Méthodes d'essai standard pour la perméabilité des textiles - ASTM D737-18

Champ d'application

1.1 Cette méthode d'essai est utilisée pour mesurer la perméabilité à l'air des textiles.

1.2 Cette méthode d'essai est applicable à la plupart des tissus, y compris les tissus tissés, les tissus non tissés, les airbags avec tissu, les couvertures, les tissus à poils, les tissus tricotés, les tissus à poils et les tissus multicouches ; les tissus peuvent être non finis, peuvent également être encollés, enduits, enduits de résine ou par d'autres finitions.

1.3 au système international d'unités (les valeurs exprimées en SI sont considérées comme des valeurs standard, en pouces - unités de livres pour indiquer la valeur approximative.

1.4 Cette norme ne répertorie pas tous les problèmes de sécurité possibles liés à son utilisation. L'utilisateur de cette norme est responsable d'établir des pratiques de sécurité et de santé appropriées avant utilisation et de déterminer le champ d'application.

1.5 Cette norme est révisée conformément aux principes internationalement reconnus pour l'établissement de normes, "Principes pour la préparation, l'orientation et la pratique recommandée des normes internationales", publiés par le Comité des obstacles techniques au commerce de l'Organisation mondiale du commerce.

Documents de référence

2.1 Norme ASTM

• D123 Termes liés au textile
• Protocoles de conditionnement et de test d'humidité des textiles D1776
• D2904 Procédure d'essai de comparaison textile interlaboratoires pour l'obtention de données normalement distribuées (retiré en 2008)
• D2906 Spécification pour les déclarations de précision et d'écart textile (supprimée en 2008)
• D4850 ​​Terminologie relative aux tissus et aux essais de tissus
• F778 Méthode d'essai pour la respirabilité des médias filtrants

 

Terminologie

3.1 Pour la définition des termes liés au textile impliqués dans cette méthode, tels que la respirabilité et le tissu, voir D4850.

3.2 Pour les termes utilisés dans cette méthode, tels que sens de production vertical, sens de production et autres termes textiles, voir D 123.

Aperçu de la méthode de test

4.1 Aérez verticalement à travers une zone connue du tissu, ajustez la différence de pression entre les deux côtés du tissu à une certaine valeur, déterminez le débit d'air et déterminez la respirabilité du tissu.

 

Signification et fonction

5.1 La méthode peut être utilisée pour les tests d'acceptation des livraisons commerciales. L'estimation actuelle de la précision interlaboratoires est acceptable et la méthode d'essai est largement utilisée pour les essais d'acceptation dans le commerce.

5.1.1 S'il existe des différences significatives entre les résultats de deux laboratoires ou plus, un test de comparaison doit être effectué pour déterminer s'ils sont identiques et s'il existe un biais statistique à l'aide d'aides statistiques appropriées. Au minimum, assurez-vous que cela est aussi uniforme que possible et à partir des mêmes échantillons, puis distribuez au hasard des quantités égales à chaque laboratoire pour les tests, et les résultats des tests doivent être comparés à l'aide de tests statistiques avec des données non appariées. Si des écarts sont constatés, la cause doit être trouvée et corrigée. Ou ajustez les résultats des tests à l'avenir en fonction des écarts connus.

5.2 La respirabilité est un aspect très important de la performance de nombreux matériaux textiles, par exemple, les tissus filtrant l'air, les tissus airbag, les tissus absorbants, les moustiquaires, les parachutes, les voiles, les tentes et les aspirateurs. Dans le processus de filtration, par exemple, la respirabilité est directement liée à son efficacité. La perméabilité à l'air peut également être utilisée pour caractériser l'imperméabilité et la respirabilité. Les performances des tissus tels que les respirants ventilés ou les enduits unis sont utilisées pour détecter certains changements dans le processus de production.

