ISO 16101:2004
(Main)Packaging — Transport packaging for dangerous goods — Plastics compatibility testing
Packaging — Transport packaging for dangerous goods — Plastics compatibility testing
ISO 16101:2004 specifies the requirements and test methods for compatibility testing of polyethylene based plastics packagings and composite packagings with plastic inners containing liquids. The testing involves storage with the packaged substance, or with a standard liquid as defined in Annex A. Annex B describes small scale laboratory tests which may be used to determine the assimilation of those products to be carried with the standard liquids.
Emballages — Emballages pour le transport des marchandises dangereuses — Essais de compatibilité des matières plastiques
L'ISO:16101:2004 spécifie les exigences et les méthodes d'essai pour vérifier la compatibilité des emballages en plastique à base de polyéthylène et des emballages composites dont les récipients intérieurs en plastique contiennent des liquides. L'essai implique le stockage avec la substance emballée ou avec un liquide standard tel que défini dans l'Annexe A. L'Annexe B décrit des essais en laboratoire sur éprouvettes qui peuvent être utilisés pour déterminer l'assimilation de ces produits aux liquides standard. NOTE Il convient d'utiliser conjointement la présente norme avec une ou plusieurs des réglementations internationales présentées dans la bibliographie.
General Information
Relations
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Standards Content (Sample)
INTERNATIONAL ISO
STANDARD 16101
First edition
2004-09-15
Packaging — Transport packaging for
dangerous goods — Plastics
compatibility testing
Emballages — Emballages pour le transport des marchandises
dangereuses — Essais de compatibilité des matières plastiques
Reference number
ISO 16101:2004(E)
©
ISO 2004
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ISO 16101:2004(E)
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ISO 16101:2004(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.
International Standards are drafted in accordance with the rules given in the ISO/IEC Directives, Part 2.
The main task of technical committees is to prepare International Standards. Draft International Standards
adopted by the technical committees are circulated to the member bodies for voting. Publication as an
International Standard requires approval by at least 75 % of the member bodies casting a vote.
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.
ISO 16101 was prepared by the European Committee for Standardization (CEN) in collaboration with
Technical Committee ISO/TC 122, Packaging, Subcommittee SC 3, Performance requirements and tests for
means of packaging, packages and unit loads, in accordance with the Agreement on technical cooperation
between ISO and CEN (Vienna Agreement).
Throughout the text of this document, read “.this European Standard.” to mean “.this International
Standard.”.
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ISO 16101:2004(E)
Contents
page
Foreword.v
Introduction .vi
1 Scope .1
2 Normative references .1
3 Terms and definitions .1
4 Test requirements.2
5 Selection and preparation of test packagings.3
6 Facilities for testing.5
7 Conditioning procedures.6
8 Permeability testing.8
Annex A (normative) Standard liquids and applicability to polyethylene types .9
Annex B (normative) Small scale laboratory tests to assess packaged substances against standard
liquids .12
Annex C (informative) Assimilation of packaged substance to standard liquids .30
Bibliography .67
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ISO 16101:2004(E)
Foreword
This document (EN ISO 16101:2004) has been prepared by CEN /TC 261, "Packaging", the secretariat of which is
held by AFNOR, in collaboration with ISO/TC 122 "Packaging".
This European Standard shall be given the status of a national standard, either by publication of an identical text or
by endorsement, at the latest by March 2005, and conflicting national standards shall be withdrawn at the latest by
March 2005.
This document has been prepared under a mandate given to CEN by the European Commission and the European
Free Trade Association, and supports the objectives of the framework Directives on Transport of Dangerous Goods.
This European Standard has been submitted for reference into the RID and/or in the technical annexes of the ADR.
Therefore in this context the standards listed in the normative references and covering basic requirements of the
RID/ADR not addressed within the present standard are normative only when the standards themselves are
referred to in the RID and/or in the technical annexes of the ADR.
According to the CEN/CENELEC Internal Regulations, the national standards organizations of the following
countries are bound to implement this European Standard: Austria, Belgium, Cyprus, Czech Republic, Denmark,
Estonia, Finland, France, Germany, Greece, Hungary, Iceland, Ireland, Italy, Latvia, Lithuania, Luxembourg, Malta,
Netherlands, Norway, Poland, Portugal, Slovakia, Slovenia, Spain, Sweden, Switzerland and United Kingdom.
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ISO 16101:2004(E)
Introduction
This standard was developed to provide requirements and test procedures to meet the compatibility provisions for
plastics packagings to contain liquids as set out in:
The European Agreement concerning the International Carriage of Dangerous Goods by Road (ADR)
(covering most of Europe) [2] and
Regulations concerning the International Carriage of Dangerous Goods by Rail (RID) (covering most of Europe,
parts of North Africa and the Middle East) [5].
This procedure is an alternative option to that set out in the UN Recommendations on the Transport of Dangerous
Goods [1].
Plastics packaging material can be attacked by the chemical contents of the package. Such effects are caused by
different mechanisms such as environmental stress cracking (ESC) chemical degradation and swelling.
The UN Recommendations and the associated modal regulations require that all packagings shall be assessed for
compatibility with the substances which they are to contain. The UN text makes special reference to plastics
packagings for liquids. The procedure therein contains details of testing for six months at ambient temperature with
the liquid to be carried. RID/ADR permits as an alternative the use of standard liquids to which this document refers.
The UN Recommendations are given legal entity not only to ADR and RID but also to:
The International Civil Aviation Organisations Technical Instructions for the SafeTransport of Dangerous
Goods by Air (ICAO Tis) (worldwide) [3] and
The International Maritime Dangerous Goods Code (IMDG Code) (worldwide) [4].
These two modal rules do not refer to the standard liquid tests but they may still be acceptable as the UN
provisions do not make the six month test a mandatory requirement.
The application of this standard will need to take account of the requirements of these international agreements
and the relevant national regulations [6] [7] for domestic transport of dangerous goods.
