ISO 13995:2000
(Main)Protective clothing — Mechanical properties — Test method for the determination of the resistance to puncture and dynamic tearing of materials
Protective clothing — Mechanical properties — Test method for the determination of the resistance to puncture and dynamic tearing of materials
Vêtements de protection — Propriétés mécaniques — Méthode d'essai pour la détermination de la résistance à la perforation et au déchirement dynamique des matériaux
La présente norme internationale spécifie une méthode d'essai pour la détermination de la résistance à la perforation et au déchirement dynamique de matériaux de vêtements de protection utilisés dans des situations où des accrocs et des déchirures peuvent entraîner des détériorations inacceptables des vêtements ou un risque pour celui qui les porte suite à la perte de l'intégrité d'une barrière. Il est prévu d'utiliser les niveaux de performance déterminés pour spécifier les matériaux à utiliser dans des situations où le risque de dommage est lié à la taille de la perforation et de la déchirure susceptible de survenir en cas d'accident.
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INTERNATIONAL ISO
STANDARD 13995
First edition
2000-12-01
Protective clothing — Mechanical
properties — Test method for the
determination of the resistance to puncture
and dynamic tearing of materials
Vêtements de protection — Propriétés mécaniques — Méthode d'essai
pour la détermination de la résistance à la perforation et au déchirement
dynamique des matériaux
Reference number
ISO 13995:2000(E)
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ISO 2000
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ISO 13995:2000(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 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 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 13995 was prepared by the European Committee for Standardization (CEN) in
collaboration with ISO Technical Committee TC 94, Personal safety — Protective clothing and equipment,
Subcommittee SC 13, Protective clothing, in accordance with the Agreement on technical cooperation between ISO
and CEN (Vienna Agreement).
Throughout the text of this standard, read ".this European Standard." to mean ".this International Standard.".
Annex A of this International Standard is for information only.
For the purposes of this International Standard, the CEN annex regarding fulfilment of European Council Directives
has been removed.
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ISO 13995:2000(E)
Contents
Foreword.v
Introduction .vi
1 Scope .1
2 Terms and definitions.1
2.1 Test specimen mounting block .1
2.2 Tearing blade.1
3 Requirements .1
3.1 Use of this standard .1
4 Test apparatus and procedures .2
4.1 Principle of the puncture and dynamic tear test .2
4.2 Types of tear and their measurement.2
4.3 Performance levels .3
4.4 Test apparatus .3
4.5 Falling mass - blade holding block .3
4.6 The tearing blade .3
4.7 The test specimen mounting block and clamps.4
4.7.1 Dimensions of the test specimen mounting block.4
4.7.2 The test specimen clamping system .4
4.8 Preparing the apparatus.4
4.9 Preparation of test specimens.4
4.10 Mounting the test specimens .5
4.11 Carrying out a test .5
4.12 Classification of results .6
4.13 Test report .6
Annex A (informative) Informative annex on the specification of puncture and dynamic tear tests on
materials and clothing.7
A.1 Introduction .7
A.2 Scope .7
A.3 Use of this European Standard .7
A.4 Hazard identification - choice of test method.7
A.4.1 Puncture and propagating tear.7
A.4.2 Puncture.7
A.4.3 Impact cut, stab.8
A.4.4 Sliding cut.8
A.4.5 Impact abrasion .8
A.4.6 Shearing, puncturing and tear.8
A.4.7 Tearing or bursting .8
A.4.8 Summary of test method choice .8
A.5 Risk analysis .9
A.5.1 Threat identification and quantification .9
A.5.2 Estimation of potential harm .10
A.5.3 Risk level estimation .10
A.6 Performance criteria.11
A.7 Specification of performance levels .11
A.8 Special conditions and deviation from the method in this European Standard .11
A.8.1 Area of hole or tear length .12
A.8.2 Pre-conditioning .12
A.8.3 Special test conditions.12
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ISO 13995:2000(E)
Foreword
The text of EN ISO 13995:2000 has been prepared by Technical Committee CEN/TC 162 "Protective clothing
including hand and arm protection and lifejackets", the secretariat of which is held by DIN, in collaboration
with Technical Committee ISO/TC 94 "Personal safety - Protective clothing and equipment".
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 June 2001, and conflicting national standards shall be withdrawn at
the latest by June 2001.
This European Standard has been prepared under a mandate given to CEN by the European Commission
and the European Free Trade Association, and supports essential requirements of EU Directive(s).
According to the CEN/CENELEC Internal Regulations, the national standards organizations of the following
countries are bound to implement this European Standard: Austria, Belgium, Czech Republic, Denmark,
Finland, France, Germany, Greece, Iceland, Ireland, Italy, Luxembourg, Netherlands, Norway, Portugal,
Spain, Sweden, Switzerland and the United Kingdom.
