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CAN CGSB 4.2 No. 9.1-M90 (2013) 纺织品液压法破裂强度测试标准详解
加拿大国家标准——织物破裂强度的标准化测试方法
标准概况与适用范围
CAN CGSB 4.2 No. 9.1-M90 (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，全称为《纺织品测试方法——织物破裂强度——液压法》（Textile Test Methods — Breaking Strength of Fabrics — Hydraulic Method）。该标准最初于1990年发布，2013年经确认和修订后形成现行版本，是加拿大纺织品实验室进行织物胀破强度测试的核心依据。
该标准主要适用于以下类型的纺织品：
- 针织物（纬编、经编）
- 非织造布（包括水刺、纺粘、熔喷等）
- 部分稀疏结构的机织物（当拉伸法无法有效夹持时）
- 弹性织物及涂层织物
标准不适用于高模量、低延伸的刚性织物（如紧密机织物），此类材料建议采用条样法或抓样法测试拉伸强度。
技术提示： 对于针织物和非织造布，液压法破裂强度测试比条样法拉伸测试更能模拟实际使用中的受力状态（如肘部、膝部受压），因此广泛用于服装面料、土工布和医疗用布的质量评价。
主要技术内容与要求
测试原理
将试样夹持在一可扩张的膜片（通常为橡胶或聚氨酯薄膜）上，膜片下方施加液压（通常使用甘油或液压油），以恒定速率增加压力，直至试样破裂。记录破裂时的最大压力值，即为破裂强度，单位为千帕（kPa）或磅力每平方英寸（psi）。同时可根据需要测量破裂扩张高度（mm）。
仪器要求
标准对测试仪器作了详细规定，包括：
- 膜片：厚度均匀、弹性良好，使用前需进行预循环以消除滞后效应。
- 夹持环：内径为 30±0.05 mm 或 50±0.05 mm（可根据产品标准选择），夹持面应有防滑纹路以防止试样滑脱。
- 加压系统：应能提供 (100±10) mL/min 的稳定流量，或按 (0.5±0.05) MPa/s 的速率增压。
- 压力传感器：量程应覆盖预期破裂压力，精度不低于 ±1%。
| 参数 | 要求 | 备注 |
|---|---|---|
| 夹持环内径 | 30.00±0.05 mm 或 50.00±0.05 mm | 优先选用30 mm内径 |
| 液压介质 | 甘油（密度1.25±0.01 g/mL）或等效液 | 需定期更换防污染 |
| 加压速率 | 100±10 mL/min | 或保持压力升速0.5±0.05 MPa/s |
| 膜片厚度 | 0.5±0.1 mm | 邵尔A硬度约50~60 |
| 试样数量 | 至少10个（经向/纵向与纬向/横向各5个） | 若产品标准另有规定则从其规定 |
试样制备与调湿
试样应在标准大气条件下（温度21±1°C，相对湿度65±2%）调湿至少24小时。试样应为圆形，直径不小于夹持环内径的2倍，通常为100 mm。取样时应避开明显疵点、褶皱和布边区域。
实施要点与质量控制
测试步骤
- 确认仪器已预热并完成校准（包括膜片压力损失校正）。
- 将试样平整放置在膜片上，无张力覆盖，用夹持环压紧。
- 施加预张力（通常为0.5 N），启动液压系统开始增压。
- 记录试样破裂时的最大压力值（Pₘₐₓ）及扩张高度（如需要）。
- 若破裂发生在夹持边缘或明显滑脱，该次数据应舍弃并补测。
- 计算所有有效数据的算术平均值，并报告标准差或变异系数。
重要注意事项： 膜片在使用前必须进行空载循环（至少10次），以稳定弹性。每次测试后应检查膜片是否受损，若出现永久变形或破损需立即更换，否则将导致测试结果显著偏低。
实施益处： 采用本标准的标准化程序，可使同一实验室间重复性优于5%，不同实验室间再现性优于10%，为织物产品的质量分级和贸易验收提供可靠数据支撑。
结果计算与报告
破裂强度以kPa表示，可同时提供psi值。若测试扩张高度，取各次破裂时高度的平均值。报告应包含：试样编号、测试面积、调湿条件、所用仪器型号、膜片类型、有效数据个数、平均值、标准差及所有舍弃数据的理由。
