Sensor for an automatic measurement of mechanical properties of recovered paper objects

Abstract

Hârtia recuperată este cea mai importantă materie primă pentru industria hârtiei de astăzi, iar industria hârtiei este unul dintre precursorii economiei circulare. Cu toate acestea, în ciuda istoriei îndelungate a reciclării, caracterizarea calității hârtiei recuperate nu este încă rezolvată suficient. Aici, clasificarea automată a obiectelor din hârtie poate aduce progrese semnificative. Până în prezent, majoritatea abordărilor tehnice folosesc senzori NIR și camere vizuale, care pot „vedea” doar suprafața obiectelor. Acest lucru duce adesea la clasificări greșite, deoarece, de exemplu, multe pachete arată ca hârtii grafice datorită suprafeței imprimate. Pentru a îmbunătăți aceste sarcini de clasificare provocatoare, senzorii pentru proprietățile mecanice ale obiectelor de hârtie pot aduce o contribuție importantă. În această lucrare este prezentat un senzor automat care poate măsura caracteristicile forței atunci când pătrund obiecte de hârtie cu vârfuri de măsurare în formă specială. Aceste caracteristici ale forței arată corelații bune cu proprietățile mecanice determinate în laborator conform metodelor standardizate.

Recovered paper is the most important raw material for paper industry today and paper industry is one of the forerunners of circular economy. However, despite the long history with recycling the characterization of recovered paper quality is still not solved sufficiently. Here the automatic classification of paper objects can bring significant progress. Up to now, most technical approaches use NIR sensors and visual cameras, which can only “see” the surface of the objects. This often leads to misclassifications, since, for example, many packages look like graphic papers due to their printed surface. To improve these challenging classification tasks, sensors for mechanical properties of the paper objects can make an important contribution. In this paper, an automatic sensor is presented which can measure force characteristics when penetrating paper objects with specially shaped measuring tips. These force characteristics show good correlations to the mechanical properties determined in the laboratory according to standardized methods.