Détermination de la résistance à la compression à plat après cannelage en laboratoire

DEFINITION

Dans le cadre de la présente norme, la définition suivante est applicable. Résistance à la compression à plat: Force maximale qu’une éprouvette peut supporter avant l’écrasement complet des cannelures, dans les conditions d’essai spécifiées.

PRINCIPE

Cannelage du papier par passage entre deux rouleaux chauffés et transformation en carton ondulé simple face sur une bande de ruban adhésif sensible à la pression servant de couverture. Application d’une force de compression dans le sens perpendiculaire au plan du ruban adhésif et détermination de la résistance à la compression.

APPAREILLAGE

Dispositif permettant le découpage des éprouvettes

Cannelure, comprenant essentiellement deux rouleaux à canneler en acier (voir figure 1).

Les rouleaux doivent pouvoir être maintenus à une température de (175 :!:8) cc. La température peut être vérifiée par tout moyen approprié.
L’un des rouleaux est mû par un moteur et tourne à une vitesse de (4,5 ❗ 1,0) tr/min, l’autre rouleau est tenu en prise par un ressort qui exerce une force de (100 :!:1O)N entre les rouleaux, dans les conditions de l’essai.
Note: Pour certains appareils, la force entre les rouleaux est exercée au moyen d’un ressort agissant dans une glissière. Dans de tels appareils, le frottement peut résulter de la force qui agit sur l’éprouvette et qui est très inférieure à la force nécessaire pour déplacer initialement les rouleaux. Lorsqu’on vérifie que cet appareil est conforme aux spécifications données précédemment, il faut donc mesurer la force uste nécessaire pour éviter que le rouleau mené ne se déplace vers le rouleau menant d’une distance d’environ 200 f..LIIl.
Les dimensions principales du rouleau sont:
Diamètre du rouleau (228,5 :!:0,5) mm
Epaisseur du rouleau (16 :!:1)mm
Nombre de dents 84
Rayon d’une dent au sommet (1,5 :!:0,1) mm
Rayon d’une dent à la base (2,O:!:0,1) mm
hauteur d’une dent (4,75 :!:0,05) mm

Crémaillère et peigne (voir figures 2 et 3)

Crémaillère, d’au moins 19 mm de largeur et ayant un profil correspondant à la dent du rouleau canneleur. Elle a 9 pics et 10 creux. L’espacement entre les dents est de (8,50 :!:0,05) mm et la hauteur de la dent est de (4,75:!::0,05) mm.

Peigne, d’au moins 19mm de largeur, avec 10 dents d’une hauteur de (3,0 :!:0,6) mm

Note: La crémaillère (6.3.1) et le peigne (6.3.2) peuvent être remplacés par un appareil automatique.

Ruban adhésif sensible à la pression, d’au moins 15mm de largeur

Il est essentiel que le ruban soit de faible élasticité, que l’adhésion soit bonne et qu’il ne transfère pas d’humidité pendant l’essai.
Note: Un produit approprié, disponible dans le commerce, est le ruban adhésif 3M numéro 400.

Appareil de compression à plat

Un appareil de compression à plateaux, mû par un moteur.
a) Les plateaux doivent être assez grands pour que l’éprouvette choisie (voir chapitre 9) ne dépasse pas des plateaux. fis doivent aussi satisfaire aux conditions suivantes:
– l’écart de parallélisme des plateaux ne doit pas dépasser 1/1000 de leurs dimensions,
– le jeu latéral ne doit pas dépasser 0,05 mm.
b) Les surfaces des plateaux doivent être recouvertes d’un papier abrasif très fin, par exemple de numéro 00.
6.5.1 Si l’appareil d’essai fonctionne avec un plateau fixe, l’autre s’en rapprochant de façon continue, la vitesse à laquelle ce dernier s’approche de l’autre doit être de (12,5 l 2,5) mm/min.
6.5.2 Si l’appareil d’essai fonctionne d’après le principe du ressort à lames, la déviation au moment de l’affaissement doit être comprise entre 20 % et 80 % de l’étendue maximale de la lame et du cadran utilisés. La force exercée par les plateaux doit être appliquée à une vitesse de : (110 l 23) N/s (de préférence) ou de (67 l 23) N/s lorsque les plateaux entrent en contact l’un avec l’autre.

La force exercée sur le papier cannelé doit être mesurée à l’aide d’un dispositif approprié.

fi doit pouvoir indiquer la force exercée avec une précision de l 2 N. n doit être vérifié à des intervalles appropriés à l’aide de poids morts, de ressorts de compression étalonnés, d’une cellule de charge étalonnée, ou d’autres moyens appropriés. L’erreur maximale ne doit pas dépasser 1% de la force indiquée pour toutes les valeurs de la gamme normale de compression d’essai.

ECHANTILLONNAGE

L’échantillonnage doit être effectué conformément à la NM 04.0.013.

CONDITIONNEMENT

Conditionner les échantillons pendant au moins 2 h dans l’atmosphère de conditionnement 23°C et 50 % HR selon la NM 04.0.034. La préparation des éprouvettes et de la réalisation de l’essai ont lieu dans la même atmosphère.

PREPARATION DES EPROUVETTES

Couper au moins 10 éprouvettes de (12,7 l 0,1) mm de largeur et d’au moins 150 mm de longueur, la longueur étant disposée suivant le sens machine. Ecarter toute éprouvette présentant des défectuosités physiques.
Il faut prendre soin de ne pas abîmer les côtés des éprouvettes; elles ne doivent pas être manipulées plus que nécessaire.

