ISO 2556-1974 Plastics Determination of the gas transmission rate of films and thin sheets under atmospheric pressure Manometric method《塑料 在大气压力下薄膜和薄板的透气率的测定 测压.pdf

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1、NORME INTERNATIONALE INTERNATIONAL ORGANIZATION FOR STANDARDIZATION l MEXjl(YHAPOAHAJI OPI-AHM3AWR n0 CTAHAAPTM3ALWiW*ORGANISATION INTERNATIONALE DE NORMALISATION Matires plastiques - Dtermination du coefficient de transmission dun gaz par les feuilles et plaques minces, sous pression atmosphrique -

2、 Mthode manomtrique Plastics - Determination of the gas transmission rate of films and thin sheets under atmospheric pressure - Manome trie me thod Premire dition - 1974-06-01 CDU 678.5/.8-416 : 620.165.29 Rf. No : ISO 2556-1974 (F) Descripteurs : matire plastique, feuille, couche mince, diffusion,

3、gaz, dtermination, essai sous pression. Prix bas sur 6 pages AVANT-PROPOS LISO (Organisation Internationale de Normalisation) est une fdration mondiale dorganismes nationaux de normalisation (Comits Membres ISO). Llaboration de Normes Internationales est confie aux Comits Techniques ISO. Chaque Comi

4、t Membre intress par une tude a le droit de faire partie du Comit Technique correspondant. Les organisations internationales, gouvernementales et non gouvernementales, en liaison avec IISO, participent galement aux travaux. Les Projets de Normes Internationales adopts par les Comits Techniques sont

5、soumis aux Comits Membres pour approbation, avant leur acceptation comme Normes Internationales par le Conseil de IISO. La Norme Internationale ISO 2556 a t tablie par le Comit Technique ISO/TC 61, Matires plastiques, et soumise aux Comits Membres en fvrier 1972. Elle a t approuve par les Comits Mem

6、bres des pays suivants : Afrique du Sud, Rp. d France Royaume-Uni Allemagne Inde Sude Australie I t-lande Suisse Autriche Isral Tchcoslovaquie Belgique Japon Thalande Brsi I Nouvelle-Zlande Turquie Canada Pologne U.R.S.S. Egypte, Rp. arabe d Portugal U.S.A. Espagne Roumanie Le Comit techniques Membr

7、e du pays suivant a dsapprouv le document pour des raisons Pays-Bas 0 Organisation Internationale de Normalisation, 1974 l Imprim en Suisse NORME INTERNATIONALE ISO 2556-1974 (F) Matires plastiques - Dtermination du coefficient de transmission dun gaz par les feuilles et plaques minces, sous pressio

8、n atmosphrique - Mthode manomtrique 1 OBJET ET DOMAINE DAPPLICATION La prsente Norme Internationale spcifie une mthode pour la dtermination du coefficient de transmission dun gaz par les feuilles et plaques minces en matire plastique. Les valeurs limites mesurables sont de 1 et 20 000 cma/m*.d.atm.

9、La mthode est applicable dans les cas de mesurages faits soit avec de lair, soit avec dautres gaz dessai. 2 RFRENCE lSO/R 291, A tmosphres conditionnement et les essais. normales pour le 3 DEFINITION coefficient de transmission dun gaz : Volume de gaz, qui, en rgime constant, traverse une surface un

10、itaire de lprouvette par unit de temps, sous une diffrence de pression unitaire et une temprature constante. Ce volume est exprim dans les conditions normales de temprature et de pression. Le coefficient dpend videmment de lpaisseur de Iprou- vette et la fiabilit des rsultats est fonction de la rgul

11、arit de lpaisseur. Le coefficient est gnralement exprim en centimtres cubes ( 0 “C sous pression atmosphrique normale) par mtre carr, par 24 h sous une diffrence de pression de 1 atm (cm3/m2.d.atm). NOTES 1 Lunit SI de coefficient de transmission est le fm/Pa.s, 1 fm (femtomtre) = 10 -15 m) 1 cm3/m2

