ISO 12625-122023 纸巾和纸巾制品.第12部分穿孔线抗拉强度的测定和穿孔效率的计算标准立项发展报告

纸巾和纸巾制品第12部分：穿孔线抗拉强度的测定和穿孔效率的计算标准立项发展报告StandardizationDevelopmentReport:TissuePaperandTissueProducts—Part12:DeterminationofTensileStrengthofPerforatedLinesandCalculationofPerforationEfficiency摘要关键词：纸巾制品；穿孔线；抗拉强度；穿孔效率；国际标准；ISO12625Keywords:Tissuepaper;Perforatedline;Tensilestrength;Perforationefficiency;Internationalstandard;ISO12625一、引言1.1研究背景纸巾及纸巾制品（Tissuepaperandtissueproducts）涵盖卫生纸、厨房纸巾、面巾纸、餐巾纸、擦手纸等多种产品类别，广泛应用于家庭生活、餐饮服务、医疗卫生、工业清洁和公共卫生等众多领域，是全球消费量最大的纸类产品之一。随着社会经济发展和居民生活水平的不断提高，人们对纸巾制品的品质要求已从单纯的外观、柔软度和吸水性，逐步扩展到更为精细的功能性体验维度。在卷筒式卫生纸、厨房纸等产品的日常使用过程中，穿孔线（Perforatedline）的设计直接决定了消费者能否便捷、整齐地撕取单张或指定长度的纸品。理想状态的穿孔线应当在保证卷筒整体结构强度、防止非预期撕裂的前提下，实现轻松、平整的手动撕取。因此，穿孔线的抗拉强度（Tensilestrengthofperforatedlines）和穿孔效率（Perforationefficiency）便成为衡量该类产品质量的核心技术指标。如果穿孔线过强，则撕取困难，甚至造成不规则破损；如果穿孔线过弱，则可能导致纸卷在运输、储存和使用过程中发生非预期断裂，影响正常使用。长期以来，尽管各主要纸巾生产企业和检测机构均对穿孔线的性能测试开展了各自的研究和实践，但国际上缺乏统一、规范的测试方法标准，导致不同企业、不同国家之间对穿孔性能的评价结果缺乏可比性，制约了产品质量的良性竞争和国际贸易中的技术互认。1.2标准立项的必要性ISO/TC6（纸、纸板和纸浆技术委员会）下属的SC2（纸和纸板试验方法分技术委员会）长期致力于纸张和纸板测试方法标准的制修订工作。其中，ISO12625系列标准专门针对纸巾及纸巾制品的测试方法进行规范。在该系列标准的持续迭代和完善进程中，国际标准化组织和各国专家意识到穿孔线性能测试方法的缺失是亟需填补的技术空白。在此背景下，ISO12625-12:2023标准应运而生。二、标准概况与编制原则2.1标准基本信息|项目|内容||------|------||标准编号|ISO12625-12:2023||英文名称|Tissuepaperandtissueproducts—Part12:Determinationoftensilestrengthofperforatedlinesandcalculationofperforationefficiency||中文名称|纸巾和纸巾制品第12部分：穿孔线抗拉强度的测定和穿孔效率的计算||发布机构|国际标准化组织（ISO）||发布日期|2023年5月3日||标准状态|现行||国别|国际组织||语言|英语|2.2编制原则本标准在编制过程中遵循了以下核心原则：（1）科学性。本标准的各项技术条款基于对穿孔线受力机制的系统分析和大量实验验证，确保测试方法能够科学、客观地反映穿孔线的力学性能特征。