SIST ISO 4590:1996
(Main)Cellular plastics -- Determination of volume percentage of open and closed cells of rigid materials
Cellular plastics -- Determination of volume percentage of open and closed cells of rigid materials
Specifies a general method ba measurement first of geometrical volume and of the air impenetrable volume of test specimens. This method provides for correcting the apparent open cell volume by taking into account the surface cell opened by cutting during specimen preparation. Two alternative methods and corresponding apparatus are specified for the measurement of the impenetrable volume. The results are to be used for comparison purposes only.
Plastiques alvéolaires -- Détermination du pourcentage volumique de cellules ouvertes et fermées des matériaux rigides
Penjeni polimerni materiali - Trde pene - Prostorninski delež odprtih in zaprtih celic
General Information
Relations
Buy Standard
Standards Content (Sample)
International Standard
INTERNATIONAL ORGANIZATION FOR STANDARDIZATION.ME~YHAPOflHAR OPrAHM3AL&lR fl0 CTAH~APTl43ALWWORGANISATION INTERNATIONALE DE NORMALISATION
Cellular plastics - Determination of volume percentage
of open and closed cells of rigid materials
Plastiques alvholaires - Determination du pourcentage volumique de celfules ouvertes et fermkes des matkiaux rigides
First edition - 1981-12-01
UDC 678405.8 : 531.754.4 Ref. No. ISO 4590-1981 (EI
Descriptors : cellular materials, plastics, cellular plastics, tests, physical tests, test equipment.
Price based on 12 pages
---------------------- Page: 1 ----------------------
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of
national Standards institutes (ISO member bodies). The work of developing lnter-
national Standards is carried out through ISO technical committees. Every member
body interested in a subject for which a technical committee has been set up 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.
Draft International Standards adopted by the technical committees are circulated to
the member bodies for approval before their acceptance as International Standards by
the ISO Council.
International Standard ISO 4590 was developed by Technical Committee ISO/TC 61,
Plastics, and was circulated to the member bodies in July 1978.
lt has been approved by the member bodies of the following countries :
Austria Greece Poland
Hungary Romania
Belgium
Brazil Iran South Africa, Rep. of
Bulgaria Israel Spain
Italy Sweden
Canada
Czechoslovakia Japan Turkey
Egypt, Arab Rep. of Korea, Rep. of USA
Mexico USSR
Finland
France Netherlands Y ugosiavia
Germany, F. R. New Zealand
The member body of the following country expressed disapproval of the document on
technical grounds
United Kingdom
0 International Organkation for Standardkation, 1981
Printed in Switzerland
---------------------- Page: 2 ----------------------
ISO 4590-1981 (E)
INTERNATIONAL STANDARD
Cellular plastics - Determination of volume percentage
of open and closed cells of rigid materials
corrected volume percentage of open cells, cc), : The
1 Scope and field of application 36
a;parent volume percentage of open cells q, corrected to take
into account the surface cells opened by cutting during
This International Standard specifies a general method for the
preparation of the test specimens.
determination of the volume percentage of open and closed
cells of rigid cellular plastics, by measurement first of the
lt is the Iimit of the apparent volume percentage of open cells
geometrical volume and then of the air impenetrable volume of
cc), as the surface/volume ratio r approaches Zero.
test specimens. This method provides for correcting the ap-
parent open cell volume by taking into account the surface cells
opened by cutting during specimen preparation. Two alter-
3.7 corrected volume percentage of closed cells, I+Y, :
native methods and corresponding apparatus are specified for
Volume percentage remaining after accounting for corrected
the measurement of the impenetrable volume. The results ob-
volume percentage of open cells :
tained are to be used for comparison purposes only.
2 Reference
This percentage includes the volume of the cell Walls.
.
ISO 1923, Cellular plastics and rubber - Determination of
linear dimensions.
4 Principle
Determination of the surface area S and geometrical volume Vg
3 Definitions of a number of test specimens, each having different
geometrical surface/voIume ratio r.
For the purposes of this International Standard, the following
Determination of the impenetrable volume 5 by either of two
definitions apply.
methods, namely
The total surface area of the test
3.1 surface area, S :
a) method 1 - by pressure Variation (pyknometer);
specimen determined by measuring its geometrica I dimensions.
b) method 2 - by volume expansion.
of the test
3.2 geometrical volume, vg : The volume
specimen determined by measuring its geometrica 11 dimensions.
The determination of the impenetrable volume Vi is based on
the application of the Boyle-Mariotte law to a gas confined in
S
an indeformable chamber, first in the absence and then in the
for the test
3.3 surfaceholume ratio, r : The ratio 7
9 presence of a test specimen.
specimen.
Calculation of the apparent volume percentage of open cells CI),
3.4 impenetrable volume, y : The volume of the test
of the test specimen, plotting of the curve cc),. = f(r) and ex-
specimen into which air cannot penetrate and from which gas
trapolation to r = 0, followed by calculation of the corrected
cannot escape, under the test conditions.
volume percentage of open cells cr), and the corrected volume
percentage of closed cells wo.
3.5 apparent volume percentage of open cells, CO, : The
ratio
5 Test specimens
vg - v
x 100
5.1 Number and shape
%
lt includes the volume of the cells opened during cutting of the A minimum of three sets of test specimens, with each set con-
sisting of three rectangular parallelepipeds (see figure 1) shall
test specimen, and depends on the nature of the cellular plastic
be prepared from each Sample. The specimens of each of the
under test and on the surface/voIume ratio r of the test
three sets are to be designated rl, r2 and r3.
specimen.
1
---------------------- Page: 3 ----------------------
ISO 45904981 (EI
5.2 Preparation 8.1 Principle of method 1
Test specimens are to be tut with a bandsaw and machined if Determination of the following characteristics for an at-
necessary, with minimum deformation to the original cell struc- mospheric pressure&mb and a pressure reduction pe in the test
ture. They shall be free of dust, voids and moulding skins. chamber in relation t0 &,-,b :
Hot-wire cutting shall not be used. a) the corresponding volume Change SV,, of the test
chamber in the absence of a test specimen; this determina-
tion constitutes the calibration of the apparatus;
5.3 Dimensions
b) the corresponding volume Change SV,, of the test
The required test specimen dimensions depend on the specific
chamber in the presence of a test specimen.
method used to measure the impenetrable volume Vi. Initial
specimen sizes are to be tut as follows :
The impenetrable volume Vi of the test specimen is given by the
equation
Method 1 : Pressure Variation (pyknometer)
length :4Omm
width : 30 mm WM - svA2
Vi =
PB
thickness : 20 mm
- Pe
Method 2 : Volume expansion
where PB = Pamb + Pe
length : 1OOmm
width : 30 mm
In practice (see 8.2.2), Vi is calculated from the equivalent
thickness : 30 mm
equation
5.4 Sectioning of test specimens
4 - j2
Vi = -
Both methods require that specimens r2 and r3 of each set be
PB
- KPe
further sectioned as shown in figure 1 to provide a range of sur-
face/volume ratios for testing.
6 Conditioning and testing atmospheres
Zl is a pyknometer scale reading corresponding to K 6 VA,;
The test specimens shall be conditioned for not less than 16 h
j2 is a pyknometer scale reading corresponding to K 6 VA,;
at 23 + 2 OC and 50 $r 5 % relative humidity Prior to testing.
lt is important that the test be conducted at 23 + 2 OC and
K isa constant relati ng the pyknometer scale readings to
preferably at controlled and moderate humidity, i.e. 50 + 5 %
volume Change in the chamber.
relative humidity.
