概述

薄片撕裂度测试仪是一种基于埃莱门多夫（Elmendorf）撕裂法原理，用于精确测定塑料薄膜、薄片、纸张、纸板、纺织品、无纺布及复合片状材料抗撕裂性能的精密检测设备。撕裂度是指将预先切有切口的试样撕至一定长度所需力的平均值，是衡量材料抵抗撕裂扩展能力的关键物理指标。

该设备通过摆锤势能转化为动能实现瞬间撕裂，利用能量守恒原理计算撕裂试样所需的力。采用高精度传感器与电子测量单元，通过PLC工业控制系统，能够精确测量材料在撕裂过程中所消耗的能量。在制药及医疗行业，薄片撕裂度测试仪广泛用于药品包装复合膜、无菌医疗器械包装材料（如医用透析纸、特卫强、灭菌包裹材料等）的质量检验，是保证包装完整性和使用安全性的重要检测工具。

适用样品

薄片撕裂度测试仪适用于多种柔性片状材料及纺织品的耐撕裂性能检测，主要包括以下领域：

• 药品包装材料：药用铝塑复合膜、泡罩包装用硬片、聚氯乙烯（PVC）、聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP）、聚偏二氯乙烯（PVDC）、镀铝膜及多层复合膜等。根据GB/T 16578.2-2009标准，本部分适用于柔软的聚氯乙烯（PVC）和聚烯烃薄膜等材料。

• 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中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。

• 纸张与纸板：适用于撕裂度在仪器范围内的低定量纸板、薄页纸等，但不适用于瓦楞纸板。撕裂度是指将预先切口的纸（或纸板），撕至一定长度所需力的平均值，结果以毫牛（mN）表示。

• 纺织品与无纺布：适用于各类机织物、无纺布及土工布的撕裂性能评估。依据ASTM D1424-21标准，本试验方法适用于大多数织物，包括机织物、分层毯子、绒毛、毯子和安全气囊织物。

• 其他材料：适用于防水卷材、编织材料、聚酯、复合薄膜和薄片等。

测试原理

薄片撕裂度测试仪基于埃莱门多夫（Elmendorf）撕裂法原理进行设计。其核心原理如下：

将摆锤提升一定高度（初始角度为27.5°±0.5°），使其具备一定的势能；当摆锤自由下摆时，利用其自身贮存的能量将试样撕裂；由PLC控制系统计算出撕裂试样时消耗的能量，从而得到撕裂试样所需要的力。

具体而言，试验机的主要部件包括基架和摆锤，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。将规定尺寸的试样夹持在摆锤与固定夹具之间，并预先切一规定长度的切口（20±0.5mm）。释放摆锤后，其下摆产生的动能作用于试样，将切口继续撕裂扩展至规定距离（43±0.5mm）。工作结束时，摆锤的剩余能量对应于刻度盘上的读数或数字显示，直接指示撕裂试样所做的功。

测试标准

埃莱门多夫型试验机的设计与测试方法严格遵循以下国内外标准：

中国国家标准（GB）

• GB/T 16578.2-2009《塑料 薄膜和薄片 耐撕裂性能的测定 第2部分：埃莱门多夫（Elmendor）法》：规定了在规定负荷条件下，在薄而软的塑料片材或薄膜的试样上切出一规定的切口，测定使切口撕裂扩展至规定距离所需力的方法。试样的厚度上限取决于与试验机量程相关的材料撕裂力。

• GB/T 455-2026《纸和纸板 撕裂度的测定》：即将于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。

• 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。

国际标准（ISO）

• 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》：规定了用埃莱门多夫法测定塑料薄膜和薄片的耐撕裂性，适用于测试由软聚氯乙烯、聚烯烃、聚酯、复合薄膜和薄片等材料的成品和半成品切取的试样。

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

美国标准（ASTM）

• 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》：使用Elmendorf型撕裂测试仪测定撕裂开始后通过指定长度的塑料薄膜或非刚性片材传播撕裂的平均力。恒定半径试样为仲裁试样类型。

• ASTM D1424-21《用落摆（埃尔门多夫型）装置测定织物撕裂强度的标准试验方法》：适用于大多数织物，包括机织物、分层毯子、绒毛、毯子和安全气囊织物。

医药行业标准（YY/T）

• 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》：要求对灭菌包裹材料的撕裂强度进行检测，包括纺织材料干态和湿态撕破强力。