标准中的测试原理建立在材料力学和纸张结构学的坚实理论基础上，通过精确控制试验条件，最大限度减少人为因素和环境因素对测试结果的影响。（2）可操作性。标准充分考虑了不同国家和地区实验室的设备条件和操作水平差异，在仪器要求方面尽量采用通用的拉伸试验设备，并对试验条件做出了明确而合理的界定，使标准既适用于专业检测机构，也适用于生产企业内部的质量控制实验室。（3）协调性。本标准与ISO12625系列其他部分以及ISO1924系列（纸张抗拉强度测定）等相关标准保持技术上的协调一致。在样品调湿处理、试验大气条件等方面，遵循ISO187标准的规定，确保与本系列其他试验方法之间的兼容性和结果可比性。（4）前瞻性。标准的技术内容不仅反映了当前行业的技术水平，也为未来新材料、新工艺条件下纸巾产品穿孔线性能的评价预留了充分的技术空间，体现了标准应有的技术引领作用。三、标准主要技术内容3.1范围界定本标准适用于纸巾及纸巾制品中带有穿孔线的产品，包括但不限于卷筒卫生纸、厨房纸巾纸、擦手纸卷等。标准所规定的测试方法用于测定垂直于穿孔线方向施加拉力时穿孔线所能承受的最大拉力，并在此基础上计算穿孔效率。3.2术语和定义标准对以下关键术语进行了明确界定：-穿孔线（Perforatedline）：在纸巾制品上按照一定间距规律排列的孔洞或切口所形成的直线，其目的在于便于使用者沿该线撕取纸品。-穿孔线抗拉强度（Tensilestrengthofperforatedline）：在规定条件下，沿垂直于穿孔线方向拉伸试样直至穿孔线处发生断裂时，单位宽度试样所承受的最大拉力。-穿孔效率（Perforationefficiency）：穿孔线抗拉强度与同一材料无穿孔区域抗拉强度的比值，以百分数表示，用于量化穿孔设计对纸张强度的削弱程度。-抗张指数（Tensileindex）：抗拉强度除以试样定量所得的值，用于消除定量差异带来的影响。3.3测试原理本标准的测试原理基于恒定速率拉伸法（ConstantRateofElongation,CRE）。将规定尺寸的试样夹持在拉伸试验机的两个夹具之间，以设定的恒定速率拉伸试样，使试样沿其长度方向（即垂直于穿孔线的方向）承受逐渐增大的拉力，记录试样在穿孔线处断裂时的最大拉力值。穿孔效率则通过将该拉力值与同材质无穿孔区域试样的抗拉强度进行比较计算得出。测试原理可用如下关系表达：\[\eta=\frac{S_p}{S_b}\times100\%\]式中：η——穿孔效率，%；S_p——穿孔线抗拉强度（kN/m）；S_b——同材料无穿孔区域抗拉强度（kN/m）。3.4试验仪器与材料标准对试验仪器提出了明确的技术要求：（1）拉伸试验机。应满足ISO1924-2中规定的技术要求，配备两个夹具，夹具间距可根据试样规格调节。试验机应能够以设定的恒定速率对试样施加拉伸负荷，力的测量精度应达到示值的±1%以内，并具备记录力-伸长曲线的功能。（2）夹具。采用气动或手动夹具，夹持面应平整，能够牢固夹持试样而不致在试验过程中发生滑移或试样在夹口处断裂。夹持面可带有适当纹路以增强摩擦力，但不应损伤试样主体。（3）刀具和模具。用于制备规定宽度试样的切割工具，应保证切口平整、无毛刺，不得对试样穿孔线邻近区域造成损伤。（4）调湿设备。用于试样预调湿和调湿处理的恒温恒湿设备，应能将温度控制在（23±1）℃，相对湿度控制在（50±2）%。3.5试样制备标准对试样的取样和制备程序进行了详细规定。3.5.1取样样品应按ISO186的规定进行取样。从每个样品单元中切取足够数量的试样条，确保测试结果的统计有效性。每个测试样品应至少从不同位置裁取10条有效试样，其中5条用于穿孔线抗拉强度测试，5条用于无穿孔区域抗拉强度测试（基准测试）。