ISO 5636-3:1984
(Main)Paper and board — Determination of air permeance (medium range) — Part 3: Bendtsen method
Paper and board — Determination of air permeance (medium range) — Part 3: Bendtsen method
Papier et carton — Détermination de la perméabilité à l'air (valeur moyenne) — Partie 3: Méthode Bendtsen
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International Standard @ 563613
INTERNATIONAL ORGANIZATION FOR STANDARDIZATION*MEXflYHAPOflHAR OPrAHH3AUHR no CTAHflAPTH3AUMH.ORGANISATlON INTERNATIONALE DE NORMALISATION
Paper and board - Determination of air permeance
(medium range) -
Part 3 : Bendtsen method
Papier et carton - Détermination de la perméabilité à l'air (valeur moyenne) - Partie 3 : Méthode Bendtsen
First edition - 1984-07-15
UDC 676.3/.7 : 620.165.29 Ref. No. IS0 5636/3-1984 (E)
Descriptors : paper, paperboards, tests, determination, air permeability, test equipment.
Price based on 7 pages
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Foreword
IS0 (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of
national standards bodies (IS0 member bodies). The work of developing International
Standards is carried out through IS0 technical committees. Every member body
interested in a subject for which a technical committee has been authorized 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.
Draft International Standards adopted by the technical committees are circulated to
the member bodies for approval before their acceptance as International Standards by
the IS0 Council.
International Standard IS0 5636/3 was developed by Technical Committee ISO/TC 6,
Paper, board and pulps, and was circulated to the member bodies in March 1983.
It has been approved by the member bodies of the following countries :
Australia India Sweden
Austria Italy Switzerland
Belgium Kenya Tanzania
Brazil Korea, Rep. of Turkey
Bulgaria Netherlands United Kingdom
Canada New Zealand USA
Norway
China USSR
Czechoslovakia Poland Venezuela
Egypt, Arab Rep. of Romania
Finland South Africa, Rep. of
Germany, F.R. Spain
No member body expressed disapproval of the document.
0 International Organization for Standardization, 1984 O
Printed in Switzerland
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INTERNATIONAL STANDARD IS0 5636/3-1984 (E)
Paper and board - Determination of air permeance
(medium range) -
Part 3 : Bendtsen method
3 References
O Introduction
IS0 186, Paper and board - Sampling for testing.
This International Standard specifies methods of measuring the
rate of flow of air through unit area of a sheet of paper or
IS0 187, Paper and board - Conditioning of samples.
board, under unit pressure difference. The measurements may
be made with any apparatus which complies with the specifica-
IS0 563611, Paper and board - Determination of air per-
tions given in this International Standard.
meance (medium range) - Part I : General method.
IS0 5636/1 specifies basic requirements for the apparatus and
general operating procedures. Other parts specify detailed re-
4 Definition
quirements and operating procedures applicable to specific
types of apparatus.
For the purpose of this International Standard, the following
definition applies.
air permeance : The mean flow of air through unit area under
unit pressure difference in unit time, under specified condi-
1 Scope
tions.
This part of IS0 5636 specifies the method of determining the
air permeance of paper and board in the medium air permeance It is expressed in micrometres per pascal second
11 ml/(mz.Pa.s) = 1 pm/(Pa.s)l.
range using the Bendtsen apparatus.
5 Principle
Clamping a test piece between a circular gasket and an annular
2 Field of application
flat surface of known dimensions, with the absolute air
The method is applicable to papers and boards having air per- pressure on one side of the test area of the test piece equivalent
meances between 0,35 and 15 um/(Pa.s). The method is un- to atmospheric pressure and the difference in pressure between
suitable for rough surfaced papers and boards, such as creped the two sides of the test piece maintained at a small but
and corrugated papers, which cannot be securely clamped to substantially constant value during the test. Determination of
avoid leakage. the flow of air through the test area in a specified time.
1
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IS0 5636/3-1984 (E)
6 Apparatus NOTE - Other methods of measuring flow rate are permitted provided
they can be shown to meet the accuracy requirements of this part of
IS0 5636. If such a method is used, it should be described in the test
The apparatus consists of a compressor and pressure stabiliz-
report.
ing reservoir to supply air, a flow meter with a pressure control-
ling device and a measuring head (see figure 1 ).
6.5 Measuring head
Annex A gives details of the care and maintenance of Bendtsen
testers.
