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概述

擺錘法織物撕裂性測(cè)試儀，亦稱埃爾門多夫（Elmendorf）撕裂度儀、落錘式織物撕裂儀，是一種基于沖擊擺錘原理，用于精確測(cè)定機(jī)織物、針織物、涂層織物、非織造布等各類紡織材料抗撕裂性能的專用檢測(cè)設(shè)備。

撕裂強(qiáng)度是評(píng)價(jià)紡織材料在實(shí)際使用過(guò)程中抵抗撕裂擴(kuò)展能力的關(guān)鍵物理指標(biāo)。織物在使用過(guò)程中可能因鉤掛、剪切等外力作用產(chǎn)生裂口，若抗撕裂性能不足，裂口將迅速擴(kuò)展，導(dǎo)致材料失效。該設(shè)備通過(guò)模擬織物在實(shí)際使用中受到的沖擊撕裂作用，量化評(píng)估材料的抗撕裂能力，廣泛用于紡織生產(chǎn)企業(yè)、質(zhì)檢機(jī)構(gòu)、科研院所及醫(yī)藥行業(yè)等領(lǐng)域。

在醫(yī)療行業(yè)，該設(shè)備適用于最終滅菌醫(yī)療器械包裝材料的撕裂強(qiáng)度檢測(cè)。滅菌包裹材料（包括非織造布材料和紡織材料）需進(jìn)行撕裂強(qiáng)度檢測(cè)，要求材料具有足夠的抗撕裂強(qiáng)度，以保障滅菌過(guò)程的完整性和臨床使用的安全性。此外，醫(yī)用紗布、手術(shù)鋪單、彈性繃帶等醫(yī)用紡織品的撕裂性能評(píng)估也需使用該設(shè)備。

適用樣品

擺錘法織物撕裂性測(cè)試儀適用于多種紡織材料及其制品的耐撕裂性能檢測(cè)，主要包括以下領(lǐng)域：

醫(yī)療紡織品：適用于最終滅菌醫(yī)療器械包裝材料（包括滅菌包裹材料、可密封組合袋等）的撕裂強(qiáng)度檢測(cè)。依據(jù)YY/T 0698.2-2022標(biāo)準(zhǔn)，滅菌包裹材料（包括非織造布材料和紡織材料）需進(jìn)行撕裂強(qiáng)度檢測(cè)，包括干態(tài)和濕態(tài)撕破強(qiáng)力測(cè)定。此外，適用于醫(yī)用紗布、手術(shù)鋪單、醫(yī)用防*服、彈性繃帶、醫(yī)用敷料基材等醫(yī)療用紡織品的撕裂強(qiáng)度評(píng)估。

通用紡織品：適用于大多數(shù)織物，包括機(jī)織物、分層毯子、絨毛、毯子和安全氣囊織物，前提是織物在試驗(yàn)過(guò)程中不會(huì)沿與施力方向交叉的方向撕裂。面料可以是未經(jīng)處理的、大尺寸的、涂層的、樹(shù)脂處理的或其他處理的。

產(chǎn)業(yè)用紡織品：適用于工業(yè)濾布、土工布、涂層織物、安全氣囊織物等產(chǎn)業(yè)用紡織品的撕裂性能評(píng)估。

非織造布：適用于非織造布材料的撕裂強(qiáng)度檢測(cè)，包括一次性衛(wèi)生用品、醫(yī)用非織造布等。

包裝材料：適用于編織袋、集裝袋等包裝用編織材料的撕裂性能檢測(cè)。

測(cè)試原理

擺錘法織物撕裂性測(cè)試儀基于埃爾門多夫（Elmendorf）沖擊擺錘原理進(jìn)行設(shè)計(jì)。該原理的核心是能量守恒與轉(zhuǎn)換：擺錘從初始高度下落，勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，撕裂試樣后能量被吸收，通過(guò)測(cè)量擺錘初始勢(shì)能與撕裂后剩余勢(shì)能的差值，計(jì)算撕裂試樣所需的撕裂力。

具體而言，將規(guī)定尺寸（如63mm×100mm）的試樣固定在動(dòng)夾鉗和定夾鉗上，在試樣中間開(kāi)一切口（切口長(zhǎng)度20mm±0.5mm），確保撕裂起始點(diǎn)明確。將扇形擺錘升至規(guī)定高度（初始撕裂角為27.5°±0.5°），使其貯存固定的勢(shì)能。釋放擺錘后，其下擺產(chǎn)生的動(dòng)能撕裂試樣，撕裂距離為43±0.5mm。儀器通過(guò)高精度傳感器采集擺錘的能量損失，自動(dòng)計(jì)算撕裂試樣過(guò)程中消耗的功，從而得到撕裂試樣所需的力，結(jié)果以毫牛（mN）或牛（N）表示。