Measurement of surface area S and
8.2 Description of apparatus for method 1
geometrical volume Vg
8.2.1 The apparatus consists of an air pyknometer that per-
7.1 Determine the linear dimensions of each test specimen
mits instant reading of thedifference between internal pressure
according to ISO 1923, except that measurements shall be
and atmospheric pressure. A schematic diagram of the ap-
made to the nearest 0,05 mm. Location of the measurement
paratus is shown in figure 3. lt consists essentially of the
Points shall be as shown in figure 2.
following items :
7.2 Calculate the average linear dimensions, the surface area
a) test chamber A, including a removable measurement
S, and the geometrical volume Vg, retaining all significant
chamber D of volume approximately 50 cm3, which fits to
figures for test specimens rl (one parallelepiped), r2 (two
the main part of chamber A by means of an appropriate
parallelepipeds) and r3 (four parallelepipeds). Round off the
mechanical device, a filter F and an air-tight circular joint G,
final values for surface area S to the nearest 0,Ol cm2 and for
to ensure impermeability and reproducibility of the
the geometrical volume Vg to the nearest 0,Ol cm?
geometrical volume of this part of the test chamber;
b) chamber B to create the reduced pressure.
8 Determination of impenetrable volume K
by method 1 : Pressure Variation (pyknometer)
8.2.2 The two chambers A and B are linked in parallel by
NOTE - The impenetrable volume Vi is to be determined according to
means of tubing fitted with a valve T,, which tan connect or
either method 1 or method 2. The principle, description of apparatus,
disconnect them, and a differential manometer M,. The tubing
calibration, procedure and calculation for these two methods for deter-
tan be connected directly to atmosphere by means of valve Tz.
mining Vi are specified in this clause and clause 9, respectively.
2
---------------------- Page: 4 ----------------------
ISO4590-1981(E)
8.4 Procedure for method 1
When chamber D is connected to chamber A by means of the
air-tight joint G and the valve TI is closed, the volume I(A of the
combined chambers (including the free volume of the
8.4.1 Prior to testing, move Piston PA and PB along the whole
chambers and of the tubing connected to the manometer M1
available distance to Change completely the air in chambers A
and to the valve TI) tan be modified by moving the Piston PA by
and B and the tubing. In this case, all the valves should be
means of the trank C,.
open. In Order to obtain greater homogeneity be-
tween internal and external environments, it is advisable to
The indicator I of the displacement of the Piston PA permits
repeat this Operation several times.
reading directly on a scale J, with a precision of 025 %, a
value I which has been precalibrated by the manufacturer to
Determine the atmospheric pressure Pamb to the nearest
some corresponding Change SV,, starting from an initial
10 Pa*.
reference value I/,.
8.4.2 Verify the zero readings of the manometers M, and MZ.
NOTE - The relationship between / and 6 VA is defined by a propor-
tionality constant K (/ = K 6 V”> as provided by the equipment
manufacturer or by calibration from Standard volumes. The proper
8.4.3 Place chamber D (containing the test specimen, if
value for K is achieved only if the zero reading on scale J is previously
applicable) in Position.
adjusted during the setting up of the air pyknometer in accordance
with the manufacturer’s instructions. The value of K for one commer-
cially available air pyknometer is 20.
8.4.4 Again cha nge the air in the apparatus by moving pistons
PA and PB in the appropriate way.
8.2.3 Chamber B tan be connected directly to the at-
mosphere by means of valve T,. Moreover, it is connected by 8.4.5 Adjust Piston PA so as to obtain a reading I = 0 on sca!e
means of tubing and valve T, to a differential manometer M2
J. Position Piston PB to enable the desired pressure reduction
which indicates the pressure reduction that tan be imposed at
to be achieved.
any time to the internal volume of chamber B with respect to
the ambient atmosphere. The manometer M2 shall permit the
8.4.6 Close valves T,, T2 and then T,. Wait a few seconds.
reading of the pressure reduction to 0,25 % (i.e., a pressure
Both manometers M, and M2 should indicate Zero. If such is
reduction pe of - 200 mmH*O shall be read to within
not the case, re-open valves T,, T3 and TZ, repeat the Operation
+ 0,5 mmH20).
specified in 8.4.4 and then proceed in accordance with 8.4.5. If
the manometers continue to show instability, measurements
The pressure in chamber B is adjustable (when valves Tl and
are impossible due to anomalies discussed in the annex (see
T3 are closed) by moving the Piston P, by means of the trank
clauses A.4, A.5 and A.6).
Cs. The differente pe (negative in the procedure for method 1)
between the pressure PB in chamber B and the atmospheric
pressurePamb is indicated on the manometer M2 when valve T4 8.4.7 When the differential manometers are stable, lower the
internal pressure by progressively moving Piston PB and almost
is open :
simultaneously Piston PA to maintain the indicator on
manometer M, close to Zero, while observing the pressure
Pe = PB - Pamb
reduction on manometer MZ.
83 . Calibration of pyknometer apparatus
Never move Piston PA backwards during this Operation.
Determine, according to the test procedure specified in 8.4 and
8.4.8 Proceed as specified in 8.4.7 until the pressure reduc-
for the atmospheric pressure &,,-,b prevailing at the moment of
tion pe =
- 200 mmH,O. The equilibrium must be stable.
test, the reading I, corresponding to a pressure Change
If such is not the case, there exists one of the anomalies
- 200 mmH*O in relation to &mb.
Pe =
discussed in the annex (see clauses A.4, A.5 and A.6), namely
rupture of cell Walls, test specimen deformation or rapid
NOTES
Variation of &mb.
1 In Order to eliminate the need for determining /l, each time the
barometric pressure Pamb changes, it may be desirable to establish a
NOTE - In the case of test specimens of new types of cellular
calibration curve of /I = .f(Pamb) for a given value of pe. This tan be
materials, preliminary determinations should be performed using
accomplished as shown in figure 6 by repeating step 8.3 over a period
several values of pressure reduction Pe, Chosen in arithmetic progres-
of several days over which Pamb varies.
sion (for example, - 100 mmH20, - 200 mmH20, - 300 mmH20,
etc.). During the test, the highest value of pressure reduction should
2 If it is desired, for some cellular materials, to determine the im-
be used for which / still varies directly as Pe, and which permits a stable
penetrable volume of the test specimens at another pressure reduction
equilibrium to be achieved. The apparatus should be re-calibrated, in
& for example - 300 mmH20, it will be necessary to plot a calibra-
accordance with 8.3, using that value of pe.
tion curve for &.
IOPa = 1 mmH20
3
---------------------- Page: 5 ----------------------
ISO 4590-1981 (El
few drops of a surfactant and a colorant. The liquid level in the
8.4.9 Note the value of II or /Z corresponding to the pressure
manometer is adjusted by means sf a reservoir 0. (This tan be
...
SLOVENSKI STANDARD
SIST ISO 4590:1996
01-januar-1996
Penjeni polimerni materiali - Trde pene - Prostorninski delež odprtih in zaprtih
celic
Cellular plastics -- Determination of volume percentage of open and closed cells of rigid
materials
Plastiques alvéolaires -- Détermination du pourcentage volumique de cellules ouvertes et
fermées des matériaux rigides
Ta slovenski standard je istoveten z: ISO 4590:1981
ICS:
83.100 Penjeni polimeri Cellular materials
SIST ISO 4590:1996 en
2003-01.Slovenski inštitut za standardizacijo. Razmnoževanje celote ali delov tega standarda ni dovoljeno.
---------------------- Page: 1 ----------------------
SIST ISO 4590:1996
---------------------- Page: 2 ----------------------
SIST ISO 4590:1996
International Standard
INTERNATIONAL ORGANIZATION FOR STANDARDIZATION.ME~YHAPOflHAR OPrAHM3AL&lR fl0 CTAH~APTl43ALWWORGANISATION INTERNATIONALE DE NORMALISATION
Cellular plastics - Determination of volume percentage
of open and closed cells of rigid materials
Plastiques alvholaires - Determination du pourcentage volumique de celfules ouvertes et fermkes des matkiaux rigides
First edition - 1981-12-01
UDC 678405.8 : 531.754.4 Ref. No. ISO 4590-1981 (EI
Descriptors : cellular materials, plastics, cellular plastics, tests, physical tests, test equipment.
Price based on 12 pages
---------------------- Page: 3 ----------------------
SIST ISO 4590:1996
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of
national Standards institutes (ISO member bodies). The work of developing lnter-
national Standards is carried out through ISO technical committees. Every member
body interested in a subject for which a technical committee has been set up 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.
