ISO 2431:1993
(Main)Paints and varnishes — Determination of flow time by use of flow cups
Paints and varnishes — Determination of flow time by use of flow cups
Four flow cups of similar dimensions, but having orifice diameters of 3 mm, 4 mm, 5 mm and 6 mm, are specified, The method for their calibration is given. Flow time may be used to control consistency (a method for the adjustment of paints to the correct application consistency at the application temperature is described in Annex A). The method is limited to testing materials for which the breakpoint of the flow from the orifice of the flow cup can be determined with certainty. This point is difficult to determine and reproduce for materials with flow times in excess of 100 s.
Peintures et vernis — Détermination du temps d'écoulement au moyen de coupes d'écoulement
1.1 La présente Norme internationale fait partie d'une série de normes traitant de l'échantillonnage et des essais des peintures, vernis et produits assimilés. 1.2 La présente Norme internationale prescrit une méthode pour la détermination du temps d'écoulement des peintures, vernis et produits assimilés qui peut être utilisée pour contrôler la consistance. Une méthode destinée à ajuster, à la température d'application, la consistance à une valeur correcte est décrite dans l'annexe A. 1.3 Quatre coupes d'écoulement, de dimensions semblables, mais ayant des diamètres d'orifice de 3 mm, 4 mm, 5 mm et 6 mm, sont prescrites. La méthode pour leur étalonnage est donnée. 1.4 La méthode est limitée aux produits dont la rupture d'écoulement de l'orifice de la coupe peut être déterminée avec certitude. Il est difficile de déterminer et de reproduire ce point de rupture dans le cas des matériaux présentant un temps d'écoulement supérieur à 100 s, en raison d'effets de ralentissement.
General Information
Relations
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Standards Content (Sample)
INTERNATIONAL
IS0
STANDARD 2431
Fourth edition
1993-02-I 5
Paints and varnishes - Determination of
flow time by use of flow cups
Pein tures et vernis - Dbtermination du temps d ’koulement au moyen
de coupes d ’bcoulement
Reference number
IS0 2431 :1993(E)
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IS0 2431:1993(E)
Foreword
IS0 (the International Organization for Standardization) is a worldwide
federation of national standards bodies (IS0 member bodies). The work
of preparing International Standards is normally carried out through IS0
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. IS0
collaborates closely with the International Electrotechnical Commission
(IEC) on all matters of electrotechnical standardization.
Draft International Standards adopted by the technical committees are
circulated to the member bodies for voting. Publication as an International
Standard requires approval by at least 75 % of the member bodies casting
a vote.
International Standard IS0 2431 was prepared by Technical Committee
lSO/TC 35, Paints and varnishes, Sub-Committee SC 9, General test
methods for paints and varnishes.
This fourth edition cancels and replaces the third edition
(IS0 2431:1984), of which it constitutes a technical revision.
Annex A of this International Standard is for information only.
0 IS0 1993
All rights reserved. No part of this publication may be reproduced or utilized in any form or
by any means, electronic or mechanical, including photocopying and microfilm, without per-
mission in writing from the publisher.
International Organization for Standardization
Case Postale 56 l CH-1211 Geneve 20 l Switzerland
Printed in Switzerland
ii
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IS0 2431:1993(E)
Introduction
The first edition of this International Standard, published in 1972, specified
only one flow cup of orifice diameter 4 mm. The second edition specified
three flow cups of orifice diameter 3 mm, 4 mm and 6 mm. The third
edition corrected errors in figures 2 and 4 and the equations for those
figures. This fourth edition specifies four flow cups of orifice diameter
3 mm, 4 mm, 5 mm and 6 mm.
As is well known, many countries over the years have developed their
own standard flow cups and the difficulty in correlation between them has
led to considerable confusion in comparing values. The standardization of
an improved design of flow cup has been recommended after careful
consideration, by an expert working group, of the role of flow cups for the
measurement of flow time of paints, varnishes and related products.
It is recognized that the flow times are reproducible only for products of
Newtonian or near-Newtonian flow properties. This effectively limits their
practical use. Nevertheless, for checking purposes, these flow cups do
serve a useful purpose. Furthermore, the measurement of flow time is
often used to confirm the application consistency.
Paints often contain flow-arresting agents to confer increased viscosity.
Such paints exhibit anomalous flow properties. Their viscosity during ap-
plication can only be properly assessed using viscometers operating at
high velocity gradients, such as that described in IS0 2884.
Resins and varnishes may exhibit Newtonian or near-Newtonian flow at
much higher viscosities than most paints and, where this applies, flow
cups can provide a useful means of controlling the consistency. To meet
this requirement, this International Standard provides flow cups suitable
for viscosities up to about 700 mm*/s.
Recommendations for the use of flow cups for the adjustment of paint
consistency are given in annex A.
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This page intentionally left blank
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IS0 2431:1993(E)
INTERNATIONAL STANDARD
- Determination of flow time by
Paints and varnishes
use of flow cups
IS0 1512:1991, Paints and varnishes - Sampling of
1 Scope
products in liquid or paste form.
