Tekstiilien tunnistuslaitteisto REISKAtex® – Miten kaikki alkoi ja missä ollaan nyt?
Muutama vuosi sitten Päijät-Hämeessä selvitettiin alueellisia materiaalivirtoja. Tekstiilijäte eli poistotekstiili oli yksi selvityksen kohteista [1]. Selvityksen innoittamana Lahden ammattikorkeakouluun hankittiin tekstiilikuitujen tunnistamiseen ja lajitteluun soveltuva pilot-mittakaavan laitteisto. Laitteisto ristittiin REISKAtexiksi emohankkeensa ”REISKA – Resurssitehokkuuden parantamisella tehoja liiketoimintaan” mukaan [2].
Laitteiston rakennus aloitettiin hankkimalla neljä metriä pitkä hihnakuljetin, jonka ympärille Lahden ammattikorkeakoulun mekatroniikan opiskelijat suunnittelivat ja rakensivat tarvittavan mekaniikan ja logiikkaohjauksen. Kokonaisuuteen hankittiin myös NIR-analysaattori, jonka nopeusvaatimuksena oli pystyä tunnistamaan yksi tekstiilikappale sekunnissa. Tämä onnistuu NIR-analysaattorilta helposti, mutta hidastavana tekijänä oli ja on edelleen saada koko laitteisto toimimaan mahdollisimman jouhevasti. Haastavinta oli saada NIR-analysaattori keskustelemaan logiikkaohjauksen kanssa niin, että tieto suoritetusta tekstiilikuitutunnistuksesta saatiin oikealle paineilmapuhaltimelle, joka puhalsi tunnistetun tekstiilikappaleen sille kuitujakeelle varattuun laatikkoon. Tekstiilikappaleiden syöttö linjastolle tapahtuu manuaalisesti.
Laitteiston sydän on NIR-analysaattori, jolla NIR-spektrit mitataan tunnistettavista tekstiilinäytteistä. NIR-spektroskopia on monelle tuttu eri muovilaatujen tunnistuksesta, ja se sopii hyvin myös tekstiilien tunnistukseen (3). Mitattu NIR-spektri käsitellään laitteistoon kuuluvalla Vision-ohjelmistolla, jolla määritetään haluttava tunnistus ja sen tarkkuus. Jos esimerkiksi halutaan mahdollisimman puhdasta puuvillaa, asetetaan tunnistuksen toleranssi niin korkeaksi, että todennäköisesti osa puhtaasta puuvillasta tulee hylätyksi. Jos taas puhtaan puuvillan seassa saa olla muuta materiaalia, esim. elastaania, säädetään toleranssi niin, että tunnistus hyväksyy puuvillajakeeseen myös hieman epävarmemmat tekstiilikappaleet. Tällä on merkitystä erityisesti silloin, kun tunnistettua tekstiilijaetta on tarkoitus käyttää kemiallisessa kierrätyksessä.
Suurin työ on ollut kerätä ja varmentaa edustava määrä fyysisiä tekstiilikuitunäytteitä, joiden avulla laitteiston NIR-spektrikirjastot on luotu. Esim. 100-prosenttisen puuvillan tapauksessa spektrikirjastoon on varastoitu yli sadan puuvillanäytteen NIR-spektrit. Spektrikirjastoja täydennetään jatkuvasti sekä tutkimustarkoituksiin että yritysten toiveiden mukaisesti. Tällä hetkellä REISKAtex®-laitteistolla voidaan tunnistaa puhdas puuvilla, polyesteri, villa, viskoosi, silkki sekä tiettyjä puuvillapolyesterisekoitteita (4). Laitteistoon on suunnitteilla mm. konenäköön ja tekoälyyn perustuvia lisäominaisuuksia.
Kirsti Cura
Kiinnostuitko? Lue lisää:
- M. Virtanen, K. Manskinen, V. Uusitalo, J. Syvänne, K. Cura. Regional Material Flow Tools to Promote Circular Economy Journal of Cleaner Production 235, (2019), 1020–1025.
- REISKA – loppuraportti.
- Miten poistotekstiilejä tunnistetaan?
- Kamppuri T. ym. Tunnistusteknologiat tekstiilien kierrätyksessä
Tässä sarjassa esitellään kiinnostavaa tekstiileihin liittyvää tietoa, joka perustuu Telaketjussa tehtyyn tai Telaketjun työssä hyödynnettyyn tutkimukseen.