CAN CGSB 4.2 No. 5.2-M87 (R2013) 纺织品测试方法——织物断裂强力测定(条样法)技术解析

全面解读加拿大通用标准委员会关于织物条样法断裂强力测试的规范与实施要点

标准概述与适用范围

CAN CGSB 4.2 No. 5.2-M87 (R2013) 是加拿大通用标准委员会(CGSB)发布的纺织品测试方法系列中的一项重要标准,专门用于测定织物的断裂强力。该标准是 CAN/CGSB-4.2 系列的第 5.2 部分,对应于条样法(Strip Method),适用于机织物、非织造布及弹性织物等纺织品的断裂强力测试。测试时,将规定尺寸的试样以恒定速率拉伸直至断裂,记录最大力值。

标准最初于 1987 年发布,2013 年经确认重新发布(R2013),技术内容保持不变,体现了其成熟性和权威性。在国际贸易和加拿大国内纺织品质控中,该标准被广泛引用,尤其适用于需要精确控制试样宽度的强力对比测试。

主要技术内容与要求

测试原理

试样被夹持在拉伸试验机的上下夹具之间,以恒定速率施加拉伸力,记录断裂时的力值。条样法要求试样有效宽度为 50 mm,需从两侧拆去边缘纱线以获得精确宽度,避免边缘效应。

仪器要求

  • 等速伸长(CRE)或等速牵引(CRT)试验机,力值示值误差不超过 ±1%。
  • 夹具:钳口宽度至少 75 mm,夹持面平整且能有效夹持试样而不打滑。
  • 夹具间距(标距):200 mm ± 1 mm,特殊织物可调整。
  • 拉伸速度:应使试样平均断裂时间在 20 ± 3 秒内,一般选用 50 mm/min 或 100 mm/min。

取样与调湿

试样需在标准大气条件下调湿至少 24 小时(温度 20 ± 2°C,相对湿度 65 ± 4%)。取样距布边至少 150 mm,避开折皱、疵点,每组至少 5 个经向和 5 个纬向试样。

参数 要求
试样名义宽度 50 mm(拆去边纱后有效宽度)
夹具间距 200 mm ± 1 mm
拉伸速度 使平均断裂时间在 20±3 s
调湿条件 20±2°C,65±4% RH,≥24 h
试样数量 经向≥5,纬向≥5

测试步骤

  1. 沿经向或纬向裁剪试样,宽度不小于 60 mm,然后从两侧拆去相等数量的边纱,使试样有效宽度为 50 ± 0.5 mm。
  2. 将试样夹入夹具,使长轴与拉伸方向一致,根据需要施加预张力(如 0.5 N 或 1 N)。
  3. 启动试验机,以规定速度拉伸直至断裂,记录断裂强力(N)。
  4. 剔除钳口断裂等异常值,计算经、纬向的平均断裂强力和变异系数。
实用提示:当织物卷曲或弹性较大时,建议使用预张力夹持,但需确保预张力不影响断裂强力结果。对于高变形织物,可酌情增加夹具间距以保证均匀拉伸。
注意:条样法要求拆去边纱以获得规定宽度。如果拆边过程造成纱线损伤,应更换试样重新准备。另外,发生钳口线断裂的结果应视为无效,需补测试样。

实施与应用要点

实验室实施关键

  • 试验机校准:定期使用标准砝码或传感器进行力值校准,确保精度满足要求。
  • 夹具对齐:上下夹具中心线必须对齐,防止试样偏斜导致剪切力,影响结果准确性。
  • 调湿控制:环境调节对吸湿性织物(如棉、粘胶)的强力影响显著,必须严格控制标准大气条件。
  • 异常处理:若试样在钳口线断裂的比例超过 50%,应检查夹具类型或夹持面,必要时更换橡胶垫片或采用其他夹持方式。

结果报告

报告至少应包含标准编号、试样描述、调湿条件、试验机类型、拉伸速度、经/纬向断裂强力平均值及变异系数。还可包括断裂伸长率,以提供更全面的性能数据。

标准实施的益处:采用 CAN CGSB 4.2 No. 5.2-M87 (R2013) 进行测试,有助于加拿大及北美市场纺织品质量控制的一致性和可比性,减少贸易检测中的方法争议,提升产品质量信誉。
安全关键要求:所有操作人员必须经过培训,熟悉拉伸试验机安全操作规程,避免夹伤及试样飞溅风险。试验机应配有紧急停机装置,操作区域内禁止无关人员靠近。

与其他标准的关系

CAN CGSB 4.2 No. 5.2-M87 (R2013) 与国际标准 ISO 13934-1(纺织品 织物拉伸性能 第1部分:条样法测定断裂强力和伸长率)在技术上等效。与 ASTM D5035(纺织织物断裂强力和伸长率的标准试验方法(条样法))也非常接近。采用该标准的机构可方便地将测试结果与 ISO 或 ASTM 方法进行对比,实现全球互认。此外,本标准是 CAN/CGSB-4.2 系列的重要组成部分,该系列涵盖多种纺织品测试方法(如抓取法 5.1、抗撕裂 5.4 等),共同构成完整的纺织品质控体系。

常见问题(FAQ)

问:该标准适用于弹性织物吗?
答:可以适用,但需注意调整夹具间距和拉伸速度,确保断裂时间在 20±3 秒内。对于高弹性织物,可考虑使用更大的夹具间距(如 300 mm)或改用抓取法(对应 CAN/CGSB-4.2 No. 5.1)以获得更实际的使用性能。
问:试样调湿时间不足会有什么影响?
答:调湿不足会导致强力结果偏高或偏低(取决于纤维的吸湿性),且数据离散性显著增加。必须严格按标准要求调湿至少 24 小时,必要时适当延长。
问:条样法与抓取法的主要区别是什么?
答:条样法试样通过拆边去除边缘纱线,宽度严格固定,反映织物内部结构强度;抓取法保留原始布边,夹具宽度更宽(如 25 mm × 25 mm 夹持面),更接近服装受力状态。选择方法应取决于最终用途和质量控制要求。
问:2013 年确认版与 1987 原版有何技术差异?
答:该标准在 2013 年确认时未作技术修订,仅确认继续有效,故内容与 1987 版完全一致。用户在使用时应结合当时的技术条件,确保试验机精度和调湿条件满足现行要求。

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