1.1 This International Standard is one of a series of
IS0 1513:1992, Paints and varnishes - Examination
standards dealing with the sampling and testing of
and preparation of samples for testing.
paints, varnishes and related products.
IS0 2884:1974, Paints and varnishes - Determi-
nation of viscosity at a high rate of shear.
1.2 This International Standard specifies a method
for determining the flow time of paints, varnishes and
related products that may be used to control consist-
ency. A method for the adjustment of paints to the
correct application consistency at the application
3 Qefinitions
temperature is described in annex A.
For the purposes of this International Standard, the
following definitions apply.
1.3 Four flow cups of similar dimensions, but having
orifice diameters of 3 mm, 4 mm, 5 mm and 6 mm,
are specified. The method for their calibration is given. 3.1 flow time: Time that elapses from the moment
when the material under test starts to flow from the
orifice of the filled cup to the moment when the flow
1.4 The method is limited to testing materials for
stream of material first breaks close to the orifice.
which the breakpoint of the flow from the orifice of
the flow cup can be determined with certainty. This
3.2 Newtonian flow: Type of flow exhibited by a
point is difficult to determine and reproduce for ma-
material in which the ratio of the shear stress to the
terials with flow times in excess of 100 s due to
velocity gradient does not vary either with time or
slowing-down effects.
with the velocity gradient. When variations in this ratio
are small, the effect on viscosity of mechanical dis-
turbance, such as stirring, is negligible and the ma-
2 hbrmative references
terial is said to have near-Newtonian flow.
The following standards contain provisions which,
3.3 anomalous flow: Type of flow exhibited by a
through reference in this text, constitute provisions
material in which, at a constant temperature, the ratio
of this International Standard. At the time of publi-
of the shear stress to the velocity gradient varies ei-
cation, the editions indicated were valid. All standards
ther with time or with rate of shear. For example, with
are subject to revision, and parties to agreements
so-called thixotropic materials, stirring or other such
based on this International Standard are encouraged
mechanical disturbance immediately before test will
to investigate the possibility of applying the most re-
reduce the flow time below that for an unstirred
cent editions of the standards indicated below.
sample. With such materials, uncertain and variable
Members of IEC and IS0 maintain registers of cur-
values for flow time are obtained in all flow cups.
rently valid International Standards.
1
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IS0 2431:1993(E)
5.1.2 Construction
3.4 dynamic viscosity: Ratio of the applied shear
stress to the velocity gradient.
The dimensions not specified, such as wall thickness,
NOTE 1 The SI unit for dynamic viscosity is the Pascal
shall be such that no distortion of the cup can occur
second (Pas). The traditional unit is the centipoise (cP);
in use. The external shape shown in figure 1 is rec-
1 cP = 1 mPas.
ommended, but may be modified for convenience of
use, or manufacture, provided that the protruding jet
3.5 kinematic viscosity: Ratio of the dynamic vis- of the cup is protected from accidental damage as far
cosity to the density of the liquid.
as possible by an external protective sleeve. Such a
protective sleeve shall not be immediately adjacent to
NOTE 2 The SI unit for kinematic viscosity is the square
the jet, so as to prevent a capillary action when the
metre per second (m*/s). The traditional unit is the
material under test flows out.
centistokes (cSt); 1 cSt = 1 mm*/s.
Flow cups having a casing for temperature con-
NOTE 4
trol are preferred.
4 Temperature considerations
5.1.3 Finish
The effect of temperature on flow time is highly sig-
nificant with respect to application properties and The interior surfaces of the cups, including the orifice,
varies with the type of product. shall be smooth and free from turning marks,
crevices, ledges and burrs which may cause random
For international reference purposes, it is essential to
flow or trap sample or cleaning material.
standardize one test temperature and (23 + 0,s) “C is
specified in this International Standard. However, it NOTE 5 The standard of finish required is equivalent to
a maximum roughnessl) of not more than 0,5 pm.
may be more convenient to carry out comparative
testing at some other agreed temperature (for exam-
ple, 25 “C) because of prevailing temperature con-
ditions.
5.1.4 Calibration
For control by flow time, the test sample and flow cup
Dimensionally similar cups will give, with Newtonian
shall be conditioned to an agreed or specified tem-
liquids, similar flow times, provided that the tempera-
perature and it shall be ensured that the temperature
ture of testing is precisely the same. The use of such
variation does not exceed 0,5 “C during testing.
liquids to calibrate cups provides a useful means of
initially checking that dimensionally similar cups are
within the accepted tolerances of performance and
also for checking from time to time whether any wear
5 Apparatus
or damage has taken place sufficient to bring a cup
outside the accepted tolerances.
For calibration of any particular cup, use a standard
5.1 Flow cups
oil*) of known kinematic viscosity and draw a graph
of kinematic viscosity versus temperature from the
data given by the supplier for the oil.