在撕裂強(qiáng)度測(cè)試過(guò)程中，經(jīng)紗在緯向上切割的織物樣品中斷裂，擺錘沖擊力使動(dòng)夾鉗與定夾鉗中的試樣迅速撕裂。當(dāng)可移動(dòng)夾具離開(kāi)固定裝置時(shí)，樣品沿切口方向被撕裂，把撕破織物一定長(zhǎng)度所做的功換算成抗撕強(qiáng)度。

測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)

擺錘法織物撕裂性測(cè)試儀的設(shè)計(jì)與測(cè)試方法嚴(yán)格遵循以下國(guó)內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn)：

中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)（GB）

• GB/T 3917.1-2009《紡織品 織物撕破性能 第1部分：沖擊擺錘法撕破強(qiáng)力的測(cè)定》：現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，由國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)于2009年3月19日發(fā)布，2010年1月1日實(shí)施，全部代替GB/T 3917.1-1997。本標(biāo)準(zhǔn)由TC209（全國(guó)紡織品標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)）歸口，等同采用ISO 13937-1:2000國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)為現(xiàn)行有效，最近復(fù)審日期為2022年1月21日，復(fù)審結(jié)論為繼續(xù)有效。

• GB/T 16578.2-2009《塑料 薄膜和薄片 耐撕裂性能的測(cè)定 第2部分：埃萊門多夫（Elmendor）法》：適用于柔軟塑料薄膜和薄片的耐撕裂性能測(cè)定，也適用于編織材料的撕裂測(cè)試。

• GB/T 10739-2002《紙、紙板和紙漿試樣處理和試驗(yàn)的標(biāo)準(zhǔn)大氣條件》：規(guī)定了測(cè)試前試樣處理和試驗(yàn)的標(biāo)準(zhǔn)大氣條件。

國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)（ISO）

• ISO 13937-1:2000《紡織品 織物撕破性能 第1部分：沖擊擺錘法撕破強(qiáng)力的測(cè)定》：國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，GB/T 3917.1-2009等同采用該標(biāo)準(zhǔn)。

• ISO 6383-2:1983《塑料 薄膜和薄片 耐撕裂性能的測(cè)定 第2部分：埃萊門多夫法》：適用于塑料薄膜和薄片的耐撕裂性測(cè)定。

美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)（ASTM）

• ASTM D1424-21《用落擺（埃爾門多夫型）裝置測(cè)定織物撕裂強(qiáng)度的標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法》：美國(guó)材料與試驗(yàn)協(xié)會(huì)（ASTM International）發(fā)布的標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)定了使用落錘（Elmendorf型）裝置測(cè)定從織物切口開(kāi)始傳播單撕裂所需的力。該標(biāo)準(zhǔn)適用于大多數(shù)織物，包括機(jī)織物、分層毯子、絨毛、毯子和安全氣囊織物，前提是織物在試驗(yàn)過(guò)程中不會(huì)沿與施力方向交叉的方向撕裂。在貿(mào)易中，該試驗(yàn)方法用于織物商業(yè)裝運(yùn)的驗(yàn)收試驗(yàn)。

醫(yī)藥行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)（YY/T）

• YY/T 0698.2-2022《最終滅菌醫(yī)療器械包裝材料 第2部分：滅菌包裹材料 要求和試驗(yàn)方法》：要求對(duì)滅菌包裹材料的撕裂強(qiáng)度進(jìn)行檢測(cè)，包括紡織材料干態(tài)和濕態(tài)撕破強(qiáng)力。

• YY/T 0698.10-2009《最終滅菌醫(yī)療器械包裝材料 第10部分：可密封組合袋、卷材和蓋材生產(chǎn)用涂膠聚烯烴非織造布材料 要求和試驗(yàn)方法》：涉及撕裂度的檢測(cè)，要求按GB/T 455試驗(yàn)。