The measuring head consists of a device in which the test piece
is clamped between an annular flat surface and a circular rubber
gasket. Both the annular ring and the gasket shall be of such
6.1 Compressor
dimensions that the test area of the test piece enclosed by
either of them is 10,O k 0,2 cm2. The tubing used to connect
The compressor shall generate air at a pressure of about
the head to the flow meter shall be made of rubber or plastics
127 kPa. If necessary, filters shall be provided to ensure that
material, 7 mm in internal diameter and 9 mm in external
the air is clean and free of oil.
diameter.
6.2 Pressure stabilizing reservoir
The pressure stabilizing reservoir shall have a volume of about
7 Sampling
10 litres and shall be installed between the compressor and the
flow meter. Sampling shall be carried out in accordance with IS0 186.
6.3 Manostat
8 Conditioning
The air pressure shall be controlled by a manostat at the inlet of
the flow meter. Most Bendtsen instruments are provided with
Conditioning shall be carried out in accordance with IS0 187.
three interchangeable manostat weights which control the
air pressure at 0,74 k 0,Ol kPa, 1,47 k 0,02 kPa and
2,20 f 0,03 kPa. The nominal air pressure should be marked
on each weight. However, the standard pressure is 1,47 kPa
9 Preparation of test pieces
and this manostat weight shall be used when testing in accor-
dance with this part of IS0 5636.
The part of the test piece which will become the test area shall
not be handled during preparation and testing.
6.4 Flow meter
Not less than ten test pieces shall be cut and their two surfaces
identified, for example top side and wire side. The minimum
The flow meter shall be fitted with variable area flow meters
size of the test piece shall be 50 mm x 50 mm. The test area
which offer optional flow rate measurements in the ranges
shall be free from folds, wrinkles, holes, watermarks, or defects
5 to 150, 50 to 500 and, on some instruments, 300 to
normally not inherent in the paper or board.
3 000 ml/min. These three variable area flow meters shall be
capable of being read to within 2, 5 and 20 ml/min respectively.
Three capillary tubes shall be provided for calibration of the
10 Procedure
flow meter, one for each variable area flow meter. The capillary
tubes shall themselves be accurately calibrated against a
reliable standard (for example a soap film meter) under the
10.1 Test atmosphere
same pressure difference as that in the measuring head. (An-
nex B gives details of calibration of the flow meter and variable
Testing shall be carried out under the same atmospheric condi-
area flow meter tubes.) tions used to condition the test pieces (see clause 8).
C
n n n-
--t -tdkA
A : Compressor
D
B : Pressure stabilizing reservoir
A B
C : Manostat
D : Central unit
E : Manometer
F : Sample clamping device
Figure 1 - Circuit diagram of test apparatus
2
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IS0 5636/3-1984 (E)
10.2 Determination 10.2.8 After completing the tests, remove the manostat
weight and then switch off the compressor.
10.2.1 Place the instrument on a rigid level bench.
11 Expression of results
Level the instrument by means of the two front feet.
11.1 Calculation of air permeance (Pl
Start the compressor and ensure that no vibration can cause
erroneous readings.
Convert to give the air permeance (Pl of each test piece, in
micrometres per pascal second, by means of the formula
10.2.2 Decide which variable area flow meter will be used for
the test, selecting, when possible, the variable area flow meter
q
0,0113
which will give a reading less than 80 % of the scale with the
1,47 kPa manostat weight. Air flows less than 30 ml/min are
where q is the rate of flow of air, expressed in millilitres, per
not recommended. Do not use air flows above 1 200 ml/min,
minute, passing through the test area.
because at high air flows the pressure drop between the flow
meter and the measuring head can be sufficient to render the
11.2 Arithmetic mean
calibration of the variable area flow meter invalid.
Calculate the arithmetic mean of the air permeance, in
Set the valves at the bottom of the variable area flow meters to
micrometres per pascal second, to two significant figures. If
deliver through the selected variable area flow meter. When the
there is evidence of a significant difference between the results
air flow has started, gently place the 1,47 kPa manostat weight
for each direction of air flow through the test piece, a separate
on the shaft and start it spinning. Jt should continue to spin
mean for each shall be calculated.
slowly and smoothly.
NOTE - The manostat weight should not be placed on the shaft until
11.3 Standard deviation
after the air flow has started and should be removed before the air flow
is stopped.
Calculate the standard deviation or coefficient of variation of
the air permeance for all replicate test results to two significant
10.2.3 Set the valve at the outlet of the flow meter to deliver figures.
through the larger (upper) outlet and connect the measuring
head to this outlet using not more than 700 mm of tubing. (A
12 Test report
longer length of tubing results in a significant pressure drop be-
tween the flow meter and the head.)
