ISO 16260:2016

NORME ISO
INTERNATIONALE 16260
Première édition
2016-06-01
Papier et carton — Détermination de
la force de cohésion interne
Paper and board — Determination of internal bond strength
Numéro de référence
©
ISO 2016
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l’internet ou sur un Intranet, sans autorisation écrite préalable. Les demandes d’autorisation peuvent être adressées à l’ISO à
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Sommaire Page
Avant-propos .iv
Introduction .v
1 Domaine d’application . 1
2 Références normatives . 1
3 Termes et définitions . 1
4 Principe . 2
5 Appareillage et données techniques . 2
5.1 Appareillage. 2
5.2 Données techniques . 4
5.2.1 Plages de l’instrument/du pendule . 4
5.2.2 Équerre en aluminium/enclume. 4
5.2.3 Pendule . . . 4
5.2.4 Ruban adhésif . 5
5.2.5 Éprouvette . 5
6 Échantillonnage . 6
7 Conditionnement . 6
8 Préparation des assemblages d’essai . 6
9 Étalonnage . 6
10 Mode opératoire. 7
11 Expression des résultats. 7
12 Rapport d’essai . 8
Annexe A (normative) Maintenance et étalonnage . 9
Annexe B (informative) Fidélité.11
Annexe C (informative) Vérification de la conformité du dispositif à la norme .13
Bibliographie .15
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 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. 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 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’OMC concernant les obstacles techniques au commerce (OTC), voir le lien suivant: Avant-propos —
Informations supplémentaires.
Le comité chargé de l’élaboration du présent document est l’ISO/TC 6, Papiers, cartons et pâtes, sous-
comité SC 2, Méthodes d’essais et spécifications de qualité des papiers et cartons.
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Introduction
Les feuilles de papier et de carton peuvent, au cours de l’impression, de la transformation ou
d’applications spécifiques du produit, être soumises à des impulsions, des chocs ou des charges par
à-coups d’une ampleur suffisante pour causer une rupture structurelle. Les ruptures structurelles
couramment observées dans le plan sont l’arrachage de surface, le cloquage et la délamination interne.
La présente Norme internationale décrit une méthode permettant de déterminer la force de cohésion
[4][8]
interne d’un produit de pâte, papier ou carton. Il existe d’autres méthodes publiées qui permettent
de déterminer la résistance à la traction dans le sens Z ou dans l’épaisseur, mais dans la présente
méthode la force de délamination est appliquée à une vitesse beaucoup plus élevée que dans les autres
méthodes. Cette méthode peut donc être privilégiée pour prédire la performance de la feuille dans des
conditions d’impression ou de transformation.
NORME INTERNATIONALE ISO 16260:2016(F)
Papier et carton — Détermination de la force de
cohésion interne
1 Domaine d’application
La présente Norme internationale décrit une méthode de mesure de l’énergie nécessaire pour délaminer
rapidement une éprouvette de papier ou de carton. La rupture de l’éprouvette dans le sens Z ou dans
l’épaisseur est initiée par un pendule de masse définie, qui se déplace à une vitesse donnée.
Le mode opératoire convient à la fois pour les papiers et cartons monocouche et multicouches, y
compris pour les feuilles couchées et celles qui sont laminées avec des films polymères synthétiques.
Il est particulièrement adapté dans le cas de papiers et cartons qui peuvent être soumis à des chocs
[4][8]
rapides, des impulsions ou des charges par à-coups dans le sens Z au cours de l’impression ou de la
transformation.
Le mode opératoire d’essai implique l’adhérence d’un ruban adhésif double face sur les deux faces de
l’éprouvette sous pression. C’est pourquoi la méthode peut ne pas convenir pour des matériaux qui
peuvent être structurellement endommagés par compression ou qui sont suffisamment poreux pour
permettre la migration de l’adhésif du ruban dans ou au travers de l’éprouvette.
2 Références normatives
Les documents suivants, en tout ou partie, sont référencés de façon normative dans le présent document
et sont indispensables pour son application. 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
EN 755-2:2013, Aluminium et alliages d’aluminium — Barres, tubes et profilés filés —
Partie 2: Caractéristiques mécaniques
3 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions suivants s’appliquent.
