Physical Address
304 North Cardinal St.
Dorchester Center, MA 02124
CAN CGSB 4.2 No. 10-M87 (2013) 纺织品测试方法——织物弯曲刚度与抗折皱性（悬臂梁法）
加拿大通用标准委员会（CGSB）发布的织物弯曲性能标准测试方法，涵盖原理、操作、计算及应用指南。
一、标准概况与适用范围
CAN CGSB 4.2 No. 10-M87 (2013) 是加拿大通用标准委员会（CGSB）制定的纺织品测试方法标准，原版发布于1987年，2013年经过复审确认继续有效。该标准属于CGSB 4.2系列《纺织品测试方法》的组成部分，专门规定采用悬臂梁法测定织物在自身重力作用下的弯曲刚度和抗折皱性能。标准适用于机织物、针织物及部分非织造织物，尤其适合评价服装面料、家纺产品及工业用织物的挺括性与悬垂性。
技术提示： 弯曲刚度是影响织物手感、悬垂性和成形能力的关键物理指标。本方法通过模拟织物在自重下的自然弯曲行为，给出客观、可重复的测量结果，为产品设计和质量控制提供重要依据。
标准明确不适用于过度柔软（如薄纱）或过于刚硬（如金属丝织物）的特殊材料，因这类试样在测试平台上的弯曲行为不符合本方法的几何假设。推荐与其他纺织品物理测试标准（如CGSB 4.2系列中的拉伸、撕裂方法）结合使用，以全面评估织物性能。
二、主要技术内容与要求
2.1 测试原理
标准基于悬臂梁力学模型：将矩形试样的一端固定于水平平台，另一端自由伸出，当试样伸出长度达到某一临界值时，其前端在自重作用下弯曲至预定角度（通常为41.5°）。测量此时的伸出长度（即弯曲长度），结合织物面密度计算弯曲刚度和弯曲模量。弯曲长度越大，表示织物越硬挺。
2.2 仪器与设备
试验所需主要设备为悬臂梁式刚度试验仪（如Shirley刚度测试仪），其核心部件包括：
- 水平金属平台，表面光滑，宽度不小于50 mm，长度不小于300 mm；
- 可滑动的试样压尺或传送机构，确保试样平行移动；
- 角度指示器，通常设定为41.5° ± 0.5°（或根据织物类型选择41.5°或45°两种角度）；
- 刻度尺，精度至少0.5 mm，用于读取伸出长度。
此外需配备标准调温调湿箱、取样裁刀（25 mm × 200 mm）、分析天平（精度0.001 g）等辅助设备。
2.3 试样制备与调湿
按CGSB 4.2 No. 1《取样》标准抽取代表性样品。每组测试需裁取至少12片试样：6片经向（沿机器方向）和6片纬向（沿横向），尺寸为25 mm × 200 mm（宽度公差±0.2 mm）。试样应平整无折皱，边缘干净无毛边。所有试样应在标准大气条件（温度20±2°C，相对湿度65±4%RH）下调湿至少24小时，直至达到恒定质量（间隔1小时称量变化不超过0.1%）。
重要注意事项： 试样宽度的精确性直接影响计算结果。不得使用带有明显纱线滑移或边缘损伤的试样。调湿过程中应避免试样相互重叠，确保空气自由流通。
2.4 测试步骤
- 将试样正面朝上放置在水平平台上，使试样长轴与平台边沿平行，初始端与平台边缘对齐。
- 缓慢移动滑块或压尺，使试样逐渐向平台外伸出，速度不超过5 mm/s。
- 密切观察试样前端，当其恰好触碰到角度指示线（41.5°）时，立即停止移动，记录伸出长度（精确至0.5 mm）。
- 每片试样分别在正面和背面各测一次，共取2次读数的平均值作为该试样的弯曲长度。
- 若试样弯曲过程中出现扭曲或偏转，舍去该次数据并重新测试。
- 将测试区域放置干燥剂皿中保存，避免吸湿影响。
2.5 计算与结果表达
标准采用以下核心公式：
- 弯曲长度 C（mm）： C = L × cos(θ/2) / φ，其中L为实测伸出长度，θ为弯曲角度（通常41.5°），φ为角度因子（取0.579）。简化公式：C = L / 2（当θ=41.5°时，弯曲长度约等于一半伸出长度）。
- 弯曲刚度 G（μN·m）： G = m × C³ × 10^{-6}，其中m为织物面密度（g/m²）。
- 弯曲模量 E（N/m²）： E = 12G / t³，其中t为织物厚度（mm）。
结果报告应包含经、纬向的平均弯曲长度、弯曲刚度及变异系数（%）。按以下表格对织物刚度进行定性分级：
| 弯曲长度 C（mm） | 刚度等级 | 典型应用示例 |
|---|---|---|
| < 25 | 非常柔软 | 衬里布、雪纺 |
| 25 – 40 | 柔软 | 衬衫面料、薄针织 |
| 40 – 60 | 中等硬度 | 卡其布、牛仔布 |
| 60 – 80 | 较硬挺 | 华达呢、工装面料 |
| > 80 | 硬挺 | 衬料、涂层织物 |
