利用高光谱成像技术实现更智能的纺织品分类解决方案

图 1:大量纺织品最终被填埋,但新法规和可持续发展目标正在推动对高效纺织品分类和回收的需求。
图 1:大量纺织品最终被填埋,但新法规和可持续发展目标正在推动对高效纺织品分类和回收的需求。

将纺织废料转化为资源

纺织废料是全球增长最快的废物之一。然而,只要分类得当,几乎所有织物都可以回收利用。商业纺织品回收 和 废物管理纺织品回收,这既是一种环境责任,也是一种商业机会。

在欧盟和美国,纺织品回收商面临着越来越大的监管压力,要求他们将废弃纺织品从垃圾填埋场转移出去。其中一个最重要的推动因素是最近通过的《生产者延伸责任法》(EPR)。 纺织品的报废管理,要求品牌和生产商承担其产品报废管理的财务和运营责任。这意味着时装公司不仅要负责生产服装,还要确保服装得到妥善收集、分类和回收。

纺织品生产商正接受严格审查,以证明其循环经济实践。在实施生产者责任延伸 (EPR) 后,他们必须与废物管理纺织品回收合作伙伴密切合作,构建可靠、可扩展的分类解决方案。对于纺织品回收商而言,这既是挑战,也是机遇:进入回收流程的消费后纺织品数量将大幅增加,但对能够处理这些纺织品的先进纺织品分类系统的需求也将随之增加。

在此背景下,由高光谱成像驱动的高效纺织品回收机器不再是可有可无的——它们对于保持纺织品的使用、减少垃圾填埋场废物以及确保符合可持续发展目标和新的监管要求至关重要。

了解高光谱成像如何支持高效的纺织品回收:

传统纺织品分拣机为何存在缺陷

人工分拣在许多工厂中仍然很常见,但这种方式速度慢、劳动强度大且结果不一致。工人无法在高速生产线下可靠地区分纤维,而混纺几乎无法仅凭目测进行分类。这会导致回收流程中出现污染,成本上升,产出价值降低。

多光谱系统虽然提高了效率,但缺乏分离复杂混纺纤维或处理深色、磨损织物所需的精度。点光谱仪虽然可以进行单点测量,但无法同时分析整件服装或包含多种材料的织物。

高光谱成像 (HSI) 通过捕捉图像中每个像素的光谱和空间信息,克服了这些局限性。这使得能够精确识别单件服装中的不同纤维类型,从而对混合材质的纺织品进行精确分拣——这是点式系统无法实现的。对于追求速度和精度的纺织品分拣机制造商和分拣工厂来说,HSI 提供了下一代回收利用所需的先进功能。

高光谱成像:化学级纤维识别

高光谱成像 (HSI) 为现代纺织品分拣机带来了准确性和可扩展性。通过检测近红外 (NIR) 和短波红外 (SWIR) 范围内纤维的化学(光谱)特征,HSI 可以根据其独特的“光谱指纹”对纺织品进行分类。

Specim FX17 Textile Sorting

高光谱技术简述

  • 获取每个像素的红外光谱数据。
  • 即使颜色或混纺纤维相似,也能区分它们。
  • 无损表面分析。
  • 无需化学测试或样品制备。
  • 适用于高速传送系统。
图 2:高光谱成像 (HSI) 通过纺织品独特的光谱指纹对其进行分类。

随着 Specim FX17 高光谱相机在 900–1700 nm 范围内运行,回收商可以无与伦比的精度识别各种纺织品和混纺材料,包括:

  • 棉布
  • 聚酯纤维
  • 棉涤混纺
  • 聚酰胺
  • 粘胶纤维
  • 羊毛
  • 丙烯酸纤维
  • 氨纶的存在
  • 杂质检测

这些功能使高光谱成像成为服装纺织品回收的独特而强大的工具,特别是与无法可靠处理混纺、深色织物或破旧服装的手动或多光谱方法相比。
Specim高光谱相机的独特功能,例如 MROI(多感兴趣区域)——仅选择信息量最大的波段——进一步优化了性能。这使得系统能够在不牺牲精度的情况下以高线速运行,从而确保需要快速、可靠和可扩展决策的纺织品回收机能够实时识别纤维。

