一、纸张撕裂度测试的重要性

在纸张和纸板的质量控制体系中，撕裂度是衡量材料抗撕裂扩展能力的关键力学性能指标，与抗张强度、耐破度、耐折度共同构成纸张物理性能评价的核心维度。

撕裂度的重要性体现在以下方面：

• 包装完整性：对于瓦楞纸箱、纸袋等包装材料，撕裂度直接影响其在运输、搬运过程中抵抗意外撕裂、破损的能力

• 使用性能：对于书本、文件、钞票纸等，高撕裂度意味着更耐用，不易在日常使用中被撕坏

• 加工性能：在印刷、模切、制盒等加工过程中，具有一定撕裂度的材料更不容易在机器上发生意外断裂

• 安全风险：低撕裂度的材料可能更容易意外破裂，造成内容物泄漏或安全隐患

• 工艺反馈：通过撕裂度的测定可以了解纤维处理方式和打浆情况，是纸浆打浆工艺优化的重要依据

GB/T 455-2002规定了使用埃莱门多夫法（Elmendorf Method）测定纸张和纸板撕裂度的标准化程序，是造纸、包装、印刷等行业质量控制的通用方法。

二、埃莱门多夫撕裂法的工作原理

埃莱门多夫撕裂测试仪基于摆锤原理设计，是国际通用的撕裂度测试方法，其核心原理是能量守恒定律。

测试过程：

1. 势能储备：将摆锤提升至一定高度（起始角度27.5°），使摆锤储存一定的势能

2. 固定试样：将规定尺寸的试样（通常4层）夹持在仪器的两个夹具中，试样预先沿短边方向切出20mm标准切口

3. 释放撕裂：摆锤自由下摆，将试样从切口处撕裂至固定长度（撕裂距离43mm）

4. 能量计算：摆锤撕裂试样所消耗的动能与撕裂所做的功等效，通过摆锤剩余角度计算出撕裂试样所需的力

撕裂过程中的能量分析：撕裂时所做的功包括两部分——克服纤维之间摩擦阻力所做的功（将纤维拉开）和拉断纤维所做的功。撕裂度的测定可以间接反映纤维的处理方式和纸浆的打浆程度。

三、符合GB/T 455标准的撕裂度仪技术要求

GB/T 455-2002标准对撕裂度测试仪及测试参数有明确规定。

摆锤式纸张撕裂强度测试法核心参数：

力值量程选择：埃莱门多夫撕裂度仪通常配备多组摆体容量，常见规格包括200gf、400gf、800gf、1600gf、3200gf、6400gf。摆锤量程的选择原则是使撕裂后摆锤剩余角度在满刻度的20%~80%范围内，以保证测试精度。

国际标准体系：GB/T 455等效采用ISO 1974:1990。此外，该测试原理也符合TAPPI T414（美国标准）、ASTM D1922、ASTM D1424等国际标准要求，测试结果具有国际可比性。

四、完整的测试流程

第一步：试样准备

按照GB/T 450规定进行取样，使用标准裁切模具切取（63±0.5）mm ×（50±2）mm的矩形试样。试样边缘应平直、无毛边、无褶皱。

注意：

• 撕裂度具有显著的各向异性，必须区分纵向（MD）和横向（CD），分别切取试样

• 每个方向至少切取5组试样

第二步：状态调节

按照GB/T 10739规定，将试样置于标准大气条件（23℃±1℃，相对湿度50%±2%）下平衡至少4小时（推荐平衡24小时）。温湿度直接影响纸张水分和纤维间结合力，对撕裂度结果有显著影响。

第三步：试样切口

使用标准裁切模具在试样中心切出20mm长的切口，切口底端应位于试样宽度中央，切口应平直、无毛刺。

第四步：选择摆锤

根据试样的厚度和强度选择合适的摆锤量程。确保撕裂后摆锤剩余角度在满刻度的20%~80%范围内，以保证测试精度。

第五步：安装试样

将通常4层试样叠放整齐，切口对齐，分别夹持于上下夹具。夹持力应均匀适度，防止试样滑移。气动夹紧系统可有效减少人为操作误差。

第六步：释放测试

释放摆锤，摆锤下落并撕裂试样，仪器自动记录撕裂力值。若撕裂线偏斜超过10mm或发生层间剥离，需重新测试并记录异常情况。

第七步：数据处理

计算每组5次有效试验的平均值作为撕裂度测定值。如使用多层试样测试，平均撕裂力需根据试样层数进行计算。

报告结果需包含：

• 撕裂度平均值（单位：mN）

• 撕裂指数（单位：mN·m²/g）

• 标准偏差或变异系数

• 测试方向（MD/CD）

• 测试环境条件

五、测试流程图

text

纸张/纸板样品取样（按GB/T 450）        ↓状态调节（23℃±1℃，50%±2%RH，≥4h）        ↓裁切试样（63mm × 50mm）   纵向（MD）方向 5组   横向（CD）方向 5组        ↓V型切口（20mm长，底端位于中央）        ↓选择合适摆锤量程（200gf-6400gf可选）        ↓安装试样（通常4层叠放，切口对齐）        ↓释放摆锤，自动撕裂        ↓读取撕裂力值        ↓剔除偏斜/剥离异常值        ↓计算平均值 + 撕裂指数        ↓出具测试报告

