ISO 15361:2000
(Main)Pulps — Determination of zero-span tensile strength, wet or dry
Pulps — Determination of zero-span tensile strength, wet or dry
This International Standard specifies the procedure for determining the tensile strength of laboratory sheets at a test span which is initially zero. It is applicable to all kinds of fibres, including recycled fibres. The laboratory sheets can be tested either dry, rewetted, or never dried.
Pâtes — Détermination de la résistance à la traction à mâchoires jointives, à l'état humide ou sec
La présente Norme internationale fixe une méthode de détermination de la résistance à la traction de feuilles d'essai à un serrage initialement nul. Elle convient à tous les types de fibres, y compris les fibres recyclées. Les feuilles sont soumises à l'essai à l'état sec, remouillé, ou jamais séché (humide).
General Information
Relations
Standards Content (Sample)
INTERNATIONAL ISO
STANDARD 15361
First edition
2000-03-01
Pulps — Determination of zero-span tensile
strength, wet or dry
Pâtes — Détermination de la résistance à la traction à mâchoires jointives,
àl'étathumide ousec
Reference number
©
ISO 2000
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Contents Page
1 Scope .1
2 Normative references .1
3 Terms and definitions .1
4 Principle.2
5 Apparatus .2
6 Sampling.4
7 Preparation of test pieces.4
7.1 Introduction.4
7.2 Pretreatment of sample.4
7.3 Preparation of test pieces to be tested as dry or rewetted .5
7.4 Rewetting of test pieces.5
7.5 Preparation of never-dried test pieces .5
8 Procedure .6
8.1 Calibration .6
8.2 Determination.7
8.3 Test on reference material .7
9 Expression of results .7
9.1 Reporting of results.7
9.2 Zero-span tensile strength.8
9.3 Zero-span tensile index.8
10 Precision.8
11 Test report .9
Annex A (normative) Alternative equipment for straightening fibres .10
Bibliography.11
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.
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this International Standard may be the subject of
patent rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.
International Standard ISO 15361 was prepared by Technical Committee ISO/TC 6, Paper, board and pulps,
Subcommittee SC 5, Test methods and quality specifications for pulp.
Annex A forms a normative part of this International Standard.
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Introduction
Tensile strength data at a span length of zero may be used to assess the retention of fibre strength through the
entire fibre-processing chain, providing opportunities to optimize fibre characteristics and utilization in various paper
grades. Tensile strength values determined at a span length of zero contribute to our understanding of finished
sheet strength and are of increasing importance in measuring the impact of new pulping, bleaching and
papermaking processes on fibre characteristics.
The zero-span tensile test may be used to determine the strength of pulp fibres when beaten under laboratory
conditions, regardless of the laboratory beating procedure used. Measurement of zero-span tensile strength, in
conjunction with tensile strength as well as other physical properties, is useful in optimizing new fibre-processing
techniques and maximizing utilization of new fibre sources such as recycled fibres. Papers referenced in the
bibliography give further information on the use of zero-span tensile measurements.
The clamping pressure utilized in zero-span testing ensures a maximum clamping effect but cannot totally prevent
micro-slippage, whereby the tensile load transmitted in the clamped fibres is dissipated by frictional shear into the
clamping jaws. This micro-slippage means that the ends of some fibres will slip out from beneath the clamping jaw,
thereby diminishing the number of fibres carrying the load at tensile failure. In addition, if kinks in fibres are not
removed in the beating process, test results may be diminished. For these reasons, careful interpretation of the
zero-span tensile strength value should be exercised in order to separate effects due to the relative number of
fibres which are carrying the load at failure, and the effects due to the tensile strength of the individual fibres
present in the aggregate.
The zero-span strength values may be different if the samples are tested dry and conditioned, rewetted or wet
(never dried).
INTERNATIONAL STANDARD ISO 15361:2000(E)
Pulps — Determination of zero-span tensile strength, wet or dry
1 Scope
This International Standard specifies the procedure for determining the tensile strength of laboratory sheets at a
test span which is initially zero. It is applicable to all kinds of fibres, including recycled fibres. The laboratory sheets
can be tested either dry, rewetted, or never dried.
