概述

摆锤法织物撕裂性测试仪，亦称埃尔门多夫（Elmendorf）撕裂度仪、落锤式织物撕裂仪，是一种基于冲击摆锤原理，用于精确测定机织物、针织物、涂层织物、非织造布等各类纺织材料抗撕裂性能的专用检测设备。

撕裂强度是评价纺织材料在实际使用过程中抵抗撕裂扩展能力的关键物理指标。织物在使用过程中可能因钩挂、剪切等外力作用产生裂口，若抗撕裂性能不足，裂口将迅速扩展，导致材料失效。该设备通过模拟织物在实际使用中受到的冲击撕裂作用，量化评估材料的抗撕裂能力，广泛用于纺织生产企业、质检机构、科研院所及医药行业等领域。

在医疗行业，该设备适用于最终灭菌医疗器械包装材料的撕裂强度检测。灭菌包裹材料（包括非织造布材料和纺织材料）需进行撕裂强度检测，要求材料具有足够的抗撕裂强度，以保障灭菌过程的完整性和临床使用的安全性。此外，医用纱布、手术铺单、弹性绷带等医用纺织品的撕裂性能评估也需使用该设备。

适用样品

摆锤法织物撕裂性测试仪适用于多种纺织材料及其制品的耐撕裂性能检测，主要包括以下领域：

医疗纺织品：适用于最终灭菌医疗器械包装材料（包括灭菌包裹材料、可密封组合袋等）的撕裂强度检测。依据YY/T 0698.2-2022标准，灭菌包裹材料（包括非织造布材料和纺织材料）需进行撕裂强度检测，包括干态和湿态撕破强力测定。此外，适用于医用纱布、手术铺单、医用防*服、弹性绷带、医用敷料基材等医疗用纺织品的撕裂强度评估。

通用纺织品：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，前提是织物在试验过程中不会沿与施力方向交叉的方向撕裂。面料可以是未经处理的、大尺寸的、涂层的、树脂处理的或其他处理的。

产业用纺织品：适用于工业滤布、土工布、涂层织物、安全气囊织物等产业用纺织品的撕裂性能评估。

非织造布：适用于非织造布材料的撕裂强度检测，包括一次性卫生用品、医用非织造布等。

包装材料：适用于编织袋、集装袋等包装用编织材料的撕裂性能检测。

测试原理

摆锤法织物撕裂性测试仪基于埃尔门多夫（Elmendorf）冲击摆锤原理进行设计。该原理的核心是能量守恒与转换：摆锤从初始高度下落，势能转化为动能，撕裂试样后能量被吸收，通过测量摆锤初始势能与撕裂后剩余势能的差值，计算撕裂试样所需的撕裂力。

具体而言，将规定尺寸（如63mm×100mm）的试样固定在动夹钳和定夹钳上，在试样中间开一切口（切口长度20mm±0.5mm），确保撕裂起始点明确。将扇形摆锤升至规定高度（初始撕裂角为27.5°±0.5°），使其贮存固定的势能。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。仪器通过高精度传感器采集摆锤的能量损失，自动计算撕裂试样过程中消耗的功，从而得到撕裂试样所需的力，结果以毫牛（mN）或牛（N）表示。

在撕裂强度测试过程中，经纱在纬向上切割的织物样品中断裂，摆锤冲击力使动夹钳与定夹钳中的试样迅速撕裂。当可移动夹具离开固定装置时，样品沿切口方向被撕裂，把撕破织物一定长度所做的功换算成抗撕强度。

测试标准

摆锤法织物撕裂性测试仪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 3917.1-2009《纺织品 织物撕破性能 第1部分：冲击摆锤法撕破强力的测定》：现行国家标准，由国家标准化管理委员会于2009年3月19日发布，2010年1月1日实施，全部代替GB/T 3917.1-1997。本标准由TC209（全国纺织品标准化技术委员会）归口，等同采用ISO 13937-1:2000国际标准。标准状态为现行有效，最近复审日期为2022年1月21日，复审结论为继续有效。

• 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》：适用于柔软塑料薄膜和薄片的耐撕裂性能测定，也适用于编织材料的撕裂测试。

• 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 13937-1:2000《纺织品 织物撕破性能 第1部分：冲击摆锤法撕破强力的测定》：国际标准，GB/T 3917.1-2009等同采用该标准。