5.3 Les spécifications de performance sont préparées en fonction de la respirabilité, à la fois industrielle et militaire, et sont appliquées dans les activités d'achat de tissus où la respirabilité est d'intérêt.

5.4 Les facteurs structurels ainsi que les techniques de finition ont un impact significatif sur la respirabilité en raison de la longueur modifiée des pores d'air dans le tissu. Les finitions pressées à chaud sont souvent utilisées pour les finitions d'aplatissement des tissus, mais peuvent réduire la respirabilité du tissu. La perméabilité à l'air des tissus avec des structures de surface différentes à l'avant et à l'arrière diffère également lorsque le flux d'air passe à travers des directions différentes.

5.4.1 Pour les tissus tissés, la torsion du fil est également importante. Au fur et à mesure que la torsion augmente, la rondeur et la densité du fil augmentent, de sorte que le diamètre du fil et le facteur de couverture diminuent, la respirabilité augmente et la flexion et le tissage du fil affectent la forme et la zone des espaces entre les fils, ce qui peut rendre le fil facilement allongé. Un allongement similaire du fil provoque l'ouverture du tissu et augmente la zone de vide, augmentant ainsi la respirabilité.

5.4.2 Une augmentation de la torsion du fil peut également entraîner un tassement plus serré des fils plus ronds et plus denses dans la structure du tissu tissé, réduisant ainsi la respirabilité. Par exemple, le tweed wada peigné peut être moins respirant que le tweed peigné.

 

Instruments

6.1 Testeur de perméabilité à l'air, comprenant les composants suivants.

6.1.1 Tête d'essai : ronde, zone d'essai de 38.3 cm² (5.93 po²) 0.3 % de sol

Remarque 1 —— D'autres zones de test telles que 5 cm² (0.75 po²), 6.45 cm² (1.0 po²) et 100 cm² (15.5 po²) peuvent également être remplacées.

6.1.2 Système de serrage de l'éprouvette fixe : la pression d'au moins 50 ± 5 N (11 ± 1 lbf), pour empêcher la formation croisée de la tête d'essai et pour minimiser les fuites d'air.

6.1.2.1 Réduction des fuites d'air : Utiliser une bague de serrage en néoprène de dureté 55 Type A, de 20 mm (0.75 po) de largeur et de 3 mm (0.125 po) d'épaisseur, placée des deux côtés de l'échantillon.

Remarque 2——Étant donné que les fuites d'air peuvent affecter les résultats des tests, des précautions doivent être prises, en particulier avec des tissus épais. L'utilisation d'anneaux lourds et de joints en caoutchouc sur la surface de serrage s'est avérée bénéfique pour prévenir les fuites d'air. La méthode d'essai F778 décrit une série de mesures de serrage pour éviter les fuites d'air. Le joint en caoutchouc dans certains cas ou après une utilisation répétée est facile à déformer et affectera la zone de test doit être utilisé avec prudence, anneau lourd pour les tissus tricotés ou facile et tête de test contre le tissu, ne convient pas aux tissus lourds ou rigides.

6.1.3 peut obtenir un flux d'air stable à travers la zone de test et régler le débit d'air de sorte que le tissu testé des deux côtés de l'appareil fournisse une pression de flux d'air minimale de 125 Pa (colonne d'eau de 12.7 mm ou 0.5 pouces de colonne d'eau).

6.1.4 manomètre ou manomètre : connecté à la tête d'essai sous l'éprouvette, utilisé pour tester la chute de pression du débit d'air à travers l'éprouvette, exprimée en Pa (mm de colonne d'eau en pouces de colonne d'eau) "tolérance de précision de +2 %.

6.1.5 débitmètre : utilisé pour mesurer le débit d'air à travers le tissu de surface unitaire en mesurant le volume ou l'ouverture, l'unité en cm³/s/cm² (ft³/min/ft²), la tolérance de précision de +2 %.