标准实施的益处： 通过统一测试条件与计算方法，不同实验室之间的弯曲刚度数据具有可比性，有助于全球供应链中的质量评估和工艺优化，减少因手感评价主观性造成的争议。
三、实施与应用要点
为使测试结果真实反映织物性能，实验室应注意以下要点：
- 仪器校准： 应按制造商说明定期检查平台水平度、角度指示准确性（可使用标准量规），并记录校准日志。
- 环境控制： 湿度变化对纤维抗弯性能影响显著（尤其是再生纤维素纤维和羊毛），必须在标准大气下进行测试并记录实际温湿度。
- 方向性差异： 多数织物经、纬向弯曲刚度不同，务必分别报告，不能简单平均。
- 特殊试样处理： 对于易卷边或带有涂层的织物，建议使用附加砝码或双面胶带固定边缘，并在报告中注明。
- 先进统计技术： 按需计算95%置信区间或采用t检验比较不同批次的刚度差异。
强制性安全要求： 裁样时需使用锋利刀具，操作人员应佩戴防割手套，避免伤害。仪器活动部件（滑块、压尺）在测试过程中严禁手指接触，防止夹伤。使用后应及时复位并锁定。
四、与其他标准的关系
本方法与以下国际标准存在技术等效或协调关系：
- ASTM D1388-18 – Standard Test Method for Stiffness of Fabrics (Cantilever Test)：两者原理一致，但弯曲角度选用略有不同（ASTM使用41.5°或45°），且在结果计算中角度因子取值差异。（注：CGSB 4.2 No. 10优先采用41.5°）
- ISO 9073-7:1998 – Textiles — Test methods for nonwovens — Part 7: Determination of bending stiffness：主要针对非织造布，但操作细节与CGSB方法相似，可参考使用。
- BS 3356:1990 – Method for determination of bending length and flexural rigidity of fabrics：英国标准，与CGSB方法等效。
如果需要对同一织物进行产品质量认证，建议优先采用本国的CGSB标准，同时引用其与国际标准的等效条款，以避免对贸易伙伴造成技术壁垒。CGSB已建立与ISO和ASTM的互认框架，测试数据可在一定范围内互换。
常见问题 (FAQ)
问： 测试过程中试样前端弯曲角度稍有偏差会对结果产生多大影响？
答： 角度偏差±1°约导致弯曲长度读数误差2~3%。建议每次测试前用光学量角器验证指示器位置，并在仪器使用记录中登记。正规实验室应每季度进行一次全面校准。
答： 角度偏差±1°约导致弯曲长度读数误差2~3%。建议每次测试前用光学量角器验证指示器位置，并在仪器使用记录中登记。正规实验室应每季度进行一次全面校准。
问： 为什么有时试样在平台上出现左右摇摆，数据偏离？
答： 这通常由以下原因造成：试样宽度不均匀、边缘有卷曲、平台表面有残留蜡质或灰尘。解决方法是重新裁剪试样，确保25 mm宽度精确，并用酒精擦拭平台表面。若仍摇摆，可考虑在试样表面轻贴双面胶带（只粘一端）以固定位置。
答： 这通常由以下原因造成：试样宽度不均匀、边缘有卷曲、平台表面有残留蜡质或灰尘。解决方法是重新裁剪试样，确保25 mm宽度精确，并用酒精擦拭平台表面。若仍摇摆，可考虑在试样表面轻贴双面胶带（只粘一端）以固定位置。
问： 本方法是否适用于涂层织物或复合面料？
答： 标准未强制限制，但涂层或复合层可能造成弯曲行为不对称（正面和背面差异大）。建议分别测试涂层面和非涂层面，并记录层叠结构。同时需注意若试样过于刚硬，伸出部分可能无法形成光滑弯曲，此时宜改用芯环法（如ASTM D4032）补充测试。
答： 标准未强制限制，但涂层或复合层可能造成弯曲行为不对称（正面和背面差异大）。建议分别测试涂层面和非涂层面，并记录层叠结构。同时需注意若试样过于刚硬，伸出部分可能无法形成光滑弯曲，此时宜改用芯环法（如ASTM D4032）补充测试。
问： 2013年确认版与1987年原版主要差异是什么？
答： 2013年复审仅确认版本有效，未作技术变更。但CGSB推荐实验室在引用时注明“M87 (2013)”以涵盖当前复审状态。实际操作中，应遵循最新发布的CGSB 4.2系列总体修订要求，如环境调节和取样部分若有更新便需同步执行。
答： 2013年复审仅确认版本有效，未作技术变更。但CGSB推荐实验室在引用时注明“M87 (2013)”以涵盖当前复审状态。实际操作中，应遵循最新发布的CGSB 4.2系列总体修订要求，如环境调节和取样部分若有更新便需同步执行。
© 2026 国际标准技术资讯中心. 本文仅用于技术参考，请以官方标准原文为准。
