ISO 21765:2020

NORME ISO
INTERNATIONALE 21765
Première édition
2020-12
Textiles — Détermination de la
déformabilité des étoffes par
distension forcée mécaniquement
Textiles — Determination of fabric deformability by forced
mechanical distension
Numéro de référence
ISO 21765:2020(F)
©
ISO 2020

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ISO 21765:2020(F)

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publication ne peut être reproduite ni utilisée sous quelque forme que ce soit et par aucun procédé, électronique ou mécanique,
y compris la photocopie, ou la diffusion sur l’internet ou sur un intranet, sans autorisation écrite préalable. Une autorisation peut
être demandée à l’ISO à l’adresse ci-après ou au comité membre de l’ISO dans le pays du demandeur.
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ISO 21765:2020(F)

Sommaire Page
Avant-propos .v
Introduction .vi
1 Domaine d’application . 1
2 Références normatives . 1
3 Termes et définitions . 1
4 Principe . 3
5 Appareillage . 4
6 Éprouvette . 5
7 Mode opératoire. 6
7.1 Insertion de l’éprouvette . 6
7.2 Spécifications concernant l’essai . 6
7.2.1 Paramètres d’essai . 6
7.2.2 Paramètres d’évaluation . 6
7.3 Mode opératoire d’essai . 7
8 Calcul et spécification des résultats . 7
8.1 Étoffe à base de fils sans embuvage . 7
8.1.1 Généralités . 7
8.1.2 Force de déformation . 8
8.1.3 Largeur d’espace . 8
8.1.4 Proportion d’espaces . 8
8.1.5 Forme de l’espace . 8
8.1.6 Modification de l’angle des fibres . 8
8.1.7 Ondulation localisée . 9
8.1.8 Formation de boucles . 9
8.1.9 Ondulation . 9
8.1.10 Ovalisation . 9
8.2 Étoffes tissées . 9
8.2.1 Noms des valeurs caractéristiques, symboles et unités . 9
8.2.2 Force de déformation .10
8.2.3 Proportion d’espaces .10
8.2.4 Surface de l’espace .10
8.2.5 Forme de l’espace .10
8.2.6 Modification de l’angle des fibres .10
8.2.7 Ondulation localisée .10
8.2.8 Angle de cisaillement .10
8.2.9 Ondulation .11
8.2.10 Ovalisation .11
8.2.11 Déformation résiduelle .11
8.3 Étoffes tricotées .11
8.3.1 Tableau avec les noms des valeurs caractéristiques, les symboles et les unités .11
8.3.2 Force de déformation .11
8.3.3 Proportion d’espaces .11
8.3.4 Surface de l’espace .12
8.3.5 Forme de l’espace .12
8.3.6 Ondulation .12
8.3.7 Ovalisation .12
8.3.8 Déformation résiduelle .12
8.4 Nontissés .12
8.4.1 Tableau avec les noms des valeurs caractéristiques, les symboles et les unités .12
8.4.2 Force de déformation .13
8.4.3 Anisotropie .13
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8.4.4 Éclaircissage .13
8.4.5 Ondulation .13
8.4.6 Ovalisation .13
8.4.7 Déformation résiduelle .13
8.5 Évaluation .13
9 Rapport d’essai .14
Annexe A (informative) Exemples d’images.16
Annexe B (informative) Données statistiques .18
Bibliographie .19
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ISO 21765:2020(F)

