Lo standard “ASTM F392/F392M-21 Standard Practice for Preparation of Flexible Barrier Materials for Flexural Strength” pubblicato dall’American Society for Testing and Materials (ASTM) descrive una procedura per il condizionamento dei materiali barriera flessibili al fine di determinarne la resistenza alla flessione. È quindi possibile eseguire dei test per determinare gli effetti della flessibilità sulle proprietà dei materiali. Tali test esulano dall'ambito della presente domanda.
Ai fini della presente norma, un foro di spillo è una piccola apertura di forma o dimensione indeterminata che attraversa completamente tutti gli strati di un materiale flessibile. L'uso del termine ago fa riferimento alla dimensione relativa, come un piccolo foro fatto con un ago o come se fosse fatto con un ago.
I campioni di materiali flessibili vengono stirati nelle condizioni atmosferiche standard definite nella norma ASTM E171, salvo diversa indicazione. Le condizioni di flessione, il numero di cicli e l'intensità degli impatti di flessione variano a seconda del tipo di struttura del materiale testato. Ad eccezione della condizione E, la condizione di allungamento consiste in un movimento di flessione seguito da un movimento orizzontale nelle condizioni da A a D, in modo che la pellicola venga ripetutamente piegata e schiacciata. La frequenza è di 45 cicli al minuto.
Il cedimento per flessibilità viene determinato misurando l'effetto del condizionamento flessibile testato sulle prestazioni meccaniche della barriera o della struttura. L'attributo da valutare determina il livello appropriato di condizionamento. I vari livelli di condizionamento flessibile possono essere riassunti come segue:
Questa applicazione è utile per determinare la resistenza dei materiali di imballaggio flessibili ai cedimenti dovuti a fori di spillo formati con flessione. Solitamente vengono utilizzati i livelli di condizionamento A, B o C.
I condizionamenti D ed E vengono solitamente utilizzati per determinare l'effetto della flessione sulle proprietà di barriera indotte da gas o umidità e sulle velocità di trasmissione. Questa applicazione non misura né condiziona i materiali per l'usura correlata ai guasti da flessione.
Eventuali guasti nell'integrità di uno o più strati di una struttura multistrato potrebbero richiedere test alternativi. Insieme ai test di flessibilità è possibile effettuare ulteriori test di permeabilità mediante gas o vapore acqueo per misurare la perdita di integrità dello strato. Dopo lo stiramento, è possibile utilizzare altri metodi di prova per valutare la presenza di fori. Per i metodi di prova si applica la norma “ASTM F2097-20 Guida standard per la progettazione e la valutazione di imballaggi flessibili primari per prodotti medicali”.
Le varie condizioni descritte nella presente norma servono a impedire che la valutazione della struttura di un materiale determini un numero eccessivo di fori per un conteggio efficace (normalmente più di 50) o un numero di fori troppo basso per essere significativo (normalmente meno di cinque per campione). Nella scelta del livello di condizionamento per la prova, occorre tenere in considerazione la struttura del materiale, la base di prova e un accordo reciproco con gli obiettivi dichiarati.
Per effettuare queste prove è stata progettata una macchina per la prova di flessibilità, conforme a questa norma. Questo dispositivo è costituito essenzialmente da un mandrino fisso con un diametro di 90 mm più/meno 6 mm e da un mandrino mobile con un diametro di 1 mm più/meno 90 mm. Questi mandrini sono distanziati di 1 mm più/meno 180 mm dalla distanza faccia a faccia nella posizione iniziale della corsa (vale a dire alla distanza massima). I mandrini sono dotati di fori di sfiato per impedire la pressurizzazione dei campioni. Il campione che sostiene le spalle sui mandrini è largo 2 mm più/meno 13 mm. Il movimento del mandrino mobile è controllato da un albero scanalato fissato. Per una corsa completa o massima, la scanalatura è progettata per conferire al mandrino mobile un movimento torsionale di 1 gradi più/meno 90 gradi per i primi 440 mm della sua corsa, seguito da un movimento orizzontale rettilineo di 4 mm, in modo che nella posizione chiusa i mandrini siano distanziati di 65 mm più/meno 25 mm. Il movimento del mandrino mobile della macchina è alternato, con un ciclo completo di corse avanti e indietro.
Per una flessibilità parziale, condizione E, la testa mobile è impostata per coprire solo 180 mm dell'intervallo di 80 mm. Viene utilizzato solo circa il 90 percento della corsa di piegatura, con un movimento di piegatura di 400 gradi.
Nei test viene utilizzato anche un nastro flessibile, biadesivo e sensibile alla pressione, largo fino a 13 mm, e un modello per tagliare campioni da 200 mm x 280 mm più/meno 2 mm.
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