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CAN CGSB 4.2 No. 5.1-M90 (2013)：纺织品织物断裂强力和断裂伸长率的测定（抓样法）
加拿大国家标准——纺织材料断裂性能测试方法 (Grab Test) 技术解析
标准概况与适用范围
CAN CGSB 4.2 No. 5.1-M90 (2013) 是加拿大通用标准委员会（Canadian General Standards Board, CGSB）制定的纺织品测试方法标准，最新确认于2013年，旨在规定使用抓样法（Grab Test）测定纺织织物断裂强力和断裂伸长率的统一程序。该标准是 CGSB 4.2 系列（纺织品测试方法）的重要组成部分，在加拿大境内被普遍视为纺织品强力测试的基础规范，广泛应用于质量控制、产品认证及贸易仲裁。
本标准适用于多数机织物（woven fabrics）以及部分结构稳定的非织造布（nonwoven fabrics），尤其适合那些难以通过条样法准备标准宽度试样的织物。抓样法采用较宽的试样和较窄的夹持面，更接近实际使用中织物局部受力的情形，因此能够反映织物在受力点处的强度表现。
提示： 截至2026年，该标准在加拿大仍然有效并被广泛采用。尽管技术内容制定于1990年，但经过多次确认维持，其测试原理与当前国际主流方法高度一致，实验室在更新质量体系时通常不需转而采用其他标准。
标准明确排除了具有高弹性（弹性回复率过大）的织物，以及那些在夹持力下易产生钳口滑移或钳口断裂的材料。对于此类特殊材料，建议参照 CGSB 4.2 系列中其他相应方法。
主要技术内容与要求
测试原理
将规定尺寸的织物试样固定在等速伸长（CRE）或等速牵引（CRT）型拉伸试验机的上下夹钳之间，但现代实验室普遍采用CRE型。夹钳的夹持面宽度为25.0 mm ± 0.5 mm，试样的有效宽度为100.0 mm ± 1.0 mm（试样总宽度），夹钳中心对准试样宽度方向中心。以恒定速率（通常为300 mm/min ± 10 mm/min）拉伸试样直至断裂，记录最大断裂强力及对应的断裂伸长率。每方向至少测试5个有效试样，取平均值。
注意： 使用CRT型试验机时，其惯性效应可能导致结果偏差，尤其在高速断裂时。本标准允许两种机型，但结果报告中须注明所用机型，且当发生争议时，应以CRE型结果为准。
试样制备与调湿
试样应从距布边至少150 mm处裁取，不得含有折痕、疵点或明显缺陷。经向与纬向至少各取5块试样，每块试样尺寸为100 mm（宽）× 150 mm（长），长边平行于受力方向。试样一端或两端可进行拆边处理，使宽度方向纱线松散，避免边缘承力。正式试验前，试样应在标准大气条件下（温度20 ± 2℃，相对湿度65 ± 4%）调节至少24小时，或直至质量恒定。
试验参数核心数据
| 参数 | 要求 / 设定值 |
|---|---|
| 夹钳宽度 | 25.0 ± 0.5 mm |
| 夹钳表面 | 平面或轻微波纹，防止滑移 |
| 试样总宽度 | 100.0 ± 1.0 mm |
| 试样长度 | ≥ 150 mm（夹持间初始隔距75 mm） |
| 拉伸速率 | 300 ± 10 mm/min |
| 预张力 | 根据单位面积质量设定（通常1–5 N） |
| 调湿条件 | 20 ± 2 ℃, 65 ± 4% RH |
| 有效试样数 | 每方向至少5块 |
结果计算与表达
断裂强力以牛顿（N）为单位，保留三位有效数字；断裂伸长率以百分比表示，计算式为：（断裂时夹钳间距增量 / 初始隔距）× 100%。初始隔距（gauge length）设定为75 mm。报告中应分别列出经向与纬向的平均值、标准差及变异系数，并说明所用机型及调湿大气条件。
益处： 严格遵循本标准可确保测试结果在加拿大国内乃至北美区域内具备高度可比性，为纺织品出口加拿大市场提供有力的检测依据，同时减少因方法差异导致的贸易争端。
实施与应用要点
实验室硬软件要求
实施本标准需要配备符合以下条件的拉伸试验机：量程满足预期断裂强力，夹持系统能够牢固夹住试样而不产生明显滑移，且夹钳面平整。建议使用带自动记录载荷—伸长曲线的电子拉力机，并配置专用抓样夹钳。试验机应定期依据可溯源标准进行校准，强力示值误差不超过±1%，伸长示值误差不超过±1 mm。
操作关键与安全提示
- 夹持技巧： 试样放入夹钳时，应确保中心对齐，夹钳两侧螺栓均衡旋紧，避免试样产生歪斜或褶皱。预张力可根据织物克重适当调节（常见1–5 N）。