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 (IEC) en ce qui
concerne la normalisation électrotechnique.
Les procédures utilisées pour élaborer le présent document et celles destinées à sa mise à jour sont
décrites dans les Directives ISO/IEC, Partie 1. Il convient, en particulier, de prendre note des différents
critères d’approbation requis pour les différents types de documents ISO. Le présent document a été
rédigé conformément aux règles de rédaction données dans les Directives ISO/IEC, Partie 2 (voir www
.iso .org/ directives).
L’attention est attirée 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. Les détails concernant
les références aux droits de propriété intellectuelle ou autres droits analogues identifiés lors de
l’élaboration du document sont indiqués dans l’Introduction et/ou dans la liste des déclarations de
brevets reçues par l’ISO (voir www .iso .org/ brevets).
Les appellations commerciales éventuellement mentionnées dans le présent document sont données
pour information, par souci de commodité, à l’intention des utilisateurs et ne sauraient constituer un
engagement.
Pour une explication de la nature volontaire des normes, la signification des termes et expressions
spécifiques de l’ISO liés à l’évaluation de la conformité, ou pour toute information au sujet de l’adhésion
de l’ISO aux principes de l’Organisation mondiale du commerce (OMC) concernant les obstacles
techniques au commerce (OTC), voir le lien suivant : www .iso .org/ iso/ fr/ avant -propos .html.
Le présent document a été élaboré par le comité technique ISO/TC 38, Textiles, sous-comité SC 24,
Atmosphères de conditionnement et essais physiques des étoffes, en collaboration avec le comité technique
CEN/TC 248, Textiles et produits textiles, du Comité européen de normalisation (CEN), conformément à
l’Accord de coopération technique entre l’ISO et le CEN (Accord de Vienne).
Il convient que l’utilisateur adresse tout retour d’information ou toute question concernant le présent
document à l’organisme national de normalisation de son pays. Une liste exhaustive desdits organismes
se trouve à l’adresse www .iso .org/ fr/ members .html.
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Introduction
La détermination des caractéristiques de déformation est pertinente pour tous les procédés
de production dans lesquels des étoffes textiles planes (y compris des textiles de renfort) sont
transformées pour prendre une forme tridimensionnelle. C’est le cas par exemple des applications
d’ameublement ou de la majorité des procédés courants de moulage de composites liquides (LCM). Pour
une conception sûre des procédés et des composants, il est indispensable de disposer d’informations
sur le développement des effets de déformation, tels que les changements d’orientation des fibres,
l’ondulation localisée et les espaces présents dans le textile.
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NORME INTERNATIONALE ISO 21765:2020(F)
Textiles — Détermination de la déformabilité des étoffes
par distension forcée mécaniquement
1 Domaine d’application
Le présent document spécifie une méthode pour la détermination automatique de la déformabilité des
étoffes textiles, y compris celle des textiles de renfort par fibres continues. Cette méthode n’est pas
applicable aux étoffes imprégnées de résine.
La méthode est applicable aux étoffes telles que les étoffes tissées ou tricotées, les nontissés, les étoffes
à base de fils sans embuvage, les étoffes constituées de mèches de verre ou les fils de filaments en
carbone détordus destinés à des matériaux composites renforcés. Lors de l’application de la méthode
à des étoffes à base de fils sans embuvage multiaxiales, l’évaluation de l’orientation des fibres et des
espaces porte seulement sur la couche supérieure.
La méthode peut être utilisée pour des étoffes traitées avec un liant en poudre.
2 Références normatives
Les documents suivants sont cités dans le texte de sorte qu’ils constituent, pour tout ou partie de leur
contenu, des exigences 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 139, Textiles — Atmosphères normales de conditionnement et d'essai
3 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions suivants s’appliquent.
L’ISO et l’IEC tiennent à jour des bases de données terminologiques destinées à être utilisées en
normalisation, consultables aux adresses suivantes :
— ISO Online browsing platform : disponible à l’adresse https:// www .iso .org/ obp
— IEC Electropedia : disponible à l’adresse http:// www .electropedia .org/
3.1
textile de renfort
étoffe dont les fibres sont utilisées pour absorber et transférer les charges mécaniques dans un matériau
composite renforcé de fibres
3.2
déformabilité
conformabilité en cas de déformation forcée tridimensionnelle
3.3
plan de l’éprouvette
plan qui est défini par l’éprouvette non déformée insérée
3.4
porte-éprouvette
dispositif composé d’un anneau de retenue et d’un système d’ajustage en forme d’anneau, qui retient
l’éprouvette lors de la déformation avec une pression réglable uniformément répartie
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ISO 21765:2020(F)

