技术概述
新闻纸是报刊出版印刷领域使用最广泛的纸张品种之一,主要用于报纸、期刊、杂志内页以及部分商业印刷品的印制。在高速轮转印刷过程中,纸幅需要承受较大的张力,并经历压印、折页、裁切等多道工序的机械作用,如果纸张抵抗撕裂扩展的能力不足,极易出现断纸、裂口扩展、折页破损等问题,直接影响印刷生产的连续性与成品率。因此,撕裂度作为衡量纸张抵抗局部撕裂扩展能力的关键物理性能指标,是新闻纸质量评价体系中不可缺少的检测项目。
新闻纸撕裂度测定是指按照标准方法,测定撕裂预先切口的纸样至规定长度所需要的力,该指标又称内撕裂度,单位通常为毫牛(mN)。将撕裂度除以纸张定量,即可得到撕裂指数,单位为mN·m²/g,该指标消除了定量差异的影响,便于不同克重、不同配比纸张之间的横向比较。目前广泛采用摆锤式(爱利门道夫,Elmendorf)原理进行测定,方法依据主要包括GB/T 455《纸和纸板撕裂度的测定》以及对应的国际标准ISO 1974等;在新闻纸产品标准GB/T 1910中,撕裂指数也被列为重要的分等考核指标之一。
从造纸工艺角度看,新闻纸的撕裂性能与纤维原料配比、浆料打浆程度、填料用量、湿部化学、压光条件以及成纸水分等多种因素密切相关。通过系统的撕裂度测定,造纸企业可以优化打浆与配料工艺,印刷企业可以评估纸张的印刷适性与机上运行性能,贸易双方可以依据客观数据完成质量验收,从而为整条产业链提供科学的数据支撑。
检测样品
检测所用样品应从整批新闻纸中按照规定方法随机抽取,确保样品能够代表批次的整体质量水平。取样时应避开折子、窟窿、砂眼、斑点、裂口等外观纸病部位,样品表面不得有褶皱、压痕或其他机械损伤,否则将导致测试数据偏离真实水平。
- 样品规格:常规试样尺寸为63mm×50mm(长×宽),试样长边方向即为撕裂方向;
- 样品数量:纵向、横向两个方向应分别裁取足够数量的试样,通常每个方向不少于10片,并按仪器量程要求叠合多层(如4层、8层等)进行测定;
- 状态调节:测定前样品应在标准大气条件(温度23℃±1℃、相对湿度50%±2%)下进行充分平衡处理,平衡时间应满足标准规定要求,使样品含水率达到稳定状态;
- 方向标识:试样上应清晰标注纵向(MD)与横向(CD),防止方向混淆造成数据失真;
- 样品保护:裁好的试样应平放保存,避免卷曲、受潮、暴晒或局部受力,影响测试结果的准确性。
检测项目
围绕新闻纸撕裂性能的评价需求,检测项目以撕裂度为核心,同时可结合相关物理性能指标进行综合评估,主要包括以下内容:
- 纵向内撕裂度(mN):表征沿纸张纵向撕裂扩展的抵抗力;
- 横向内撕裂度(mN):表征沿纸张横向撕裂扩展的抵抗力;
- 纵向撕裂指数(mN·m²/g):由纵向撕裂度除以定量计算得出;
- 横向撕裂指数(mN·m²/g):由横向撕裂度除以定量计算得出;
- 配套基础项目:纸张定量测定,用于撕裂指数的计算;
- 可选关联项目:抗张强度、耐折度、平滑度、白度、不透明度、尘埃度等,用于全面评价新闻纸的印刷性能与外观质量。
检测方法
新闻纸撕裂度测定通常采用爱利门道夫摆锤法。其基本原理是:将试样夹持在仪器夹具上,用锋利的刀片预先切出规定长度的初始切口,随后释放摆锤,利用摆锤位能转化为动能,将试样沿切口撕裂至规定长度,通过摆锤升高角度或电子传感系统指示出撕裂试样所消耗的能量,进而换算为撕裂度。典型操作流程如下:
- 状态调节:将试样置于标准温湿度环境下平衡处理至恒重状态,确保测试条件的一致性;
- 裁切试样:使用专用裁样刀具裁取规定尺寸的试样,切口边缘应整齐、无毛刺,并做好方向标记;
- 仪器准备:根据试样强度水平选择合适的摆锤量程或摆体,使测定读数落在有效范围内,并进行空摆调零检查;
- 夹持与预切口:将叠合好的试样牢固夹持在夹具之间,操作切刀切出规定长度的初始切口,切口应平直、无撕裂;
- 释放摆锤:确认仪器静止后释放摆锤,使摆锤将试样完全撕裂,记录刻度读数或电子显示值;
- 重复测定:每个方向进行多次有效测定,凡出现撕裂线偏斜、试样粘连、逐层分离撕裂或滑出夹具等异常情况的数据应予剔除并补测;
- 结果计算:按标准规定公式将各次读数换算为单层试样的撕裂度平均值,再结合定量计算撕裂指数,结果按标准要求进行修约;
- 精密度控制:关注重复性条件下的数据离散程度,必要时增加测定次数以保证结果可靠。
整个测定过程中,操作规范性对结果影响显著,建议由经过培训的检测人员执行,并严格按照所选方法标准的条款控制各个环节,确保数据具有可比性与再现性。
检测仪器
新闻纸撕裂度测定所需的主要仪器设备包括以下几类,仪器的精度与状态直接决定检测数据的可靠性:
- 撕裂度测定仪:摆锤式爱利门道夫撕裂度仪或电子式撕裂度仪,具备多种量程摆体,覆盖不同强度水平纸样的测定需求;
- 电子天平:用于测定试样定量,量程与精度应满足相应标准要求,为撕裂指数计算提供基础数据;
- 专用裁样刀具:可裁切标准尺寸试样,保证切口平直、尺寸精确;
- 恒温恒湿状态调节箱:提供标准大气环境,用于测试前试样的温湿度平衡处理;
- 校准与核查器具:标准砝码、校准工具及仪器期间核查用品,用于保持仪器量值溯源的可靠性。
在日常管理中,应对撕裂度仪的刀片锋利度、摆轴摩擦阻力、夹持力、量程示值等进行定期检查与校准,发现刀片钝化、摆动异常或示值漂移时应及时维护或更换部件,以保证仪器始终处于良好的受控状态。
应用领域
新闻纸撕裂度测定服务面向造纸、印刷出版、贸易流通、科研教育等多个领域,为不同应用场景提供客观的性能数据支撑:
- 新闻出版印刷企业:评估纸张的机上运行性能,降低高速印刷过程中的断纸风险,优化生产参数;
- 造纸生产企业:用于生产过程质量控制、工艺优化、新品研发以及出厂检验,为产品分等定级提供依据;
- 纸张贸易与进出口领域:作为到货验收、质量争议处理及供应商评价的重要技术凭证;
- 第三方检测与科研机构:承担委托检验、比对试验与科研项目,支撑相关课题研究与标准验证;
- 高校与职业教育:用于制浆造纸、包装印刷等相关专业的教学实验与人才培养;
- 档案与文献保护领域:通过撕裂度等强度指标的变化评估纸张老化程度,为文献保存与修复提供参考。
常见问题
问题一:新闻纸撕裂度测定的检测周期是多久?
