CAN CGSB 4.2 No. 78.1-2001 (2013) 纺织品织物撕裂强力测试方法(单舌法)

加拿大通用标准委员会(CGSB)制定的织物撕破强力测定的标准化试验程序

标准概况与适用范围

标准背景与发展历程

CAN CGSB 4.2 No. 78.1-2001 (2013) 是由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,归属于CGSB 4.2系列“纺织品试验方法”。该标准最初于2001年批准发布,并于2013年经过系统评审后重新确认,继续作为加拿大国家推荐标准使用。标准全称为“纺织品试验方法——织物撕裂强力——单舌法”(Textile Test Methods — Fabric Tear Strength — Single-Rip Method)。

该标准旨在统一和规范利用单舌法(也称单缝法)测定机织物、非织造布及其他纺织织物撕破强力的试验程序,为加拿大纺织行业的质量控制、产品开发及贸易提供技术依据。自发布以来,该标准在纺织实验室、监督检验机构以及纺织企业中得到了广泛应用。

适用范围

本标准适用于大多数纺织织物,包括机织物、非织造布以及经过整理的织物。特别适用于通过舌形切口方式测定织物在受到撕裂力作用时的抵抗能力。标准明确规定了测试的试验条件、试样尺寸、夹持方式、拉伸速率及结果计算等内容。需要注意的是,本标准不适用于过于弹性或伸长率过大的织物,对于这类材料可能存在局限性,建议采用其他方法(如梯形法或翼形法)。

提示: 对于薄型或高弹力织物,建议在测试前进行预试验以确定是否适用本标准。必要时可参考CAN CGSB 4.2 No. 78.2(双舌法)或CAN CGSB 4.2 No. 78.3(梯形法)等替代方法。

主要技术内容与要求

测试原理

单舌法撕裂强力测试的基本原理是:在矩形织物试样的短边中心处切割一条规定长度的切口,形成两片“舌”,将两片舌分别夹持在拉伸试验机的上下夹具中,沿试样长度方向以恒定速率进行拉伸,使撕裂沿切口方向扩展。记录撕裂过程中的力值曲线,并计算有效撕裂强力(通常取峰值平均值或中位数)。

该方法模拟实际使用中织物因局部受力而产生撕裂的情况,能够反映织物的抗撕裂性能,是评估织物耐用性的重要指标之一。

仪器设备

本标准对试验设备提出以下主要要求:

  • 拉伸试验机: 应能够提供恒定的拉伸速率,且具有记录力值的能力。量程应满足测试范围,通常为500 N或1000 N,精度应满足±1%或更高。
  • 夹具: 采用气动或手动平夹钳,夹持面应能防止试样滑移,夹持宽度应大于试样宽度。建议使用有效夹持宽度至少50 mm的夹具。
  • 裁样工具: 模板、裁剪刀或冲压模具,以确保试样尺寸的准确性和重复性。

试样准备与尺寸

试样为矩形,具体尺寸要求如下表所示:

参数 要求
试样总长度 200 mm ± 2 mm
试样总宽度 75 mm ± 2 mm
切口长度 75 mm ± 1 mm(从试样短边中点纵向切开)
撕裂有效区域 切口末端至试样另一端的距离为125 mm
每组试样数量 经向(纵向)至少5块,纬向(横向)至少5块
调湿条件 23°C ± 1°C,50% ± 4% RH,至少24小时

试样应具有代表性,避免折皱、瑕疵等缺陷。切口必须干净平直,且保证切口末端与试样边缘的距离准确。

测试条件与步骤

  1. 将调湿后的试样放入标准大气条件下(20°C ± 2°C,65% ± 4% RH)进行测试。
  2. 将试样的两“舌”分别夹入上下夹具,确保夹持线对中,且切口线位于两夹具中心线上。
  3. 设定拉伸速度为100 mm/min ± 10 mm/min。
  4. 启动试验机,记录整个撕裂过程的力-位移曲线。
  5. 当撕裂扩展到试样末端时停止试验。
  6. 读取有效撕裂强力:通常计算曲线中部稳定撕裂区域中至少5个峰值的算术平均值。
注意: 测试过程中若出现试样滑移、断裂方式异常(如断裂而不是撕裂)、或撕裂偏离切口方向等情况,该试样应作废并重新补充。废样数量超过30%时应检查夹具和操作。

结果计算与表示

结果以每块试样的平均撕裂强力(单位:牛顿,N)表示,分别报告经向和纬向的平均值及变异系数(CV%)。若标准要求,还可报告最小值、最大值以及样本标准差。对于某些织物,可能需要对异常峰值进行判定和剔除,可参考附录中给出的方法。

主要技术参数汇总

项目 规定值
试样尺寸(长×宽) 200 mm × 75 mm
切口深度 75 mm
拉伸速度 100 mm/min
夹持方式 两舌分别夹持,夹持宽度≥ 50 mm
测试大气条件 20°C ± 2°C,65% ± 4% RH
有效撕裂力值选取 稳定段至少5个峰值的平均值