6,1.6 Disque d'étalonnage ou autre moyen : connu pour sa perméabilité à l'air sous une certaine différence de pression, servant ainsi à vérifier le rôle de l'équipement.

6.1.7 Méthodes de calcul et d'affichage des résultats souhaités, telles que l'échelle, l'affichage numérique et les systèmes pilotés par ordinateur.

6.2 Gabarit de découpe : Utilisé pour découper l'éprouvette à une taille au moins égale à la zone de serrage de l'instrument (facultatif).

Échantillonnage

7,1 Échantillon de lot —— en tant que lot de test d'acceptation, selon les spécifications matérielles existantes ou d'autres accords entre l'acheteur et les fournisseurs, sélectionné au hasard un certain nombre de rouleaux ou de piles d'échantillons, et sera le volume d'échantillonnage de base. S'il n'y a pas d'accord, prenez le nombre de rouleaux/pièces spécifié dans le tableau 1.

NOTE 3——Des spécifications ou des accords appropriés entre l'offre et la demande doivent prendre en compte la variabilité entre les échantillons et la variabilité entre les spécimens d'un même échantillon afin de proposer un plan d'échantillonnage qui intègre le risque côté offre, le risque acheteur, les niveaux de qualité acceptables et niveaux de qualité ultimes.

Tableau 1 Nombre de rouleaux/rouleaux prélevés sur l'échantillon de lot

Nombre de rouleaux/lots de spécimens inclus dans chaque lot de	Nombre de rouleaux/piles à inclure dans l'échantillon de lot
1 ~ 3	Tous les échantillons
4 ~ 24	4
25 ~ 50	5
Ci-dessus 50	10% jusqu'à un maximum de 10 rouleaux/pi

7.2 Échantillons de laboratoire ——Pour le test d'acceptabilité, prélevez un échantillon de toute la longueur sur la longueur de chaque rouleau/poney de l'échantillon de lot, d'environ 1 m (1 yard) de long. Pour chaque rouleau d'échantillons de test, prélevez un échantillon au milieu, en évitant le début de chaque rouleau et la partie centrale du rouleau.

7.3 Échantillons d'essai —— Sauf accord contraire entre le Vendeur et l'Acheteur, à partir de l'échantillon de laboratoire, prélever 10 morceaux de l'échantillon, en utilisant le modèle d'échantillon découpé décrit en 6.2. Ou, si possible, effectuez un test de respirabilité sans couper l'échantillon.

7.3.1 Découpe d'échantillon —— Lors de la découpe d'échantillons, la taille minimale de l'échantillon à découper ne doit pas être inférieure à la zone de serrage et être bien marquée.

7.3.1.1 L'échantillonnage doit être représentatif et réparti sur une gamme de largeurs et de longueurs, de préférence le long de diagonales diagonales, à plus de 1/10 de la largeur à partir du bord du tissu. Assurez-vous que l'échantillon n'est pas plié, n'a pas de plis ou de plis et évite d'obtenir de l'huile, de l'eau, de la graisse, etc. lors de l'échantillonnage.

 

Préparation, étalonnage et identification des instruments

8.1 La procédure de réglage de l'équipement sera différente pour différents fabricants. Préparez et étalonnez l'instrument conformément au manuel de l'instrument.

8.2 Lorsqu'un système d'acquisition automatique de données à microprocesseur est utilisé, régler les paramètres appropriés conformément au manuel de l'instrument.

8.3 Pour de meilleurs résultats, placez l'instrument horizontalement.

8.4 Effectuez des contrôles de vérification selon les exigences de votre propre laboratoire et conformément à votre propre manuel de procédure pour vous assurer que la machine fonctionne correctement.

8.4.1 Étalonner que la plage de test et la pression différentielle répondent aux exigences du matériau à tester.

