【摘要】 进行了可行性研究，将中红外（MIR）光谱与独立成分分析（ICA）相结合的创新方法对塑料成分分析，作为一种简单而快速的方法，可以实现高分离率。

近几十年来，塑料包装废物大幅增加，引起了公众对政治、经济和环境层面的重大和严重关注。处理这类问题一般是通过垃圾填埋和能源回收来完成[1-3]。然而，这两种方法变得越来越昂贵，对公众健康和环境有害。进行了可行性研究，将中红外（MIR）光谱与独立成分分析（ICA）相结合的创新方法对塑料成分分析，作为一种简单而快速的方法，可以实现高分离率。这种方法 (MIR-ICA) 在分离所有研究的塑料时给出了 100% 的辨别率：聚对苯二甲酸乙二醇酯 (PET)、聚乙烯 (PE)、聚丙烯 (PP)、聚苯乙烯 (PS) 和聚丙交酯 (PLA)。此外，还获得了一些更具体的区分来区分属于同一聚合物家族的塑料材料，例如由低密度聚乙烯（LDPE）制成的高密度聚乙烯（HDPE）。尽管样品之间存在异质性，尤其是颜色、厚度和表面纹理的差异，但仍获得了高辨别率。还使用灵敏度差异很大的两台光谱仪测试了所提出方法的再现性。辨别率没有受到影响，证明所开发的方法可以外推到不同的光谱仪。 MIR 与 ICA 相结合是一种很有前途的塑料废物分离工具，有助于提高该领域的性能；然而，鉴于这里介绍的所有测试都是在实验室条件下进行的，因此在工业水平上应用之前还需要进一步的技术改进和发展。进行了区分塑料包装行业广泛使用的五种聚合物的可行性研究。事实证明，独立成分分析 (ICA) 和 MIR 光谱的结合对于测试区分非常有用，而且方式非常简单且快速。在提取的独立组件 (IC) 中，有 5 个 IC 能够区分所研究的五种塑料包装材料（PE、PET、PP、PS 和 PLA）。提取并解释与每种聚合物的中红外光谱相关的特定源信号，因为它们负责获得的辨别。还获得了一些更具体的区分，将 HDPE 与 LDPE 以及 HIPS 与 EPS 分开。尽管使用灵敏度不同的两台光谱仪进行分析，但可以获得相同的辨别效率。这种方法可以很容易地应用于回收前的塑料废料分类，因为无论使用什么光谱仪，也不管颜色、厚度和表面纹理如何，它都能成功地区分属于五种不同聚合物的样品。在本可行性研究中，使用单反射整体金刚石 ATR 附件对样品进行了分析。 ATR 必须被非接触式 MIR 传感器取代，这样它才能用于自动化回收过程。此外，应该对真实的塑料废物进行进一步的测试，以验证考虑塑料废物表面污染的提议方法。

[1]Aguado, J., Serrano, D.P., San Miguel, G., 2007. European trends in the feedstock recycling of plastic wastes. Glob. NEST J. 9, 12–19.

[2]Allen, V., Kalivas, J.H., Rodriguez, R.G., 1999. Optics infobase applied spectroscopy –post-consumer plastic identification using Raman spectroscopy. Appl.Spectrosc. 53, 672–681.

[3] Beigbeder, J., Perrin, D., Mascaro, J.-F., Lopez-Cuesta, J.-M., 2013. Study of the physico-chemical properties of recycled polymers from waste electrical and electronic equipment (WEEE) sorted by high resolution near infrared devices.Resour. Conserv. Recycl. 78, 105–114.

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