Although not stipulated in the UN Recommendations or the modal regulations, these tests may be applied, where
deemed appropriate, to inner packagings of combination packagings. However, for this purpose, the standard liquid
tests may not be applicable to all types of plastics materials, since the tests were originally created for high
molecular weight high density polyethylene (PE-HD-HMW).
WARNING — The use of this International Standard may involve hazardous materials and equipment. This
International Standard does not purport to address all of the safety problems associated with its use. It is
the responsibility of the user of this International Standard to establish appropriate safety and health
practices and determine the applicability of regulatory limitations prior to use.
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ISO 16101:2004(E)
1 Scope
This standard specifies the requirements and test methods for compatibility testing of polyethylene based plastics
packagings and composite packagings with plastic inners containing liquids. The testing involves storage with the
packaged substance, or with a standard liquid as defined in annex A. Annex B describes small scale laboratory
tests, which may be used to determine the assimilation of those products to be carried with the standard liquids.
NOTE This standard should be used in conjunction with one or more of the International Regulations set out in the
Bibliography
2 Normative references
The following referenced documents are indispensable for the application 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.
EN ISO 291, Plastics - Standard atmospheres for conditioning and testing
EN ISO 527-2, Plastics - Determination of tensile properties - Part 2: Test conditions for moulding and extrusion
plastics (ISO 527-2:1993)
EN ISO 1133, Plastics - Determination of the melt mass-flow rate (MFR) and the melt volume-flow rate (MVR) of
thermoplastics (ISO 1133:1997)
EN ISO 1183-1, Plastics - Methods for determining the density of non-cellular plastics – Part 1: Immersion method,
liquid pyknometer method and titration method (ISO 1183-1:2004)
EN ISO 1628-3, Plastics - Determination of the viscosity of polymers in dilute solution using capillary viscometers -
Part 3: Polyethylenes and polypropylenes (ISO 1628-3:2001)
EN ISO 1872-2, Plastics — Polyethylene (PE) moulding and extrusion materials — Part 2: Preparation of test
specimens and determination of properties (ISO 1872-2:1997)
EN ISO 2818, Plastics – Preparation of test specimens by machining (ISO 2818:1994)
EN ISO 11403-3 Plastics - Acquisition and presentation of comparable multipoint data - Part 3: Environmental
influences on properties (ISO 11403-3:1999)
EN ISO 11542-2:1998, Plastics - Ultra-high-molecular-weight polyethylene (PE-UHMW) moulding and extrusion
materials - Part 2: Preparation of test specimens and determination of properties (ISO 11542-2:1998)
EN ISO 16104:2003, Packaging – Transport packaging for dangerous goods – Test methods (ISO 16104:2002)
EN ISO/IEC 17025, General requirements for the competence of testing and calibration laboratories (ISO/IEC
17025:1999)
ISO 16770, Plastics - Determination of environmental stress crack (ESC ) of polyethylene – Full-notch creep test
(FNCT)
3 Terms and definitions
For the purposes of this European Standard, the following terms and definitions apply.
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ISO 16101:2004(E)
3.1
competent authority
any national regulatory body or authority designated or otherwise recognised as such for any purpose in connection
with the regulations specified in the Bibliography
3.2
plastics packagings
drums, jerricans and composite packagings with inner plastics receptacle made from certain types of plastics
NOTE Certain types of polyethylene are listed in A.3.
3.3
packaged substance (chemical product)
dangerous liquid with which the packaging is to be filled for transport
NOTE Packagings used for solid packaged substances, which can become liquid at temperatures encountered during
transport, should also meet the requirements of packagings for liquids.
3.4
standard liquids
defined liquids that are representative in their effect for a specific kind of interaction between a packaged substance
and the plastics packaging
NOTE A full description of the standard liquids can be found in A.2.
4 Test requirements
4.1 General
Plastics packagings selected in accordance with clause 5 shall be conditioned with the packaged substance or a
standard liquid with which it is to be assimilated. Annex C contains a list of substances assigned to standard liquids
For other chemicals not listed in annex C, small scale laboratory tests (see annex B) shall be used to prove
assimilation with standard liquids. The standard liquid chosen shall be at least as aggressive as the substance to
be transported. Where the packaged substance to be filled cannot be assimilated with one of the standard liquids,
the packaged substance itself shall be used and its specification recorded. In the event that the effect is more
aggressive than that of the standard liquids, the six month procedure shall be followed, as given in 7.2, or
alternatively, and with the exception of nitric acid > 55%, the accelerated procedure, as given in 7.3.
NOTE When the standard liquid is water, proof of chemical compatibility is not required.
4.2 Conditioning
Plastics packagings shall be conditioned in accordance with clause 7 of this standard.
4.3 Post-conditioning inspection
At the end of the conditioning period the packagings shall be inspected for leakage. Where no leakage is apparent
testing in accordance with clause 7 of EN ISO 16104:2003 shall commence within 21 days of the end of the
conditioning period (see 7.4).
4.4 Drop test
When tested in accordance with 7.1 of EN ISO 16104:2003, the plastics packaging:
a) shall be leakproof, subsequent to any slight discharge that may be apparent at the moment of impact and
subsequent to the equalization of internal and external pressures (except for inner packagings of combination
packagings, when it is not necessary for the pressure to be equalized);
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b) shall not exhibit any damage liable to affect safety during transport, for example if the package cannot be used
without leaking.
4.5 Stacking test
When tested in accordance with 7.2 of EN ISO 16104:2003, the packaging shall not:
a) show any sign of leakage ;
b) show any deterioration which could adversely affect transport safety, nor any distortion liable to reduce its
strength or stability in stacks of packages.
4.6 Leakproofness test
When tested in accordance with 7.3 of EN ISO 16104:2003, plastics packagings shall be leakproof.
4.7 Hydraulic pressure test
When tested in accordance with 7.4 of EN ISO 16104:2003, plastics packagings shall be leakproof.