图 3. 纺织品样品的高光谱识别。左图:测试中使用的织物样品图片。中图:基于高光谱成像的材料分类预测数据。右图:区分合成纤维(丙烯腈、聚乙烯)、植物纤维(棉、亚麻)和动物纤维(丝绸、羊毛)的颜色图例。
图 3. 纺织品样品的高光谱识别。左图:测试中使用的织物样品图片。中图:基于高光谱成像的材料分类预测数据。右图:区分合成纤维(丙烯腈、聚乙烯)、植物纤维(棉、亚麻)和动物纤维(丝绸、羊毛)的颜色图例。

服装和纤维混纺的精确分类

混纺面料和破旧服装是服装纺织品回收的一大挑战。传统的检测方法无法区分混合纤维的成分,而高光谱成像可以。

Specim 的FX17 相机根据纤维的化学特征对其进行分类,使纺织品回收商能够生产出更纯净、转售价值更高的成品。这使得服装纺织品回收不仅在技术上可行,而且对全球运营商而言也具有经济吸引力。

利用高光谱成像技术对纺织品和纤维混纺进行可靠分类

图 4:近红外 (NIR) 高光谱成像可以根据纺织品独特的反射光谱识别其成分。

运营成果: Specim的高光谱技术

高光谱成像在纺织品回收领域的潜力已在实践中得到证实。西班牙公司PICVISASpecim FX17高光谱相机集成到其全自动纺织品分拣机中,能够对棉、涤纶、粘胶纤维及其混纺等材料进行高精度分类。在加利西亚的Coleo Recycling,该系统每年处理约 5,000 吨纺织废料,展现了高光谱成像如何帮助大型纺织品分拣公司提高运营效率。

“这项技术改变了行业格局。它使我们能够识别服装的材料和成分,以便在回收前进行预选,并提供具有出色光谱分辨率的完整分析。”—— PICVISA 技术总监 Daniel Carrero

美国的纺织品回收商也在试行高光谱分类线,以满足日益严格的监管要求和品牌对可持续原料日益增长的需求。

Specim FX17 可扩展,适用于小型初创企业和大型设施,使美国、欧盟和世界各地的纺织品回收商能够采用该技术并建立高效的纺织品分类

了解Specim FX17 在实践中的表现——请求演示:

高光谱分选的技术优势

HSI 为纺织品回收机器带来了可衡量的性能改进,确保在实际生产环境中取得稳健的结果:

  • 以化学级精度检测并分离不同类型的织物和混合物
  • 即使在复杂的纺织品中也能提供超过 95% 的准确率
  • 处理对其他光学解决方案来说具有挑战性的深色纺织品
  • 保持高吞吐量以匹配工业传送带速度
  • 非破坏性、自动化,与人工智能和智能分类系统无缝集成

纺织品回收商的商业价值

高光谱成像使纺织品回收商能够提高产出质量、减少手工工作并满足监管和市场需求。

  • 提供更纯净的回收流和更高的转售价值
  • 减少人工成本并加快流程
  • 确保遵守回收法规
  • 支持可持续发展目标和 ESG 绩效
  • 通过可靠的质量保证增强品牌声誉
图 5:PICVISA 在西班牙的装置采用Specim FX17 高光谱相机,每年可对约 5,000 吨纺织品进行分类
图 5:PICVISA 在西班牙的装置采用Specim FX17 高光谱相机,每年可对约 5,000 吨纺织品进行分类

Specim 的高光谱技术推进纺织品回收

Specim 的高光谱相机为纺织品回收机制造商提供了可靠、可扩展的解决方案,用于精确的纤维识别和分类。借助高光谱成像,操作员可以获得将纺织废料转化为宝贵资源所需的精度、速度和可靠性。

Specim专家讨论如何将高光谱成像集成到您的纺织品分类系统中:

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