概述

纸和纸板撕裂度测定仪是一种专门用于测定纸和纸板撕裂度的精密检测设备。撕裂度是指将预先切有切口的纸或纸板撕至一定长度所需力的平均值，以毫牛顿（mN）表示，是衡量纸张抵抗撕裂扩展能力的关键物理指标。该设备采用埃莱门多夫（Elmendorf）撕裂法，利用摆锤势能转化为动能完成瞬间撕裂，通过能量守恒原理计算撕裂试样所需的力。纸和纸板撕裂度测定仪广泛应用于造纸企业、包装企业、印刷企业、质检机构、医疗器械包装检测机构及科研院所，为产品的质量控制、工艺优化和材料选型提供科学依据。

适用样品

纸和纸板撕裂度测定仪适用于多种纸质材料的撕裂性能检测：

• 文化用纸：适用于胶版纸、铜版纸、书写纸等文化用纸的撕裂度测定，可用于评估纵向（MD）与横向（CD）撕裂的均衡性。

• 包装基材：适用于瓦楞原纸、箱板纸、白卡纸等包装材料的撕裂度检测。该标准适用于低定量纸板，不适用于瓦楞纸板，但可适用于瓦楞原纸。

• 医疗器械包装材料：依据YY/T 0698.2-2022标准，适用于最终灭菌医疗器械包装材料（如灭菌包裹材料）的撕裂强度检测；依据YY/T 0698.10-2009标准，适用于可密封组合袋、卷材和盖材生产用涂胶聚烯烃非织造布材料的撕裂度检测。

• 特种技术纸：适用于无尘纸、格拉辛纸等低定量（≤40g/m²）超薄材料的撕裂性能测试。

• 生活用纸：适用于卫生纸、面巾纸等生活用纸的撕裂度测定。

• 食品包装纸：适用于食品包装用纸及纸板的撕裂性能检测。

• 工业技术纸：适用于绝缘纸、过滤纸等工业用纸的高温、油浸环境撕裂性能验证。

测试原理

纸和纸板撕裂度测定仪基于埃莱门多夫（Elmendorf）撕裂法原理进行设计。测试时，具有规定预切口的一叠试样（通常4层），用一垂直于试样面的移动平面摆施加撕力，使纸撕开一个固定距离，用摆的势能损失来测量在撕裂试样的过程中所做的功，平均撕裂力由摆上的刻度来指示或由数字来显示，纸张撕裂度由平均撕裂力和试样层数来确定。

具体而言，爱利门道夫（Elmendorf）撕裂度仪由基架和摆锤组成，摆锤在摩擦力很小的轴承上支撑着，使其能围绕水平轴自由摆动。测试前，将摆锤升至初始水平位置，试样被夹持在固定夹子和摆锤夹子之间，夹持面尺寸至少为25mm宽×15mm深。两夹子间距为2.8±0.3mm，夹子边缘至摆轴中心的距离为104±1mm，初始撕裂角度为27.5°±0.5°。释放摆锤后，其下摆产生的动能撕裂试样，撕裂距离为43±0.5mm。通过测量摆锤撕裂试样时损失的势能来计算撕裂力，以毫牛顿（mN）为单位表示结果。撕裂指数则通过撕裂度除以纸张定量（g/m²）计算得出，单位为mN·m²/g。

测试标准

纸和纸板撕裂度测定仪的设计和测试方法严格遵循以下国内外标准：

• GB/T 455-2026《纸和纸板 撕裂度的测定》：中国国家标准，于2026年4月30日发布，2026年11月1日实施，全部代替GB/T 455-2002版本。该标准规定了纸和纸板撕裂度的测定方法，适用于撕裂度在仪器范围内的低定量纸板，不适用于瓦楞纸板但可适用于瓦楞原纸，不适用于测定高度定向的纸张的横向撕裂度。

