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概述

紙和紙板撕裂度測(cè)定儀是一種專門用于測(cè)定紙和紙板撕裂度的精密檢測(cè)設(shè)備。撕裂度是指將預(yù)先切有切口的紙或紙板撕至一定長(zhǎng)度所需力的平均值，以毫牛頓（mN）表示，是衡量紙張抵抗撕裂擴(kuò)展能力的關(guān)鍵物理指標(biāo)。該設(shè)備采用埃萊門多夫（Elmendorf）撕裂法，利用擺錘勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能完成瞬間撕裂，通過(guò)能量守恒原理計(jì)算撕裂試樣所需的力。紙和紙板撕裂度測(cè)定儀廣泛應(yīng)用于造紙企業(yè)、包裝企業(yè)、印刷企業(yè)、質(zhì)檢機(jī)構(gòu)、醫(yī)療器械包裝檢測(cè)機(jī)構(gòu)及科研院所，為產(chǎn)品的質(zhì)量控制、工藝優(yōu)化和材料選型提供科學(xué)依據(jù)。

適用樣品

紙和紙板撕裂度測(cè)定儀適用于多種紙質(zhì)材料的撕裂性能檢測(cè)：

• 文化用紙：適用于膠版紙、銅版紙、書寫紙等文化用紙的撕裂度測(cè)定，可用于評(píng)估縱向（MD）與橫向（CD）撕裂的均衡性。

• 包裝基材：適用于瓦楞原紙、箱板紙、白卡紙等包裝材料的撕裂度檢測(cè)。該標(biāo)準(zhǔn)適用于低定量紙板，不適用于瓦楞紙板，但可適用于瓦楞原紙。

• 醫(yī)療器械包裝材料：依據(jù)YY/T 0698.2-2022標(biāo)準(zhǔn)，適用于最終滅菌醫(yī)療器械包裝材料（如滅菌包裹材料）的撕裂強(qiáng)度檢測(cè)；依據(jù)YY/T 0698.10-2009標(biāo)準(zhǔn)，適用于可密封組合袋、卷材和蓋材生產(chǎn)用涂膠聚烯烴非織造布材料的撕裂度檢測(cè)。

• 特種技術(shù)紙：適用于無(wú)塵紙、格拉辛紙等低定量（≤40g/m2）超薄材料的撕裂性能測(cè)試。

• 生活用紙：適用于衛(wèi)生紙、面巾紙等生活用紙的撕裂度測(cè)定。

• 食品包裝紙：適用于食品包裝用紙及紙板的撕裂性能檢測(cè)。

• 工業(yè)技術(shù)紙：適用于絕緣紙、過(guò)濾紙等工業(yè)用紙的高溫、油浸環(huán)境撕裂性能驗(yàn)證。

測(cè)試原理

紙和紙板撕裂度測(cè)定儀基于埃萊門多夫（Elmendorf）撕裂法原理進(jìn)行設(shè)計(jì)。測(cè)試時(shí)，具有規(guī)定預(yù)切口的一疊試樣（通常4層），用一垂直于試樣面的移動(dòng)平面擺施加撕力，使紙撕開一個(gè)固定距離，用擺的勢(shì)能損失來(lái)測(cè)量在撕裂試樣的過(guò)程中所做的功，平均撕裂力由擺上的刻度來(lái)指示或由數(shù)字來(lái)顯示，紙張撕裂度由平均撕裂力和試樣層數(shù)來(lái)確定。

具體而言，愛利門道夫（Elmendorf）撕裂度儀由基架和擺錘組成，擺錘在摩擦力很小的軸承上支撐著，使其能圍繞水平軸自由擺動(dòng)。測(cè)試前，將擺錘升至初始水平位置，試樣被夾持在固定夾子和擺錘夾子之間，夾持面尺寸至少為25mm寬×15mm深。兩夾子間距為2.8±0.3mm，夾子邊緣至擺軸中心的距離為104±1mm，初始撕裂角度為27.5°±0.5°。釋放擺錘后，其下擺產(chǎn)生的動(dòng)能撕裂試樣，撕裂距離為43±0.5mm。通過(guò)測(cè)量擺錘撕裂試樣時(shí)損失的勢(shì)能來(lái)計(jì)算撕裂力，以毫牛頓（mN）為單位表示結(jié)果。撕裂指數(shù)則通過(guò)撕裂度除以紙張定量（g/m2）計(jì)算得出，單位為mN·m2/g。

測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)