Réglage de l'humidité

9.1 L'échantillon est pré-humidifié sous l'atmosphère standard de pré-humidification spécifiée dans D1776.

9.2 Après pré-humidification, l'éprouvette est humidifiée jusqu'à l'équilibre humide sous l'atmosphère standard d'essai spécifiée dans D 1776 ou, si possible, dans les conditions atmosphériques spécifiques dans lesquelles l'essai est effectivement réalisé.

9.3 Si l'on sait que la perméabilité de l'échantillon à tester n'est pas affectée par la chaleur ou l'humidité, l'échantillon peut être fabriqué sans pré-humidification ni conditionnement conformément aux spécifications du matériau ou à l'accord contractuel.

 

Procédures d'exploitation

10.1 Sauf indication contraire dans la spécification du matériau ou le contrat, placez l'échantillon d'essai ajusté à l'humidité dans un environnement avec une température atmosphérique standard de (21 ± 1) ° C, c'est-à-dire (70 ± 2) ° F, et une humidité relative de ( 65±2) % pour les tests.

10.2 Manipulez l'échantillon avec précaution pour éviter de modifier son état naturel.

10.3 Placez l'échantillon sous la tête d'essai du testeur et démarrez l'essai conformément aux instructions d'utilisation.

10.3.1 Dans le cas de tissus enduits, placez le tissu sous la couche d'enduction (vers le côté avec moins de pression) pour réduire les fuites d'air.

10.4 Déterminer la différence de pression selon la description du matériau ou les exigences du contrat, ou utiliser 125 Pa (12.7 mm de colonne d'eau ou 0.5 po de colonne d'eau) sauf indication contraire.

10.5 Lire et enregistrer les résultats des tests indépendants et les exprimer dans le système international d'unités cm³/s/cm², ou en ft³/min/ft², en conservant 3 chiffres significatifs.

10.5.1 Pour des exigences spécifiques, la fuite d'air et le débit d'air à travers l'échantillon peuvent être testés séparément en recouvrant l'échantillon d'une couverture imperméable pour mesurer la fuite d'air, puis en la soustrayant du résultat du test d'origine pour obtenir une perméabilité à l'air efficace.

10.6 Répétez les étapes 10.3 à 10.5 ci-dessus pour tester 10 échantillons dans chaque laboratoire.

10.6.1 Si un intervalle de confiance de 95 % est spécifié ou contracté, le nombre d'échantillons peut être réduit, mais au moins 4 échantillons doivent être testés.

 

Calculs

11.1 Perméabilité à l'air, spécimens individuels —— Enregistrer la lecture de chaque spécimen testé en cm³/s/cm², ou ft³/min/ft², en conservant 3 chiffres significatifs. Lors du calcul des résultats de perméabilité, suivez les instructions de l'instrument si nécessaire.

Remarque 4 —— Si les résultats de perméabilité sont mesurés au-dessus de 600 m (2000 pieds) au-dessus du niveau de la mer, ils doivent être corrigés en fonction du facteur de correction.

11.2 Perméabilité, moyenne —— Calculer la valeur moyenne de la perméabilité

pour chaque échantillon de laboratoire et échantillon de lot.

11.3 Écart type, coefficient de variation I —— Calculé au besoin.

11.4 Traitement informatique des données —— Si le traitement informatique des données est utilisé, les calculs sont généralement inclus dans le logiciel approprié. Il est recommandé que les programmes informatiques de traitement des données soient validés avec des données connues et que les logiciels utilisés soient décrits dans le rapport.

Rapports

12.1 Indiquer la méthode standard D 737 utilisée pour le test de respirabilité, décrivant le matériau de l'échantillon et la méthode d'échantillonnage.

12.2 Signaler les informations suivantes conformément aux spécifications de matériaux applicables ou aux dispositions contractuelles :

12.2.1 Perméabilité à l'air.

12.2.2 Indiquer l'écart-type et les valeurs CV, si elles sont calculées.

12.2.3 La différence de pression entre les deux faces de l'éprouvette.

12.2.4 Pour les données traitées par micro-ordinateur, décrire le programme (logiciel) utilisé.

12.2.5 Fabricant et modèle de l'instrument.

12.2.6 Toute modification de la méthode d'essai ou de l'instrumentation, y compris les modifications ou les joints supplémentaires.