• GB/T 455-2002《纸和纸板撕裂度的测定》：现行国家标准，等效采用ISO 1974:1990。该标准规定了使用埃莱门多夫法测定纸张和纸板撕裂度的标准化程序，适用于各种纸和纸板，特别是低定量纸张和中等定量纸板。

• GB/T 455.1-2020《纸和纸板 撕裂度的测定 第1部分：埃莱门多夫法》：国家标准中关于埃莱门多夫法撕裂度测定的详细规定。

• GB/T 10739-2002《纸、纸板和纸浆试样处理和试验的标准大气条件》：规定了测试前试样处理和试验的标准大气条件（23±1℃，相对湿度50±2%）。

• ISO 1974:2022《纸张 撕裂度的测定（埃尔门多夫法）》：国际标准，规定了用埃尔门多夫法测定纸张撕裂度的试验方法。

• ISO 6383-2:1983《塑料 薄膜和薄片 耐撕裂性能的测定 第2部分：埃莱门多夫法》：适用于塑料薄膜和薄片耐撕裂性能测定的国际标准。

• ASTM D689-17《纸张内部抗撕裂的标准试验方法》：美国标准，使用Elmendorf型撕裂测试仪测量撕裂开始后将多张纸撕开指定距离所需的垂直于纸张平面的力。

• ASTM D1922-23《用摆锤法测定塑料薄膜和薄板抗扩展撕裂性的标准试验方法》：适用于塑料薄膜和薄板的撕裂强度测定。

• YY/T 0698.2-2022《最终灭菌医疗器械包装材料 第2部分：灭菌包裹材料 要求和试验方法》：医药行业标准，要求对灭菌包裹材料的撕裂强度进行检测。

• YY/T 0698.10-2009《最终灭菌医疗器械包装材料 第10部分：可密封组合袋、卷材和盖材生产用涂胶聚烯烃非织造布材料 要求和试验方法》：涉及撕裂度的检测，按GB/T 455试验。

• TAPPI T414 om-17《纸张撕裂强度（埃尔门多夫仪器法）》：国际行业标准，规定了使用埃尔门多夫型撕裂测试仪的试验方法。

• QB/T 1050-2012《纸与纸板撕裂度仪》：轻工行业标准，规定了撕裂度仪的产品分类、技术要求、试验方法和检验规则。

仪器特征

现代纸和纸板撕裂度测定仪普遍具备以下技术特征：

高精度测控系统：采用PLC（可编程逻辑控制器）工业控制系统，配合高精度传感器与电子测量单元，自动化电子式测量确保测试的稳定性和准确性。测试精度优于0.5%，测试误差控制在±0.2%以内。

智能化操作平台：配备7英寸HMI人机界面触摸屏，菜单显示，操作直观、简便。具备数字水平调整辅助功能，可确保仪器始终处于最佳的测试状态。部分型号采用液晶中文显示，具有测试数据记忆功能，可实现全自动测试、计算、打印结果等一体化功能。

自动化辅助装置：配备气动夹持系统与摆锤自动释放装置，有效避免了因人为因素引起的系统误差。电动释放摆功能减少了因人而异的测试误差，确保了每次测试的释放力量一致。

多容量摆锤可选：提供200gf、400gf、800gf、1600gf、3200gf、6400gf等多种规格的摆锤，用户可根据材料特性与检测标准选配其一。

数据统计与输出：系统具备数据自动统计与存储功能，内置微型打印机，方便快捷输出测试结果。

专用切口刀具：配备标准切口刀，用于在试样中心位置预切规定长度的切口，确保切口整齐光滑。

圆形试样取样器：配套供应标准尺寸的试样取样器，确保测试的一致性和规范性。

使用方法

依据GB/T 455标准规定，纸和纸板撕裂度测定仪的使用应遵循标准化操作流程：

1. 试样制备
试样大小应为（63±0.5）mm×（50±2）mm，应按样品的纵横向分别切取。如果纸张纵向与样品的短边平行，则进行横向试验，反之进行纵向试验。试样的采取按GB/T 450进行，确保所取试样没有折痕、皱纹或其他明显缺陷，如有水印应在测试报告中注明。每个方向应至少做5次有效试验。试样必须经标准处理，按GB/T 10739进行温湿处理，在标准大气条件（23±1℃，相对湿度50±2%）下平衡至少4小时。