Draft International Standards adopted by the technical committees are circulated to
the member bodies for approval before their acceptance as International Standards by
the ISO Council.
International Standard ISO 4590 was developed by Technical Committee ISO/TC 61,
Plastics, and was circulated to the member bodies in July 1978.
lt has been approved by the member bodies of the following countries :
Austria Greece Poland
Hungary Romania
Belgium
Brazil Iran South Africa, Rep. of
Bulgaria Israel Spain
Italy Sweden
Canada
Czechoslovakia Japan Turkey
Egypt, Arab Rep. of Korea, Rep. of USA
Mexico USSR
Finland
France Netherlands Y ugosiavia
Germany, F. R. New Zealand
The member body of the following country expressed disapproval of the document on
technical grounds
United Kingdom
0 International Organkation for Standardkation, 1981
Printed in Switzerland
---------------------- Page: 4 ----------------------
SIST ISO 4590:1996
ISO 4590-1981 (E)
INTERNATIONAL STANDARD
Cellular plastics - Determination of volume percentage
of open and closed cells of rigid materials
corrected volume percentage of open cells, cc), : The
1 Scope and field of application 36
a;parent volume percentage of open cells q, corrected to take
into account the surface cells opened by cutting during
This International Standard specifies a general method for the
preparation of the test specimens.
determination of the volume percentage of open and closed
cells of rigid cellular plastics, by measurement first of the
lt is the Iimit of the apparent volume percentage of open cells
geometrical volume and then of the air impenetrable volume of
cc), as the surface/volume ratio r approaches Zero.
test specimens. This method provides for correcting the ap-
parent open cell volume by taking into account the surface cells
opened by cutting during specimen preparation. Two alter-
3.7 corrected volume percentage of closed cells, I+Y, :
native methods and corresponding apparatus are specified for
Volume percentage remaining after accounting for corrected
the measurement of the impenetrable volume. The results ob-
volume percentage of open cells :
tained are to be used for comparison purposes only.
2 Reference
This percentage includes the volume of the cell Walls.
.
ISO 1923, Cellular plastics and rubber - Determination of
linear dimensions.
4 Principle
Determination of the surface area S and geometrical volume Vg
3 Definitions of a number of test specimens, each having different
geometrical surface/voIume ratio r.
For the purposes of this International Standard, the following
Determination of the impenetrable volume 5 by either of two
definitions apply.
methods, namely
The total surface area of the test
3.1 surface area, S :
a) method 1 - by pressure Variation (pyknometer);
specimen determined by measuring its geometrica I dimensions.
b) method 2 - by volume expansion.
of the test
3.2 geometrical volume, vg : The volume
specimen determined by measuring its geometrica 11 dimensions.
The determination of the impenetrable volume Vi is based on
the application of the Boyle-Mariotte law to a gas confined in
S
an indeformable chamber, first in the absence and then in the
for the test
3.3 surfaceholume ratio, r : The ratio 7
9 presence of a test specimen.
specimen.
Calculation of the apparent volume percentage of open cells CI),
3.4 impenetrable volume, y : The volume of the test
of the test specimen, plotting of the curve cc),. = f(r) and ex-
specimen into which air cannot penetrate and from which gas
trapolation to r = 0, followed by calculation of the corrected
cannot escape, under the test conditions.
volume percentage of open cells cr), and the corrected volume
percentage of closed cells wo.
3.5 apparent volume percentage of open cells, CO, : The
ratio
5 Test specimens
vg - v
x 100
5.1 Number and shape
%
lt includes the volume of the cells opened during cutting of the A minimum of three sets of test specimens, with each set con-
sisting of three rectangular parallelepipeds (see figure 1) shall
test specimen, and depends on the nature of the cellular plastic
be prepared from each Sample. The specimens of each of the
under test and on the surface/voIume ratio r of the test
three sets are to be designated rl, r2 and r3.
specimen.
1
---------------------- Page: 5 ----------------------
SIST ISO 4590:1996
ISO 45904981 (EI
5.2 Preparation 8.1 Principle of method 1
Test specimens are to be tut with a bandsaw and machined if Determination of the following characteristics for an at-
necessary, with minimum deformation to the original cell struc- mospheric pressure&mb and a pressure reduction pe in the test
ture. They shall be free of dust, voids and moulding skins. chamber in relation t0 &,-,b :
Hot-wire cutting shall not be used. a) the corresponding volume Change SV,, of the test
chamber in the absence of a test specimen; this determina-
tion constitutes the calibration of the apparatus;
5.3 Dimensions
b) the corresponding volume Change SV,, of the test
The required test specimen dimensions depend on the specific
chamber in the presence of a test specimen.
method used to measure the impenetrable volume Vi. Initial
specimen sizes are to be tut as follows :
The impenetrable volume Vi of the test specimen is given by the
equation
Method 1 : Pressure Variation (pyknometer)
length :4Omm
width : 30 mm WM - svA2
Vi =
PB
thickness : 20 mm
- Pe
Method 2 : Volume expansion
where PB = Pamb + Pe
length : 1OOmm
width : 30 mm
In practice (see 8.2.2), Vi is calculated from the equivalent
thickness : 30 mm
equation
5.4 Sectioning of test specimens
4 - j2
Vi = -
Both methods require that specimens r2 and r3 of each set be
PB
- KPe
further sectioned as shown in figure 1 to provide a range of sur-
face/volume ratios for testing.
6 Conditioning and testing atmospheres
Zl is a pyknometer scale reading corresponding to K 6 VA,;
The test specimens shall be conditioned for not less than 16 h
j2 is a pyknometer scale reading corresponding to K 6 VA,;
at 23 + 2 OC and 50 $r 5 % relative humidity Prior to testing.
lt is important that the test be conducted at 23 + 2 OC and
K isa constant relati ng the pyknometer scale readings to
preferably at controlled and moderate humidity, i.e. 50 + 5 %
volume Change in the chamber.
relative humidity.
Measurement of surface area S and
8.2 Description of apparatus for method 1
geometrical volume Vg
8.2.1 The apparatus consists of an air pyknometer that per-
7.1 Determine the linear dimensions of each test specimen
mits instant reading of thedifference between internal pressure
according to ISO 1923, except that measurements shall be
and atmospheric pressure. A schematic diagram of the ap-
made to the nearest 0,05 mm. Location of the measurement
paratus is shown in figure 3. lt consists essentially of the
Points shall be as shown in figure 2.
following items :
7.2 Calculate the average linear dimensions, the surface area
a) test chamber A, including a removable measurement
S, and the geometrical volume Vg, retaining all significant
chamber D of volume approximately 50 cm3, which fits to
figures for test specimens rl (one parallelepiped), r2 (two
the main part of chamber A by means of an appropriate
parallelepipeds) and r3 (four parallelepipeds). Round off the
mechanical device, a filter F and an air-tight circular joint G,
final values for surface area S to the nearest 0,Ol cm2 and for
to ensure impermeability and reproducibility of the
the geometrical volume Vg to the nearest 0,Ol cm?
geometrical volume of this part of the test chamber;
b) chamber B to create the reduced pressure.
8 Determination of impenetrable volume K
by method 1 : Pressure Variation (pyknometer)
8.2.2 The two chambers A and B are linked in parallel by
NOTE - The impenetrable volume Vi is to be determined according to
means of tubing fitted with a valve T,, which tan connect or
either method 1 or method 2. The principle, description of apparatus,
disconnect them, and a differential manometer M,. The tubing
calibration, procedure and calculation for these two methods for deter-
tan be connected directly to atmosphere by means of valve Tz.
mining Vi are specified in this clause and clause 9, respectively.
