PETフレーク選別機 | AISORT
アプリケーション概要
ボトルtoボトルおよび食品グレードリサイクルのためのPETフレーク選別
PETフレーク選別は、ボトルtoボトルリサイクルにおける重要な品質ゲートです。食品接触承認（EFSA、FDA）を得るには、フレークストリームからPVC、その他のポリマー、着色PET、金属、有機残留物を除去する必要があります。通常、汚染レベルを50 ppm未満に抑えます。マルチスペクトルセンサーによる光学選別は、1時間あたり2～10トンの商業的スループットでこれらの仕様を満たすための標準技術です。
最新のPETフレーク選別機は、可視スペクトルのカラーカメラ、NIR分光法、場合によってはUV蛍光を組み合わせて、人間の目には見えないが食品グレードの再利用には不適格となる汚染物質を検出・除去します。
純度目標
50～100 ppm PVC
EFSAは食品グレードrPETでPVC 50 ppm未満を要求します。PETフレーク10,000個あたり1個のPVCフレークでも認証に失敗する可能性があります。このため、個々のフレークレベルの検出精度が必要です。
スループット範囲
2～10トン/時
フレークサイズは通常2～15mmです。より高いスループットには、より幅広のシュート、より多くのセンサーチャンネル、およびppmレベルの除去精度を維持するための高速排出バルブが必要です。
主な汚染物質
PVC、PO、金属、着色PET
PVCは純度にとって最大の敵です（PET加工温度で炭化します）。ポリオレフィンのキャップやラベル、アルミシール、不透明/着色PETボトルが最も一般的な除去対象材料です。
規制ゲート
EFSA / FDA / 各国規制
食品接触rPETには、選別技術の検証を含むリサイクルプロセス全体の規制承認が必要です。光学選別機の性能データは提出資料の一部です。
PETリサイクル市場の背景
世界のrPET需要は、以下の要因により2030年までに1,800万トンに達すると予測されています：
- EU使い捨てプラスチック指令：2030年までにPET飲料ボトルに30%のリサイクル含有率を義務付け、2040年までに35%に引き上げ
- ブランドのコミットメント：コカ・コーラ、ペプシコ、ネスレ、ダノンはいずれも主要市場でボトルに50～100%のrPET使用を約束
- 米国州レベルのEPR法：カリフォルニア、メイン、オレゴン、コロラドは現在最小リサイクル含有率を義務付けており、高純度rPETフレークの需要を創出
- 自主的な包装誓約：英国プラスチック協定、ANZPAC、および20か国以上の同様のイニシアチブが食品グレードのリサイクル含有量の需要を促進
PETフレーク純度のためのセンサー技術
| センサー | 検出対象 | 検出限界 | 備考 |
|---|---|---|---|
| RGB可視カメラ | 色の違い — 透明/淡青色PETを着色PET、不透明ボトル、緑/茶色フレークから分離 | 色差ΔE > 2 | すべてのPETフレーク選別機に標準装備。解像度は通常、フレークサイズに対して1ピクセルあたり0.1～0.3mm。 |
| NIR分光法 | スペクトルシグネチャによるポリマータイプ — PETをPVC、PE、PP、PS、PLA、その他のポリマーから分離 | 単一フレーク（2mm以上） | ポリマー同定の主力。十分なスペクトル分解能がなければ、透明PETと透明PVCを区別できない。 |
| UV蛍光 | UV励起下で蛍光を発するPVCおよび一部の添加剤 | PVC検出のためのNIR補完 | NIRだけでは薄いPVCラベルをPETから確実に分離できない場合の二次チェックとして有用。 |
| 電磁誘導 | 金属片 — アルミシール、摩耗による鋼、配線からの銅 | 0.5mm以上の金属粒子 | 食品グレードラインに必須。金属汚染は下流の押出成形や射出成形機器に損傷を与える可能性がある。 |
| AIビジョン（深層学習） | 形状とパターンの異常 — ラベル全体、多層破片、シリコーン残留物 | トレーニングデータに依存 | 新興技術。RGB+NIRだけでは難しい多材料破片の検出に特に効果的。 |
一般的なボトルtoボトルフレーク選別ライン
- ボトル全体の事前選別：粉砕前に非PETボトル（PVC、HDPE、PP）、着色ボトル、および過大な汚染物質を除去します。
- 湿式粉砕と洗浄：ボトルを2～15mmのフレークに粉砕。高温カセイ洗浄でラベル、接着剤、有機残留物を除去します。
- 密度分離（沈降/浮遊）：PET（沈降、比重1.38）をポリオレフィンのキャップやラベル（浮遊、比重<1.0）から分離します。
- NIRフレーク選別 — ステージ1：一次ポリマー選別でPVC、PE/PP、PS、その他のポリマー汚染物質を除去。目標：PVC 200 ppm未満。
- NIRフレーク選別 — ステージ2：二次純度選別でPVC 50 ppm未満を目標。多くの場合、金属検出と組み合わせます。
- 色選別：最終パスで残った着色フレーク（青、緑、琥珀）を除去し、透明フレーク純度を達成します。
PETフレーク選別投資の経済的推進要因
食品グレードrPETフレークは200～400ドルのプレミアムが付いています