Snijvast, snijvaster, snijvastst? Prestatieniveaus voor snijbestendige handschoenen Omdat je op basis van uiterlijke kenmerken vaak niet kunt beoordelen wat de daadwerkelijke mechanische eigenschappen van een veiligheidshandschoen zijn, zijn binnen de Europese en Amerikaanse normen voor handschoenen tegen mechanische risico’s, prestatieniveau-indicatoren vastgesteld om de gebruiker te helpen een juiste keuze voorzijn toepassing te maken. Het is alleen jammer dat er geen correlatie vast te stellen is tussen de niveaus zoals ze in beide continenten zijn vastgesteld. De gebruikte testmethoden zijn geheel verschillend en al komt er een zelfde getal als prestatieniveau uit, de graad van geboden bescherming is niet dezelfde. Dit is met name vervelend nu minimaal de schijn daar is dat voor materialen met een hoge snijweerstand de Amerikaanse testmethode een betrouwbaarder resultaat geeft dan de Europese. Bij het testen van materialen met een zeer hoge snijweerstand of bij materialen waarin bijvoorbeeld hele dunne rvs-draadjes of glasvezels verwerkt zijn, wordt het ronddraaiende mes uit de Europese EN-388 norm snel bot, waardoor de resultaten van de meting (te) gunstig worden beinvloed. De Amerikaanse methode heeft daar veel minder last van. Ik wil u in dit artikel toch wegwijs zien te maken in de Europese en Amerikaanse normen voor snijvastheid van handschoenen met hun bijbehorende getallenbrij, dit opdat u de verschillende uitkomsten ervan wat beter zult kunnen vergelijken en interpreteren. Methodes voor snijweerstand meting: Norm
Testapparaat
Bijzonderheden
EN-388: 2003
Coupetest
ASTM-1790:2004
CPP tester
(oude versie)
ASTM-1790:2005
CPP tester 100
(nieuwe versie)
ISO-13997:
TDM 100*
In deze norm wordt tevens op abrasie, verderscheur weerstand en prikvastheid getest. Nog te gebruiken in combinatie met ANSI/ISEA 105 De TDM tester kan ook voor de ASTM-1790 worden gebruikt Deze test mag tevens voor de niveaus 4 en 5 van de EN388 gebruikt worden, mits gevalideerd door de couptest.
/ TDM
*TDM = Tomo Dynamo Meter De Europese EN-388 methode, de coupetest Om de snijweerstand van handschoenenmateriaal te beproeven wordt in Europa de z.g. Coupetest uit de EN 388:2003 toegepast. Hierin wordt een testapparaat gebruikt dat voorzien is van een draaiend, cirkelvorming mes dat ter hoogte van de as met 500 gram (5N) belast is. Dit mes maakt horizontaal een heen en weer gaande beweging van 50 mm over het te testen handschoenenmateriaal (2 maal dus). Hierbij draait het mes tegengesteld rond aan de horizontale bewegingsrichting. Het resultaat is een sinusoidale messnelheid van ongeveer 100 m/sec. Hoe meer bewegingen van het mes tot doorsnijding, hoe hoger de snijweerstand van de handschoen. Met deze methode wordt op dezelfde plaats in het handschoenenmateriaal, het aantal snijbewegingen onder constante druk nagebootst, dat nodig is om dit door te snijden.
Het aantal snijbewegingen tot doorsnijden (Tn) wordt genoteerd. Een standaard katoenen canvas doek ( C ) wordt gebruikt als referentiemateriaal om de scherpte van het mes te controleren. Het referentiemateriaal wordt zowel voor (C1) als na de testen (C2) op het handschoenenmateriaal beproefd tot doorsnijding, waarna het gemiddelde (C1+C2/2=Cgem) wordt berekend. Tezamen met het aantal benodigde snijbewegingen op het testmateriaal (Tn) wordt nu de snij index (Si) bepaald volgens de formule : Si = (Cgem+Tn)/Cgem Eigenlijk is deze testmethode een vergelijking in snijvastheid tussen het katoenen referentie materiaal en dat van de handschoen. Bijvoorbeeld een snij index van 7, betekent dat het handschoenen materiaal 7 keer snijvaster is dan het referentiestaal.