六、符合标准与不符合标准的设备差异

七、撕裂度的科学计算

1. 内撕裂度计算

撕裂度 = 撕裂试样所需的平均力（单位：mN）

如需使用多层试样，可通过公式进行换算：
单层撕裂度 = 测得撕裂力值 / 试样层数

2. 撕裂指数计算

撕裂指数是撕裂度与定量的比值，用于比较不同定量的纸张：

撕裂指数（mN·m²/g）= 撕裂度（mN）/ 定量（g/m²）

该指标消除了不同厚度纸张之间的定量差异，更能反映纤维本身的强度特性，在材料研发和质量评价中更具科学性。

3. 各向异性比率计算

各向异性比率 = 横向撕裂度 / 纵向撕裂度

该比率反映了纸张纤维取向的均匀性，对包装设计具有参考价值。

八、影响测试结果的关键因素

九、应用领域与典型用户

主要应用领域：

1. 造纸企业：原材料检验、生产过程控制、成品出厂检验

2. 包装印刷企业：瓦楞纸板、牛皮纸、食品包装纸等入厂验收

3. 第三方检测机构：委托检测、质量认证、标准符合性验证

4. 科研院所：纤维材料研究、造纸工艺研发、新型纸品开发

5. 医疗卫生领域：医用包装纸、消毒包装纸的撕裂性能测试

6. 文化教育领域：书刊印刷、商业印刷、办公打印用纸质量控制

典型用户：

• 造纸厂质量部门

• 纸箱包装生产企业

• 印刷企业品控实验室

• 质检院、海关技术中心

• 高校材料科学与工程实验室

十、设备技术优势与服务支持

济南西奥机电有限公司提供的埃莱门多夫撕裂度仪严格符合GB/T 455-2002标准要求：

设备技术特点：

• 高精度测量系统：采用低摩擦轴承与精密传感器，确保摆锤运动平稳；配备多组摆体容量，覆盖200gf至6400gf量程，满足不同厚度纸张测试需求

• 智能化操作：7英寸触摸屏，支持中英文界面，参数设置直观，一键启动测试；气动试样夹持与摆锤释放，有效避免人为因素引起的系统误差

• 数据管理功能：测试数据自动存储、统计，支持平均值、标准偏差等计算，可选配计算机软件，便于数据追溯和报告生成

• 符合多重标准：满足GB/T 455、ISO 1974、TAPPI T414、ASTM D1922等国内外标准，测试结果具有国际可比性

技术服务支持：

• 售前选型咨询（提供产品目录、标准解读、方案定制）

• 上门安装调试

• 操作培训

• 整机质保及终身配件供应

• 定制化非标测试方案开发

十一、常见问题解答

Q1：为什么要区分纵向和横向分别测试撕裂度？

纸张在生产过程中纤维沿造纸机方向排列，形成各向异性。通常纸张横向撕裂度大于纵向撕裂度，分别测试可以全面评价纸张的纤维取向性，为包装设计和加工工艺提供依据。

Q2：撕裂度与撕裂指数有何区别？

撕裂度是直接测量的力值（单位mN），反映特定定量纸张的撕裂性能；撕裂指数是撕裂度除以定量后的值（单位mN·m²/g），消除了不同厚度纸张之间的定量差异，更能反映纤维本身的强度特性，适合不同规格纸张间的比较。

Q3：试样层数对测试结果有什么影响？

GB/T 455标准通常推荐使用4层试样测试。如果单层撕裂度超出摆锤量程，可减少层数并乘以相应倍数进行修正计算；如果单层撕裂度过小，可增加层数后除以层数。试样层数的选择原则是确保读数在摆锤量程的20%~80%范围内。

Q4：为什么撕裂度对湿度很敏感？

纸张的纤维会吸收环境中的水分，水分增加会导致纤维间氢键结合力变化。与其他纸张强度指标不同，撕裂度通常随着相对湿度的增加而提高。因此，严格按照GB/T 10739标准条件进行状态调节至关重要。

Q5：该设备能否测试除纸张以外的材料？

可以。埃莱门多夫撕裂度仪同时适用于塑料薄膜、薄片、无纺布、纺织品等材料的撕裂度检测，符合ISO 6383-1、ASTM D1922等相关标准，实现一机多用。

原创作者：济南西奥机电有限公司

• 

  撕裂强度测试仪

  型号：SLD

  参考价：￥咨询

• 

  包装耐撕裂性测试仪

  型号：SLD

  参考价：￥咨询

• 

  撕裂度试验仪

  型号：SLD

  参考价：￥咨询