島津製作所,分光によりプラスチックの種類を99%以上の精度で瞬時に識別する装置を開発

島津製作所は,三菱電機と共同で開発した「リサイクルプラスチック高精度素材識別技術」の成果をもとに,プラスチックの種類を99%以上の高精度で瞬時に識別することが可能な樹脂識別装置「IRPF-100」を,10月22日に発売する(ニュースリリース)。価格は1,850万円(税抜)。

プラスチックを回収して再利用するマテリアルリサイクルが求められているが,例えば家電製品においては,手解体で回収できる単一素材からなるプラスチックは全体の一割にも満たず,使用済み製品を破砕して得られる混合プラスチック破砕片(プラスチックフレーク)から高純度な単一素材プラスチックを選別回収することが重要となる。選別回収したプラスチックフレークの品質管理のために,リサイクルの後工程で純度検査が行なわれているが,従来の純度検査は手作業に頼っており,効率性や繰り返し検査精度に課題があった。

同社は今回,フーリエ変換赤外分光光度計(FT-IR)を用いて中赤外光をプラスチックフレークに照射してその反射光を解析することで,ポリプロピレン(PP),ポリスチレン(PS),アクリロニトリル-ブタジエン-スチレン(ABS)の3つのプラスチックを99%以上の高精度で識別・選別できる装置を開発した。

近赤外光より波長の長い中赤外光を用いて測定するため,着色剤や添加剤の影響を受けず,黒色などの濃色も含むプラスチックの種類を高速・高精度に識別することが可能。また,プラスチックフレークの形状の違いに影響されにくい光学系や,高感度で反射光を測定できる検出器の採用に加え,同一フレーク内の反射光を1フレークあたり5~15回測定して総合的にプラスチックの種類を識別するアルゴリズムにより,高精度識別を実現した。

また,プラスチックフレークに照射した中赤外光の反射を用いた測定なので,非接触で識別が可能で,対象の破壊や変質もない。さらにプラスチックフレークを識別位置に搬送するところから,識別したプラスチックフレークを種類別に高速に仕分けするまでの一連の作業をすべて自動で行なう。

この装置により,従来手作業で行っていた純度検査を自動化し,高精度・短時間で純度を測定することができるので,作業の効率化,混合プラスチックフレークから単一素材プラスチックを選別回収する技術の高度化,使用済みプラスチック再利用率の向上に貢献するとしている。

同社は,この製品をまずは特定家庭用機器再商品化法(家電リサイクル法)により,過去に生産したエアコン・テレビ・冷蔵庫・洗濯機を引き取り,定められたリサイクル基準を達成することが義務付けられている家電業界向けに投入する。さらに,この装置の樹脂識別技術を応用して,使用済自動車の再資源化等に関する法律(自動車リサイクル法)により同じくリサイクル義務を負う自動車業界,その他の業界での様々な用途に向けて展開していくとしている。