 

Précision et déviation

13.1 Résumé —— En comparant deux moyennes, lorsque les valeurs observées proviennent du même opérateur formé, le même équipement est utilisé, et les spécimens d'essai sont sélectionnés au hasard sur les mêmes échantillons, alors 95 % du temps, la différence ne peut pas dépasser le seul -précisions de personne répertoriées dans le tableau 2 pour le nombre respectif d'expériences, et le tableau 3 pour ceux avec des valeurs moyennes similaires pour la précision d'une seule personne. Dans tous les autres cas, une grande variation est possible.

13.2 Tissus, données d'essais interlaboratoires —— Un essai interlaboratoires a été réalisé de 1994 à 1995 avec trois spécimens choisis au hasard dans chacun des huit laboratoires. Chaque laboratoire a été testé par deux opérateurs utilisant cette méthode sur huit spécimens de chaque échantillon, quatre un jour et quatre autres le lendemain. Les données ont été analysées en utilisant les spécifications D 2904 et D 2906. L'écart type a été utilisé pour exprimer les composantes de variance de la perméabilité à l'air et les résultats ont été calculés comme indiqué dans le tableau 3. Les trois types de tissus tissés l'ont été.

Matériau 5——S/2438, uni, tissu oxford, ring-spun

Matériau 6——S/0002H, uni, filé à anneaux

Matériau 7——S/28305, fil de filament continu uni

Tableau 2 Perméabilité à l'air et différence critique A, ft³/min/ft²

Matériaux	Nombre d'observations/moyenne	Précision d'une seule personne	Précision interne du laboratoire	Précision inter-laboratoires
Tissus tissés
Uni, Oxford SpunYarn, Matériau 5	1	28.8	34.1	59.3
	2	20.3	27.4	55.7
	5	12.9	22.4	53.4
	10	9.1	20.5	52.6
Fil uni à fibres courtes, Matériel 6	1	9.7	13.0	30.4
	2	6.9	11.0	29.6
	5	4.3	9.6	29.1
	10	3.1	9.1	29.0
Fil de filament uni et continu, Matériel 7	1	2.8	2.8	4.4
	2	2.0	2.0	3.8
	5	1.3	1.3	3.5
	10	0.9	0.9	3.4
Nontissés
Non-tissés Spunlace	1	27.6	33.9	52.0
	2	19.5	27.7	48.2
	5	12.3	23.3	45.8
	10	8.7	21.6	45.0
Non-tissés secs	1	51.3	55.6	73.4
	2	36.3	42.1	63.8
	5	23.0	31.3	57.2
	10	16.2	26.8	54.9
Non-tissés fondus soufflés	1	8.8	9.3	21.5
	2	6.2	6.9	20.6
	5	4.0	4.9	20.0
	10	2.8	4.0	19.8
Poinçonnage à l'aiguille tissu non tissé	1	100.7	112.4	13.4
	2	71.2	87.0	88.2
	5	45.0	67.3	68.8
	10	31.8	59.2	61.0
Lié à la résine tissu non tissé	1	162.7	179.8	189.2
	2	115.1	138.1	150.1
	5	72.8	105.4	120.8
	10	51.5	92.0	109.3
Tissu non tissé Spunbond	1	234.6	234.6	251.2
	2	165.9	165.9	188.7
	5	104.9	104.9	138.1
	10	74.2	74.2	116.5
Tissu non tissé laminé à chaud	1	206.2	232.3	232.3
	2	145.8	180.8	180.8
	5	92.2	141.2	141.2
	10	65.2	125.2	125.2
Non-tissés humides	1	1.34	2.80	3.24
	2	0.95	2.63	3.10
	5	0.60	2.52	3.01
	10	0.43	2.49	2.98

^Ala différence critique est calculée sur la base de degrés de liberté infinis en utilisant t = 1.960.

