DIN 53357 Essais de feuilles et films plastiques - Essai de séparation des couches

La norme DIN 53357 Essai des feuilles et films plastiques - Essai de séparation des couches, élaborée par l'Institut allemand de normalisation (DIN), décrit une méthode d'essai permettant d'évaluer l'adhérence des couches entre elles ou des couches supérieures au substrat. Cette méthode détermine la force de séparation. Elle peut être appliquée aux produits conformes à la norme DIN 16922. Selon le type de produit, deux méthodes peuvent être utilisées : la méthode A ou la méthode B. La méthode doit être convenue.

Aux fins de la présente norme, la force de séparation désigne la force requise pour séparer deux couches l’une de l’autre ou une couche supérieure d’une couche inférieure, telle que déterminée conformément à la présente norme.

Pour réaliser cet essai, on peut utiliser toute machine d'essai de traction conforme à la norme DIN 51221 « Machines d'essai de traction », équipée d'un équipement de mesure de force à faible inertie répondant aux exigences de classe 1 définies dans la norme DIN 51220 « Machines d'essai des matériaux ». La plage de mesure de force de la machine d'essai doit être choisie de manière à ce que la force de séparation moyenne ne soit pas comprise dans le premier cinquième de la plage de mesure. La force de traction agissant sur l'échantillon peut être enregistrée.

L'échantillonnage et le prétraitement doivent être effectués conformément à la norme DIN 16906 Essais des feuilles et films plastiques – Échantillons et spécimens – Préparation et conditionnement. La forme et le nombre des échantillons sont déterminés comme suit :

• Pour l'essai de séparation selon la méthode A, cinq éprouvettes de 200 mm de long chacune doivent être prélevées longitudinalement et transversalement sur la bande. Pour les plaques composites en plastique, les éprouvettes doivent avoir une largeur de 50 mm, plus ou moins 1 mm. Pour les films plastiques multicouches selon la norme DIN 16922, des éprouvettes d'une largeur de 15 mm, plus ou moins 1 mm, peuvent être utilisées.
• Pour l'essai de division de la méthode B, cinq éprouvettes d'essai, chacune de 15 mm plus/moins 1 mm de large et de 250 à 300 mm de long, doivent être prélevées transversalement à la dalle.

Lors de la préparation des éprouvettes, les couches à séparer sont séparées mécaniquement, si possible le long d'un bord étroit de l'éprouvette et parallèlement à sa surface, sur une longueur d'au moins 40 mm. Les couches elles-mêmes ne doivent pas être endommagées de manière significative.

Si la séparation des couches est impossible, elle peut être facilitée, si nécessaire, par immersion de l'échantillon dans un solvant ou des vapeurs de solvant appropriés sur une longueur d'environ 40 mm. Le solvant doit ensuite être éliminé par séchage à une température ne dépassant pas 70 °C. Si la couche supérieure ne peut être séparée du substrat même après ce traitement, l'essai ne peut être réalisé. Pour les couches supérieures minces dont la résistance est inférieure à la force de séparation, la liaison peut être renforcée en collant les deux échantillons (couche supérieure contre couche supérieure) avec un adhésif polyuréthane sans solvant. Une seule des couches supérieures est séparée mécaniquement sur une longueur d'environ 40 mm, comme décrit ci-dessus. Après préparation, les échantillons d'essai sont prétraités conformément à cette norme.

Bien que largement supplantée aujourd'hui par des normes ISO telles que l'ISO 4593, la norme DIN 53357 a toujours joué un rôle important dans les essais de matériaux, notamment pour l'évaluation des propriétés des films et feuilles plastiques. Cette norme est considérée comme importante pour les raisons suivantes :

