CAN CGSB 4.2 No. 65-M91 (2013) 纺织品撕裂强度测试方法(摆锤法)技术解析

全面解析加拿大纺织品撕裂强度标准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. 65-M91 (2013) 是加拿大通用标准委员会(Canadian General Standards Board, CGSB)发布的纺织品测试方法标准,属于 CGSB 4.2 系列“纺织品试验方法”中的第 65 号方法。该标准最初于 1991 年采用公制单位发布(M91),并于 2013 年经确认继续有效。标准全称通常译为《纺织品试验方法——撕裂强度——摆锤法》(Textile Test Methods: Tear Strength – Falling Pendulum (Elmendorf) Method)。

该标准规定了使用埃尔门多夫(Elmendorf)摆锤撕裂仪测定织物撕裂力的方法。其适用范围主要包括:

  • 各类机织物(woven fabrics);
  • 非织造布(nonwovens);
  • 涂层织物(coated fabrics)及其他柔性片状材料。

需要注意的是,本方法一般不适用于弹性织物、针织物或具有高延伸率的材料,因为撕裂过程中材料的变形会影响测试结果的准确性。标准建议在适用性不明确时进行预试验。

关键技术要点: 该方法通过摆锤下落时撕裂试样所消耗的能量来间接表征撕裂强度,单位为牛顿(N)。测试时需确保试样在标准大气条件下进行状态调节。

2. 主要技术内容与要求

2.1 测试原理

将规定尺寸的试样夹持在固定钳口和摆锤钳口之间,在试样中间位置预先切口一定长度。摆锤由固定高度自由落下,带动钳口移动将撕裂扩展至整个试样宽度。摆锤撕裂试样所消耗的势能转换为撕裂力,直接由仪器表盘或传感器读取。

2.2 仪器与试样

所用仪器为埃尔门多夫撕裂测试仪,关键参数包括:摆锤容量、钳口间距、切口长度等。根据试样的抗撕裂强度,可选择不同容量的摆锤(通常为 0~16 N、0~32 N、0~64 N 等)。试样尺寸为 100 mm × 75 mm,沿长边中心线预先切口 20 mm,形成待撕裂舌形。每个测试方向(经向或纬向)至少测试 5 个试样。

表 1 摆锤法撕裂强度测试主要技术参数
参数要求
试样宽度100 mm ± 1 mm
试样长度75 mm ± 1 mm
切口长度20 mm ± 0.5 mm
钳口间距(工作段)37 mm ± 0.5 mm
摆锤容量选择指针读数介于满量程的 15%~85% 之间
撕裂速度摆锤瞬时冲击,标准速度受摆锤容量影响
预切口方式使用锋利刀片或专用切刀一次性完成

2.3 校准与验证

仪器须定期校准,以确保撕裂力读数的准确性。常见校准方式包括使用标准砝码验证摆锤的力矩,或使用标准参考织物进行比对。建议校准周期不超过 12 个月,每次维修或调整后应立即校准。

重要注意事项: 试样切口需平整且严格居中,摆锤释放前应确认钳口夹紧力足够且均匀。若撕裂过程中出现非正常偏移(如撕裂线偏离切口线超过 2 mm),该试样结果应作废。

3. 实施与应用要点

3.1 环境条件

测试应在标准大气条件下进行:温度 21°C ± 1°C,相对湿度 65% ± 2%。试样需在此环境中调节至少 24 小时(涂层织物可适当延长调节时间)。非标准条件下的测试结果应在报告中注明。

3.2 取样与方向

应按照产品标准或双方协议规定的位置和数量取样。通常每卷样品至少从距离布边 1/10 幅宽的区域内分别裁取经向和纬向试样各 5 块。若为各向同性材料,可只测一个方向。

3.3 结果表达

报告每个方向的撕裂强度平均值,单位采用牛顿(N),精确至 0.1 N。同时应列出最大值、最小值及标准偏差。如果有异常值,需按统计方法(如 Grubbs 检验)决定是否剔除。

标准实施的益处: 该标准为加拿大及国际纺织行业提供了一套统一、可靠的撕裂强度评价方法。使用本标准可以有效确保产品质量的一致性和可比较性,助力企业满足贸易和法规要求。
安全关键要求(强制性): 操作摆锤撕裂仪时,应确保防护罩关闭,严禁手部进入钳口运动区域。释放摆锤前应确认前方无任何人员及障碍物。所有操作人员必须接受培训并遵守设备安全手册。

4. 与其他标准的关系

CAN CGSB 4.2 No. 65-M91 (2013) 在技术内容上与以下国际标准高度协调:

  • ISO 13937-1:2000 – 纺织品 织物撕裂性能 第1部分:冲击摆锤法;
  • ASTM D1424 – 织物撕裂强度的标准测试方法(埃尔门多夫法);
  • EN ISO 13937-1 – 欧洲采纳的 ISO 标准。

尽管基本原理和操作步骤相近,但在试样尺寸、切口长度、钳口间距等细节上可能存在细微差异。例如,ISO 13937-1 规定的试样尺寸为 100 mm × 76 mm,切口 20 mm,而 CGSB 4.2 No. 65 采用 100 mm × 75 mm。在实际检测中,应根据贸易合同或产品标准指定引用哪个标准。本标准作为加拿大国家标准,在北美自贸区具有较强的认可度。

另外,CGSB 4.2 系列还包括其他撕裂测试方法(如单舌法、梯形法等),No. 65 专指摆锤法。选择合适的方法取决于织物的类型及客户要求。

常见问题(FAQ)

问: 该标准是否适用于涂层织物?
答: 原则上适用于涂层织物,但需注意涂层对撕裂行为的影响。若涂层较厚或脆性较大,可能导致撕裂不规则或数据变异大。建议预先试验,并记录涂层状况。
问: 如何选择合适的摆锤容量?
答: 应使撕裂力的读数落在仪器满量程的 15% 至 85% 之间。若读数偏低,可换用较小容量的摆锤;若指针打顶,则需换用更大容量。选择不当会降低测量精度。
问: 标准中的“M91”与“2013”有何含义?
答: “M91”表示该标准于 1991 年发布并采用公制单位(Metric);“(2013)”表示 2013 年经标准维护评估后确认继续有效,内容未作技术修订。所以当前有效版本即为 1991 年版。

版权声明:本文依据 CAN CGSB 4.2 No. 65-M91 (2013) 编写,版权归原作者及相关机构所有,内容仅供技术参考。2026 年更新。

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