國(guó)際行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)（TAPPI）

• TAPPI T414 om-17《紙張撕裂強(qiáng)度（埃爾門多夫儀器法）》：適用于紙張內(nèi)部抗撕裂性的測(cè)定。

儀器特征

高精度測(cè)控系統(tǒng)：采用PLC（可編程邏輯控制器）工業(yè)控制系統(tǒng)，配合高精度傳感器與電子測(cè)量單元，自動(dòng)化電子式測(cè)量確保測(cè)試的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性。測(cè)試精度優(yōu)于0.5%，測(cè)試誤差控制在±0.2%以內(nèi)。電子式織物撕裂儀的測(cè)試精度通常可達(dá)到±1%的測(cè)量誤差范圍，遠(yuǎn)優(yōu)于傳統(tǒng)機(jī)械式儀器的±5%。

智能化操作平臺(tái)：配備7英寸HMI人機(jī)界面觸摸屏，菜單顯示，操作直觀、簡(jiǎn)便。所有測(cè)試參數(shù)（擺錘選擇、試樣尺寸、測(cè)試次數(shù)等）在一個(gè)圖形化菜單中集中設(shè)置，邏輯清晰，減少跳轉(zhuǎn)。屏幕可圖形化、分步引導(dǎo)操作者完成測(cè)試流程，降低誤操作風(fēng)險(xiǎn)。具備數(shù)字水平調(diào)整輔助功能，可確保儀器始終處于最佳的測(cè)試狀態(tài)。

自動(dòng)化輔助裝置：配備氣動(dòng)夾持系統(tǒng)與擺錘自動(dòng)釋放裝置。試樣采用氣動(dòng)夾持，有效避免人為操作出現(xiàn)的樣品不平整等問(wèn)題。試樣夾持、擺錘釋放均采用氣動(dòng)方式，有效避免了因人為因素引起的系統(tǒng)誤差。氣源壓力通常要求0.6MPa。

多容量擺錘可選：提供200gf、400gf、800gf、1600gf、3200gf、6400gf等多種規(guī)格的擺錘，用戶可根據(jù)材料特性與檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)選配其一。

數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與輸出：系統(tǒng)具備數(shù)據(jù)自動(dòng)統(tǒng)計(jì)與存儲(chǔ)功能，內(nèi)置微型打印機(jī)，方便快捷輸出測(cè)試結(jié)果。支持mN和gf單位切換，分辨率達(dá)1mN。實(shí)驗(yàn)結(jié)果支持多種單位顯示，方便系統(tǒng)的外部接入和數(shù)據(jù)傳輸。

安全保護(hù)機(jī)制：配備安全插銷、防護(hù)罩及緊急停止按鈕，防止擺錘意外釋放造成傷害。配置電磁限位、急停按鈕等多重安全保護(hù)裝置，確保測(cè)試過(guò)程安全可靠。

用戶權(quán)限管理：支持用戶分級(jí)權(quán)限管理（通常支持4級(jí)），結(jié)合密碼保護(hù)和記錄加密，確保數(shù)據(jù)完整性和可追溯性。

規(guī)格參數(shù)

使用方法

1. 試樣制備

按規(guī)定尺寸裁剪試樣。試樣尺寸為長(zhǎng)方形，通常為63mm×100mm，兩端夾持面寬度不小于25mm。試樣應(yīng)按縱橫向分別切取，確保所取試樣沒(méi)有折痕、皺紋或其他明顯缺陷。使用標(biāo)準(zhǔn)切口刀在試樣中心位置預(yù)切規(guī)定長(zhǎng)度的切口（20±0.5mm），該切口應(yīng)光滑無(wú)刻痕。

2. 測(cè)試前準(zhǔn)備

將儀器置于水平、穩(wěn)固的工作臺(tái)面上。確認(rèn)撕裂度試驗(yàn)機(jī)擺錘安裝牢固，傳感器無(wú)松動(dòng)，校準(zhǔn)證書在有效期內(nèi)。接通電源并進(jìn)行預(yù)熱，使系統(tǒng)穩(wěn)定。觀察儀器底座的水平泡，調(diào)節(jié)地腳螺絲使儀器處于水平狀態(tài)。根據(jù)試樣撕裂力的大小選擇合適容量的擺錘，應(yīng)使測(cè)定讀數(shù)在滿刻度值的20%～80%范圍內(nèi)。

3. 參數(shù)設(shè)置與擺錘選擇

在觸摸屏上選擇對(duì)應(yīng)的測(cè)試模式與擺錘容量，輸入樣品編號(hào)及測(cè)試組數(shù)。根據(jù)材料類型選擇測(cè)試模式，調(diào)整擺錘至零位，并設(shè)定測(cè)試速度。