2. 测试前准备
检查仪器水平，用仪器底座上的水平泡调节仪器前后的水平。确认刀具及砧床清洁无损伤。开启电源预热。根据试样选择合适的摆锤容量，应使测定读数在满刻度值的20%～80%范围内。

3. 仪器校准
将摆升至初始位置并用摆的释放机构固定。对于电子式设备，开机后需按校零步骤进行零点校准，不同型号设备校准方法略有差异，应参照设备说明书执行。在初次使用、更换测试层数、搬动位置或改变摆重后，必须进行重新校准。校准用标准砝码需在法定检定有效期内，各量程下的显示误差应满足±1%的精度要求。

4. 试样安装
将试样一半正面对着刀，另一半反面对着刀。试样的侧面边缘应整齐，底边应与夹子底部相接触，并对正夹紧。使用气动夹具时需确保压缩空气压力充足（通常≥45PSI），否则可能引起仪器不能夹紧试样而影响测试结果。

5. 执行测试
用切刀将试样切一整齐的刀口（切口长度20±0.5mm），将刀返回静止位置。使指针与指针停止器相接触，迅速压下摆的释放装置。当摆向回摆时，用手轻轻地抓住它且不妨碍指针位置，使指针与操作者的眼睛水平，读取指针读数或数字显示值。

6. 结果记录与处理
松开夹子去掉已撕的试样，使摆和指针回至初始位置，准备下一次测定。当试验中有1～2个试样的撕裂线末端与刀口延长线的左右偏斜超过10mm，应舍弃不记，重复试验直至得到5个满意的结果。若有2个以上试样的偏斜超过10mm则弃用该组数据。撕裂度由平均撕裂力和试样层数确定，撕裂指数通过撕裂度除以纸张定量计算。

维护保养

1. 日常清洁：每次测试后，用软布或刷子清洁刀具、砧床及测试台面，去除残留的纸屑或灰尘。用无尘布清洁夹持器、摆锤及仪器台面，清除纸屑和碎渣。禁止使用腐蚀性清洁剂。

2. 刀具检查：定期检查切口刀刃口有无磨损、变形或缺损，确保刀具固定紧，刀刃锋利无伤。刀片应在两夹子中间，与夹子顶部成一直角。当试样刀口不整齐平直时必须更换切口刀。更换切口刀必须在断开电源和压缩空气下进行。

3. 运动部件保养：定期在摆锤的转动轴承处加注仪表油或钟表油，确保轴承转动灵活。每月检查传动部件润滑情况，添加专用润滑油。

4. 摆锤维护：扇形摆锤任何部位不允许碰撞和修锉。不使用时，应将摆锤归位至初始位置，避免摆锤长期悬挂受力。

5. 传感器与导轨：清洁传感器和导轨，避免灰尘堆积影响灵敏度。光电编码器和扇形摆体是影响仪器测试准确度的关键部件，应保持清洁状态。

6. 环境管理：仪器应置于清洁、干燥、无振动、防强磁的环境中，避免阳光直射和温度剧烈波动。建议环境温度控制在10-30℃，相对湿度≤80%。长期不用时应加盖防尘罩，并每季度通电空载运行一次，防止部件老化。

7. 耗材更换：定期更换磨损的夹具衬垫、传动带等易损件，确保夹持力稳定。

校准方法与周期

1. 校准依据：埃莱门多夫撕裂度仪的校准依据GB/T 455.1-2020《纸和纸板 撕裂度的测定 第1部分：埃莱门多夫法》和JJG（轻工）101-2019《埃莱门多夫撕裂度仪检定规程》。