2
---------------------- Page: 6 ----------------------
SIST ISO 4590:1996
ISO4590-1981(E)
8.4 Procedure for method 1
When chamber D is connected to chamber A by means of the
air-tight joint G and the valve TI is closed, the volume I(A of the
combined chambers (including the free volume of the
8.4.1 Prior to testing, move Piston PA and PB along the whole
chambers and of the tubing connected to the manometer M1
available distance to Change completely the air in chambers A
and to the valve TI) tan be modified by moving the Piston PA by
and B and the tubing. In this case, all the valves should be
means of the trank C,.
open. In Order to obtain greater homogeneity be-
tween internal and external environments, it is advisable to
The indicator I of the displacement of the Piston PA permits
repeat this Operation several times.
reading directly on a scale J, with a precision of 025 %, a
value I which has been precalibrated by the manufacturer to
Determine the atmospheric pressure Pamb to the nearest
some corresponding Change SV,, starting from an initial
10 Pa*.
reference value I/,.
8.4.2 Verify the zero readings of the manometers M, and MZ.
NOTE - The relationship between / and 6 VA is defined by a propor-
tionality constant K (/ = K 6 V”> as provided by the equipment
manufacturer or by calibration from Standard volumes. The proper
8.4.3 Place chamber D (containing the test specimen, if
value for K is achieved only if the zero reading on scale J is previously
applicable) in Position.
adjusted during the setting up of the air pyknometer in accordance
with the manufacturer’s instructions. The value of K for one commer-
cially available air pyknometer is 20.
8.4.4 Again cha nge the air in the apparatus by moving pistons
PA and PB in the appropriate way.
8.2.3 Chamber B tan be connected directly to the at-
mosphere by means of valve T,. Moreover, it is connected by 8.4.5 Adjust Piston PA so as to obtain a reading I = 0 on sca!e
means of tubing and valve T, to a differential manometer M2
J. Position Piston PB to enable the desired pressure reduction
which indicates the pressure reduction that tan be imposed at
to be achieved.
any time to the internal volume of chamber B with respect to
the ambient atmosphere. The manometer M2 shall permit the
8.4.6 Close valves T,, T2 and then T,. Wait a few seconds.
reading of the pressure reduction to 0,25 % (i.e., a pressure
Both manometers M, and M2 should indicate Zero. If such is
reduction pe of - 200 mmH*O shall be read to within
not the case, re-open valves T,, T3 and TZ, repeat the Operation
+ 0,5 mmH20).
specified in 8.4.4 and then proceed in accordance with 8.4.5. If
the manometers continue to show instability, measurements
The pressure in chamber B is adjustable (when valves Tl and
are impossible due to anomalies discussed in the annex (see
T3 are closed) by moving the Piston P, by means of the trank
clauses A.4, A.5 and A.6).
Cs. The differente pe (negative in the procedure for method 1)
between the pressure PB in chamber B and the atmospheric
pressurePamb is indicated on the manometer M2 when valve T4 8.4.7 When the differential manometers are stable, lower the
internal pressure by progressively moving Piston PB and almost
is open :
simultaneously Piston PA to maintain the indicator on
manometer M, close to Zero, while observing the pressure
Pe = PB - Pamb
reduction on manometer MZ.
83 . Calibration of pyknometer apparatus
Never move Piston PA backwards during this Operation.
Determine, according to the test procedure specified in 8.4 and
8.4.8 Proceed as specified in 8.4.7 until the pressure reduc-
for the atmospheric pressure &,,-,b prevailing at the moment of
tion pe =
- 200 mmH,O. The equilibrium must be stable.
test, the reading I, corresponding to a pressure Change
If such is not the case, there exists one of the anomalies
- 200 mmH*O in relation to &mb.
Pe =
discussed in the annex (see clauses A.4, A.5 and A.6), namely
rupture of cell Walls, test specimen deformation or rapid
NOTES
Variation of &mb.
1 In Order to eliminate the need for determining /l, each time the
barometric pressure Pamb changes, it may be desirable to establish a
NOTE - In the case of test specimens of new types of cellular
calibration curve of /I = .f(Pamb) for a given value of pe. This tan be
materials, preliminary determinations should be performed using
accomplished as shown in figure 6 by repeating step 8.3 over a period
several values of pressure reduction Pe, Chosen in arithmetic progres-
of several days over which Pamb varies.
sion (for example, - 100 mmH20, - 200 mmH20, - 300 mmH20,
etc.). During the test, the highest value of pressure reduction should
2 If it is desired, for some cellular materials, to determine the im-
be used for which / still varies directly as Pe, and which permits a stable
penetrable volume of the test specimens at another pressure reduction
equilibrium to be achieved. The apparatus should be re-calibrated, in
& f
...
Norme internationale
INTERNATIONAL ORGANIZATION FOR STANDARDIZATION.ME)I(L1YHAPO~HAR OPTAHM3A~MR l-l0 CTAH~APTbl3AL&lWORGANISATION INTERNATIONALE DE NORMALISATION
Plastiques alvéolaires - Détermination du pourcentage
volumique de cellules ouvertes et fermées des matériaux
rigides
Cellular plastics - Determination of volume percentage of open and closed cefs of rigid materials
Première édition - 1981-12-01
Réf. no : ISO 4590-1981 (F)
CDU 678405.8 : 531.754.4
c
Y
Descripteurs : matériau alvéolaire, matière plastique, produit alvéolaire rigide, essai, essai physique, matériel d’essai.
Prix basé sur 12 pages
---------------------- Page: 1 ----------------------
Avant-propos
L’ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale
d’organismes nationaux de normalisation (comités membres de I’ISO). L’élaboration
des Normes internationales est confiée aux comités techniques de I’ISO. Chaque
comité membre intéressé par une étude a le droit de faire partie du comité technique
correspondant. Les ,organisations internationales, gouvernementales et non gouverne-
mentales, en liaison avec I’ISO, participent également aux travaux.
Les projets de Normes internationales adoptés par les comités techniques sont soumis
aux comités membres pour approbation, avant leur acceptation comme Normes inter-
nationales par le Conseil de I’ISO.
La Norme internationale ISO 4590 a été élaborée par le comité technique ISO/TC 61,
Plastiques, et a été soumise aux comités membres en juillet 1978.
Les comités membres des pays suivants l’ont approuvée :
Finlande Pays- Bas
Afrique du Sud, Rép. d’
Allemagne, R. F. France Pologne
Grèce
Autriche Roumanie
Hongrie Suède
Belgique
Brésil Iran Tchécoslovaquie
Israël
Bulgarie Turquie
Italie URSS
Canada
Corée, Rép. de Japon USA
Mexique
Égypte, Rép. arabe d’ Yougoslavie
Nouvelle-Zélande
Espagne
Le comité membre du pays suivant l’a désapprouvée pour des raisons techniques :
Royaume-Uni
@ Organisation internationale de normalisation, 1981 0
Imprimé en Suisse
---------------------- Page: 2 ----------------------
NORME INTERNATIONALE ISO 4590-1981 (F)
Détermination du pourcentage
Plastiques alvéolaires -
volumique de cellules ouvertes et fermées des matériaux
rigides
II comprend le volume des cellules ouvertes lors de la découpe
1 Objet et domaine d’application
d’une éprouvette, et est lié, d’une part, à la nature du produit
La présente Norme internationale spécifie une méthode géné- alvéolaire soumis à l’essai et, d’autre part, à la surface volumi-
que géométrique r de l’éprouvette.
rale permettant de déterminer le pourcentage volumique des
cellules ouvertes et fermées des plastiques alvéolaires rigides,
par mesurage, en premier lieu, du volume géométrique
3.6 pourcentage volumique corrigé de cellules ouver-
d’éprouvettes de ces plastiques, puis du volume impénétrable à
tes, cc), : Pourcentage volumique apparent de cellules ouvertes
l’air de ces éprouvettes. Cette méthode permet d’effectuer une
correction du volume apparent des cellules ouvertes en tenant CI),, corrigé pour tenir compte de la présence des cellules ouver-
tes par la découpe lors de la préparation des éprouvettes.
compte des cellules de surface ouvertes par la découpe des
éprouvettes. Deux méthodes alternatives et les appareillages
correspondants sont spécifiés pour le mesurage du volume C’est la limite du pourcentage volumique apparent de cellules
ouvertes CI), quand la surface volumique géométrique r tend
impénétrable. Les résultats obtenus sont à utiliser uniquement
vers zéro.
