JP2001305085A - プラスチック片の純度測定方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】選別されたプラスチック片の純度を容易に測定
する。 【解決手段】 加熱トレイ６の底面部に敷き詰めたプラ
スチック片を底面部から加熱して昇温状態または所定温
度まで加熱後の放熱降温状態の一方または両方をサーモ
グラフィ装置２のカメラ部１１によりプラスチック片の
赤外線画像を撮像し、純度検出装置３の純度演算処理部
１４により、前記赤外線画像におけるプラスチック片の
温度分布から熱伝導率の異なるプラスチック片を抽出し
て、プラスチック片の全体面積における熱伝導率の異な
るプラスチック片面積の割合からプラスチックの純度を
測定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、たとえばリサイク
ルされて材質ごとに分別されたプラスチック片の選別精
度を測定するためのプラスチック変の純度測定方法およ
び装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】たとえば樹脂の表面に赤外線を照射し、
その反射波を検出して樹脂の材質屋成分を測定するもの
がある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来の測
定装置は、プラスチックボトルなどの広い面に赤外線を
照射して測定するもので、粉砕されたプラスチック片の
分別回収物の純度を測定することはできないものであっ
た。

【０００４】本発明は上記問題点を解決して、選別され
たプラスチック片の純度を高精度で測定できるプラスチ
ック片の純度測定方法および装置を提供することを目的
とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に請求項１記載のプラスチック片の純度測定方法は、底
面部に敷き詰めたプラスチック片を加熱して温度が上昇
する状態、および底面部に敷き詰めたプラスチック片を
加熱後、冷却して温度が降下する状態の一方または両方
の赤外線画像を撮像し、この赤外線画像におけるプラス
チック片の温度分布から熱伝導率の異なるプラスチック
片を抽出して、プラスチック片の全体面積における熱伝
導率の異なるプラスチック片面積の割合からプラスチッ
クの純度を測定するものである。

【０００６】上記構成によれば、敷き詰めたプラスチッ
ク片を加熱すると、熱伝導率のよいものから順に昇温し
て温度が上昇する。また加熱状態から冷却すると、熱伝
導率のよいものから冷却され温度が降下する。このよう
にプラスチック片のもつ固有の熱伝導率を利用して、赤
外線画像を撮影し、この熱画像からプラスチック片の純
度を容易に精度よく測定することができる。

【０００７】また請求項２記載のプラスチック片の純度
測定装置は、加熱手段を有する底面部にプラスチック片
を敷き詰める加熱トレイと、この加熱トレイの底面部に
敷き詰められたプラスチック片の加熱状態および冷却状
態の少なくとも一方をカメラ部により撮像して赤外線画
像信号を出力し、画像処理部で前記赤外線画像信号を処
理して赤外線画像を形成するサーモグラフィ装置と、前
記画像処理部による赤外線画像から得られるプラスチッ
ク片の温度分布から、熱伝導率の異なるプラスチック片
の混合割合を演算して純度を測定する純度演算処理部を
有する純度検出装置とを具備したものである。

【０００８】上記構成によれば、加熱トレイに敷き詰め
たプラスチック片を加熱すると、熱伝導率のよいものか
ら順に昇温して温度が上昇し、また所定の加熱状態から
放熱または冷却すると、熱伝導率のよいものから冷却さ
れ温度が降下する。このようにプラスチック片のもつ固
有の熱伝導率を利用して、サーモグラフィ装置により加
熱状態または冷却状態のプラスチック片の赤外線画像を
撮像し、この熱画像から純度を容易に精度よく測定する
ことができる。

【０００９】さらに請求項３記載のプラスチック片の純
度測定装置は、上記構成おいて、プラスチック片の加熱
昇温状態および冷却降温状態の両方を撮像し、両方の赤
外線画像からプラスチック片の純度を測定するものであ
る。

【００１０】上記構成によれば、温度の上昇と下降の両
方の温度分布から熱伝導率の異なるプラスチック片を抽
出するので、より精度よく純度が測定できる。

【００１１】

【発明の実施の形態】ここで、本発明に係るプラスチッ
ク片の純度測定装置の実施の形態を図１に基づいて説明
する。

【００１２】この純度測定装置は、伝熱容器１とサーモ
グラフィ装置２と純度検出装置３とで構成されている。
伝熱容器１は、ほぼ均等な大きさに破砕されて選別装置
により選別されたプラスチック片が底面部に重ならない
ように敷き詰められる加熱トレイ６と、加熱トレイ６の
底面部を均一に加熱可能な加熱手段である加熱ヒーター
７と、加熱トレイ６および加熱ヒーター７を覆うカバー
容器８とを具備し、この加熱ヒーター７には、電源スイ
ッチ９を介して電源装置１０が接続されている。

【００１３】前記サーモグラフィ装置２は、カバー容器
８の天井部に貫設され、この加熱トレイ６の底面部を全
面にわたって撮像し赤外線画像信号を出力するカメラ部
１１と、カメラ部１１から赤外線画像信号により底面部
のプラスチック片の赤外線画像を形成する画像処理部１
２と、画像処理部１２により処理された信号を記憶する
メモリー１３とを具備している。