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ISO 13995:2000(E)
Introduction
This European Standard test method is based on ASTM D 2582-90, "Standard test method for puncture-
propagation tear resistance of plastic film and thin sheeting". The test has been modified to make it applicable to
strong woven and knitted fabrics, coated fabrics and leather. The test is designed to assess the resistance to
snagging and tearing of materials used for protective clothing. It is important to know the puncture and dynamic
tear resistance of material used for protective clothing that is intended to be used in hazardous situations where the
clothing forms a barrier between the wearer and the hazard, and breaching of the barrier can result in harm and the
level of risk of harm is related to the size of hole resulting from the puncture and tear. Such clothing includes
chemical and biological barrier clothing, spray suits, foul weather clothing and firefighting clothing.
Dynamic tearing of materials following puncture by a spike is a complex process. The test given in this European
Standard has been devised to provide standard conditions under which materials can be compared. Experience
with materials of known resistance will enable product standards writers and clothing designers to specify
appropriate performance levels for particular end-uses. The standard provides for four performance levels.
It has been assumed in the drafting of this European Standard that the execution of its provisions is entrusted to
appropriately qualified and experienced people, for whose guidance it has been prepared. The apparatus
described should only be used by competent persons and requires safeguards to prevent, as far as is reasonably
practicable, injury to the operator and other persons.
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ISO 13995:2000(E)
1 Scope
This European Standard specifies a test method for the determination of the resistance to puncture and dynamic
tearing of protective clothing materials which are used in situations where snagging and tearing could result in
unacceptable damage to the clothing or danger to the wearer through loss of integrity of a barrier. It is intended that
the performance levels determined will be of use in specifying materials for use in situations where the risk of harm
is related to the size of puncture and tear that may occur in accidents.
2 Terms and definitions
For the purposes of this European Standard, the following terms and definitions apply:
2.1 Test specimen mounting block
A solid block of metal or plastic to which the test specimen is clamped for testing.
2.2 Tearing blade
A blunt blade projecting from the falling mass which punctures and tears the test specimen.
NOTE: The hard steel tearing blade has a ground wedge shaped end that has a radius of curvature so that
it is not sharp, but will puncture test materials. The main body of the blade is 3 mm thick and the lower
surface is half round. This lower surface causes the blunt tear in the test specimen that is measured in the
test. This blade performs the same function as the spike in ASTM D 2582-90, but it is more rigid so is
capable of withstanding greater forces.
3 Requirements
3.1 Use of this standard
This European Standard describes a method for determining the resistance to puncture and dynamic tearing of
materials. When it is cited as a test method in a specific product standard that standard shall contain the necessary
information to permit the application of this European Standard to the particular products. The standard citing this
European Standard shall include at least the following:
a) Normative reference to this European Standard;
b) A description of the samples to be tested, their origin in sheet materials or finished PPE (Personal
Protective Equipment) products, their method of preparation and pre-treatment, if any, and the permitted
size range of the samples;
c) Details of any additions to, or deviations from the method described in this European Standard;
- Details of any specific clamping and stretching methods to be used with the test specimens ;
- The energy(s) and velocity(s) of impacts to be used in the test;
- The orientation of the impacts relative to a specified axis of the test specimens ;
- The number of tests to be performed:
- Details of any specific techniques to be used in measuring tear lengths in particular materials or in
materials for particular applications;
d) Additional contents of the test report to be provided:
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- The performance requirements for the product, and associated "levels". The performance required shall
be given as either a performance level as defined in this European Standard, or as "a mean tear length not
more than xx mm and a largest single value of not more than yy mm when tested according to zz";
- The area of the product that is to meet the requirements.
Information and guidance on using this European Standard in a product standard are given in the informative
Annex A.
4 Test apparatus and procedures
4.1 Principle of the puncture and dynamic tear test
A test specimen of fabric or leather is clamped securely to a solid block that is shaped so that the main part of the
test specimen is vertical. The upper part of the block is machined to be a quadrant so that the test specimen lies
back on it and presents a curved face upwards towards the tearing blade attached to a falling mass that is dropped
onto the test specimen. The tearing blade is sharpened on its end so that it punctures the curved part of the test
specimen. The rounded lower surface of the blade tears downwards into the vertical part of the test specimen until
the energy in the falling mass is dissipated. The vertical face of the block has a slot machined into it so that the end
of the blade is in the block and the middle part of the blade causes the tearing.
It is found on very strong materials that the puncturing process by the sharpened end of the blade contributes less
than 5 mm to the total tear length. With weak materials the effect is less. Choosing an end point or pass/fail value
of 40 mm ensures that the main property measured is the dynamic tear resistance of the punctured material. The
tear length is the vertical dimension of the hole made by the blade. It may be appropriate to specify a lower tear
length for assessing materials to be used where tearing of products would expose the wearers to hazards, see
Annex A.
4.2 Types of tear and their measurement
The following types of tear are commonly caused:
a) A vertical slit tear in which the blade breaks horizontal fibres in the test specimen;
b) A "V" tear which has two legs diverging from the puncture point. In woven fabrics the legs may proceed at
90° to the warp and weft fibres giving an angle between the legs of 90°. In leather, composite materials and
unsupported plastics the angle between the legs is often about 30°;
c) A horizontal tear in which a tear propagates horizontally from the puncture point along a line of weakness.