新闻纸撕裂度测定的检测周期一般为7-15个工作日。实际周期会受多种因素影响,例如检测项目的数量多少、送检样品的数量与批次、所选方法的复杂程度、样品是否需要较长时间的状态调节,以及实验室的排单情况等。如果客户仅测定撕裂度单项指标,周期通常较短;若同时委托定量、抗张、平滑度等多项印刷性能指标,周期会相应延长。对于有紧急需求的客户,可与实验室沟通安排加急处理,以缩短交付时间,具体周期以委托时确认的方案为准。
问题二:新闻纸撕裂度测定的检测价格是多少?
新闻纸撕裂度测定的检测价格受多方面因素影响,主要包括检测项目的数量与组合方式、所依据的检测方法、送检样品的数量与批次、检测周期的要求(是否需要加急服务)以及报告的具体用途等。不同客户的检测需求差异较大,费用情况也各不相同,无法一概而论。如有检测意向,建议提前与我们的技术支持人员沟通检测方案,我们将根据实际需求为您提供详细报价与个性化服务建议。
问题三:新闻纸撕裂度测定测试需要什么资质?
我们旗下拥有CMA和CNAS资质,检测能力范围覆盖纸和纸板物理性能检测的多个项目,新闻纸撕裂度测定属于其中成熟开展的检测能力之一。实验室配备了专业的撕裂度测定仪器与配套设备,建立了完善的质量管理体系,检测人员具备扎实的标准方法应用经验,能够按照国家标准及国际标准规范开展检测。依托资质能力、专业技术团队与先进仪器设备的综合优势,我们可为客户提供科学、公正、准确的检测数据,满足质量控制、工艺改进、贸易验收等多方面需求。
问题四:撕裂度与撕裂指数有什么区别?两者如何换算?
撕裂度是指撕裂预先切口的试样至规定长度所需要的力,单位为毫牛(mN),反映纸张抵抗撕裂扩展的绝对能力;撕裂指数则是将撕裂度除以纸张定量后得到的数值,单位为mN·m²/g。由于不同定量纸张的撕裂度天然存在差异,直接比较意义有限,撕裂指数消除了定量的影响,便于不同克重、不同品种纸张之间的横向对比。换算时需要先按标准方法测定纸张定量,再用撕裂度除以定量即可得到撕裂指数,两者在检测报告中通常同时给出。
问题五:测定前为什么要对样品进行恒温恒湿处理?
纸张属于对水分敏感的材料,环境温湿度变化会直接改变纸张的含水率,进而显著影响包括撕裂度在内的各项物理强度指标。如果样品未经充分平衡就直接测试,数据会随环境条件波动,既不准确也缺乏可比性。因此标准规定,测试前样品应在标准大气条件(温度23℃±1℃、相对湿度50%±2%)下平衡处理至稳定状态。恒温恒湿处理是保证测试结果准确性与再现性的基础环节,也是实验室质量控制的基本要求。
问题六:影响新闻纸撕裂度测定准确性的因素有哪些?
影响测定准确性的因素较多,主要包括:试样叠合层数与仪器量程是否匹配,读数落在有效范围内才能保证精度;预切口刀片的锋利程度与初始切口长度是否规范;撕裂过程中撕裂线是否偏斜、试样是否逐层分离或滑出夹具;摆锤释放与读数记录的操作时机;仪器的校准状态与摆轴摩擦阻力;试样纵横向标记是否正确;以及测试前状态调节是否充分等。控制好这些环节,才能获得稳定可靠的检测结果。
问题七:新闻纸撕裂度测定的检测报告一般包含哪些内容?
规范的检测报告通常包括:样品名称、规格、编号等样品信息;检测依据的标准方法名称与编号;试验条件说明(温湿度环境、试样层数、测试方向等);所用主要仪器设备信息;纵向与横向撕裂度、撕裂指数的测定结果及必要的统计信息;以及委托方信息、检测日期和报告签发等内容。客户在委托检测时如有特殊的报告格式或数据呈现要求,可提前与技术顾问沟通确认,以便报告更好地满足质量评价、验收存档等具体用途。