在大多数塑料回收自动分选系统中，传感器通过分析材料表面反射的红外光来区分不同类型的聚合物。黑色塑料中的炭黑颜料会吸收绝大部分红外光。这样一来，近红外（NIR）分选传感器“看不到”黑色塑料，更不用说将不同种类的聚合物分开。

　　目前有许多国家和地区要求制造商在新产品中含有一定比例的再生塑料，但如果没有有效的黑色塑料回收解决方案，那么要达到相关要求将会变得更加艰难。

高光谱成像技术

　　高光谱成像能够识别外观相似但化学结构不同的目标，打开了自动分选复杂废塑料的大门。每种物质有自身特有的光谱曲线，根据吸收或者反射的光谱便能确定物质的种类。高光谱成像便是基于此种原理。

　　传统的近红外（NIR）技术通常在0.9-1.7微米波长范围内，但由于黑色塑料的碳黑具有强吸收性，因此很难通过这种技术识别黑色塑料。而中波红外（MWIR）高光谱成像则涵盖了3-5微米的光谱范围，这对于探测黑色塑料来说非常有用。

　　在中波红外范围内，塑料根据其分子组成表现出独特的光谱特征。这些“光谱指纹”使 MWIR HSI 能够区分各种塑料，而不受颜色的影响。即使是近红外系统无法识别的黑色塑料，亦能通过这项技术精准辨识，因为黑色塑料的分子结构在中波红外光谱中以不同的方式反射光。

MWIR 范围内不同塑料的独特光谱特征（图源：SPECIM）

高光谱成像的应用

　　据SPECIM官网介绍，SPECIM FX50 高光谱相机为黑色塑料的分类提供了强大的工具。它是市场上唯一一款覆盖 2.7-5.3 μm 整个中波红外（MWIR）光谱范围的高光谱相机，这是精确分选黑色塑料所需的。

　　芬兰 Specim 提供中波红外成像技术，据称可以对黑色塑料进行更细致的分类（图源：SPECIM）

　　Specim FX50 可以快速、可靠地分选包括黑色塑料、橡胶、非黑色塑料和橡胶等在内的材料。Specim FX50 专为工业应用而设计，利用推扫技术高速精确识别塑料和橡胶，从而在传送带上实现高吞吐量分选。在现实场景中，它每分钟可处理高达 300 公斤的塑料薄片，准确率接近 99%，大幅提高分选速度和效率。

　　使用 Specim FX50 分类的 PS、ABS、PE、PA 和 PC 样品（图源：SPECIM）

黑色塑料回收的新时代

　　在汽车行业，黑色塑料普遍被应用于制作仪表板、保险杠以及装饰零部件等。通过对这些材料进行有效分选，中波红外高光谱技术可以帮助汽车制造商实现其回收目标并减少汽车生产对环境的影响。

　　在电子行业，从智能手机到家用电器，黑色塑料外壳无处不在。借助中波红外高光谱成像，回收商可以有效地从废弃电子产品中分类黑色塑料，帮助制造商遵守日益严格的电子废物法规。

　　食品包装行业也将从中受益。黑色塑料托盘通常用于盛放即食食品和其他食品。通过对这些托盘进行更有效的分类，中波红外高光谱技术有助于减少最终进入垃圾填埋场的食品包装废物量。