Katoenen referentie materiaal C2 Katoenen referentie materiaal C1 Handschoenen materiaal Tn
C1= 3 bewegingen 4 bewegingen
Tn = 7 bewegingen
C2 =
Gemiddelde referentie materiaal Cgem = (C1 + C2) / 2 = (3+4)/2 = 3,5 Snij index (Si) =
(Cgem + Tn)/ Cgem = (3,5+7)/3,5 = 3
Per staal worden 5 testen uitgevoerd, waarna de gemiddelde indexwaarde wordt berekend. Stel dat die gemiddelde index ook 3 bedraagt, dan levert Index 3 in tabel-1 van de EN-388 een getal op tussen 2,5 en 5 wat uiteindelijk het prestatieniveau 2 voor snijvastheid geeft. Tabel.1
EN-388:2003 prestatieniveaus*
Test
Niveau 1 Niveau 2 Niveau 3 Niveau 4 Niveau 5 Volgorde nummer op handschoen
6.1 Schuurweerstand 100 (aantal omwentelingen) 6.2 Snij weerstand 1,2 (Index) 6.3 Scheurweerstand (N) 10 6.4 Prikweerstand (N) 20
500
2000
8000
–
1
2,5
5,0
10,0
20,0
2
25 60
50 100
75 150
– –
3 4
Is ook daadwerkelijk tabel-1 uit de EN-388:2004 Markering op handschoen conform EN-388:2003 Het 2e getal geeft de snijweerstand aan A B C D
Schuurweerstand (1-4) Snijweerstand (1-5) Scheurweerstand (1-4) Prikweerstand (1-4)
A
B
C
D
De EN-388 Couptest is uitermate geschikt om de inzetbaarheid voor algemene toepassingen te toetsen bij het hanteren van scherp gerande materialen waar men met de handschoenen aan een goede grip op heeft. Met andere woorden, de couptest is geschikt voor materialen die niet makkelijk door de handen zullen glijden. Voor glijdende materialen daarentegen, die een langer snijpad door de handschoen hebben is deze methode minder realistisch. Ongecontroleerd door de handen slippen kan onder andere gebeuren bij het verplaatsen van onhandelbaar plaatmateriaal, scherp gerande emballage en bijvoorbeeld glasplaten. Deze glijdende beweging door de handen, van vaak zwaarder materiaal, kan een lange, diepe insnijding tot gevolg hebben. Door de aard van de beproevingsmethode (een in een richting glijdend, verzwaard, recht mes), is de ISO en ASTM apparatuur naar mijn mening beter geschikt om deze risico’s te simuleren. De Amerikaanse ASTM 1790 methode Om het gecompliceerd te maken zijn er hier eigenlijk nog twee versies van in gebruik. De originele uit 1997 en een recente, geupdate versie uit 2005 welke in overeenstemming is gebracht met de ook in Europa gepubliceerde EN-ISO 13997:1999. Maar daarover later. In de 2005 versie van de ASTM-1790 test wordt naast een gemodificeerde CPP tester (Cut Protection Performance tester) eveneens de TDM tester uit de ISO 13997 toegelaten, dit ter harmonisatie met de ISO-norm waarin alleen de TDM tester is toegestaan. Bij beide testme-thodes , wordt een 50 mm lang, -recht mes gebruikt dat in een beweging, met een snelheid van 2,5 m/sec, onder een in te stellen belasting (druk op het mes, door plaatsing gewicht), in een rechte lijn over het te testen handschoenenmateriaal wordt bewogen. Het testresultaat wordt uitgedrukt in de massa (het gewicht) die nodig is om het handschoenenmateriaal, na een snijpad van 20 mm (3/4 inch), te doorsnijden. Het benodigde gewicht wordt de “Cutting Force” of “Rating Force” genoemd en wordt uitgedrukt in gramme force (gf) of tegenwoordig in Newton(N). Hoe hoger de Cutting Force, des te snijbestendiger is het materiaal. In tegenstelling tot de Europese EN 388, geeft ASTM-1790 geen prestatie niveaus. In Amerika wordt deze classificatie geregeld in het toepassingsdocument ANSI/ISEA 105:2005, de “American National Standard for Hand Protection”. Het probleem hierbij is dat deze norm refereert aan de testmethode uit de ASTM 1790:97, waarbij, naast een paar andere belang-rijke zaken, het referentie-snijpad 25 mm bedraagt in plaats van de nu geldende 20 mm. U dient zich dan ook goed te realiseren dat de prestatieniveaus uit de ANSI/ISEA 105:2005 niet van toepassing zijn op de cutting forces verkregen met de CPP tester 2005 of TDM tester uit de ASTM 1790:05 en ISO 13997. De resultaten verkregen met de 1997-methode vallen wat hoger uit dan die van geldende methode, wat een verkeerde verwachting kan scheppen. Tabel 2. ANSI / ISEA-105:97 prestatieniveaus voor snijweerstand Prestatie niveau* 0 1 2 3 4 5
Rating Force in gramme force (gf). ASTM 1790:97. Gewicht nodig om door materiaal te snijden na 25 mm mesbeweging < 200 ( 0 – 199 ) = 200 ( 200 – 499 ) = 500 ( 500 – 999 ) = 1000 ( 1000 – 1499 ) = 1500 ( 1500 – 3499 ) ? 3500 ( 3500 + )
Niet geldig voor ASTM-1790:2005 en ISO 13997:1999 Uit bovenstaande tabel kunt u al opmaken dat er een groot verschil kan zitten in snijvastheid binnen een bepaald prestatieniveau. Een handschoen met een Rating Force van 990 (gf) kan bijna de dubbele belasting aan van een die een belastbaarheid van 200