3.5
corps de déformation
corps symétrique de révolution qui déforme l’éprouvette en son centre hors du plan de l’éprouvette (3.3)
dans une direction verticale vers le haut
3.6
niveau de déformation
hauteur spécifiée à laquelle s’élève le corps de déformation (3.5) hors du plan de l’éprouvette (3.3)
3.7
force de déformation
force résultante s’exerçant verticalement sur le corps de déformation (3.5), qui augmente lors de la
déformation
3.8
orientation des fibres
orientation des fibres ou des filaments de l’éprouvette, déterminée dans le plan du textile par traitement
d’images
3.8.1
modification de l’angle des fibres
modification de l’orientation globale des fibres (3.8), déterminée par traitement d’images
3.8.2
ondulation localisée
modification de l’orientation locale des fibres (3.8), déterminée par traitement d’images
3.9
espace
zone ouverte entre les fils adjacents, déterminée par traitement d’images
EXEMPLE Espace d’une étoffe à base de fils sans embuvage, espace d’une étoffe tissée/tricotée.
3.10
ondulation
2
déformation continue dans une certaine région (> 2 cm ) divergeant du plan du textile, déterminée par
triangulation laser
3.11
formation de boucles
déformation des fils individuels hors du plan du textile, déterminée par triangulation laser
3.12
ovalisation
écart du contour de l’éprouvette par rapport à une forme circulaire de même surface, déterminé par
traitement d’images
3.13
image globale
image enregistrée avec l’appareil photo pour les images globales pour déterminer le contour de
l’éprouvette
3.14
image détaillée
2
image enregistrée avec l’appareil photo pour les détails avec une taille minimale de 1 000 mm et une
résolution minimale de 64 pixels par millimètre
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3.15
étoffe à base de fils sans embuvage
étoffe constituée de plusieurs couches unidirectionnelles de fils multifilaments droits qui sont collées
au moyen d’un fil de couture auxiliaire ou chimiquement
Note 1 à l'article: L’expression « étoffe à base de fils sans embuvage » est couramment utilisée dans le secteur des
composites.
3.16
déformation résiduelle
déformation continue de l’échantillon divergeant de la surface du support, déterminée par triangulation
laser, mesurée après la fin de la déformation et le retour du corps de déformation (3.5) sous la surface
du support
3.17
anisotropie
mesure de l’orientation des fibres dans un nontissé
Note 1 à l'article: Les valeurs sont comprises entre 1 (toutes les fibres parallèles à la direction de référence) et
-1 (toutes les fibres perpendiculaires à la direction de référence), où 0 correspond à une orientation isotrope
(aléatoire) complète.
3.18
éclaircissage
tendance d’une étoffe nontissée à produire des passages fins locaux en raison d’une contrainte
mécanique
4 Principe
Le présent document spécifie une méthode selon laquelle l’étoffe textile (y compris les textiles
de renfort) à examiner est forcée à se déformer d’une manière définie par un corps de déformation
symétrique de révolution. Les chiffres clés et les valeurs caractéristiques qui décrivent le textile à
examiner du point de vue de sa déformabilité sont déterminés. Pour ce faire, la résistance mécanique
à une déformation tridimensionnelle définie est mesurée et les défauts structurels en résultant dans
la mésostructure et dans la macrostructure sont examinés au moyen d’un système d’analyse d’images
numériques et par triangulation laser.
L’essai est réalisé sur une éprouvette circulaire que l’instrument d’essai maintient en position – au
moyen d’un porte-éprouvette pneumatique – avec une force définie qui est la même sur toute la
circonférence de l’anneau de retenue. Pendant l’essai, l’éprouvette est déformée progressivement par
un corps de déformation qui est appliqué par en dessous, et elle est mesurée après chaque niveau de
déformation.
La force résultante causée par la déformation, qui s’exerce verticalement sur le corps de déformation,
est mesurée.
Plusieurs images de l’éprouvette non déformée d’origine puis de l’éprouvette déformée sont enregistrées
avec un appareil photo pour les détails sur un trajet central circulaire et elles sont ensuite évaluées.
Pour les étoffes à base de fils sans embuvage, l’orientation des fibres ainsi que l’occurrence d’espaces
entre les fils de l’étoffe à base de fils sans embuvage sont déterminées. Pour les étoffes tissées, l’angle
entre les fils de chaîne et de trame ainsi que la surface et la proportion d’espaces dans l’étoffe tissée
sont déterminés. Pour les étoffes tricotées, la surface et la proportion d’espaces sont déterminées. Pour
les nontissés, l’anisotropie et l’éclaircissage sont déterminés. L’ovalisation de l’éprouvette est en outre
déterminée avec un appareil photo pour les images globales.
Les déformations hors du plan du textile peuvent également être enregistrées sur l’éprouvette en
rotation au moyen d’un capteur de triangulation laser et sous forme de valeurs numériques pour
l’ondulation et la formation de boucles.
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5 Appareillage
5.1 Équipement de découpe mécanique, pour produire l’éprouvette circulaire à partir de
l’échantillon pour laboratoire.
NOTE Les perforeuses et les cutters ultrasons sont des exemples d’équipements de découpe mécanique
appropriés.
5.2 Appareillage d’essai de déformabilité
Dispositif d’essai dans lequel est insérée et retenue l’éprouvette uniformément sur toute la circonférence
au moyen d’un porte-éprouvette, où la pression de retenue peut être spécifiée dans la plage de 0 MPa
à 0,1 MPa (c’est-à-dire 1 bar). Le dispositif d’essai est composé d’un dispositif de rotation motorisé
-1
qui entraîne l’éprouvette à une vitesse variable [vitesse maximale de (10,0 ± 0,1) min ], d’un corps de
déformation motorisé qui se déplace verticalement [élévation de 0,00 à (100,00 ± 0,01) mm], d’un capteur
de force (de 0 N à 500 N avec une précision de ±0,5 %) pour enregistrer la force verticale exercée sur le
corps de déformation, d’un appareil photo pour les images globales pour enregistrer la vue du dessus
de l’éprouvette complète, d’un appareil photo pour les détails pour enregistrer des images détaillées
de l’éprouvette pour détecter les défauts structurels fins, ainsi que d’un capteur de triangulation laser
(durée d’échantillonnage inférieure à 20 ms entre l’acquisition des données et le stockage des données)
pour enregistrer les déformations variant par rapport au plan du textile.
Le corps de déformation possède une surface de contact sphérique d’un diamètre de (100,0 ± 0,1) mm.
Ce corps de déformation peut être noir ou blanc. Le corps de déformation noir est utilisé pour des
matériaux de couleur claire et le corps de déformation blanc pour des matériaux sombres. Le corps de
déformation blanc peut être rétroéclairé.
L’équipement pour retenir l’éprouvette et pour obtenir une déformation définie est illustré à la Figure 1.
Légende
1 éprouvette
2 corps de déformation
3 surface du support
4 anneau de retenue
5 système d’ajustage
Figure 1 — Porte-éprouvette et corps de déformation
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ISO 21765:2020(F)

