ISO 13997:1999
(Main)Protective clothing — Mechanical properties — Determination of resistance to cutting by sharp objects
Protective clothing — Mechanical properties — Determination of resistance to cutting by sharp objects
Vêtements de protection — Propriétés mécaniques — Détermination de la résistance à la coupure par des objets tranchants
La présente Norme internationale contient les spécifications d'une méthode d'essai de coupure et des calculs associés. L'essai est à utiliser sur des matériaux et assemblages destinés à des vêtements de protection. L'essai traite des menaces provoquées par les objets à arêtes vives, tels que les couteaux, les parties métalliques des tôles, les ébarbures, le verre, les outils à lame et les articles en fonte.L'essai prescrit ne donne pas d'informations sur la résistance à la pénétration par des objets pointus, du type aiguilles et pointes. L'essai décrit dans la présente Norme internationale n'est pas considéré convenir aux essais de matériaux réalisés en cotte de mailles ou en plaquettes de métal. La norme ne prévoit pas de dispositions traitant de la sécurité de l'opérateur.
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INTERNATIONAL ISO
STANDARD 13997
First edition
1999-08-15
Protective clothing — Mechanical
properties — Determination of resistance to
cutting by sharp objects
Vêtements de protection — Propriétés mécaniques — Détermination de la
résistance à la coupure par des objets tranchants
A
Reference number
Contents
1 Scope .1
2 Normative reference .1
3 Terms and definitions .1
4 Requirements.1
5 Sampling.2
6 Test method.2
6.1 Principle.2
6.2 Test apparatus .2
6.3 Test procedure.3
7 Test report .5
Annex A (informative) Specification of a cut test.6
Annex B (informative) Instrumentation meeting the requirements of this International Standard.8
© ISO 1999
All rights reserved. Unless otherwise specified, no part of this publication may be reproduced or utilized in any form or by any means, electronic
or mechanical, including photocopying and microfilm, without permission in writing from the publisher.
International Organization for Standardization
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Printed in Switzerland
ii
© ISO
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 3.
Draft International Standards adopted by the technical committees are circulated to the member bodies for voting.
Publication as an International Standard requires approval by at least 75 % of the member bodies casting a vote.
International Standard ISO 13997 was prepared by Technical Committee ISO/TC 94, Personal safety — Protective
clothing and equipment, Subcommittee SC 13, Protective clothing.
Annexes A and B of this International Standard are for information only.
iii
© ISO
Introduction
Although textiles, composites, leather, rubbers and reinforced materials may resist cutting by sharp edges in
different ways, a test method for evaluating the resistance to cut of materials in protective clothing needs to be
applicable to all materials. The test described in this International Standard provides a method that allows
calculations of the downwards (normal) force required to cause a blade drawn across the sample for a fixed
distance to cut through the specimen.
The performance of protective clothing materials may be classified using the numerical values obtained from this
test.
iv
INTERNATIONAL STANDARD © ISO ISO 13997:1999(E)
Protective clothing — Mechanical properties — Determination of
resistance to cutting by sharp objects
1 Scope
This International Standard specifies a cut test method, and related calculations, for use on materials and as-
semblies designed for protective clothing. The test determines resistance to cutting by sharp edges, such as knives,
sheet metal parts, swarf, glass, bladed tools and castings.
This test does not provide data on the resistance to penetration by pointed objects such as needles and thorns. The
test described in this International Standard is not considered suitable for testing materials made from chain mail
and metal plates. The text of this International Standard does not include provisions for the safeguard of the
operator.
2 Normative reference
The following normative document contains provisions which, through reference in this text, constitute provisions of
this International Standard. For dated references, subsequent amendments to, or revisions of, this publication do
not apply. However, parties to agreements based on this International Standard are encouraged to investigate the
possibility of applying the most recent edition of the normative document indicated below. For undated references,
the latest edition of the normative document referred to applies. Members of ISO and IEC maintain registers of
currently valid International Standards.
ISO 139:1973, Textiles — Standard atmospheres for conditioning and testing.
