算 出的差分值来挑选。本申请的发明人发现：在应去除的添加材料存在多个种类、且构成各个 添加材料的元素针对X射线的吸收倾向不同的情况下，通过基于与预先设定的阈值的比较 的判定，有时会无法正确地判别。
[0013] 特别是，在树脂材料的回收工厂中的挑选作业中，应用能量减影法的情况下，由于 还有作为被测定对象异物包含金属的情形，所以考虑为上述问题的影响更大。
[0014] 本发明是为了解决上述那样的问题点而完成的，目的在于提供一种用于从混合了 包含多种原材料的树脂片的材料中高速地区分可回收的树脂片、和不适于回收的树脂片以 及树脂以外的异物来挑选可回收的树脂片的挑选方法、以及用于使用该方法来挑选树脂片 的挑选装置。
[0015] 另外，在此，挑选是指选出由于能够回收利用等理由而判断为有用的材料（有利 材料）的行为。
[0016] 本发明的树脂片的挑选方法具备：X射线检查工序，对树脂片照射包括能量范围 不同的第一X射线和第二X射线的X射线，测定透射了树脂片的第一X射线的强度即第一 透射强度、和透射了树脂片的第二X射线的强度即第二透射强度；第一判定工序，使用第一 透射强度，判定树脂片是否为有用的树脂片的候选；第二判定工序，对于被第一判定工序判 定为有用的树脂片的候选的树脂片，使用根据第一透射强度和第二透射强度所得到的差分 值，判定是否为有用的树脂片；以及收集工序，收集根据第二判定工序的判定结果被判定为 有用的树脂片。
[0017] 另外，本发明的树脂片的挑选装置具备：输送部，输送树脂片；X射线照射部，对树 脂片照射包括能量范围不同的第一X射线和第二X射线的X射线；透射X射线强度测定部， 测定透射了树脂片的第一X射线的强度即第一透射强度、和透射了树脂片的第二X射线的 强度即第二透射强度；第一判定部，使用第一透射强度，判定树脂片是否为有用的树脂片的 候选；第二判定部，对于被第一判定部判定为有用的树脂片的候选的树脂片，使用根据第一 透射强度和第二透射强度所得到的差分值，判定是否为有用的树脂片；以及挑选部，根据第 二判定部的判定结果，挑选并收集树脂片。
[0018] 根据本发明的树脂片的挑选方法，测定X射线的透射强度，作为第一阶段，通过第 一判定工序进行判定，之后，作为第二个阶段，通过使用能量减影法的第二判定工序进行判 定，从而能够高速地判别想要回收的树脂片、和想要去除的树脂片或金属等异物。另外，即 使在树脂片中包含的元素是多个的情况下，也能够以高精度进行判定来挑选树脂片。
[0019] 本发明的上述以及其它目的、特征、方面以及优点通过与附图关联地理解的与本 发明相关的下面的详细说明将变得清晰。
【附图说明】
[0020] 图1是本发明的实施方式1中的、用于判定有用的树脂片和去除对象物的判定流 程图。
[0021] 图2是示出本发明的实施方式1中的低能量X射线的透射强度与树脂片的厚度的 关系的图。
[0022] 图3是示出用于说明本发明的实施方式1的判定方法的、关于经过第一判定工序 之后的测定对象物的差分值与厚度的关系的图。
[0023] 图4是示出用于说明本发明的实施方式1的判定方法的、差分值S与测定对象物 的厚度的关系的图。
[0024] 图5是本发明的实施方式2中的、用于判定有用的树脂片和去除对象物的判定流 程图。
[0025] 图6是示出本发明的实施方式2中的、设定为低能量X射线的透射强度的区域1 的例子的图。
[0026] 图7是示出本发明的实施方式2中的、设定为差分值的区域2的例子的图。
[0027] 图8是示出本发明的实施方式2中的、对于低能量X射线的透射强度的阈值1的 调整方法的图。
[0028] 图9是示出用于说明本发明的实施方式2中的差分值参数的自动调整的、低能量 X射线的透射强度与差分值的关系的图。
[0029] 图10是示出用于说明本发明的实施方式2中的差分值参数的自动调整的、低能量 X射线的透射强度与差分值的关系的图。
[0030] 图11是本发明的实施方式3中的、用于判定有用的树脂片和去除对象物的判定流 程图。
[0031] 图12是示出本发明的实施方式3中的、低能量X射线的透射强度与树脂片的厚度 的关系的图。
[0032] 图13是示出本发明的实施方式3中的、差分值S与树脂片的厚度的关系的图。
[0033] 图14是示意地示出本发明的实施方式4的挑选装置的结构的图。
[0034] 图15是示意地示出本发明的实施方式5的挑选装置的结构的图。
[0035] 图16是示意地示出本发明的实施方式6的挑选装置的结构的图。
【具体实施方式】
[0036] 以下，使用附图，对发明的实施方式进行说明。另外，由于本发明在用于作为挑选 对象从废塑料中挑选在回收中利用的树脂片的情况下特别有效，所以以下说明使用废塑料 的树脂片作为挑选对象的情况的例子。
[0037] 实施方式1·
[0038] 关于在家电产品等中所使用的塑料原材料，多使用为了提高强度而含有玻璃纤维 的材料、或者为了赋予阻燃性而添加有阻燃剂的材料。为了从废家电产品等中回收废塑料 并再次用作塑料原材料，需要排除由含有这些添加物的塑料构成的树脂片，仅挑选由有用 的塑料材料构成的树脂片。在此，将不含有在回收中成为障碍的添加剂等、为了用于回收而 期望挑选的树脂片称为"有用的树脂片"。另外，本说明书中的"添加剂"是指具有作为树脂 的主要构成要素的、原子序数小的元素（在此设为氢（Η)、碳（C)、氮（Ν)、氧（0))以外的元 素的添加剂。另外，由于如果添加剂的含有量是微量则能够用于回收，所以也可以作为有用 的树脂片来处理。
[0039] 在树脂片含有玻璃纤维的情况下，含有相对高能量的X射线的吸收率比相对低能 量的X射线的吸收率低的硅（Si)那样的元素。以下，将这样的树脂片称为X射线吸收小异 物。
[0040] 另外，由于阻燃剂含有溴（Br)那样的元素作为添加剂，所以相比于相对低能量X 射线的吸收率，相对高能量X射线的吸收率也不降低。另外，关于由金属自身构成的异物， 当然X射线吸收也大。