Les plastiques cellulaires sont constitués de fines membranes polymères séparant de petites cavités ou cellules. Les cellules peuvent être majoritairement fermées et séparées, majoritairement ouvertes et interconnectées, ou une combinaison des deux. Le pourcentage de cellules ouvertes est révélateur de la qualité d'isolation des plastiques cellulaires et constitue une variable importante, nécessitant un contrôle pendant la fabrication et une évaluation après la production. La méthode d'essai standard D2856 de l'ASTM fournit une procédure pour déterminer le pourcentage de cellules ouvertes à l'aide d'un ancien modèle de pycnomètre à comparaison d'air. Cet appareil n'est plus fabriqué. Cependant, vous pouvez déterminer le pourcentage de cellules ouvertes de manière pratique et avec une plus grande précision en effectuant un test avec le pycnomètre AccuPyc 1330 de Micromeritics.
Le test, réalisé comme décrit dans cette note d'application, est comparable en tous points à la méthode standard de l'ASTM. Comme dans la méthode standard, vous coupez un échantillon du matériau original et déterminez le volume de l'échantillon. Cette coupe ouvre certaines des cellules fermées. Vous effectuez ensuite une deuxième coupe de même surface sur le même échantillon de matériau et déterminez à nouveau le volume. La deuxième coupe vous permet de calculer une correction pour les cellules ouvertes par la première coupe. Bien que la norme ASTM D2856 spécifie l'air comme gaz de fonctionnement, l'azote sec est satisfaisant à tous égards. L'air sec peut être utilisé si on le souhaite.
Pression de remplissage de purge | 4,0 psig |
Nombre de purges | 10 |
Pression de remplissage de l'analyse | 4,0 psig |
Nombre d'analyses | 10 |
Taux d'équilibrage | 0,0050 psig/min |
Utiliser la précision d'exécution ? | Oui |
Pourcentage de la pleine échelle | 0.01% |

Avant l'analyse, étalonnez AccuPyc en utilisant le gaz d'analyse et la pression de remplissage réels.
Préparation et analyse de l'échantillon
- Découpez deux cubes de 2,5 cm (1 pouce) dans l'échantillon. Utilisez un instrument de coupe tranchant, comme une lame de rasoir, et une règle pour vous assurer que les cubes sont coupés à des dimensions précises.
- Déterminer avec précision le volume géométrique des deux cubes échantillons (Vg). Vg est un chiffre crucial pour le calcul du volume de la cellule ouverte.
- Placez les deux cubes dans le récipient d'échantillon de l'AccuPyc et déterminez le volume de déplacement du gaz (Vp1). Le récipient d'échantillonnage contient 100 cm3. Les deux cubes occupent environ 30 % du récipient, ce qui donne un volume suffisant pour effectuer des mesures précises avec l'AccuPyc. Notez que Vp1 est inférieur au volume Vg. Cela s'explique par le fait que les cellules ouvertes sont exclues de la mesure AccuPyc. Certaines de ces cellules ouvertes ont été créées lors de la découpe de l'échantillon.
- Couper les deux cubes trois fois avec une lame de rasoir le long de lignes parallèles aux côtés des cubes (voir la figure ci-dessous). La trisection des deux cubes crée un total de seize cubes plus petits et double la surface exposée et le nombre de cellules ouvertes par la coupe.
- Placer à nouveau les seize cubes d'échantillon dans le récipient d'échantillon de l'AccuPyc et déterminer le volume (Vp2).

Détermination du pourcentage de cellules ouvertes
Si le volume des cellules ouvertes dans le matériau cellulaire estVoc, la quantité mesurée dans la troisième étape au-dessus de
(Vp1) est donnée par
Vp1 = Vg -Voc - Vcc
La cinquième étape, qui mesure Vp2, est exprimée par
Vp2 = Vg -Voc - 2Vcc
En multipliant l'équation 1 par un facteur de deux et en soustrayant l'équation 2 du résultat, on obtient
2Vp1 - Vp2 = Vg -Voc
qui se réarrange en
Voc = Vg - 2Vp1 + Vp2
Le pourcentage de cellules ouvertes (Co) est alors calculé comme suit
Co = Voc/Vg x 100