3.5.2试样尺寸试样宽度为（50±1）mm，长度应确保夹具间距为（100±5）mm时试样有足够的夹持余量。试样长度方向应垂直于穿孔线方向，确保拉伸时受力方向与穿孔线垂直。对于穿孔线方向与卷筒轴向平行的产品，试样沿卷筒周向裁取；对于穿孔线方向与卷筒周向平行的产品，试样沿卷筒轴向裁取。对于穿孔线宽度大于50mm的产品，试样宽度可相应增加，但标准建议优先采用标准宽度以满足测试条件的统一性。如因产品结构限制（如穿孔线未贯穿整个宽度）无法制备标准宽度试样时，应在试验报告中予以说明。3.5.3试样调湿试样应按ISO187的规定进行预调湿和调湿处理。首先在温度不超过50℃、相对湿度为10%～25%的干燥环境中进行预调湿处理至少24小时，然后在（23±1）℃、（50±2）%RH的标准大气条件下调湿至平衡状态。调湿平衡的时间通常不少于4小时，实际操作中以相邻两次称量间隔2小时的差值不超过试样质量的0.25%为判定依据。3.5.4试样检查在测试前应对每一试样条进行检查，确认穿孔线的完整性。试样自穿孔线最窄连点处测量宽度，确保宽度的均匀性。穿孔线应位于试样长度方向的几何中心附近（偏差不超过5mm），以确保拉伸过程中试样在穿孔线处均匀受力。3.6测试步骤3.6.1试验条件试验应在与试样调湿相同的标准大气条件下进行，即温度（23±1）℃，相对湿度（50±2）%。3.6.2仪器设定将拉伸试验机的夹具间距设定为（100±5）mm。设定拉伸速率为（25±5）mm/min。对于伸长率较大的材料，可选择（50±5）mm/min的速率，但须在报告中注明。试验机量程的选择应确保断裂负荷落在满量程的10%～90%之间。3.6.3穿孔线试样测试将穿孔线试样条夹持于上下夹具之间，确保试样长度方向的中心线（即穿孔线所在位置）与上下夹具边缘连线的中点对齐。在测试过程中，穿孔线应处于上下夹具跨距的中间位置。启动试验机，施加拉伸负荷直至试样在穿孔线处断裂。记录最大拉力值（单位：N）。若试样断裂位置偏离穿孔线（即断裂发生在非穿孔区域），则该次测试数据标记为无效，应重新测试。标准要求有效数据点不少于5个。3.6.4基准试样测试对于从同一产品上裁取的无穿孔区域试样条，按照相同的试验条件进行抗拉强度测试，记录最大拉力值。该测试用于计算穿孔效率的分母项。3.6.5结果处理抗拉强度按以下公式计算：\[S=\frac{F}{b}\]式中：S——抗拉强度，kN/m；F——断裂时的最大拉力，N；b——试样初始宽度，mm。分别计算穿孔线抗拉强度和基准抗拉强度的算术平均值，按上述穿孔效率计算公式求出穿孔效率值。计算结果保留至小数点后一位。标准同时规定了实验室内和实验室间的允许差异范围，为质量判定提供了统计依据。3.7试验报告标准对试验报告的内容提出了明确要求。试验报告至少应包含以下信息：所参照的标准编号（即ISO12625-12:2023）；样品完整标识信息（包括产品名称、规格、批号、生产日期等）；试验大气条件；试样调湿处理的参数；拉伸速率；穿孔线抗拉强度的平均值和标准偏差；基准抗拉强度的平均值和标准偏差；穿孔效率的计算结果；任何偏离标准规定的操作细节；测试日期和操作人员信息。规范的试验报告格式有助于不同实验室之间测试结果的信息交换和比较，为产品质量仲裁和市场监督提供可靠依据。四、标准的意义和应用前景4.1国际层面的意义ISO12625-12:2023作为首个专门针对纸巾制品穿孔线性能测试的国际标准，其发布填补了该领域国际标准层面的空白，具有里程碑式的意义。第一，为全球贸易提供统一的技术语言。纸巾制品是国际贸易中的重要商品类别，各国在生产工艺、质量管控和消费偏好方面存在差异。