ISO 12625-42022 卫生纸和卫生纸制品.第4部分拉伸强度、最大拉伸力和拉伸能量吸收的测定标准立项发展报告

卫生纸和卫生纸制品第4部分：拉伸强度、最大拉伸力和拉伸能量吸收的测定标准立项发展报告英文标题：StandardizationDevelopmentReport:TissuePaperandTissueProducts—Part4:DeterminationofTensileStrength,StretchatMaximumForceandTensileEnergyAbsorption摘要：本报告围绕国际标准化组织（ISO）发布的《卫生纸和卫生纸制品第4部分：拉伸强度、最大拉伸力和拉伸能量吸收的测定》（ISO12625-4:2022）标准，深入分析其立项背景、核心技术内容、修订历程及行业影响。该标准作为卫生纸制品物理性能检测的核心方法标准，对保障产品质量、规范国际贸易、推动技术创新具有关键作用。报告首先阐述了在生活用纸消费升级和全球化贸易背景下，统一、精准的拉伸性能测试方法的迫切需求。其次，详细解读了标准制定的技术逻辑，包括试样制备、测试条件、仪器校准及结果计算等关键步骤。特别地，本报告重点介绍了主要修订单位——国际标准化组织纸浆、纸和纸板技术委员会（ISO/TC6）在该标准制定与修订工作中发挥的核心作用，并分析了其技术协调与管理机制。最后，报告总结了该标准对提升行业质检水平、促进公平竞争及引导绿色发展的现实意义，并展望了未来向智能化、在线化检测方向演进的可能性。本报告旨在为卫生纸行业的技术人员、质检机构及标准管理者提供系统性的参考与决策依据。关键词：卫生纸；拉伸强度；最大拉伸力；拉伸能量吸收；ISO12625-4；物理性能检测；国际标准；质量控制Keywords：TissuePaper;TensileStrength;StretchatMaximumForce;TensileEnergyAbsorption;ISO12625-4;PhysicalPropertyTesting;InternationalStandard;QualityControl正文1.引言随着全球生活水平的提升和健康意识的增强，卫生纸、纸巾、厨房用纸等卫生纸制品已成为现代生活中不可或缺的消费品。其消费量持续增长，品类不断丰富，从传统的低定量、单一功能产品向高定量、多层、高柔软度、高湿强等多元化、高品质方向发展。在此背景下，对卫生纸制品物理性能的精准、可靠评价，不仅是生产企业进行质量控制和产品研发的核心需求，也是消费者衡量产品使用体验、监管部门规范市场秩序、贸易双方达成共识的基础。在众多物理性能指标中，拉伸强度、最大拉伸力及拉伸能量吸收是衡量卫生纸制品在使用过程中抵抗外力破坏能力的关键参数。这些指标直接关系到产品在使用中的完整性、可靠性，如纸巾在擦拭时不破裂、卫生纸在使用中不易断裂等。然而，由于卫生纸制品具有质地柔软、蓬松、各向异性显著（如纵向和横向性能差异大）以及高吸水性等特性，其拉伸性能的测试方法与常规纸种存在显著区别。因此，建立一套全球统一、科学严谨、操作规范的检测方法国际标准显得尤为重要。国际标准化组织（ISO）发布的ISO12625-4:2022《卫生纸和卫生纸制品第4部分:拉伸强度、最大拉伸力和拉伸能量吸收的测定》正是为满足这一需求而制定的核心方法标准。该标准的最新版本（第三版）于2022年发布，替代了之前的第二版（ISO12625-4:2016），进一步优化了测试条件，提升了结果的可比性与复现性。本报告将对该标准的立项发展过程、技术内涵、核心贡献及未来趋势进行系统阐述。2.标准修订背景与技术演进ISO12625-4:2022的修订并非孤立事件，而是基于多年的技术积累、行业反馈以及测试技术的进步。（1）技术驱动与行业需求随着自动化造纸技术的进步及新型纤维材料（如高比例二次纤维、竹纤维、草浆纤维）的应用，现代卫生纸制品的物理性能特征发生了显著变化。例如，高柔软度产品的拉伸强度可能相对较低，但其拉伸能量吸收能力可能因高蓬松度而表现优异。原有标准（2005年版及2016年版）虽然建立了基本测试框架，但在某些细节上（如预张力设置、夹持方式适应性、数据处理方式等）存在改进空间，无法完全适应新材料和新工艺的测试挑战。此外，全球主要卫生纸生产商和检测机构日益认识到，提升测试方法的精密度是确保产品质量一致性和国际贸易互信的关键。（2）历次修订版本的演变ISO12625系列标准由ISO/TC6（纸浆、纸和纸板技术委员会）及其下属工作组负责制定和维护。回顾该标准的演变史，可以看出技术进步与管理优化的路径：-第一版（ISO12625-4:2005）：首次系统规定了卫生纸拉伸性能的测定方法，奠定了基本技术框架，包括测试原理、仪器要求（如恒定速率拉伸试验机）、试样尺寸（如50mm宽、约200mm长）等。