Légende
1 appareil photo pour les détails
2 capteur de triangulation laser
3 appareil photo pour les images globales
Figure 2 — Représentation schématique des capteurs optiques
La Figure 2 illustre la disposition des capteurs optiques. Elle représente un appareil photo pour
les détails avec éclairage, un appareil photo pour les images globales pour enregistrer une vue de
l’éprouvette complète, ainsi qu’un capteur de triangulation laser pour enregistrer la topographie de
1)
l’éprouvette .
L’Annexe A fournit des exemples d’images de mesurages par triangulation laser.
6 Éprouvette
Il faut utiliser une éprouvette circulaire d’un diamètre de (327 ± 3) mm, découpée mécaniquement à
partir d’un échantillon pour laboratoire. Il faut préciser ici qu’aucune éprouvette n’est prélevée dans
la région de la lisière ou dans des zones endommagées de l’échantillon pour laboratoire. Aucun mode
opératoire de découpe thermique ne doit être appliqué pour éviter les adhérences et l’influence des
bords de l’éprouvette.
1) L’appareil « DRAPETEST » fourni par Textechno Herbert Stein GmbH & Co est un dispositif d’essai approprié.
Cette information est donnée par souci de commodité à l’intention des utilisateurs du présent document et ne
saurait constituer un engagement de l’ISO à l’égard de ce produit. Des produits équivalents peuvent être utilisés s’il
est démontré qu’ils conduisent aux mêmes résultats.
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Lors de la confection de l’éprouvette, il faut en particulier s’assurer que tous les fils sont complètement
découpés et que la structure de l’éprouvette n’est pas déplacée.
La direction de production et le côté haut/bas de l’éprouvette doivent être reconnaissables ou doivent
être marqués en conséquence.
7 Mode opératoire
7.1 Insertion de l’éprouvette
L’éprouvette est placée sur la surface du support du porte-éprouvette et elle est alignée pour que la
direction de production soit parallèle aux panneaux latéraux du dispositif d’essai et pour que l’éprouvette
se trouve au centre dans la zone circulaire visible. Il faut s’assurer que toutes les éprouvettes d’une
série d’essais sont insérées avec le côté souhaité (haut/bas) pointant vers le haut. L’appareil photo
pour les images globales enregistre alors une image de l’éprouvette non déformée et détermine son
ovalisation. L’anneau de retenue est appliqué et fixé par les dispositifs de fixation sans comprimer
davantage l’éprouvette. Pour que cela soit possible, l’anneau de retenue comporte plusieurs positions
de fixation pour différentes épaisseurs d’éprouvette. Il faut choisir la première position, dans laquelle
les dispositifs de fixation peuvent être fermés sans comprimer davantage l’éprouvette. Une pression
de retenue pneumatique est alors appliquée uniformément sur tous les côtés. Un contrôle est ensuite
effectué pour s’assurer que tous les dispositifs de fixation de l’anneau de retenue sont comprimés contre
le porte-éprouvette.
7.2 Spécifications concernant l’essai
7.2.1 Paramètres d’essai
a) Pression de retenue de l’éprouvette pendant l’essai. La valeur normalisée est de 0,1 MPa (c’est-à-
dire 1 bar).
b) Niveaux de déformation auxquels la surface textile est mesurée. La valeur normalisée est de 10 mm
entre les niveaux, en commençant à 0 mm. La valeur normalisée pour le niveau de déformation le
plus élevé est de 80 mm.
c) Nombre d’enregistrements de l’appareil photo pour les détails par tour. Le nombre d’enregistrements
par tour dépend de l’architecture du textile. Il convient de choisir des images dans chaque direction
des fibres et dans les directions intermédiaires. La valeur minimale des directions à prendre en
compte e
...