à des fins comparatives.
3.7 pourcentage volumique intrinsèque de cellules fer-
mées, vo : Pourcentage volumique restant après avoir pris en
2 Référence
compte le pourcentage volumique corrigé de cellules ouvertes :
I SO 1923, P/as tiques et caoutchoucs alvéolaires Détermina-
= loo-CO,
tion des dimensions linéaires.
YO
Ce pourcentage tient compte du volume occupé par les parois
des cellules.
3 Définitions
Dans le cadre de la présente Norme internationale, les défini-
4 Principe
tions suivantes sont applicables.
Détermination de la surface géométrique S, puis du volume
3.1 surface géométrique, S : Surface totale de l’éprouvette géométrique Vg d’un certain nombre d’éprouvettes, chacune
ayant une surface volumique géométrique différente r.
déterminée par mesurage de ses dimensions géométriques.
Détermination du volume impénétrable 5, selon l’une des deux
3.2 volume géométrique, F$ : Volume de l’éprouvette
méthodes suivantes :
déterminé par mesurage de ses dimensions géométriques.
a) méthode 1 - par variation de pression (pycnomètre);
S
3.3 surface volumique géométrique, r : Rapport 7 relatif
à une éprouvette. cl
b) méthode 2 - par augmentation de volume.
La détermination du volume impénétrable Vi est basée sur
3.4 volume impénétrable, Vi : Volume de l’éprouvette
l’application de la loi de Boyle-Mariotte à un gaz contenu dans
dans lequel l’air ambiant ne peut pénétrer et à partir duquel un
une enceinte indéformable, d’abord en l’absence d’éprouvette,
gaz ne peut s’échapper, dans les conditions de l’essai.
puis en présence d’une éprouvette.
3.5 pourcentage volumique apparent de cellules ouver-
Calcul du pourcentage volumique apparent de cellules ouvertes
tes, cc), : Rapport
cc), de l’éprouvette, tracé de la courbe CO, = f(r), et extrapola-
tion à r = 0, puis calcul du pourcentage volumique corrigé de
vg - y
cellules ouvertes QI, et du pourcentage volumique corrigé de
x 100
cellules fermées yo.
%
1
---------------------- Page: 3 ----------------------
ISO 4590-1981 (FI
7.2 Calculer les dimensions linéaires moyennes, la surface
5 Éprouvettes
géométrique S et le volume géométrique Vg de chaque éprou-
vette, sans omission de chiffres significatifs, pour les éprouvet-
5.1 Nombre et forme
tes rl (un parallélépipède), r2 (deux parallélépipèdes) et r3 (qua-
tre parallélépipèdes). Arrondir les valeurs finales de la surface
Au minimum trois jeux d’éprouvettes, chaque jeu étant consti-
géométrique au plus proche 0,Ol cm2 et les valeurs finales du
tué de trois parallélépipèdes rectangles (voir figure 1), doivent
volume géométrique au plus proche 0,Ol cm3.
être préparés à partir de chaque prélèvement. Les éprouvettes
de chacun des trois jeux sont désignées par rl, r2, r3.
5.2 Préparation
8 Détermination du volume impénétrable I(
suivant la méthode 1 : Variation de pression
Les éprouvettes doivent être découpées avec une scie à ruban
(pycnomètre)
et usinées si nécessaire de facon à modifier le moins possible la
structure cellulaire initiale. Elles doivent être exemptes de pous-
NOTE - Le volume impénétrable Vi est à déterminer suivant la
sières, de trous et de peaux de fabrication.
méthode 1 ou la méthode 2. Le principe, la description de I’appareil-
lage, l’étalonnage, le mode opératoire et les calculs relatifs à ces deux
La découpe au fil chaud ne doit pas être utilisée.
méthodes de détermination de Vi sont spécifiées respectivement dans
le présent chapitre et le chapitre 9.
5.3 Dimensions
Les dimensions imposées aux éprouvettes dépendent de la
8.1 Principe de la méthode 1
méthode particulière utilisée pour mesurer le volume impénétra-
ble Via Les dimensions initiales des éprouvettes doivent être les
Détermination des paramètres suivants pour une pression
suivantes après découpe :
atmosphérique &mb et pour une pression dans la cellule d’essai
ayant subi une diminution de pression pe par rapport à &mb :
Méthode 1 : Variation de pression (pycnomètre)
longueur : 40 mm
a) la variation de volume correspondante 6 VA1 de la cellule
largeur : 30 mm
d’essai en l’absence d’éprouvette; cette détermination cons-
épaisseur : 20 mm
titue l’étalonnage de l’appareil;
Méthode 2 : Augmentation de volume
b) la variation correspondante de volume 6 VA2 de la cellule
longueur : 100 mm
d’essai en présence d’une éprouvette.
largeur : 30mm
épaisseur : 30 mm
Le volume impénétrable 4 de l’éprouvette est donné par
l’équation
5.4 Refente des éprouvettes
Les deux méthodes nécessitent la refente des éprouvettes r2 et
- sv,
sbl
r3 de chaque jeu, comme indiqué à la figure 1, de facon à four- Vi =
P6
- Pe
nir une gamme de surfaces volumiques géométriques pour les
essais.
oùpe =
Pamb + Pe
Pratiquement (voir 8.2.2), y est calculé à partir de l’équation
6 Atmosphères de conditionnement et
équivalente
d’essai
Les éprouvettes doivent être conditionnées durant au moins
4 - l2
16 h à 23 + 2 OC et 50 k 5 % d’humidité relative avant l’essai.
vi =-PB
- KPe
Il est important que les essais soient réalisés à la température de
23 - + 2 OC et de préférence à une humidité faible et contrôlée,
c’est-à-dire 50 k 5 % d’humidité relative.
où
II est la lecture sur l’échelle du pycnomètre correspondant
à K sv,,;
7 Mesurage de la surface géométrique S et
du volume géométrique I/s
l2 est la lecture sur l’échelle du pycnomètre correspondant
à K 6 VA,;
7.1 Déterminer les dimensions linéaires de chaque éprouvette
conformément à I’ISO 1923, excepté le fait que les mesures
K est une constante reliant les lectures sur l’échelle du
sont à effectuer à 0,05 mm près. L’emplacement des points de
mesure doit être celui qui est indiqué à la figure 2. pycnomètre aux variations de volume de la cellule.
2
---------------------- Page: 4 ----------------------
ISO4590-1981 (FI
8.2 Description de l’appareillage relatif à la
La pression dans la cellule B est réglable (lorsque les robinets
T, et T3 sont fermés) par déplacement du piston P, à l’aide de
méthode 1
la manivelle CR. La différencep, (négative dans le mode opéra-
toire pour la méthode 1) entre la pression pB dans la chambre B
8.2.1 L’appareillage est constitué par un pycnomètre à air per-
et la pression atmosphérique pamb étant lue sur le manomètre
mettant de connaître à chaque instant la différence entre la
M, lorsque le robinet T4 est ouvert :
pression interne et la pression atmosphérique. Un schéma de
/appareillage est représenté à la figure- 3. II comprend essentiel-
Pe = PB - Pamb
lement les éléments suivants :
a) une cellule d’essai A, comprenant une coupelle de 8.3 Étalonnage de l’appareillage relatif à la
mesure amovible D d’un volume de 50 cm3 environ, s’adap-
méthode 1
tant sur le corps principal de la cellule A par l’intermédiaire
d’un dispositif mécanique approprié, d’un filtre F et d’un Déterminer, suivant le mode opératoire spécifié en 8.4 et pour
joint circulaire G assurant l’étanchéité à l’air et la reproducti- la pression atmosphérique pamb régnant au moment de l’essai,
bilité du volume géométrique correspondant à cette partie la lecture II correspondant à une diminution de pression
de la cellule d’essai; - 20 mmH*O par rapport à Pambm
Pe =
b) une cellule de commande de dépression B. NOTES
1 En vue de s’affranchir de la nécessité de déterminer Il chaque fois
qu’il y a variation de la pression atmosphérique, il peut être intéressant
8.2.2 Les deux cellules A et B sont reliées en parallèle par une
d’établir une courbe d’étalonnage de II = f(Pamb) pour une valeur
tubulure munie d’un robinet T1 établissant, ou non, la commu-
donnée dep,. On peut réaliser cela comme représenté à la figure 6, en
nication et d’un manomètre différentiel de zéro M,. Cette tubu-
répétant l’opération. 8.3 sur une période de plusieurs jours où pamb
lure peut être mise directement en communication avec
varie.
l’atmosphère par un robinet de purge T,.