5.1 .l Dimensions
Using the procedure described in clause 7, determine
The dimensions of the IS0 flow cups and the toler-
the flow time of the oil at a known temperature within
ances allowed in manufacture shall be as shown in
the range 20 “C to 30 “C, measured to the nearest
figure 1.
0,l “C.
NOTE 3 The most critical tolerance is the internal diam-
Record this flow time, which should be in the range
eter of the jet of the cup, because the flow time is inversely
30 s to 100 s and preferably near the mid-point of this
proportional to the fourth power of this dimension.
range, to an accuracy of 0,2 s.
The jet of the cup shall be made of stainless steel or
From the prepared graph, read the kinematic viscosity
sintered carbide, unless otherwise specified, and the
at the test temperature.
body of the cup shall be made of a material which is
Using the appropriate equation, calculate the flow
corrosion resistant and is not affected by the products
time corresponding to this kinematic viscosity.
to be tested.
Parameters, their values and general rules for specifying re-
I) In the sense defined in IS0 468:1982, Surface roughness -
quirements; i.e. the arithmetical mean deviation R, from the mean line of the profile.
2) Information on suppliers of suitable oils can be obtained from national standards organizations.
2
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IS0 2431:1993(E)
NOTE 6 The calibration curves plotted in figures 2 to 5 for
These calibration equations are as follows:
these equations are given for information only.
v = 0,443t - (200/t)
3-mm cup
If the two values of flow time obtained do not differ
v = 1,37t - (200/t)
4-mm cup
by more than 3 %, the cup is deemed satisfactory for
5-mm cup v = 3,28t - (220/t)
use.
6-mm cup v = 6,90t - (570/t)
Dimensions in millimetres,
unless otherwise indicated
[No radius;,
R,= 0,s
poq
Jet
Valued) for the given flow cups
Dimension
3-mm 4-mm 6-mm
CUP
CUP CUP
I
62,7 62,4 62,l
A 63
3 4 5 6
B
6 7 8
c 5
I
I) For tolerances, see the enlarged section of the jet.
I
Figure 1 - Flow cup
---------------------- Page: 7 ----------------------
50
I
% 40
0
iii
.-
>
U
.-
2 3
...
NORME
ISO
INTERNATIONALE
2431
Quatrième édition
1993-02-l 5
Peintures et vernis - Détermination du
temps d’écoulement au moyen de coupes
d’écoulement
Pain ts and vamishes - Determination of flow time by use of flow cups
Numéro de refkrence
ISO 2431:1993(F)
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ISO 2431:1993(F)
Avant-propos
L’ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération
mondiale d’organismes nationaux de normalisation (comités membres de
I’ISO). L’élaboration des Normes internationales est en général confiée aux
comités techniques de I’ISO. Chaque comité membre intéressé par une
étude a le droit de faire partie du comité technique cree a cet effet. Les
organisations internationales, gouvernementales et non gouvernemen-
tales, en liaison avec I’ISO participent également aux travaux. L’ISO colla-
bore étroitement avec la Commission électrotechnique internationale (CEI)
en ce qui concerne la normalisation électrotechnique.
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 co-
mites membres votants.
La Norme internationale ISO 2431 a éte élaborée par le comité technique
ISO/TC 35, Peintures et vernis, sous-comité SC 9, Méthodes générales
d’essais des peintures et vernis.
Cette quatrième édition annule et remplace la troisième édition
(ISO 2431:1984), dont elle constitue une révision technique.
L’annexe A de la présente Norme internationale est donnée uniquement
à titre d’information.
0 ISO 1993
Droits de reproduction réservés. Aucune partie de cette publication ne peut être reproduite
ni utilisée sous quelque forme que ce soit et par aucun procédé, électronique ou mécanique,
y compris la photocopie et les microfilms, sans l’accord écrit de l’éditeur.
Organisation internationale de normalisation
Case Postale 56 l CH-l 211 Genève 20 l Suisse
Imprimé en Suisse
ii
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ISO 2431:1993(F)
Introduction
La première édition de la présente Norme internationale, publiée en 1972,
prescrivait une seule coupe d’écoulement ayant un diamètre d’orifice de
4 mm. La deuxième édition prescrivait trois coupes d’écoulement ayant
des diamètres respectifs d’orifice de 3 mm, 4 mm et 6 mm. La troisième
édition corrigeait quelques erreurs des figures 2 et 4 ainsi que dans les
équations pour ces figures. La présente quatrième édition prescrit quatre
coupes ayant des diamètres respectifs d’orifice de 3 mm, 4 mm, 5 mm
et 6 mm.
Comme on le sait, de nombreux pays ont mis au point, au cours des ans,
leurs propres coupes d’écoulement normalisées et la difficulté d’établir
une corrélation entre celles-ci a abouti à une confusion considérable dans
la comparaison des valeurs. La normalisation d’un modèle perfectionné
de coupe d’écoulement a été préconisée après un examen attentif, par
un groupe d’étude expérimenté, du rôle des coupes d’écoulement dans
la mesure du temps d’écoulement des peintures, vernis et produits assi-
milés.