This is found sometimes in one orientation of testing of coated knitted fabrics. When test specimens of
such material are cut at 90° to the orientation giving this type of tear, the result is usually a very long
vertical slit tear.
d) Complex tears combining various properties of the above tears. Some warp knits give V tears with one
vertical and one 45° leg, or one vertical and one horizontal leg.
For all types of tear the tear length is the vertical dimension of the hole made by the blade. The hole is measured
with the blade in situ if the hole is long enough. This ensures the dynamic rolling up of the material in V tears is
consistently treated. Similarly the stretching effect of the mass of the block on the test specimen will be consistent
for each falling mass. If the tear is shorter than the vertical height of the blade, the blade is lifted out and the hole
measured while the test specimen is still clamped. In materials with unusual responses and a particular weakness
in one orientation, test samples should be prepared that permit the "worst case" tear to be produced and
measured.
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The final falling mass position is not a reliable indicator of tear length in all materials as very elastic fabrics stretch
during the test, and the upper edge of the hole will be drawn downwards. The hole length would be over estimated
by comparing the position of the falling mass when it first contacts the test specimen and its final position. The
falling mass resting in the tear will increase its measured length in compliant materials and this should be
considered when citing this European Standard.
4.3 Performance levels
The performance level reached by a material is determined as described below. It is based on the mean value of
the tear lengths in all orientations of test, if these are similar, or on the mean value of the tear lengths at the worst
orientation if this value is more than 50% greater than the value from the orientation giving the smallest tear length.
4.4 Test apparatus
The test apparatus shall consist of a rigid heavy base on which a test specimen mounting block and a falling mass
guidance system are mounted, see figure 1. The guidance system shall consist of two vertical polished steel rods
at least 15 mm in diameter with their centres (100 ± 2) mm apart. The steel rods shall be sufficiently long to
accommodate a drop height of 750 mm between the base of the tearing blade and the puncture point on the test
specimen. A dropping mechanism shall be provided such as an electromagnet to hold the falling mass in its initial
position. Its height shall be adjustable so that the energy loses due to friction may be allowed for and the
appropriate energy of impact achieved. A means of measuring the impact velocity of the falling mass and blade
shall be provided.
4.5 Falling mass - blade holding block
The proportions and dimensions of the falling mass blade holding block are shown in figure 2. Four blocks should
be provided that with the tearing blade fitted have the following masses:
No 1 (250 ± 10) g
No 2 (500 ± 10) g
No 3 (1000 ± 20) g
No 4 (2000 ± 40) g
The blade holding block may be constructed of any convenient rigid material. Higher mass blocks may be provided
by adding weights to lighter ones provided the block remains within the dimensions given in figure 2.
The blocks shall be provided with low friction guides. Plastic tubes running through the block, or slides of at least
20 mm length in the top and bottom of the block, may be used. The clearance on the guidance rods shall be
(1 ± 0,5) mm. Systems using linear bearings or wheels have been found to absorb significant amounts of energy
during the tearing action because of the moment between the block and the guidance rods. A system of plastic
tubes and a light oil on the guidance rods has been found to give consistent results.
4.6 The tearing blade
The position and overall dimensions of the tearing blade in relation to the holding block are shown in figure 2. The
blade shall be made of steel. It shall preferably have a hardness of 58 HRC (Rockwell hardness scale C). It shall
be rigidly attached to the holding block. Its lower edge shall be horizontal, and shall have a radius of
(1,5 ± 0,1) mm, and level with the lower edge of the blade holding block, see figure 2. The blade height shall be
(10 ± 0,1) mm for the end 10 mm. The top surface shall be flat and parallel to the lower surface. The vertical end of
the blade shall be ground to an angle of (60 ± 3)° and radiused at (0,2 ± 0,1) mm.
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4.7 The test specimen mounting block and clamps
The test specimen mounting block shall be made of metal or a hard plastic. The clamps shall be made of steel and
the bolts and fixings shall be hardened steel. The block and clamps are designed to accept material samples
110 mm wide and 180 mm to 200 mm long. The test specimens are clamped across the top and down the sides.
The test specimen mounting block shall be provided with a means of fixing it firmly to the base of the apparatus.
The fixing system shall allow the block to be positioned accurately with respect to the tearing blade. The blade shall
enter the slot in the block by (10 ± 0,5) mm and shall be central in the slot ± 0,5 mm.
4.7.1 Dimensions of the test specimen mounting block
The test specimen mounting block is shown in figure 3. It shall be (250 ± 10) mm high, at least 200 mm wide, and
at least 100 mm front to back. The top of the front face shall be machined to be a quadrant of (100 ± 1) mm radius.
A slot (8 ± 0,5) mm wide and (15 ± 1) mm deep shall be machined in the centre of the front face.
