用于塑料化合物分类的计算机实现的方法与流程

本公开涉及用于塑料化合物分类的计算机实现的方法、用于这种方法的计算机程序元件、存储这种计算机程序元件的计算机可读介质、塑料化合物分类装置、用于塑料化合物分类的系统，以及在这种方法中基于计算机的数据库的用途。

背景技术：

1、塑料在重量轻、耐用、成本低、适用于宽温度范围、良好的耐温性和耐光性以及易于加工的能力方面显示出巨大的优势。由于这些益处，全球对塑料的需求每年都在增加，并且因此塑料的全球产量达到每年三位数的百万吨。很大一部分塑料用于包装、汽车和电子产品。在使用或使用寿命结束后，只有一小部分生成的塑料废物被重复使用。塑料废物回收是减少塑料废物和节约自然资源的一种选择。由于聚合物类型、等级、共混物和/或添加剂种类繁多，塑料废物的回收需要对塑料废物进行分离和分类。因此，分类是塑料废物回收的主要问题。回收对塑料废物回收的经济方面以及价值链中塑料的可持续性具有重大影响。

2、有鉴于此，发现进一步需要提供一种用于回收塑料的方法。

技术实现思路

1、因此，本发明的一个目的是提供一种控制和改进塑料化合物分类的方法。

2、通过独立权利要求的主题解决在阅读以下描述时变得显而易见的这些和其它目的。从属权利要求涉及本公开的优选实施例。

3、根据本公开的第一方面，提供了一种用于对塑料化合物进行分类的计算机实现的方法，包括以下步骤：提供基于计算机的数据库，该基于计算机的数据库包括关于多个标记的条目，每个标记识别特定的塑料化合物；接收来自塑料化合物样本的扫描数据；基于所接收的扫描数据和数据库的多个标记识别塑料化合物样本中的标记；基于塑料化合物样本的所识别的标记对塑料化合物进行分类。

4、换句话说，本公开提出采用标记明确地标记塑料化合物，并且从而生成塑料化合物的id。塑料化合物的特性，诸如聚合物类型、等级、共混物、重复使用次数、可持续性得分等，都分配给了id。id的信息数据和塑料化合物的特性存储在数据库中。通过扫描，塑料化合物、标记以及由此塑料化合物的id被确定并与数据库匹配。匹配的结果揭示塑料化合物的特性，诸如塑料的类型或回收材料的含量或可持续性得分。因此，用户(例如塑料部件的回收公司)可以对塑料化合物进行分类，或者例如产品零售商可以在反向自动售货机中对塑料化合物进行分类。

5、所提出的方法可能有利于对由不同材料层和不同材料组合组成的塑料化合物进行分类。所提出的方法可能有利于在回收和非回收塑料化合物之间进行分类。所提出的方法可进一步有利于在食品级和非食品级塑料化合物之间进行分类。所提出的方法可进一步有利于根据塑料化合物的回收循环次数进行分类。所提出的方法可进一步有利，因为分类对塑料化合物的颜色不敏感。所提出的方法可进一步有利，因为可以通过收缩标签进行分类。

6、所提出的方法不限于塑料价值链中的生命结束/回收步骤，而是可用于塑料价值链中任何步骤的任何目的。例如，该方法可用于改善塑料化合物(诸如塑料包装)零售中的客户互动/体验。所提出的方法可有利于建立塑料部件的有效回收经济。所提出的方法可进一步有利地用作包括可持续性得分的产品履历的基础，并且其中进一步的信息(例如，采用特定塑料化合物的所生产的产品)被添加到履历并存储在数据库中。所提出的方法可进一步有利于减少塑料废物并增加的回收塑料废物的量。所提出的方法有助于最小化材料交叉污染，并最大化再加工塑料化合物的质量和充分地最大化再加工塑料化合物的价值。所提出的方法还可用于触发材料从机械回收循环退出到其它回收可能性，即化学回收、热回收(焚烧)或有机回收。

