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CAN CGSB 4.2 No. 12.1-2016 标准详解：纺织品织物断裂强度的测定（抓样法）
全面解读加拿大通用标准委员会关于织物抓样法断裂强度测试的技术要求与实施要点
1. 标准概况与适用范围
CAN CGSB 4.2 No. 12.1-2016《纺织测试方法——织物断裂强度的测定（抓样法）》是由加拿大通用标准委员会（Canadian General Standards Board, CGSB）发布的纺织材料测试标准。该标准属于CGSB 4.2系列测试方法的一部分，专门针对采用抓样法（Grab Method）测定织物断裂强度提供统一、规范的程序。
该标准适用于大多数机织物（包括涂层织物）和非织造布，尤其适用于那些难以沿纱线方向拆边或需要模拟实际使用中受力状况的织物。与条样法（Strip Method）不同，抓样法仅通过夹具夹持试样的中心部分，因此试样的边缘纱线不直接参与受力，更能反映织物在真实服用或工业使用条件下的断裂行为。
CAN CGSB 4.2 No. 12.1-2016规定的测试可分别在干态和湿态下进行，并适用于不同断裂延伸率的材料。标准规定的断裂强度测定范围为0.5 kN/m至20 kN/m（或相应力值），试样调湿环境为标准大气条件（20°C ± 2°C, 相对湿度65% ± 4%）。
技术要点： 对于需要评估材料在湿热或洗涤后性能变化的场合，可选用湿态测试。标准中提供了湿润剂的使用规定，确保浸湿充分且均匀。
2. 主要技术内容与要求
2.1 测试原理
抓样法的原理是将规定尺寸的试样夹持在拉伸试验机的上下夹钳中，夹钳仅夹住试样的中心区域（宽度方向），保证受力区域主要集中在夹持部位。对试样施加沿经纬向（或指定方向）的拉伸力，直至断裂。记录最大断裂强力，并根据试样宽度（通常为100 mm）计算断裂强度（kN/m）。
2.2 仪器设备
标准对拉伸试验机提出明确要求：
- 等速拉伸（CRE）或等速加载（CRL）型，优选CRE型；
- 夹具间距：75 mm ± 1 mm（起始夹持距离）；
- 拉伸速度：300 mm/min ± 10 mm/min；
- 量程选择：使断裂力值在满量程的10%～90%之间；
- 夹钳表面应有防滑齿纹，夹持面尺寸：宽25 mm × 25 mm（或其他规定尺寸但不小于25 mm×25 mm）。
2.3 试样制备
标准要求在距布边至少150 mm的区域裁剪试样，避免折痕、疵点。每份试样应包含至少5块经向试样和5块纬向试样（或按协议要求）。试样尺寸：宽100 mm ± 2 mm，长度至少150 mm（通常为200 mm）。如需湿态测试，应另备试样。
2.4 调湿与测试条件
试样在测试前应在标准大气中调湿不少于24小时（或根据材料特性达到平衡）。湿态测试需用蒸馏水或去离子水完全浸没试样，并加入适量润湿剂（非离子型，浓度不超过1 g/L），浸泡时间不少于20分钟。
2.5 关键参数汇总
| 测试参数 | 技术要求 |
|---|---|
| 试样尺寸（宽×长） | 100 mm × 200 mm（最小夹持长度150 mm） |
| 夹具夹持面积 | 25 mm × 25 mm（均匀夹持） |
| 起始夹具间距 | 75 mm ± 1 mm |
| 拉伸速度 | 300 mm/min ± 10 mm/min |
| 调湿条件 | 20°C ± 2°C，65% RH ± 4% |
| 最少试样数量 | 经向5块，纬向5块 |
| 断裂力值量程范围 | 10% ～ 90% 满量程 |
重要注意事项： 若试样在夹钳内打滑或断裂发生在距钳口线5 mm以内，该次测试应视为无效，需补测。打滑判定可通过观察试样表面釉光或钳口痕迹确认。
3. 实施与测试要点
3.1 测试程序
- 检查拉伸试验机是否校准，夹具间距和速度设置无误；
- 将试样平整放入上夹钳中心，对中后夹紧；
- 施加预张力（通常为2 N或按材料调整，使试样绷直但不产生变形）；
- 夹紧下夹钳，取下预张力装置；
- 启动拉伸直至断裂，记录最大力值（F_max）；
- 若试样在钳口滑移或断裂在钳口边缘，补测并记录。
3.2 结果计算与评定
断裂强度（N/m）= 断裂强力（N） ÷ 试样宽度（m），通常以kN/m表示。分别计算经向和纬向的平均值、标准偏差和变异系数。
湿态测试结果应于干态结果比较，并报告湿态强度保留率（%）。此外，如果断裂伸长同步测定，应记录断裂时的位移并计算断裂伸长率。
标准实施益处： 采用统一的CAN CGSB 4.2 No. 12.1-2016标准，能够保障不同实验室之间测试结果的可比性；明确的规定也便于纺织企业进行质量控制、工艺改善以及产品合格判定。此外，该标准与北美通用的ASTM D5034高度协调，降低出口测试成本。