II est reconnu que ces temps d’écoulement ne sont reproductibles que
dans le cas des produits ayant les propriétés de fluides newtoniens ou
presque newtoniens. Cela limite effectivement leur utilisation pratique.
Néanmoins, pour des besoins de vérifications, ces coupes d’écoulement
peuvent servir dans de nombreux cas. Ainsi, la mesure du temps d’écou-
lement est souvent utilisée pour vérifier la consistance d’application.
Les peintures contiennent souvent des agents augmentant la viscosité de
manière à limiter leur écoulement. De telles peintures présentent des
propriétés anormales d’écoulement qui ne peuvent être correctement dé-
terminées qu’au moyen de viscosimètres fonctionnant .à des gradients de
vitesse élevés, comme ceux dkrits dans I’ISO 2884.
Les résines et vernis peuvent cependant présenter un écoulement
newtonien ou presque newtonien à des viscosités beaucoup plus élevées,
et, dans ce cas, les coupes d’écoulement peuvent fournir un moyen utile
de contrôle de la consistance à la fabrication et également à la livraison.
Pour répondre à ce besoin, la présente Norme internationale prescrit des
coupes d’écoulement valables jusqu’à des viscosités d’environ
700 mm*/s.
Des recommandations pour l’utilisation de coupes d’écoulement pour
de peinture sont donnkes dans
l’ajustement de la consistance
l’annexe A, à titre d’information.
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Page blanche
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NORME INTERNATIONALE
ISO 2431:1993(F)
Peintures et vernis - Détermination du temps
d’écoulement au moyen de coupes d’écoulement
ISO 1512: 1991, Peintures et vernis - Échantiilon-
1 Domaine d’application
nage des produits sous forme liquide ou en pâte.
1.1 La présente Norme internationale fait partie
ISO 1513:1992, Peintures et vernis - Examen et
d’une série de normes traitant de l’échantillonnage et
préparation des échantillons pour essais.
des essais des peintures, vernis et produits assimiles.
ISO 2884: 1974, Peintures et vernis - Détermination
de la viscosité des peintures à gradient de vitesse
1.2 La présente Norme internationale prescrit une
méthode pour la détermination du temps d’écou- élevé.
lement des peintures, vernis et produits assimilés qui
peut être utilisée pour contrôler la consistance. Une
méthode destinée a ajuster, à la température d’appli-
cation, la consistance à une valeur correcte est décrite
3 Définitions
dans l’annexe A.
Pour les besoins de la présente Norme internationale,
les définitions suivantes s’appliquent.
1.3 Quatre coupes d’écoulement, de dimensions
semblables, mais ayant des diamètres d’orifice de
3 mm, 4 mm, 5 mm et 6 mm, sont prescrites. La 3.1 temps d’écoulement: Temps qui s’écoule entre
méthode pour leur étalonnage est donnée. le moment où le produit essayé commence à couler
de l’orifice de la coupe remplie, et le moment où
l’écoulement du produit cesse d’être continu au voi-
1.4 La méthode est limitée aux produits dont la
sinage de l’orifice.
rupture d’écoulement de l’orifice de la coupe peut
être déterminée avec certitude. II est difficile de dé-
3.2 écoulement newtonien: Type d’écoulement
terminer et de reproduire ce point de rupture dans le
obtenu pour un matériau dans lequel le rapport de la
cas des matériaux présentant un temps d’écoulement
contrainte de cisaillement au gradient de vitesse est
supérieur à 100 s, en raison d’effets de ralentis-
indépendant du temps ou du gradient de vitesse.
sement.
Lorsque les variations de ce rapport sont faibles, I’ef-
fet sur la viscosité d’un brassage mécanique, tel que
2 Références normatives
l’agitation, est négligeable et le fluide est considéré
comme ayant un écoulement presque newtonien.
Les normes suivantes contiennent des dispositions
qui, par suite de la référence qui en est faite, consti-
tuent des dispositions valables pour la présente
3.3 écoulement anormal: Type d’écoulement ob-
Norme internationale. Au moment de la publication,
tenu avec un matériau dans lequel, à température
les éditions indiquées étaient en vigueur. Toute
constante, le rapport de la contrainte de cisaillement
norme est sujette à révision et les parties prenantes
au gradient de vitesse varie soit avec le temps, soit
des accords fondés sur la présente Norme internatio-
avec le gradient de vitesse.
nale sont invitées à rechercher la possibilité d’appli-
quer les éditions les plus récentes des normes Lorsque les variations de ce rapport sont faibles, I’ef-
fet sur la viscosité d’un brassage mécanique, tel que
indiquées ci-après. Les membres de la CEI et de I’ISO
l’agitation, est négligeable et le fluide est considéré
possèdent le registre des Normes internationales en
comme ayant un écoulement presque newtonien.
vigueur à un moment donné.