紙和紙板撕裂度測(cè)定儀的設(shè)計(jì)和測(cè)試方法嚴(yán)格遵循以下國(guó)內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn)：

• GB/T 455-2026《紙和紙板 撕裂度的測(cè)定》：中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，于2026年4月30日發(fā)布，2026年11月1日實(shí)施，全部代替GB/T 455-2002版本。該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了紙和紙板撕裂度的測(cè)定方法，適用于撕裂度在儀器范圍內(nèi)的低定量紙板，不適用于瓦楞紙板但可適用于瓦楞原紙，不適用于測(cè)定高度定向的紙張的橫向撕裂度。

• GB/T 455-2002《紙和紙板撕裂度的測(cè)定》：現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，等效采用ISO 1974:1990。該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了使用埃萊門多夫法測(cè)定紙張和紙板撕裂度的標(biāo)準(zhǔn)化程序，適用于各種紙和紙板，特別是低定量紙張和中等定量紙板。

• GB/T 455.1-2020《紙和紙板 撕裂度的測(cè)定 第1部分：埃萊門多夫法》：國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中關(guān)于埃萊門多夫法撕裂度測(cè)定的詳細(xì)規(guī)定。

• GB/T 10739-2002《紙、紙板和紙漿試樣處理和試驗(yàn)的標(biāo)準(zhǔn)大氣條件》：規(guī)定了測(cè)試前試樣處理和試驗(yàn)的標(biāo)準(zhǔn)大氣條件（23±1℃，相對(duì)濕度50±2%）。

• ISO 1974:2022《紙張 撕裂度的測(cè)定（埃爾門多夫法）》：國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)定了用埃爾門多夫法測(cè)定紙張撕裂度的試驗(yàn)方法。

• ISO 6383-2:1983《塑料 薄膜和薄片 耐撕裂性能的測(cè)定 第2部分：埃萊門多夫法》：適用于塑料薄膜和薄片耐撕裂性能測(cè)定的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。

• ASTM D689-17《紙張內(nèi)部抗撕裂的標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法》：美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)，使用Elmendorf型撕裂測(cè)試儀測(cè)量撕裂開始后將多張紙撕開指定距離所需的垂直于紙張平面的力。

• ASTM D1922-23《用擺錘法測(cè)定塑料薄膜和薄板抗擴(kuò)展撕裂性的標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法》：適用于塑料薄膜和薄板的撕裂強(qiáng)度測(cè)定。

• YY/T 0698.2-2022《最終滅菌醫(yī)療器械包裝材料 第2部分：滅菌包裹材料 要求和試驗(yàn)方法》：醫(yī)藥行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，要求對(duì)滅菌包裹材料的撕裂強(qiáng)度進(jìn)行檢測(cè)。

• YY/T 0698.10-2009《最終滅菌醫(yī)療器械包裝材料 第10部分：可密封組合袋、卷材和蓋材生產(chǎn)用涂膠聚烯烴非織造布材料 要求和試驗(yàn)方法》：涉及撕裂度的檢測(cè)，按GB/T 455試驗(yàn)。

• TAPPI T414 om-17《紙張撕裂強(qiáng)度（埃爾門多夫儀器法）》：國(guó)際行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)定了使用埃爾門多夫型撕裂測(cè)試儀的試驗(yàn)方法。

• QB/T 1050-2012《紙與紙板撕裂度儀》：輕工行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)定了撕裂度儀的產(chǎn)品分類、技術(shù)要求、試驗(yàn)方法和檢驗(yàn)規(guī)則。

儀器特征

現(xiàn)代紙和紙板撕裂度測(cè)定儀普遍具備以下技術(shù)特征：

高精度測(cè)控系統(tǒng)：采用PLC（可編程邏輯控制器）工業(yè)控制系統(tǒng)，配合高精度傳感器與電子測(cè)量單元，自動(dòng)化電子式測(cè)量確保測(cè)試的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性。測(cè)試精度優(yōu)于0.5%，測(cè)試誤差控制在±0.2%以內(nèi)。

智能化操作平臺(tái)：配備7英寸HMI人機(jī)界面觸摸屏，菜單顯示，操作直觀、簡(jiǎn)便。具備數(shù)字水平調(diào)整輔助功能，可確保儀器始終處于最佳的測(cè)試狀態(tài)。部分型號(hào)采用液晶中文顯示，具有測(cè)試數(shù)據(jù)記憶功能，可實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)測(cè)試、計(jì)算、打印結(jié)果等一體化功能。