【００１４】純度検出装置３は、メモリー１３からプラ
スチック片の温度分布を示す赤外線画像を入力し、熱伝
導率が異なるために周辺部と上昇温度または下降温度が
異なるプラスチック片の部位を抽出し、プラスチック片
全体の面積に対する熱伝導率の異なるプラスチック片の
占有面積の比率を演算して純度を求める純度演算処理部
１４と、この純度演算処理部１４の画像を表示する表示
装置１５と、純度演算処理部１４やカメラ部１２、電源
スイッチ９に操作信号を送信する操作盤１６とで構成さ
れている。

【００１５】そして、図３に示すように、この純度演算
処理部１４では、図２に示すプラスチックの材質別の熱
伝導率に基づき、加熱または冷却を開始して実験により
選られた最適時間経過後の画像データを取得し(STEP
１)、その後この画像データの二値化処理を行う(STEP
２)。そして、高温部分または低温部分の画素を抽出し
て画素数を計測する(STEP３)。さらにプラスチック片全
体の画素数に対する割合＝純度を演算する(STEP４)。

【００１６】ここでプラスチック片は、ほぼ均一に破砕
されており、またプラスチック片の嵩比重は０．５〜
０．６で単体比重は約１．０であることから、加熱トレ
イ６の底面部に敷き詰められたプラスチック補の隙間
は、底面部全体の約４０〜５０％であり、したがって、
二値化画像の全体の面積のうちもプラスチック片全体
は、５０〜６０％の範囲で検出状態に応じて適正な値が
選択される。

【００１７】上記実施の形態によれば、サーモグラフィ
装置を利用して、容易に分別されたプラスチック片の純
度を容易かつ正確に測定することができ、この純度に基
づいて分別回収されたプラスチック片の再生使用用途を
正確に選択することができる。

【００１８】

【発明の効果】以上に述べたごとく請求項１記載のプラ
スチック片の純度測定方法によれば、敷き詰めたプラス
チック片を加熱すると、熱伝導率のよいものから順に昇
温して温度が上昇する。また加熱状態から冷却すると、
熱伝導率のよいものから冷却され温度が降下する。この
ようにプラスチック片のもつ固有の熱伝導率を利用し
て、赤外線画像を撮影し、この熱画像からプラスチック
片の純度を容易に精度よく測定することができる。

【００１９】また請求項２記載のプラスチック片の純度
測定装置によれば、加熱トレイに敷き詰めたプラスチッ
ク片を加熱すると、熱伝導率のよいものから順に昇温し
て温度が上昇し、また所定の加熱状態から放熱または冷
却すると、熱伝導率のよいものから冷却され温度が降下
する。このようにプラスチック片のもつ固有の熱伝導率
を利用して、サーモグラフィ装置により加熱状態または
冷却状態のプラスチック片の赤外線画像を撮像し、この
熱画像から純度を容易に精度よく測定することができ
る。

【００２０】さらに請求項３記載のプラスチック片の純
度測定装置によれば、温度の上昇と下降の両方の温度分
布から熱伝導率の異なるプラスチック片を抽出するの
で、より精度よく純度が測定できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るプラスチック片の純度測定装置の
実施の形態を示す全体構成図である。

【図２】同純度測定装置により使用される代表的なプラ
スチックの熱伝導率を示す図である。

【図３】同純度測定装置の純度演算処理部の動作を示す
フロー図である。

【符号の説明】

１ 伝熱容器 ２ サーモグラフィ装置 ３ 純度検出装置 ６ 加熱トレイ ７ 加熱ヒーター １１ カメラ部 １２ 画像処理部 １４ 純度演算処理部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 前畑 英彦 大阪府大阪市住之江区南港北１丁目７番89 号 日立造船株式会社内 Ｆターム(参考） 2G040 AA02 AB08 AB09 BA02 BA25 CA02 CA12 CA23 CB03 DA06 DA12 DA15 EA02 EB02 EC03 FA04 HA02 HA16

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】底面部に敷き詰めたプラスチック片を加熱
   して温度が上昇する状態、および底面部に敷き詰めたプ
   ラスチック片を加熱後、冷却して温度が降下する状態の
   一方または両方の赤外線画像を撮像し、 この赤外線画像におけるプラスチック片の温度分布から
   熱伝導率の異なるプラスチック片を抽出して、プラスチ
   ック片の全体面積における熱伝導率の異なるプラスチッ
   ク片面積の割合からプラスチックの純度を測定すること
   を特徴とするプラスチック片の純度測定方法。
2. 【請求項２】加熱手段を有する底面部にプラスチック片
   を敷き詰める加熱トレイと、 この加熱トレイの底面部に敷き詰められたプラスチック
   片の加熱状態および冷却状態の少なくとも一方をカメラ
   部により撮像して赤外線画像信号を出力し、画像処理部
   で前記赤外線画像信号を処理して赤外線画像を形成する
   サーモグラフィ装置と、 前記画像処理部による赤外線画像から得られるプラスチ
   ック片の温度分布から、熱伝導率の異なるプラスチック
   片の混合割合を演算して純度を測定する純度演算処理部
   を有する純度検出装置とを具備したことを特徴とするプ
   ラスチック片の純度測定装置。
3. 【請求項３】プラスチック片の加熱昇温状態および冷却
   降温状態の両方を撮像し、両方の赤外線画像からプラス
   チック片の純度を演算することを特徴とする請求項２記
   載のプラスチック片の純度測定装置。