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ISO/TC45(橡胶与橡胶制品)简史
文章来源:全国橡标委秘书处 发布日期:2021 年 11 月 11 日

 

Roger Brown

 

        国际标准化组织(ISO)成立于1945年伦敦会议之后。在此之前,曾两次试图组建ISO,都因受到两次世界大战的影响没有成功。ISO由代表国家标准机构的成员国组成。这些成员可以成为任何一个ISO技术委员会的成员。

        在1950年代,ISO仅有五名员工,办公室为位于日内瓦马兰诺路(Route Malagnou)的一所房子。

                                            

                                                                                   马兰诺办公室(Malagnou offices)

       后来ISO发展壮大成为今日的庞大组织。关于ISO前50年的历史,在1997年出版的《平等的友谊》(Friendship Among Equals)一书中有介绍,可以在www.iso.org 上获取该书的PDF版本。

       1948年5月,一群从事橡胶试验工作的专家因第二届橡胶工业协会国际会议聚到伦敦,这是ISO/TC45橡胶与橡胶制品的首次会面。一开始,仅有来自八个国家的25名代表出席,且没有分委员会和工作组这样的机构。秘书处由英国承担。前十届会议召开地点为:伦敦、海牙、阿克伦、牛津、巴黎、杜塞尔多夫、苏黎世、纽约、米兰和伦敦。这意味着创始国家为英国、荷兰、美国、法国、德国、瑞士、意大利,另有一个国家尚不清楚。苏黎世是一个没预料到的会议地点,可能因为ISO总部在日内瓦。会议每年举办一次,但在1951年至1961年间是每两年举办一次,后来又改为一年一次。第一届会议于5月召开,接下来的会期在夏天和秋天不定,后来才定在秋季,10月成为近年来的常规会期。在1960年代,瑞典、印度、匈牙利和波兰为主办国。1975年,会议第一次移到东南亚举办,地点为吉隆坡。会议地点清单详见附录A,当前(2021)成员名单详见附录B。

       很快大家意识到ISO/TC45需要划分组织机构,于是组建了工作组。一开始,一个工作组处理一个试验方法。1961年,来自11个国家的100名代表组成了更合理的11个工作组,有六个工作组涉及试验方法,其他工作组则涉及乳胶、柔性多孔橡胶、硫化橡胶分类、术语和硫化产品的试验方法和产品标准。工作组用字母编号。

       从试验方法开始,“标准”的诞生经历了一段时间。第一批ISO“建议(Recommendation)”于1957年发布(直到1972年才被称为标准)——R33为杜邦磨耗,R34为撕裂强度,R36为织物粘合强度,R37为拉伸应变应力性能,R48为硬度。也就是说,在第一个橡胶标准诞生前,在所有其他领域只有33个标准,第一项标准为ISO R1标准参考温度。有些人会发现R 33磨耗试验并未作为ISO 33存在,这是因为在1965年至1979年间的某个时期该项目被中断了。“建议”的概念是由每个国家机构将其转化为“标准”的,而不是在贸易中直接使用的。将ISO建议转化为ISO标准意味着它们可以被直接使用,这满足了那些没有标准机构的小国家的需要。

       为了从各个国家的标准中提炼出国际标准,人们做了大量工作。比如,为确定橡胶拉伸试验用哑铃试片的最佳形状,人们开展了广泛的实验室间试验,让试样中心部分的半径和宽度最优化。但是尽管做了许多试验,也只研究了有限的几种选择,而现代研究表明他们错过了最佳的几何形状。那时候没有有限元分析对应力集中点进行筛选。如果能看到如何实现几何标准化会非常有趣,但不幸的是,该结果似乎没有保留下来。

       在1950年到1970年期间,许多试验方法被合理化并纳入到ISO体系中。到1965年,当斯科特(Scott)博士编写第一本书《橡胶物理实验》(Physical Testing of Rubber)的时候,仅有19项ISO建议或建议草案。而当1979年我写这本书的续编时,试验方法标准达到了43项。因此,从第一项ISO试验方法标准发展到现在几乎所有重要性能试验都有国际标准,大约用了20年时间,这距ISO/TC45第一次会议已过去了30年。有趣的是,这与以前为制定试验方法国家标准所采取的时间段相似,而且可以与硫化橡胶问世以来的100年或更长时间相对照。相比之下,随后的40年里,真正标准化新项目数量的增长则变得相对缓慢了。在1979年的目录中明显地缺失了硫化仪(主要是因为专利方面的困难)和压缩应力-应变(没有明显的原因),此外,磨耗试验方法当时仍处于草案阶段。