3.1
force de cohésion interne
énergie moyenne, exprimée en J/m de surface, nécessaire pour délaminer une éprouvette dans les
conditions de l’essai
Note 1 à l’article: Le résultat est la différence entre l’énergie potentielle avant et l’énergie restante après la
délamination de l’éprouvette.
3.2
assemblage d’essai
éprouvette collée entre deux morceaux de ruban adhésif double face, la face inférieure de la couche
de ruban inférieure étant collée à une enclume métallique rigide et la face supérieure de la couche de
ruban supérieure étant collée à une équerre en aluminium
4 Principe
Une éprouvette carrée est collée à une enclume métallique plane avec du ruban adhésif double face.
Une équerre en aluminium ayant la même superficie que l’éprouvette est ensuite collée à la surface
supérieure de l’éprouvette, à nouveau avec du ruban adhésif double face. Cet assemblage est représenté
à la Figure 1. L’assemblage est fixé en position et un pendule est lancé contre la surface interne
supérieure de l’équerre, entraînant sa rotation autour de son coin extérieur et séparant l’éprouvette
dans le sens Z ou dans l’épaisseur (voir la Figure 2). L’énergie absorbée lors de la rupture de l’éprouvette
est calculée à partir du mesurage du basculement ultérieur du pendule et des masses et dimensions
connues des composants du système.
Légende
1 éprouvette
2 ruban adhésif double face
3 équerre en aluminium
4 enclume métallique
Figure 1 — Composants de l’assemblage d’essai
Légende
1 point de frappe du pendule et direction
Figure 2 — Position du point de frappe du pendule par rapport à l’enclume
Les données de fidélité sont fournies dans l’Annexe B.
La vérification de la conformité de l’instrument de mesure à l’aide d’un dispositif d’essai au choc est
décrite dans l’Annexe C.
5 Appareillage et données techniques
5.1 Appareillage
5.1.1 Dispositif pour la préparation de l’assemblage d’essai, mesurant
25,4 mm ± 0,2 mm × 25,4 mm ± 0,2 mm pour l’essai, en pressant ensemble ses composants à une
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pression contrôlée pendant une durée contrôlée. Au cours du cycle de pression, il convient que l’équerre
en aluminium (5.1.4) soit fermement maintenue en position pour éviter sa flexion.
NOTE La plupart des postes de préparation disponibles dans le commerce sont capables de préparer
simultanément cinq assemblages d’essai.
S’assurer que l’instrument d’essai est de niveau dans les sens avant/arrière et gauche/droite, et que le
pendule est horizontal lorsqu’il est en position de blocage.
5.1.2 Pendule, monté sur un socle au moyen d’une tige horizontale supportée par des roulements à
faible frottement. Le pendule doit pouvoir pivoter d’au moins 180° par rapport à la position horizontale.
À son extrémité libre, le pendule porte une bille percutrice métallique qui entre en contact avec la
face interne de l’équerre en aluminium sur l’assemblage d’essai lorsque le pendule atteint la position
verticale. Pour réduire au maximum les pertes d’énergie dues aux vibrations, il convient que le centre
de gravité du pendule soit situé au point d’impact de la bille percutrice avec l’équerre en aluminium. Il
convient qu’il n’y ait aucun jeu dans la construction des pendules auxquels des poids sont ajoutés.
5.1.3 Un moyen de fixation du pendule en position horizontale, avec la possibilité de le libérer
rapidement, sans vibrations.
5.1.4 Assemblage d’essai, constitué d’une enclume fixe (socle) et d’une équerre en aluminium
amovible placée à angle droit dans le sens transversal, ainsi que de l’éprouvette et du ruban adhésif (voir
la Figure 1).
Il convient que les enclumes prévues pour être utilisées dans des postes de préparation d’éprouvettes
multiples comportent un marquage indélébile afin de s’assurer qu’elles sont toujours placées dans la
même position dans le poste de préparation. L’assemblage d’essai est fermement maintenu en position
de manière à ce que le pendule percute le centre de percussion de l’équerre en aluminium lorsque l’axe
de rotation est sur le coin extérieur à angle droit de l’équerre (voir la Figure 2).
5.1.5 Un moyen d’enregistrement du balancement angulaire maximal du pendule après le choc
avec l’assemblage d’essai.
5.1.6 Un moyen de conversion du balancement angulaire maximal du pendule en une valeur de
force de cohésion interne. Les méthodes couramment employées incluent les codeurs optiques et une
échelle mécanique/un curseur de frottement.
