引言：废塑料分拣的重要性
废塑料回收是循环经济的重要组成部分，但塑料种类繁多，若分拣不当，不仅会导致经济损失，还可能引发环保风险。例如，将PVC混入PET回收流中，会产生有毒气体，污染环境。本文将详细解析废塑料分拣鉴定方法，帮助您精准识别各类塑料，避免潜在损失。
塑料分类基础
在开始分拣之前，了解常见塑料类型至关重要。以下是几种主要塑料及其特性：
- PET (聚对苯二甲酸乙二醇酯)：常用于饮料瓶，透明或浅色，耐热性一般。
- HDPE (高密度聚乙烯)：用于牛奶瓶、洗涤剂瓶，不透明，耐化学腐蚀。
- PVC (聚氯乙烯)：用于管道、电线绝缘层，可能含增塑剂，燃烧时释放氯气。
- LDPE (低密度聚乙烯)：用于塑料袋、薄膜，柔软，透明。
- PP (聚丙烯)：用于食品容器、汽车部件，耐热性好。
- PS (聚苯乙烯)：用于泡沫塑料、一次性餐具，脆性大。
了解这些基础信息后，我们进入具体的分拣鉴定方法。
视觉与触觉初步分拣
视觉检查
视觉检查是最基本的分拣方法。通过观察颜色、透明度和形状，可以初步判断塑料类型。
- PET：通常透明或浅色，瓶身有“1”标识。
- HDPE：不透明，多为白色或本色，瓶身有“2”标识。
- PVC：透明或半透明，可能有蓝色或绿色色调，瓶身有“3”标识。
- LDPE：柔软薄膜，透明或有色，瓶身有“4”标识。
- PP：半透明或不透明，多为白色或彩色，瓶身有“5”标识。
- PS：透明或不透明，脆性大，瓶身有“6”标识。
例子：在回收站，工作人员通过观察瓶子底部的回收标识（如“1”代表PET）快速分类。例如，一个透明的饮料瓶，底部有“1”，即可归为PET。
触觉检查
触觉检查通过手感判断塑料的硬度、柔韧性和光滑度。
- PET：较硬，不易弯曲。
- HDPE：坚硬，有韧性。
- PVC：柔软但有弹性，表面光滑。
- LDPE：非常柔软，易拉伸。
- PP：有一定硬度，耐弯曲。
- PS：脆硬，易碎。
例子：拿起一个塑料袋，感觉非常柔软且易拉伸，可能是LDPE；而一个硬质容器，不易弯曲，可能是HDPE或PP。
燃烧测试法
燃烧测试是一种快速鉴定塑料类型的方法，但需在安全环境下进行，注意通风和防火。
测试步骤
- 取一小块塑料样品。
- 用镊子夹住，靠近火焰。
- 观察燃烧情况、火焰颜色、气味和残留物。
各类塑料燃烧特性
- PET：易燃，燃烧时熔化滴落，有甜味，残留黑色硬块。
- HDPE：易燃，燃烧时熔化滴落，有石蜡味，残留蜡状物。
- PVC：难燃，离火即灭，有氯的刺激性气味，残留黑色硬块。
- LDPE：易燃，燃烧时熔化滴落，有石蜡味，残留蜡状物。
- PP：易燃，燃烧时熔化滴落，有石油味，残留蜡状物。
- PS：易燃，燃烧时有黑烟，有苯乙烯味，残留黑色硬块。
例子：取一块塑料燃烧，若离火即灭且有刺激性氯味，可判断为PVC。这种方法在小型回收作坊中常用，但需注意安全。
密度测试法
密度测试通过测量塑料在水中的浮沉来判断类型，因为不同塑料的密度不同。
测试步骤
- 准备密度溶液（如水、酒精、盐水等）。
- 将塑料样品放入溶液中。
- 观察浮沉情况。
各类塑料密度及浮沉
- PET：密度约1.38 g/cm³，沉于水。
- HDPE：密度约0.95 g/cm³，浮于水。
- PVC：密度约1.38 g/cm³，沉于水。
- LDPE：密度约0.92 g/cm³，浮于水。
- PP：密度约0.90 g/cm³，浮于水。
- PS：密度约1.05 g/cm³，沉于水。
例子：将一块塑料放入水中，若浮起，可能是HDPE、LDPE或PP；若沉下，可能是PET、PVC或PS。进一步用盐水（密度约1.2 g/cm³）测试，PET和PVC会沉，而PS会浮。
红外光谱分析法
红外光谱分析是高科技鉴定方法，通过分析塑料分子的振动频率来识别类型，精度高，但需要专业设备。
测试原理
每种塑料都有独特的红外吸收光谱，类似于“分子指纹”。通过傅里叶变换红外光谱仪（FTIR）扫描样品，得到光谱图，与数据库比对即可识别。
测试步骤
- 准备塑料样品，表面清洁。
- 将样品放入FTIR样品室。
- 运行扫描，获取光谱图。
- 分析光谱特征峰。
各类塑料红外特征
- PET：在1710 cm⁻¹处有强羰基峰。
- HDPE：在2910 cm⁻¹和2840 cm⁻¹处有亚甲基峰。
- PVC：在600-700 cm⁻¹处有C-Cl键峰。
- LDPE：类似HDPE，但峰形略有不同。
- PP：在1370 cm⁻¹处有甲基峰。
- PS：在1600 cm⁻¹和1490 cm⁻¹处有苯环峰。
例子：在实验室中，取一块未知塑料，用FTIR扫描，发现在1710 cm⁻¹处有强峰，即可确认为PET。这种方法常用于大型回收企业，确保高纯度回收。
热分析法