2 Si, pour certains produits alvéolaires, on désire déterminer le
volume impénétrable des éprouvettes avec une autre dépression pé,
Lorsque la coupelle D est reliée à la cellule A par l’intermédiaire
par exemple - 300 mmH20, il faudra tracer une autre courbe d’étalon-
du joint G et que le robinet T1 est fermé, le volume VA des cellu-
nage relative à pé.
les combinées (comprenant le volume libre de’ la coupelle et
celui des tubulures de branchement au manomètre M, et au
8.4 Mode opératoire pour la méthode 1
robinet T,) peut être modifié en déplacant le piston PA à l’aide
de la manivelle CA.
8.4.1 Avant l’essai proprement dit, il est indispensable, en
L’indicateur I du déplacement du piston PA permet d’obtenir en
déplacant les pistons PA et PS sur toute la distance disponible,
lecture directe, avec une précision de lecture de 0,25 % dans
de renouveler l’air présent dans les cellules A et B et dans les
les conditions de la mesure sur une échelle J, une valeur Iqui a
diverses tubulures de raccordement. Dans ce cas, tous les robi-
été préétalonnée par le fabricant vis-à-vis d’une certaine varia-
nets doivent être ouverts. Répéter plusieurs fois l’opération de
tion SV, par rapport à une valeur repère initiale &.
facon à obtenir la meilleure homogénéité possible entre
l’atmosphère interne de l’appareillage et l’air ambiant.
La relation entre /et 6 VA est définie par une constante de pro-
NOTE -
portionnalité K (I = K 6 ‘VA) fournie par le constructeur de l’appareil ou
Mesurer la valeur de pamb en arrondissant au plus proche
obtenue à partir d’un étalonnage effectué à l’aide de volumes étalons.
10 Pa*.
La valeur convenable n’est réalisée pour K que si le zéro de l’échelle J a
été réglé au départ au moment de la mise en service du pycnomètre
selon les instructions du constructeur. La valeur de K pour un pycno-
8.4.2 Vérifier le zéro du manomètre M, et celui du mano-
métre à air disponible dans le commerce est égale à 20.
mètre M2.
8.2.3 La cellule B peut être mise directement en communica-
8.4.3 Mettre en place la coupelle D (avec son éprouvette, s’il
tion avec l’atmosphère ambiante par l’intermédiaire du robinet
y a lieu).
Ter. Elle est d’autre part reliée, par l’intermédiaire d’un robinet Td
. - .
et d’une tubulure, à un manomètre différentiel de mesure Mi
8.4.4 Balayer de nouveau l’air dans l’appareillage en dépla-
qui indique la dépression qu’on peut imposer à tout instant au
tant les pistons PA et PS de facon adéquate.
volume interne de la cellule B vis-à-vis de l’atmosphère
ambiante. Le manomètre M2 doit permettre la lecture de
dépression à 0,25 % près (c’est-à-dire qu’une dépression pe de
8.4.5 Régler le piston PA pour lire I = 0 sur l’échelle J. Posi-
- 200 mmH*O devra être lue avec une précision de tionner le piston PB de facon à pouvoir établir ensuite les
\
0,5 mmH*O ou meilleure).
dépressions voulues.
* 10 Pa = 1 mmH20
3
---------------------- Page: 5 ----------------------
ISO 4590-1981 (FI
8.4.6 Fermer les robinets T3, T2, puis T1. Attendre quelques où
secondes. Le manomètre MI et le manomètre M2 devraient tou-
jours indiquer zéro. Sinon, rouvrir les robinets T,, T3 et T2 et
Il est la valeur correspondant à la pression atmosphérique
refaire un balayage comme spécifié en 8.4.4, puis opérer
pamb régnant au moment de l’essai;
comme spécifié en 8.4.5. Si l’instabilité des manomètres per-
siste, les mesurages sont impossibles en raison des anomalies
= pamb + Pe est exprimée en millimètres d’eau
PB
signalées dans l’annexe (voir chapitres A.4, A.5 et A.6).
conventionnels.
8.4.7 Quand les manomètres différentiels sont stables, dimi-
9 Détermination du volume impénétrable I/i
nuer la pression interne en déplacant progressivement le piston
suivant la méthode 2 : Augmentation de
PB et, presque simultanément, le piston PA de manière à main-
volume
tenir l’aiguille du manométre M, aux environs de zéro, tout en
observant la dépression sur le manomètre M2.
9.1 Principe de la méthode 2
Ne jamais faire revenir en arriére le piston PA pendant cette
Selon la loi de Boyle-Mariotte, l’augmentation de volume d’un
manipulation.
gaz enfermé dans une enceinte entraîne une diminution de sa
pression. Si les dimensions d’une cellule d’essai subissent le
même accroissement en l’absence et en la présence d’une
8.4.8 Procéder comme spécifié en 8.4.7 jusqu’à atteindre la
éprouvette, la chute de pression sera moindre pour la cellule
dépression normale Pe = - 200 mmH20. L’équilibre doit être
vide. Dans cette méthode, la dépression relative, préalablement
stable. Si ce n’est pas le cas, il s’agit d’une des anomalies signa-
étalonnée à l’aide de volumes étalons, est déterminée à partir
lées dans l’annexe (voir chapitres A.4, A.5 et A.61, ou bien de
de la différence de lectures effectuées sur l’échelle d’un tube
ruptures de parois cellulaires ou de déformations de I’éprou-
manométrique en communication avec la pression atmosphéri-
vette, ou enc
...
Norme internationale
INTERNATIONAL ORGANIZATION FOR STANDARDIZATION.ME)I(L1YHAPO~HAR OPTAHM3A~MR l-l0 CTAH~APTbl3AL&lWORGANISATION INTERNATIONALE DE NORMALISATION
Plastiques alvéolaires - Détermination du pourcentage
volumique de cellules ouvertes et fermées des matériaux
rigides
Cellular plastics - Determination of volume percentage of open and closed cefs of rigid materials
Première édition - 1981-12-01
Réf. no : ISO 4590-1981 (F)
CDU 678405.8 : 531.754.4
c
Y
Descripteurs : matériau alvéolaire, matière plastique, produit alvéolaire rigide, essai, essai physique, matériel d’essai.
Prix basé sur 12 pages
---------------------- Page: 1 ----------------------
Avant-propos
L’ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale
d’organismes nationaux de normalisation (comités membres de I’ISO). L’élaboration
des Normes internationales est confiée aux comités techniques de I’ISO. Chaque
comité membre intéressé par une étude a le droit de faire partie du comité technique
correspondant. Les ,organisations internationales, gouvernementales et non gouverne-
mentales, en liaison avec I’ISO, participent également aux travaux.
Les projets de Normes internationales adoptés par les comités techniques sont soumis
aux comités membres pour approbation, avant leur acceptation comme Normes inter-
nationales par le Conseil de I’ISO.
La Norme internationale ISO 4590 a été élaborée par le comité technique ISO/TC 61,
Plastiques, et a été soumise aux comités membres en juillet 1978.
