卡尔通过对2800种粉体试样进行测定,归纳提出了一套比较全面的表征粉体流动性的方法,即对粉体的安息角、压缩率、平板角(铲板角)、凝集率(对于细粉料)或均匀性系数(对于粗粉料)等指标进行测定,将测定结果换算成表示其高低程度的点数(每项以25点为满值),然后采用“点加法”得出总点数作为流动性指数Ⅳ,并以此流动性指数来评估粉体的流动性。卡尔流动性指数法认为,Ⅳ≥60的粉体为流动性较好的粉体,便于输送操作;60>FI≥40的粉体容易发生输送管道的堵塞;FI<40的粉体为流动性不好的粉体,不便于输送操作,并且后两者在生产过程中都需要采取助流活化措施。例如,日本清新公司制作的MT一1000型多功能粉体物性测定仪就是在卡尔流动性指数法的基础上建立的,该测试仪可以同时测定卡尔指数所必需的4个检测项目。在卡尔流动性指数法测定的4项指标中,应用较多的是安息角,甚至还有人简单地用安息角来代替卡尔流动性指数。
安息角(又称堆积角、休止角)。是指粉体自然堆积时的自由表面在静止平衡状态下与水平面所形成的最大角度。安息角常用来衡量和评价粉体的流动性。安息角有两种形式:一种称为注人角(即堆积角),指的是在一定高度下将粉体注入到某一理论上无限大的平板上所形成的安息角;另一种称为排出角,指的是将粉体注入到某一有限直径的圆板上,当粉体堆积到圆板边缘时,如再注入粉体,则多余粉体将由圆板边缘排出而在圆板上形成的安息角。这两种形式的安息角在数值上是有差别的,这种差别与粉体的粒度分布有关。一般来讲,粒度分布比较均匀的粉体所形成的两种形式的安息角在数值上差别不大,但对于粒度分布比较宽的粉体,排出角与注入角相差很大,通常是排出角大于注入角。
安息角的测定方法有很多种,相对于火山口法、排出法、容器倾斜法和回转圆筒法,残留圆锥法和等高注入法的干扰因素比较少,但圆锥体的高度与底部直径对安息角的测定均有一定的影响。对粒度较粗的粉体堆积时,很容易出现分料现象,使堆积料的粒度分布不均匀。对黏结性比较强的粉体物料,粉体的黏结力对粉体的流动性影响比较大,因而只宜采用残留圆锥法和等高注入法来测定其注入角。火山口法和排出法这两种方法在测定黏结性比较强的粉体物料时,其排出角一般比注入角大。容器倾斜法和回转圆筒法这两种方法因粉体物料层受容器的形状限制比较厉害,因而测定的粉体安息角的值一般偏大,但用这两种方法测定充气性粉体的安息角比较适宜。