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ISO 2431:1993(F)
3.4 viscosité dynamique: Rapport de la contrainte coupe ne puisse se produire pendant l’usage. La
de cisaillement appliquée au gradient de vitesse. forme exterieure indiquée par la figure 1 est préconi-
sée, mais peut être modifiée pour la commodité
NOTE 1 Dans le système SI, l’unité de viscosité dynami-
d’emploi ou de fabrication à condition que I’ajutage
que est le pascal seconde (Pas). L’unité traditionnelle est
saillant de la coupe soit, autant que possible, protégé
le centipoise (cP); 1 CP = 1 mPas.
des avaries accidentelles par un manchon protecteur
externe. Un tel manchon protecteur ne doit pas être
3.5 viscosité cinématique: Rapport de la viscosité
immédiatement adjacent à I’ajutage, afin de prévenir
dynamique à la masse volumique du liquide.
une action capillaire lors de l’écoulement du produit
essaye.
NOTE 2 Dans le système SI, l’unité de viscosité ciné-
matique est le mètre carré par seconde (m2/s). L’unité tra-
NOTE 4 Des coupes d’écoulement ayant un boîtier pour
ditionnelle est le centistokes (cSt); 1 cSt = 1 mm2/s.
le contrôle de la température sont préférables.
4 Considérations sur la température
5.1.3 Finition
L’influence de la température sur le temps d’écou-
lement est hautement significative vis-à-vis des pro-
Les surfaces intérieures de la coupe, y compris I’ori-
priétés d’application et dépend du type de produit.
fice, doivent être lisses et exemptes de marques de
tournage, fentes, saillies et bavures, susceptibles de
Pour des questions d’arbitrage international, il est es-
causer un écoulement irrégulier ou de retenir un peu
sentiel de normaliser une température d’essai et la
d’échantillon ou de produit de nettoyage.
présente Norme internationale prescrit (23 + 0,s) “C.
II peut cependant se révéler plus pratique d’effectuer
NOTE 5 Le degré de fini exigé équivaut à une rugositél)
des essais comparatifs à une autre température
maximale de 0,5 prn.
agréée (par exemple 25 “C), par suite des conditions
de température existantes.
Pour le contrôle par le temps d’écoulement, la prati-
5.1.4 Étalonnage
que normale est de conditionner l’échantillon pour
essai et la coupe d’écoulement à une température
Des coupes de dimensions similaires donneront des
agréée ou prescrite et de s’assurer que la variation de
temps d’écoulement similaires avec des liquides
température ne dépasse pas 0,5 “C pendant l’essai.
newtoniens, à condition que la température d’essai
soit la même. L’emploi de tels liquides, pour étalonner
les coupes, fournit un enjeu utile pour vérifier, dès
5 Appareillage
l’origine, que des coupes de dimensions similaires
sont dans les limites de tolérance de performance
5.1 Coupes d’écoulement
admises, et, également, pour vérifier de temps à autre
si l’usure ou les dommages n’ont pas pris une impor-
5.1 .l Dimensions
tance susceptible de faire sortir la coupe des limites
de tolérances admises.
Les dimensions des coupes d’écoulement ISO et les
tolérances admises sont indiquées à la figure 1.
Pour l’étalonnage de toute coupe particuIiè.re, utiliser
2, de viscosité cinématique
une huile normalisée
NOTE 3 La tolérance la plus sévère est celle du diamètre
connue et tracer la courbe de la viscosité cinématique
intérieur de I’ajutage de la coupe, du fait que le temps
en fonction de la température à partir des données
d’écoulement est inversement proportionnel a la quatrième
indiquées par le fournisseur de I’huile.
puissance de cette dimension.
Utiliser le mode opératoire approprié décrit dans I’ar-
L’ajutage de la coupe doit être fabriqué en acier
ticle 7 pour déterminer le temps d’écoulement de
inoxydable ou en carbure fritté, sauf prescription
I’huile à une température connue comprise entre
contraire, et le corps de la coupe doit être fabriqué en
20 “C et 30 OC, mesurée à 0,l “C près.
un matériau résistant à la corrosion et non susceptible
d’être altéré par les produits à essayer.
Noter ce temps d’écoulement, qui doit être compris
entre 30 s et 100 s, de préférence au milieu de cet
5.1.2 Fabrication
intervalle, avec une précision de 0,2 s.
Les dimensions non prescrites, comme l’épaisseur de Noter la viscosité cinématique à la température d’es-
sai à partir de la courbe obtenue.
paroi, doivent être telles qu’aucune déformation de la
1) Selon la définition donnée dans I’ISO 468:1982, Rugosité de surface - Paramètres, leurs valeurs et les règles générales
de /a détermination des spécifications, c’est-à-dire l’écart moyen arithmétique R, du profil.
2) Toute information peut être obtenue auprés des organismes nationaux de normalisation.
2
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ISO 2431:1993(F)
NOTE 6 Les courbes d’étalonnage tracées sur les figures
À l’aide de l’équation appropriée, calculer le temps
2 à 5 pour ces équations sont données uniquement à titre
d’écoulement correspondant à la viscosité cinémati-
.
d’information.
que.