3 Terms and definitions
For the purposes of this International Standard, the following terms and definitions apply.
3.1
cut-through
event which has occurred when the blade edge first contacts the conducting material below the test specimen
3.2
cutting force
calculated force that would be required to be applied to a blade of standard sharpness to just cut through a material
in a blade stroke of length 20 mm
3.3
cutting stroke length
distance the cutting edge travels before cut-through occurs
4 Requirements
This International Standard describes a method of test for materials and products. When it is cited as a test method
in a materials or product standard, that standard shall contain the necessary information to permit the application of
ISO 13997 to the particular product. The standard citing ISO 13997 shall include at least the following:
a) a normative reference to ISO 13997;
© ISO
a description of the samples to be tested, their method of preparation, and pretreatment, if any, and the
b)
permitted size and orientation range of the specimens prepared for the samples;
c) details of the clamping and stretching method to be used with the specimens;
d) the number of tests to be performed;
e) details of any deviation from the method described in ISO 13997;
f) details of the format and content of the test report to be provided;
g) the performance requirements for the product and associated "level". The performance required shall be given
as the minimum cutting force.
Information and guidance on using ISO 13997 in a product standard are given in annex A.
5 Sampling
5.1 Specimens shall be taken from regions of the sample product representative of the range of construction
present in protective areas. Specimens shall be taken from positions representative of the variations in the quality of
the material present.
5.2 Specimens from woven, knitted and other orientated materials shall be prepared so that test cuts are made at
an angle of (45 ± 10)° to the machine direction of the material. Unoriented materials, or those in which the machine
direction is uncertain, shall be tested in two directions at 45° to each other. Specimens from particular materials or
products may be tested at other orientations specified by a standard citing ISO 13997.
5.3 Unless otherwise specified, specimen dimensions shall not be less than 25 mm ´ 100 mm, with the intended
cut orientation at 90° to the long axis. The smallest specimen on which single cuts are made shall not be less than
25 mm ´ 25 mm.
5.4 Specimens shall be conditioned in accordance with ISO 139. Testing shall be carried out in the conditioning
environment or within 5 min of withdrawing the specimens from the conditioning environment.
6 Test method
6.1 Principle
The cut resistance of a material is its ability to resist being cut through by a blade. This is measured in a machine in
which a sharp blade is drawn across a specimen. The cuts are achieved in blade movements of 3 mm to 50 mm
length when a range of forces are applied to the blade normal to the specimen surface. The cut resistance of a
sample material is expressed as the cutting force that is required to be applied to a blade of standard sharpness to
just cut through the material in a 20 mm blade stroke. The value of the cutting force may be used to classify
materials.
Any apparatus can be used that can maintain a constant force between the cutting edge and the specimen, and can
accurately measure the distance the blade travels to cut through the specimen. Annex B (informative) describes
instrumentation that meets these requirements.
6.2 Test apparatus
The apparatus shall have the following components.
6.2.1 Rigid framework that supports the constituent parts when a force of up to 200 N is exerted between the
cutting edge and the specimen.
6.2.2 Force application system to move the specimen holder towards the blade, or the blade towards the
specimen holder during operation of the machine such that the force between the cutting edge and the specimen is
constant ± 5 %.
© ISO
The force shall be variable between 1,0 N and 200 N. The force may be applied to the blade holder or to the
specimen holder.
6.2.3 Specimen holder, with surface made of metal on which the specimen is mounted.
The specimen mounting area shall be curved with a radius of (38 ± 0,5) mm. The length of the mounting area shall
be greater than 110 mm and the width across the curvature shall be greater than or equal to 32 mm. The mounting
of the specimen holder shall provide for multiple cuts to be made on single specimens at minimum intervals of
10 mm.
6.2.4 Blades, made of stainless steel with a hardness greater than 45 HRC.
Blades shall be (1,0 ± 0,5) mm thick and ground to a bevel width of (2,5 ± 0,2) mm along a straight edge. This is an
included angle of approximately 22° at the cutting edge. Blades shall have a cutting edge length greater than 65 mm
1)
and blades shall be more than 18 mm wide.