4.7.2 The test specimen clamping system
The clamping system is shown in figure 4. Five steel clamps shall be provided that can be drawn onto the test
specimen mounting block by 14 bolts as shown in the figure. The clamps shall have five parallel ridges with angles
of (60 ± 3)° and a pitch (separation) of (3 ± 0,05) mm. These ridges shall be machined to stand out from the inner
clamp faces. The ridges shall fit into matching grooves machined into the front face of the test specimen mounting
block. The positions of these grooves are shown in figure 3. The surface of the test specimen mounting block
beneath the upper transverse clamp may be machined flat to accept a flat clamp more easily. This is shown in
figure 4. Set screws shall be provided to permit adjustment of the clamps for materials of different thickness. The
remaining normative dimensions of the clamping system are given in the legend to figure 4.
4.8 Preparing the apparatus
The test specimen mounting block shall be bolted to the base in the appropriate position (4.7). An appropriate
blade holding block shall be put on the guidance system and its free running checked. Test drops shall be made
and the velocity of the block measured at the point the end of the tearing blade begins to enter the slot on the test
specimen mounting block. The dropping height shall be adjusted so that the mean velocity in five consecutive
drops is such that the block and blade have a kinetic energy within the required range, below, taking into account
the exact mass of the block.
For the 250 g block the energy range shall be 1,6 J - 1,8 J
For the 500 g block the energy range shall be 3,3 J - 3,5 J
For the 1000 g block the energy range shall be 6,6 J - 7,0 J
For the 2000 g block the energy range shall be 13,4 J - 14,0 J
4.9 Preparation of test specimens
Whenever possible test specimens for the assessment of materials shall be cut from rolls of material, whole skins
or half hides. The long axis of the roll (machine direction), or the head to tail axis of a skin shall be established.
Equal numbers of test specimens orientated along the long axis, across the long axis and at 45° to the long axis
shall be cut (110 ± 5) mm wide and (200 ± 20) mm long. The long axis shall be marked in each specimen. If
washing or dry cleaning pre-treatments are specified in the product standard citing this European Standard, intact
products, or large material specimens shall be pre-treated before test specimens are cut from them.
If finished PPE products are the source of the test specimens, the construction materials should be examined to
determine an identifiable axis. If this is impossible an axis related to the product construction shall be chosen and
recorded. Test specimens should be taken from a number of PPE items, as required by the product standard.
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ISO 13995:2000(E)
The test specimens shall be conditioned at (20 ± 2)�C and a relative humidity of (65 ± 5)%, for at least 24 h before
testing. Testing shall be carried out in the conditioning environment or within 5 min of withdrawing the specimens
from the conditioning environment.
4.10 Mounting the test specimens
The clamps of the specimen mounting block shall be loosened off and pushed clear of the block. A specimen is fed
under the clamps. The horizontal clamp is held up as the specimen is pushed under it. When the specimen is
equally under all the clamps the bolts shall be done up in the order shown in figure 5, except that the order is not
normally critical after bolt 8. Light pressure with the finger tips flat on the specimen should be used while doing up
bolts 1, 2, 5, 7, and 8, in the directions of the arrows in the figure. Firmer pressure should be used while doing up
bolt 6 to ensure even flattening of the specimen.
The specimen should not be stretched during the mounting, but after the clamps are all tightened it should be flat
and taught. To ensure even clamping the set screws of the vertical straight and curved clamps should be adjusted
to just touch the face of the block when the clamps are firm before the final tightening. The set screws in the
horizontal clamping bar should be set to ensure the nuts on the studs pull the clamp evenly
...
NORME ISO
INTERNATIONALE 13995
Première édition
2000-12-01
Vêtements de protection — Propriétés
mécaniques — Méthode d'essai pour la
détermination de la résistance à la
perforation et au déchirement dynamique
des matériaux
Protective clothing — Mechanical properties — Test method for the
determination of the resistance to puncture and dynamic tearing of
materials
Numéro de référence
ISO 13995:2000(F)
©
ISO 2000
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ISO 13995:2000(F)
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ISO 13995:2000(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 confiéeaux
comités techniques de l'ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude aledroit de faire partie ducomité
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 élémentsdelaprésente 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 13995 a étéélaboréepar le Comité européen de normalisation (CEN) en
collaboration avec le comité technique ISO/TC 94, Sécurité individuelle — Vêtements et équipements de
protection, sous-comité SC 13, Vêtements de protection,conformément à l’Accord de coopération technique entre
l’ISO et le CEN (Accord de Vienne).
Tout au long du texte de la présente norme, lire «…la présente norme européenne…» avec le sens de «…la
présente Norme internationale…».
L'annexe A de la présente Norme internationale est donnée uniquement à titre d'information.
Pour les besoins de la présente Norme internationale, l’annexe CEN concernant le respect des Directives du
Conseil européen a été supprimée.
