CAN CGSB 4.175-M87 Part 1 技术标准解析：纺织品垂直燃烧阻燃性能测试方法

1. 标准概况与适用范围

CAN CGSB 4.175-M87 Part 1 是加拿大通用标准委员会（Canadian General Standards Board, CGSB）发布的纺织品阻燃性能测试系列标准中的第一部分，重点规定了垂直燃烧法（Vertical Flame Test）的技术要求与试验程序。该标准于1987年正式批准，并经过多次技术复核，截至2026年仍为加拿大阻燃纺织品领域最基础、引用最广泛的测试方法之一。

本标准适用于各类纺织品，包括但不限于：机织物、针织物、起绒织物、涂层织物及复合材料等。它特别适用于以下用途的织物：

• 阻燃防护服（如工业防火服、消防员防护服）
• 室内装饰织物（窗帘、帷幕、软体家具面料）
• 帐篷、篷布等产业用纺织品
• 其他需要评定阻燃性能的纺织材料

标准旨在模拟材料在垂直角度受明火点燃后的燃烧行为，通过定量指标评估其阻燃能力，为生产企业和用户提供统一的检验依据。

2. 主要技术内容与要求

2.1 试验原理

将规定尺寸的试样垂直悬挂于标准燃烧箱内，使用标准火源（液化石油气或甲烷）施加火焰一定时间，测量火焰移开后试样的续燃时间（有焰燃烧持续时间）、阴燃时间（无焰燃烧持续时间）以及损毁长度（碳化/烧损区域的长度）。通过这些参数判定织物的阻燃性能等级。

2.2 试验装置与材料

• 燃烧箱：不锈钢制成，内部尺寸为350mm×350mm×700mm，顶部开口，前后有透明观察窗。
• 燃烧器：用于产生设定高度的火焰，喷头内径为0.7±0.05mm，燃气为液化石油气（丙烷含量≥95%）。
• 试样夹具：可调节的U形框架，保证试样平整垂直。
• 计时系统：分辨率0.1s的电子计时器。
• 量尺：用于测量损毁长度，精度1mm。

2.3 试样制备

• 每份样品需至少取5块试样，尺寸为75mm×300mm（经向、纬向分别剪取）。
• 试样应在标准大气条件（20±2°C，相对湿度65±5%）下调湿至少24小时。
• 如产品标准要求，试样需进行规定次数的水洗或干洗预处理。

2.4 试验步骤

1. 调整燃烧器角度为垂直于试样表面，火焰高度设定为38±2mm。
2. 施加火焰时间：一般织物为12秒，起绒织物为12秒（或按产品标准调整）。
3. 移除火源后立即启动计时，记录续燃时间直至火焰完全熄灭（再记录阴燃时间）。
4. 使用量尺测量损毁长度（从试样边缘至碳化区域最远端）。
5. 观察并记录是否有熔融滴落物引燃脱脂棉。

2.5 结果评定与指标

标准根据织物类型规定了不同的合格限值，具体要求如下表所示：

注：具体指标以产品标准或采购方要求为准，表中数值为常见通用要求。

3. 实施与应用要点

3.1 实验室要求

实施CAN CGSB 4.175-M87 Part 1测试应在具备良好通风的指定区域进行，并配置灭火设备和紧急切断装置。操作人员必须经过专业培训，掌握正确使用燃烧箱及气体安全规范。

3.2 设备校准与验证

• 燃烧器火焰高度每周检查，使用专用量具。
• 试验前用标准参考织物（CGSB 4.175标准样品）进行日常验证，确保结果一致性。
• 计时器每年送校准。

3.3 影响因素控制

除温湿度外，燃气纯度、火焰施加时间偏差、试样安装松紧度等因素均会影响结果。标准要求每次测试至少做5块试样并取平均值，任何异常结果需复测。

3.4 应用场景

此标准被众多加拿大产品标准直接引用，例如：

• CAN/CGSB 155.20《阻燃防护服》
• CAN/CGSB 4.157《窗帘与帷幕防火要求》
• 部分省际建筑规范中对软体家具面料阻燃的要求

4. 与其他标准的关系

加拿大CGSB 4.175-M87 Part 1在技术原理上与国际通用的垂直燃烧测试方法具有高度一致性，但在细节上存在差异：

• 与ISO 6940/6941的对应： ISO 6940为垂直燃烧法，施加火焰时间10s，而CGSB采用12s；ISO 6941为水平燃烧法，与本标准方向不同。
• 与ASTM D6413的对比： 美国常用ASTM D6413（垂直燃烧，12s施加时间），其要求与CGSB 4.175 Part 1非常接近，但在试样尺寸（75mm×300mm vs. 76mm×300mm）、气体类型（甲烷 vs. 丙烷）上有细微差别。数据转换需谨慎。
• 与GB/T 5455的对比： 中国垂直燃烧标准施加火焰时间12s，与CGSB一致，但评级体系不同。

在加拿大，CGSB 4.175-M87 Part 1是法定的基准方法，其他通用标准如NFPA 701（窗帘帷幕）等也会参照其原理进行试验。建议在跨国贸易或认证时，明确约定采用的标准版本。