2 Normative references
The following normative documents contain provisions which, through reference in this text, constitute provisions of
this International Standard. For dated references, subsequent amendments to, or revisions of, any of these
publications do not apply. However, parties to agreements based on this International Standard are encouraged to
investigate the possibility of applying the most recent editions of the normative documents 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 187, Paper, board and pulps — Standard atmosphere for conditioning and testing and procedure for
monitoring the atmosphere and conditioning of samples.
ISO 287, Paper and board — Determination of moisture content — Oven-drying method.
ISO 536, Paper and board — Determination of grammage.
ISO 1924-2, Paper and board — Determination of tensile properties — Part 2: Constant rate of elongation method.
ISO 5263, Pulps — Laboratory wet disintegration.
ISO 5264-1, Pulps — Laboratory beating — Part 1: Valley beater method.
ISO 5264-2, Pulps — Laboratory beating — Part 2: PFI mill method.
ISO 5269-1, Pulps — Preparation of laboratory sheets for physical testing — Part 1: Conventional sheet-former
method.
ISO 5269-2, Pulps — Preparation of laboratory sheets for physical testing — Part 2: Rapid-Köthen method.
ISO 7213, Pulps — Sampling for testing.
3 Terms and definitions
For the purposes of this International Standard, the following terms and definitions apply.
3.1
tensile strength
maximum force per unit width that a test piece of the sample will withstand before breaking under the conditions
defined in ISO 1924-2
3.2
zero-span
shortest possible span between the clamps that hold the sample; when clamps are adjusted to zero-span, a beam
of light aimed between the two clamps is completely interrupted
3.3
zero-span tensile strength
tensile strength value measured using an appropriate instrument, with the clamps adjusted to zero-span, under
conditions specified in this International Standard
3.4
zero-span tensile index
zero-span tensile strength divided by the grammage
NOTE Either conditioned or oven-dry grammage may be used in the calculation, and should be reported.
4Principle
From a pulp suspension, laboratory sheets or wet test pieces are formed. They can be tested wet (i.e. never dried),
dried (as conditioned) or rewetted. The test pieces are clamped in a tensile-testing instrument where the clamps
are adjusted to zero-span and the test pieces are strained to break. The maximum force at rupture is measured
and the zero-span tensile strength is calculated.
5 Apparatus
5.1 Tensile strength tester, complying with the following requirements.
5.1.1 Clamping device, incorporating two clamps with jaws for holding the test piece (see Figure 1). In each
clamp, the lower jaw is planar, and is sometimes referred to as the anvil. The upper jaw is similar to the lower jaw,
except that it includes a tip extending across the entire front width of the jaw and having a minimum dimension
perpendicular to the width of at least 0,6 mm. The width of the jaws shall be between 15 mm and 25 mm, however,
the exact width used is not critical, but shall be known to a certainty of � 0,01 mm. The jaws shall be of identical
width to� 0,01 mm (see Figure 2).
p is the pressure applied to the test piece by the clamps in the pressurized state.
Figure 1 — Essential elements for any zero-span tensile tester
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Dimensions in millimetres
Figure 2 — Suitable arrangement for the clamps
There shall be a means for applying a clamping pressure by the clamps on the test piece. The clamping pressure
shall be uniform to 0,1 % across the width of the jaw. The clamping pressure shall be variable between 250 kPa
and 1 000 kPa.
The clamps shall be in alignment in both the horizontal direction, A, and vertical direction, B (see Figure 3). When
the clamps are in the closed position with no test piece in place, a beam of light aimed to pass between the clamps,
is completely interrupted. The alignment of the clamps is generally set by the manufacturer, and is not user-
adjustable. In use, however, adherence of one or more fibres to one of the jaws is possible, in which case a light
beam may not be completely interrupted. This matter shall be dealt with as described in 8.1.2.
Figure 3 — Spatial alignment of the two clamps
5.1.2 Means of applying an in-plane tensile force within the fibre aggregate in the free span between the
clamps, and of measuring the force at failure, complying with the following requirements.
The force shall be applied by tending to cause one clamp to move away from the other in such a way that the rate
of increase of the force is (25� 2) N/s per 10 mm of jaw width. The accuracy of the means used to measure the
applied force shall be� 0,5 % of the measuring range of
...