6.2.5 Blade holder, capable of holding the blade rigidly and with minimum distortion so that (12,0 ± 0,5) mm of the
blade width is exposed.
The blade shall be held so that it is orientated across the curvature of the specimen holder with the plane of the
blade at (90 ± 2)° to the long axis of the specimen holder.
6.2.6 Cutting-motion system to move the specimen holder and cutting edge relative to each other such that the
cutting edge moves across the specimen at (90 ± 2)° to the long axis of the specimen holder at a velocity of
(2,5 ± 0,5) mm/s.
A screw-thread drive system has been found satisfactory. The bearings in the system shall provide smooth
movement with restricted lateral motion. The maximum transverse movement of the cutting edge when it is
stationary and not in contact with a specimen shall be 0,5 mm when a force of (5 ± 0,5) N is applied alternately to
the two sides of the blade at (90 ± 5)° to the long axis of the blade.
6.2.7 Cut-stroke length measurement system, to measure the length of the cutting edge that is drawn across
the specimen to completely cut through it, accurate to 0,1 mm.
The distance to be measured is the blade movement from its initial stationary position in contact with the specimen
to the point at which cut-through occurs and the first electrical contact between the blade and the specimen holder
takes place.
6.3 Test procedure
6.3.1 Specimen mounting
Mount specimens with a piece of double-sided adhesive tape of width (50 ± 2) mm. Place a conductive material
(e.g. aluminium, copper) of width (10 – 2) mm and not thicker than 0,03 mm on top of the adhesive tape in its centre
and connect it to the metal specimen holder to ensure good electrical contact. Lay specimens on the tape on the
holder so that they are fixed without stretching.
Alternatively, specimens may be mounted on the holder with two longitudinal strips of double-sided adhesive tape.
Place tape on the holder to leave a gap of (10 ± 2) mm in the centre where cutting-blade contact occurs.
Insulate electrically conductive specimens from the specimen holder by plastic film, such as low density
polyethylene, not thicker than 0,03 mm. Stabilize multilayer materials before testing by sewing along their edges or
by using intermediate layers of adhesive tape or by another appropriate technique. Loosely knitted materials may be
mounted on filter paper on the specimen holder. The paper shall have an areic mass (grammage) of less than
65 g/m .
1)
Blades of this description are available from American Safety Razor Co., Razor
Blade Lane, Verona, VA 24482, USA, as
blade No. 88-0121, Type GRU-GRU. This information is given for the convenience of users of this International Standard, and
Equivalent products may be used if they can be shown to lead to
does not constitute an endorsement by ISO of this product.
the same results.
© ISO
6.3.2 Cutting-edge sharpness control
Blades shall be obtained in lots of not less than 200. Test every 20th blade by cutting a neoprene calibration
material with a force of (5 ± 0,02) N (see 6.3.4).
A batch of blades is acceptable if the mean length of the cutting stroke is between 20 mm and 30 mm and the
coefficient of variation of ten measurements is 10 % or less. Blades of an acceptable lot shall be stored with care
until used, so that no damage occurs to their cutting edges.
2)
The neoprene calibratio
...
NORME ISO
INTERNATIONALE 13997
Première édition
1999-08-15
Vêtements de protection — Propriétés
mécaniques — Détermination de la
résistance à la coupure par des objets
tranchants
Protective clothing — Mechanical properties — Determination of resistance
to cutting by sharp objects
A
Numéro de référence
Sommaire
1 Domaine d’application .1
2 Référence normative .1
3 Définitions .1
4 Exigences .2
5 Échantillonnage .2
6 Méthode d'essai .2
7 Rapport d’essai.5
Annexe A (informative) Spécifications pour un essai de coupure.7
Annexe B (informative) Appareils conformes aux exigences de la présente Norme internationale .10
© ISO 1999
Droits de reproduction réservés. Sauf prescription différente, aucune partie de cette publication ne peut être reproduite ni utilisée sous quelque
forme que ce soit et par aucun procédé, électronique ou mécanique, y compris la photocopie et les microfilms, sans l'accord écrit de l'éditeur.
