Textiles — Determination of fabric deformability by forced mechanical distension

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.

Textiles — Détermination de la déformabilité des étoffes par distension forcée mécaniquement

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.

General Information

Status
Published
Publication Date
13-Dec-2020
Current Stage
6060 - International Standard published
Start Date
14-Dec-2020
Completion Date
14-Dec-2020
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ISO 21765:2020 - Textiles -- Determination of fabric deformability by forced mechanical distension
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ISO 21765:2020 - Textiles -- Détermination de la déformabilité des étoffes par distension forcée mécaniquement
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Standards Content (sample)

INTERNATIONAL ISO
STANDARD 21765
First edition
2020-12
Textiles — Determination of fabric
deformability by forced mechanical
distension
Textiles — Détermination de la déformabilité des étoffes par
distension forcée mécaniquement
Reference number
ISO 21765:2020(E)
ISO 2020
---------------------- Page: 1 ----------------------
ISO 21765:2020(E)
COPYRIGHT PROTECTED DOCUMENT
© ISO 2020

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Website: www.iso.org
Published in Switzerland
ii © ISO 2020 – All rights reserved
---------------------- Page: 2 ----------------------
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 iii
---------------------- Page: 3 ----------------------
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 © 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 and textile products,

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 v
---------------------- Page: 5 ----------------------
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 © 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
© ISO 2020 – All rights reserved 1
---------------------- Page: 7 ----------------------
ISO 21765:2020(E)
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

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

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.

2 © ISO 2020 – All rights reserved
---------------------- Page: 8 ----------------------
ISO 21765:2020(E)
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 are 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 are determined. For knitted fabrics, the area and proportion of

the gaps is determined. For nonwovens, the anisotropy and thinning-out are 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

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

© ISO 2020 – All rights reserved 3
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ISO 21765:2020(E)

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
4 © ISO 2020 – All rights reserved
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ISO 21765:2020(E)
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

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.

© ISO 2020 – All rights reserved 5
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ISO 21765:2020(E)

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.

1) For 0°/90° architectures, 45° angle steps are to be provided (0°, 45°, 90°, 135°):

4 directions / 8 images

2) For 0°/+60°/-60° architectures, 30° angle steps are to be provided: 6 directions / 12 images

3) 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

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

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.

6 © ISO 2020 – All rights reserved
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ISO 21765:2020(E)

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 %) is

included in the ISO 139.

At each individual level, the force measurement and the image recording of the surface of the test

...

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
---------------------- Page: 1 ----------------------
ISO 21765:2020(F)
DOCUMENT PROTÉGÉ PAR COPYRIGHT
© ISO 2020

Tous droits réservés. Sauf prescription différente ou nécessité dans le contexte de sa mise en œuvre, 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, 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.

ISO copyright office
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CH-1214 Vernier, Genève
Tél.: +41 22 749 01 11
E-mail: copyright@iso.org
Web: www.iso.org
Publié en Suisse
ii © ISO 2020 – Tous droits réservés
---------------------- Page: 2 ----------------------
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

© ISO 2020 – Tous droits réservés iii
---------------------- Page: 3 ----------------------
ISO 21765:2020(F)

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

iv © ISO 2020 – Tous droits réservés
---------------------- Page: 4 ----------------------
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.
© ISO 2020 – Tous droits réservés v
---------------------- Page: 5 ----------------------
ISO 21765:2020(F)
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.
vi © ISO 2020 – Tous droits réservés
---------------------- Page: 6 ----------------------
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

© ISO 2020 – Tous droits réservés 1
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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

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

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
2 © ISO 2020 – Tous droits réservés
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ISO 21765:2020(F)
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.
© ISO 2020 – Tous droits réservés 3
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ISO 21765:2020(F)
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

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
4 © ISO 2020 – Tous droits réservés
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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

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.
© ISO 2020 – Tous droits réservés 5
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ISO 21765:2020(F)

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)
COPYRIGHT PROTECTED DOCUMENT
© ISO 2020

All rights reserved. Unless otherwise specified, or required in the context of its implementation, no part of this publication may

be reproduced or utilized otherwise in any form or by any means, electronic or mechanical, including photocopying, or posting

on the internet or an intranet, without prior written permission. Permission can be requested from either ISO at the address

below or ISO’s member body in the country of the requester.
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CH-1214 Vernier, Geneva
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Published in Switzerland
ii PROOF/ÉPREUVE © ISO 2020 – All rights reserved
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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
---------------------- Page: 3 ----------------------
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
---------------------- Page: 4 ----------------------
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
---------------------- Page: 5 ----------------------
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
---------------------- Page: 6 ----------------------
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
© ISO 2020 – All rights reserved PROOF/ÉPREUVE 1
---------------------- Page: 7 ----------------------
ISO 21765:2020(E)
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

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

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

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

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

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

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 %)

...

Questions, Comments and Discussion

Ask us and Technical Secretary will try to provide an answer. You can facilitate discussion about the standard in here.