• 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，要求材料具有足够的抗撕裂强度。

国际行业标准（TAPPI）

• TAPPI T414 om-17《纸张撕裂强度（埃尔门多夫仪器法）》：测量使用埃尔门多夫型撕裂测试仪在撕裂开始后撕裂多层纸穿过指定距离所需的垂直于纸平面的力，测量结果可用于计算单张纸的近似撕裂强度。

仪器特征

• 高精度测控系统：采用PLC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。

• 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。当试样被夹持在夹具中后，可通过释放机构无任何震动地释放摆锤。

• 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。具备测试数据记忆功能，可实现全自动测试、计算、打印结果等一体化功能。

• 精密测量机构：摆锤绕滚珠轴承或其他基本无摩擦的轴承作自由摆动。可动夹具与固定夹具准确对齐，每个夹具具有规定的夹持面尺寸。指针和刻度盘上带有圆弧形刻度盘，以便由指针读数计算出撕裂试样所需的平均力。

规格参数

使用方法

1. 测试前准备
将仪器置于水平、稳固的工作台面上。检查摆锤、夹具及试样切口刀是否完好。接通电源并进行预热，使系统稳定。检查气源连接是否正常，将气源总压力调节到0.5~0.55MPa。完成测试模式选择，将测试仪器的系统调整到待测状态。

2. 水平调节
观察仪器底座的水平泡，调节地脚螺丝使仪器处于水平状态。当摆锤静止时，观察摆上的标记应与底板上的标记重合；若不重合，通过底座调节螺丝进行调整。

3. 参数设置与摆锤选择
在触摸屏上选择对应的测试模式与摆锤容量，输入样品编号及测试组数。摆锤容量的选择应根据试样撕裂力的大小确定，应使测定读数在满刻度值的20%～80%范围内。

4. 试样制备
按规定尺寸裁剪试样。对于塑料薄膜，采用恒定半径试样（仲裁试样）或矩形试样。对于纸张，通常采用4层试样叠放。使用标准切口刀在试样中心位置预切规定长度的切口（20±0.5mm），该切口应光滑无刻痕。

5. 夹持试样
开启气动夹具，将试样平展地放置在夹钳内，确保上下夹口夹紧均匀。两夹具应准确对齐，当夹具在起始位置时，两夹具应相隔2.8±0.3mm的距离。

6. 执行测试
按下“测试”键，摆锤自动释放。仪器实时采集数据并计算撕裂力。当摆向回摆时，用手轻轻地抓住它且不妨碍指针位置，读取指针读数或数字显示值。

7. 结果记录
测试完成后，数据自动存储，可通过内置打印机输出测试报告。取至少5次有效试验的平均值作为该样品的撕裂度值。

维护保养

日常清洁
每次测试后，应清理摆锤、轴承及夹具上的灰尘与碎屑，保持仪器清洁。使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。

润滑维护
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，保持基本无摩擦状态。

刀具检查
定期检查切口刀是否锋利，确保切口尺寸准确、边缘光滑无刻痕。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。

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。

防尘管理
非试验时间，需用防尘布覆盖整个仪器，避免落尘影响精度。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。

定期检查
使用标准砝码进行期间核查，确保力值测量的准确性。定期检查传动部件润滑情况，添加专用润滑油。

校准方法与周期

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。

水平校准
摆锤静止时，观察摆上的标记应与底板上的标记重合；若不重合，通过底座调节螺丝进行调整。

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。

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。

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。

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：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。

故障二：夹持试样时滑脱。

• 排除：检查气动夹具气压是否充足（需≥0.5MPa）；清洁并检查夹持面，更换老化密封圈。

故障三：测试结果重复性差。

• 排除：检查刀具是否锋利，确保试样切口光滑无刻痕；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。对于塑料薄膜，应注意高延展性材料的测试结果重复性可能较差。

故障四：撕裂过程中试样沿倾斜方向撕裂。

• 排除：当发生此情况时，检查试样的取向是否与撕裂方向一致，考虑使用恒定半径试样（仲裁试样）替代矩形试样以提高重复性。

故障五：测试结果超出仪器量程或低于满量程20%。

• 排除：检查所选的摆锤容量是否合适。当撕裂力较低时，允许取两层或两层以上的多层试样；当读数可能低于满量程20%时，必须使用单层试样和容量较低的摆锤。

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，需联系厂家技术支持。

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 16578.2-2009、GB/T 455-2026、ASTM D1922、ASTM D1424、ISO 6383-2、ISO 1974、YY/T 0698系列标准及TAPPI T414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GB/T 10739的要求执行。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，避免超量程使用损坏传感器。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。