CAN CGSB 4.2 No. 8.3-M89 (2013) 标准详解:织物断裂强力抓样法测试方法

全面解析加拿大通用标准委员会纺织品试验方法中有关抓样法测定织物断裂强力的技术规范

1. 标准概况与适用范围

CAN CGSB 4.2 No. 8.3-M89 (2013) 是加拿大通用标准委员会(Canadian General Standards Board, CGSB)发布的纺织品试验方法系列标准之一,原版于1989年发布,2013年经确认后现行有效,截至2026年仍为加拿大国内纺织材料断裂强力测定的重要参考方法。该标准对应的英文名称为《Textile test methods — Breaking strength of textile fabrics — Grab method》,中文可译为《纺织品试验方法——织物断裂强力——抓样法》。

该标准适用于大多数机织物和部分非织造布,尤其适合用于那些因结构紧密而不能采用条样法(Strip Method)测试的厚重或高强力织物。抓样法通过在织物宽度方向上的中心区域夹持一个特定尺寸的试样(抓样),并在规定条件下施加拉伸负荷直至断裂,从而测定断裂强力与断裂伸长率。

实施益处: 采用统一的抓样法测试,能够确保不同实验室之间试验结果的可比性,为织物质量控制、贸易验收和产品开发提供可靠依据,同时简化了试样制备过程,提高了检测效率。

标准明确了适用范围:适用于各类机织物,包括经过或未经涂覆处理的织物,也适用于在标准环境下可进行抓样试验的其他纺织品。不适用于弹性织物或者断裂伸长率过大(通常超过50%)的材料,对于此类材料建议采用条样法或其他专用方法。

2. 主要技术内容与要求

2.1 测试原理与设备

抓样法的基本原理是将宽度为100 mm、长度不小于150 mm的矩形试样,在宽度方向上于中心区域以25 mm × 25 mm的抓样面积夹持于强力试验机的上下夹具中,以恒定速率拉伸至断裂,记录最大断裂强力及对应的断裂伸长率。试验机通常采用CRE(Constant Rate of Extension)型强力机,其夹具移动速度设定为300 mm/min ± 10 mm/min。

参数技术要求备注
试样宽度100 mm ± 1.0 mm切取时应平行于经向或纬向
试样长度≥ 150 mm通常为150 mm~300 mm
抓样夹持面积25 mm × 25 mm夹具尺寸应与此一致
拉伸速度300 mm/min ± 10 mm/minCRE型强力机设定
预张力根据织物单位面积质量设定通常在4 N~10 N之间
测试环境20.0 ℃ ± 2.0 ℃,65.0 % ± 4.0 % RH调湿至少24 小时
夹具间距75 mm ± 1.0 mm上下夹具间的初始距离

2.2 取样与试样制备

按产品标准或双方协议抽取样品,常规情况下每份样品至少取5块经向试样和5块纬向试样。试样应离布边至少150 mm,并避开折痕、疵点等缺陷。试样宽度方向为被测试方向(经向或纬向),长度方向垂直于此方向。经向试样应在不同经纱列上取样,纬向试样应在不同纬纱行上取样。试样边缘纱线不应脱落,必要时可对边缘进行锁边处理,但锁边线应离开抓样夹持区外至少5 mm。

2.3 测试步骤

将按规定调湿后的试样放入上下夹具中心位置,确保试样表面平整、无张力。夹紧后启动强力机,以300 mm/min速度拉伸,直至试样断裂。记录断裂强力(N)和断裂伸长率(%)。夹具在夹紧过程中应避免打滑或试样在钳口处断裂(如果发生在钳口附近,该值应标注或剔除)。每个方向分别测试至少5块试样,计算平均值。

关键技术要点: 试验前务必确认夹具夹面平整、无磨损,并定期校准强力机。抓样夹持时避免手指触碰夹持区域,防止油脂或汗液影响摩擦系数,导致结果偏差。

2.4 结果计算与报告

分别计算经向和纬向断裂强力的算术平均值,单位牛顿(N),保留至整数。断裂伸长率(%)通常以试样 75 mm 标距的伸长量除以 75 mm 计算。若试样断裂时标距内的伸长超过 20%,断裂伸长率应额外报告。报告应包括:样品描述、测试方向(经向/纬向)、每个试样的断裂强力及断裂伸长率、平均值、标准偏差或变异系数、测试环境条件以及任何需说明的异常情况。