4.8 Permeability testing
With the exception of composite packagings having a plastics receptacle with outer steel drum, when tested in
accordance with 8 of this standard, plastics packaging shall have a permeability not exceeding 0,008 g/l.h.
4.9 Equivalent testing
The test methods described in this standard shall be considered to be the reference test methods.
NOTE Alternative methods may be used to demonstrate compliance with relevant regulations provided that:
- their equivalency to the reference test method can be demonstrated;
- their use is recorded in the test report;
- prior approval is obtained from the competent authority.
4.10 Test report
All packaging tests in conformity with this standard shall be the subject of a test report prepared in accordance with
annex E of EN ISO 16104:2003. It shall be possible to specifically identify the packaging relative to each test report,
either by the retention of uniquely numbered specimens or by inclusion of sufficient photographs and/or drawings
with unique references.
5 Selection and preparation of test packagings
5.1 Selection of packagings
A minimum of 15 packagings of each design type (or 18 in the case of a requirement to carry out the tests in 8), for
each chemical to be tested, shall be selected at random from normal production and submitted for testing.
NOTE 1 For box shaped composite packagings a different number of samples, 14 or 17, may be required.
Packagings shall be:
a) at least 48 h old;
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b) marked with a test reference number which shall also be entered on the test record and later used on the test
report;
c) individually weighed to establish the tare or the filled mass;
NOTE 2 The form of such weighing may be varied to fit in with whether the packagings have been supplied full or empty to
the test station. Where the masses of individual empty packagings are recorded, it is necessary to record only a typical filled
mass (or vice-versa).
d) examined for damage etc. which might invalidate the tests;
NOTE 3 The tests set out below should be applied to every design type of packaging, by polymer type and grade.
NOTE 4 For selective testing see EN ISO 16104:2003, annex F.
NOTE 5 For testing with a lesser number of packagings see EN ISO 16104:2003, 4.1 NOTE.
5.2 Information to be provided with packagings
Each packaging type shall be accompanied by specification(s) for that design type (in the appropriate format set
out in annex G of EN ISO 16104:2003 and by the following additional information as relevant.
The packaging user (with the assistance, where appropriate, of the packaging manufacturer and the test
laboratory) shall identify the packaged substance. In the first instance this process shall consist of identifying the
plastics material concerned and its possible interactions, such as swelling, environmental stress cracking (ESC),
and molecular degradation.
NOTE 1 The specification forms for plastics packagings should identify the material by polymer type and grade.
NOTE 2 Where tests are carried out using the packaged substance the test report may be applicable for other substances
having equivalent or lesser chemical effects.
5.3 Filling of packaging prior to testing
5.3.1 Determination of brimful capacity
A packaging intended to contain liquids shall be filled to not less than 98% of the brimful capacity. The brimful
(overflow) capacity is determined for example by:
weighing the empty packaging including closures (mass empty = m kg) and
weighing the packaging full (mass m kgs brimful = W kg ).
The packaging shall be filled with water until the water just overflows and then fitting the closure and any surplus
mopped up. No steps shall be taken, e.g. by tilting or tapping the packaging, to enable water to penetrate into a
hollow handle or other design feature above the closure.
W - m
b =
d
where
b is the brimful capacity in litres
W is the mass of the packaging when brimful with water in kilograms (kg)
m is the mass of the empty packaging in kilograms (kg)
d is the density of water (1,0 kg/l)
NOTE When the brimful capacity has already been determined by testing to EN ISO 16104:2003, this procedure is not
necessary.
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ISO 16101:2004(E)
5.3.2 Filling of packaging
Filling of packagings shall be carried out in accordance with the following:
a) The packaging shall be filled to not less than 98 % of the brimful capacity (see 5.3.1).
b) When filling test packagings, at least one packaging shall have its capacity and filling level determined as in c).
Further specimens of that design type may be filled using a dipstick calibrated on the first specimen or, in the
case of small packagings, by mass or volume. When test specimens are filled by mass with a liquid other than
water (e.g. anti-freeze solution), the density of that liquid shall be taken into account, in order to obtain the
correct volume of fill (≥ 98 %). Determination shall be made of the total empty packaging mass including the
closure(s). This facilitates calculation of stacking loads.
c) The calculation of required volume for testing shall be:
(W − m)x98
C =
100d
where
C is the required volume of water in litres (l)
W is the mass of packaging when brimful with water in kilograms (kg)
m is the mass of the empty packaging in kilograms (kg)
d is the relative density of water (1,0 kg/l)
5.4 Closing packagings
Screw type closures shall be tightened to the torque recommended by the applicant where appropriate, which shall
be recorded in the test report.
Closure torque shall not differ from one test to another in the test report. If it is necessary to revise a closure torque
following a failure in one test, then all tests shall be completed using that torque setting.
All tests for a particular liquid shall be carried out at the same torque.
NOTE 1 The closure torque may vary for different seals.
NOTE 2 It is not necessary to apply the specified torque during the conditioning period if this affects the subsequent
performance of the seal during the packaging testing.
Where vented closures are intended for use in the packaging they shall be fitted for testing. Packagings fitted with
vented closures shall be inverted after closing and observed for leakage for a period of 5 min. Leakage from the
closure vent shall be regarded as a failure. An alternative method of test instead of inversion is shown in Figure 1,
clause 7.1.
6 Facilities for testing
6.1 General requirements
Tests shall be carried out at a testing facility capable of meeting the operational provisions of EN ISO/IEC 17025.
NOTE 1 This does not imply a requirement for the test laboratory to have attained third party certification or accreditation, but
if appropriate such external approval may be obtained from either a national accreditation body or from the competent authority.
NOTE 2 Testing staff should have a knowledge of the principles of the dangerous goods regulations, as set out in the UN
Recommendations.
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6.2 Accuracy of measurement equipment
The accuracy of measuring equipment shall be more precise than the accuracy of the measurements in testing, as
specified in 6.3, unless otherwise approved by the competent authority. The measuring equipment shall be
calibrated in accordance with the relevant provisions of EN ISO/IEC 17025.