4. 試樣安裝

將試樣平展地放置在夾鉗內(nèi)，確保上下夾口夾緊均勻。確保撕裂方向與材料纖維方向一致，夾緊力適中，避免試樣變形。將試樣固定在動(dòng)夾鉗和定夾鉗上，在兩夾鉗之間即試樣中間開(kāi)一切口。

5. 執(zhí)行測(cè)試

按下啟動(dòng)按鈕，擺錘自由下落撕裂試樣，儀器自動(dòng)記錄撕裂過(guò)程中消耗的能量。測(cè)試時(shí)，勿將手置于擺錘路徑下方，避免意外傷害。

6. 結(jié)果記錄與計(jì)算

每組試樣至少測(cè)試5次（經(jīng)向和緯向各5塊），取平均值作為最終結(jié)果，確保數(shù)據(jù)可靠性。測(cè)試完成后，數(shù)據(jù)自動(dòng)存儲(chǔ)，可通過(guò)內(nèi)置打印機(jī)輸出測(cè)試報(bào)告。及時(shí)保存測(cè)試數(shù)據(jù)，避免儀器斷電導(dǎo)致丟失。

維護(hù)保養(yǎng)

日常清潔：每次測(cè)試后，清理夾具及儀器上的殘留物，防止影響下次測(cè)試。使用無(wú)塵布清潔夾持器、擺錘及儀器臺(tái)面，清除碎屑。切口刀片應(yīng)經(jīng)常保持清潔。

潤(rùn)滑維護(hù)：定期在擺錘的轉(zhuǎn)動(dòng)軸承處加注儀表油或鐘表油，確保軸承轉(zhuǎn)動(dòng)靈活，保持基本無(wú)摩擦狀態(tài)。心軸指針滑套處應(yīng)定期加油，但指針與指針擋板不得有油脂，以免影響示值誤差。

擺錘維護(hù)：扇形擺錘任何部位不允許碰撞和修銼。不使用時(shí)，應(yīng)將擺錘歸位至初始位置，避免擺錘長(zhǎng)期懸掛受力。

防塵管理：非試驗(yàn)時(shí)間，需用防塵布覆蓋整個(gè)儀器，避免落塵影響精度。長(zhǎng)期不用時(shí)，切斷電源并覆蓋防塵罩。

環(huán)境管理：儀器應(yīng)置于清潔、干燥、無(wú)振動(dòng)、防強(qiáng)磁的環(huán)境中，避免陽(yáng)光直射和溫度劇烈波動(dòng)。

定期檢查：定期檢查傳動(dòng)部件潤(rùn)滑情況，添加專用潤(rùn)滑油。定期校準(zhǔn)擺錘和傳感器，確保精度。

校準(zhǔn)方法與周期

環(huán)境要求：校準(zhǔn)驗(yàn)證需在溫度23℃±2℃、相對(duì)濕度50%±5%的標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境下進(jìn)行。儀器需放置于水平穩(wěn)固的工作臺(tái)，周圍無(wú)明顯振動(dòng)、氣流干擾。

校準(zhǔn)工具準(zhǔn)備：準(zhǔn)備好標(biāo)準(zhǔn)砝碼、標(biāo)準(zhǔn)厚度塊、角度測(cè)量?jī)x等校準(zhǔn)工具，并確保這些工具本身經(jīng)過(guò)機(jī)構(gòu)檢定且在有效期內(nèi)。

水平校準(zhǔn)：安裝撕裂度測(cè)定儀測(cè)量擺時(shí)，不要損傷軸頸。擺錘靜止時(shí)，觀察擺上的標(biāo)記應(yīng)與底板上的標(biāo)記重合；若不重合，通過(guò)底座調(diào)節(jié)螺絲進(jìn)行調(diào)整。用水平泡檢查儀器的水平并調(diào)節(jié)。

擺錘平衡檢查：將撕裂度測(cè)定儀調(diào)好水平后，不夾試樣空擺一次，觀察指針是否指零。若不指零，使用移動(dòng)指針停止器調(diào)節(jié)。把指針卸掉，用手按下擺的釋放鍵，當(dāng)擺靜止時(shí)，擺的定標(biāo)線應(yīng)與機(jī)架定標(biāo)線對(duì)準(zhǔn)，若有差距，可用擺零位調(diào)整器調(diào)節(jié)。