Les comités membres des pays suivants l’ont approuvée :
Finlande Pays- Bas
Afrique du Sud, Rép. d’
Allemagne, R. F. France Pologne
Grèce
Autriche Roumanie
Hongrie Suède
Belgique
Brésil Iran Tchécoslovaquie
Israël
Bulgarie Turquie
Italie URSS
Canada
Corée, Rép. de Japon USA
Mexique
Égypte, Rép. arabe d’ Yougoslavie
Nouvelle-Zélande
Espagne
Le comité membre du pays suivant l’a désapprouvée pour des raisons techniques :
Royaume-Uni
@ Organisation internationale de normalisation, 1981 0
Imprimé en Suisse
---------------------- Page: 2 ----------------------
NORME INTERNATIONALE ISO 4590-1981 (F)
Détermination du pourcentage
Plastiques alvéolaires -
volumique de cellules ouvertes et fermées des matériaux
rigides
II comprend le volume des cellules ouvertes lors de la découpe
1 Objet et domaine d’application
d’une éprouvette, et est lié, d’une part, à la nature du produit
La présente Norme internationale spécifie une méthode géné- alvéolaire soumis à l’essai et, d’autre part, à la surface volumi-
que géométrique r de l’éprouvette.
rale permettant de déterminer le pourcentage volumique des
cellules ouvertes et fermées des plastiques alvéolaires rigides,
par mesurage, en premier lieu, du volume géométrique
3.6 pourcentage volumique corrigé de cellules ouver-
d’éprouvettes de ces plastiques, puis du volume impénétrable à
tes, cc), : Pourcentage volumique apparent de cellules ouvertes
l’air de ces éprouvettes. Cette méthode permet d’effectuer une
correction du volume apparent des cellules ouvertes en tenant CI),, corrigé pour tenir compte de la présence des cellules ouver-
tes par la découpe lors de la préparation des éprouvettes.
compte des cellules de surface ouvertes par la découpe des
éprouvettes. Deux méthodes alternatives et les appareillages
correspondants sont spécifiés pour le mesurage du volume C’est la limite du pourcentage volumique apparent de cellules
ouvertes CI), quand la surface volumique géométrique r tend
impénétrable. Les résultats obtenus sont à utiliser uniquement
vers zéro.
à des fins comparatives.
3.7 pourcentage volumique intrinsèque de cellules fer-
mées, vo : Pourcentage volumique restant après avoir pris en
2 Référence
compte le pourcentage volumique corrigé de cellules ouvertes :
I SO 1923, P/as tiques et caoutchoucs alvéolaires Détermina-
= loo-CO,
tion des dimensions linéaires.
YO
Ce pourcentage tient compte du volume occupé par les parois
des cellules.
3 Définitions
Dans le cadre de la présente Norme internationale, les défini-
4 Principe
tions suivantes sont applicables.
Détermination de la surface géométrique S, puis du volume
3.1 surface géométrique, S : Surface totale de l’éprouvette géométrique Vg d’un certain nombre d’éprouvettes, chacune
ayant une surface volumique géométrique différente r.
déterminée par mesurage de ses dimensions géométriques.
Détermination du volume impénétrable 5, selon l’une des deux
3.2 volume géométrique, F$ : Volume de l’éprouvette
méthodes suivantes :
déterminé par mesurage de ses dimensions géométriques.
a) méthode 1 - par variation de pression (pycnomètre);
S
3.3 surface volumique géométrique, r : Rapport 7 relatif
à une éprouvette. cl
b) méthode 2 - par augmentation de volume.
La détermination du volume impénétrable Vi est basée sur
3.4 volume impénétrable, Vi : Volume de l’éprouvette
l’application de la loi de Boyle-Mariotte à un gaz contenu dans
dans lequel l’air ambiant ne peut pénétrer et à partir duquel un
une enceinte indéformable, d’abord en l’absence d’éprouvette,
gaz ne peut s’échapper, dans les conditions de l’essai.
puis en présence d’une éprouvette.
3.5 pourcentage volumique apparent de cellules ouver-
Calcul du pourcentage volumique apparent de cellules ouvertes
tes, cc), : Rapport
cc), de l’éprouvette, tracé de la courbe CO, = f(r), et extrapola-
tion à r = 0, puis calcul du pourcentage volumique corrigé de
vg - y
cellules ouvertes QI, et du pourcentage volumique corrigé de
x 100
cellules fermées yo.
%
1
---------------------- Page: 3 ----------------------
ISO 4590-1981 (FI
7.2 Calculer les dimensions linéaires moyennes, la surface
5 Éprouvettes
géométrique S et le volume géométrique Vg de chaque éprou-
vette, sans omission de chiffres significatifs, pour les éprouvet-
5.1 Nombre et forme
tes rl (un parallélépipède), r2 (deux parallélépipèdes) et r3 (qua-
tre parallélépipèdes). Arrondir les valeurs finales de la surface
Au minimum trois jeux d’éprouvettes, chaque jeu étant consti-
géométrique au plus proche 0,Ol cm2 et les valeurs finales du
tué de trois parallélépipèdes rectangles (voir figure 1), doivent
volume géométrique au plus proche 0,Ol cm3.
être préparés à partir de chaque prélèvement. Les éprouvettes
de chacun des trois jeux sont désignées par rl, r2, r3.
5.2 Préparation
8 Détermination du volume impénétrable I(
suivant la méthode 1 : Variation de pression
Les éprouvettes doivent être découpées avec une scie à ruban
(pycnomètre)
et usinées si nécessaire de facon à modifier le moins possible la
structure cellulaire initiale. Elles doivent être exemptes de pous-
NOTE - Le volume impénétrable Vi est à déterminer suivant la
sières, de trous et de peaux de fabrication.
méthode 1 ou la méthode 2. Le principe, la description de I’appareil-
lage, l’étalonnage, le mode opératoire et les calculs relatifs à ces deux
La découpe au fil chaud ne doit pas être utilisée.
méthodes de détermination de Vi sont spécifiées respectivement dans
le présent chapitre et le chapitre 9.
5.3 Dimensions
Les dimensions imposées aux éprouvettes dépendent de la
8.1 Principe de la méthode 1
méthode particulière utilisée pour mesurer le volume impénétra-
ble Via Les dimensions initiales des éprouvettes doivent être les
Détermination des paramètres suivants pour une pression
suivantes après découpe :
atmosphérique &mb et pour une pression dans la cellule d’essai
ayant subi une diminution de pression pe par rapport à &mb :
Méthode 1 : Variation de pression (pycnomètre)
longueur : 40 mm
a) la variation de volume correspondante 6 VA1 de la cellule
largeur : 30 mm
d’essai en l’absence d’éprouvette; cette détermination cons-
épaisseur : 20 mm
titue l’étalonnage de l’appareil;
Méthode 2 : Augmentation de volume
b) la variation correspondante de volume 6 VA2 de la cellule
longueur : 100 mm
d’essai en présence d’une éprouvette.
largeur : 30mm
épaisseur : 30 mm
Le volume impénétrable 4 de l’éprouvette est donné par
l’équation
5.4 Refente des éprouvettes
Les deux méthodes nécessitent la refente des éprouvettes r2 et
- sv,
sbl
r3 de chaque jeu, comme indiqué à la figure 1, de facon à four- Vi =
P6
- Pe
nir une gamme de surfaces volumiques géométriques pour les
essais.
oùpe =
Pamb + Pe
Pratiquement (voir 8.2.2), y est calculé à partir de l’équation
6 Atmosphères de conditionnement et
équivalente
d’essai
Les éprouvettes doivent être conditionnées durant au moins
4 - l2
16 h à 23 + 2 OC et 50 k 5 % d’humidité relative avant l’essai.
vi =-PB
- KPe
Il est important que les essais soient réalisés à la température de
23 - + 2 OC et de préférence à une humidité faible et contrôlée,
c’est-à-dire 50 k 5 % d’humidité relative.
où
II est la lecture sur l’échelle du pycnomètre correspondant
à K sv,,;
7 Mesurage de la surface géométrique S et
du volume géométrique I/s
l2 est la lecture sur l’échelle du pycnomètre correspondant
à K 6 VA,;
7.1 Déterminer les dimensions linéaires de chaque éprouvette
conformément à I’ISO 1923, excepté le fait que les mesures
K est une constante reliant les lectures sur l’échelle du
sont à effectuer à 0,05 mm près. L’emplacement des points de
mesure doit être celui qui est indiqué à la figure 2. pycnomètre aux variations de volume de la cellule.
