一、撕裂度测试

撕裂度是指将预先切口的纸（或纸板），撕至一定的长度所需要力的平均值，单位是毫牛顿（mN）。纸和纸板抵抗撕裂时的力主要表现为两个部分，一部分是纤维与纤维间的结合力，撕力要克服结合力而把纤维拉出；另一部分来自纤维本身强度。这二者的结合，使试样体现出耐撕裂的能力。因此，撕裂度这一特性作为纸和纸板一项主要强度性能指标被广泛使用。若起始切口是纵向的，则所测结果是纵向撕裂度；若起始切口是横向的，则所测结果是横向撕裂度。产品标准一般要求测试跟定量有关的横向撕裂度指数。

撕裂度按照国标GB/T455-2002《纸和纸板撕裂度的测定》 的规定进行。该标准修改采用ISO 1974：1990。主要适用于低定量纸板和瓦楞原纸，不适用于瓦楞纸板和高度定向的纸张。

二、参考方法标准

GB/T 455、ISO 1974

三、检测原理

具有规定预切口的一叠试样（通常4层），用一垂直于试样面的移动平面摆施加撕力，使纸撕开一个固定距离。用摆的势能损失来测量在撕裂试样的过程中所做的功。

 图1 撕裂度的撕裂原理

四、检测设备

撕裂度仪由机架、摆锤、硬件电路、编码器、显示屏及WiFi联网模块部件组成。电脑纸张撕裂度仪（以PN-TT1000F智能机型为例）外形结构如图2所示。

1－打印机 2－摆 3－试样 4－切试样把手 5－水平泡 6－显示屏 7－停止器 8－编码器

图2 PN-TT1000F 电脑纸张撕裂度仪

摆锤安装在旋转编码器上，使其围绕自由摆动。试样夹持在两夹子之间，其中一个夹子固定在机架上，另一个在摆上，试样被夹持住。试验前将摆锤置于两夹子成水平的初始位置上，用停止器固定。用枢轴上的刀预切试样，切口长度为20mm。

撕裂度仪的结构特性应满足表1参数。

表1 撕裂度仪结构特性参数

五、测试过程

（一）试样采取和处理

试样采取按GB/T 450进行，处理按GB/T 10739进行，并在此大气条件下进行试样制备和试验。

（二）试样制备

试样的大小应为（63士0.5)mm×(50士2)mm，应按样品的纵横向分别切取试样。如果纸张纵向与样品的短边平行，则进行横向试验，反之进行纵向试验。每个方向应至少做5次有效试验。

（三）测试

（1）仪器调水平

将仪器放在坚固无振动的台子上，调节仪器的底脚使水平泡居中。

（2）选择档位

根据试样选择合适档位，使结果在20%～80%范围内。

（3）参数设置

设置撕裂方向、撕裂层数和试样定量（用于计算撕裂指数）。

（4）夹紧试样

将试样一半正面对着刀，另一半反面对着刀。试样的侧面边缘应整齐，底边应完全与夹子底部相接触，并对正夹紧。

（5） 测试

将摆升至初始位置并固定。用切刀将试样切一整齐的刀口，切口长度20mm，使被撕开的距离是（43士0.5)mm。

图3 纸张撕裂度测试设备

按【测试】键，释放摆锤，试样被撕裂，测试结束，屏幕显示测试结果。

六、结果计算及分析

（一）结果计算

Ø 撕裂度

按式（1）计算撕裂度：

式中：

F_总——撕裂度，mN；

S——总撕裂力值，mN；

n——试样的层数。

Ø 撕裂指数

按式（2）计算撕裂指数：

式中：

F——撕裂度，mN；

X——撕裂知识，mN·m²/g；

g——试样的定量。

（二）结果分析

当实验中有1～2个试样的撕裂线末端与切口延长线的左右偏斜超过10mm，应舍弃不计，重复试验，直到得到5个满意的结果为止。如果有两个以上的试样偏斜超过10mm，其结果可以保留，但应在报告中注明偏斜情况。如在撕裂过程中，试样产生剥离现象，而不是正常方位上撕裂，应按上述撕裂偏斜情况处理。

偏斜的撕裂                正常的撕裂

测定层数应为4层，如果得不到满意的结果，可适当增加或减少层数，但应在报告中加以说明。

测试撕裂度的影响因素：①相对湿度，对于一般强度性质的影响，都是湿度提高强度降低，而撕裂度却是随着相对湿度的增大而增大，在相对湿度65%时的撕裂度要比相对湿度50%时高出12%左右；②仪器精度的影响，例如摆轴的摩擦阻力，预切口的情况都有显著影响，一般情况下，由仪器精度所引起的总误差小于1%；③不同层数，有些纸紧度高，纤维内部结合力强，在撕裂的方向上和撕裂的层数上，都是沿着直线撕裂的，基本上不受撕裂层数的影响，有些纸紧度低，纤维结合力差，在1层～ 10层进行撕裂度测试时，发现层数少，撕裂度低，随着层数的增加，撕裂度增加。

七、可能的错误操作及误差来源

（一） 可能的错误操作

（1）开机直接测

本仪器属于电子仪器，测量前要预热30min以上。

（2）预切口不到位

由于试样长度是固定的，如果预切口达不到20mm，那么被撕开的距离就会超过43mm，从而造成撕裂度偏高。

（3）试样方向弄反了

一般情况横向撕裂度要大于纵向撕裂度，如果试样方向弄错，将影响测试结果。

（4）仪器未调水平

仪器是否水平直接影响试验数据的准确性。试验之前，一定要调水平。

（二） 主要误差来源

（1）测量系统校准不准确

本仪器高精密电子产品，使用一段时间后，因为电子元器件及传感器的性能会发生变化，从而影响测试结果，所以要定期进行校准。

（2）仪器的放置状态

如果仪器的水平没有调节好或试验台面不稳定（如振动或强电磁干扰）都会影响测试结果。尤其是台面倾斜的情况下，摆的重力势能会受到影响。

（3）试样的尺寸及切口

试样的尺寸为（63士0.5）mm，在63mm 的方向上预先切一个20mm 长的切口，剩余的43mm 就决定着试样撕裂距离的大小。撕裂距离越大，撕裂时所做的功越多，撕裂度就越高，反之， 切口小于20m，测定的撕裂度偏高。

（4）试样的定量

 试样的定量不同，所测定的撕裂度也不同，为了消除定量对检测的影响，有些产品直接用撕裂者指数来表示产品的机械强度。

本文2024年7月，发表于《纸箱世界》杂志