Ces équations d’étalonnage sont les suivantes:
Si les deux valeurs de temps d’écoulement obtenues
ne diffèrent pas de plus de 3 %, la coupe est consi-
v = 0,443t - (2OO/t)
Coupe de 3 mm :
dérée comme convenant à l’emploi.
v = 1,37t - (200/t)
Coupe de 4 mm :
Coupe de 5 mm : v = 3,28t - (22O/t)
v = 6,90t - (570/t)
Coupe de 6 mm :
Dimensions en millimétres,
sauf indication différente
R,= 0,s
Ajutage
Q, 56
I I
ValeursI) pour les coupes indiquées
I
Dimension
4 5 6
3
62,4 62,l
A 63 62,7
4 5 6
B 3
7 8
C 5 6
1) Pour les tolérances, voir le dessin de la section
agrandie de I’ajutage.
- Coupe d’écoulement
Figure 1
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ISO 2431:19
...
NORME
ISO
INTERNATIONALE
2431
Quatrième édition
1993-02-l 5
Peintures et vernis - Détermination du
temps d’écoulement au moyen de coupes
d’écoulement
Pain ts and vamishes - Determination of flow time by use of flow cups
Numéro de refkrence
ISO 2431:1993(F)
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ISO 2431:1993(F)
Avant-propos
L’ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération
mondiale d’organismes nationaux de normalisation (comités membres de
I’ISO). L’élaboration des Normes internationales est en général confiée aux
comités techniques de I’ISO. Chaque comité membre intéressé par une
étude a le droit de faire partie du comité technique cree a cet effet. Les
organisations internationales, gouvernementales et non gouvernemen-
tales, en liaison avec I’ISO participent également aux travaux. L’ISO colla-
bore étroitement avec la Commission électrotechnique internationale (CEI)
en ce qui concerne la normalisation électrotechnique.
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 co-
mites membres votants.
La Norme internationale ISO 2431 a éte élaborée par le comité technique
ISO/TC 35, Peintures et vernis, sous-comité SC 9, Méthodes générales
d’essais des peintures et vernis.
Cette quatrième édition annule et remplace la troisième édition
(ISO 2431:1984), dont elle constitue une révision technique.
L’annexe A de la présente Norme internationale est donnée uniquement
à titre d’information.
0 ISO 1993
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ni utilisée sous quelque forme que ce soit et par aucun procédé, électronique ou mécanique,
y compris la photocopie et les microfilms, sans l’accord écrit de l’éditeur.
Organisation internationale de normalisation
Case Postale 56 l CH-l 211 Genève 20 l Suisse
Imprimé en Suisse
ii
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ISO 2431:1993(F)
Introduction
La première édition de la présente Norme internationale, publiée en 1972,
prescrivait une seule coupe d’écoulement ayant un diamètre d’orifice de
4 mm. La deuxième édition prescrivait trois coupes d’écoulement ayant
des diamètres respectifs d’orifice de 3 mm, 4 mm et 6 mm. La troisième
édition corrigeait quelques erreurs des figures 2 et 4 ainsi que dans les
équations pour ces figures. La présente quatrième édition prescrit quatre
coupes ayant des diamètres respectifs d’orifice de 3 mm, 4 mm, 5 mm
et 6 mm.
Comme on le sait, de nombreux pays ont mis au point, au cours des ans,
leurs propres coupes d’écoulement normalisées et la difficulté d’établir
une corrélation entre celles-ci a abouti à une confusion considérable dans
la comparaison des valeurs. La normalisation d’un modèle perfectionné
de coupe d’écoulement a été préconisée après un examen attentif, par
un groupe d’étude expérimenté, du rôle des coupes d’écoulement dans
la mesure du temps d’écoulement des peintures, vernis et produits assi-
milés.
II est reconnu que ces temps d’écoulement ne sont reproductibles que
dans le cas des produits ayant les propriétés de fluides newtoniens ou
presque newtoniens. Cela limite effectivement leur utilisation pratique.
Néanmoins, pour des besoins de vérifications, ces coupes d’écoulement
peuvent servir dans de nombreux cas. Ainsi, la mesure du temps d’écou-
lement est souvent utilisée pour vérifier la consistance d’application.
Les peintures contiennent souvent des agents augmentant la viscosité de
manière à limiter leur écoulement. De telles peintures présentent des
propriétés anormales d’écoulement qui ne peuvent être correctement dé-
terminées qu’au moyen de viscosimètres fonctionnant .à des gradients de
vitesse élevés, comme ceux dkrits dans I’ISO 2884.
Les résines et vernis peuvent cependant présenter un écoulement
newtonien ou presque newtonien à des viscosités beaucoup plus élevées,
et, dans ce cas, les coupes d’écoulement peuvent fournir un moyen utile
de contrôle de la consistance à la fabrication et également à la livraison.