安全强制要求： 液压系统工作压力可能高达5 MPa以上，测试过程中严禁打开防护罩。系统泄压前不得拆卸夹持环。废液（甘油）应按化学品废弃物处理规程处置。
与其他标准的关系
CAN CGSB 4.2 No. 9.1-M90 (2013) 在技术内容上与以下国际及区域标准高度协调：
- ISO 13938-1:2019（纺织品 织物胀破性能 第1部分：胀破强力和胀破扩张度的测定 液压法）——测试原理与仪器要求基本一致，主要差异在于试样调湿条件和结果表达方式。
- ASTM D3786/D3786M-18（纺织品胀破强度标准试验方法——薄膜胀破强度试验器法）——采用相同原理，但ASTM版本通常允许更多仪器类型（如手动液压式），而CAN CGSB更强调自动恒速加压。
- GB/T 7742.1-2005（纺织品 织物胀破性能 第1部分：胀破强力和胀破扩张度的测定 液压法）——基本等同ISO 13938-1，与CAN CGSB 4.2 No. 9.1可视为兼容。
在加拿大，该标准常与CGSB 4.2 No. 14（纺织品取样方法）和CGSB 4.2 No. 2（调湿方法）配套使用。对于出口至加拿大的纺织品，符合CAN CGSB 4.2 No. 9.1的测试报告更容易获得加拿大采购商的认可。
实用提示： 拥有ISO 13938-1认可资质的实验室，通过简单的设备比对和人员培训，即可将CAN CGSB 4.2 No. 9.1纳入其认可范围。注意在报告中明确标注标准版本年份（M90 2013）。
常见问题解答（FAQ）
问： CAN CGSB 4.2 No. 9.1-M90 (2013) 与 ASTM D3786 是否可以互换使用？
答： 两者在原理和操作上非常相似，但存在细微差异：ASTM D3786 允许使用手动操作仪器，而 CGSB 标准要求恒速液压系统（自动或半自动），因此仪器不完全通用。此外，CGSB 标准对试样调湿要求更严格（21±1°C, 65±2% RH），ASTM 则允许 21±2°C, 65±5% RH。建议根据产品买方或合同指定的标准执行，不可直接互换而不预验证。
答： 两者在原理和操作上非常相似，但存在细微差异：ASTM D3786 允许使用手动操作仪器，而 CGSB 标准要求恒速液压系统（自动或半自动），因此仪器不完全通用。此外，CGSB 标准对试样调湿要求更严格（21±1°C, 65±2% RH），ASTM 则允许 21±2°C, 65±5% RH。建议根据产品买方或合同指定的标准执行，不可直接互换而不预验证。
问： 测试中试样破裂位置常见于夹持边缘，应该如何处理？
答： 若破裂发生在距夹持线 5 mm 以内，且破裂方向明显沿夹持环边缘，则该次测试视为无效，应舍弃并补测。多次出现边缘破裂时，应检查夹持环是否过度磨损或液压速率是否过快。可适当降低预张力或改用更柔软膜片。
答： 若破裂发生在距夹持线 5 mm 以内，且破裂方向明显沿夹持环边缘，则该次测试视为无效，应舍弃并补测。多次出现边缘破裂时，应检查夹持环是否过度磨损或液压速率是否过快。可适当降低预张力或改用更柔软膜片。
问： 标准中提到的“膜片压力损失校正”如何操作？
答： 在不放置试样的情况下，启动仪器使膜片自由膨胀至与正常测试相同的最大行程，记录此时压力值（P₀）。正式测试时测得的试样破裂压力（Pₘ）减去 P₀ 即为真实破裂强度。通常 P₀ 很小（<5 kPa），但使用较硬膜片或大行程测试时不可忽略。校准应在每次测试序列开始时进行。
答： 在不放置试样的情况下，启动仪器使膜片自由膨胀至与正常测试相同的最大行程，记录此时压力值（P₀）。正式测试时测得的试样破裂压力（Pₘ）减去 P₀ 即为真实破裂强度。通常 P₀ 很小（<5 kPa），但使用较硬膜片或大行程测试时不可忽略。校准应在每次测试序列开始时进行。
本文基于 CAN CGSB 4.2 No. 9.1-M90 (2013) 官方文件撰写，所有技术数据截至 2026 年版本。标准的最新修订情况请查阅 CGSB 官网。