• 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的耐撕裂性测定。

美国标准（ASTM）

• 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》：美国材料与试验协会（ASTM International）发布的标准，规定了使用落锤（Elmendorf型）装置测定从织物切口开始传播单撕裂所需的力。该标准适用于大多数织物，包括机织物、分层毯子、绒毛、毯子和安全气囊织物，前提是织物在试验过程中不会沿与施力方向交叉的方向撕裂。在贸易中，该试验方法用于织物商业装运的验收试验。

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，要求按GB/T 455试验。

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）》：适用于纸张内部抗撕裂性的测定。

仪器特征

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。电子式织物撕裂仪的测试精度通常可达到±1%的测量误差范围，远优于传统机械式仪器的±5%。

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。所有测试参数（摆锤选择、试样尺寸、测试次数等）在一个图形化菜单中集中设置，逻辑清晰，减少跳转。屏幕可图形化、分步引导操作者完成测试流程，降低误操作风险。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。试样采用气动夹持，有效避免人为操作出现的样品不平整等问题。试样夹持、摆锤释放均采用气动方式，有效避免了因人为因素引起的系统误差。气源压力通常要求0.6MPa。

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。支持mN和gf单位切换，分辨率达1mN。实验结果支持多种单位显示，方便系统的外部接入和数据传输。

安全保护机制：配备安全插销、防护罩及紧急停止按钮，防止摆锤意外释放造成伤害。配置电磁限位、急停按钮等多重安全保护装置，确保测试过程安全可靠。

用户权限管理：支持用户分级权限管理（通常支持4级），结合密码保护和记录加密，确保数据完整性和可追溯性。

规格参数

使用方法

1. 试样制备

按规定尺寸裁剪试样。试样尺寸为长方形，通常为63mm×100mm，两端夹持面宽度不小于25mm。试样应按纵横向分别切取，确保所取试样没有折痕、皱纹或其他明显缺陷。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。

2. 测试前准备

将仪器置于水平、稳固的工作台面上。确认撕裂度试验机摆锤安装牢固，传感器无松动，校准证书在有效期内。接通电源并进行预热，使系统稳定。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。根据试样撕裂力的大小选择合适容量的摆锤，应使测定读数在满刻度值的20%～80%范围内。

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。根据材料类型选择测试模式，调整摆锤至零位，并设定测试速度。

4. 试样安装

将试样平展地放置在夹钳内，确保上下夹口夹紧均匀。确保撕裂方向与材料纤维方向一致，夹紧力适中，避免试样变形。将试样固定在动夹钳和定夹钳上，在两夹钳之间即试样中间开一切口。

5. 执行测试

按下启动按钮，摆锤自由下落撕裂试样，仪器自动记录撕裂过程中消耗的能量。测试时，勿将手置于摆锤路径下方，避免意外伤害。

6. 结果记录与计算

每组试样至少测试5次（经向和纬向各5块），取平均值作为最终结果，确保数据可靠性。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。及时保存测试数据，避免仪器断电导致丢失。

维护保养

日常清洁：每次测试后，清理夹具及仪器上的残留物，防止影响下次测试。使用无尘布清洁夹持器、摆锤及仪器台面，清除碎屑。切口刀片应经常保持清洁。

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。心轴指针滑套处应定期加油，但指针与指针挡板不得有油脂，以免影响示值误差。

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，切断电源并覆盖防尘罩。

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。

定期检查：定期检查传动部件润滑情况，添加专用润滑油。定期校准摆锤和传感器，确保精度。

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。

校准工具准备：准备好标准砝码、标准厚度块、角度测量仪等校准工具，并确保这些工具本身经过机构检定且在有效期内。

水平校准：安装撕裂度测定仪测量摆时，不要损伤轴颈。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。用水平泡检查仪器的水平并调节。

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。把指针卸掉，用手按下摆的释放键，当摆静止时，摆的定标线应与机架定标线对准，若有差距，可用摆零位调整器调节。

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，轻摆不少于25次，标准摆不少于35次。

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：建议校准周期一般为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。在校准检验周期内，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≥0.6MPa）；清洁并检查夹持面，更换老化密封圈。确保两夹具准确对齐且夹紧均匀。

故障三：测试结果重复性差。

• 排除：检查试样制备是否标准化；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。对于伸长率较大的材料，测试重复性可能较差。

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。对于高定向材料，可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，必要时更换合适量程的摆锤。

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。设备故障时先切断电源，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 3917.1-2009、ASTM D1424、ISO 13937-1、YY/T 0698.2-2022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。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。