ISO 1974:2012

NORME ISO
INTERNATIONALE 1974
Quatrième édition
2012-05-01
Papier — Détermination de la résistance
au déchirement — Méthode Elmendorf
Paper — Determination of tearing resistance — Elmendorf method
Numéro de référence
ISO 1974:2012(F)
©
ISO 2012

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Sommaire Page
Avant-propos .iv
1 Domaine d’application . 1
2 Références normatives . 1
3 Termes et définitions . 1
4 Principe . 2
5 Appareillage . 2
6 Échantillonnage . 4
7 Conditionnement . 4
8 Préparation des éprouvettes . 5
9 Réglage et étalonnage de l’appareil . 5
10 Mode opératoire . 5
11 Calcul et expression des résultats . 6
11.1 Résistance au déchirement . 6
11.2 Indice de déchirement . 7
11.3 Coefficient de variation . 7
12 Rapport d’essai . 7
Annexe A (normative) Réglage et entretien des appareils d’essai de déchirement de type Elmendorf . 8
Annexe B (normative) Étalonnage des appareils d’essai de déchirement de type Elmendorf .10
Annexe C (informative) Fidélité .12
Bibliographie .14
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Avant-propos
L’ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d’organismes nationaux de
normalisation (comités membres de l’ISO). L’élaboration des Normes internationales est en général confiée aux
comités techniques de l’ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude a le droit de faire partie du comité
technique créé à cet effet. Les organisations internationales, gouvernementales et non gouvernementales,
en liaison avec l’ISO participent également aux travaux. L’ISO collabore étroitement avec la Commission
électrotechnique internationale (CEI) en ce qui concerne la normalisation électrotechnique.
Les Normes internationales sont rédigées conformément aux règles données dans les Directives ISO/CEI, Partie 2.
La tâche principale des comités techniques est d’élaborer les Normes internationales. Les projets de Normes
internationales adoptés par les comités techniques sont soumis aux comités membres pour vote. Leur publication
comme Normes internationales requiert l’approbation de 75 % au moins des comités membres votants.
L’attention est appelée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l’objet de droits
de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L’ISO ne saurait être tenue pour responsable de ne pas avoir
identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence.
L’ISO 1974 a été élaborée par le comité technique ISO/TC 6, Papiers, cartons et pâtes, sous-comité SC 2,
Méthodes d’essais et spécifications de qualité des papiers et cartons.
Cette quatrième édition annule et remplace la troisième édition (ISO 1974:1990), qui a fait l’objet d’une révision
technique. Les spécifications de l’appareil d’essai, déplacées de l’Annexe A à l’Article 5, sont données en
termes plus généraux afin que la présente Norme internationale soit applicable à une plus vaste gamme de
conceptions. Par plus, de nouvelles données de fidélité ont été insérées en Annexe C.
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NORME INTERNATIONALE ISO 1974:2012(F)
Papier — Détermination de la résistance au déchirement —
Méthode Elmendorf
1 Domaine d’application
La présente Norme internationale spécifie une méthode pour la détermination de la résistance au déchirement
(hors plan) du papier. Elle peut aussi être utilisée pour le carton de faible grammage si la résistance au
déchirement se trouve dans le domaine d’utilisation de l’appareil.
La présente Norme internationale n’est pas applicable aux cartons ondulés, mais elle peut s’appliquer aux
papiers pour ondulés. Elle ne convient pas pour déterminer la résistance au déchirement dans le sens travers
des papiers (ou des cartons) à structure fortement orientée.
2 Références normatives
Les documents de référence suivants sont indispensables pour l’application du présent document. Pour les
références datées, seule l’édition citée s’applique. Pour les références non datées, la dernière édition du
document de référence s’applique (y compris les éventuels amendements).
ISO 186, Papier et carton — Échantillonnage pour déterminer la qualité moyenne
ISO 187, Papier, carton et pâtes — Atmosphère normale de conditionnement et d’essai et méthode de
surveillance de l’atmosphère et de conditionnement des échantillons
ISO 536, Papier et carton — Détermination du grammage
3 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions suivants s’appliquent.
3.1
résistance au déchirement
force moyenne par feuille nécessaire pour poursuivre le déchirement amorcé par une entaille initiale dans l’éprouvette
NOTE 1 Si l’entaille initiale est dirigée dans le sens machine, le résultat est la résistance au déchirement sens machine;
de même, si l’entaille initiale est dans le sens travers, le résultat est la résistance au déchirement sens travers.
NOTE 2 La résistance au déchirement est exprimée en millinewtons (mN).
3.2
indice de déchirement
quotient de la résistance au déchirement du papier (ou du carton) par son grammage
2
NOTE L’indice de déchirement est exprimé en millinewtons mètres carrés par gramme (mN·m /g).
3.3
éprouvette
paquet de quatre feuilles rectangulaires de mêmes dimensions
NOTE Les dimensions dépendent de la forme des mâchoires de l’appareil utilisé (voir l’Article 8).