12、.d.atm = 0,114 3 fm/Pa.s, et 1 fm/Pa.s = 8,752 cm3/m2.d.atm. 2 La pression atmosphrique normale correspond la pression dune colonne de mercure de 760 mm de hauteur, soit 1 013 mbar ou 101,3 kPa. 4 PRINCIPE Lprouvette en matire plastique spare deux cham- bres numrotes 1 et 2. La chambre 1 contient le

13、 gaz dessai la pression atmosphrique. La chambre 2, de volume initial connu, est vide la pompe de tout son air jusqu obtention dune pression pratiquement nulle, puis hermtiquement close. La quantit de gaz qui passe travers lprouvette, de la chambre 1 la chambre 2, est dtermine, en fonction du temps,

14、 en mesurant au moyen dun tube manomtrique les augmentations de pression constates dans la chambre 2. Le coefficient de transmission est calcul partir des valeurs obtenues en excluant la priode initiale durant laquelle la quantit de gaz transmise crot avec le temps. 5 APPAREILLAGE ET MATRIAUX Lappar

15、eillage, qui comprend les lments dcrits de 5.1 5.4, et dont des exemples convenables sont illustrs par les figures 1 et 2, doit tre plac dans une enceinte dont la temprature ne doit pas varier de plus de f 2 “C au cours de lessai. 5.1 Cellule mtallique, constitue de deux parties dtachables : 1) une

16、partie suprieure formant la chambre cylindrique 1, pourvue de tubes dentre et de sortie du gaz utilis, et destine contenir le gaz dessai; 2) une partie infrieure comportant un plateau dessai plan et poli de 100 120 mm de diamtre avec, en son centre, a) soit une cavit, denviron 20 mm de diamtre, comp

17、ortant un disque perc de trous, puis en dessous un petit espace vide, de telle sorte que la profondeur totale de la cavit soit de 12 15 mm (voir figure 1). Dans ce dispositif, un papier filtre doit tre interpos entre lprouvette et le plan dessai. Le diamtre de ce papier filtre doit tre voisin mais p

18、as plus grand que le diamtre interne du joint; ou b) soit une cavit denviron 60 mm de diamtre et de quelques millimtres de profondeur, remplie dun disque en verre ou en bronze fritt (voir figure 2). Le papier filtre indiqu en a) ou le disque fritt indiqu en b) ont pour but de supporter lprouvette to

19、ut en laissant passer les gaz. Dans le cas b), la partie suprieure du disque fritt doit tre de niveau avec le plateau dessai, de facon que lprouvette repose plat sur toute sa surface. Lespace ferm qui se trouve en dessous de lprouvette constitue la chambre 2. II est reli au tube capillaire (5.2) for

20、mant le manomtre, et la pompe vide (5.5). 1 ISO2556-1974(F) Les deux parties de la cellule sont serres lune contre lautre au moyen dun dispositif de serrage efficace, par lintermdiaire dun joint circulaire en caoutchouc, dont le but est disoler compltement la cellule de lair extrieur, tout en ne per

21、mettant le passage de la chambre 1 vers la chambre 2 qu travers lprouvette. NOTE - Un contrle de ltanchit de lappareil peut tre ralis en excutant un essai kit blanc) selon le mode opratoire du chapitre 7, mais en remplacant lprouvette par une feuille de mtal. Le niveau du mercure dans le capillaire

22、doit rester pratiquement stable pendant une dure du mme ordre que celle ncessite par les mesurages envisags. 5.2 Tube capillaire calibr, de 1,5 2 mm de diamtre intrieur et de 200 400 mm de longueur, reli la base de la cellule mtallique. Une chelle gradue en 0,5 mm indique le niveau de mercure dans l

23、e tube capillaire. 5.3 Tube en U, de diamtre 5 mm environ, reli la base du tube capillaire comme indiqu par les figures 1 et2. Lune des branches du tube est ferme. Lautre branche est relie un robinet vide (que lon peut connecter une machine vide) et au rservoir mercure (5.4), vers lequel le mercure