3. 实施与操作要点

3.1 环境控制与调湿

标准要求测试在标准大气条件下(20 ℃ ± 2 ℃,65% ± 4% RH)进行。试样需在此环境下充分调湿,一般不少于24小时,高吸湿纺织材料可延长至48小时。未充分调湿的试样会导致断裂强力偏高或偏低,影响结果的可比性。

重要注意事项: 实验室温湿度应连续记录。若测试室条件超出允差范围,结果报告中应注明实际温湿度,且不应与其他正常条件下测得的数据直接比较。

3.2 夹具与试样安装

抓样夹具宽度为25 mm,前后两个夹片应平行对齐,夹持力均匀。试样的中心应与夹具中心重合,试样的经向或纬向应与拉伸方向一致。夹紧过程中切勿过度拉扯试样,以免产生初始应变。对于弹性较大或表面光滑的织物,可适当增加夹持面粗糙度或使用衬垫材料防止滑动,但需在报告中注明。

3.3 数据记录与异常处理

当断裂强力值变异系数超过10%时,应检查试样是否取自同一部位,或是否存在测试操作不当。若试样断裂在钳口边缘或滑脱,该测试值应作废并重新取样测试。如果同一方向有效测试值少于3个,则应增补试样。

安全关键要求: 操作强力试验机时,必须佩戴防护手套和护目镜,避免断裂瞬间织物飞溅造成伤害。夹具闭合区域应设置安全防护装置,严禁在运行过程中用手触碰移动部件。每日开机前应检查紧急停止按钮功能是否正常。

4. 标准间关系与版本信息

CAN CGSB 4.2 No. 8.3-M89 (2013) 属于CGSB 4.2系列试验方法标准。该系列类似国际标准ISO 13934-2(纺织品 织物断裂强力 第2部分:抓样法)以及ASTM D5034。虽然三者基本原理相似,但试样尺寸、拉伸速度和夹具规格存在细微差异:ISO和CGSB一般使用25 mm × 25 mm抓样面积,拉伸速度300 mm/min;ASTM D5034则使用25.4 mm(1英寸)抓样,拉伸速度300 mm/min或200 mm/min。因此,在引用结果时务必明确依据的标准版本。

CGSB 4.2系列还包括No. 8.2(条样法)、No. 8.1(调湿方法)等。本标准在2013年经CGSB审查后确认继续有效,未作技术变更。使用者应关注CGSB官网发布的后续修订通告,确保采用最新有效版本。

实施优势: 使用CAN CGSB 4.2 No. 8.3-M89 (2013) 能够与加拿大境内纺织贸易及政府采购要求保持高度一致,尤其适用于面向北美市场的出口产品检测,减少因方法差异导致的贸易认证障碍。

5. 常见问题(FAQ)

问: 对于涂层织物,是否可以直接使用该标准?
答: 可以。如果涂层足够牢固且不影响抓样区的夹持,即可直接使用。但若涂层易脱落或导致夹持打滑,建议去除涂层或转用条样法,并注明偏差。此外,涂层织物的调湿时间可能需要适当延长。
问: 抓样法与条样法结果是否具有换算关系?
答: 两者无固定的换算系数。抓样法夹持面积小,只有25 mm宽,结果通常低于条样法(50 mm宽度),但更接近实际使用时织物在缝线处承受的集中受力。一般选择方法时以产品标准规定为准。
问: 如果试样在钳口处断裂,如何处理?
答: 若断裂发生在距钳口线5 mm以内,该测试值应高度关注,可视为钳口断裂。如果达到或超过5 mm的断裂距离,可纳入计算;若频繁发生钳口断裂,应检查夹具状态并调整气压或夹紧力,必要时更换衬垫。
问: 标准中为何规定预张力?如何设定?
答: 预张力用于消除试样悬挂时的松弛并保证标距准确。具体设置可参考CGSB 4.2 No. 8.2或根据织物单位面积质量对应:轻薄织物约4 N,中厚织物6 N,厚重织物8~10 N。预张力不可过大,避免影响断裂伸长率。

本文基于CAN CGSB 4.2 No. 8.3-M89 (2013) 现行版本编写,截至2026年该标准尚未废止。使用者应始终引用最新官方发布文本。如有疑问,建议咨询CGSB官方或授权检测机构。

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