The test report shall include the following information :
10.2.4 Verify the calibration of the variable area flow meter by
a) a reference to this part of IS0 5636;
temporarily replacing th@ measuring head with the appropriate
capillary tube. The air flow reading should agree with the cor-
b) the date and place of testing;
rect reading for that capillary to within k 5 %.
c) all the information necessary for the complete iden-
tification of the sample;
10.2.5 With the head again connected to the flow meter,
clamp a smooth non metallic rigid plate against the gasket and
d) the type of instrument used;
check that the rotor of the variable area flow meter comes to
rest at the bottom of the variable area flow meter. If not, check
e) the temperature and relative humidity during the test;
the measuring h
...
\
I
Norme internationale @I 563613
INTERNATIONAL ORGANIZATION FOR STANOARDIZATlON.MEm~YHAPO~HAR OPr AHHJAUMR Il0 CTAHAAPTH3AUMH.ORGANlSATlON INTERNATIONALE DE NORMALISATION
Papier et carton - Détermination de la perméabilité à
l'air (valeur moyenne) -
Partie 3 : Méthode Bendtsen
Paper and board - Determination of air permeance (medium range) - Part 3 : Bendtsen method
Première édition - 1984-07-15
CDU 676.3/.7 : 620.165.29 Réf. no : IS0 !%36/3-1984 (FI
Descripteurs : papier, carton, essai, détermination, perméabilité à l'air, matériel d'essai.
Prix basé sur 7 pages
I
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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 confiée aux comités techniques de I'ISO. Chaque
comité membre intéressé par une étude a le droit de faire partie du comité technique
correspondant. Les organisations internationales, gouvernementales et non gouverne-
mentales, en liaison avec I'ISO, participent également aux travaux.
Les projets de Normes internationales adoptés par les comités techniques sont soumis
aux comités membres pour approbation, avant leur acceptation comme Normes inter-
I'ISO.
nationales par le Conseil de
La Norme internationale IS0 5636/3 a été élaborée par le comité technique ISO/TC 6,
Papiers, cartons et pâtes, et a été soumise aux comités membres en mars 1983.
Les comités membres des pays suivants l'ont approuvée :
Allemagne, R.F. Égypte, Rép. arabe d'
Roumanie
Afrique du Sud, Rép. d' Espagne
Royaume-Uni
Suède
Australie Finlande
Suisse
Autriche Inde
Tanzanie
Belgique Italie
Brésil Kenya Tchécoslovaquie
Turquie
Bulgarie Norvège
URSS
Canada Nouvelle-Zélande
USA
Chine Pays-Bas
Venezuela
Corée, Rép. de Pologne
Aucun comité membre ne l'a désapprouvée.
0 Organisation internationale de normalisation, 1984 O
Imprimé en Suisse
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I
IS0 5636/3-1984 (F)
NORM E I NTE R NAT1 O NA LE
Papier et carton - Détermination de la perméabilité à
l’air (valeur moyenne) -
Partie 3 : Méthode Bendtsen
O Introduction 3 Références
La présente Norme internationale spécifie des méthodes de IS0 186, Papier et carton - Échantillonnage pour essais.
mesurage de la vitesse de passage de l’air au travers d’une unité
de surface d’une feuille de papier ou de carton, sous une unité
IS0 187, Papier et carton - Conditionnement des échan-
de différence de pression. Le mesurage peut être effectué avec tillons.
tout appareil qui répond aux spécifications de la présente
Norme internationale. IS0 5636/ 1, Papier et carton - Détermination de la perméabi-
à l’air (valeur moyenne) - Partie 1 : Méthode générale.
lité
L‘ISO 5636/1 donne les spécifications de base des appareils
d’essai et des modes opératoires.
4 Définition
Les autres parties donnent les détails nécessaires et les modes
opératoires à suivre, applicables aux types d’appareils spécifiés. Dans le cadre de la présente Norme internationale, la définition
suivante est applicable.
perméabilité A l’air : Volume d’air moyen traversant une unité
de surface sous une unité de différence de pression par unité de
1 Objet
temps, dans des conditions spécifiées.
La présente partie de I’ISO 5636 spécifie la méthode de déter-
Elle est exprimée en micromètres par pascal seconde
mination de la perméabilité à l’air d’un papier ou d’un carton,
il ml/(m*.Pa.s) = 1 pm/iPa.s)l.
dans les valeurs moyennes, à l’aide de l‘appareil Bendtsen.