6.3 Accuracy of measurements in testing
Measurement equipment shall be selected such that individual measurement results including errors in reading and
calibration shall not exceed the following tolerances:
Mass in kilograms (kg): ± 2 %
Pressure in kilopascals (kPa): ± 3 %
Distance / length in millimetres (mm): ± 2 %
Temperature in degrees Celsius (ºC): ± 1 °C
Humidity in percentage (%): tolerances are as specified in particular
test methods
Time in minutes (min): ± 3 %
Torque in newton·metres (N·m): ± 3 N m or 10 %, whichever is the greater
NOTE For some measurements, the tolerances may be lower in order to have meaningful measurements e.g. when
measuring masses or dimensions of empty packagings.
Where only maximum or minimum values are specified in the text, tolerances are one sided e.g. in 7.3 the
conditioning temperature may exceed 40°C, but shall not be less.
6.4 Climatic conditions
There shall be adequate climatic facilities to meet the requirements in Table 1 of EN ISO 16104:2003.
6.5 Impact surfaces for drop tests
The drop test area shall be horizontal and flat, massive enough to be immovable and rigid enough to be non-
deformable under test conditions and sufficiently large to ensure that the test package falls entirely on the surface.
7 Conditioning procedures
7.1 General
After filling, the packagings shall be inverted for 24 h (unless fitted with a vented closure, see following), and then
restored to the normal standing position. For the last 24 h of the conditioning period as defined in 7.2 and 7.3, the
packagings shall be inverted again.
For packagings that have vented closures, invert the packagings for a period of 5 min after filling and then restore
the packagings to their normal standing position. At the end of the conditioning period, invert the packagings again
for a period of 5 min.
NOTE As an alternative to complete inversion the packaging may be laid on its side such that all closures are below the
level of the substance being tested (see Figure 1).
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ISO 16101:2004(E)
Acceptable Unacceptable
Key
1 Liquid level
2 Closure
Figure 1 — Explanatory diagram of alternative inversion method
7.2 Six months ambient conditioning
This test shall be carried out at ambient temperature for a period of 6 months.
For the purposes of this standard, ambient temperature, which shall be monitored and recorded, is considered to
be not less than 15 °C.
NOTE The competent authority may, however, allow an extended period of test for temperatures below 15 °C.
7.3 Accelerated conditioning procedure
The packagings for test shall be conditioned for 21 days at a minimum of 40 °C with each standard liquid required.
The procedure shall be applied for polyethylene types as defined in the A.3.1 and A.3.2. For other types of
polyethylene such as those defined in A 3.3 and A.3.4, the approval of the competent authority shall be obtained
7.4 Procedure at the end of the conditioning period
At the end of the conditioning period, all packagings, except those intended to withstand the stack test, shall be
emptied, rinsed, inspected for damage and prepared for test in accordance with the test procedures for plastics
packagings for liquids (EN ISO 16104). Testing shall commence within 21 days of the end of the conditioning
period. If emptied the packaging shall be kept closed until testing commences.
Packagings which have been conditioned with standard liquid, n-butyl acetate, shall be emptied and refilled with a
mixture of 1 %–10 % aqueous wetting agent solution and 2 % of n-butyl acetate for the stacking test.
NOTE 1 Where the closure elements (for example heat or induction seals) would have to be destroyed to empty the
packaging after conditioning; the packaging should be emptied through an additional opening drilled into the package. Such an
opening should not affect the results of the other tests (drop, hydraulic pressure and leakproofness tests).
NOTE 2 This does not apply to composite packagings where the outer non-plastics packaging withstands the stacking load,
e.g. steel.
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ISO 16101:2004(E)
NOTE 3 For substances presenting a danger at 40°C it may be necessary to replace the filling substance by another
substance where at least the same chemical interaction has been demonstrated and the agreement of the competent authority
has been obtained.
The same closures and gaskets used during the conditioning of the packagings shall be used for the rest of the
tests; i.e. gaskets and closures shall not be replaced.
7.5 Reuse of standard liquids
The standard liquids shall be checked periodically in accordance with Table 1 as their effectiveness can be reduced
over a period of time.
Table 1 — Reuse of standard liquids
Standard Liquid Specification
Wetting solution New solution for each test or check surface
tension (see annex A )
Acetic acid Concentration 99 ± 1%
a)
Normal butyl acetate
≥ 98 %
a)
Mixture of hydrocarbons 16%–21% aromatic content
Nitric acid
Concentration ≥ 55 %
a)
It is recommended that t
...
NORME ISO
INTERNATIONALE 16101
Première édition
2004-09-15
Emballages — Emballages pour le
transport des marchandises
dangereuses — Essais de compatibilité
des matières plastiques
Packaging — Transport packaging for dangerous goods — Plastics
compatibility testing
Numéro de référence
ISO 16101:2004(F)
©
ISO 2004
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ISO 16101:2004(F)
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ISO 16101:2004(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 (CEI) en ce qui concerne la normalisation électrotechnique.
Les Normes internationales sont rédigées conformément aux règles données dans les Directives ISO/CEI,
Partie 2.
La tâche principale des comités techniques est d'élaborer les Normes internationales. Les projets de Normes
internationales adoptés par les comités techniques sont soumis aux comités membres pour vote. Leur
publication comme Normes internationales requiert l'approbation de 75 % au moins des comités membres
votants.
L'attention est appelée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l'objet de
droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L'ISO ne saurait être tenue pour responsable de ne
pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence.
L'ISO 16101 a été élaborée par le Comité européen de normalisation (CEN) en collaboration avec le comité
technique ISO/TC 122, Emballages, sous-comité SC 3, Exigences d’aptitude à l’emploi et méthodes d’essais
des procédés d’emballage, des emballages et des charges unitaires, conformément à l'Accord de coopération
technique entre l'ISO et le CEN (Accord de Vienne).