7、术语可持续性得分在当前情况下应被广义理解并且包括被配置为呈现关于塑料化合物的可持续性的信息的数字，其中可持续性优选地涉及塑料化合物的回收材料的含量和/或塑料化合物的回收材料的回收循环次数。可持续性得分可包括度量，例如口头编码“差”、“好”、“非常好”或颜色编码“红色”、“橙色”、“绿色”或数字编码“1”、“2”、“3”。可持续性得分不限于上述示例。可持续性得分可基于主配料商和加工商为oem、零售商或最终客户提交的数据。术语基于计算机的数据库在当前情况下应被广义地理解并且包括被配置为存储和管理数据的任何数据库或数据系统。数据库可以是中央或分散组织的并且可以包括对不同用户的不同访问授权(例如读、读/写等)。数据库可以在云服务器上存储和执行。数据库可以实现为区块链网络。区块链可以增加对伪造数据的保护，并且因此增加客户的信任。区块链可以增加分析能力(例如确定回收塑料化合物的循环次数)。术语条目在当前情况下应被广义地理解并且包括可以存储在数据库中的任何数据，优选地术语条目在当前情况下涉及塑料化合物的id，例如二进制代码。术语标记在当前情况下被广义地理解并且包括被配置为公开与塑料化合物id相关的信息的元素。术语标记可包括化学示踪剂，即嵌入塑料树脂中的分子，其作为分子存在或不存在时的二进制代码。这种化学示踪剂示出各种光谱特性并且因此是可检测的(例如在uv光下是荧光的)。通过添加不同的化学示踪剂，每种都有独特的光谱，可以创建代码，该代码作为数据库的条目。这些化学示踪剂可能是有利的，因为它们对变形或其它物理应力不敏感，并且因此提高了塑料化合物在生命周期期间的可检测性。术语标记可进一步包括qr数据、数字水印、条形码。术语扫描数据在当前情况下被广义地理解并且包括从扫描和/或检测过程接收的任何数据。优选地，扫描数据包括来自光谱分析和光学扫描仪(例如智能电话的相机)的数据。术语塑料化合物在当前情况下应被广义地理解并且包括在塑料材料的生命周期或价值链的任何可能阶段中的任何塑料材料。优选地，术语塑料化合物包括塑料原料(例如pe、pp、pet原料)、半加工塑料材料(例如半成品电子和/或汽车内部部件)、成品塑料材料(例如pet瓶、包装)。

8、在实施例中，计算机实现的方法包括以下步骤：接收存储多个样本扫描数据、多个样本识别标记和/或多个样本分类决策的区块链；将所接收的样本扫描数据、样本的识别标记和/或所确定的样本分类决策上传到区块链中。术语区块链在现有技术中是众所周知的，并且在当前情况下包括使用密码学链接的不断增长的数据/记录列表。数据/记录目前包括样本的多个扫描数据、样本的多个识别标记和/或样本的多个分类决策。数据/记录不限于这些示例。数据/记录还可以包括时间戳和交易数据以及样本产品(例如原料、半成品、最终产品)的相关数据。通过上传样本的多个扫描数据、样本的多个识别标记和/或多个分类决策，开放分类帐由于新记录/条目而被扩展。分类帐可以是分布式分类帐，其中每个用户可具有副本并且可以生成新条目并且其中新条目可能必须由每个用户验证。总之，这可能有利于提高生命周期不同阶段和/或特定塑料原料处理的透明度。这可进一步生成与特定原料化合物相关的新数据点并提高分析能力。这可进一步保护用户免受与特定塑料原料相关的欺骗性条目/数据的影响(例如，多个识别的标记导致伪造数据并揭示由于在区块链中检测到的逻辑错误而导致的欺骗性分类决策)。换句话说，特定塑料原料的扫描数据在交易时(例如任何扫描)记录在区块链中，并且因此揭示原料的履历和与原料相关的其它产品(例如半成品、产品、废物)。通过使用区块链，可以基于上游用户在原料化合物的生命周期中存储的数据条目来提供认证数据。为了访问验证数据和分类决策，客户/用户可以使用应用软件。

9、在实施例中，控制塑料化合物分类的步骤包括：在区块链中识别与样本的识别标记关联的至少一个数据条目；基于至少一个数据条目和所识别的标记控制塑料化合物的分类。换句话说，样本的所识别标记与包括所识别标记的现有条目相匹配。这可揭示特定塑料原料的历史。这可揭示特定塑料原料的重复使用/循环次数。例如，为塑料瓶生产了特定的塑料原料，如果你在另一种产品(例如牙刷)中发现特定的塑料原料，你可以推导出该特定塑料原料的重复使用。这可有利于改进塑料化合物的分类。

10、在实施例中，识别标记的步骤包括确定塑料化合物样本中标记的类型和/或数量。标记的类型可以包括周期系统的元素及其组合。通过确定标记的类型，确定特定塑料原料的id。通过确定标记的数量，可以确定回收塑料原料的份额。这可有利于控制分类决策。标记的确定可以包括uv检测技术、近红外检测技术、中红外检测技术、x射线荧光检测技术、神经元激活技术或磁检测技术，例如nmr。

11、在实施例中，识别标记的步骤包括确定塑料化合物样本中标记的重量部分。通过确定样本中的标记及其体积含量，你还可以通过计算得出重量含量。也可以通过确定样本中不同标记系统的相对比率来进行定量。由于对塑料化合物样本的材料成分的更具体描述，这可能有利于改进塑料化合物的分类。

12、在实施例中，提供了一种方法，其中标记选自由uv标记、nmr标记、ir标记、xrd标记、xrf标记、qr码和/或隐写特征组成的组。

13、在实施例中，提供了一种方法，其中通过用户执行该方法将进一步的信息添加到特定的塑料化合物，其中进一步的信息优选地包括价值链中的阶段和/或产品类型。这可能有利于证明回收含量。

14、在实施例中，提供了一种方法，其中区块链的用户验证每个新条目。这可有利于增加针对伪造条目的保护。

15、在实施例中，提供了一种方法，其中塑料化合物的样本包括选自由以下组成的组的一种或更多种元素：低密度聚乙烯(ldpe)、线性ldpe(lldpe)、高密度聚乙烯(hdpe)、聚甲醛(pom)、聚丙烯(pp)、聚酰胺(pa)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(pbt)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(abs)、聚甲基丙烯酸甲酯(pmma)、热塑性聚氨酯(tpu)、聚苯乙烯(ps)、聚乳酸(pla)、聚氯乙烯(pvc)或聚碳酸酯(pc)。