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ISO 13995:2000(F)
Sommaire
Avant-propos.v
Introduction .vi
1 Domaine d'application.1
2Termesetdéfinitions.1
3 Exigences .1
3.1 Utilisation de la présente norme .1
4 Appareillage et procédures d'essai .2
4.1 Principe de l'essai de perforation et de déchirement dynamique .2
4.2 Types de déchirures et leur mesurage.2
4.3 Niveaux de performance .3
4.4 Appareillage d'essai .3
4.5 Masse tombante - bloc de maintien de la lame.3
4.6 Lame de déchirement.4
4.7 Bloc et mâchoiresdefixation de l'éprouvette .4
4.7.1 Dimensions du bloc de fixation de l'éprouvette .4
4.7.2 Système de serrage de l'éprouvette .4
4.8 Préparation de l'appareillage.4
4.9 Préparation des éprouvettes .5
4.10 Fixation des éprouvettes.5
4.11 Réalisation d'un essai .5
4.12 Classification des résultats .6
4.13 Rapport d'essai .6
Annexe A (informative) Spécifications des essais de perforation et de déchirement dynamique de
matériaux et de vêtements.8
A.1 Introduction .8
A.2 Domaine d'application.8
A.3 Utilisation de la présente norme européenne.8
A.4 Identification des risques - choix d'une méthode d'essai .8
A.4.1 Perforation et propagation du déchirement.8
A.4.2 Perforation.8
A.4.3 Coupure par impact, par piqûre .9
A.4.4 Coupure par glissement.9
A.4.5 Abrasion par impact .9
A.4.6 Cisaillement, perforation et déchirement.9
A.4.7 Déchirement et éclatement .9
A.4.8 Résumé du choix de la méthode d'essai.9
A.5 Analyse des risques .10
A.5.1 Identification et quantification de la menace.10
A.5.2 Estimation du dommage potentiel .11
A.5.3 Estimation du niveau de risque.11
A.6 Critères de performance .12
A.7 Spécifications des niveaux de performance.12
A.8 Conditions spéciales et écarts par rapport à la méthode de la présente norme européenne.13
A.8.1 Aire du trou ou longueur de déchirure .13
A.8.2 Conditionnement préalable.13
A.8.3 Conditions spéciales d'essai.13
iv © ISO 2000 – Tous droits réservés
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ISO 13995:2000(F)
Avant-propos
Le textedel’EN ISO 13995:2000 a étéélaboré par le Comité Technique CEN/TC 162 "Vêtements de
protection, y compris la protection de la main et du bras et y compris les gilets de sauvetage" dont le
secrétariat est tenu par le DIN, en collaboration avec le Comité Technique ISO/TC 94 "Sécurité individuelle -
Vêtements et équipements de protection".
Cette norme européenne devra recevoir le statut de norme nationale, soit par publication d'un texte identique,
soit par entérinement, au plus tard en juin 2001, et toutes les normes nationales en contradiction devront être
retirées au plus tard en juin 2001.
La présente norme européenne a étéélaborée 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 de la
(de) Directive(s) UE.
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, Danemark,
Espagne, Finlande, France, Grèce, Irlande, Islande, Italie, Luxembourg, Norvège, Pays-Bas, Portugal,
République Tchèque, Royaume-Uni, Suède et Suisse.
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Introduction
La présente norme européenne de méthode d'essai est fondée sur la norme ASTM D 2582-90, "Standard test
method for puncture-propagation tear resistance of plastic film and thin sheeting" (méthode d'essai normaliséede
résistance à la perforation-propagation du déchirement de feuilles de matière plastique et de films fins). L'essai a
été modifié afin de le rendre applicable à destissuset tricots épais, des tissus enduits et au cuir. L'essai est conçu
de manière àévaluer la résistance aux accrocs et au déchirement de matériaux utilisés pour des vêtements de
protection. Il est important de connaître la résistance à la perforation et au déchirement dynamique des matériaux
utilisésdansdes vêtements de protection destinés àêtre portés dans des situations dangereuses où le vêtement
constitue une barrière entre celui qui les porte et le risque, et où une rupture de cette barrière peut entraîner un
danger ; le niveau de risque du dommage étant liéà la taille du trou créé par la perforation et le déchirement. Ces
vêtements comprennent les vêtements de protection chimique et biologique, les combinaisons de protection contre
les brouillards, les vêtements de protection contre les intempéries et les vêtements de protections pour sapeurs
pompiers.
Le déchirement dynamique des matériaux suite à une perforation par une pointe, est un processus compliqué.
L'essai donné dans la présente norme européenne a été conçudemanière à fournir des conditions normalisées
dans lesquelles des matériaux peuvent être comparés. L'expérience relative à des matériaux dont la résistance est
connue, permettra aux rédacteurs de normes de produits et aux concepteurs de vêtements de spécifier des
niveaux de performance appropriés à des utilisations finales particulières. La présente norme fournit quatre
niveaux de performance.
Lors de l'élaboration de la présente norme européenne, il a été supposé que le personnel auquel l'application de
ses dispositions est confiée et pour lequel la présente méthode doit constituer un guide, possède les qualifications
et l'expérience appropriées. Il convient que les appareils décrits soient utilisés uniquement par des personnes
compétentes et que des dispositifs de protection soient, dans toute la mesure du possible, installésafin d'éviter
que l'opérateur ou d'autres personnes ne se blessent.