Tout au long du texte du présent document, lire «… la présente Norme européenne …» avec le sens de
«… la présente Norme internationale …».
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Sommaire Page
Avant-propos.v
Introduction .vi
1 Domaine d'application.1
2 Références normatives .1
3 Termes et définitions.2
4 Exigences d’essai.2
5 Sélection et préparation des emballages d’essai.4
6 Installations d’essai.6
7 Modes opératoires de conditionnement .7
8 Essai de perméabilité .9
Annexe A (normative) Liquides standard et applicabilité aux types de polyéthylène .11
Annexe B (normative) Essais en laboratoire sur éprouvettes pour évaluer les substances
emballées par rapport aux liquides standard .14
Annexe C (informative) Assimilation de la substance emballée aux liquides standard.34
Bibliographie .90
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ISO 16101:2004(F)
Avant-propos
Le présent document EN ISO 16101:2004 a été élaboré par le Comité Technique CEN/TC 261 “Emballage”,
dont le secrétariat est tenu par AFNOR, en collaboration avec le Comité Technique ISO/TC 122 “Emballages”.
Cette Norme européenne devra recevoir le statut de norme nationale, soit par publication d'un texte identique,
soit par entérinement, au plus tard en décembre 2004, et toutes les normes nationales en contradiction
devront être retirées au plus tard en décembre 2004.
Le présent document a été élaboré dans le cadre d'un mandat donné au CEN par la Commission Européenne
et l'Association Européenne de Libre Echange et vient à l'appui des exigences essentielles des Directives
cadres relatives au transport des marchandises dangereuses.
Cette Norme européenne a été soumise pour référence dans les RID et/ou dans les annexes techniques de
l’ADR. Par conséquent, dans ce contexte, les normes citées dans les références normatives et couvrant des
exigences de base des RID/ADR non examinées dans la présente norme sont uniquement normatives
lorsqu’il est fait référence aux normes elles-mêmes dans les RID et/ou dans les annexes techniques de l’ADR.
Selon le Règlement Intérieur du CEN/CENELEC, les instituts de normalisation nationaux des pays suivants
sont tenus de mettre cette Norme européenne en application : Allemagne, Autriche, Belgique, Chypre,
Danemark, Espagne, Estonie, Finlande, France, Grèce, Hongrie, Irlande, Islande, Italie, Lettonie, Lituanie,
Luxembourg, Malte, Norvège, Pays-Bas, Pologne, Portugal, République Tchèque, Royaume-Uni, Slovaquie,
Slovénie, Suède et Suisse.
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ISO 16101:2004(F)
Introduction
La présente norme a été élaborée pour fournir des exigences et des modes opératoires d’essai permettant de
se conformer aux dispositions de compatibilité pour les emballages en plastique destinés à contenir des
liquides, établies dans les documents suivants :
l’Accord européen relatif au transport international des marchandises dangereuses par route (ADR)
(couvrant la majeure partie de l’Europe) [2] ; et
les réglementations concernant le transport international ferroviaire de marchandises dangereuses (RID)
(couvrant la majeure partie de l’Europe, une partie de l’Afrique du Nord et du Moyen-Orient) [5].
Ce mode opératoire est une option de remplacement de celle établie dans les recommandations des Nations
Unies relatives au transport des marchandises dangereuses [1].
Le matériau des emballages plastiques peut être attaqué par le contenu chimique de l’emballage. Ces effets
sont provoqués par différents mécanismes, tels que la fissuration sous contrainte dans un environnement
donné (ESC), la dégradation chimique et le gonflement.
Les recommandations des Nations Unies et les réglementations modales associées exigent que tous les
emballages soient évalués pour vérifier la compatibilité avec les substances qu’ils doivent contenir. Le texte
des Nations Unies fait spécifiquement référence aux emballages plastiques destinés aux liquides. Ce mode
opératoire contient des détails sur les essais réalisés pendant six mois à température ambiante avec le liquide
à transporter. Le RID et l’ADR autorisent, à titre d’alternative, l’utilisation des liquides standard auxquels le
présent document fait référence.
Le statut légal est donné aux recommandations des Nations Unies non seulement pour l’ADR et les RID, mais
aussi pour les documents suivants :
les instructions techniques pour le transport sûr des marchandises dangereuses par air de l’International
Civil Aviation Organisations (au niveau mondial) [3] ; et
le Code maritime international des marchandises dangereuses (au niveau mondial) [4].
Ces deux règles modales ne se réfèrent pas aux essais réalisés avec des liquides standard mais elles
peuvent encore être acceptables car les dispositions des Nations Unies n’exigent pas l’essai sur six mois.
L’application de la présente norme devra prendre en compte les exigences de ces accords internationaux et
des réglementations nationales pertinentes [6] [7] portant sur le transport intérieur des marchandises
dangereuses.
Bien que cela ne soit pas stipulé dans les recommandations des Nations Unies ou dans les réglementations
modales, ces essais peuvent être appliqués, lorsqu’ils sont jugés appropriés, aux emballages internes des
emballages combinés. Cependant, dans ce but, les essais avec les liquides standard peuvent ne pas
s’appliquer à tous les types de matières plastiques étant donné que les essais ont été créés à l’origine pour le
polyéthylène haute densité à poids moléculaire élevé (HDPE-HMW).
AVERTISSEMENT — L’utilisation de la présente norme internationale peut impliquer des matériaux et
des équipements présentant un risque. Cette norme internationale ne prétend pas examiner tous les
problèmes de sécurité associés à son utilisation. Avant d’utiliser la présente norme internationale, il
est de la responsabilité de l’utilisateur d’établir des pratiques appropriées de sécurité et de protection
de la santé et de déterminer l’applicabilité des limitations réglementaires.