(gf) heeft en toch hebben ze beide hetzelfde prestatieniveau. Je ziet dan ook vaak dat fabrikanten de daadwerkelijk behaalde waarde in hun handleiding en commerciele documentatie zetten om de kwaliteit van hun product te benadrukken. Zeker als ze net het volgende niveau niet halen. Hetzelfde geldt voor handschoenen op het grensvlak van de niveaus. Een handschoen met 1501 gf rating force valt in niveau 4 en lijkt dus veel beter dan die met “slechts” 1499 gf die dan in niveau 3 valt. Ook in de EN-388 zouden we deze wetenschap in de kwaliteitsvergelijking tussen handschoenen van eenzelfde prestatieniveau kunnen toepassen. Deze gegevens zijn terug te vinden in de bijbehorende testrapporten. Het is in Europa echter niet gebruikelijk deze informatie publiekelijk te maken De EN-ISO 13997:1999 In deze norm worden 3 insnijlengte-klassen benoemd, waarbij in elke klasse met een gekozen gewicht tenminste 5 insnijdingen moeten worden gemaakt. Op basis van de daaruit verkregen gegevens wordt uiteindelijk de kracht (massa) die nodig is om na 20 mm in te snijden, bepaald. Voor materialen met een hoge snijweerstand wordt betreffende ISO in de EN-388:2003 genoemd als alternatief voor de coupetest . Deze testmethode mag worden gebruikt op voorwaarde dat deze kruis-gevalideerd is met de coupetest. Jammer genoeg is er geen correlatie tussen de niveaus uit beide normen, zelfs niet met de niveaus uit de ANSI / ISEA 105 wat de toepassing van de informatie erg lastig maakt. CE-typekeuring kan alleen op basis van de EN 388 plaatsvinden. Tabel 3. Vergelijkingstabel prestatie niveaus EN-388 en EN-ISO 13997* Prestatieniveau op basis van EN-388 Coupetest 4 5
EN-ISO 13997 Rating Force (N) = =
13 N 22 N
= =
1325 gf 2243 gf
Is ook daadwerkelijk tabel-3 uit de EN-388:2004 Belangrijke samenvatting : De CPP- en TDM- testmethoden geven aan hoeveel kracht/massa nodig is om door een materiaal heen te snijden; De EN 388 Coupetest geeft aan hoeveel repeterende insnijdingen op dezelfde plaats in het materiaal nodig zijn om er doorheen te snijden; De met de oude ASTM F-1790:1997 gemeten CCP- waarden geven betere (hogere) resultaten dan die gemeten op dezelfde handschoen maar dan conform de nieuwe ASTM F-1790:2005. De prestatieniveaus voor snijvastheid uit de EN-388:2003 (1-5) zijn niet vergelijkbaar met de prestatie niveaus uit de ANSI/ISEA105 (1-5) welke gebaseerd zijn op de oude ASTM F-1790:1997 De ANSI/ISEA 105 prestatieniveaus zijn niet geldig voor de nieuwe ASTM F-1790:2005 Het in de EN-388 genoemde verband tussen de prestatieniveaus 4 en 5 en respectievelijk de doorstane belasting van > 13N en > 22N getest volgens de ISO 13997, heeft geen verband met de prestatieniveaus van de ANSI/ISEA 105 (1-5). De ISO – testgegevens zijn gebaseerd op 20 mm afstand voor insnijding en die van de ANSI/ISEA 105 op 25 mm. Daarnaast is de ANSI Rating Force voor niveau 4 = 14,7N en voor niveau 5 = 34,3N. Verwarring dus alom als u de cijfers niet correct interpreteert. Tot slot Als laatste toch nog een bemerking met betrekking tot snijbescherming beinvloedende factoren. Het is niet alleen de snijvastheid van het materiaal dat de handschoen geschikt maakt voor uw specifieke toepassing. Een goede pasvorm en gripvastheid zijn
samen met manipulatiegevoeligheid van de handschoen medebepalend voor het uiteindelijke resultaat. Als voorbeeld zou je een licht geoliede, dunne staalplaat voor ogen kunnen hebben. Zonder pasvorm en oliegrip zal de plaat makkelijk door de handen glippen met het risico van doorsnijden van handschoen en hand! Afhankelijk van gewicht, lengte van de slippende plaat en de randafwerking, bieden snijvaste materialen dan ook niet altijd afdoende bescherming. Dat snijvaste materialen voldoende schuurweerstand moeten bezitten is eigenlijk een inkopper, daar bij teveel slijtage te weinig materiaal overblijft om bescherming tegen insnijding te bieden en ook de scheurweerstand zal afnemen. Iets dat in de EN-388 wordt meebeproefd maar waar in Amerika net als voor prikweerstand een separate norm voor bestaat. Bedenk ook dat veel snijbestendige handschoenen uit gebreid materiaal vervaardig zijn. Zeker de ongecoate uitvoeringen bieden weinig prikweerstand, iets wat naast snijweerstand voor een aantal toepassingen cruciaal kan zijn. (gebroken glas, staalkrullen, doornen) Het soort coating kan overigens zowel een positieve als negatieve invloed hebben op de weerstand bij snijden, dus aan het uiterlijk zie je ook hier de daadwerkelijke eigenschappen niet altijd af. Er zijn gelukkig vele wegen die naar Rome leiden en de diverse handschoenenfabrikanten, importeurs en distributeurs zullen graag met raad en daad bijstaan om tot een juiste keuze voor uw toepassing te komen.
