在紙漿和造紙工業(yè)中，游離度（Freeness）是衡量漿料濾水性能的重要指標，直接影響紙張的成形質(zhì)量和生產(chǎn)效率。加拿大標準游離度（Canadian Standard Freeness，簡稱CSF）作為國際通用的測試方法，其測量儀器——加拿大標準游離度儀的工作原理基于流體力學與纖維懸浮液的獨特相互作用。以下是該儀器工作過程的詳細解析：

 一、核心組件與初始狀態(tài)

深圳市普云電子有限公司，紙漿游離度儀PY-Y812加拿大紙漿標準游離測定儀由錐形漏斗、篩網(wǎng)組件、排水管及計量系統(tǒng)構(gòu)成。錐形漏斗頂部直徑為203mm，底部安裝標準規(guī)格的篩網(wǎng)（通常為0.5mm孔徑），漏斗側(cè)壁設(shè)有排水孔。初始狀態(tài)下，漿料以0.3%的濃度制備，溫度嚴格控制在20±0.5℃以消除粘度變量。

 二、漿料流動的動力學過程

當1000ml標準漿料注入漏斗后，重力作用使液體通過兩層路徑排出：

1. 主排水路徑：約70%漿液直接經(jīng)c底部篩網(wǎng)快速過濾，纖維在篩網(wǎng)表面形成動態(tài)濾層，其孔隙率決定初始排水速度。此時纖維的形態(tài)特征（如長度、柔韌性）會顯著影響濾層結(jié)構(gòu)——針葉木漿的長纖維易形成疏松濾層，而闊葉木短纖維則構(gòu)建致密屏障。

2. 側(cè)流路徑：剩余30%漿液通過漏斗側(cè)壁的排水孔溢出，該設(shè)計模擬了造紙機網(wǎng)部的橫向脫水條件。側(cè)流孔直徑3.5mm的精確尺寸確保排水速率與工業(yè)實際脫水過程保持線性相關(guān)。

 三、纖維網(wǎng)絡(luò)的動態(tài)平衡

隨著排水進行，篩網(wǎng)表面纖維濃度逐漸升高，形成具有非牛頓流體特性的三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。當固含量達到臨界值（約1.2%）時，纖維間的氫鍵力和機械糾纏開始主導脫水阻力。此時儀器通過光學傳感器監(jiān)測排水終點，傳統(tǒng)型號則采用目測法判斷水流斷流瞬間。

 四、量化表征與標準換算

收集的濾液體積經(jīng)溫度補償修正后，轉(zhuǎn)換為CSF值（單位為ml）。典型數(shù)值區(qū)間為：

- 高游離度（＞700ml）：適用于新聞紙等高速紙機

- 中游離度（400-600ml）：常見于文化用紙

- 低游離度（＜300ml）：特種紙生產(chǎn)需求

現(xiàn)代儀器配備壓力傳感器和微處理器，可實時記錄排水曲線，通過算法將動態(tài)數(shù)據(jù)與CSF標尺關(guān)聯(lián)。例如當檢測到500ml排水耗時8.2秒時，系統(tǒng)自動對應(yīng)到550CSF值，較傳統(tǒng)方法精度提升±2%。

 五、工業(yè)校準與干擾控制

為保證PY-Y812加拿大紙漿標準游離測試儀測量一致性，儀器需定期用標準漿樣校準。主要干擾因素包括：

- 氣泡干擾：漿料制備時需真空脫氣處理

- 纖維絮聚：攪拌速度控制在1200±50rpm

- 設(shè)備磨損：篩網(wǎng)每200次測試需更換，防止孔徑變形

新ISO 5267-2標準進一步規(guī)范了自動化儀器的激光散射補償技術(shù)，可修正漿料中微細組分（如微纖維、填料）對傳統(tǒng)篩網(wǎng)法的測量偏差。

這種基于流體-纖維相互作用機制的測量方式，不僅為造紙工藝提供關(guān)鍵參數(shù)，其衍生技術(shù)還應(yīng)用于污水處理、纖維復合材料等領(lǐng)域。隨著數(shù)字孿生技術(shù)的發(fā)展，CSF數(shù)據(jù)正成為虛擬紙機模型的核心輸入變量，推動著傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的智能化轉(zhuǎn)型。