NORME ISO
INTERNATIONALE 15361
Première édition
2000-03-01
Pâtes — Détermination de la résistance à la
traction à mâchoires jointives, à l'état
humide ou sec
Pulps — Determination of zero-span tensile strength, wet or dry
Numéro de référence
©
ISO 2000
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ii © ISO 2000 – Tous droits réservés
Sommaire Page
1 Domaine d'application.1
2 Références normatives .1
3 Termes et définitions.2
4 Principe.2
5 Appareillage .2
6 Échantillonnage .5
7 Préparation des éprouvettes .5
7.1 Introduction.5
7.2 Prétraitement de l’échantillon .5
7.3 Préparation d’éprouvettes pour essai à l’état sec ou remouillé.5
7.4 Remouillage des éprouvettes.6
7.5 Préparation d’éprouvettes jamais séchées.6
8 Mode opératoire.7
8.1 Étalonnage.7
8.2 Détermination.7
8.3 Essai du matériel de référence.8
9 Expression des résultats .8
9.1 Rapport des résultats.8
9.2 Résistance à la traction à mâchoires jointives.8
9.3 Indice de traction à portée nulle.9
10 Fidélité .9
11 Rapport d’essai.9
Annexe A (normative) Autre mécanisme de redressement des fibres.11
Bibliographie .12
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.
L’attention est appelée sur le fait que certains des éléments de la présente Norme internationale 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.
La Norme internationale ISO 15361 a été élaborée par le comité technique ISO/TC 6, Papiers, cartons et pâtes,
sous-comité SC 5, Méthodes d'essai et spécifications de qualité des pâtes.
L’annexe A constitue un élément normatif de la présente Norme internationale.
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Introduction
Les données sur la résistance à la traction à mâchoires jointives servent à déterminer la résistance et la qualité de
la fibre tout au long du traitement, et permettent d’optimiser les caractéristiques de la fibre et son utilisation dans
diverses compositions de fabrication. Les résultats des essais de résistance à la traction à mâchoires jointives
permettent de mieux déterminer la résistance de la feuille finie et ils servent de plus en plus à mesurer les effets,
sur la qualité du papier, des nouvelles technologies de mise en pâte, de blanchiment et de fabrication.
L’essai de résistance à la traction à mâchoires jointives sert à déterminer la résistance des fibres de pâte soumises
à un raffinage dans des conditions en laboratoire, peu importe le mode de raffinage utilisé. Les mesures de
résistance à la traction à mâchoires jointives, ainsi que celles de résistance à la traction et d’autres propriétés
physiques, permettent d’optimiser les nouvelles techniques de traitement de la fibre et de maximiser l’utilisation de
nouvelles sources de fibre, comme les fibres recyclées. Les articles mis en référence dans la bibliographie donnent
de plus amples renseignements sur l’utilisation des mesures à résistance à la traction à mâchoires jointives.
La pression utilisée lors de la détermination de la résistance à mâchoires jointives assure un effet de serrage
maximal, mais ne peut totalement empêcher le microglissement, lorsque la force de traction transmise aux fibres
est dissipée par la friction lors du cisaillement dans les mâchoires. Microglissement signifie que les extrémités de
certaines fibres glissent sous la mâchoire, ce qui réduit le nombre de fibres portant la charge lors de la rupture par
traction. De plus, des fibres qui restent pliées durant le raffinage nuisent à la précision des résultats. Pour ces
raisons, il convient de bien interpréter cette valeur de résistance, afin de séparer les effets attribuables aux fibres
portant la charge au moment de la rupture, et ceux attribuables à la résistance à la traction des fibres individuelles
de la pâte.
Les valeurs de résistance à mâchoires jointives peuvent être différentes si les éprouvettes sont soumises à l’essai
à l’état sec (conditionnées), à l’état remouillé, ou à l’état humide (jamais séchées).
NORME INTERNATIONALE ISO 15361:2000(F)
Pâtes — Détermination de la résistance à la traction à mâchoires
jointives, à l'état humide ou sec
1 Domaine d'application
La présente Norme internationale fixe une méthode de détermination de la résistance à la traction de feuilles
d’essai à un serrage initialement nul. Elle convient à tous les types de fibres, y compris les fibres recyclées. Les
feuilles sont soumises à l’essai à l’état sec, remouillé, ou jamais séché (humide).