16、本公开的另一方面涉及一种计算机程序元件，其在被执行时指示处理器执行上述方法的任何一个步骤。计算机程序元件因此可以存储在计算单元上，该计算单元也可能是实施例的一部分。该计算单元可以被配置为执行或诱导执行上述方法的步骤。此外，它可以被配置为操作上述系统的组件。计算单元可以被配置为自动操作和/或执行用户的命令。计算机程序可以加载到数据处理器的工作存储器中。数据处理器因此可以被配备以执行根据前述实施例之一的方法。本公开的该示例性实施例涵盖了从一开始就使用本公开的计算机程序和借助于更新将现有程序变成使用本公开的程序的计算机程序。此外，计算机程序元件可能能够提供所有必要的步骤来完成上述方法的示例性实施例的过程。根据本公开的另一示例性实施例，提出了一种计算机可读介质，诸如cd-rom、usb棒等，其中该计算机可读介质具有存储在其上的计算机程序元件，该计算机程序元件由上一节描述。计算机程序可以存储和/或分布在合适的介质上，诸如光存储介质或固态介质，与其它硬件一起提供或作为其它硬件的一部分提供，但也可以其它形式分布，诸如经由互联网或其它有线或无线电信系统。然而，计算机程序也可以通过像万维网这样的网络呈现并且可以从这种网络下载到数据处理器的工作存储器中。根据本公开的另一示例性实施例，提供了一种用于使计算机程序元件可用于下载的介质，该计算机程序元件被布置为执行根据本公开先前描述的实施例之一的方法。

17、本公开的另一方面涉及一种存储上述计算机程序元件的计算机可读介质。

18、本公开的另一方面涉及一种塑料化合物分类装置，包括：波长扫描仪；可编程控制器；其中，波长扫描仪被配置为扫描塑料化合物的样本；其中，可编程控制器被配置为借助于上述方法对塑料化合物进行分类。术语波长扫描仪在当前情况下应被广义地理解并且包括被配置为确定原子或分子的波长的扫描仪。术语波长扫描仪包括基于uv检测技术、近红外检测技术、中红外检测技术、x射线荧光检测技术或神经元激活技术的扫描仪。术语可编程控制器在当前情况下应被广义地理解并且包括控制器，该控制器被配置为被编程和控制以执行上述方法。术语可编程控制器优选包括智能电话、平板电脑、台式计算机或云的cpu。在该内容中，塑料化合物处理装置优选地包括用户界面，其中用户界面被配置为显示所确定的可持续性得分(例如智能电话的显示器)。

19、本公开的另一方面涉及一种用于塑料化合物分类的系统，包括：基于计算机的数据库，其包括关于多个标记的条目，每个标记识别特定塑料化合物；至少一个接收单元，其被配置为接收来自塑料化合物样本的扫描数据；至少一个处理单元，其被配置为基于所接收的扫描数据和数据库的多个标记来识别塑料化合物样本中的标记；至少一个分类单元，其被配置为基于塑料化合物样本的识别标记来对塑料化合物进行分类。接收单元和/或处理单元可以是分布式硬件组件(例如单独的cpu)、一个硬件组件(例如中央cpu)上的虚拟组件。接收单元可以包括具有特定通信标准(例如以太网、usb、html、nfc、蓝牙、pci等)的接口。分类单元可以例如借助于可控气流对塑料化合物机械地分类。

20、本公开的最后一个方面涉及基于计算机的数据库的用途，该数据库包括关于多个标记的条目，每个标记在上述方法中识别特定塑料化合物和/或来自塑料化合物样本的扫描数据。

21、在实施例中，识别标记的步骤包括基于所述塑料化合物样本中所识别的标记从塑料化合物的先前生命周期确定参数和/或确定塑料化合物的回收塑料的含量。生命周期是指从塑料化合物的生产到其处置和回收的时段。所识别的标记可与特定产品相关联，并且因此可揭示塑料化合物先前生命周期的参数。样本中的所确定的标记的份额可揭示塑料化合物中回收塑料的含量。每次生产塑料化合物时，材料回收商都可以调整塑料化合物中的标记的份额。总之，这可有利于改进塑料化合物的分类。例如，每次材料回收商生产塑料化合物时，都可以将附加标记添加到塑料化合物。标记可以指示塑料化合物已被回收的次数。

22、塑料化合物从分类过程优选到其它回收可能性，非常优选从例如机械回收到化学回收，到热回收(焚烧)和/或到有机回收的退出，可以基于所确定的塑料化合物的生命周期数和/或回收塑料的含量来触发。

23、在进一步的实施例中，所确定的生命周期数和/或塑料化合物的回收塑料含量也可用于触发塑料化合物从闭环回收过程(例如塑料瓶的回收)到另一应用(例如非食品接触包装材料)的退出。