循環經濟的挑戰
全球淨零與循環經濟潮流推動下,資源回收再利用已成共識,但是回收產業當前卻面臨成本墊高及缺工的情況。分選回收最大挑戰在於材料種類多樣且分類困難,以致回收料源的純度與分類效率不佳;傳統人工分揀與視覺檢測,面對混紡纖維、深色物件,常出現誤判與效率低落,導致再生料品質不足。工研院透過布局十餘件相關專利,以 AI 智慧分選技術整合光譜檢測與人工智慧,針對織品及塑膠類製品提供高速、精準的分選解決方案,達成 ESG 與循環永續的要求。
■ 專利技術特點:AI + 光譜檢測,打造高精度分選
工研院材料與化工研究所整合人工智慧(AI)影像辨識與多種光譜檢測技術,開發三大核心模組,並針對紡織、塑膠、塑膠包材三大領域,提供高速、精準、可擴充的分選解決方案:
• 紡織纖維:AI Raman Textile Sorter光譜辨識
工研院材化所開發「AI 演算加速纖維分選」技術,以1064 nm近紅外拉曼光譜做非接觸辨識,建置「拉曼光學、自動對焦、AI」線上分選系統,可處理深色與混紡布料,不受到顏色、材質、表面粗糙等限制。
✓ 技術亮點:採用1064 nm拉曼光譜 + AI演算法,突破傳統NIR (近紅外光)對深色與混紡纖維辨識的
限制。
✓ 分選效能:分選準確率≥ 95% (可分選T/OP、T/C、PET),分選速度 ≥ 1件/秒,年分選產能達
約7,000噸。
✓ 應用場域:舊衣回收場、品牌回收線、纖維化學回收前處理。
✓ 已有實際應用實績。
▲ 工研院的紡織物分選方案,每秒可處理一件衣物
• 塑膠材質:LIBS-AI Smart Sorting System光譜辨識
工研院「電器塑膠AI 智慧分選技術」結合AI 智慧分選技術、雷射誘導擊穿光譜(Laser-induced Breakdown Spectroscopy; LIBS) 檢測技術,開發LIBS塑膠分類演算法,並整合阻燃劑及塑膠演算法開發LIBS軟體,進行材質與阻燃劑同步辨識,可應用於電器塑膠、車用塑膠分選。
✓ 技術亮點:利用雷射誘導擊穿光譜(LIBS)辨識 + AI演算法,可同時辨識深/黑色塑膠及
分類阻燃劑及添加劑。
✓ 分選效能:塑膠材質準確率90%、添加劑準確率達99%,分揀速度100噸/月,年產能
約1,200噸。
✓ 應用場域:電器塑膠、車用塑膠回收。
✓ 已與合作廠商進行廠域實測與運作驗證。
▲ 電器塑膠AI智慧分選技術驗證機
• 塑膠包材:Vis-NIR Smart Sorter光譜辨識
工研院「塑膠包材 AI 智能分選技術」,結合可見光 - 近紅外光譜技術(Visible-Near Infrared; Vis-NIR)與人工智慧識別技術,可取代人工分揀與傳統NIR,突破對黑色、透明與貼標樣品的侷限,滿足大型回收之進料規格及再生品質:
✓ 技術亮點:結合NIR光譜與AI影像辨識,克服黑色、透明、貼標材質的檢測盲區。
✓ 分選效能:材質準確率99.6%,處理速度>10件/秒,年產能約 12,000 噸。可辨識
PVC、PLA、多層膜塑膠等不同種類塑膠辨識。
✓ 應用場域:塑膠包裝回收、食品容器回收、醫療容器回收、塑膠玩具回收、塑膠熱裂
解產業。
✓ 已與合作廠商進行廠域實測與運作驗證。
▲ 廢塑膠包材影像辨識驗證
■ 綜整技術專利優勢:
• 多光譜整合:可結合 Raman、LIBS、Vis-NIR各種光譜辨識,精準辨識材質。
• 技術突破:結合不同光譜辨識技術,可辨識深色、透明、貼標,補足傳統NIR技術不足。
• 高速處理:纖維分選 ≥1 件/秒;包材分選 >10 件/秒;塑膠分揀速度100噸/月。
分撿速度快速,符合產業實際應用。
• 高準確分選:依不同應用方案,如紡織纖維準確率 ≥95%;塑膠材質準確率 ≥90%;
塑膠包材準確率 ≥99.6%,具高準確率。
■ AI 智慧分選,驅動循環再利用
AI 智能分選技術不僅是回收產業的革命,更是邁向循環經濟的關鍵。無論從紡織物品到塑膠製品,或從回收場到重新投入製造端,皆藉由AI智慧技術,將廢棄物轉化為高價值資源,打造零廢棄、低碳排的未來。工研院為環境永續盡一份心力,協助企業擁抱循環經濟、搶占綠色市場商機。
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■ 技術名稱:AI 智慧分選技術
■ 相關專利:紡織品檢測模組、紡織品分選系統及其使用方法 (專利證號:US11874526、
TWI790803,以及EP多國獲證);另有相關專利持續布局中。
■ 合作方式:專利讓與、專利授權、技術授權、委託研究、合作開發、技術服務
■ 洽詢窗口:工研院 材料與化工研究所
呂美玲( Tel:03-5915898;Email:MeiLingLeu@itri.org.tw)
林忠賢( Tel:03-5915311;Email:boblin@itri.org.tw)