24、doit pouvoir se dverser par dbordement. 5.4 Rservoir mercure, fix sur la branche du tube en U reli au robinet vide. Cette. fixation peut tre faite selon les mthodes 1) ou 2) dcrites ci-dessous : 1) Fixation directement sur le bras du tube en U (voir figure 1). Ce type dappareil peut tre prvu comme d

25、evant fonctionner avec ou sans dbordement de mercure pendant lessai. a) Dans le cas dun appareil fonctionnant avec dbordement, le tube en U est rempli de mercure jusquau niveau de dbordement qui correspond au zro de lchelle (comme indiqu sur figure 1). Au cours de lessai, le niveau du mercure est ma

26、intenu constant par dbordement. Cependant, la rgulation de ce niveau nest pas absolument parfaite puisque le dbordement se produit par saccades. II peut donc t re prf manire dcri te en b). rable dutiliser lappareil de la b) Dans le cas dun appareil fonctionnant sans dbor- dement, le tube en U nest r

27、empli que nettement en dessous du niveau de dbordement. Dans ce cas, le zro de lchelle est plus bas que le niveau de dbordement et, lors des calculs, une correction est indispensable (voir 8.2). 2) Le rservoir peut tre fix sur une partie trs largie de cette branche-du tube (environ 20 mm de diamtre)

28、, et il ny a pas dbordement pendant lessai (voir figure 2). 5.5 Pompe vide, permettant dobtenir une pression au plus gale 13 Pa (0,13 mbar ou 0,l mmHg) dans la chambre infrieure et une jauge capable de mesurer cette pression avec une prcision au moins gale 6 Pa (0,06 mbar ou 0,05 mmHg). 5.6 Baromtre

29、 mercure. 5.7 Thermomtre, lecture 0,5 “C. 5.8 Mercure. 5.9 Gaz dessai et colonne desschante, si besoin est. 6 PROUVETTES Les prouvettes doivent tre reprsentatives du lot de feuilles essayer et dpourvues de marques ou de dfauts visibles (pliures, cavits, pores, trous, etc.). . Elles doivent avoir la

30、forme de disques dont le diamtre, qui dpend de lappareil utilis, doit tre suffisant pour dpasser le joint entre les deux parties de la cellule mtal1 ique. Ce diamtre est gnralement gal 80 mm environ. Trois prouvettes au moins doivent tre soumises lessai. Les prouvettes de feuilles hygroscopiques doi

31、vent tre conditionnes de prfrence dans lune des atmosphres dfinies dans llSO/R 291. La dure de ce conditionnement dpend du matriau et doit tre dfinie. 7 MODE OPRATOIRE Oprer dans lenceinte spcifie au chapitre 5, une temprature rgle 23 + 2 OC, ou, si demand, lune des autres tempratures prvues dans II

32、SO/R 291. 7.1 Introduire le mercure dans le rservoir (5.4). La quantit doit tre telle quaprs dversement du mercure dans le tube-capillaire et tes deux branches du tube en U, le niveau du mercure arrive au zro de la graduation du capillaire (et quune partie revienne dans le rservoir dans le cas de le

33、mploi dun appareil utilis avec dbordement (5.4, 1 ML 7.2 Si lon a utilis un appareil conforme 5.1, 2)a), mettre un rond de papier filtre de grandeur suffisante sur le plateau dessai. 7.4 Placer ensui te lprouvette, puis le joint de caou et enfin la partie su prieure de la cellule mtal I ique. 7.5 Se

34、rrer les de ux parties de la cellule lune cent de telle sort :e que le joint soi t parfaiteme nt ta riche tchouc re lautre 2 ISO 2556-1974 (F) . 7.6 Runir la tubulure darrive de gaz au rservoir de gaz sous pression en intercalant la colonne desschante. Faire passer lentement le gaz dans la chambre 1

35、 pendant toute la dure de lessai. NOTE - II peut tre convenu de ne pas employer la colonne desschante et dutiliser un gaz pourcentage dhumidit connu. Ce point doit alors tre prcis au procs-verbal dessai. 7.7 Runir le robinet la pompe vide et faire fonctionner celle-ci jusqu ce que la pression dans l