5 Principe
2 Domaine d’application
Fixation d‘une éprouvette entre un joint circulaire et une sur-
face plane en forme de couronne, de dimensions connues, la
La méthode est applicable aux papiers et aux cartons dont la
perméabilité à l’air est située entre O,% et 15 l-tm/lPa.s). pression d’air absolue sur une face de la surface d’essai de
l‘éprouvette équivalant à la pression atmosphérique et la diffé-
La méthode n’est pas applicable aux papiers et aux cartons rence de pression entre les deux faces de l‘éprouvette étant
maintenue tout au long de l’essai à une valeur faible mais signi-
dont la surface est rugueuse, tels que les papiers crêpés ou
ondulés, qui ne peuvent pas être convenablement fixés pour ficative et constante. Mesurage du volume d’air traversant la
surface d‘essai dans un temps spécifié.
éviter des fuites.
1
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IS0 5636/3-1984 (FI
6 Appareillage NOTE - D'autres méthodes de mesurage du débit peuvent être utili-
sées, pourvu qu'elles permettent les mêmes précisions de mesurages
que celles spécifiées dans la présente partie de 1'1.50 5636. Si une telle
L'appareil comprend un compresseur et un réservoir stabilisa-
méthode est utilisée, sa description doit en être faite dans le procès-
teur de pression fournisseur d'air, un débitmètre avec un dispo-
verbal d'essai.
sitif de contrôle de pression et une tête de mesure (voir
figure 1).
6.5 Tête de mesure
L'annexe A donne des détails sur l'entretien et la maintenance
des appareils Bendtsen.
La tête de mesure consiste en un dispositif dans lequel I'éprou-
vette est fixée entre une couronne ayant une face plane et un
joint circulaire en caoutchouc. La couronne et le joint doivent
6.1 Compresseur
tous deux avoir des dimensions telles que la surface d'essai de
l'éprouvette ainsi délimitée soit de 10,O & 0,2 cm? Le tube uti-
Le compresseur doit fournir de l'air comprimé à environ
lisé pour relier la tête de mesure au débitmètre doit être en
127 kPa. Si nécessaire, utiliser des filtres afin de s'assurer que
caoutchouc ou en matière plastique, et avoir un diamètre inté-
l'air est propre et exempt d'huile.
rieur de 7 mm et un diamètre extérieur de 9 mm.
6.2 Réservoir stabilisateur de pression
7 Échantillonnage
Le réservoir stabilisateur de pression doit avoir un volume de
10 litres environ et doit être placé entre le compresseur et le
L'échantillonnage doit être effectué selon les dispositions de
débitmètre.
I'ISO 186.
6.3 Manostat
8 Conditionnement
La pression d'air doit être contrôlée par un manostat à l'arrière
du débitmètre. La plupart des appareils Bendsten sont munis
Le conditionnement doit être effectué selon les dispositions de
de trois manostats interchangeables de charges différentes I'ISO 187.
qui contrôlent la pression de l'air à 0,74 0,Ol kPa,
1,47 -t 0,02 kPa et 2,20 k 0,03 kPa. La pression d'air nomi-
nale doit être marquée sur chaque manostat. Cependant, la
9 Préparation des éprouvettes
pression normalisée est de 1,47 kPa et ce manostat doit être
utilisé lorsque l'essai est effectué conformément à la présente
La partie de l'éprouvette servant de surface d'essai ne doit pas
partie de I'ISO 5636. être touchée au cours de la préparation ou de l'essai.
Pas moins de dix éprouvettes doivent être prélevées et leurs
6.4 Débitmètre
deux faces doivent être identifiées, par exemple face supé-
rieure, face toile. Les dimensions minimales de l'éprouvette doi-
Le débitmètre doit être muni de sections variables de mesure de
vent être de 50 mm x 50 mm. La surface d'essai ne doit pas
façon à permettre des mesures de débits dans les gammes de
comporter de plis, ondulations, trous, filigranes ou défauts nor-
5 à 150 ml/min à 2 ml/min près, 50 à 500 ml/min à 5 ml/min
malement non inhérents au papier ou au carton.
près et, sur certains instruments, 300 à 3 O00 ml/min à
20 ml/min près.
10 Mode opératoire
Trois tubes capillaires doivent permettre l'étalonnage du débit-
mètre, un tube pour chaque gamme de débit. Les tubes capil-
laires doivent eux-mêmes être étalonnés avec précision avec un 10.1 Atmosphère d'essai
étalon de référence (par exemple une pellicule de savon) sous la
même différence de pression que celle au niveau de la tête de
L'essai doit être effectué dans la même atmosphère que celle
lecture. (L'annexe B donne les détails pour l'étalonnage du utilisée pour le conditionnement des éprouvettes (voir
débitmètre et des tubes pour les surfaces variables de mesure.) chapitre 8).
