一、撕裂度測(cè)試

撕裂度是指將預(yù)先切口的紙（或紙板），撕至一定的長(zhǎng)度所需要力的平均值，單位是毫牛頓（mN）。紙和紙板抵抗撕裂時(shí)的力主要表現(xiàn)為兩個(gè)部分，一部分是纖維與纖維間的結(jié)合力，撕力要克服結(jié)合力而把纖維拉出；另一部分來(lái)自纖維本身強(qiáng)度。這二者的結(jié)合，使試樣體現(xiàn)出耐撕裂的能力。因此，撕裂度這一特性作為紙和紙板一項(xiàng)主要強(qiáng)度性能指標(biāo)被廣泛使用。若起始切口是縱向的，則所測(cè)結(jié)果是縱向撕裂度；若起始切口是橫向的，則所測(cè)結(jié)果是橫向撕裂度。產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)一般要求測(cè)試跟定量有關(guān)的橫向撕裂度指數(shù)。

撕裂度按照國(guó)標(biāo)GB/T455-2002《紙和紙板撕裂度的測(cè)定》 的規(guī)定進(jìn)行。該標(biāo)準(zhǔn)修改采用ISO 1974：1990。主要適用于低定量紙板和瓦楞原紙，不適用于瓦楞紙板和高度定向的紙張。

二、參考方法標(biāo)準(zhǔn)

GB/T 455、ISO 1974

三、檢測(cè)原理

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(kāi)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。

 圖1 撕裂度的撕裂原理

四、檢測(cè)設(shè)備

撕裂度儀由機(jī)架、擺錘、硬件電路、編碼器、顯示屏及WiFi聯(lián)網(wǎng)模塊部件組成。電腦紙張撕裂度儀（以PN-TT1000F智能機(jī)型為例）外形結(jié)構(gòu)如圖2所示。

1－打印機(jī) 2－擺 3－試樣 4－切試樣把手 5－水平泡 6－顯示屏 7－停止器 8－編碼器

圖2 PN-TT1000F 電腦紙張撕裂度儀

擺錘安裝在旋轉(zhuǎn)編碼器上，使其圍繞自由擺動(dòng)。試樣夾持在兩夾子之間，其中一個(gè)夾子固定在機(jī)架上，另一個(gè)在擺上，試樣被夾持住。試驗(yàn)前將擺錘置于兩夾子成水平的初始位置上，用停止器固定。用樞軸上的刀預(yù)切試樣，切口長(zhǎng)度為20mm。

撕裂度儀的結(jié)構(gòu)特性應(yīng)滿(mǎn)足表1參數(shù)。

表1 撕裂度儀結(jié)構(gòu)特性參數(shù)

五、測(cè)試過(guò)程

（一）試樣采取和處理

試樣采取按GB/T 450進(jìn)行，處理按GB/T 10739進(jìn)行，并在此大氣條件下進(jìn)行試樣制備和試驗(yàn)。

（二）試樣制備

試樣的大小應(yīng)為（63士0.5)mm×(50士2)mm，應(yīng)按樣品的縱橫向分別切取試樣。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)。每個(gè)方向應(yīng)至少做5次有效試驗(yàn)。

（三）測(cè)試

（1）儀器調(diào)水平

將儀器放在堅(jiān)固無(wú)振動(dòng)的臺(tái)子上，調(diào)節(jié)儀器的底腳使水平泡居中。

（2）選擇檔位

根據(jù)試樣選擇合適檔位，使結(jié)果在20%～80%范圍內(nèi)。

（3）參數(shù)設(shè)置

設(shè)置撕裂方向、撕裂層數(shù)和試樣定量（用于計(jì)算撕裂指數(shù)）。

（4）夾緊試樣

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)完全與夾子底部相接觸，并對(duì)正夾緊。

（5） 測(cè)試

將擺升至初始位置并固定。用切刀將試樣切一整齊的刀口，切口長(zhǎng)度20mm，使被撕開(kāi)的距離是（43士0.5)mm。

圖3 紙張撕裂度測(cè)試設(shè)備

按【測(cè)試】鍵，釋放擺錘，試樣被撕裂，測(cè)試結(jié)束，屏幕顯示測(cè)試結(jié)果。

六、結(jié)果計(jì)算及分析

（一）結(jié)果計(jì)算

? 撕裂度

按式（1）計(jì)算撕裂度：

式中：

F_總——撕裂度，mN；

S——總撕裂力值，mN；

n——試樣的層數(shù)。

? 撕裂指數(shù)