但当时对湿拉伸强度测试、特殊类型样品（如折叠式纸巾）的处理等细节规定尚不完善。-第二版（ISO12625-4:2016）：针对行业反馈，进行了重要修订。主要包括：-明确了测试环境条件：进一步强调了在标准温湿度条件（23±1°C,50±2%RH）下进行调湿和测试的重要性。-改进了湿强度测试方法：对试样的浸湿方式、浸湿时间等参数进行了更精确的规定，以减少操作变异。-增加了精密度数据：基于实验室间比对试验，提供了更可靠的重现性和复现性数据，增强了标准的实用性。-第三版（ISO12625-4:2022）：作为当前最新版本，本次修订更侧重于提升测试的精准度与适用性，主要体现在：-拉伸速率的优化：在深入分析不同定量产品变形行为的基础上，对拉伸速率进行了微调，以更好地平衡测试时长与结果的灵敏性。例如，将初始拉伸速率从之前的固定值调整为与试样有效长度相关的参数（如300mm/min±10mm/min），使结果更科学。-最大拉伸力和拉伸能量吸收定义与计算：对“最大拉伸力”（即拉伸过程中出现的最大力值，通常对应于断裂点或屈服点）和“拉伸能量吸收”（即拉伸过程中试样吸收的能量，通过力-位移曲线下的面积计算）的定义进行了更清晰的阐述，并更新了计算公式，提升了结果的准确性。-试样制备与调湿：增加了对多层层间粘连不牢或具有特殊涂层产品（如湿强纸）的预处理说明，并强调了调湿过程中避免试样卷曲、起皱对结果影响的重要性。-仪器校准与验证：增加了关于使用参考材料或标准样品进行仪器定期验证的推荐做法，确保不同实验室间结果的一致性。3.核心技术内容解析ISO12625-4:2022标准的核心技术框架严谨而系统，确保了对卫生纸这类软质材料进行可靠、可比的拉伸性能测试。其主要内容可归纳为以下几个方面：（1）术语与定义标准明确界定了“拉伸强度”（TensileStrength,通常以kN/m或N/m表示，为最大拉伸力与试样初始宽度之比）、“最大拉伸力”（ForceatBreak/MaximumForce,单位N）和“拉伸能量吸收”（TensileEnergyAbsorption,TEA，单位J/m²或J/g）等核心概念，确保了全球范围内术语使用的统一。准确理解这些术语是本标准应用的基础。（2）测试原理该标准采用恒速拉伸法的测试原理。将规定尺寸的试样（如宽50mm，长约200mm），沿其纵向（MD）或横向（CD）方向，夹持在拉力试验机的上下夹具之间。试验机以恒定的拉伸速率（如300mm/min或与试样长度相关的速率）施加拉伸力，直至试样断裂。通过记录整个拉伸过程中的力-位移数据，从而计算出所需的性能指标。（3）仪器设备标准对使用的拉力试验机提出了严格要求：-力值测量：应具有合适的量程（如0-100N或0-500N，取决于产品定量和强度），并达到标准规定的精度等级（如1级或0.5级，即示值误差不超过满量程的±1%或±0.5%）。-拉伸速率控制：应能在整个测试过程中精确控制恒定速率，误差在±10%以内。-夹具系统：针对卫生纸易滑脱、易损伤的特点，夹具表面应有合适的防滑纹理，且施加的夹紧力应足够大以固定试样但不致将其夹断。标准推荐使用气动夹具或弹簧加压夹具。（4）试样制备与调湿-取样：从有代表性的样品中（如一卷或一包产品）切取试样。对于卷取产品，需从卷筒外层去除足够的层数（通常为3-5层）以获得稳定状态的样品。-调湿：这是确保测试结果可重复的关键步骤。试样需在标准大气环境下（23±1°C,50±2%RH）进行充分调湿，通常至少调湿24小时，直到试样质量变化不超过一定范围。（5）测试步骤-安装试样：将调湿后的试样小心地插入上、下夹具中，确保试样垂直、不扭曲，并且其长边与拉伸方向平行。对于多层层积产品（如抽纸的面层、底层、芯层），需分别测试各层。-施加预张力：在开始拉伸前，施加一个微小的预张力（如0.5N或根据试样质量确定），以消除试样的初始松弛状态和悬挂重量对结果的影响。此步骤对降低测试变异性至关重要。-实施拉伸：以规定的恒定速率启动试验机，连续记录力-位移曲线。当试样完全断裂时，测试自动停止。-结果记录：记录最大拉伸力值（Fmax）以及达到最大力时的伸长率（Stretchatmaximumforce）。同时，通过积分力-位移曲线下的面积，计算拉伸能量吸收（TEA）。（6）结果计算与表达-拉伸强度（kN/m）：\(TS=\frac{F_{\text{max}}}{W}\)，其中W为试样初始宽度（m），Fmax为最大拉伸力（N）。-最大拉伸力时的伸长率（%）：\(\varepsilon_{\text{max}}=\frac{\DeltaL}{L_0}\times100\)，其中ΔL为试样断裂时或达到最大力时的伸长量（mm），L0为试样初始有效长度（mm）。