自動(dòng)化輔助裝置：配備氣動(dòng)夾持系統(tǒng)與擺錘自動(dòng)釋放裝置，有效避免了因人為因素引起的系統(tǒng)誤差。電動(dòng)釋放擺功能減少了因人而異的測(cè)試誤差，確保了每次測(cè)試的釋放力量一致。

多容量擺錘可選：提供200gf、400gf、800gf、1600gf、3200gf、6400gf等多種規(guī)格的擺錘，用戶可根據(jù)材料特性與檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)選配其一。

數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與輸出：系統(tǒng)具備數(shù)據(jù)自動(dòng)統(tǒng)計(jì)與存儲(chǔ)功能，內(nèi)置微型打印機(jī)，方便快捷輸出測(cè)試結(jié)果。

專用切口刀具：配備標(biāo)準(zhǔn)切口刀，用于在試樣中心位置預(yù)切規(guī)定長(zhǎng)度的切口，確保切口整齊光滑。

圓形試樣取樣器：配套供應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)尺寸的試樣取樣器，確保測(cè)試的一致性和規(guī)范性。

使用方法

依據(jù)GB/T 455標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，紙和紙板撕裂度測(cè)定儀的使用應(yīng)遵循標(biāo)準(zhǔn)化操作流程：

1. 試樣制備
試樣大小應(yīng)為（63±0.5）mm×（50±2）mm，應(yīng)按樣品的縱橫向分別切取。如果紙張縱向與樣品的短邊平行，則進(jìn)行橫向試驗(yàn)，反之進(jìn)行縱向試驗(yàn)。試樣的采取按GB/T 450進(jìn)行，確保所取試樣沒(méi)有折痕、皺紋或其他明顯缺陷，如有水印應(yīng)在測(cè)試報(bào)告中注明。每個(gè)方向應(yīng)至少做5次有效試驗(yàn)。試樣必須經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)處理，按GB/T 10739進(jìn)行溫濕處理，在標(biāo)準(zhǔn)大氣條件（23±1℃，相對(duì)濕度50±2%）下平衡至少4小時(shí)。

2. 測(cè)試前準(zhǔn)備
檢查儀器水平，用儀器底座上的水平泡調(diào)節(jié)儀器前后的水平。確認(rèn)刀具及砧床清潔無(wú)損傷。開啟電源預(yù)熱。根據(jù)試樣選擇合適的擺錘容量，應(yīng)使測(cè)定讀數(shù)在滿刻度值的20%～80%范圍內(nèi)。

3. 儀器校準(zhǔn)
將擺升至初始位置并用擺的釋放機(jī)構(gòu)固定。對(duì)于電子式設(shè)備，開機(jī)后需按校零步驟進(jìn)行零點(diǎn)校準(zhǔn)，不同型號(hào)設(shè)備校準(zhǔn)方法略有差異，應(yīng)參照設(shè)備說(shuō)明書執(zhí)行。在初次使用、更換測(cè)試層數(shù)、搬動(dòng)位置或改變擺重后，必須進(jìn)行重新校準(zhǔn)。校準(zhǔn)用標(biāo)準(zhǔn)砝碼需在法定檢定有效期內(nèi)，各量程下的顯示誤差應(yīng)滿足±1%的精度要求。

4. 試樣安裝
將試樣一半正面對(duì)著刀，另一半反面對(duì)著刀。試樣的側(cè)面邊緣應(yīng)整齊，底邊應(yīng)與夾子底部相接觸，并對(duì)正夾緊。使用氣動(dòng)夾具時(shí)需確保壓縮空氣壓力充足（通?！?5PSI），否則可能引起儀器不能夾緊試樣而影響測(cè)試結(jié)果。

5. 執(zhí)行測(cè)試
用切刀將試樣切一整齊的刀口（切口長(zhǎng)度20±0.5mm），將刀返回靜止位置。使指針與指針停止器相接觸，迅速壓下擺的釋放裝置。當(dāng)擺向回?cái)[時(shí)，用手輕輕地抓住它且不妨礙指針位置，使指針與操作者的眼睛水平，讀取指針讀數(shù)或數(shù)字顯示值。

6. 結(jié)果記錄與處理
松開夾子去掉已撕的試樣，使擺和指針回至初始位置，準(zhǔn)備下一次測(cè)定。當(dāng)試驗(yàn)中有1～2個(gè)試樣的撕裂線末端與刀口延長(zhǎng)線的左右偏斜超過(guò)10mm，應(yīng)舍棄不記，重復(fù)試驗(yàn)直至得到5個(gè)滿意的結(jié)果。若有2個(gè)以上試樣的偏斜超過(guò)10mm則棄用該組數(shù)據(jù)。撕裂度由平均撕裂力和試樣層數(shù)確定，撕裂指數(shù)通過(guò)撕裂度除以紙張定量計(jì)算。