按式（2）計(jì)算撕裂指數(shù)：

式中：

F——撕裂度，mN；

X——撕裂知識(shí)，mN·m²/g；

g——試樣的定量。

（二）結(jié)果分析

當(dāng)實(shí)驗(yàn)中有1～2個(gè)試樣的撕裂線(xiàn)末端與切口延長(zhǎng)線(xiàn)的左右偏斜超過(guò)10mm，應(yīng)舍棄不計(jì)，重復(fù)試驗(yàn)，直到得到5個(gè)滿(mǎn)意的結(jié)果為止。如果有兩個(gè)以上的試樣偏斜超過(guò)10mm，其結(jié)果可以保留，但應(yīng)在報(bào)告中注明偏斜情況。如在撕裂過(guò)程中，試樣產(chǎn)生剝離現(xiàn)象，而不是正常方位上撕裂，應(yīng)按上述撕裂偏斜情況處理。

偏斜的撕裂                正常的撕裂

測(cè)定層數(shù)應(yīng)為4層，如果得不到滿(mǎn)意的結(jié)果，可適當(dāng)增加或減少層數(shù)，但應(yīng)在報(bào)告中加以說(shuō)明。

測(cè)試撕裂度的影響因素：①相對(duì)濕度，對(duì)于一般強(qiáng)度性質(zhì)的影響，都是濕度提高強(qiáng)度降低，而撕裂度卻是隨著相對(duì)濕度的增大而增大，在相對(duì)濕度65%時(shí)的撕裂度要比相對(duì)濕度50%時(shí)高出12%左右；②儀器精度的影響，例如擺軸的摩擦阻力，預(yù)切口的情況都有顯著影響，一般情況下，由儀器精度所引起的總誤差小于1%；③不同層數(shù)，有些紙緊度高，纖維內(nèi)部結(jié)合力強(qiáng)，在撕裂的方向上和撕裂的層數(shù)上，都是沿著直線(xiàn)撕裂的，基本上不受撕裂層數(shù)的影響，有些紙緊度低，纖維結(jié)合力差，在1層～ 10層進(jìn)行撕裂度測(cè)試時(shí)，發(fā)現(xiàn)層數(shù)少，撕裂度低，隨著層數(shù)的增加，撕裂度增加。

七、可能的錯(cuò)誤操作及誤差來(lái)源

（一） 可能的錯(cuò)誤操作

（1）開(kāi)機(jī)直接測(cè)

本儀器屬于電子儀器，測(cè)量前要預(yù)熱30min以上。

（2）預(yù)切口不到位

由于試樣長(zhǎng)度是固定的，如果預(yù)切口達(dá)不到20mm，那么被撕開(kāi)的距離就會(huì)超過(guò)43mm，從而造成撕裂度偏高。

（3）試樣方向弄反了

一般情況橫向撕裂度要大于縱向撕裂度，如果試樣方向弄錯(cuò)，將影響測(cè)試結(jié)果。

（4）儀器未調(diào)水平

儀器是否水平直接影響試驗(yàn)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。試驗(yàn)之前，一定要調(diào)水平。

（二） 主要誤差來(lái)源

（1）測(cè)量系統(tǒng)校準(zhǔn)不準(zhǔn)確

本儀器高精密電子產(chǎn)品，使用一段時(shí)間后，因?yàn)殡娮釉骷皞鞲衅鞯男阅軙?huì)發(fā)生變化，從而影響測(cè)試結(jié)果，所以要定期進(jìn)行校準(zhǔn)。

（2）儀器的放置狀態(tài)

如果儀器的水平?jīng)]有調(diào)節(jié)好或試驗(yàn)臺(tái)面不穩(wěn)定（如振動(dòng)或強(qiáng)電磁干擾）都會(huì)影響測(cè)試結(jié)果。尤其是臺(tái)面傾斜的情況下，擺的重力勢(shì)能會(huì)受到影響。

（3）試樣的尺寸及切口

試樣的尺寸為（63士0.5）mm，在63mm 的方向上預(yù)先切一個(gè)20mm 長(zhǎng)的切口，剩余的43mm 就決定著試樣撕裂距離的大小。撕裂距離越大，撕裂時(shí)所做的功越多，撕裂度就越高，反之， 切口小于20m，測(cè)定的撕裂度偏高。

（4）試樣的定量

 試樣的定量不同，所測(cè)定的撕裂度也不同，為了消除定量對(duì)檢測(cè)的影響，有些產(chǎn)品直接用撕裂者指數(shù)來(lái)表示產(chǎn)品的機(jī)械強(qiáng)度。

本文2024年7月，發(fā)表于《紙箱世界》雜志