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ISO 16101:2004(F)
1 D omaine d'application
La présente norme spécifie les exigences et les méthodes d'essai pour vérifier la compatibilité des
emballages en plastique à base de polyéthylène et des emballages composites dont les récipients intérieurs
en plastique contiennent des liquides. L'essai implique le stockage avec la substance emballée ou avec un
liquide standard tel que défini dans l'Annexe A. L'Annexe B décrit des essais en laboratoire sur éprouvettes
qui peuvent être utilisés pour déterminer l'assimilation de ces produits aux liquides standard.
NOTE Il convient d'utiliser conjointement la présente norme avec une ou plusieurs des réglementations
internationales présentées dans la bibliographie.
2 Références normatives
Cette Norme européenne comporte par référence datée ou non datée des dispositions d'autres publications.
Ces références normatives sont citées aux endroits appropriés dans le texte et les publications sont
énumérées ci-après. Pour les références datées, les amendements ou révisions ultérieurs de l'une
quelconque de ces publications ne s'appliquent à cette Norme européenne que s'ils y ont été incorporés par
amendement ou révision. Pour les références non datées, la dernière édition de la publication à laquelle il est
fait référence s'applique (y compris les amendements).
EN ISO 291, Plastiques – Atmosphères normales de conditionnement et d’essai.
EN ISO 527-2, Plastiques – Détermination des propriétés en traction – Partie 2 : Conditions d’essai des
plastiques pour moulage et extrusion (ISO 527-2:1993).
EN ISO 1133, Plastiques – Détermination de l’indice de fluidité à chaud des thermoplastiques, en masse
(MFR) et en volume (MVR) (ISO 1133:1997).
EN ISO 1183-1, Plastiques – Méthodes de détermination de la masse volumique des plastiques non
alvéolaires – Partie 1 : Méthode par immersion, méthode par pycnomètre en milieu liquide et méthode par
titrage (ISO 1183-1:2004).
EN ISO 1628-3, Plastiques — Détermination de la vicosité des polymères en solution diluée à l'aide de
viscosimètres à capillaires — Partie 3 : Polyéthylènes et polypropylènes (ISO 1628-3:2001).
EN ISO 1872-2, Plastiques – Polyéthylène (PE) pour moulage et extrusion – Partie 2 : Préparation des
éprouvettes et détermination des propriétés (ISO 1872-2:1997).
EN ISO 2818, Plastiques – Préparation des éprouvettes par usinage (ISO 2818:1994).
EN ISO 11403-3, Plastiques – Acquisition et présentation des données multiples comparables –
Partie 3 : Effets induits par l’environnement sur les propriétés (ISO 11403-3:1999)
EN ISO 11542-2, Plastiques – Matériaux à base de polyéthylène à très haute masse moléculaire (PE-UHMW)
pour moulage et extrusion – Partie 2 : Préparation des éprouvettes et détermination des propriétés
(ISO 11542-2:1998).
EN ISO 16104:2003, Emballage – Emballages pour le transport de marchandises dangereuses – Méthodes d’essai
(ISO 16104:2002).
EN ISO/CEI 17025, Prescriptions générales concernant la compétence des laboratoires d’étalonnages et
d’essai (ISO/CEI 17025:1999).
ISO 16770, Plastiques – Détermination de la fissuration sous contrainte dans un environnement donné (ESC)
du polyéthylène – Essai sur éprouvette entièrement entaillée (FNCT).
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ISO 16101:2004(F)
3 Termes et définitions
Pour les besoins de la présente Norme européenne, les termes et définitions suivants s'appliquent.
3.1
autorité compétente
organisme de réglementation national ou autorité désignée ou sinon reconnue en tant que telle pour tout but
en rapport avec les réglementations spécifiées dans la bibliographie
3.2
emballages en plastique
fûts, jerricanes et emballages composites avec récipients intérieurs en plastique constitués de certains types
de plastiques
NOTE Certains types de polyéthylène sont énumérés en A.3.
3.3
substance emballée (produit chimique)
liquide dangereux avec lequel l'emballage doit être rempli pour le transport
NOTE Pour les emballages utilisés pour les substances emballées solides, qui sont susceptibles de devenir liquides
aux températures rencontrées pendant le transport, il est également recommandé de respecter les exigences relatives
aux emballages destinés à contenir des liquides.
3.4
liquides standard
liquides définis représentatifs de par leur effet d’un type particulier d’interaction entre une substance emballée
et l’emballage en plastique
NOTE Une description complète des liquides standard est donnée en A.2.
4 Exigences d’essai
4.1 Généralités
Les emballages en plastique choisis conformément à l’article 5 doivent être conditionnés avec la substance
emballée ou un liquide standard auquel elle doit être assimilée. L’Annexe C fournit une liste des substances
assimilées aux liquides standard.
Pour les autres produits chimiques ne figurant pas dans l’Annexe C, des essais en laboratoire sur éprouvettes
(voir Annexe B) doivent être utilisés pour démontrer leur assimilation aux liquides standard. Le liquide
standard choisi doit être au moins aussi agressif que la substance à transporter. Lorsque la substance
emballée à remplir ne peut pas être assimilée à l'un des liquides standard, la substance emballée elle-même
doit être utilisée et sa spécification consignée. Si l'effet est plus agressif que celui des liquides standard, le
mode opératoire de six mois doit être suivi, comme indiqué au 7.2, ou en variante, et à l’exception de l’acide
nitrique > 55 %, le mode opératoire accéléré, comme indiqué au 7.3.
NOTE Lorsque le liquide standard est de l’eau, la preuve de la compatibilité chimique n’est pas requise.
4.2 Conditionnement
Les emballages en plastique doivent être conditionnés conformément à l’article 7 de la présente norme.
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ISO 16101:2004(F)
4.3 Contrôle post-conditionnement
A la fin de la période de conditionnement, les emballages doivent être contrôlés pour détecter toute fuite. Si
aucune fuite n'est apparente, les essais réalisés conformément à l’article 7 de l’EN ISO 16104:2003 doivent
débuter dans les 21 jours qui suivent la fin de la période de conditionnement (voir 7.4).
