纵横向断裂强度检测

纵横向断裂强度检测是材料力学性能测试中的一项关键指标，尤其在纸张、纸板、无纺布、纺织品、塑料薄膜等片状或柔性材料领域具有极其重要的应用价值。该检测旨在评估材料在受到沿其纵向（通常指材料生产或加工的方向）和横向（垂直于纵向的方向）的拉伸力作用时，所能承受的最大载荷直至发生断裂的能力。这项指标对于预测材料在运输、加工、储存和使用过程中的实际性能表现至关重要，是衡量材料质量、控制生产工艺、满足产品使用要求以及进行产品设计和选型的重要依据。通过系统性地测定材料的纵横向断裂强度，可以深入了解其各向异性特征，为材料的合理应用提供可靠的数据支持。

检测项目

核心检测项目即为材料的纵向断裂强度和横向断裂强度。具体而言：

• 纵向断裂强度： 指沿材料生产方向（Machine Direction, MD）拉伸至断裂时，单位宽度所能承受的最大拉力。
• 横向断裂强度： 指沿垂直于材料生产方向（Cross Direction, CD）拉伸至断裂时，单位宽度所能承受的最大拉力。

有时，为了更全面地评估材料性能，还会计算纵横向断裂强度比（MD/CD Ratio），该比值反映了材料力学性能的各向异性程度。

检测仪器

执行纵横向断裂强度测试的核心设备是电子万能材料试验机或拉力试验机。其主要组成部分和辅助设备包括：

• 主机架： 提供稳定的加载框架。
• 精密测力传感器： 实时、高精度地测量试样承受的拉力。
• 位移测量装置（如光电编码器或引伸计）： 精确测量试样的拉伸位移或变形。
• 气动或机械夹具： 用于牢固夹持试样两端，确保测试过程中试样在夹持处不提前滑脱或断裂。夹具面通常设计有纹路或衬垫以增加摩擦力。
• 控制与数据采集系统： 设定测试参数（如拉伸速度），控制试验过程，并实时采集、处理和显示力值、位移/变形数据，最终生成应力-应变曲线或力-位移曲线。
• 制样设备： 如切纸刀、裁样器（需配备特定尺寸的矩形裁刀）或冲刀，用于精确制备标准尺寸的试样。

检测方法

纵横向断裂强度检测普遍采用恒速拉伸法，主要步骤包括：

1. 试样制备： 使用标准裁刀或切纸刀，从待测样品上小心裁取规定宽度（如15mm, 25mm, 50mm）和足够长度（通常大于150mm）的矩形试样。需明确标注试样的纵向（MD）和横向（CD）。每个方向需准备足够数量的试样（通常5-10条或更多，依标准要求）。
2. 试样调湿： 将裁切好的试样置于标准大气条件（通常为温度23±1°C，相对湿度50±2%）下进行平衡处理，直至试样水分含量达到平衡（通常至少4小时）。此步骤对环境敏感材料（如纸张）尤其重要。
3. 仪器校准与设定： 对拉力试验机进行力值和位移的校准。设定试验参数，主要包括：
   • 拉伸速度： 这是关键参数（如ISO 1924系列标准常规定为20mm/min或100mm/min；ASTM D828规定为12.5mm/min或300mm/min）。速度选择需依据相关标准。
   • 夹具间距（初始标距）： 通常设定为100mm或180mm，需符合标准规定。
4. 装夹试样： 将试样沿长度方向垂直、居中地夹入上下夹具中，确保试样纵轴与拉力方向一致。夹持时需注意避免预加应力，并使试样在夹口内平整无皱褶。
5. 测试执行： 启动试验机，以恒定速度拉伸试样直至其断裂。试验机自动记录整个拉伸过程中的拉力（F）和对应的夹具分离距离（位移）或试样伸长（变形）。
6. 数据记录： 记录或由系统自动记录每条试样断裂时的最大拉力值（最大断裂力，F_max，单位：牛顿，N）。
7. 结果计算： 断裂强度（S）通常以单位宽度的断裂力表示，计算公式为：
   S = Fmax / W
   其中：
   • S = 断裂强度（单位：kN/m 或 N/m）
   • F_max = 最大断裂力（单位：N）
   • W = 试样的原始宽度（单位：m，通常需将mm转换为m）
   分别计算纵向和横向所有有效试样的断裂强度平均值、标准偏差等统计值。根据需要计算纵横向断裂强度比（MD/CD）。

检测标准

纵横向断裂强度检测严格遵循国内外相关标准规范，以确保测试结果的可比性和准确性。以下是一些广泛应用的标准：

• 国际标准 (ISO):
  • ISO 1924-2: 《纸和纸板 抗张强度的测定 第2部分：恒速拉伸法（20 mm/min）》
  • ISO 1924-3: 《纸和纸板 抗张强度的测定 第3部分：恒速拉伸法（100 mm/min）》（适用于高伸长率材料）
  • ISO 9073-3: 《纺织品 非织造布试验方法 第3部分：断裂强力和断裂伸长的测定（条样法）》
  • ISO 527-3: 《塑料 拉伸性能的测定 第3部分：薄膜和薄片的试验条件》
• 美国标准 (ASTM):
  • ASTM D828: 《纸和纸板抗张强度的标准试验方法》
  • ASTM D5035: 《纺织品中织物断裂强力和伸长率的标准试验方法（条样法）》
  • ASTM D882: 《塑料薄片抗拉性能的标准试验方法》
  • ASTM D4632: 《土工合成织物断裂强力和伸长的标准试验方法（抓样法）》
• 中国国家标准 (GB):
  • GB/T 12914: 《纸和纸板 抗张强度的测定》 (等同采用 ISO 1924)
  • GB/T 3923.1: 《纺织品 织物拉伸性能 第1部分：断裂强力和断裂伸长率的测定（条样法）》
  • GB/T 1040.3: 《塑料 拉伸性能的测定 第3部分：薄膜和薄片的试验条件》 (等同采用 ISO 527-3)

这些标准详细规定了试样的尺寸、数量、形状、调湿处理的条件、试验速度、夹具类型、结果计算和报告格式等所有关键细节，是确保检测结果科学、公正和可比性的基础。进行检测时必须严格遵循所选用或指定的标准。

检测机构资质证书

CMA认证

检验检测机构资质认定证书

证书编号：241520345370

有效期至：2030年4月15日

CNAS认可

实验室认可证书

证书编号：CNAS L22006

有效期至：2030年12月1日

ISO认证

质量管理体系认证证书

证书编号：ISO9001-2024001

有效期至：2027年12月31日

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