維護(hù)保養(yǎng)

1. 日常清潔：每次測(cè)試后，用軟布或刷子清潔刀具、砧床及測(cè)試臺(tái)面，去除殘留的紙屑或灰塵。用無(wú)塵布清潔夾持器、擺錘及儀器臺(tái)面，清除紙屑和碎渣。禁止使用腐蝕性清潔劑。

2. 刀具檢查：定期檢查切口刀刃口有無(wú)磨損、變形或缺損，確保刀具固定緊，刀刃鋒利無(wú)傷。刀片應(yīng)在兩夾子中間，與夾子頂部成一直角。當(dāng)試樣刀口不整齊平直時(shí)必須更換切口刀。更換切口刀必須在斷開電源和壓縮空氣下進(jìn)行。

3. 運(yùn)動(dòng)部件保養(yǎng)：定期在擺錘的轉(zhuǎn)動(dòng)軸承處加注儀表油或鐘表油，確保軸承轉(zhuǎn)動(dòng)靈活。每月檢查傳動(dòng)部件潤(rùn)滑情況，添加專用潤(rùn)滑油。

4. 擺錘維護(hù)：扇形擺錘任何部位不允許碰撞和修銼。不使用時(shí)，應(yīng)將擺錘歸位至初始位置，避免擺錘長(zhǎng)期懸掛受力。

5. 傳感器與導(dǎo)軌：清潔傳感器和導(dǎo)軌，避免灰塵堆積影響靈敏度。光電編碼器和扇形擺體是影響儀器測(cè)試準(zhǔn)確度的關(guān)鍵部件，應(yīng)保持清潔狀態(tài)。

6. 環(huán)境管理：儀器應(yīng)置于清潔、干燥、無(wú)振動(dòng)、防強(qiáng)磁的環(huán)境中，避免陽(yáng)光直射和溫度劇烈波動(dòng)。建議環(huán)境溫度控制在10-30℃，相對(duì)濕度≤80%。長(zhǎng)期不用時(shí)應(yīng)加蓋防塵罩，并每季度通電空載運(yùn)行一次，防止部件老化。

7. 耗材更換：定期更換磨損的夾具襯墊、傳動(dòng)帶等易損件，確保夾持力穩(wěn)定。

校準(zhǔn)方法與周期

1. 校準(zhǔn)依據(jù)：埃萊門多夫撕裂度儀的校準(zhǔn)依據(jù)GB/T 455.1-2020《紙和紙板 撕裂度的測(cè)定 第1部分：埃萊門多夫法》和JJG（輕工）101-2019《埃萊門多夫撕裂度儀檢定規(guī)程》。

2. 環(huán)境要求：校準(zhǔn)驗(yàn)證需在溫度23℃±2℃、相對(duì)濕度50%±5%的標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境下進(jìn)行，儀器需放置于水平穩(wěn)固的工作臺(tái)，周圍無(wú)明顯振動(dòng)、氣流干擾，避免陽(yáng)光直射。

3. 擺錘平衡檢查：將撕裂度測(cè)定儀調(diào)好水平后，不夾試樣空擺一次，觀察指針是否指零。若不指零，使用移動(dòng)指針停止器調(diào)節(jié)。

4. 擺的摩擦檢查：在擺的停止器上由接觸擺的邊緣向右25mm處做一參考記號(hào)，將扇形擺置于起始位置?？諗[狀態(tài)下，最輕的擺不少于20次，輕擺不少于25次，標(biāo)準(zhǔn)擺不少于35次。每次擺向左邊時(shí)，擺的邊緣應(yīng)保持在標(biāo)志以內(nèi)，否則軸承需清洗加油。

5. 指針摩擦檢查：調(diào)好儀器的水平和指針零點(diǎn)，將指針?lè)旁跇?biāo)尺零點(diǎn)，放下空擺，指針不得推出零點(diǎn)外。若指針摩擦不符合要求，清潔或調(diào)整軸承表面及指針套頂針的位置。調(diào)整指針摩擦后，必須重新校對(duì)零點(diǎn)。