- 废弃判别： 若试样断在钳口线或夹钳内，或断裂点距钳口不足5 mm，且结果低于同组平均值50%以上，应将该试样剔除并增补。
- 安全关注： 试验机运动部件（横梁、夹钳）存在夹伤风险，操作人员应佩戴防割手套，并在停机状态下完成试样装卸。
安全关键要求： 严禁在试验机运行期间触碰夹钳或调整试样。设备必须配备紧急停机按钮，且操作人员应经过专项培训方可独立上岗。
常见误区
- 误区一：将抓样法与条样法（Strip Test）数据直接对比。两者试样受力宽度不同，抓样法结果通常大于条样法，不可交叉引用。
- 误区二：忽略调湿影响。吸湿性织物（如棉、粘胶）在非标大气下测试，强力变化可达10%以上。
- 误区三：使用磨损或变形的夹钳。钳口长期使用后可能出现沟槽，导致试样提前断裂，应定期检查并更换。
与其他标准的关系
CAN CGSB 4.2 No. 5.1-M90 在技术上与 ASTM D5034-21（Standard Test Method for Breaking Strength and Elongation of Textile Fabrics—Grab Test）高度相似，均采用100 mm宽试样与25 mm夹钳，速率也较为接近（ASTM近期也统一为300 mm/min）。主要差异在于调湿气氛：ASTM默认采用21±1℃/65±4%RH，而CGSB仍沿用20±2℃/65±4%RH。在加拿大，两者常被交替使用，但官方检验应以CGSB方法为准。
与 ISO 13934-2:2014（Textiles — Tensile properties of fabrics — Part 2: Determination of maximum force using the grab method）相比，ISO标准同样采用抓样法，但其夹钳宽度为25 mm，速率使用100 mm/min（或按协议）。ISO 13934-2试样宽度为100 mm，隔距50 mm。选择时需根据客户要求或产品标准指定。
此外，CGSB系列中还有条样法标准 CGSB 4.2 No. 5.2，用于需要全宽受力的情况。实验室应根据织物类型、最终用途以及相关规范决定使用何种方法。对于出口加拿大的纺织品，若客户要求符合加拿大标准，应优先选用本方法。
协调建议： 在进行多标准比对测试时，务必在报告中清晰注明所依据的标准版本及任何非标准条件，以便结果互认。
常见问题 (FAQ)
问： CAN CGSB 4.2 No. 5.1-M90与ASTM D5034能否直接互换使用？
答： 不能直接互换，但两者技术要素极为接近。主要区别在于调湿温度CGSB为20℃、ASTM为21℃，且夹持面尺寸的尺寸公差表述略有不同。在非仲裁或内部质控中可视为等效，但涉及接受/判定时须严格按照指定标准执行。
答： 不能直接互换，但两者技术要素极为接近。主要区别在于调湿温度CGSB为20℃、ASTM为21℃，且夹持面尺寸的尺寸公差表述略有不同。在非仲裁或内部质控中可视为等效，但涉及接受/判定时须严格按照指定标准执行。
问： 抓样法是否适用于针织物或高弹织物？
答： 本标准主要适用于机织物和部分非织造布。针织物因结构松散、易卷边，抓样时边缘纱线易脱落，导致数据偏差大。高弹性织物（断裂伸长率>50%）也容易被排除，因为试样可能在夹持处过早破坏或滑移。对这类材料建议使用CGSB 4.2系列中的其他方法。
答： 本标准主要适用于机织物和部分非织造布。针织物因结构松散、易卷边，抓样时边缘纱线易脱落，导致数据偏差大。高弹性织物（断裂伸长率>50%）也容易被排除，因为试样可能在夹持处过早破坏或滑移。对这类材料建议使用CGSB 4.2系列中的其他方法。
问： 测试结果中断裂强力非常高，但变异系数也很大，可能是什么原因？
答： 变异性大常见于不均匀织物或取样包含边缘区域。首先应检查试样中是否含疵点，或是否从布边裁取。其次确认夹持是否对中，预张力是否一致。建议增加试样数量（例如每方向10块）以获取更可靠的估计。
答： 变异性大常见于不均匀织物或取样包含边缘区域。首先应检查试样中是否含疵点，或是否从布边裁取。其次确认夹持是否对中，预张力是否一致。建议增加试样数量（例如每方向10块）以获取更可靠的估计。
问： 该标准在2026年还有效吗？
答： 截至2026年，该标准仍为现行加拿大国家标准，未被替代或撤销。CGSB通常会定期确认或修订，但目前未见新版发布。使用者仍可放心采用，但宜持续关注CGSB官网更新。
答： 截至2026年，该标准仍为现行加拿大国家标准，未被替代或撤销。CGSB通常会定期确认或修订，但目前未见新版发布。使用者仍可放心采用，但宜持续关注CGSB官网更新。