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4 Principe
Une entaille initiale est réalisée dans une éprouvette (constituée de quatre feuilles superposées), qui est ensuite
déchirée hors plan sur une distance donnée le long d’une ligne de déchirure unique à l’aide d’un pendule. Le
travail fourni pour le déchirement de l’éprouvette correspond à la perte d’énergie du pendule.
La force de déchirement moyenne d’une feuille unique est calculée en divisant le travail fourni par la longueur
déchirée et le nombre de feuilles de l’éprouvette.
a
Force de déchirement.
Figure 1 — Principe de la méthode Elmendorf
5 Appareillage
5.1 Appareil d’essai de déchirement de type Elmendorf, de capacité appropriée, constitué des
éléments suivants.
5.1.1 Cadre fixe, monté sur un socle rigide et muni d’un dispositif de mise à niveau. Pendant le mesurage, le
cadre doit être maintenu immobile par sa masse ou en fixant l’appareil d’essai de déchirement sur un socle stable.
5.1.2 Pendule, supporté par le cadre. Le pendule est principalement constitué d’un secteur de cercle et peut
osciller librement autour d’un axe horizontal sur des coussinets à faible frottement.
Pour pouvoir mesurer une vaste plage de résistance au déchirement, il est possible d’utiliser un jeu de pendules
interchangeables ayant différentes capacités (voir Tableau 1) ou un pendule ayant des poids interchangeables.
Le résultat doit se situer approximativement entre 20 % et 80 % de la pleine échelle.
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Tableau 1 — Capacités recommandées des pendules
Capacité
mN
2 000
4 000
8 000
16 000
Des pendules ayant d’autres capacités, par exemple 32 000 mN, peuvent exister. Les pendules de capacité
élevée peuvent être utilisés pour soumettre à essai des papiers très forts comme le papier bitumé.
NOTE 1 Des pendules de capacité élevée sont souvent utilisés lorsque plus d’une éprouvette, c’est-à-dire plus de quatre
feuilles, sont déchirées simultanément. Toutefois, cette opération n’est pas conforme à la présente Norme internationale.
Les pendules doivent être munis d’un accessoire permettant de fixer des poids d’étalonnage.
NOTE 2 Le travail total fourni par le pendule comprend le travail absorbé par le déchirement de l’éprouvette, le travail
fourni en soulevant et en courbant l’éprouvette et également le travail absorbé par le frottement entre les bords déchirés
de l’éprouvette. Avec certains appareils, le travail total fourni comprend aussi les pertes dues au frottement de l’éprouvette
contre le pendule pendant l’essai. Cela constitue une source majeure d’erreur avec de tels appareils qui ne doivent pas
être considérés comme appropriés pour réaliser des essais conformément à la présente Norme internationale. Il existe
des appareils modifiés par une découpe adéquate permettant d’éviter ce problème.
5.1.3 Dispositif d’arrêt, qui maintient le pendule lorsqu’il est relevé de sa position d’équilibre jusqu’à sa
position de départ et qui peut être relâché instantanément.
5.1.4 Deux mâchoires, l’une immobile fixée sur le cadre et l’autre mobile fixée sur le pendule. Les mâchoires
doivent être montées de manière que l’éprouvette ne touche ni le pendule ni le cadre lorsqu’elle est pliée sous
l’effet de la force de déchirement.
Lorsque le pendule est en position haute, la distance entre les mâchoires doit être de (2,8 ± 0,3) mm et les
mâchoires doivent être alignées de sorte que l’éprouvette qu’elles tiennent soit dans un plan vertical parallèle
à l’axe du pendule. La surface de serrage de chaque mâchoire doit avoir une largeur de 25 mm ± 1 mm ou de
36 mm ± 1 mm et une hauteur de 15 mm ± 1 mm et les surfaces de serrage doivent être planes et parallèles.
La distance entre l’axe du pendule et les bords supérieurs des mâchoires, qui sont sur une ligne horizontale,
−05,
doit être de 102,7 mm . La ligne entre l’axe et les bords supérieurs des mâchoires doit faire un angle de
+33,
(27,5 ± 0,5)° avec la verticale.
NOTE La tolérance asymétrique pour la distance entre l’axe du pendule et les bords supérieurs des mâchoires
résulte du maintien d’une valeur conforme à l’Elmendorf d’origine, par exemple 102,7 mm, tenant compte des différents
types d’appareils existant dans le commerce, tout en conservant dans le même temps la valeur dans l’échelle voulue.
Les mâchoires doivent maintenir l’éprouvette avec une force suffisamment élevée pour empêcher l’éprouvette
de glisser pendant l’essai.
5.1.5 Couteau (voir Figure 2), le cas échéant, centré entre les mâchoires de serrage et monté sur le cadre
de sorte que, lorsqu’une éprouvette est fixée avec le pendule en position haute de départ, une entaille initiale
puisse être réalisée dans la partie inférieure de l’éprouvette.
Le couteau doit être réglé de sorte que la longueur à déchirer après la découpe soit de (43,0 ± 0,5) mm lorsque
les bords inférieurs de l’éprouvette reposent contre la partie inférieure des mâchoires.