-拉伸能量吸收（J/m²或mJ/m²）：\(TEA=\frac{\int_{0}^{\DeltaL_{\text{max}}}F\,dL}{A}\)，其中积分项表示力-位移曲线下的面积（能量），A为试样的初始横截面积（宽度×平均厚度）或初始体积（宽度×平均厚度×有效长度）。通常用单位面积的能量（J/m²）表示。（7）测试报告标准要求最终的测试报告应包含但不限于以下信息：-引用标准编号：ISO12625-4:2022-试样描述（产品类型、品牌、批次等）-测试方向（纵向MD或横向CD）-调湿条件-测试环境（温度、湿度）-测试结果：每个方向的平均值、标准偏差、变异系数等统计信息-任何偏离标准操作步骤的说明通过上述严谨的测试流程，ISO12625-4:2022确保了不同实验室、不同时间、不同操作者之间所测得数据的可比性与可靠性。4.主要修订单位与技术组织ISO12625-4标准的制定与修订工作，由国际标准化组织纸浆、纸和纸板技术委员会（ISO/TC6）主导。该技术委员会是国际标准化领域内负责纸浆、纸、纸板和纸基制品技术与方法标准化的最高技术机构，秘书处设在瑞典（SIS）。ISO/TC6拥有来自全球数十个国家的技术专家、行业代表、科研机构及政府监管部门的成员，其工作范围覆盖了从原料（如纸浆、废纸）到半成品（如纸、纸板）再到终端产品（如卫生纸、包装纸板、特种纸）的全链条。在ISO12625-4标准的历次修订过程中，ISO/TC6下属的工作组（如WG6“纸和纸板物理性能测试方法”或WG21“卫生纸制品”）发挥了核心作用。该工作组汇集了全球顶尖的卫生纸生产商（如Procter&Gamble，Kimberly-Clark，Georgia-Pacific等）、权威检测机构（如德国PapiertechnischeStiftung–PTS，芬兰VTT等）以及重要耗材和仪器制造商。其工作模式通常为：1.提案阶段：当行业发现现行标准存在不足（如测试结果变异性大、不适用于新型产品等）或有新需求出现时，由成员国或技术专家提出修订提案，经ISO/TC6秘书处评估后启动立项。2.工作组讨论：立项后，ISO/TC6成立特定范围的工作组（如“卫生纸拉伸测试修订工作组”），由选举产生的召集人（通常来自行业龙头企业或权威机构）组织来自全球的专家进行至少为期12个月的深入讨论。3.技术研究：工作组会组织针对性的实验室间比对研究（RoundRobinTest），通过统计分析大量不同实验室的测试数据，来评估不同测试条件（如拉伸速率、夹具类型、预张力等）对结果变异性的影响，从而确定最优的测试参数和算法。4.草案制定：基于技术研究与讨论结果，工作组撰写标准草案（WD–WorkingDraft），并提交给ISO/TC6各成员团体（如美国的ANSI、欧洲的CEN、中国SAC等）征求意见。5.投票与批准：经过数轮公开征求意见（CD–CommitteeDraft，DIS–DraftInternationalStandard）和技术审查（通常需≥75%的参与成员支持），最终形成FDIS（FinalDraftInternationalStandard）版本，由ISO中央秘书处批准发布。ISO/TC6在ISO12625-4:2022的修订中，展现了对行业深入的前瞻视野。例如，针对近年来市场引入的高吸收性、高蓬松度新概念产品（如“空气感”卫生纸），工作组专门组织了相关测试验证，确保新标准能有效区分这些产品的性能差异，避免了因测试方法落后而导致的评价偏差。同时，ISO/TC6也积极协调国际与区域标准（如欧洲的EN12625-4、中国的GB/T24328.4等）的协调一致，简化了国际贸易中的技术壁垒。5.结论与展望ISO12625-4:2022作为卫生纸制品拉伸性能测试的国际权威方法标准，其发布与实施对该行业产生了深远影响，为我国及全球生活用纸产业提供了强有力的技术支撑。结论：首先，该标准显著提升了测试结果的精确性与可比性。通过优化拉伸速率、明确试样制备和调湿细节、引入更严谨的数据处理方式，有效降低了实验室间测试结果的变异性。这为不同厂商之间、不同国家之间的产品质量互认提供了坚实的技术基础，促进了全球贸易的便利化。其次，该标准为卫生纸制品的质量控制与产品创新提供了权威工具。拉伸强度、伸长率及拉伸能量吸收等指标，直接关联产品的使用体验（如纸巾的抗撕裂性、卫生纸的延展性、厨房纸的湿强保持能力）。企业可以依据此标准进行精准的产品配方优化、工艺参数调整以及新材料应用，从而开发出更贴合消费者需求的高性能产品。最后，该标准体现了国际标准在促进市场公平竞争与技术交流中的核心作用。统一的测试方法使得不同品牌产品的性能数据具有直接可比性，迫使企业通过真正的技术创新而非模糊的术语来提升产品竞争力，促进了行业的良性发展。同时，它也为监管机构制定产品市场准入标准提供了科学依据，有助于保护消费者权益。发展展望：展