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1 Domaine d'application
La présente norme européenne spécifie une méthode d'essai pour la détermination delarésistance à la
perforation et au déchirement dynamique de matériaux de vêtements de protection utilisés dans des situations où
des accrocs et des déchirures peuvent entraîner des détériorations inacceptables des vêtements ou un risque pour
celui qui les porte suite à la perte de l'intégrité d'une barrière. Il est prévu d'utiliser les niveaux de performance
déterminés pour spécifier les matériaux à utiliser dans des situations où le risque de dommage est liéà la taille de
la perforation et de la déchirure susceptible de survenir en cas d'accident.
2 Termes et définitions
Pour les besoins de la présente norme européenne, les termes et définitions suivantes s'appliquent :
2.1
bloc de fixation de l’éprouvette
bloc de métaloudeplastiquerésistant sur lequel l'éprouvette est fixéepourl'essai
2.2
lame de déchirement
lame émousséedépassant de la masse tombante, qui perfore et déchire l’éprouvette
NOTE La lame de déchirement en acier dur possède une extrémité usinée en angle, d’un rayon de courbure tel
qu’elle n’est pas pointue, mais qu’elle perfore le matériau à l’essai. Le corps de la lame a une épaisseur de 3 mm et la
surface inférieure est semi-circulaire. Cette surface inférieure est à l'origine de la déchirure franche de l'éprouvette qui
est mesurée pendant l'essai. Cette lame a la même fonction que la pointe décrite dans la norme ASTM D 2582-90,
mais elle est plus rigide et peut ainsi résister à desforcesplus élevées.
3 Exigences
3.1 Utilisation de la présente norme
La présente norme européenne décrit une méthode pour déterminer la résistance à la perforation et au
déchirement dynamique de matériaux. Lorsqu'elle est citée en tant que méthode d'essai dans une norme de
produit spécifique, cette norme doit contenir les informations nécessaires afin de permettre l'application de la
présente norme européenne à ce produit particulier. La norme qui cite la présente norme européenne doit inclure
au moins les informations suivantes :
a) une référence normative à la présente norme européenne ;
b) une description des échantillons à soumettre à l'essai, leur provenance de matériaux ou de produits EPI
(Equipement de protection individuelle) finis, le cas échéant la méthodedepréparation et de traitement
préalable et la gamme de tailles d'échantillon autorisée;
c) des détails sur tous les suppléments ou écarts par rapport à la méthode décrite dans la présente norme
européenne ;
� des détails sur toute méthode de fixation et d'étirement à appliquer à l'éprouvette ;
� la ou les énergies et la ou les vitesses d'impacts à utiliser pendant l'essai ;
� l'orientation des impacts par rapport à un axe spécifié de l'éprouvette ;
� le nombre d'essais à réaliser ;
� des détails sur toute technique spécifique de mesurage des longueurs de déchirure pour des matériaux
particuliers ou des matériaux destinés à des applications particulières ;
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d) des points supplémentaires devant figurer dans le rapport d'essai à fournir :
� les exigences de performance du produit et les "niveaux" associés. Les performances exigées doivent
être données soit en tant que niveaux de performance tels que définis dans la présente norme
européenne, soit en tant que "longueur moyenne de déchirure inférieure à xx mm et longueur maximale
de déchirure inférieure à yy mm lors d'essais réalisésconformément à zz" ;
� les parties du produit qui doivent être conformes aux exigences.
Des informations et des lignes directrices sur l'application de la présente norme européenne dans une norme de
produit sont fournies dans l'annexe informative A.
4 Appareillage et procédures d'essai
4.1 Principe de l'essai de perforation et de déchirement dynamique
Une éprouvette de tissu ou de cuir est solidement attachée à un bloc résistant conçu pour que la partie principale
de l'éprouvette soit à la verticale. La partie supérieure du bloc forme un quart de cercle sur lequel repose
l'éprouvette,etprésente une face courbée vers le haut en direction de la lame de déchirement elle-même attachée
à une masse tombante qui vient heurter l'éprouvette. L'extrémité de la lame de déchirement est aiguiséede
manière à pouvoir perforer la partie incurvéede l'éprouvette. La surface inférieure arrondie de la lame déchire vers
le bas la partie verticale de l'éprouvette jusqu'à ce que l'énergie de la masse tombante soit dissipée. Une fente,
dans laquelle pénètre l'extrémité de la lame, est usinée sur la face verticale du bloc afin que le déchirement soit
causé par le milieu de la lame.
Il s'est avéré que la perforation de matériaux trèsrésistants par l'extrémité tranchante de la lame représente moins
de 5 mm de la longueur totale de déchirure. Pour des matériaux moins résistants, l'effet est moindre. Le choix d'un
point d'extrémité ou d'une valeur limite (réussite/échec) de 40 mm assure que la caractéristique principale mesurée
est la résistance au déchirement dynamique du matériau perforé. La longueur de déchirure est la dimension
verticaledu troucréé par la lame. Pour l’évaluation des matériaux à utiliser dans des situations dans lesquelles le
déchirement des produits exposerait le porteur à des risques, il peut être approprié de spécifier une longueur de
déchirure plus courte, voir annexe A.