2 Références normatives
Les documents normatifs suivants contiennent 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 les
éditions les plus récentes des documents normatifs indiqués 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 187, Papier, carton et pâtes — Atmosphère normale de conditionnement et d’essai et méthode de surveillance
de l’atmosphère et de conditionnement des échantillons.
ISO 287, Papier et carton — Détermination de l’humidité — Méthode par séchage à l’étuve.
ISO 536, Papier et carton — Détermination du grammage.
ISO 1924-2, Papier et carton — Détermination des propriétés de traction — Partie 2: Méthode à gradient
d’allongement constant.
ISO 5263, Pâtes — Désintégration humide en laboratoire.
ISO 5264-1, Pâtes — Raffinage de laboratoire — Partie 1: Méthode à pile Valley.
ISO 5264-2, Pâtes — Raffinage de laboratoire — Partie 2: Méthode au moulin PFI.
ISO 5269-1, Pâtes — Préparation des feuilles de laboratoire pour essais physiques — Partie 1: Méthode de la
formette conventionnelle.
ISO 5269-2, Pâtes — Préparation des feuilles de laboratoire pour essais physiques — Partie 2: Méthode
Rapid-Köthen.
ISO 7213 :1981, Pâtes — Échantillonnage pour essais.
3 Termes et définitions
Pour les besoins de la présente Norme internationale, les termes et définitions suivants s’appliquent.
3.1
résistance à la traction
force maximale par largeur spécifique supportée par le papier ou le carton avant sa rupture dans les conditions
conformes à l’SO 1924-2
3.2
portée nulle
la plus courte distance possible entre les pièces de serrage qui tiennent l’éprouvette; lorsque celles-ci sont réglées
à portée nulle, un rayon lumineux dirigé entre les deux pièces de serrage ne peut pas passer
3.3
résistance à la traction à mâchoires jointives
la valeur de résistance à la traction est déterminée à l’aide d’un appareil approprié, dont les éléments de serrage
sont réglés à portée nulle, dans les conditions décrites dans la présente Norme internationale
3.4
indice de traction à portée nulle
résistance à la traction à mâchoires jointives divisée par le grammage
NOTE Les grammages après conditionnement ou séchage au four peuvent être utilisés pour le calcul, et il convient de les
consigner dans le rapport d’essai.
4Principe
Les éprouvettes sont fabriquées à partir d’une suspension de pâte, de feuilles d’essai ou d’éprouvettes humides.
Elles peuvent être soumises à des essais à l’état humide (c’est-à-dire jamais séchées), à l’état sec (conditionnées)
ou remouillées. Elles sont placées dans un appareil d’essai de traction où les pièces de serrage sont réglées à
portée nulle. Les éprouvettes sont soumises à un effort de traction jusqu’à leur rupture. On mesure ensuite la force
maximale de rupture et on calcule la résistance à la traction à mâchoires jointives.
5 Appareillage
5.1 Appareil d’essai de résistance à la traction, conforme aux exigences suivantes.
5.1.1 Mécanisme de serrage. Il est constitué de deux pièces de serrage qui maintiennent l’éprouvette en place
(voir Figure 1). Chaque pièce de serrage comporte deux mâchoires dont une mâchoire inférieure qui est plane. La
mâchoire supérieure est similaire à la mâchoire inférieure avec cette différence qu’elle est munie sur toute sa
largeur avant d’un mors d’au moins 0,6 mm de profondeur. Les mâchoires doivent avoir une largeur comprise entre
15 mm et 25 mm. La largeur exacte n’est pas d’une importance déterminante mais elle devra être connue à
� 0,01 mm près. Les mâchoires doivent être de largeur identique à � 0,01 mm (voir Figure 2).
2 © ISO 2000 – Tous droits réservés
p est la pression appliquée à l’éprouvette par les mâchoires sous pression.
Figure 1 — Éléments essentiels à l’appareil d’essai de résistance à la traction à mâchoires jointives
Dimensions
...
Questions, Comments and Discussion
Ask us and Technical Secretary will try to provide an answer. You can facilitate discussion about the standard in here.