本标准的实施使得不同国家和地区的产品质量检测结果具有可比性，为进出口贸易中的质量验收和争端仲裁提供了共同的技术基准。第二，推动行业整体技术水平提升。标准所规定的测试方法和指标体系，为生产企业设定了明确的技术标尺，促使企业在产品研发、工艺优化和质量控制方面更加重视穿孔设计的科学性和合理性。第三，保护消费者权益。通过标准化的测试评价，有助于筛除穿孔设计不合理的产品，确保消费者在使用过程中获得良好的撕取体验，减少因穿孔质量问题造成的浪费和不良消费体验。4.2国内转化与应用对于我国而言，ISO12625-12:2023的发布为我国纸巾制品标准化工作提供了重要的参考和借鉴。目前，我国已发布实施GB/T20808《纸巾》、GB/T20810《卫生纸（含卫生纸原纸）》等产品标准，但对穿孔线性能的测试和评价尚无专门的方法标准。全国造纸工业标准化技术委员会（SAC/TC141）已将ISO12625-12:2023的转化工作纳入议程，计划适时制定相应的国家标准或行业标准，以进一步完善我国纸巾制品测试方法标准体系。该标准的引入和转化将产生多方面的积极效应：有助于统一国内各检测机构对穿孔线性能的测试方法和评价尺度；有助于国内纸巾生产企业对标国际先进水平，优化产品设计，增强国际竞争力；有助于消费者获得更加便捷、可靠的产品使用体验。五、主要参与单位与技术支持国际标准的制定汇聚了全球多个国家和专业技术组织的智慧与力量。ISO12625-12:2023由ISO/TC6/SC2（纸、纸板和纸浆技术委员会/纸和纸板试验方法分技术委员会）归口管理，其制定过程凝聚了来自各成员体的行业专家、研究机构和企业技术人员的共同努力。在标准制定过程中，来自瑞典、芬兰、德国、美国、日本、中国等主要造纸国家的专家积极参与了工作组的技术讨论和实验验证工作。北欧国家作为全球领先的纸巾生产企业集聚地，在测试方法的技术路线选择方面发挥了重要的推动作用。中国的全国造纸工业标准化技术委员会（SAC/TC141）和部分骨干企业也深度参与了国际标准的讨论与制定，在试样制备、数据处理等环节结合国内行业实际提出了有价值的意见建议，体现了中国造纸工业在国际标准化领域日益增强的话语权。在各类参与机构中，瑞典RISE研究所（ResearchInstitutesofSweden）是值得重点介绍的代表性技术支撑单位。RISE是瑞典最大的工业研究机构，由瑞典国家技术研究所（Swerea）、瑞典农业科学研究所（SP）和瑞典计算机科学研究所（SICS）等机构合并而成，在纸浆、纸张和包装材料领域拥有深厚的研究积累和卓越的国际影响力。在ISO12625-12:2023的制定过程中，RISE下属的纸浆与造纸研究团队承担了关键性的技术支撑工作，包括组织国际实验室间比对试验（RoundRobinTest）、验证测试方法的重复性和再现性、提供标准制定所需的基准数据等。RISE拥有国际领先的纸张物理性能测试实验室，其技术专家多次担任ISO/TC6/SC2工作组召集人或项目负责人，为标准的科学性、严谨性和适用性提供了强有力的技术保障。RISE在该标准制定中的深度参与体现了研究机构在国际标准化活动中至关重要的作用——他们不仅是标准技术内容的贡献者，也是科学方法论的保障者。此外，国际林业与纸张协会（InternationalForestIndustriesAssociation）等行业协会、欧洲纸业联盟（CEPI）等区域性行业组织以及全球主要纸巾生产企业的技术专家也以不同形式参与了标准的讨论与反馈。正是这种多元化的参与机制，保证了本标准既具有坚实的理论基础，又充分反映了实际生产和消费的需求。六、结论与展望6.1总结ISO12625-12:2023《纸巾和纸巾制品第12部分：穿孔线抗拉强度的测定和穿孔效率的计算》是国际