一、撕裂度測試

撕裂度是指將預先切口的紙（或紙板），撕至一定的長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的力主要表現為兩個部分，一部分是纖維與纖維間的結合力，撕力要克服結合力而把纖維拉出；另一部分來自纖維本身強度。這二者的結合，使試樣體現出耐撕裂的能力。因此，撕裂度這一特性作為紙和紙板一項主要強度性能指標被廣泛使用。若起始切口是縱向的，則所測結果是縱向撕裂度；若起始切口是橫向的，則所測結果是橫向撕裂度。產品標準一般要求測試跟定量有關的橫向撕裂度指數。

撕裂度按照國標GB/T455-2002《紙和紙板撕裂度的測定》 的規定進行。該標準修改采用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、參考方法標準

GB/T 455、ISO 1974

三、檢測原理

具有規定預切口的一疊試樣（通常4層），用一垂直于試樣面的移動平面擺施加撕力，使紙撕開一個固定距離。用擺的勢能損失來測量在撕裂試樣的過程中所做的功。

 圖1 撕裂度的撕裂原理

四、檢測設備

撕裂度儀由機架、擺錘、硬件電路、編碼器、顯示屏及WiFi聯網模塊部件組成。電腦紙張撕裂度儀（以PN-TT1000F智能機型為例）外形結構如圖2所示。

1－打印機 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

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

撕裂度儀的結構特性應滿足表1參數。

表1 撕裂度儀結構特性參數

五、測試過程

（一）試樣采取和處理

試樣采取按GB/T 450進行，處理按GB/T 10739進行，并在此大氣條件下進行試樣制備和試驗。

（二）試樣制備

試樣的大小應為（63士0.5)mm×(50士2)mm，應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，則進行橫向試驗，反之進行縱向試驗。每個方向應至少做5次有效試驗。

（三）測試

（1）儀器調水平

將儀器放在堅固無振動的臺子上，調節儀器的底腳使水平泡居中。

（2）選擇檔位

根據試樣選擇合適檔位，使結果在20%～80%范圍內。

（3）參數設置

設置撕裂方向、撕裂層數和試樣定量（用于計算撕裂指數）。

（4）夾緊試樣

將試樣一半正面對著刀，另一半反面對著刀。試樣的側面邊緣應整齊，底邊應完全與夾子底部相接觸，并對正夾緊。

（5） 測試

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

圖3 紙張撕裂度測試設備

按【測試】鍵，釋放擺錘，試樣被撕裂，測試結束，屏幕顯示測試結果。

六、結果計算及分析

（一）結果計算

? 撕裂度

按式（1）計算撕裂度：

式中：

F_總——撕裂度，mN；

S——總撕裂力值，mN；

n——試樣的層數。

? 撕裂指數

按式（2）計算撕裂指數：

式中：

F——撕裂度，mN；

X——撕裂知識，mN·m²/g；

g——試樣的定量。

（二）結果分析

當實驗中有1～2個試樣的撕裂線末端與切口延長線的左右偏斜超過10mm，應舍棄不計，重復試驗，直到得到5個滿意的結果為止。如果有兩個以上的試樣偏斜超過10mm，其結果可以保留，但應在報告中注明偏斜情況。如在撕裂過程中，試樣產生剝離現象，而不是正常方位上撕裂，應按上述撕裂偏斜情況處理。

偏斜的撕裂                正常的撕裂

測定層數應為4層，如果得不到滿意的結果，可適當增加或減少層數，但應在報告中加以說明。

測試撕裂度的影響因素：①相對濕度，對于一般強度性質的影響，都是濕度提高強度降低，而撕裂度卻是隨著相對濕度的增大而增大，在相對濕度65%時的撕裂度要比相對濕度50%時高出12%左右；②儀器精度的影響，例如擺軸的摩擦阻力，預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，有些紙緊度高，纖維內部結合力強，在撕裂的方向上和撕裂的層數上，都是沿著直線撕裂的，基本上不受撕裂層數的影響，有些紙緊度低，纖維結合力差，在1層～ 10層進行撕裂度測試時，發現層數少，撕裂度低，隨著層數的增加，撕裂度增加。

七、可能的錯誤操作及誤差來源

（一） 可能的錯誤操作

（1）開機直接測

本儀器屬于電子儀器，測量前要預熱30min以上。

（2）預切口不到位

由于試樣長度是固定的，如果預切口達不到20mm，那么被撕開的距離就會超過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，將影響測試結果。

（4）儀器未調水平

儀器是否水平直接影響試驗數據的準確性。試驗之前，一定要調水平。

（二） 主要誤差來源

（1）測量系統校準不準確

本儀器高精密電子產品，使用一段時間后，因為電子元器件及傳感器的性能會發生變化，從而影響測試結果，所以要定期進行校準。

（2）儀器的放置狀態

如果儀器的水平沒有調節好或試驗臺面不穩定（如振動或強電磁干擾）都會影響測試結果。尤其是臺面傾斜的情況下，擺的重力勢能會受到影響。

（3）試樣的尺寸及切口

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

（4）試樣的定量

 試樣的定量不同，所測定的撕裂度也不同，為了消除定量對檢測的影響，有些產品直接用撕裂者指數來表示產品的機械強度。

本文2024年7月，發表于《紙箱世界》雜志