热分析法通过加热塑料，观察其热行为来鉴定类型，如差示扫描量热法（DSC）和热重分析（TGA）。
DSC测试
DSC测量塑料在加热过程中的热量变化，不同塑料有独特的熔融峰和结晶峰。
- PET：熔点约250°C。
- HDPE：熔点约130°C。
- PVC：无明显熔点，分解温度约200°C。
- LDPE：熔点约110°C。
- PP：熔点约165°C。
- PS：熔点约240°C。
例子：将样品放入DSC仪器，加热至300°C，若在250°C处出现吸热峰，可判断为PET。这种方法适用于混合塑料的精确分拣。
化学试剂法
化学试剂法通过塑料与特定试剂的反应来鉴定类型，适用于现场快速检测。
常用试剂及反应
- 丙酮：PS在丙酮中溶解，其他塑料不溶。
- 环己酮：PVC在环己酮中溶解。
- 二甲苯：PP在二甲苯中溶解。
- 四氢呋喃：PS和PVC溶解。
测试步骤
- 准备塑料样品和试剂。
- 将样品放入试剂中，观察溶解情况。
- 结合其他方法确认。
例子：取一块塑料放入丙酮中，若溶解，则为PS；若不溶，再用环己酮测试，若溶解，则为PVC。这种方法简单，但需注意试剂安全。
近红外光谱法（NIR）
近红外光谱法是一种快速、无损的鉴定方法，常用于在线分拣系统。
测试原理
近红外光照射塑料，分子振动产生吸收光谱，不同塑料吸收模式不同。
测试步骤
- 将塑料样品置于NIR光谱仪下。
- 获取近红外光谱。
- 与数据库比对识别。
各类塑料NIR特征
- PET：在1660 nm和2100 nm处有特征峰。
- HDPE：在1200 nm和1700 nm处有特征峰。
- PVC：在1150 nm和1650 nm处有特征峰。
- LDPE：类似HDPE，但峰位略有偏移。
- PP：在1180 nm和1680 nm处有特征峰。
- PS：在1140 nm和1620 nm处有特征峰。
例子：在回收线上，NIR传感器扫描传送带上的塑料瓶，实时识别PET和HDPE，分拣准确率可达98%以上。
X射线荧光光谱法（XRF）
XRF主要用于检测塑料中的添加剂和杂质，如卤素、重金属，特别适用于PVC识别。
测试原理
X射线激发塑料中的原子，产生特征X射线荧光，通过分析荧光光谱识别元素。
测试步骤
- 将塑料样品放入XRF仪器。
- 运行扫描，获取元素谱图。
- 分析特征元素，如氯（Cl）表示PVC。
应用示例
- PVC：含有氯元素，在XRF谱图中显示氯峰。
- 其他塑料：不含氯或含量极低。
例子：在废塑料堆中，用XRF手持设备扫描，若检测到高含量氯，可快速识别PVC，避免混入其他回收流。
热解-GC/MS法
热解-GC/MS是一种高级分析方法，通过热解塑料并分析产物来鉴定类型。
测试原理
塑料在高温下热解，产生特定气体，通过气相色谱（GC）分离，质谱（MS）检测，得到热解色谱图。
测试步骤
- 将塑料样品放入热解炉。
- 加热至500-600°C，热解产物进入GC/MS。
- 分析热解产物谱图，与数据库比对。
各类塑料热解产物
- PET：产生苯甲酸、乙醛等。
- HDPE：产生烷烃、烯烃。
- PVC：产生苯、甲苯、氯化氢。
- LDPE：类似HDPE。
- PP：产生丙烯、烷烃。
- PS：产生苯乙烯、甲苯。
例子：取一块塑料热解，GC/MS检测到氯化氢和苯，可确认为PVC。这种方法用于科研和高端质检。
机器视觉与AI分拣系统
现代回收厂采用机器视觉和AI技术，实现自动化分拣。
系统组成
- 摄像头：捕捉塑料图像。
- 光谱仪：获取光谱数据。
- AI算法：基于深度学习分类。
工作流程
- 塑料在传送带上通过。
- 摄像头和光谱仪采集数据。
- AI实时分类，机械臂分拣。
例子：在智能回收厂，AI系统通过图像和NIR数据，将PET瓶从混合废料中分拣出来，效率比人工高10倍。
经济损失与环保风险避免策略
经济损失避免
- 精准分拣：提高回收料纯度，售价更高。例如，纯PET颗粒比回收混合料价格高30%。
- 减少污染：避免PVC混入，防止设备腐蚀，降低维修成本。
- 合规处理：遵守环保法规，避免罚款。
环保风险避免
- 防止有毒气体：PVC燃烧产生二噁英，需严格分离。
- 减少 landfill：提高回收率，降低环境负担。
- 可持续发展：支持循环经济，减少原生塑料使用。
例子：一家回收厂因未分拣PVC，导致焚烧炉产生氯气，被罚款50万元。通过引入红外光谱分拣，避免了类似风险。
结论
精准识别废塑料类型是回收行业的核心技能。从简单的视觉检查到高科技的红外光谱和AI系统，多种方法可结合使用。建议根据规模和需求选择合适方法：小型作坊用视觉和燃烧测试，大型企业用光谱和AI。通过正确分拣，不仅能避免经济损失，还能降低环保风险，推动可持续发展。
如果您有具体场景或问题，欢迎进一步咨询！