Organisation internationale de normalisation
Case postale 56 • CH-1211 Genève 20 • Suisse
Internet iso@iso.ch
Imprimé en Suisse
ii
© ISO
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 3.
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.
La Norme internationale ISO 13997 a été élaborée par le comité technique ISO/TC 94, Sécurité individuelle —
Vêtements et équipements de protection, sous-comité SC 13, Vêtements de protection.
Les annexes A et B de la présente Norme internationale sont données uniquement à titre d'information.
iii
Introduction
Bien que les textiles, composites, cuirs, caoutchoucs et matériaux renforcés puissent résister à la coupure par des
arêtes vives de différentes manières, il est nécessaire que la méthode d'essai pour l'évaluation de la résistance à la
coupure des matériaux constitutifs des vêtements de protection s'applique à tous les matériaux. L'essai décrit dans
la présente Norme internationale constitue une méthode permettant de calculer la force descendante (normale)
nécessaire pour qu'une lame déplacée le long de l'échantillon sur une distance donnée traverse l'éprouvette.
La performance des matériaux des vêtements de protection peut être classée en fonction des valeurs numériques
obtenues avec cet essai.
iv
NORME INTERNATIONALE © ISO ISO 13997:1999(F)
Vêtements de protection — Propriétés mécaniques —
Détermination de la résistance à la coupure par des objets
tranchants
1 Domaine d’application
La présente Norme internationale contient les spécifications d'une méthode d'essai de coupure et des calculs
associés. L'essai est à utiliser sur des matériaux et assemblages destinés à des vêtements de protection. L'essai
traite des menaces provoquées par les objets à arêtes vives, tels que les couteaux, les parties métalliques des
tôles, les ébarbures, le verre, les outils à lame et les articles en fonte.
L'essai prescrit ne donne pas d'informations sur la résistance à la pénétration par des objets pointus, du type
aiguilles et pointes. L'essai décrit dans la présente Norme internationale n'est pas considéré convenir aux essais de
matériaux réalisés en cotte de mailles ou en plaquettes de métal. La norme ne prévoit pas de dispositions traitant
de la sécurité de l'opérateur.
2 Référence normative
Le document normatif suivant contient des dispositions qui, par suite de la référence qui y est faite, constituent des
dispositions valables pour la présente Norme internationale. Pour les références datées, les amendements
ultérieurs ou les révisions de ces publications ne s'appliquent pas. Toutefois, les parties prenantes aux accords
fondés sur la présente Norme internationale sont invitées à rechercher la possibilité d’appliquer l'édition la plus
récente du document normatif indiqué ci-après. Pour les références non datées, la dernière édition du document
normatif en référence s'applique. Les membres de l’ISO et de la CEI possèdent le registre des Normes
internationales en vigueur.
ISO 139:1973, Textiles — Atmosphères normales de conditionnement et d'essai.
3 Définitions
Pour les besoins de la présente Norme internationale, les termes et définitions suivants s'appliquent.
3.1
traversée, nom
phénomène qui a lieu lorsque le tranchant de la lame entre en contact pour la première fois avec le matériau
conducteur sous l'éprouvette d'essai
3.2
force de coupure
force calculée qu'il serait nécessaire d'appliquer à une lame à tranchant normalisé pour juste traverser un matériau
après une course de 20 mm
3.3
longueur de la course de coupure
distance parcourue par le tranchant de la lame avant la traversée
© ISO
4 Exigences
La présente Norme internationale décrit une méthode d'essai pour matériaux et produits. Lorsqu'elle est citée
comme méthode d'essai dans une norme de produit ou de matériaux, cette dernière doit contenir toutes les
informations nécessaires pour l'application de l'ISO 13997 au produit en question. Une norme citant l'ISO 13997
doit au moins inclure les informations suivantes:
a) une référence normative à l'ISO 13997;
b) une description des échantillons à soumettre à l'essai, la méthode utilisée pour leur préparation ainsi que le
traitement préalable, le cas échéant, et la gamme de dimensions et d'orientations admises pour les éprouvettes
prélevées dans les échantillons;
c) les détails de la méthode de fixation et d'étirement à utiliser pour les éprouvettes;
d) le nombre d'essais à effectuer;
e) les détails de tout écart par rapport à la méthode décrite dans l'ISO 13997;
f) les détails du modèle et du contenu du rapport d'essai à fournir;
g) les exigences de performance pour le produit accompagnées du «niveau» correspondant. Le niveau de
performance requis doit correspondre à la force de coupure minimale.