Pour répondre à ce besoin, la présente Norme internationale prescrit des
coupes d’écoulement valables jusqu’à des viscosités d’environ
700 mm*/s.
Des recommandations pour l’utilisation de coupes d’écoulement pour
de peinture sont donnkes dans
l’ajustement de la consistance
l’annexe A, à titre d’information.
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Page blanche
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NORME INTERNATIONALE
ISO 2431:1993(F)
Peintures et vernis - Détermination du temps
d’écoulement au moyen de coupes d’écoulement
ISO 1512: 1991, Peintures et vernis - Échantiilon-
1 Domaine d’application
nage des produits sous forme liquide ou en pâte.
1.1 La présente Norme internationale fait partie
ISO 1513:1992, Peintures et vernis - Examen et
d’une série de normes traitant de l’échantillonnage et
préparation des échantillons pour essais.
des essais des peintures, vernis et produits assimiles.
ISO 2884: 1974, Peintures et vernis - Détermination
de la viscosité des peintures à gradient de vitesse
1.2 La présente Norme internationale prescrit une
méthode pour la détermination du temps d’écou- élevé.
lement des peintures, vernis et produits assimilés qui
peut être utilisée pour contrôler la consistance. Une
méthode destinée a ajuster, à la température d’appli-
cation, la consistance à une valeur correcte est décrite
3 Définitions
dans l’annexe A.
Pour les besoins de la présente Norme internationale,
les définitions suivantes s’appliquent.
1.3 Quatre coupes d’écoulement, de dimensions
semblables, mais ayant des diamètres d’orifice de
3 mm, 4 mm, 5 mm et 6 mm, sont prescrites. La 3.1 temps d’écoulement: Temps qui s’écoule entre
méthode pour leur étalonnage est donnée. le moment où le produit essayé commence à couler
de l’orifice de la coupe remplie, et le moment où
l’écoulement du produit cesse d’être continu au voi-
1.4 La méthode est limitée aux produits dont la
sinage de l’orifice.
rupture d’écoulement de l’orifice de la coupe peut
être déterminée avec certitude. II est difficile de dé-
3.2 écoulement newtonien: Type d’écoulement
terminer et de reproduire ce point de rupture dans le
obtenu pour un matériau dans lequel le rapport de la
cas des matériaux présentant un temps d’écoulement
contrainte de cisaillement au gradient de vitesse est
supérieur à 100 s, en raison d’effets de ralentis-
indépendant du temps ou du gradient de vitesse.
sement.
Lorsque les variations de ce rapport sont faibles, I’ef-
fet sur la viscosité d’un brassage mécanique, tel que
2 Références normatives
l’agitation, est négligeable et le fluide est considéré
comme ayant un écoulement presque newtonien.
Les normes suivantes contiennent des dispositions
qui, par suite de la référence qui en est faite, consti-
tuent des dispositions valables pour la présente
3.3 écoulement anormal: Type d’écoulement ob-
Norme internationale. Au moment de la publication,
tenu avec un matériau dans lequel, à température
les éditions indiquées étaient en vigueur. Toute
constante, le rapport de la contrainte de cisaillement
norme est sujette à révision et les parties prenantes
au gradient de vitesse varie soit avec le temps, soit
des accords fondés sur la présente Norme internatio-
avec le gradient de vitesse.
nale sont invitées à rechercher la possibilité d’appli-
quer les éditions les plus récentes des normes Lorsque les variations de ce rapport sont faibles, I’ef-
fet sur la viscosité d’un brassage mécanique, tel que
indiquées ci-après. Les membres de la CEI et de I’ISO
l’agitation, est négligeable et le fluide est considéré
possèdent le registre des Normes internationales en
comme ayant un écoulement presque newtonien.
vigueur à un moment donné.
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ISO 2431:1993(F)
3.4 viscosité dynamique: Rapport de la contrainte coupe ne puisse se produire pendant l’usage. La
de cisaillement appliquée au gradient de vitesse. forme exterieure indiquée par la figure 1 est préconi-
sée, mais peut être modifiée pour la commodité
NOTE 1 Dans le système SI, l’unité de viscosité dynami-
d’emploi ou de fabrication à condition que I’ajutage
que est le pascal seconde (Pas). L’unité traditionnelle est
saillant de la coupe soit, autant que possible, protégé
le centipoise (cP); 1 CP = 1 mPas.
des avaries accidentelles par un manchon protecteur
externe. Un tel manchon protecteur ne doit pas être
3.5 viscosité cinématique: Rapport de la viscosité
immédiatement adjacent à I’ajutage, afin de prévenir
dynamique à la masse volumique du liquide.
une action capillaire lors de l’écoulement du produit
essaye.
NOTE 2 Dans le système SI, l’unité de viscosité ciné-
matique est le mètre carré par seconde (m2/s). L’unité tra-
NOTE 4 Des coupes d’écoulement ayant un boîtier pour
ditionnelle est le centistokes (cSt); 1 cSt = 1 mm2/s.
le contrôle de la température sont préférables.