       这是个发生了翻天覆地变化的时期,首先是试验设备的发展,也许更根本的原因在于态度和经济形势的变化。早期国际标准的制定过程是由那些较早涉足此领域的先驱们主导的——他们对商业方面不感兴趣,仅是为科技和聚合物工业的进步而研发试验方法。回映在我们脑中的名字有罗恩·莫克斯(Ron Moakes)、艾伦·伊格尔斯(Alan Eagles)、鲍勃·斯蒂勒(Bob Stiehler)和拉姆·洛费尔夫人(Mme. Lamm-Laufer)。那也是一个相对平缓且温和的世界。他们最初的理念是提供科学信息,并乐于分享这些信息。他们认为这些成果有价值,但不想出卖价值。如果没有这些人,很难想象何时才能制定出这第一批橡胶标准试验方法。

       除了通用物理试验方法外,人们的主要的精力放在了制定生橡胶标准上,但这一过程耗费了很长时间。最大的障碍是在如何测量性能方面达成一致。1950年,大家一致同意根据门尼黏度和标准硫化橡胶在给定应力下的应变定制天然橡胶规范。1953年人们取得了进展,有人建议应增加杂质试验并对锰和铜的痕量进行评价。1955年,人们一致认为还需要测定灰分、挥发性物质和橡胶烃含量。最终,其中一些方法成为了建议(recommendation),而其他方法的可靠性仍然存疑。1962年,塑性保持指数(PRI)试验被提出,到了1965年,包含PRI要求的天然橡胶规范的第一份草案终于得以分发。然而,直到1972年才最终解决了分歧成为标准。

        1959年,合成橡胶标准试验配方的工作启动。1970年,第一批建议发布,其他建议也在研制中。同样的,关于炭黑的评价工作也在进行中,第一项建议于1969年发布。

       我是在1964年开始参与聚合物检测的,当时我加入了位于英国剑桥市亨廷登郡的Silent Channel公司。本来我的工作领域是核工业,可能有人会说我从一个新兴科技领域转到了旧技术行业,但事实上从某种程度来说,聚合物更令人感到兴奋——当你数了一个中子,你就数完了所有的中子,但对于橡胶或塑料来说每一个都可能是不同的。

       20世纪60年代末,我转到了位于什罗普郡的橡胶和塑料研究协会(RAPRA),第一次积极参与了英国标准学会(BSI)委员会的标准研制工作,并且于1973年成为ISO/TC45的代表。1980年SC2成立,我作为英国代表团团长参加了SC2会议,同时也成为了SC2/WG1的召集人。1982年,我作为英国代表团团长参加了ISO/TC45会议。

       当我第一次出席ISO/TC45会议时,英国代表团团长是艾伦·伊格尔斯(Alan Eagles),秘书是来自BSI的迪克·琼斯(Dick Jones),遗憾的是我不记得主席是谁了。我记得艾伦将掌握每个工作组的情况视为己任,并且携带着所有的文件。当时还没有电子文档,他提前把几箱子文件运到了会场。然后,他会出席每一个会议以确保英国代表们在正常工作。迪克·琼斯同样密切关注着所有的工作组,通常还会向召集人提供程序方面的建议。

 

                                                                  

                                                                   1975年吉隆坡工作组会议,迪克·琼斯、我和彼得·刘易斯检查项目进展

      由于早期没有电子通讯,需要使用大量的纸质文件。所有会议报告都是由主办方秘书处的打字员小组完成的。我记得在1974年伦敦会议的晚间,英国代表们帮忙将所有文件整理装订成册。不仅如此,工作组的报告还要提交到最后一次全体会议上审议。鲍勃·斯蒂勒特别注重拼写和语法,每一个小错误都要改正,所以会议花了好几个小时。不得不说这非常无聊。这样做主要是为了避免二次打字、印刷和邮寄分发。所以要在一开始全部校对,而不能等意见反馈后再做。

      从20世纪80年代开始,计算机的广泛使用彻底改变了文件的编写和修订方式。然而,最大的变化是互联网使数字信息交换成为可能。1995年,ISO拥有了网站,也是在那一年,我第一次开始使用电子邮件并建设了自己的网站。到了2000年,在网上购买ISO标准成为可能。2001年,ISO/TC45彻底实现文件分发电子化。后来,在网上直接访问文件成了惯例。人们的习惯也随之改变,大多数代表参加会议时不再携带复印的纸质文件,而是带着笔记本电脑,也希望在开会时把文件投影到屏幕上。