Les informations et les indications relatives à l'utilisation de l'ISO 13997 dans une norme de produit sont données
dans l'annexe A.
5 Échantillonnage
5.1 Les éprouvettes doivent être prélevées dans des parties de l'échantillon représentatives de la construction des
zones de protection. Les éprouvettes doivent être prélevées à des emplacements représentatifs des écarts de
qualité présentés par le matériau.
5.2 Les éprouvettes provenant de matériaux tissés, tricotés ou présentant des orientations doivent être préparées
de manière que les coupures de l'essai soient réalisées selon un angle de (45 ± 10)° par rapport au sens machine
du matériau. Les matériaux sans orientation, ou ceux pour lesquels le sens machine est incertain, doivent être
soumis à l'essai dans les deux sens, à 45° l'un par rapport à l'autre. Les éprouvettes provenant de matériaux ou de
produits spécifiques peuvent être soumises à l'essai selon d'autres orientations spécifiées dans une norme faisant
référence à l'ISO 13997.
5.3 Sauf spécification contraire, les dimensions des éprouvettes ne doivent pas être inférieures à 25 mm ´
100 mm avec l'orientation de la coupure prévue à 90° par rapport à l'axe de la longueur. La plus petite éprouvette
dans laquelle sont effectuées des coupures individuelles ne doit pas être inférieure à 25 mm ´ 25 mm.
5.4 Les éprouvettes doivent être conditionnées conformément à l'ISO 139. Les essais doivent être effectués dans
l'environnement de conditionnement ou dans les 5 min qui suivent le retrait des éprouvettes de l'environnement de
conditionnement.
6 Méthode d'essai
6.1 Principe
La résistance à la coupure d'un matériau correspond à son aptitude à résister à la traversée d'une lame. Elle est
mesurée par un appareil dans lequel une lame tranchante est déplacée sur l'éprouvette. Les coupures sont
réalisées par des déplacements de la lame d'une longueur comprise entre 3 mm et 50 mm lorsque les forces d'une
gamme de forces sont appliquées avec la lame perpendiculaire à la surface de l'éprouvette. La résistance à la
coupure d'un échantillon de matériau s'exprime par la force de coupure nécessaire pour qu'une lame à tranchant
normalisé traverse juste le matériau sur une course de 20 mm. La valeur de la force de coupure peut servir à
classer les matériaux.
© ISO
Il est permis d'utiliser tout appareillage capable de conserver une force constante de la lame sur l'éprouvette et qui
peut mesurer avec exactitude la distance parcourue par la lame avant la traversée. L'annexe B décrit un appareil
satisfaisant à ces exigences.
6.2 Appareillage d'essai
L'appareillage doit avoir les caractéristiques suivantes.
6.2.1 Cadre rigide, maintenant les éléments constitutifs lorsqu'une force inférieure ou égale à 200 N est appliquée
par la lame sur l'éprouvette.
6.2.2 Dispositif d'application de la force, permettant de déplacer le porte-éprouvette vers la lame ou la lame
vers le porte-éprouvette pendant le fonctionnement de l'appareil de manière que la force de la lame sur l'éprouvette
reste constante à ± 5 %.
La force doit être variable et être comprise entre 1,0 N et 200 N. La force peut être appliquée au porte-lame ou au
porte-éprouvette.