A : Compresseur
B : Réservoir stabilisateur de pression
C : Manostat
D : Unité centrale
E : Manomètre
F : Dispositif de fixation de l'éprouvette
Figure 1 - Schéma du circuit dans l'appareil d'essai
2
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IS0 5636/3-1984 (F)
10.2.8 A la fin des essais, enlever le manostat et arrêter le
10.2 Détermination
compresseur.
10.2.1 Placer l'appareil sur un bâti rigide et horizontal.
11 Expression des résultats
Mettre l'appareil à niveau au moyen des deux pieds avant.
Calcul de la perméabilité à l'air (P)
11.1
Mettre le compresseur en marche et s'assurer qu'il n'entraîne
aucune vibration pouvant conduire à des lectures erronnées.
Convertir les résultats pour donner la perméabilité à l'air IP) de
chaque éprouvette, en micromètres par pascal seconde, à l'aide
10.2.2 Décider quel débitmètre à section variable il faut utiliser
de la formule
la section qui permet une
pour l'essai, en choisissant si possible
lecture en dessous des 80 % de l'échelle pour une charge de
0,011 3 q
1,47 kPa. Des débits d'air inférieurs à 30 ml/min ne sont pas
recommandés. Ne pas utiliser un débit d'air supérieur à
où q est le débit d'air, exprimé en millilitres par minute, passant
1 200 ml/min car, à des débits élevés, la différence de pression
au travers de la surface d'essai.
entre le débitmètre et la tête de mesure peut être suffisante
pour que le calibrage de la section variable du débitmètre ne
11.2 Moyenne arithmétique
soit pas valable.
Calculer la moyenne arithmétique de la perméabilité à l'air, en
Régler les vannes à la base du débitmètre pour laisser passer
micromètres par pascal seconde, avec deux chiffres significa-
l'air au travers de la section variable du débitmètre choisi. Dès
tifs. Si, à l'évidence, il y a une différence significative entre les
formation d'un écoulement d'air, placer, en douceur, la charge
résultats pour chacun des sens de passage du débit d'air sur
régulatrice de pression de 1,47 kPa sur le support et commen-
l'éprouvette, calculer une moyenne séparée pour chaque sens
à le faire tourner. II doit continuer à tourner lentement et
cer
de passage.
régulièrement.
NOTE - Le manostat doit être placé après formation de l'écoulement
11.3 Écart-type
d'air; il doit être retiré avant que l'écoulement d'air s'arrête.
Calculer l'écart-type ou le coefficient de variation de la perméa-
bilité à l'air pour tous les résultats relevés, avec deux chiffres
10.2.3 Régler la vanne de sortie du débitmètre pour laisser
significatifs.
passer l'air par la sortie supérieure (la plus large) et relier la tête
de mesure à cette sortie à l'aide d'un tuyau de longueur maxi-
male 700 mm. (Une plus grande longueur de tuyau entraîne une
12 Procès-verbal d'essai
chute de pression significative entre le débitmètre et la tête de
mesure. 1
Le procès-verbal d'essai doit mentionner les indications suivan-
tes :
10.2.4 Vérifier l'étalonnage du débitmètre à section variable
en replacant temporairement la tête de mesure avec le tube une référence à la présente partie de I'ISO 5636;
a)
capillaire approprié. Le débit d'air relevé doit correspondre au
relevé exact pour ce tube capillaire à f 5 %.
la date et le lieu de l'essai;
b)
c) toutes les informations nécessaires à l'identification
10.2.5 La tête de mesure étant de nouveau reliée au débitmè-
complète de l'éprouvette;
tre, fixer une plaque rigide non métallique et lisse contre le joint
et vérifier que le rotor du débitmètre à section variable vient
d) le type d'appareil utilisé;
s'arrêter au bas du débitmètre à section variable. Si tel n'est pas
le cas, vérifier la tête de mesure et rechercher les fuites, comme
la température et l'humidité relative au cours de l'essai;
e)
indiqué dans l'annexe A, chapitre A. 1.
f) le nombre d'éprouvettes essayées;
10.2.6 Fixer l'éprouvette entre la plaque et le joint. Noter la
variation du relevé fait sur le débitmètre à section variable,
la charge régulatrice de pression utilisée, si elle est
g)
effectué 5 s au moi
...
Questions, Comments and Discussion
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