ISO 1973 Fibres textiles - Détermination de la masse volumique - Méthode gravimétrique et méthode au vibroscope

La norme « ISO 1973 Fibres textiles - Détermination de la masse linéique - Méthode gravimétrique et méthode au vibroscope » publiée par l'Organisation internationale de normalisation (ISO) décrit une méthode gravimétrique et une méthode au vibroscope pour déterminer la masse linéique des fibres textiles, applicables aux faisceaux de fibres et aux fibres individuelles.

Cette méthode peut également fournir des données utiles sur les fibres synthétiques et, dans une moindre mesure, les fibres naturelles. Cette norme s'applique uniquement aux fibres pouvant être maintenues droites et parallèles en faisceaux lors de la préparation de l'essai. Son application est appropriée si les fibres sont faciles à dérouler. Les méthodes décrites dans ce document ne sont pas applicables aux fibres coniques. La méthode du vibroscope n'est pas toujours applicable aux fibres creuses et plates (en ruban).

Aux fins de la présente norme, les termes et définitions suivants s’appliquent :

• La tension fait référence à la force qui provoque l’allongement d’un objet.
• La force de traction désigne la force agissant sur un échantillon de fibre lors d'un essai vibratoire. Dans les essais textiles, la force de traction appliquée est basée sur la masse linéique ou la section transversale.

En général, deux méthodes sont décrites pour déterminer la densité linéaire :

• Méthode gravimétrique pour les faisceaux de fibres : cette méthode consiste à peser des échantillons d'une longueur donnée sur une balance. Elle est applicable aux faisceaux de fibres.
• Méthode du vibroscope pour fibres individuelles : Cette méthode consiste à soumettre des fibres individuelles d'une longueur spécifique et soumises à une force de traction spécifique à des vibrations à leur fréquence de résonance. La masse linéique est déterminée à partir des conditions de résonance, à savoir la fréquence de résonance, la longueur de vibration de la fibre et la force de traction. La masse linéique est lue directement sur l'échelle ou l'écran du vibroscope et transmise par l'ordinateur connecté. Cette méthode suppose que la masse linéique de la longueur de fibre testée est constante. Dans certaines conditions (par exemple, faible longueur de vibration, faible résistance à la traction, fibres à module élevé), les résultats de la méthode du vibroscope sont faussés par la rigidité en flexion de la fibre. Un facteur de correction peut être appliqué comme mesure compensatoire, sous réserve d'un accord entre les parties concernées.

L'appareillage utilisé dans la méthode gravimétrique comprend :

• Balance adaptée à la pesée de faisceaux de fibres avec une précision d'au moins plus/moins 1 pour cent.
• Dispositif permettant de couper des torons sous tension à une longueur connue avec une précision de plus ou moins 100 %, et permettant de régler la tension des torons à couper. Par exemple, on peut utiliser deux lames de rasoir placées parallèlement dans un support approprié.
• Séparateur de cartes pour pré-alignement des fibres.
• Support textile en tissu de couleur contrastant avec la couleur de la fibre à tester.
• Feuille de verre avec un bord poli, mesurant environ 100 mm x 200 mm.

Le dispositif utilisé dans la méthode du vibroscope comprend :

• Le vibroscope doit avoir la précision suivante :
  • La force de tension appliquée doit être comprise entre plus ou moins 0,5 pour cent de la valeur spécifiée.
  • L'erreur de lecture de la fréquence de résonance mesurée ou appliquée sur le vibroscope ne doit pas dépasser plus/moins 0,5 pour cent.
  • L'erreur de lecture de la longueur de vibration de la fibre sur le vibroscope ne doit pas dépasser plus/moins 1 pour cent.
• Des pinces sont utilisées pour appliquer la force de traction sur chaque fibre à tester. Si l'instrument peut appliquer la force de traction automatiquement (par exemple, avec une pince inférieure mobile et une pince supérieure reliées à un dispositif de mesure de force), l'utilisation de pinces n'est pas nécessaire.