INTERNATIONAL ISO
STANDARD 21765
First edition
Textiles — Determination of fabric
deformability by forced mechanical
distension
Textiles — Détermination de la déformabilité des étoffes par
distension forcée mécaniquement
PROOF/ÉPREUVE
Reference number
ISO 21765:2020(E)
©
ISO 2020

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ISO 21765:2020(E)

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ISO 21765:2020(E)

Contents Page
Foreword .v
Introduction .vi
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms and definitions . 1
4 Principle . 3
5 Apparatus . 3
6 Test specimen . 5
7 Procedure. 6
7.1 Inserting the test specimen . 6
7.2 Specifications of the test . 6
7.2.1 Test parameters . 6
7.2.2 Evaluation parameters. 6
7.3 Test procedure . 7
8 Calculation and specification of the results . 7
8.1 Non-crimp fabric . 7
8.1.1 General. 7
8.1.2 Deformation force . 8
8.1.3 Gap width . 8
8.1.4 Gap portion . 8
8.1.5 Gap shape . 8
8.1.6 Fibre-angle change . 8
8.1.7 Undulation . 8
8.1.8 Loop formation . 8
8.1.9 Waviness . 9
8.1.10 Out-of-roundness . 9
8.2 Woven fabrics . 9
8.2.1 Characteristic value names, symbols and units . 9
8.2.2 Deformation force . 9
8.2.3 Gap portion . 9
8.2.4 Gap area .10
8.2.5 Gap shape .10
8.2.6 Fibre-angle change .10
8.2.7 Undulation .10
8.2.8 Shearing angle .10
8.2.9 Waviness .10
8.2.10 Out-of-roundness .10
8.2.11 Residual deformation .10
8.3 Knitted fabrics .11
8.3.1 Table with characteristic value names, symbols and units .11
8.3.2 Deformation force .11
8.3.3 Gap portion .11
8.3.4 Gap area .11
8.3.5 Gap shape .11
8.3.6 Waviness .11
8.3.7 Out-of-roundness .11
8.3.8 Residual deformation .12
8.4 Nonwovens .12
8.4.1 Table with characteristic value names, symbols and units .12
8.4.2 Deformation force .12
8.4.3 Anisotropy .12
© ISO 2020 – All rights reserved PROOF/ÉPREUVE iii

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ISO 21765:2020(E)

8.4.4 Thinning-out .12
8.4.5 Waviness .12
8.4.6 Out-of-roundness .13
8.4.7 Residual deformation .13
8.5 Evaluation .13
9 Test report .13
Annex A (informative) Example images .16
Annex B (informative) Statistical data .18
Bibliography .19
iv PROOF/ÉPREUVE © ISO 2020 – All rights reserved

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ISO 21765:2020(E)

Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards
bodies (ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out
through ISO technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical
committee has been established has the right to be represented on that committee. International
organizations, governmental and non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work.
ISO collaborates closely with the International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of
electrotechnical standardization.
The procedures used to develop this document and those intended for its further maintenance are
described in the ISO/IEC Directives, Part 1. In particular, the different approval criteria needed for the
different types of ISO documents should be noted. This document was drafted in accordance with the
editorial rules of the ISO/IEC Directives, Part 2 (see www .iso .org/ directives).
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of
patent rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights. Details of
any patent rights identified during the development of the document will be in the Introduction and/or
on the ISO list of patent declarations received (see www .iso .org/ patents).
Any trade name used in this document is information given for the convenience of users and does not
constitute an endorsement.
For an explanation of the voluntary nature of standards, the meaning of ISO specific terms and
expressions related to conformity assessment, as well as information about ISO's adherence to the
World Trade Organization (WTO) principles in the Technical Barriers to Trade (TBT) see www .iso .org/
iso/ foreword .html.
This document was prepared by Technical Committee ISO/TC 38, Textiles, Subcommittee SC 24,
Conditioning atmospheres and physical tests for textile fabrics, in collaboration with the European
Committee for Standardization (CEN) Technical Committee CEN/TC 248, Textiles, in accordance with
the Agreement on technical cooperation between ISO and CEN (Vienna Agreement).
Any feedback or questions on this document should be directed to the user’s national standards body. A
complete listing of these bodies can be found at www .iso .org/ members .html.
© ISO 2020 – All rights reserved PROOF/ÉPREUVE v

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ISO 21765:2020(E)

Introduction
The determination of the deformation characteristics is relevant for all production processes in which
flat textile fabrics (including reinforcement textiles) are formed into a three-dimensional shape. This
example is the case for upholstery applications or the majority of current liquid composite molding
(LCM) processes. Knowledge about the development of deformation effects such as changes in fibre
orientation, undulation, and gaps in the textile is crucial for the safe design of processes and components.
vi PROOF/ÉPREUVE © ISO 2020 – All rights reserved