5.1.6 Moyen permettant d’enregistrer l’arc maximal [valeur lue A dans l’Équation (2)] sur lequel oscille le
pendule lorsqu’il est relâché, par exemple une aiguille indicatrice, ou moyen permettant une lecture directe de
la résistance au déchirement [valeur lue F dans l’Équation (1)], par exemple les sorties d’un capteur.
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5.2 Dispositif de préparation de l’éprouvette aux dimensions requises (voir Figure 2), par exemple
emporte-pièce approprié, massicot ou gabarit et couteau, le cas échéant.
Dimensions en millimètres
Légende
A éprouvette
B couteau
C mâchoire
D distance entre les mâchoires
Figure 2 — Principales dimensions de l’éprouvette, du couteau et des mâchoires
6 Échantillonnage
Si les essais sont réalisés pour évaluer un lot, sélectionner l’échantillon conformément à l’ISO 186. Si les essais
sont réalisés sur un autre type d’échantillon, s’assurer que les éprouvettes prélevées sont représentatives de
l’échantillon reçu.
7 Conditionnement
Conditionner l’échantillon comme spécifié dans l’ISO 187. Conserver l’échantillon dans l’atmosphère prescrite
tout au long de l’essai.
Comme d’autres essais mécaniques, cet essai est très sensible aux variations de la teneur en eau de
l’éprouvette. Manipuler les éprouvettes avec précaution et ne jamais toucher à main nue la zone de l’éprouvette
devant être soumise à essai. Maintenir les éprouvettes à l’abri de l’humidité, de la chaleur et d’autres influences
pouvant modifier leur teneur en eau.
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8 Préparation des éprouvettes
Préparer les éprouvettes dans la même atmosphère de conditionnement que celle utilisée pour conditionner
les échantillons. Si l’indice de déchirement doit être calculé, déterminer le grammage de l’échantillon
conformément à l’ISO 536.
L’échantillon doit être exempt de plis, de fronces ou autres défauts visibles dans la zone où est découpée
l’éprouvette. L’éprouvette ne doit pas comprendre de partie de l’échantillon située à moins de 15 mm du bord
de la feuille ou de la bobine. Si elle comporte des filigranes, mention doit en être faite dans le rapport d’essai.
Identifier les deux faces de l’échantillon d’une façon pratique, en les désignant par exemple par face 1 et face 2,
la même face étant orientée vers le haut. Dans l’échantillon, découper quatre feuilles rectangulaires de mêmes
dimensions, la largeur de chaque feuille devant être de (50 ± 2) mm ou de (76 ± 2) mm (selon les dimensions
des mâchoires, 25 mm ou 36 mm) (voir la Figure 2). Les bords de chaque feuille doivent être parallèles à la
direction d’essai souhaitée et d’une longueur telle qu’une fois la coupe initiale effectuée, soit dans le cadre de
la préparation de l’éprouvette soit au moyen d’un couteau intégré (5.1.5), la longueur intacte de l’éprouvette soit
de (43,0 ± 0,5) mm. La longueur de la feuille est la somme de la hauteur de la mâchoire, de la longueur de la
coupe initiale et de la longueur intacte. Assembler les feuilles découpées en liasses de quatre, la même face
étant orientée vers le haut, pour former les éprouvettes.
Il est également possible de disposer quatre feuilles de l’échantillon avec leur sens machine parallèle et les
mêmes faces orientées de la même manière, et de découper l’éprouvette en une seule fois comme décrit
ci-dessus. La longueur intacte doit être telle que spécifiée ci-dessus.
Les bords des feuilles composant l’éprouvette doivent être libres et non collés ensemble.
Découper un nombre suffisant d’éprouvettes, telles que définies en 3.3, pour obtenir au moins dix mesures
valables dans chaque sens principal requis (c’est-à-dire au moins 40 feuilles dans chaque sens).
NOTE La résistance apparente au déchirement dépend du nombre de feuilles déchirées simultanément. Avec
certains papiers, la différence de résistance apparente au déchirement obtenue lorsque l’on déchire une seule feuille et
quatre feuilles simultanément peut dépasser 20 %. Une différence moindre est constatée si l’on compare quatre feuilles
et deux feuilles ou plus (jusqu’à 16) par rapport à une feuilles et quatre feuilles, mais la différence peut encore être
significative.
9 Réglage et étalonnage de l’appareil
Vérifier l’appareil comme décrit à l’Annexe A.
Si nécessaire, étalonner l’appareil comme décrit à l’Annexe B.
10 Mode opératoire
Effectuer les essais dans la même atmosphère de conditionnement que celle utilisée pour conditionner
l’échantillon.
Sélectionner le pendule ou la combinaison pendule/masse additionnelle approprié(e) de sorte que les lectures
moyennes se situent à l’intérieur de la plage de 20 % à 80 % de la valeur de pleine échelle. Les valeurs
individuelles relevées qui se situent en dehors de ces limites doivent être mentionnées dans le rapport d’essai.
Monter le pendule jusqu’à sa position de départ et l’immobiliser à l’aide du dispositif d’arrêt. Positionner
l’éprouvette (constituée de quatre feuilles) dans les mâchoires. Si l’entail
...