概述
纸浆打浆度测定仪是造纸及纸浆检测领域的关键设备,用于定量评估纸浆的滤水性能,该性能是表征打浆程度与浆料质量的核心指标。其工作原理基于标准条件下,测量特定体积的稀浆悬浮液通过标准筛板的滤水时间或滤水量,从而计算得到打浆度值,单位为°SR(肖伯尔度)。该操作直接关联浆料后续的抄造性能与成纸物理特性,因此规范、准确的操作至关重要。
仪器结构
标准打浆度测定仪主要由分离室、滤水室、筛板、密封锥体、溢流筒及量筒等部件构成。操作前需进行以下准备:确保仪器各部件清洁、干燥,无纤维或杂质残留;检查筛网是否完好、无堵塞;确认密封锥体与滤水室结合处密封良好;使用标准温度计与量筒校准温度与体积测量单元;准备待测浆样,并将其浓度稀释并调节至标准温度,通常为23±1°C。
操作规程
操作规程可分为浆样制备、仪器调试、测试执行与结果计算四个主要阶段。
浆样制备
取具有代表性的浆样,在标准疏解设备中充分疏解至无纤维束。用蒸馏水或去离子水将浆料稀释至目标浓度,通常为0.2%至0.3%(绝干浆)。将稀释后浆悬浮液置于恒温水浴中,持续搅拌,使其温度均匀稳定在标准规定温度。温度的一致性对滤水速率影响显著,必须严格控制。
仪器调试
将仪器水平放置。升起密封锥体,用少量蒸馏水润湿筛板及滤水室内壁。关闭排水阀,向滤水室注入适量标准温度的蒸馏水,检查密封性。进行空白水测试,即测量20±1°C的1000mL蒸馏水通过筛板的时间,此值应在标准范围内(通常为4.5±0.5秒),以验证仪器状态。
测试步骤
1. 将密封锥体升起,确保排水阀关闭。
2. 将制备好的标准浆悬浮液充分搅拌后,迅速取1000±5mL倒入溢流筒中。
3. 立即释放密封锥体,使其下落封闭滤水室下口,同时启动秒表。浆料开始通过筛板滤水。
4. 观察滤出液流入量筒。当滤出液达到800mL时,停止秒表,记录滤水时间T(秒)。部分方法也测量滤出800mL后继续流出的水量,用于计算打浆度与保水值。
结果计算
打浆度(°SR)的计算基于标准公式。最常用的肖伯尔-瑞格勒公式为:
SR = (T - t₀) * k
其中,SR为打浆度(°SR),T为测得滤水时间(秒),t₀为空白水滤水时间(秒),k为仪器常数,通常通过标准浆样标定得到。每次测试应至少进行三次平行测定,取算术平均值作为最终结果。平行测定间的允许误差需符合相关标准规定(如ISO 5267-1或GB/T 3332)。若超差,需查找原因并重新测试。
注意事项
操作过程中需注意:浆样必须充分疏解且浓度准确;温度控制必须精确;操作动作需迅速、连贯,以减少人为误差;筛板需定期清洗,防止孔眼堵塞;密封元件应定期检查更换,保证密封性。日常维护包括:每次使用后彻底清洗所有接触浆料的部件;避免硬物刮擦筛板;长期不用时,需将部件干燥保存并涂抹防锈油于金属部位;定期依据国家标准或仪器手册进行整体校准。
常见问题
| 现象 | 可能原因 |
| 结果重复性差 | 浆样不均匀、温度波动、操作不连贯、密封不良 |
| 测定值系统性偏高 | 筛板局部堵塞、浆液温度偏低、空白时间t₀偏大 |
| 测定值系统性偏低 | 密封不严有泄漏、浆液温度偏高、空白时间t₀偏小 |
| 无水或水流缓慢 | 排水阀未开、筛板严重堵塞、浆样浓度过高 |
参考文献
ISO 5267-1: Pulps — Determination of drainability — Part 1: Schopper-Riegler method.
GB/T 3332 纸浆 打浆度的测定(肖伯尔-瑞格勒法)。
TAPPI T 227 om-19: Freeness of pulp (Schopper-Riegler method).
制浆造纸分析与检测(第三版),中国轻工业出版社。