Pour garantir que l'échantillon de laboratoire est représentatif du matériau et que l'échantillon d'essai est représentatif de cet échantillon lorsqu'il est prélevé sur l'échantillon de laboratoire, l'échantillonnage doit être effectué conformément à la norme ISO 1130.

Les environnements de préconditionnement, de conditionnement et de test doivent être conformes à la norme ISO 139.

Lors de l'application de la méthode gravimétrique, des échantillons d'essai sont conditionnés et les essais sont réalisés sous atmosphère standard. Dix brins, pesant chacun quelques milligrammes, sont prélevés sur l'échantillon de laboratoire. Les fibres de chaque brin sont soigneusement combinées à plusieurs reprises avec le séparateur à peigne afin de les aligner parallèlement. Le centre de chaque brin peigné est coupé à la longueur maximale possible à l'aide d'un dispositif de coupe, sous la tension minimale requise pour éliminer les frisures. Toutes les précautions nécessaires sont prises pour garantir qu'aucune extrémité de fibre libre ne subsiste, sauf aux deux extrémités du brin. Les dix brins ainsi obtenus sont placés sur un support textile et recouverts d'une plaque de verre, le bord poli dépassant légèrement. Cinq fibres sont retirées de chacun des dix brins, créant ainsi un brin de 50 fibres, en tirant à chaque fois sur une extrémité coupée. Un minimum de dix fibres est produit. Si nécessaire, l'échantillon est reconditionné. Ces brins sont pesés individuellement avec une précision de plus ou moins 1 %. Si le brin de 50 fibres ne peut pas être pesé avec la précision souhaitée de 1 pour cent, le nombre de fibres est augmenté en conséquence (jusqu'à un maximum de 500).

Lors de l'utilisation de la méthode du vibroscope, le vibroscope est vérifié avant l'examen de l'échantillon. Cent fibres individuelles sont testées au vibroscope. Ces mêmes fibres sont ensuite testées par gravimétrie à des fins de comparaison. La moyenne arithmétique et le coefficient de variation des valeurs de densité linéique mesurées au vibroscope sont calculés. Si le coefficient de variation des valeurs mesurées au vibroscope est supérieur à 10 %, l'échantillon ne convient pas à la détermination de la densité linéique par ce vibroscope. Un faisceau de 100 fibres testées au vibroscope est pesé. La longueur de toutes les fibres est mesurée avec une précision de plus ou moins 1 % conformément à la norme ISO 6989 ou, le cas échéant, 100 fibres sont coupées à une longueur connue à l'aide d'un dispositif de coupe. La densité linéique moyenne de la fibre est calculée selon la formule fournie. Cette densité linéique moyenne est comparée à la densité linéique moyenne mesurée au vibroscope. L'écart relatif ne doit pas dépasser plus ou moins 3 % de la valeur moyenne des valeurs mesurées au vibroscope. Si l'écart relatif est supérieur à ce seuil, un facteur de correction doit être appliqué. L’utilisation du facteur de correction est décidée par les parties concernées.

Dix brins de quelques milligrammes sont prélevés en laboratoire et, en les divisant et en les doublant à plusieurs reprises, on obtient un faisceau. De ce brin, on extrait et on conditionne un brin d'au moins 50 fibres.

Chaque fibre est fixée au vibroscope à l'aide d'une pince ou en spécifiant la force de tension, avec une tension suffisante pour éliminer le sertissage. La fibre ne doit être ni endommagée ni déformée.

La force de traction à appliquer est calculée à partir de la masse linéique nominale. Si cette masse linéique est inconnue, une valeur approximative doit être déterminée par des essais préliminaires. Une fois cette force de traction déterminée, elle doit être appliquée et maintenue avec la précision nécessaire.

Notre organisation, qui accompagne depuis des années des entreprises de tous secteurs grâce à 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 ISO 1973 Fibres textiles - Détermination de la masse linéique - Gravimétrie et vibroscopie.