纺织品,特别是服装和室内装饰织物,其阻燃性能直接关系到生命财产安全。在加拿大,CAN CGSB 4.158-75 (2013) 是由加拿大通用标准委员会(CGSB)正式发布的关于织物垂直燃烧试验的官方测试方法。该标准为评估纺织品的燃烧倾向和火焰蔓延特性提供了统一、可重复的实验室程序。本文将对该标准的适用范围、核心技术内容及实施要点进行全面解析。
标准概况与适用范围
CAN CGSB 4.158-75 (2013) 最初于1975年制定,并于2013年经过确认复批,以保持与技术进步的同步。该标准属于CGSB纺织品测试方法系列(通常编号为4.x),专用于评价织物在垂直方向上的阻燃性能。它通过模拟火源接触织物后火焰蔓延的行为,量化关键燃烧指标。
适用范围
- 适用对象:各类纺织织物,包括机织物、针织物和非织造布,涉及天然纤维(棉、麻、羊毛)、化学纤维(聚酯、尼龙、腈纶)及混纺织物。
- 应用领域:服装面料(尤其是睡衣、工作服)、窗帘、帷幕、帐篷以及其它需要阻燃要求的纺织品。
- 不适用于:铺地织物、涂层织物及表面绒毛长度超过3.2 mm的起绒织物(这些可能有专门的测试方法)。
实用提示: 在选用此标准前,应确认纺织品终端用途对应的加拿大法规要求(如《危险产品法案》中的纺织品条例),确保测试方法匹配。
主要技术内容与要求
该标准核心为垂直燃烧试验。试验原理是将规定尺寸的垂直试样置于特制燃烧箱内,用标准煤气火焰在试样下端中心位置点火规定时间,移除火源后测量续燃时间、阴燃时间、炭化长度(或损毁长度)及损毁面积。下表列举了关键技术参数:
关键试验参数
| 参数名称 | 规定要求 | 允许偏差 |
| 试样尺寸 | 宽 75 mm × 长 300 mm | ±1 mm |
| 燃烧箱内尺寸 | 高 460 mm × 宽 200 mm × 深 200 mm | ±5 mm |
| 火焰高度 | 20 mm(从喷口顶端起) | ±2 mm |
| 点火时间 | 5 s(一般织物)或 15 s(厚织物) | ±0.2 s |
| 喷口内径 | 0.89 mm | ±0.03 mm |
| 燃气类型 | 丙烷或甲烷(纯度≥98%) | —— |
| 试样调湿条件 | 相对湿度 65% ± 2%,温度 21°C ± 1°C,至少 24 h | —— |
测试结果评定
- 续燃时间(after flame time): 移开点火源后火焰在试样上持续燃烧的时间(s)。
- 阴燃时间(afterglow time): 火焰熄灭后,试样无焰燃烧的时间(s)。
- 炭化长度(char length): 从试样下端边缘到炭化区域顶端的最大距离(mm)。
- 损毁面积(damaged area): 试样因燃烧而损毁部分的面积(mm²)。
重要注意事项: 测试前必须仔细校准火焰高度,火焰倾斜或跳动会导致结果偏差。同时,试样应避免接触式调湿,需置于密闭调湿房中。
实施与应用要点
正确执行CAN CGSB 4.158-75 (2013) 需要从人员、环境和仪器三个方面加以控制,才能保证数据的权威性与可复现性。
试验环境
实验室应配备无对流空气的通风橱,测试前关闭通风系统以避免气流干扰火焰。环境温度建议保持在10°C~30°C,相对湿度在20%~65%。每次试验前需在无试样状态下验证火焰高度和气体流量。
试样制备
试样需从织物中间部位随机裁取,避免取边或褶皱严重区域。通常取纵向(经向)和横向(纬向)各5块试样。若织物具有方向性,需分别测试。试样需在标准大气下调湿至少24小时。
安全关键要求: 测试产生的烟气可能含有毒有害物质(如卤素阻燃剂分解产物),操作人员必须佩戴适当的呼吸防护,并在测试后充分通风。燃烧残渣应作为危险废物处置。
结果报告
报告应包括:样品描述、调湿条件、火焰高度、点火时间、每块试样的续燃、阴燃及炭化长度数据,并计算平均值。若出现滴落物引燃下方棉花现象,也应记录。
标准实施的益处: 采用统一、规范的阻燃测试标准,能够确保加拿大市场上纺织品阻燃安全水平的一致,帮助生产商有效控制产品质量,降低因燃烧事故带来的法律和经济风险。
与其他标准的关系
CAN CGSB 4.158-75 (2013) 在垂直燃烧测试领域与多个国际及国家标准具有互认或对应关系:
- ASTM D6413-22: 美国纺织织物耐燃烧性能标准测试方法(垂直法),其技术原理与CGSB 4.158基本一致,但试样尺寸和点火时间略有差异。两者相互认可,但需注意具体客户要求。
- ISO 6940/6941: 国际标准化组织发布的织物垂直燃烧系列标准(ISO 6940为连续点火15s法,ISO 6941为短时间点火法)。CGSB 4.158与ISO 6940在点火时间设置上接近,但炭化长度测量方法不同。
- GB/T 5455-2014: 中国国家标准《纺织品 燃烧性能 垂直法》,其基本框架借鉴了美国及加拿大标准,但试样尺寸为89 mm × 300 mm,与CGSB 4.158的75 mm × 300 mm不同,转换时需注意。
- NFPA 701: 美国国家防火协会的织物和薄膜火焰蔓延测试标准,适用于窗帘和帷幕,其测试原理为垂直向,但更注重火焰蔓延程度,与CGSB 4.158的应用场景互补。
在加拿大,CGSB 4.158常与CSA Z21.38(燃气器具测试)等规范配合使用。随着阻燃技术的进步,标准委员会也会根据行业需求进行修订,目前最新确认版本为2013年,预计2026年前将可能启动新的复审程序。
常见问题(FAQ)
问: CAN CGSB 4.158-75 (2013) 是否适用于经过阻燃整理的织物?
答: 是。该标准适用于所有类型的纺织织物,包括经过化学阻燃处理的产品。但应注意到,多次洗涤或老化可能影响阻燃效果,因此建议在测试报告中记录试样的清洗次数或处理状态。
问: 该标准规定的测试方法与ASTM D6413有何主要区别?
答: 核心区别在于试样尺寸:CGSB 4.158采用75 mm × 300 mm,而ASTM D6413采用76 mm × 305 mm。此外,CGSB 4.158规定了两种点火时间(5 s和15 s)供选择,而ASTM D6413通常固定为12 s。尽管数值上有所差异,但两种方法的评定趋势基本一致,可进行相关性对照。
问: 如果测试中产生熔融滴落,如何判定结果?
答: 标准要求记录是否有滴落物引燃下方脱脂棉。如果引燃,则试样判定为“滴落物引燃”。另外,炭化长度和续燃时间的测量应基于残存的织物部分,避免熔化区域的影响。对于严重收缩的热塑性织物,可以选用其他测试标准(如NFPA 701)。
问: 该标准的最新版本是哪一年?2026年是否有更新计划?
答: 目前有效版本为2013年确认版(CAN CGSB 4.158-75 (2013))。CGSB通常每5年复审一次标准,鉴于2013年确认后已超过10年,预计在2024-2026年间可能启动修订或重新确认程序,建议用户关注CGSB官方公告。
本文基于2026年可获取的资料整理,仅供技术交流参考。具体检测应以最新版标准文本及主管机构的解释为准。