36、a chambre 2 soit infrieure 27 Pa (0,2 mmHg), ce que lon contrle par la jauge indique en 5.5. Redresse vertical. r lappareil de telle sorte que le tube capillaire soit Sassurer que le niveau du mercure dans le capillaire correspond au zro de lchelle. Si tel nest pas le cas, modifier par basculements

37、successifs la quantit de mercure mise en oeuvre. Si lappareil a t utilis avec dbordement de mercure (5.4, l)a), une partie du mercure tranifr doit tre renvoye dans le rservoir. Dans tous les trois tu les cas, le mercu bes (niveau zro re d oit tre de I chelle au mme niveau dans 7.9 Noter, en fonction

38、 du temps t, la valeur h du niveau du mercure dans le capillaire, cette valeur h tant mesure par rapport au niveau du mercure au dbut de lessai. 7.11 En fin dessai, mesurer au moyen du baromtre (5.6) la pression atmosphrique H en centimtres de mercure, et la noter. NOTE - Si lchantillon a un coeffic

39、ient de transmission trs faible et si lappareil le permet, il est recommand de diminuer le volume de la chambre 2 en introduisant un bloc mtallique de remplissage dans la cavit vide. Cette introduction, qui a pour effet daugmenter la vitesse de dplacement du mercure dans le capillaire doit cependant

40、 permettre une dure de mesurage suffisante pour que le rgime constant puisse tre atteint avant la fin de lessai. 8 EXPRESSION DES RSULTATS 8.1 Volume initial de la chambre 2 Cette valeur (V) est une constante pour un appareil donn. Cest le volume, en centimtres cubes, de la chambre 2 depuis la face

41、infrieure de lprouvette, lorsquelle est applique par la pression sur le support, jusquau zro de la graduation du capillaire, diminu bien entendu du volume du bloc de garnissage ventuellement prsent. Ce volume comprend : a) Le volu me du vide du papier filtre et du disque perc ou celui du disque en v

42、erre ou en bronze fritt. Le calcul de ce volume peut se faire en dterminant le volume total et en soustrayant de celui-ci le volume plein calcul partir du poids et de la masse volumique du produit poreux (masse volumique de la fibre de cellulose = 195 g/cm3). NOTE - Au cours de lessai, lcart entre l

43、es niveaux du mercure dans les deux branches du tube en U doit rester faible. Si lon observait que le niveau du mercure dans la branche ferme montait au-dessus du niveau de lautre branche, cela voudrait dire quil y a une fuite au robinet. b) Le volume vide de lespace vide du plateau infrieur (sil y

44、a un espace vide) moins le bloc de remplissage ventuel. c) Le volume du capillaire jusquau zro de la Poursuivre lessai jusqu ce que la variation de h pour un gal intervalle de temps reste constante ou dcroisse graduellement durant cinq ou six intervalles de temps successifs. La prcision des lectures

45、 de h et t et lchelonnement des temps dpendent de lappareil et du coefficient de transmis- sion mesurer. Ces prcisions de lecture doivent tre telles que les rsultats de mesurage de diffrence de h et de diffrence de temps t finalement utilises dans les calculs (voir 8.3) soient prcises 1 ou 2 % prs o

46、u mieux. NOTE - Les mesurages de niveau de mercure doivent tre faits au moins 0,25 mm prs. Il est recommand, cependant, pour les coefficients de transmission infrieurs 100 cm3/m2.d.atm, de faire ces mesurages 0,l mm prs; une bonne loupe ou un cathtomtre sont alors ncessaires. graduation. 8.2 Calcul

47、du coefficient de correction Si lessai a t effectu avec dbordement en cours dessai (5.4, l)a), il ny a aucune correction faire et le coefficient de correction c est gal lunit. Dans le cas contrai re, calculer le coefficient de correction c laide de la formu le C=l+a u o a est la section intrieure du tube capillaire; Les mesurages du temps doivent alors tre faits 1 min prs si les coefficients sont infrieurs 100 cm3/m2.d.atm et 5 s prs si les coefficients sont suprieurs. u est la section intrieure totale du tube en U (deux cts) au niveau du mercure, a et u t