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INTERNATIONAL STANDARD ISO 21765:2020(E)
Textiles — Determination of fabric deformability by forced
mechanical distension
1 Scope
This document specifies a method for the automatic determination of the deformability of textile fabrics,
including continuous-fibre reinforcement textiles. This method is not applicable to resin impregnated
fabrics.
The method is suitable for use with fabrics such as woven or knitted fabrics, nonwovens, non-crimp
fabrics, fabrics made of glass rovings or untwisted carbon filament yarns intended for reinforced
composite materials. When applying the method to multi-axial non-crimp fabrics, the evaluation of the
fibre orientation and gaps only incorporates the uppermost layer.
The method can be used for fabrics treated with powder binder.
2 Normative references
The following documents are referred to in the text in such a way that some or all of their content
constitutes requirements of this document. For dated references, only the edition cited applies. For
undated references, the latest edition of the referenced document (including any amendments) applies.
ISO 139, Textiles — Standard atmospheres for conditioning and testing
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the following terms and definitions apply.
ISO and IEC maintain terminological databases for use in standardization at the following addresses:
— ISO Online browsing platform: available at https:// www .iso .org/ obp
— IEC Electropedia: available at http:// www .electropedia .org/
3.1
reinforcement textile
fabric whose fibres are used to absorb and transfer the mechanical loads within a fibre-reinforced
composite material
3.2
deformability
conformability for forced three-dimensional deformation
3.3
specimen plane
plane which is defined by the inserted undeformed test specimen
3.4
specimen holder
device consisting of a retaining ring and a ring-shaped fitting body that retains the test specimen
during deformation with a settable, evenly distributed pressure
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3.5
deformation body
rotationally symmetrical body that deforms the test specimen centrally out of the specimen plane (3.3)
in a vertical upward direction
3.6
deformation level
level with specified height to which the deformation body (3.5) elevates out of the specimen plane (3.3)
3.7
deformation force
resulting force acting vertically on the deformation body (3.5) that arises during deformation
3.8
fibre orientation
orientation of the fibres or filaments of the test specimen, determined in the textile plane using image
processing
3.8.1
fibre-angle change
change of the global fibre orientation (3.8), determined using image processing
3.8.2
undulation
local change of the fibre orientation (3.8), determined using image processing
3.9
gap
open area between adjacent yarns, determined using image processing
EXAMPLE Non-crimp fabric gap, woven/knitted fabric gap.
3.10
waviness
2
continuous deformation over a certain region (>2 cm ) diverging from the textile plane, determined
using laser triangulation
3.11
loop formation
deformation of individual yarns out of the textile plane, determined using laser triangulation
3.12
out-of-roundness
deviation of the contour of the test specimen from a circular shape of equal area, determined using
image processing
3.13
overall image
image recorded with the overall image camera for determining the contour of the test specimen
3.14
detail image
2
image recorded by the detail camera with a minimum size of 1 000 mm and a minimum resolution of
64 pixels per millimetre
3.15
non-crimp fabric
fabric made of several unidirectional layers of straight multifilament yarns which are bonded using an
auxiliary stitching thread or chemical means
Note 1 to entry: The expression “non-crimp fabric” is commonly used in the composite sector.
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3.16
residual deformation
continuous deformation of the sample diverging from the support surface, determined using laser
triangulation, measured after completion of the deformation and return of the deformation body (3.5)
below the support surface
3.17
anisotropy
measure for the orientation of fibres in a nonwoven
Note 1 to entry: Values are between 1 (all fibres parallel to reference direction) and -1 (all fibres perpendicular to
reference direction), where 0 means complete isotropic (random) orientation
3.18
thinning-out
tendency of a nonwoven fabric to build local thin places due to mechanical stress
4 Principle
This document specifies a method by which the textile fabric (including reinforcement textiles) to be
examined is forced to be deformed in a defined manner by a rotationally symmetrical deformation
body. Key figures and characteristic values that describe the textile to be examined regarding its
deformability are determined. For this, the mechanical resistance to a defined three-dimensional
deformation is measured and the resulting structural faults in the mesostructure and macrostructure
are examined using a digital image analysis system and laser triangulation.
The test is carried out on a circular test specimen, which the testing instrument - by means of
a pneumatic specimen holder - holds in position with a defined force, which is equal around the
circumference of the retaining ring. During the test, the test specimen is incrementally deformed by a
deformation body acting from below and measured after each deformation level.
The force acting vertically on the deformation body caused by the deformation is measured.
Several images of the original undeformed test specimen and later of the deformed test specimen are
recorded with a detail camera on a central circular path and evaluated. For non-crimp fabrics, the fibre
orientation as well as the occurrence of gaps between the yarns of the non-crimp fabric is determined.
For woven fabrics, the angle between the warp threads and weft threads as well as the area and
proportion of the woven fabric gaps is determined. For knitted fabrics, the area and proportion of
the gaps is determined. For nonwovens, the anisotropy and thinning-out is determined. The out-of-
roundness of the test specimen is additionally determined with an overall image camera.
Additionally, deformations out of the textile plane may be recorded on the rotating test specimen using
a laser triangulation sensor and output as numerical values for the waviness and the loop formation.
5 Apparatus
5.1 Mechanical cutting equipment, to produce the circular test specimen from the laboratory sample.
NOTE Examples of suitable mechanical cutting equipment include punches and ultrasound cutters.