实施与应用要点

实验室环境控制

纺织品吸湿性强,温湿度对撕裂强力结果具有显著影响。因此,实验室必须配备稳定可靠的空调系统,确保测试区域满足标准规定的标准大气条件。建议每天记录温湿度并定期校准设备。若实验环境无法达到标准要求,应调整试样调湿时间或使用修正系数,但必须在报告中详细说明。

试样调湿与处理

试样必须按照ISO 139或CAN/CGSB 4.2 No. 3标准进行调湿,将试样置于标准大气中平衡至少24小时。对于厚密织物或吸湿性较强的纤维(如棉、羊毛),可能需要更长时间(48小时)。在调湿过程中,试样应均匀放置在调湿架上,试样之间应保持适当间距,以利于空气流通。

标准实施益处: 遵循CAN CGSB 4.2 No. 78.1-2001 (2013)规范进行撕裂测试,可确保不同实验室之间结果的重复性和可比性,有助于企业建立统一的质量评价体系,减少贸易争议,提升产品竞争力。

常见操作误区

  • 试样尺寸偏差: 使用未经校准的模板或手工裁剪方式可能导致试样尺寸误差超出允许范围,从而影响撕裂力值。建议使用激光裁样机或精密冲床。
  • 夹持不正: 两“舌”未能垂直对齐或偏离中心线,会导致撕裂方向偏移,产生无效数据。操作时应使用辅助对中工具。
  • 误读力值: 部分使用者会错误地将起始峰值或结束段峰值纳入计算,导致结果偏高或偏低。只有稳定撕裂区域的连续峰值才有效。
  • 忽略仪器校准: 拉伸试验机应定期校准,尤其是力值传感器和速度控制系统。未经校准的数据不可作为正式报告依据。
强制要求: 当仲裁测试或产品质量争议时需要引用本标准时,必须严格遵守所有规定细节,包括试样数量、调湿程序、拉伸速率及结果取舍规则。任何偏离标准规定的操作均需在测试报告中明确注明,否则测试结果无效。

与其他标准的关系

国际标准体系对比

CAN CGSB 4.2 No. 78.1-2001 (2013)在技术内容上与ASTM D2261-96(2012)《织物撕破强力的标准试验方法(单舌法)》以及ISO 13937-2:2000《纺织品——织物撕破强力的测定——第2部分:单舌法》具有高度的一致性。主要差异体现在试样尺寸的细节和拉伸速率的微小区别上。下表列出了三者之间的关键参数对比:

参数 CAN CGSB 4.2 No. 78.1 ASTM D2261 ISO 13937-2
试样长度 200 mm 200 mm 200 mm
试样宽度 75 mm 75 mm 100 mm
切口长度 75 mm 75 mm 75 mm
拉伸速度 100 mm/min 100 mm/min 100 mm/min
有效力值选取 ≥5个峰值平均 ≥5个峰值平均 稳定区平均值
调湿条件 23°C,50% RH 21°C,65% RH 20°C,65% RH

总体而言,本标准与ASTM D2261更为接近,两者在试样宽度上保持一致。与ISO 13937-2的主要区别在于试样宽度(75 mm vs 100 mm)和调湿标准大气条件。因此,在采用本标准时,应注意不同标准之间的细微差异,避免直接等效引用而不加说明。

在国内标准体系中的位置

CGSB 4.2系列是加拿大纺织品测试的核心标准集,类似于中国的GB/T 3920-3923系列。No. 78.1是撕裂测试方法分则之一,与其并列的还包括No. 78.2(双舌法)和No. 78.3(梯形法)。在选用测试方法时,应根据织物类型、用途以及客户要求来决定采用何种方法。

常见问题(FAQ)

问: CAN CGSB 4.2 No. 78.1-2001 (2013)是否还适用于2026年的最新检验要求?
答: 是的。该标准于2013年经重新确认继续有效,目前(2026年)仍被加拿大纺织行业内广泛采纳为推荐性试验方法,除非CGSB发布了替代版本。但使用者在引用时应确认是否存在更近期的修订或勘误,以确保符合最新技术规范。
问: 单舌法和梯形法撕裂测试结果可以直接比较吗?
答: 不可以。单舌法(No. 78.1)和梯形法(No. 78.3)的应力模式不同,前者是沿切口逐步撕裂,后者是瞬间撕断。两者结果不具备直接可比性,通常根据产品标准或客户要求选择特定方法。同种材料在单舌法下的值一般低于梯形法。
问: 测试中试样滑移或撕裂路径偏斜如何处理?
答: 如果试样在夹具中发生明显滑移,首先检查夹具夹紧压力是否足够,夹具表面是否磨损。若撕裂路径偏离切口中心线超过15°,则该试样视为无效,应重新测试。若频繁发生,应检查试样是否完好或改用防滑垫片。所有异常情况应在测试报告中注明。
问: 该标准是否适用于涂层织物或层压织物?
答: 该标准的主要适用范围是一般纺织织物。对于涂层织物或层压织物,由于结构特殊性,可能会导致撕裂行为不同于普通织物(如涂层脱落或分层),在使用本标准时需谨慎。建议先进行小规模预试验,若出现不规则撕裂或非典型断裂面,宜采用其他专有标准或与客户协商一致。

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