4.4 Essai de chute
Lorsque l'essai est réalisé conformément au 7.1 de l’EN ISO 16104:2003, l'emballage en plastique :
a) doit rester étanche après un léger déchargement pouvant survenir au moment de l’impact et après
l'équilibrage des pressions interne et externe (sauf pour les emballages internes des emballages
combinés pour lesquels il n'est pas nécessaire d'équilibrer la pression) ;
b) ne doit pas présenter de dommage susceptible d'affecter la sécurité lors du transport, par exemple si
l'emballage ne peut pas être utilisé sans fuir.
4.5 Essai de gerbage
Lorsque l'essai est réalisé conformément au 7.2 de l’EN ISO 16104:2003, l'emballage en plastique ne doit
pas :
a) présenter de signe de fuite ;
b) présenter de détérioration pouvant affecter la sécurité lors du transport ni de déformation susceptible de
réduire sa solidité ou d'entraîner un manque de stabilité lorsque les emballages sont empilés.
4.6 Essai d’étanchéité
Lorsque l'essai est réalisé conformément au 7.3 de l’EN ISO 16104:2003, les emballages en plastique doivent
être étanches.
4.7 Essai de pression hydraulique
Lorsque l'essai est réalisé conformément au 7.4 de l’EN ISO 16104:2003, les emballages en plastique doivent
être étanches.
4.8 Essai de perméabilité
A l’exception des emballages composites ayant un récipient en plastique muni d’un fût extérieur en acier,
lorsque l'essai est réalisé conformément à l’article 8 de la présente norme, les emballages en plastique
doivent avoir une perméabilité non supérieure à 0,008 g/l.h.
4.9 Essai équivalent
Les méthodes d'essai décrites dans la présente norme doivent être considérées comme les méthodes d'essai
de référence.
NOTE D'autres méthodes peuvent être utilisées pour démontrer la conformité aux réglementations pertinentes à
condition que :
leur équivalence avec la méthode d'essai de référence puisse être démontrée ;
leur utilisation soit consignée dans le rapport d'essai ;
un accord préliminaire soit obtenu auprès de l’autorité compétente.
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4.10 Rapport d’essai
Tous les essais réalisés sur les emballages, en conformité avec la présente norme, doivent faire l'objet d'un
rapport d'essai rédigé conformément à l'Annexe E de l’EN ISO 16104:2003. Il doit être possible d'identifier
spécifiquement l'emballage décrit dans chaque rapport d'essai, soit en conservant des échantillons portant un
numéro unique soit en joignant un nombre suffisant de photographies et/ou de dessins ayant des références
uniques.
5 Sélection et préparation des emballages d’essai
5.1 Sélection des emballages
Pour chaque produit chimique à soumettre à essai, au minimum 15 emballages de chaque type de
construction (ou 18 si les essais à l'article 8 sont exigés) doivent être sélectionnés de manière aléatoire à
partir d'un lot de fabrication normal et être soumis à essai.
NOTE 1 Pour les emballages composites en forme de boîte, un nombre d’échantillons différent, 14 ou 17, peut être
requis.
Les emballages doivent :
a) au moins dater de 48 h ;
b) être marqués d'un numéro de référence d'essai qui doit également être inscrit sur l'enregistrement d'essai,
puis consigné dans le rapport d'essai ;
c) être pesés individuellement pour établir la tare ou la masse après remplissage ;
NOTE 2 La forme de ce pesage peut être modifiée afin de correspondre aux emballages ayant été livrés pleins ou
vides à la station d'essai. Lorsque les masses des emballages vides individuels sont enregistrées, il est nécessaire de
consigner uniquement une masse après remplissage type (ou réciproquement).
d) être examinés pour détecter tout dommage, etc., pouvant invalider les essais ;
NOTE 3 Les essais présentés ci-après doivent être appliqués à chaque type de construction d'emballage, en fonction
du type et de la qualité du polymère.
NOTE 4 Pour les essais sélectifs, voir Annexe F de l’EN ISO 16104:2003.
NOTE 5 Pour les essais avec un nombre inférieur d'emballages, voir note du paragraphe 4.1 de l’EN ISO 16104:2003.
5.2 Informations à fournir avec les emballages
Chaque type d'emballage doit être accompagné de spécification(s) pour ce type de construction (dans le
format approprié donné dans l'Annexe G de l’EN ISO 16104:2003) et des informations supplémentaires
suivantes, selon le cas.
L'utilisateur de l'emballage (avec l'aide du fabricant de l'emballage et du laboratoire d'essai, le cas échéant)
doit identifier la substance emballée. En premier lieu, ce processus doit consister à identifier la matière
plastique concernée et ses interactions possibles, comme le gonflement, la fissuration sous contrainte dans
un environnement donné (ESC) et la dégradation moléculaire.
NOTE 1 Les formulaires de spécification des emballages en plastique doivent identifier la matière en fonction du type
et de la qualité du polymère.
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ISO 16101:2004(F)
NOTE 2 Lorsque les essais sont effectués à l'aide de la substance emballée, le rapport d'essai peut s'appliquer aux
autres substances ayant des effets chimiques équivalents ou moins importants.
5.3 Remplissage de l’emballage avant l’essai
5.3.1 Détermination de la capacité à débordement
Un emballage destiné à contenir des liquides doit être rempli au minimum à 98 % de sa capacité à
débordement. Cette capacité est par exemple déterminée :
en pesant l’emballage vide, fermetures incluses (masse à vide = m kg) ; et
en pesant l’emballage plein (masse m kg à débordement = W kg).
L'emballage doit être rempli d’eau jusqu'à ce qu'il soit juste assez plein pour déborder. La fermeture doit
ensuite être mise en place et le surplus épongé. Il n’est pas admis de réaliser d'opération, comme par
exemple incliner ou tapoter l'emballage, qui permettrait à l'eau de pénétrer dans une poignée creuse ou un
autre élément de construction situé au-dessus de la fermeture.