6.2.3 Porte-éprouvette, ayant une surface de fixation en métal.
La surface sur laquelle est fixée l'éprouvette doit être incurvée selon un rayon de (38 ± 0,5) mm. La longueur de la
surface de fixation doit être supérieure à 110 mm et la largeur de la partie incurvée doit être supérieure ou égale à
32 mm. Le porte-éprouvette doit permettre la réalisation de coupures multiples, espacées d'au moins 10 mm, dans
des éprouvettes simples.
6.2.4 Lames, en acier inoxydable et d'une dureté supérieure à 45 HRC.
Les lames doivent avoir une épaisseur de (1,0 ± 0,5) mm et doivent être affûtées de manière que la largeur du
biseau soit de (2,5 ± 0,2) mm sur la partie rectiligne, ce qui correspond à un angle de dégagement de 22° formé par
l'arête tranchante. La longueur du bord tranchant doit être supérieure à 65 mm et la largeur des lames doit être
1)
supérieure à 18 mm.
6.2.5 Porte-lame, capable de maintenir la lame de façon rigide, avec une déformation minimale de manière à
exposer (12,0 ± 0,5) mm de la largeur de la lame.
La lame doit être maintenue à l'intersection de la partie incurvée du porte-éprouvette de manière que le plan de la
lame soit à (90 ± 2)° par rapport à l'axe de la longueur du porte-éprouvette.
6.2.6 Système de mouvement de coupure, permettant de déplacer le porte-éprouvette et la lame l'un par rapport
à l'autre, de telle manière que le déplacement de la lame sur l'éprouvette se fait à (90 ± 2)° par rapport à l'axe de la
longueur du porte-éprouvette et à une vitesse de (2,5 ± 0,5) mm/sec.
Un système d'entraînement à vis s'est avéré satisfaisant. Les paliers du système doivent permettre d'obtenir un
mouvement sans à-coups et un déplacement latéral restreint. Le mouvement transversal maximal de la lame,
lorsqu'elle est immobile et qu'elle n'est pas en contact avec l'éprouvette, doit être de 0,5 mm sous une force de
(5 ± 0,5) N appliquée alternativement sur les deux faces de la lame, à (90 ± 5)° par rapport à l'axe de sa longueur.
6.2.7 Système de mesurage de la longueur de course de coupure, permettant de mesurer, à 0,1 mm près, la
longueur de la lame qui est déplacée sur l'éprouvette jusqu'à la traversée totale.
La distance à mesurer correspond au mouvement de la lame depuis sa position immobile initiale, en contact avec
l'éprouvette, jusqu'au point de traversée et de premier contact entre la lame et le porte-éprouvette détecté
électriquement.
1)
Des lames correspondant à cette description sont commercialisées par American Safety Razor Co., Razor Blade Lane,
Verona, VA 24482, États-Unis, sous la référence N° 88-0121, Type GRU-GRU. Cette information est donnée à l'intention des
utilisateurs de la présente Norme internationale et ne signifie nullement que ISO approuve ou recommande l'emploi exclusif du
produit ainsi désigné. Des produits équivalents peuvent être utilisés s'il est démontré qu'ils conduisent aux mêmes résultats.
© ISO
6.3 Mode opératoire
6.3.1 Installation de l'éprouvette
Monter les éprouvettes avec un morceau de ruban adhésif double-face de (50 ± 2) mm de largeur. Placer un
matériau conducteur (par exemple aluminium, cuivre) de (10 ± 2) mm de largeur et d’épaisseur inférieure ou égale
à 0,03 mm sur le ruban adhésif, en son centre, et le relier au porte-éprouvette en métal de manière à assurer un
bon contact électrique. Placer les éprouvettes sur le ruban adhésif de façon qu'elles soient fixées sur le porte-
éprouvette sans étirement.
En alternative, les éprouvettes peuvent être montées sur le porte-éprouvette à l’aide de deux bandes longitudinales
de ruban adhésif double
...
Questions, Comments and Discussion
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