 

Tableau 3 Perméabilité à l'air, ft³/min/ft²

Matériaux	moyenne totale	Coefficient de variation exprimé en écart typeA
		Précision d'une seule personne	Précision interne du laboratoire	Précision inter-laboratoires
Tissus tissés
Plaine, Filé Oxford, matériau 5	217.0	10.4	6.6	17.5
Plaine, fil de fibres courtes, matériau 6	90.0	3.5	3.1	9.9
Plaine, Fil de filament continu, matériau 7	8.3	1.0	0.0	1.2
Nontissés
Non-tissés Spunlace	220.0	9.9	7.1	14.2
Non-tissés secs	402.0	18.5	7.7	17.3
Non-tissés fondus soufflés	72.7	3.2	1.0	7.0
Poinçonnage à l'aiguille	278.0	36.0	18.0	5.3
tissu non tissé
Non tissé Spunbond	474.0	84.6	0.0	32.4
Tissu laminé à chaud Tissu non tissé	564.0	74.4	38.6	0.0
Non-tissés humides	17.2	0.5	0.9	0.6

^ALa racine carrée de la composante de la variance est utilisée comme unité de mesure appropriée pour exprimer la performance de la variance, plutôt que le carré de la variance.

 

13.3 Non-tissés, données d'essais interlaboratoires – Un essai interlaboratoires a été effectué en 1994 dans lequel huit échantillons ont été sélectionnés au hasard pour les essais et huit spécimens de chaque échantillon ont été testés par deux opérateurs par laboratoire en utilisant cette méthode, quatre un jour et quatre autres le jour suivant. jour. Les données ont été analysées à l'aide des spécifications D2904 et D 2906. La variance standard a été utilisée pour exprimer les composantes de la variance de la perméabilité, et les résultats ont été calculés comme indiqué dans le tableau 3.

Les types des huit échantillons et le nombre de laboratoires participants étaient les suivants :

Matériaux non tissés	Nombre de laboratoires participants
Hydroenchevêtrement	5
Méthode sèche	5
Méthode Meltblown	5
Acupuncture	5
Méthode de collage de résine	2
Méthode de filage	4
Méthode de laminage à chaud	4

13.4 Précision—Pour les compositions de variance rapportées dans le tableau 3, deux moyennes des valeurs observées sont considérées comme significativement différentes au niveau de probabilité de 95 % si les écarts sont égaux ou supérieurs aux écarts critiques répertoriés dans le tableau 2. Un écart suffisamment important lié au type de tissu et la structure existe pour expliquer la composition de la variance et l'écart critique, respectivement. Par conséquent, aucun tissu composite n'a été comparé.

Remarque 5 - Les valeurs d'écart critique répertoriées dans le tableau sont toutes des évaluations convenues, en particulier celles liées aux réductions de précision de mesure inter-laboratoires. Si possible, les données d'essai du même nombre d'échantillons aléatoires assignés au hasard à chaque laboratoire, qui sont du même type de matériau avec des propriétés presque identiques, doivent être comparées une par une avant qu'une évaluation raisonnable des écarts de données entre les deux laboratoires ne soit effectuée. fait.

Note 6 — L'essai inter-laboratoires pour les non-tissés liés à la résine n'a que deux laboratoires, tandis que l'essai inter-laboratoires pour les non-tissés liés par thermocompression et les non-tissés liés n'a que quatre laboratoires, il y a donc un écart raisonnable par rapport à l'évaluation de la précision inter-laboratoires , qui est faible ou élevé, et doit donc être utilisé avec prudence.

13.5 Déviation—La valeur de perméabilité à l'air est limitée à cette méthode expérimentale uniquement. Dans cette gamme, la déviation de cette méthode expérimentale est inconnue.

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