4 Considérations sur la température
5.1.3 Finition
L’influence de la température sur le temps d’écou-
lement est hautement significative vis-à-vis des pro-
Les surfaces intérieures de la coupe, y compris I’ori-
priétés d’application et dépend du type de produit.
fice, doivent être lisses et exemptes de marques de
tournage, fentes, saillies et bavures, susceptibles de
Pour des questions d’arbitrage international, il est es-
causer un écoulement irrégulier ou de retenir un peu
sentiel de normaliser une température d’essai et la
d’échantillon ou de produit de nettoyage.
présente Norme internationale prescrit (23 + 0,s) “C.
II peut cependant se révéler plus pratique d’effectuer
NOTE 5 Le degré de fini exigé équivaut à une rugositél)
des essais comparatifs à une autre température
maximale de 0,5 prn.
agréée (par exemple 25 “C), par suite des conditions
de température existantes.
Pour le contrôle par le temps d’écoulement, la prati-
5.1.4 Étalonnage
que normale est de conditionner l’échantillon pour
essai et la coupe d’écoulement à une température
Des coupes de dimensions similaires donneront des
agréée ou prescrite et de s’assurer que la variation de
temps d’écoulement similaires avec des liquides
température ne dépasse pas 0,5 “C pendant l’essai.
newtoniens, à condition que la température d’essai
soit la même. L’emploi de tels liquides, pour étalonner
les coupes, fournit un enjeu utile pour vérifier, dès
5 Appareillage
l’origine, que des coupes de dimensions similaires
sont dans les limites de tolérance de performance
5.1 Coupes d’écoulement
admises, et, également, pour vérifier de temps à autre
si l’usure ou les dommages n’ont pas pris une impor-
5.1 .l Dimensions
tance susceptible de faire sortir la coupe des limites
de tolérances admises.
Les dimensions des coupes d’écoulement ISO et les
tolérances admises sont indiquées à la figure 1.
Pour l’étalonnage de toute coupe particuIiè.re, utiliser
2, de viscosité cinématique
une huile normalisée
NOTE 3 La tolérance la plus sévère est celle du diamètre
connue et tracer la courbe de la viscosité cinématique
intérieur de I’ajutage de la coupe, du fait que le temps
en fonction de la température à partir des données
d’écoulement est inversement proportionnel a la quatrième
indiquées par le fournisseur de I’huile.
puissance de cette dimension.
Utiliser le mode opératoire approprié décrit dans I’ar-
L’ajutage de la coupe doit être fabriqué en acier
ticle 7 pour déterminer le temps d’écoulement de
inoxydable ou en carbure fritté, sauf prescription
I’huile à une température connue comprise entre
contraire, et le corps de la coupe doit être fabriqué en
20 “C et 30 OC, mesurée à 0,l “C près.
un matériau résistant à la corrosion et non susceptible
d’être altéré par les produits à essayer.
Noter ce temps d’écoulement, qui doit être compris
entre 30 s et 100 s, de préférence au milieu de cet
5.1.2 Fabrication
intervalle, avec une précision de 0,2 s.
Les dimensions non prescrites, comme l’épaisseur de Noter la viscosité cinématique à la température d’es-
sai à partir de la courbe obtenue.
paroi, doivent être telles qu’aucune déformation de la
1) Selon la définition donnée dans I’ISO 468:1982, Rugosité de surface - Paramètres, leurs valeurs et les règles générales
de /a détermination des spécifications, c’est-à-dire l’écart moyen arithmétique R, du profil.
2) Toute information peut être obtenue auprés des organismes nationaux de normalisation.
2
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ISO 2431:1993(F)
NOTE 6 Les courbes d’étalonnage tracées sur les figures
À l’aide de l’équation appropriée, calculer le temps
2 à 5 pour ces équations sont données uniquement à titre
d’écoulement correspondant à la viscosité cinémati-
.
d’information.
que.
Ces équations d’étalonnage sont les suivantes:
Si les deux valeurs de temps d’écoulement obtenues
ne diffèrent pas de plus de 3 %, la coupe est consi-
v = 0,443t - (2OO/t)
Coupe de 3 mm :
dérée comme convenant à l’emploi.
v = 1,37t - (200/t)
Coupe de 4 mm :
Coupe de 5 mm : v = 3,28t - (22O/t)
v = 6,90t - (570/t)
Coupe de 6 mm :
Dimensions en millimétres,
sauf indication différente
R,= 0,s
Ajutage
Q, 56
I I
ValeursI) pour les coupes indiquées
I
Dimension
4 5 6
3
62,4 62,l
A 63 62,7
4 5 6
B 3
7 8
C 5 6
1) Pour les tolérances, voir le dessin de la section
agrandie de I’ajutage.
- Coupe d’écoulement
Figure 1
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ISO 2431:19
...
Questions, Comments and Discussion
Ask us and Technical Secretary will try to provide an answer. You can facilitate discussion about the standard in here.