4.2 Types de déchirures et leur mesurage
Les déchirures sont fréquemment des types suivants :
a) une déchirure en forme de fente verticale dans laquelle la lame casse les fibres horizontales de l'éprouvette ;
b) une déchirure en forme de "V" dont les deux bords s'écartent du point de perforation. Pour les tissus tissés, les
bords peuvent s'écarter de 90� desfibresde chaîne et de trame et former un angle de 90°. Pour le cuir, les
matériaux composites et les feuilles simples de plastique, l'angle formé par les bords est fréquemment
d'environ 30° ;
c) une déchirure horizontale qui se propage horizontalement à partir du point de perforation le long d'une ligne de
faible résistance. Ce type de déchirure apparaît parfois lors d'essais réalisés dans une orientation sur des
tricots enduits. Lorsque des éprouvettes de tels matériaux sont coupées à 90° par rapport à l'orientation qui
donne ce type de déchirure, le résultat est généralement une très longue déchirure en forme de fente
verticale ;
d) des déchirures compliquées qui associent les différentes caractéristiques des déchirures susmentionnées.
Certains tricots à chaîne présentent des déchirures en V avec un bord vertical et un bord à 45° ou un bord
vertical et l'autre horizontal.
Pour tous les types de déchirures, la longueur de déchirure est considérée comme la dimension verticale du trou
créé par la lame. Le trou est mesuré avant de retirer la lame si le trou est suffisamment long. Ceci assure que
l'enroulement dynamique du matériau est traité de manière cohérenteencas de déchirures en V. De la même
manière, l'effet d'étirement de la masse du bloc sur l'éprouvette sera cohérent pour chaque masse tombante. Si la
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déchirure est plus courte que la hauteur de la lame, la lame est retiréeetletrouest mesuré sur l'éprouvette encore
fixée. Pour les matériaux ayant une réponse inhabituelle et une faiblesse particulière dans une orientation, il
convient de préparer des échantillons pour essai de façon à réaliser et à mesurer la déchirure la moins favorable.
La position finale de la masse tombante ne représente pas un indicateur fiable de la longueur du trou pour tous les
matériaux dans la mesure où les tissus très élastiques s'étirent pendant l'essai et que le bord supérieur du trou est
tiré vers le bas. La longueur du trou est surestimée lorsque la position de la masse tombante au moment où elle
vient heurter l'éprouvette est comparée avec sa position finale. Le fait de laisser la masse tombante dans la
déchirure augmente la longueur mesurée de celle-ci dans des tissus élastiques, et il convient d'en tenir compte
lorsqu'il est fait référence à la présente norme européenne.
4.3 Niveaux de performance
Le niveau de performance qu'un matériau peut atteindre est déterminé de la manière décrite ci-dessous. Il est
fondé sur la valeur moyenne des longueurs de déchirure mesurées lors des essais réalisés dans toutes les
orientations si celles-ci sont semblables, ou sur la valeur moyenne des longueurs de déchirure avec l'orientation la
plus défavorable si cette valeur est supérieure de plus de 50 % à la valeur obtenue avec l'orientation qui donne la
longueur de déchirure la plus courte.
4.4 Appareillage d'essai
L'appareil d'essai doit être constitué d'un socle lourd et rigide sur lequel sont montés leblocdefixationde
l'éprouvette et le système de guidage de la masse tombante, voir figure 1. Le système de guidage doit être
constitué de deux tiges verticales en acier poli d'un diamètre d'au moins 15 mm dont les axes sont écartésde(100
± 2) mm. Les tiges en acier doivent être suffisamment longues pour permettre une hauteur de chute de 750 mm
entre le bord inférieur de la lame de déchirement et le point de perforation sur l'éprouvette. L'appareil doit être
équipé d'un mécanisme de déclenchement de la chute tel qu'un électro-aimant afin de maintenir la masse
tombante dans sa position initiale. Sa hauteur doit être réglable de manière à pouvoir compenser les pertes
d'énergie dues au frottement et pouvoir obtenir ainsi l'énergie d'impact appropriée. Un dispositif de mesure de la
vitesse d'impact de la masse tombante et de la lame doit être prévu.
4.5 Masse tombante - bloc de maintien de la lame
Les proportions et dimensions du bloc de maintien de la lame sont indiquées à la figure 2. Il convient de prévoir
quatre blocs dont les masses avec la lame de déchirement montée sont les suivantes :
n� 1 (250 ± 10) g
n� 2 (500 ± 10) g
n� 3 (1000 ± 20) g
n� 4 (2000 ± 40) g
Le bloc de maintien de la lame peut être fabriqué en n'importe quel matériau rigide approprié. Il est admis d'utiliser
des blocs plus lourds en ajoutant des poids aux blocs plus légers à condition que les dimensions du bloc restent
conformes aux valeurs données à la figure 2.