6. 力值精度校準(zhǔn)：根據(jù)儀器量程，將標(biāo)準(zhǔn)砝碼掛在擺錘指定力矩點(diǎn)，依次測(cè)試不同量程下儀器顯示的力值與標(biāo)準(zhǔn)砝碼換算值的偏差，偏差需≤±1%。完成力值校準(zhǔn)后，進(jìn)行零點(diǎn)校準(zhǔn)，儀器顯示零點(diǎn)漂移量需≤±0.5mN。

7. 撕裂長(zhǎng)度校準(zhǔn)：用80～100g/m2較挺括的紙，切成撕裂試樣，夾于兩夾子間，操縱刀切一切口，取下試樣量切口的其余部分應(yīng)為（43.0±0.5）mm，若長(zhǎng)度不對(duì)，調(diào)節(jié)刀的位置。

8. 校準(zhǔn)周期：建議檢定周期一般為12個(gè)月。實(shí)際校準(zhǔn)周期可根據(jù)使用頻率、環(huán)境條件、儀器穩(wěn)定性等因素適當(dāng)調(diào)整。儀器經(jīng)過(guò)維修、更換刀具、搬動(dòng)位置或改變擺重后，必須進(jìn)行重新校準(zhǔn)。在設(shè)備檢驗(yàn)周期內(nèi)，建議配合定期期間核查（如每月使用標(biāo)準(zhǔn)撕裂力砝碼進(jìn)行快速驗(yàn)證），以確認(rèn)儀器的持續(xù)準(zhǔn)確性。

常見故障與排除方法

• 故障一：測(cè)試結(jié)果重復(fù)性差。

  • 排除：檢查試樣制備是否標(biāo)準(zhǔn)化（尺寸、溫濕處理等）；檢查刀具是否鋒利；檢查擺錘是否處于自由懸掛狀態(tài)；檢查儀器是否在校準(zhǔn)有效期內(nèi)；確認(rèn)試樣切口是否整齊。

• 故障二：擺錘回零不準(zhǔn)或指針漂移。

  • 排除：檢查軸承是否缺油或污損，應(yīng)加注鐘表油清洗軸承；檢查指針緊固螺絲是否松動(dòng)；調(diào)節(jié)水平調(diào)節(jié)螺絲。

• 故障三：夾持試樣時(shí)滑脫。

  • 排除：檢查氣動(dòng)夾具氣壓是否充足（需≥45PSI）；清潔并檢查夾持面，更換老化密封圈。

• 故障四：數(shù)據(jù)異?；驕y(cè)試過(guò)程中出現(xiàn)異常。

  • 排除：確認(rèn)試樣是否夾歪、切口是否標(biāo)準(zhǔn)、環(huán)境是否達(dá)標(biāo)。若撕裂線末端與刀口延長(zhǎng)線的左右偏斜超過(guò)10mm，應(yīng)舍棄該試樣重新測(cè)試。

• 故障五：刀具無(wú)法正常切口。

  • 排除：檢查切口刀是否固定緊，刀刃是否鋒利無(wú)傷。如刀刃鈍化，必須在斷開電源和壓縮空氣下更換切口刀。

• 故障六：觸摸屏失靈或系統(tǒng)無(wú)法啟動(dòng)。

  • 排除：檢查電源電壓是否穩(wěn)定，檢查內(nèi)部保險(xiǎn)管是否熔斷。設(shè)備故障時(shí)先切斷電源，聯(lián)系廠家技術(shù)支持，禁止自行拆卸核心部件。

重要提示：以上內(nèi)容基于通用技術(shù)規(guī)范和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。在實(shí)際應(yīng)用中，應(yīng)嚴(yán)格遵守GB/T 455-2026、GB/T 455.1-2020、GB/T 10739-2002、ISO 1974、YY/T 0698系列標(biāo)準(zhǔn)及QB/T 1050-2012等相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的最新版本規(guī)定，并建立相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)操作規(guī)程。試樣的溫濕處理是影響撕裂度測(cè)定結(jié)果的關(guān)鍵因素，應(yīng)嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)要求執(zhí)行。擺錘容量的選擇應(yīng)根據(jù)試樣撕裂力大小確定，確保讀數(shù)在滿量程的20%～80%范圍內(nèi)，避免超量程使用。所有測(cè)試儀器需處于有效的校準(zhǔn)狀態(tài)，并由經(jīng)過(guò)培訓(xùn)的人員操作。測(cè)試結(jié)果的判定需嚴(yán)格依據(jù)產(chǎn)品對(duì)應(yīng)的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)或企業(yè)內(nèi)部標(biāo)準(zhǔn)。