ISO 1924 Papier und Karton - Bestimmung der Schrumpfungseigenschaften

Die von der Internationalen Organisation für Normung (ISO) herausgegebene Norm „ISO 1924 Papier und Karton – Bestimmung der Schrumpfungseigenschaften“ besteht aus folgenden, unter demselben Titel veröffentlichten Unterabschnitten:

• Die Norm „ISO 1924-1 Teil 1: Verfahren mit konstanter Belastungsgeschwindigkeit“ gilt für alle Papier- und Kartonarten, mit Ausnahme von Wellpappe, sowie für deren Bestandteile, im Rahmen der Möglichkeiten der verwendeten Werkzeuge. Diese Norm beschreibt ein Verfahren, das zum Bruch des Bauteils innerhalb von durchschnittlich 20 Sekunden führt. Sie umfasst außerdem Verfahren zur Berechnung der Bruchlänge und des Zugfestigkeitsindex.

Das hier beschriebene Verfahren zur Bestimmung der Zugfestigkeit ähnelt dem in der Norm ISO 1924-2 spezifizierten Verfahren. Dieses Verfahren verwendet eine Prüfvorrichtung, die mit konstanter Zugkraft (konstanter Belastungsgeschwindigkeit) arbeitet und den Bruch des Prüfkörpers im Durchschnitt innerhalb von 20 Sekunden ± 5 Sekunden bewirkt. Das in der Norm ISO 1924-2 beschriebene Verfahren verwendet hingegen eine Vorrichtung, die mit konstanter Dehnungsrate arbeitet.

Die Geräteklasse dieser Norm wird durch die Geräteklasse der Norm ISO 1924-2 ersetzt. Da weiterhin eine beträchtliche Anzahl von Geräten im Dauerbetrieb verwendet wird, wird empfohlen, die Norm ISO 1924-1 zehn Jahre nach ihrer Veröffentlichung aufzuheben.

Prinzipiell wird bei der Prüfung eine Probe mit definierten Abmessungen mit einer Zugprüfmaschine, die die Zugfestigkeit misst, unter konstanter Belastungsgeschwindigkeit bis zum Bruch gedehnt. Die maximale Zugfestigkeit wird erfasst. Aus den Ergebnissen und dem Gewicht der Probe lassen sich die Bruchlänge und der Zugfestigkeitsindex berechnen.

Die Proben werden gemäß ISO 186 ausgewählt. Sie werden gemäß ISO 187 konditioniert, und die Prüfungen werden durchgeführt, indem die Prüflinge unter den gleichen atmosphärischen Bedingungen hergestellt werden, die bei der Konditionierung der Proben verwendet wurden.

• Die Norm „ISO 1924-2 Teil 2: Verfahren mit konstanter Dehnungsgeschwindigkeit (20 mm/min)“ beschreibt ein Verfahren zur Messung der Zugfestigkeit, der Bruchdehnung und der Zugenergieaufnahme von Papier und Karton mithilfe einer Prüfmaschine, die mit einer konstanten Dehnungsgeschwindigkeit von 20 mm/min arbeitet. Diese Norm legt außerdem die Gleichungen zur Berechnung des Zugfestigkeitsindex, des Zugenergieaufnahmeindex und des Elastizitätsmoduls fest.

Prüfungen nach dieser Norm beinhalten stets die Messung der Zugfestigkeit. Die Messung oder Berechnung anderer Eigenschaften bedarf der Vereinbarung zwischen den beteiligten Parteien.

Diese Norm gilt für alle Papiere und Kartons, einschließlich solcher mit hoher Reißfestigkeit, sofern die Ergebnisse innerhalb der Messkapazität der Prüfmaschine liegen. Sie gilt auch für die Bestandteile von Wellpappe, jedoch nicht für Wellpappe selbst.

Diese Norm gilt nicht für Papiertücher und Papiertücherprodukte, für die die Norm ISO 12625-4 gilt. Zur Bestimmung der Zugeigenschaften von Laborplatten wird die Norm ISO 5270 empfohlen.

Das in dieser Norm beschriebene Verfahren zur Bestimmung der Zugeigenschaften ist das gebräuchlichste. Es ähnelt dem Verfahren der Norm ISO 1924-3. Während die konstante Dehnungsgeschwindigkeit in der Norm ISO 1924-2 20 mm/min beträgt, liegt sie in der Norm ISO 1924-3 bei 100 mm/min.

Da die Ergebnisse des Zugversuchs von der Dehnungsgeschwindigkeit abhängen, liefern die Normen ISO 1924-2 und ISO 1924-3 nicht die gleichen Ergebnisse. Die Abhängigkeit von der Dehnungsgeschwindigkeit kann je nach Papierqualität variieren und ist für Zugfestigkeit, Bruchdehnung, Zugenergieaufnahme und Elastizitätsmodul unterschiedlich.

In den meisten Fällen kann durch eine Erhöhung der Dehnungsgeschwindigkeit von 20 mm/min (180 mm Prüfspannweite) auf 100 mm/min (100 mm Prüfspannweite) die Zugfestigkeit um 5 bis 15 Prozent gesteigert werden.