5.2 Deformability test apparatus
Test device in which the test specimen is inserted and uniformly retained over the entire circumference
using a specimen holder, whereby the retaining pressure can be specified in the range of 0 MPa to
0,1 MPa (i.e. 1 bar). The test device has a rotation device for motor-driven rotation of the test specimen
-1
at variable speed [maximum speed (10,0 ± 0,1) min ], a motor-driven vertically moving deformation
body [elevation 0,00 – (100,00 ± 0,01) mm], a force sensor (0 N to 500 N with an accuracy of ± 0,5 %)
to record the vertical force acting on the deformation body, an overall image camera to record the top
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view of the entire test specimen, a detail camera to record detail images of the test specimen to detect
fine structural faults, as well as a laser triangulation sensor (sampling time shorter than 20 ms from
data acquisition to data storage) to record the deformations varying from the textile plane.
The deformation body features a spherical contact surface with a diameter of (100,0 ± 0,1) mm. This
deformation body can be black or white. The black deformation body is used to test light-coloured
materials and the white deformation body to test dark materials. The white deformation body can be
backlit.
The equipment for retaining the test specimen and for defined deformation is shown in Figure 1.
Key
1 test specimen
2 deformation body
3 support surface
4 retaining ring
5 fitting body
Figure 1 — Specimen holder and deformation body
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Key
1 detail camera
2 laser triangulation sensor
3 overall image camera
Figure 2 — Schematic diagram of the optical sensors
Figure 2 illustrates the arrangement of the optical sensors. It shows a detail camera with lighting, an
overall image camera for recording the complete test specimen, as well a laser triangulation sensor to
1)
record the test specimen topography .
Annex A shows an example of images of laser triangulation measurements.
6 Test specimen
A circular test specimen with a diameter of (327 ± 3) mm shall be used which is mechanically cut out of
a laboratory sample. It shall especially be noted here that no test specimens are taken from the selvedge
region or damaged areas of the laboratory sample. No thermal cutting procedure shall be applied to
prevent adhesions and influences at the edges of the test specimen.
When producing the test specimen, it shall especially be ensured that all yarns are completely cut
through and that the structure of the test specimen is not displaced.
1) An applicable tester is the “DRAPETEST” supplied by Textechno Herbert Stein GmbH & Co. This information is
given for the convenience of users of this document and does not constitute an endorsement by ISO of the product
named. Equivalent products may be used if they can be shown to lead to the same results.
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The direction of production and top/bottom side of the test specimen shall be recognizable or shall be
marked accordingly.
7 Procedure
7.1 Inserting the test specimen
The test specimen is placed on the support surface of the specimen holder and aligned so that the
direction of production runs parallel to the side panels of the tester and the test specimen lies centrally
on the round display area. It shall be ensured that all test specimens within a test series are inserted
with the desired side (top/bottom) pointing upwards. The overall image camera then records an
image of the undeformed test specimen and determines the out-of-roundness from it. The retaining
ring is applied and fixed using the holding devices without additionally compressing the test specimen.
To make this possible, the retaining ring is equipped with several fixing positions for different test
specimen thicknesses. The first position shall be selected, where the holding devices can still be closed
without additionally compressing the test specimen. A pneumatic retaining pressure is then applied
uniformly on all sides. A check is then made to ensure that all holding devices of the retaining ring are
pressed against the holder.
7.2 Specifications of the test
7.2.1 Test parameters
a) Retaining pressure with which the test specimen is retained during the test. The standard value is
0,1 MPa (i.e. 1 bar).
b) Deformation levels at which the textile surface is measured. The standard value is 10 mm between
the levels beginning at 0 mm. The standard value for the highest deformation level is 80 mm.
c) Number of recordings of the detail camera per revolution. The number of recordings per revolution
depends on the textile architecture. Images at each fibre direction and at the intermediate
directions should be selected. The minimum value of the directions to be considered is 4. The
angular distance between the images is the same and should not be smaller than 30°. The number
of recordings is twice the number of directions.
i) For 0°/90° architectures, 45° angle steps are to be provided (0°, 45°, 90°, 135°):
4 directions / 8 images
ii) For 0°/+60°/-60° architectures, 30° angle steps are to be provided: 6 directions / 12 images
iii) For 0°/90°/+45°/-45° architectures, 45° angle steps are sufficient 4 directions / 8 images
d) Range, resolution and rotation speed of the triangulation. Standard values are 360°, 10
-1
measurements for each angular degree and 1 min .
7.2.2 Evaluation parameters
a) Image edge width to be ignored. The standard value is 0 pixels.
b) Maximum distance for fusing gaps along the fibre orientation. The value depends on the application.
Standard value is 0 mm.
c) Filter criteria for gaps, specified as minimum length in mm, minimum width in mm, and minimum
2
area in mm . The minimum values are selected depending on the application.
d) Classification limits for gaps and fibre orientation can be specified depending on the application.
e) Detection threshold for regions with loop formation. Standard value is 4,5 mm.
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f) Parameterization of the laser triangulation. Maximum number of measurement dropouts of the
laser triangulation between two valid values to be interpolated. Standard value is 0 measurement
points, i.e. no interpolation.
7.3 Test procedure
The tests should take place in a suitable standard atmosphere according to ISO 139. The test specimens
should be adjusted to the standard atmosphere before the test. The testing atmosphere shall be stated
in the test report.
NOTE The standard atmosphere described in ISO 291 (temperature of 23 °C, relative humidity of 50 %)
...