MODE OPERATOIRE

10.1 Mettre le moteur en marche et faire chauffer les rouleaux onduleurs à ( 175:t 8 ) °C pendant 30 min environ.
10.2 Canneler une éprouvette en l’insérant entre les rouleaux, le côté le plus long étant perpendiculaire au pincement. Placer l’éprouvette cannelée sur la crémaillère de façon que ses extrémités reposent sur les surfaces plates à chaque extrémité de la crémaillère. Placer le peigne sur celle-ci et la presser fermement sur les creux de la crémaillère. Placer une bande de ruban adhésif, d’environ 120mmde longueur, le long des crêtes des cannelures et exercer une pression sur le ruban en contact avec ces arêtes, en utilisant de préférence un bloc rigide et plat. Retirer doucement le peigne des cannelures et de la crémaillère et s’assurer que l’éprouvette est bien composée de dix cannelures. Aplanir les extrémités de l’éprouvette cannelée et les presser sur le ruban adhésif.
Note: Lors de l’application de la bande adhésive sur les crêtes des cannelures, prendre soin de ne pas exercer une pression trop forte afin d’éviter une défonnation des cannelures.
10.3 L’essai de compression peut se faire soit sur l’éprouvette cannelée non conditionnée, soit sur l’éprouvette après conditionnement à 23/50 et pendant 30 min.
10.4 Lorsque l’essai est effectué sur des éprouvettes non conditionnées (mode opératoire a), le temps entre le cannelage et le moment de l’application initiale de la force de compression doit être inférieur à 15 s (parfois un temps de 5 à 8 s est recommandé). En pratique, cela signifie que les séries
d’opérations doivent être menées aussi rapidement que possible.
10.4.1 La presse doit être équipée d’un arrêt automatique ou d’un contacteur de manière à régler l’espace entre les plateaux à une valeur minimum. Compatible avec l’introduction de l’éprouvette.
10.4.2 Disposer le matériel sur la table de travail dans l’ordre suivant, de gauche à droite: cannelure, peigne et crémaillère, presse, avec un intervalle d’environ 25 cm entre deux éléments.
10.4.3 Précouper à la bonne longueur des morceaux de ruban adhésif et les faire coller très légèrement par une extrémité au rebord de la table de travail.
10.4.4 De la main gauche, introduire la bandelette de papier cannelure dans le canneleur.
10.4~ ~ Prendre le peigne- dans la main gauche.
10.4.6 Saisir l’éprouvette cannelée de la main droite et la placer sur la crémaillère.
10.4.7 Au moyen du peigne tenu dans la main gauche, maintenir fermement l’éprouvette sur la crémaillère.
10.4.8 Appliquer le ruban adhésif de la main droite, en utilisant le pouce pour écraser les ondes supplémentaires à chaque extrémité de l’éprouvette à 10ondes.
10.4.9 De la main gauche, enlever le peigne de l’éprouvette, tout en maintenant celle-ci dans la crémaillère au moyen de la main droite.
10.4.10 De la main droite, introduire l’éprouvette entre les plateaux de la presse, avec les cannelures non recouvertes sur le dessus et parallèles au cadre si l’appareil utilisé est du type ressort à lame.
10.4.11 Mettre en route la pression de la main gauche ou, le cas échéant au moyen de la pédale de commande. Lire, à 5 N près, la force totale requise pour compresser les cannelures.
L’écrasement peut se produire en plusieurs étapes, signalées par des arrêts brusques de l’accroissement de la force appliquée sur l’éprouvette. Les premiers arrêts correspondent à une déformation partielle des cannelures, le dernier à leur écrasement complet: c’est la force nécessaire à l’écrasement complet qui doit être notée.
10.4.12 Après l’essai remettre les plateaux de la presse à leur écartement initial.
10.5 Lorsque l’essai est effectué sur des éprouvettes conditionnées (mode opératoire b).
Le temps de conditionnement est de 30 min. Après conditionnement, l’essai est effectué comme précédemment à partir de 10.1.
10.6 Si les cannelures ont été écrasées de biais pendant la compression ou si elles se sont détachées du ruban adhésif à un quelconque endroit, le résultat doit être rejeté.

EXPRESSION DES RESULTATS

Pour aider a l’identification immédiate des résultas, il peut être plus commode d’exprimer les résultas sous la forme de moyenne:
CMTo =350 N
CMT30=250 N
où: CMT signifie « essai de papier cannelure pour carton ondulé « (de l’anglais » corrugated medium test ») et l’indice exprime le temps, en minutes, entre le cannelage et la compressIOn.
12 PROCÈS-VERBAL D’ESSAI
Le procès-verbal d’essai doit mentionner les indications suivantes:
a) la référence à la présente norme,
b) la date et le lieu de l’essai,
c) le type d’appareil de compression et la gamme de charge (voir 6.5.1).
d) la description et l’identification du produit soumis à l’essai,
e) la largeur de l’éprouvette,
f) le mode opératoire choisi (a ou b) et, dans le cas du mode opératoire a), le temps entre le cannelage et la compression (10.4).
g) la moyenne arithmétique et l’écart-type de l’ensemble des résultats, à 5 N près.,
h) toute autre information succeptible de faciliter l’interprétation des résultats.