Prinzipiell wird bei der Prüfung eine Probe mit definierten Abmessungen mit konstanter Dehnungsrate bis zum Bruch gedehnt. Hierfür wird eine Prüfmaschine verwendet, die sowohl die Zugkraft als auch gegebenenfalls die Dehnung erfasst. Werden Zugkraft und Dehnung kontinuierlich aufgezeichnet, lassen sich die Bruchdehnung, die Zugenergieabsorption und der Elastizitätsmodul bestimmen. Aus den aufgezeichneten Daten und dem Gewicht der Probe können der Zugfestigkeitsindex und der Zugenergieabsorptionsindex berechnet werden.

Werden Prüfungen zur Bewertung einer Charge durchgeführt, ist die Probe gemäß ISO 186 auszuwählen. Bei Prüfungen anderer Probenarten muss sichergestellt werden, dass die entnommenen Proben repräsentativ für die zu prüfende Probe sind. Papier- und Kartonproben werden gemäß ISO 187 konditioniert. Die Proben verbleiben während der gesamten Prüfung in der Konditionierungsumgebung.

Dieser Test reagiert, wie andere mechanische Prüfverfahren auch, sehr empfindlich auf Veränderungen des Feuchtigkeitsgehalts des Prüflings. Die Prüflinge sind sorgfältig zu handhaben, und der Kontakt mit dem Teil des Prüflings, der zwischen die Klemmen gelegt wird, ist mit bloßen Händen zu vermeiden. Die Prüflinge sind vor Feuchtigkeit, Hitze und anderen Einflüssen, die ihren Feuchtigkeitsgehalt verändern könnten, zu schützen.

• Die Norm „ISO 1924-3 Teil 3: Verfahren mit konstanter Dehnungsgeschwindigkeit (100 mm/min)“ beschreibt ein Verfahren zur Messung von Zugfestigkeit, Bruchdehnung, Zugenergieabsorption und Zugsteifigkeit mithilfe einer Prüfmaschine, die mit einer konstanten Dehnungsgeschwindigkeit von 100 mm/min arbeitet. Diese Norm enthält außerdem Gleichungen zur Berechnung des Zugfestigkeitsindex, des Zugenergieabsorptionsindex, des Zugsteifigkeitsindex und des Elastizitätsmoduls.

Bei der Bestimmung der Zugfestigkeit ist eine höhere Genauigkeit der Dehnungsmessung erforderlich als bei der Bestimmung anderer Zugeigenschaften. Wird die Dehnung mit geringerer Genauigkeit bestimmt, entspricht der resultierende Zugfestigkeitswert nicht dieser Norm. Diese Norm gilt für alle Papiere und Kartons, einschließlich hochdehnbarer Papiere wie Krepppapier und dehnbares Jutepapier, jedoch nicht für Papiere mit geringer Dichte wie Tissuepapier und Hygienepapiere, wie in der Norm ISO 12625-4 empfohlen.

Die Norm ISO 1924-3 wurde entwickelt, um die Bedingungen für die Bestimmung der Zugeigenschaften von Papier, einschließlich Zugsteifigkeit und Zugsteifigkeitsindex, festzulegen. Dabei wird eine höhere Dehnungsgeschwindigkeit verwendet als in der Norm ISO 1924-2, dem am häufigsten verwendeten Abschnitt zur Messung von Zugfestigkeit, Bruchdehnung, Zugenergieabsorption und Elastizitätsmodul. In der Norm ISO 1924-2 werden die Zugeigenschaften bei einer konstanten Dehnungsgeschwindigkeit von 20 mm/min in einer Prüföffnung von 180 mm gemessen. Für die Messung der Zugsteifigkeit nach ISO 1924-3 ist im Vergleich zur Norm ISO 1924-2 eine höhere Genauigkeit bei der Dehnungsmessung erforderlich.

Die Norm ISO 1924-3 legt das schnellere der beiden Verfahren fest. Zusätzlich zu den in der Norm ISO 1924-2 gemessenen Eigenschaften wird auch die Zugfestigkeit bestimmt. Die Zugeigenschaften werden bei einer konstanten Dehnungsgeschwindigkeit von 100 mm/min in einer 100 mm großen Prüföffnung gemessen, und die Dehnung wird genauer erfasst als in der Norm ISO 1924-2.

Die Norm ISO 1924-3 unterscheidet sich von bestehenden Normen zur Prüfung von Zugeigenschaften dadurch, dass das Prüfintervall, d. h. der Abstand zwischen den Drucklinien, unabhängig von der Art der Probe 100 mm beträgt. Um die Prüfzeit zu verkürzen und somit die Prüfung einer größeren Anzahl von Proben innerhalb eines bestimmten Zeitraums zu ermöglichen, wurde die Dehnungsgeschwindigkeit auf 100 mm/min erhöht.

Prinzipiell lässt sich der genaue Zusammenhang zwischen den Ergebnissen von Zugversuchen an Papieren, deren Zugeigenschaften nach den Normen ISO 1924-2 und ISO 1924-3 bestimmt werden, nicht vorhersagen. Dieser Zusammenhang kann nur durch Laborversuche ermittelt werden.

Seit vielen Jahren versteht unser Unternehmen mit seinen kompetenten und erfahrenen Mitarbeitern die Bedürfnisse seiner Kunden, bietet ihnen die benötigten fortschrittlichen Prüfdienstleistungen und unterstützt sie beim Aufbau, der Implementierung und der Optimierung von Managementsystemen. In diesem Rahmen bieten wir Unternehmen auch Prüfdienstleistungen gemäß der Norm ISO 1924 „Papier und Karton – Bestimmung der Schrumpfungseigenschaften“ an.