Les blocs doivent être équipésde guides à faible frottement. Il peut s'agir de tubes en plastique qui traversent le
bloc ou de glissières d'au moins 20 mm de long placés en haut et en bas du bloc. Il doit y avoir un jeu de
(1 ± 0,5) mm sur les tiges de guidage. Il s'est avéré que des systèmes qui utilisent des coussinets ou des roulettes
absorbent une quantité importante d'énergie lors du déchirement en raison du moment entre le bloc et les tiges de
guidage. Des tubes en plastique et de l'huile fluide sur les tiges de guidage se sont révélés être un système qui
donne des résultats cohérents.
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4.6 Lame de déchirement
La position et les dimensions hors tout de la lame de déchirement par rapport au bloc de maintien sont
représentées à la figure 2. La lame doit être en acier. Elle doit de préférence avoir une dureté de 58 HRC (dureté
Rockwell C). Elle doit être solidement fixée au bloc de maintien. Son bord inférieur doit être horizontal, avoir un
rayon de (1,5 ± 0,1) mm et êtreau niveau dubordinférieur du bloc de maintien de la lame, voir figure 2. La hauteur
de la lame doit être de (10 ± 0,1) mm sur une longueur de 10 mm, mesurée à partir de l'extrémité.La surface
supérieure doit être plate et parallèle à la surface inférieure. L'extrémité verticale doit être usinée à un angle de
(60 ± 3)� et avoir un rayon de (0,2 ± 0,1) mm.
4.7 Bloc et mâchoiresdefixationdel'éprouvette
Le bloc de fixation de l'éprouvette doit êtreenmétal ou en plastique dur. Les mâchoires doivent être en acier, les
boulons et les fixations en acier trempé.Lebloc et les mâchoires sont conçus pour recevoir des échantillons de
matériaux d'une largeur de 110 mm et d'une longueur de 180 mm à 200 mm. Les éprouvettes sont fixées par les
extrémitéssupérieures et inférieures.
Le bloc de fixation de l'éprouvette doit pouvoir être fixé fermement sur le socle de l'appareil. Le système de fixation
doit permettre de positionner le bloc avec précision par rapport à la lame de déchirement. La lame doit pénétrer de
(10 ± 0,5) mm dans la fente du bloc et y être centrée à (± 0,5) mm.
4.7.1 Dimensions du bloc de fixation de l'éprouvette
Le bloc de fixation de l'éprouvette est illustréà la figure 3. Il doit avoir une hauteur de (250 ± 10) mm, une largeur
d'au moins 200 mm et une profondeur d'au moins 100 mm. Le haut de la face avant doit être usiné de manière à
former un quart de cercle d'un rayon de (100 ± 1) mm. Une fente de (8 ± 0,5) mm de large et (15 ± 1) mm de
profondeur doit être usinéeaumilieude la face avant.
4.7.2 Système de serrage de l'éprouvette
Le système de serrage est illustréà la figure 4. Il doit comporter 5 mâchoires en acier qui peuvent être serrées sur
le bloc de fixation de l'éprouvette par 14 boulons comme illustré sur la figure. Les mâchoires doivent comporter
cinq arêtes parallèlesd'unangle de(60±3)° et d'un écartement (séparation) de (3 ± 0,05) mm. Ces arêtes doivent
être usinées de manière à dépasser de la surface intérieure des mâchoires. Les arêtes doivent s'emboîter dans
des rainures usinées sur la face avant du bloc de fixation de l'éprouvette. La position de ces rainures est
représentée à la figure 3. Au-dessous de la mâchoire transversale supérieure, il est possible d'usiner une surface
plane sur le bloc de fixation de l'éprouvette afin de faciliter le montage d'une mâchoire plate. Ceci est illustréà la
figure 4. Des vis de réglage doivent être prévues afin de permettre l'ajustage des mâchoires à des matériaux de
différentes épaisseurs. Les autres dimensions normatives du système de serrage sont fournies dans la légende de
la figure 4.
4.8 Préparation de l'appareillage
Le bloc de fixation de l'éprouvette doit être boulonné dans la position correcte (4.7) sur le socle. Un bloc approprié
de maintien de la lame doit être installé sur le système de guidage ; le déplacement libre le long de la course de ce
bloc doit être vérifié. Des chutes d'essai doivent être réalisées et la vitesse du bloc mesurée au point où l'extrémité
de la lame commence à entrer dans la fente du bloc de fixation de l'éprouvette. La hauteur de chute doit être
ajustée pour que la vitesse moyenne de cinq chutes consécutives soit telle que le bloc et la lame aient une énergie
cinétique conforme aux limites exigées ci-dessous, en tenant compte de la masse exacte du bloc.
Pour le bloc de 250 g l'étendue d'énergie doit être comprise entre 1,6 J et 1,8 J
Pour
...
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