5.1.7 Un moyen facultatif permettant d’étendre la plage de l’instrument. Pour cela, des pendules
de masses différentes peuvent être utilisés, ou des poids peuvent être ajoutés au pendule ou la superficie
de l’éprouvette peut être réduite jusqu’à 50 % au maximum. Il convient que l’utilisateur de la présente
Norme internationale consulte le fabricant de l’instrument d’essai pour l’installation et la vérification de
ces options. Lorsque l’instrument est modifié de la sorte, cela doit être indiqué dans le rapport d’essai.
5.1.8 Dispositif adapté permettant de découper des bandes de matériau d’essai
de 25,4 mm ± 0,2 mm (5.2.5) de largeur et d’une longueur suffisante pour permettre leur montage dans
le dispositif de préparation de l’assemblage d’essai.
5.1.9 Couteau ou dispositif de coupe à plusieurs lames pour séparer les assemblages d’essai
préparés dans des dispositifs de préparation multi-postes.
5.1.10 Ruban adhésif double face avec un dorsal anti-adhésif crêpé (voir 5.2.4).
5.1.11 Solvant, adapté pour retirer les résidus d’adhésif des enclumes et équerres en aluminium.
5.2 Données techniques
5.2.1 Plages de l’instrument/du pendule
Tableau 1 — Plages de l’instrument/du pendule
Échelle 1 Échelle 2
Échelle 0 Échelle 3
SB inférieure SB supérieure
Plage de mesure (J/m ) (recommandation, 50 à 400 100 à 600 200 à 1 200 300 à 2 400
sinon instructions du fabricant)
Correspondance avec l’échelle Scott Bond (SB) Échelle basse Échelle haute
0 à 525 210 à 1 050
Longueur du pendule, L, (mm), à ± 0,2 mm près 228,6 228,6 228,6 228,6
a
Longueur réduite du pendule , Lred (mm) 130 à 140 145 à 170 170 à 190 180 à 200
Masse du pendule ± 4 g 133 190 380 760
a
Plage de tolérance sur l’énergie potentielle 0,29 à 0,31 0,41 à 0,44 0,84 à 0,88 1,60 à 1,72
Énergie potentielle (Nm) calculée à partir de
m × g × h
a
Le facteur décisif est l’énergie potentielle qui est emmagasinée dans le pendule au début de l’essai. Une fois le pendule
relâché, l’énergie potentielle est convertie en énergie cinétique au moment où le pendule percute l’équerre en aluminium.
La détermination de la longueur réduite du pendule permet d’effectuer un contrôle rapide de l’état du dispositif. Un examen
plus précis est possible en appliquant la méthode décrite en 5.2.3 (longueur réduite du pendule, Lred).
5.2.2 Équerre en aluminium/enclume
Équerre en aluminium:
Alliage EN AW 6060 T66 (AlMgSi0,5 F 22) selon l’EN 755-2:2013, Tableau 38.
Pour les dispositifs dans lesquels l’alliage utilisé pour l’équerre ne peut pas être identifié, seule
l’équerre en aluminium d’origine doit être utilisée.
NOTE Les dispositifs «plus récents» comportent un marquage sur l’équerre qui identifie l’alliage utilisé, ce
qui n’est pas le cas pour les dispositifs «anciens».
Compensation: Les échelles des dispositifs Scott Bond comprennent une compensation qui tient
compte de l’alliage de l’équerre d’origine. En cas de changement d’alliage, la compensation utilisée
peut ne pas convenir et pourrait conduire à l’obtention de valeurs erronées. Ce facteur de correction
n’est pas applicable pour les dispositifs numériques.
[1][2]
Surface: Rugosité de surface: Rz ≤ 3,8 µm
Masse d’une équerre en aluminium: (11,3 ± 0,2) g
Usure: Remplacement au bout de 10 000 mesurages ou lorsque des signes importants de
déformation ou des marques sur le pendule sont observés.
Enclume:
[1][2]
Rugosité de surface: Rz ≤ 3,8 µm
5.2.3 Pendule
Point d’impact du pendule sur l’équerre en aluminium: Placé au centre de l’enclume et à (21 ± 0,2) mm
du bord inférieur de l’équerre en aluminium, sans échantillon et sans ruban a
...