W- m
b =
d
où
b est la capacité à débordement, en litres (l) ;
W est la masse de l’emballage rempli d’eau à débordement, en kilogrammes (kg) ;
m est la masse de l’emballage vide, en kilogrammes (kg) ;
d est la densité de l’eau (1,0 kg/l).
NOTE Lorsque la capacité à débordement a déjà été déterminée en réalisant un essai conforme à
l’EN ISO 16104:2003, cette procédure n’est pas nécessaire.
5.3.2 Remplissage de l’emballage
Le remplissage de l'emballage doit être effectué comme suit :
a) L'emballage doit être rempli au minimum à 98 % de sa capacité à débordement (voir 5.3.1).
b) Lors du remplissage des emballages soumis à essai, la contenance et le niveau de remplissage d’au
moins un emballage doivent être déterminés comme indiqué en c). D'autres échantillons de ce type de
construction peuvent être remplis à l'aide d'une jauge étalonnée sur le premier échantillon, ou, pour les
emballages de petite taille, en fonction de la masse ou du volume. Lorsque les échantillons sont remplis
en fonction de la masse avec un liquide autre que l'eau (par exemple une solution d'antigel), la densité de
ce liquide doit être prise en compte afin d'obtenir le volume correct de remplissage (≥ 98 %). Il faut que
les déterminations soient réalisées pour la masse totale de l'emballage vide, fermeture(s) comprise(s).
Ceci facilite le calcul des charges de gerbage.
c) Le calcul du volume requis pour l'essai doit être le suivant :
(W − m) × 98
C =
100d
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ISO 16101:2004(F)
où
C est le volume d'eau requis, en litres (l) ;
W est la masse de l'emballage rempli d'eau à débordement, en kilogrammes (kg) ;
m est la masse de l'emballage vide, en kilogrammes (kg) ;
d est la densité relative de l’eau (1,0 kg/l).
5.4 Fermeture des emballages
Le cas échéant, les fermetures à visser doivent être serrées au couple recommandé par le demandeur. Le
couple de fermeture doit être consigné dans le rapport d’essai.
Le couple de fermeture ne doit pas différer d'un essai à l'autre dans le rapport d’essai. S'il est nécessaire de
revoir un couple de fermeture à la suite d'une défaillance lors d'un essai, alors tous les essais doivent être
réalisés avec le nouveau réglage du couple.
Tous les essais pour un liquide particulier doivent être réalisés au même couple.
NOTE 1 Le couple de fermeture peut varier en fonction des joints.
NOTE 2 Il n'est pas nécessaire d'appliquer le couple spécifié lors de la période de conditionnement si cela affecte la
performance ultérieure du joint lors de l'essai de l'emballage.
Lorsque des fermetures à évent sont prévues pour l’emballage, elles doivent être mise en place pour les
essais. Les emballages munis de fermetures à évent doivent être renversés après la fermeture et observés
pendant 5 min. pour détecter toute fuite. Toute fuite apparaissant au niveau de la fermeture à évent doit être
assimilée à une défaillance. Une autre méthode d’essai destinée à remplacer la méthode de renversement est
représentée sur la Figure 1 du 7.1.
6 Installations d’essai
6.1 Exigences générales
Les essais doivent être réalisés dans une installation d'essai capable de respecter les dispositions
opérationnelles de l'EN ISO/CEI 17025.
NOTE 1 Ceci n'implique pas que le laboratoire d'essais soit obligé de posséder une certification ou une accréditation
par une tierce partie mais, le cas échéant, cette homologation externe peut être obtenue auprès d'un organisme
d'accréditation national ou de l'autorité compétente.
NOTE 2 Il convient que le personnel d'essai connaisse les principes des réglementations sur les marchandises
dangereuses, tels qu'établis dans les recommandations des Nations Unies.
6.2 Précision de l’équipement de mesurage
La précision de l'équipement de mesurage doit être supérieure à celle des mesurages lors des essais, comme
spécifié au 6.3, sauf convention contraire avec l'autorité compétente. L'équipement de mesurage doit être
étalonné conformément aux dispositions pertinentes de l'EN ISO/CEI 17025.
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6.3 Précision des mesurages lors des essais
L'équipement de mesurage doit être choisi pour que les résultats de mesurages individuels comportant des
erreurs de lecture et d'étalonnage ne dépassent pas les tolérances suivantes :
Masse en kilogrammes (kg) : ± 2 %
Pression en kilopascals (kPa) : ± 3 %
Distance / longueur en millimètres (mm) : ± 2 %
Température en degrés centigrades (ºC) : ± 1 °C
Humidité en pourcentage (% ) : les tolérances sont spécifiées dans les méthodes d’essai
correspondantes
Durée en minutes (min) : ± 3 %
.
Couple en newton mètre (N·m) : ± 3 N m ou 10 %, la valeur la plus grande étant retenue
NOTE Pour certains mesurages, il est permis de réduire les tolérances afin d’obtenir des mesurages significatifs, par
exemple lors de mesurages de masses ou de dimensions d’emballages vides.
Lorsque le texte spécifie uniquement des valeurs maximales ou minimales, les tolérances sont unilatérales,
par exemple au 7.3, la température de conditionnement peut dépasser 40 °C mais ne doit pas être inférieure
à cette valeur.
6.4 Conditions climatiques
Des installations climatiques adéquates doivent être disponibles pour respecter les exigences du Tableau 1
de l’EN ISO 16104:2003.
6.5 Surfaces d’impact pour les essais de chute
La zone de l’essai de chute doit être horizontale et plane, suffisamment massive pour rester fixe et
suffisamment rigide pour ne pas être déformée dans les conditions d’essai et suffisamment grande pour
garantir que l'emballage d'essai tombe complètement sur la surface.
7 Modes opératoires de conditionnement
7.1 Généralités
Après remplissage, les emballages doivent être renversés pendant 24 h (sauf s'ils comportent une fermet
...
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