• Essais normalisés pour les plastiques : La norme DIN 53357 propose une méthodologie uniforme pour tester les propriétés mécaniques des films plastiques, telles que la résistance à la traction, l'allongement et la résistance à la déchirure. Cela garantit des résultats fiables et comparables entre différents laboratoires et fabricants.
• Contrôle qualité : Cette norme est essentielle à l'assurance qualité dans des secteurs comme celui de l'emballage, où les films plastiques sont largement utilisés. Elle permet aux fabricants de vérifier que les matériaux répondent à des critères de performance spécifiques, garantissant ainsi durabilité et fonctionnalité.
• Tests d'adhérence : Un aspect clé de la norme DIN 53357 est l'accent mis sur les tests d'adhérence des films laminés ou enduits. Ceci est essentiel pour les applications où la force de liaison entre les couches a un impact direct sur les performances du produit (par exemple, dans les emballages multicouches ou les rubans adhésifs).
• Référence industrielle : En tant que norme allemande, cette norme a servi de référence aux industries européennes avant l'adoption plus large de normes internationales telles que l'ISO. Elle a facilité les échanges et la collaboration en fournissant un cadre commun pour les spécifications des matériaux.
• Sécurité et fiabilité : En définissant les conditions et les procédures de test, la norme DIN 53357 contribue à garantir que les films plastiques utilisés dans les applications critiques (par exemple, les emballages médicaux, la sécurité alimentaire) répondent à des exigences strictes de sécurité et de fiabilité.

En conséquence, les normes modernes telles que la norme ISO 4593 ou ses équivalents ASTM ont largement remplacé la norme DIN 53357. Cependant, elle a néanmoins contribué de manière significative à l'établissement de protocoles de test rigoureux et reproductibles qui améliorent la qualité et les performances des matériaux plastiques dans diverses industries.

Principalement axée sur les essais des films et feuilles plastiques, la norme DIN 53357 inclut des méthodes d'essai spécifiques pour évaluer les propriétés mécaniques et d'adhérence. Ces méthodes sont spécialement conçues pour évaluer les performances des films plastiques dans des applications telles que l'emballage, les stratifiés et les revêtements. Les principales méthodes d'essai sont :

• Essai d'adhérence (essai de pelage) : Cet essai vise à mesurer la force de liaison entre les couches de films plastiques laminés ou enduits, tels que les emballages multicouches ou les rubans adhésifs. Un essai de pelage consiste à séparer les couches d'un film laminé selon un angle spécifié (généralement 180 ou 90 degrés) à l'aide d'une machine d'essai de traction. Cette norme spécifie des paramètres tels que la vitesse de pelage, la largeur de l'échantillon et les conditions environnementales (par exemple, température et humidité) afin de garantir des résultats cohérents.
• Essai de traction : Cet essai vise à évaluer la résistance mécanique et l'élasticité des films plastiques, notamment la résistance à la traction (force nécessaire pour rompre le film) et l'allongement à la rupture. Une bande de film est serrée dans une machine d'essai de traction et étirée à vitesse constante jusqu'à la rupture. Cet essai permet de déterminer la résistance à la traction, l'allongement à la rupture et la limite d'élasticité (le cas échéant).
• Test de résistance à la déchirure : Ce test vise à mesurer la résistance à la déchirure d'un film plastique, essentielle à l'évaluation de sa durabilité dans des applications telles que les sacs ou les emballages. Un échantillon prédécoupé (généralement légèrement déchiré) est soumis à une force de déchirure selon des méthodes telles que le test d'Elmendorf ou le test de déchirure du pantalon. La force nécessaire à la propagation de la déchirure est enregistrée.
• Essai de résistance d'adhérence des films enduits : Cet essai vise à évaluer la résistance d'adhérence entre un film plastique et un revêtement (par exemple, une laque, une encre ou un adhésif). Similaire au test de pelage, il consiste à mesurer la force nécessaire pour séparer le revêtement du substrat. Un équipement spécialisé peut être utilisé pour initier et propager la séparation.
• Préparation et conditionnement des échantillons : L’objectif de ce processus est de garantir des résultats cohérents et reproductibles. Cette norme précise comment les échantillons doivent être découpés, stockés et conditionnés (par exemple, à des niveaux de température et d’humidité spécifiques) avant les essais afin d’éliminer la variabilité due aux facteurs environnementaux.

De nombreuses méthodes de la norme DIN 53357 ont été intégrées ou remplacées par les normes ISO ou ASTM, mais les principes restent similaires.

Notre organisation, qui accompagne depuis des années des entreprises de tous secteurs avec un large éventail d'activités de test, de mesure, d'analyse et d'évaluation, dispose d'une équipe performante qui suit de près les avancées scientifiques et technologiques mondiales et s'améliore constamment. Dans ce contexte, nous proposons également des services de test conformes à la norme DIN 53357 « Essai des feuilles et films plastiques – Essai de séparation des couches ».