2
---------------------- Page: 4 ----------------------
ISO4590-1981 (FI
8.2 Description de l’appareillage relatif à la
La pression dans la cellule B est réglable (lorsque les robinets
T, et T3 sont fermés) par déplacement du piston P, à l’aide de
méthode 1
la manivelle CR. La différencep, (négative dans le mode opéra-
toire pour la méthode 1) entre la pression pB dans la chambre B
8.2.1 L’appareillage est constitué par un pycnomètre à air per-
et la pression atmosphérique pamb étant lue sur le manomètre
mettant de connaître à chaque instant la différence entre la
M, lorsque le robinet T4 est ouvert :
pression interne et la pression atmosphérique. Un schéma de
/appareillage est représenté à la figure- 3. II comprend essentiel-
Pe = PB - Pamb
lement les éléments suivants :
a) une cellule d’essai A, comprenant une coupelle de 8.3 Étalonnage de l’appareillage relatif à la
mesure amovible D d’un volume de 50 cm3 environ, s’adap-
méthode 1
tant sur le corps principal de la cellule A par l’intermédiaire
d’un dispositif mécanique approprié, d’un filtre F et d’un Déterminer, suivant le mode opératoire spécifié en 8.4 et pour
joint circulaire G assurant l’étanchéité à l’air et la reproducti- la pression atmosphérique pamb régnant au moment de l’essai,
bilité du volume géométrique correspondant à cette partie la lecture II correspondant à une diminution de pression
de la cellule d’essai; - 20 mmH*O par rapport à Pambm
Pe =
b) une cellule de commande de dépression B. NOTES
1 En vue de s’affranchir de la nécessité de déterminer Il chaque fois
qu’il y a variation de la pression atmosphérique, il peut être intéressant
8.2.2 Les deux cellules A et B sont reliées en parallèle par une
d’établir une courbe d’étalonnage de II = f(Pamb) pour une valeur
tubulure munie d’un robinet T1 établissant, ou non, la commu-
donnée dep,. On peut réaliser cela comme représenté à la figure 6, en
nication et d’un manomètre différentiel de zéro M,. Cette tubu-
répétant l’opération. 8.3 sur une période de plusieurs jours où pamb
lure peut être mise directement en communication avec
varie.
l’atmosphère par un robinet de purge T,.
2 Si, pour certains produits alvéolaires, on désire déterminer le
volume impénétrable des éprouvettes avec une autre dépression pé,
Lorsque la coupelle D est reliée à la cellule A par l’intermédiaire
par exemple - 300 mmH20, il faudra tracer une autre courbe d’étalon-
du joint G et que le robinet T1 est fermé, le volume VA des cellu-
nage relative à pé.
les combinées (comprenant le volume libre de’ la coupelle et
celui des tubulures de branchement au manomètre M, et au
8.4 Mode opératoire pour la méthode 1
robinet T,) peut être modifié en déplacant le piston PA à l’aide
de la manivelle CA.
8.4.1 Avant l’essai proprement dit, il est indispensable, en
L’indicateur I du déplacement du piston PA permet d’obtenir en
déplacant les pistons PA et PS sur toute la distance disponible,
lecture directe, avec une précision de lecture de 0,25 % dans
de renouveler l’air présent dans les cellules A et B et dans les
les conditions de la mesure sur une échelle J, une valeur Iqui a
diverses tubulures de raccordement. Dans ce cas, tous les robi-
été préétalonnée par le fabricant vis-à-vis d’une certaine varia-
nets doivent être ouverts. Répéter plusieurs fois l’opération de
tion SV, par rapport à une valeur repère initiale &.
facon à obtenir la meilleure homogénéité possible entre
l’atmosphère interne de l’appareillage et l’air ambiant.
La relation entre /et 6 VA est définie par une constante de pro-
NOTE -
portionnalité K (I = K 6 ‘VA) fournie par le constructeur de l’appareil ou
Mesurer la valeur de pamb en arrondissant au plus proche
obtenue à partir d’un étalonnage effectué à l’aide de volumes étalons.
10 Pa*.
La valeur convenable n’est réalisée pour K que si le zéro de l’échelle J a
été réglé au départ au moment de la mise en service du pycnomètre
selon les instructions du constructeur. La valeur de K pour un pycno-
8.4.2 Vérifier le zéro du manomètre M, et celui du mano-
métre à air disponible dans le commerce est égale à 20.
mètre M2.
8.2.3 La cellule B peut être mise directement en communica-
8.4.3 Mettre en place la coupelle D (avec son éprouvette, s’il
tion avec l’atmosphère ambiante par l’intermédiaire du robinet
y a lieu).
Ter. Elle est d’autre part reliée, par l’intermédiaire d’un robinet Td
. - .
et d’une tubulure, à un manomètre différentiel de mesure Mi
8.4.4 Balayer de nouveau l’air dans l’appareillage en dépla-
qui indique la dépression qu’on peut imposer à tout instant au
tant les pistons PA et PS de facon adéquate.
volume interne de la cellule B vis-à-vis de l’atmosphère
ambiante. Le manomètre M2 doit permettre la lecture de
dépression à 0,25 % près (c’est-à-dire qu’une dépression pe de
8.4.5 Régler le piston PA pour lire I = 0 sur l’échelle J. Posi-
- 200 mmH*O devra être lue avec une précision de tionner le piston PB de facon à pouvoir établir ensuite les
\
0,5 mmH*O ou meilleure).
dépressions voulues.
* 10 Pa = 1 mmH20
3
---------------------- Page: 5 ----------------------
ISO 4590-1981 (FI
8.4.6 Fermer les robinets T3, T2, puis T1. Attendre quelques où
secondes. Le manomètre MI et le manomètre M2 devraient tou-
jours indiquer zéro. Sinon, rouvrir les robinets T,, T3 et T2 et
Il est la valeur correspondant à la pression atmosphérique
refaire un balayage comme spécifié en 8.4.4, puis opérer
pamb régnant au moment de l’essai;
comme spécifié en 8.4.5. Si l’instabilité des manomètres per-
siste, les mesurages sont impossibles en raison des anomalies
= pamb + Pe est exprimée en millimètres d’eau
PB
signalées dans l’annexe (voir chapitres A.4, A.5 et A.6).
conventionnels.
8.4.7 Quand les manomètres différentiels sont stables, dimi-
9 Détermination du volume impénétrable I/i
nuer la pression interne en déplacant progressivement le piston
suivant la méthode 2 : Augmentation de
PB et, presque simultanément, le piston PA de manière à main-
volume
tenir l’aiguille du manométre M, aux environs de zéro, tout en
observant la dépression sur le manomètre M2.
9.1 Principe de la méthode 2
Ne jamais faire revenir en arriére le piston PA pendant cette
Selon la loi de Boyle-Mariotte, l’augmentation de volume d’un
manipulation.
gaz enfermé dans une enceinte entraîne une diminution de sa
pression. Si les dimensions d’une cellule d’essai subissent le
même accroissement en l’absence et en la présence d’une
8.4.8 Procéder comme spécifié en 8.4.7 jusqu’à atteindre la
éprouvette, la chute de pression sera moindre pour la cellule
dépression normale Pe = - 200 mmH20. L’équilibre doit être
vide. Dans cette méthode, la dépression relative, préalablement
stable. Si ce n’est pas le cas, il s’agit d’une des anomalies signa-
étalonnée à l’aide de volumes étalons, est déterminée à partir
lées dans l’annexe (voir chapitres A.4, A.5 et A.61, ou bien de
de la différence de lectures effectuées sur l’échelle d’un tube
ruptures de parois cellulaires ou de déformations de I’éprou-
manométrique en communication avec la pression atmosphéri-
vette, ou enc
...
Questions, Comments and Discussion
Ask us and Technical Secretary will try to provide an answer. You can facilitate discussion about the standard in here.