3.3 常见误区与风险
实施过程中易出现以下问题：
- 试样裁剪未平行或垂直于纱线方向，导致受力方向偏差；
- 调湿时间不足或环境失控，引起结果波动；
- 夹具夹持不对中或夹持力不匀，导致试样扭曲；
- 湿态测试时润湿剂浓度或浸泡时间不达标。
强制性条款： 根据标准正文，所有测试必须在认可的实验室环境条件下进行。若试样在钳口中断裂被视为无效，则该次测试结果不得纳入平均值计算，必须重新测试并补充至少三个有效数据。任何偏离本标准的操作均须在报告中注明。
4. 标准之间的关系
在国际范围内，织物抓样法断裂强度测试标准主要有：
- ASTM D5034-21 标准（取代ASTM D5034-09）——与CGSB 4.2 No. 12.1在技术内容上高度一致，主要差异在于拉伸速度和试样尺寸的允许公差，以及调湿条件的表述。CGSB在2016年修订时充分协调了与ASTM标准的一致性。
- ISO 13934-1 纺织品 织物拉伸性能 第1部分：断裂强力和断裂伸长率的测定（条样法）——与抓样法原理不同，适用于可拆纱的机织物。
- ISO 13934-2（抓样法）——国际标准版本的抓样法，拉伸速度为100 mm/min，试样宽度100 mm，夹具间距不同，因此结果与CGSB标准不直接等同。
用户在引用时应明确指定标准编号。对于出口加拿大的纺织品，CAN CGSB 4.2 No. 12.1-2016是强制检测依据之一，常与CGSB 4.2系列其他方法（如耐磨、起球、色牢度）配合使用。企业也可在内部使用中采用ASTM D5034作为替代，但验收争议时需以合同约定的标准为准。
实用提示： 当同时需要抓样法与条样法结果时，应在报告中注明测试方法标准号，因为不同方法所得断裂强度可能差异较大（抓样法通常结果高于条样法）。比较数据时务必确认测试标准一致。
常见问题（FAQ）
问：CAN CGSB 4.2 No. 12.1-2016与ASTM D5034-21有什么主要区别？
答：两个标准在基本原理和程序上基本相同，细微差别包括：CGSB规定拉伸速度为300 mm/min ± 10 mm/min，而ASTM D5034-21也使用300 mm/min，但允许的精度范围略有不同；试样调湿条件CGSB为20°C ± 2°C，ASTM为21°C ± 1°C；湿态测试的润湿剂要求两者类似。总体而言，两者的测试结果具有可比性，但在实验室认可时需按要求选择相应的标准执行。
答：两个标准在基本原理和程序上基本相同，细微差别包括：CGSB规定拉伸速度为300 mm/min ± 10 mm/min，而ASTM D5034-21也使用300 mm/min，但允许的精度范围略有不同；试样调湿条件CGSB为20°C ± 2°C，ASTM为21°C ± 1°C；湿态测试的润湿剂要求两者类似。总体而言，两者的测试结果具有可比性，但在实验室认可时需按要求选择相应的标准执行。
问：该标准是否适用于针织物或弹性织物？
答：标准主要面向机织物和非织造布。对于针织物或高弹性织物，由于抓样法的受力状态可能不具代表性，建议参考其他标准（如ASTM D4964或CGSB 4.2 No. 12.2条样法）。如果要使用，应在报告中明确说明适用局限性，并注意防止打滑或颈缩现象。
答：标准主要面向机织物和非织造布。对于针织物或高弹性织物，由于抓样法的受力状态可能不具代表性，建议参考其他标准（如ASTM D4964或CGSB 4.2 No. 12.2条样法）。如果要使用，应在报告中明确说明适用局限性，并注意防止打滑或颈缩现象。
问：试样在夹钳中打滑会影响结果吗？如何处理？
答：打滑会导致测试值偏低甚至无效。标准明确要求若发生打滑（目测或力值异常波动），该次测试结果不计入平均值，并需重新测试。建议定期检查钳口表面磨损情况，必要时使用垫片或橡胶夹面。
答：打滑会导致测试值偏低甚至无效。标准明确要求若发生打滑（目测或力值异常波动），该次测试结果不计入平均值，并需重新测试。建议定期检查钳口表面磨损情况，必要时使用垫片或橡胶夹面。
问：如何确保湿态测试结果的重复性？
答：严格控制浸泡时间（≥20分钟），使用新鲜的非离子润湿剂，并保持水温接近室温（20°C ± 2°C）。试样从浸泡液中取出后应快速吸去多余水分（用滤纸轻拍），并立即测试，避免干燥。记录湿态测试时的实际环境温度和湿度。
答：严格控制浸泡时间（≥20分钟），使用新鲜的非离子润湿剂，并保持水温接近室温（20°C ± 2°C）。试样从浸泡液中取出后应快速吸去多余水分（用滤纸轻拍），并立即测试，避免干燥。记录湿态测试时的实际环境温度和湿度。
本文内容基于通用技术知识编写，具体测试操作请以CAN CGSB 4.2 No. 12.1-2016正式文本为准。版权所有 © 2026 标准技术编辑部。