2. 环境要求：校准验证需在温度23℃±2℃、相对湿度50%±5%的标准环境下进行，仪器需放置于水平稳固的工作台，周围无明显振动、气流干扰，避免阳光直射。

3. 摆锤平衡检查：将撕裂度测定仪调好水平后，不夹试样空摆一次，观察指针是否指零。若不指零，使用移动指针停止器调节。

4. 摆的摩擦检查：在摆的停止器上由接触摆的边缘向右25mm处做一参考记号，将扇形摆置于起始位置。空摆状态下，最轻的摆不少于20次，轻摆不少于25次，标准摆不少于35次。每次摆向左边时，摆的边缘应保持在标志以内，否则轴承需清洗加油。

5. 指针摩擦检查：调好仪器的水平和指针零点，将指针放在标尺零点，放下空摆，指针不得推出零点外。若指针摩擦不符合要求，清洁或调整轴承表面及指针套顶针的位置。调整指针摩擦后，必须重新校对零点。

6. 力值精度校准：根据仪器量程，将标准砝码挂在摆锤指定力矩点，依次测试不同量程下仪器显示的力值与标准砝码换算值的偏差，偏差需≤±1%。完成力值校准后，进行零点校准，仪器显示零点漂移量需≤±0.5mN。

7. 撕裂长度校准：用80～100g/m²较挺括的纸，切成撕裂试样，夹于两夹子间，操纵刀切一切口，取下试样量切口的其余部分应为（43.0±0.5）mm，若长度不对，调节刀的位置。

8. 校准周期：建议检定周期一般为12个月。实际校准周期可根据使用频率、环境条件、仪器稳定性等因素适当调整。仪器经过维修、更换刀具、搬动位置或改变摆重后，必须进行重新校准。在设备检验周期内，建议配合定期期间核查（如每月使用标准撕裂力砝码进行快速验证），以确认仪器的持续准确性。

常见故障与排除方法

• 故障一：测试结果重复性差。

  • 排除：检查试样制备是否标准化（尺寸、温湿处理等）；检查刀具是否锋利；检查摆锤是否处于自由悬挂状态；检查仪器是否在校准有效期内；确认试样切口是否整齐。

• 故障二：摆锤回零不准或指针漂移。

  • 排除：检查轴承是否缺油或污损，应加注钟表油清洗轴承；检查指针紧固螺丝是否松动；调节水平调节螺丝。

• 故障三：夹持试样时滑脱。

  • 排除：检查气动夹具气压是否充足（需≥45PSI）；清洁并检查夹持面，更换老化密封圈。

• 故障四：数据异常或测试过程中出现异常。

  • 排除：确认试样是否夹歪、切口是否标准、环境是否达标。若撕裂线末端与刀口延长线的左右偏斜超过10mm，应舍弃该试样重新测试。

• 故障五：刀具无法正常切口。

  • 排除：检查切口刀是否固定紧，刀刃是否锋利无伤。如刀刃钝化，必须在断开电源和压缩空气下更换切口刀。

• 故障六：触摸屏失灵或系统无法启动。

  • 排除：检查电源电压是否稳定，检查内部保险管是否熔断。设备故障时先切断电源，联系厂家技术支持，禁止自行拆卸核心部件。

重要提示：以上内容基于通用技术规范和行业标准。在实际应用中，应严格遵守GB/T 455-2026、GB/T 455.1-2020、GB/T 10739-2002、ISO 1974、YY/T 0698系列标准及QB/T 1050-2012等相关标准的版本规定，并建立相应的标准操作规程。试样的温湿处理是影响撕裂度测定结果的关键因素，应严格按照标准要求执行。摆锤容量的选择应根据试样撕裂力大小确定，确保读数在满量程的20%～80%范围内，避免超量程使用。所有测试仪器需处于有效的校准状态，并由经过培训的人员操作。测试结果的判定需严格依据产品对应的质量标准或企业内部标准。