擺的摩擦檢查：在擺的停止器上由接觸擺的邊緣向右25mm處做一參考記號(hào)，將扇形擺置于起始位置?？諗[狀態(tài)下，輕擺不少于25次，標(biāo)準(zhǔn)擺不少于35次。

力值精度校準(zhǔn)：根據(jù)儀器量程，將標(biāo)準(zhǔn)砝碼掛在擺錘指定力矩點(diǎn)，依次測(cè)試不同量程下儀器顯示的力值與標(biāo)準(zhǔn)砝碼換算值的偏差，偏差需≤±1%。完成力值校準(zhǔn)后，進(jìn)行零點(diǎn)校準(zhǔn)。

校準(zhǔn)周期：建議校準(zhǔn)周期一般為12個(gè)月。實(shí)際校準(zhǔn)周期可根據(jù)使用頻率、環(huán)境條件、儀器穩(wěn)定性等因素適當(dāng)調(diào)整。儀器經(jīng)過(guò)維修、更換刀具、搬動(dòng)位置或改變擺重后，必須進(jìn)行重新校準(zhǔn)。在校準(zhǔn)檢驗(yàn)周期內(nèi)，建議配合定期期間核查（如每月使用標(biāo)準(zhǔn)撕裂力砝碼進(jìn)行快速驗(yàn)證），以確認(rèn)儀器的持續(xù)準(zhǔn)確性。

常見(jiàn)故障與排除方法

故障一：擺錘回零不準(zhǔn)或指針漂移。

• 排除：檢查軸承是否缺油或污損，應(yīng)加注鐘表油清洗軸承；檢查指針緊固螺絲是否松動(dòng)；調(diào)節(jié)水平調(diào)節(jié)螺絲。

故障二：夾持試樣時(shí)滑脫。

• 排除：檢查氣動(dòng)夾具氣壓是否充足（需≥0.6MPa）；清潔并檢查夾持面，更換老化密封圈。確保兩夾具準(zhǔn)確對(duì)齊且?jiàn)A緊均勻。

故障三：測(cè)試結(jié)果重復(fù)性差。

• 排除：檢查試樣制備是否標(biāo)準(zhǔn)化；檢查刀具是否鋒利，確保試樣切口光滑無(wú)刻痕；檢查擺錘是否處于自由懸掛狀態(tài)；檢查儀器是否在校準(zhǔn)有效期內(nèi)。對(duì)于伸長(zhǎng)率較大的材料，測(cè)試重復(fù)性可能較差。

故障四：撕裂過(guò)程中試樣沿傾斜方向撕裂。

• 排除：當(dāng)發(fā)生此情況時(shí)，檢查試樣的取向是否與撕裂方向一致。對(duì)于高定向材料，可考慮使用恒定半徑試樣（仲裁試樣）替代矩形試樣以提高重復(fù)性。

故障五：測(cè)試結(jié)果超出儀器量程或低于滿量程20%。

• 排除：檢查所選的擺錘容量是否合適，必要時(shí)更換合適量程的擺錘。

故障六：觸摸屏失靈或系統(tǒng)無(wú)法啟動(dòng)。

• 排除：檢查電源電壓是否穩(wěn)定，檢查內(nèi)部保險(xiǎn)管是否熔斷。設(shè)備故障時(shí)先切斷電源，聯(lián)系廠家技術(shù)支持。

重要提示：以上內(nèi)容基于通用技術(shù)規(guī)范和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。在實(shí)際應(yīng)用中，應(yīng)嚴(yán)格遵守GB/T 3917.1-2009、ASTM D1424、ISO 13937-1、YY/T 0698.2-2022等相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的最新版本規(guī)定，并建立相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)操作規(guī)程。試樣的溫濕處理是影響撕裂度測(cè)定結(jié)果的關(guān)鍵因素，應(yīng)嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)要求執(zhí)行。擺錘容量的選擇應(yīng)根據(jù)試樣撕裂力大小確定，確保讀數(shù)在滿量程的20%～80%范圍內(nèi)。所有測(cè)試儀器需處于有效的校準(zhǔn)狀態(tài)，并由經(jīng)過(guò)培訓(xùn)的人員操作。測(cè)試結(jié)果的判定需嚴(yán)格依據(jù)產(chǎn)品對(duì)應(yīng)的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)或企業(yè)內(nèi)部標(biāo)準(zhǔn)。