La norme « ASTM F392/F392M-21 Standard Practice for Preparation of Flexible Barrier Materials for Flexural Resistance » publiée par l'American Society for Testing and Materials (ASTM) décrit une procédure de conditionnement des matériaux de barrière flexibles pour déterminer la résistance à la flexion. Des tests peuvent ensuite être effectués pour déterminer les effets de la flexibilité sur les propriétés des matériaux. Ces tests sont hors du champ d’application de cette demande.
Aux fins de la présente norme, un trou d’épingle est une petite ouverture de forme ou de taille indéterminée qui traverse complètement toutes les couches d’un matériau flexible. L'utilisation du terme aiguille fait référence à une taille relative, comme dans un petit trou fait avec une aiguille ou comme s'il était fait avec une aiguille.
Les échantillons de matériaux flexibles sont étirés dans des conditions atmosphériques standard définies dans la norme ASTM E171, sauf indication contraire. Les conditions de flexion, le nombre de cycles et l'intensité des impacts de flexion varient en fonction du type de structure du matériau testé. À l'exception de la condition E, la condition d'étirement consiste en un mouvement de flexion suivi d'un mouvement horizontal dans les conditions A à D, de sorte que le film est plié et écrasé à plusieurs reprises. La fréquence est de 45 cycles par minute.
La défaillance de flexibilité est déterminée en mesurant l'effet du conditionnement de flexion testé sur les performances mécaniques de la barrière ou de la structure. L’attribut à évaluer détermine le niveau de conditionnement approprié. Les différents niveaux de conditionnement flexible peuvent être résumés comme suit :
Cette application est utile pour déterminer la résistance des matériaux d'emballage flexibles aux défaillances de trous d'épingle formés par flexion. Les niveaux de conditionnement A, B ou C sont généralement utilisés.
Les conditionnements D et E sont généralement utilisés pour déterminer l'effet de la flexion sur les propriétés de barrière et les taux de transmission induits par le gaz ou l'humidité. Cette application ne mesure ni ne conditionne les matériaux pour l'usure liée à une défaillance de flexion.
Les défaillances dans l’intégrité d’une ou plusieurs couches d’une structure multicouche peuvent nécessiter des tests alternatifs. Des tests de perméabilité supplémentaires utilisant du gaz ou de la vapeur d'eau peuvent être utilisés en conjonction avec des tests de flexibilité pour mesurer la perte d'intégrité de la couche. D’autres méthodes de test peuvent être utilisées après l’étirement pour évaluer la présence de trous d’épingle. La norme « ASTM F2097-20 Guide standard pour la conception et l'évaluation des emballages flexibles primaires pour produits médicaux » s'applique aux méthodes d'essai.
Les différentes conditions décrites dans cette norme visent à empêcher l'évaluation d'une structure de matériau aboutissant à un nombre de trous trop élevé pour être comptés efficacement (normalement plus de 50) ou à un nombre de trous trop faible pour être significatifs (normalement moins de cinq par échantillon). La structure du matériau, la base de test et un accord mutuel avec les objectifs énoncés doivent être pris en compte lors de la sélection du niveau de conditionnement pour les tests.
Une machine d’essai de flexibilité a été conçue conformément à cette norme pour être utilisée dans ces essais. Ce dispositif est essentiellement constitué d'un mandrin fixe d'un diamètre de 90 mm plus/moins 6 mm et d'un mandrin mobile d'un diamètre de 1 mm plus/moins 90 mm. Ces mandrins sont espacés de 1 mm plus/moins 180 mm de la distance face à face à la position de départ de la course (c'est-à-dire à la distance maximale). Les mandrins sont munis d'évents pour éviter la pressurisation des échantillons. L'échantillon supportant les épaulements sur les mandrins mesure 2 mm plus/moins 13 mm de large. Le mouvement du mandrin mobile est contrôlé par un arbre cannelé attaché. Pour une course complète ou maximale, la rainure est conçue pour donner au mandrin mobile un mouvement de torsion de 1 degrés plus/moins 90 degrés pendant les 440 premiers mm de sa course, suivi d'un mouvement horizontal rectiligne de 4 mm, de sorte qu'en position fermée les mandrins sont espacés de 65 mm plus/moins 25 mm. Le mouvement du mandrin mobile de la machine est alternatif dans un cycle complet de courses avant et arrière.
Pour une flexibilité partielle, condition E, la tête mobile est réglée pour couvrir seulement 180 mm de la plage de 80 mm. Seulement environ 90 pour cent de la course de pliage est utilisée, ce qui donne un mouvement de pliage de 400 degrés.
Les tests utilisent également du ruban adhésif double face flexible, sensible à la pression, jusqu'à 13 mm de large et un gabarit pour découper des échantillons de 200 mm x 280 mm plus/moins 2 mm.
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