      关于举办会议的另一个变化是高薪聘请了专业口译人员将全体会议的全部内容翻译为法语和英语。工作组会议如有需要,他们也会提供帮助。我不确定什么时候停止了这种做法,可能是在1981年波士顿会议之后。不再聘请口译人员,一是出于节省开支的需要,其次是因为英语的使用变得更加普及,同时还要感谢法国代表的宽容理解。同样地,直到不久前工作组的决议还都是用法语和英语呈现的。口译人员的水平都很高并且对我们的领域也很了解。他们在翻译时可以做到“某某教授说了某某内容,但他的意思是修改了某某内容”。在加拿大会议那次,会议为代表们安排了带耳机的同声传译,而不是常规的口译。由于听不太懂加拿大人的法语,一些法国代表将频道切换成了英语。我曾和口译人员耗了一个晚上,他们会根据讨论的主题而转换语言,这真是让我难以忘怀的一次经历。

      我记得早期ISO/TC45会议的会期仅为几天。1966年的会议,包括短途游览在内一共召开了六天(工作组仍然是按字母编号),而我第一次出席ISO/TC45会议时,会期为十天。很显然,随着人们越来越注重节省成本,这种情况不会再有了。在1989年至1993年间的某些年,会期被压缩至六天,可选择参加周日举行的社交活动。再后来,第二次全体会议从周六改到了周五下午,会期被缩短为五天。会期较短,则意味着六个工作组必须同时开会,东道国虽然能够有效地配合并且能够提供足够多的会议室,但不可避免地还是会收到一些有冲突的抱怨。

       1966年,成立的工作组有:

       WG A——化学试验

       WG B——胶乳

       WG C——未硫化橡胶

       WG D——物理性能

       WG E——粘弹性

       WG F——老化试验

       WG G——电性能试验和硬质橡胶试验

       WG H——柔性多孔材料

       WG K——软管

       WG L——术语

       WG M——杂品

       WG N——鞋类

       在那个时期,三个工作组同时开会是很正常的。

       到了1971年,ISO/TC45成立了四个产品标准小组,包括:软管、鞋类和杂品组,以及橡胶丝、涂覆织物和管道密封圈任务组。后来,涂覆织物任务组被调整为独立的工作组,并组建了一个新的燃烧性能试验工作组。到这时,基本运行模式已经建立,这与我们今天拥有的模式基本上相似了。各工作组对具体工作进行审议并向全体会议报告。每个工作组会议的参会人数有20至30人,整个会议共有200多名代表出席。有趣的是,参加工作组会议的代表由各国提名的代表以及代表选出的其他专家组成。我记得当我开始开会时,其他专家被称为备选专家,只有在被提名的代表提问时才可以发言。当时没有秘书这个职务,大概所有的文件整理和草案起草工作都是由召集人完成的。当工作组草案(WG draft)经过审议后,该修改后的文件作为提案草案(Draft Proposal)分发表决,接下来是建议草案(Draft Recommendation),最后由ISO理事会批准。

      到了1973年,工作组已经改为由数字编号,并调整如下:

      WG 1,化学试验

      WG 2,胶乳

      WG 3,未硫化橡胶

      WG 4,物理性能

      WG 5,粘弹性

      WG 6,老化试验

      WG 7,柔性多孔材料

      WG 8,硫化橡胶分类

      WG 9,软管

      WG 10,术语

      WG 11,杂品

      WG 12,鞋类

      WG 13,防水织物

      WG 14,燃烧试验

      我有巴黎会议的议程,可以看到许多工作组都开了一整天的会议。

      在那之后不久,WG9软管工作组被调整为分委员会,而且还下设了自己的工作组,秘书处由英国承担。

      草案的流程为:提案草案(DP),然后是国际标准草案(DIS),最后是ISO理事会批准。但有趣的是,草案是通过邮寄方式投票的——这很容易被忘掉,电子通信是最近才有的。

       不久之后,物理试验工作组也被调整为分委员会,也下设了自己的工作组,秘书处由印度担任,组织结构如下:

       SC 1——软管

             WG 1,工业、化学及输油软管

             WG 2,汽车软管

             WG 3,液压软管

             WG 4,试验方法

        SC 2——物理和老化试验

             WG 1,物理试验

             WG 2,黏弹性试验

             WG 3,老化试验

         TC45

             WG 1,化学试验

             WG 2,胶乳

             WG 3,橡胶工业用原材料

             WG 7,柔性多孔材料

             WG 8,硫化橡胶分类

             WG 10,术语

             WG 11,杂品

             WG 12,鞋类

             WG 13,涂覆织物

             WG 14,橡胶燃烧的实验室试验

             WG 15,统计方法的应用

 

                                                          

                     全体会议的典型布置(1982年),没有放映屏幕。当时的主席为科林·埃文斯(Colin Evans),秘书为弗兰克·英尼斯(Frank Innes)

       值得一提的是,TC45成立了统计学工作组,由来自美国的艾伦•威斯担(Alan Veith)任召集人。从实验室间试验项目发展而来的精密度陈述首先出现在ASTM标准中,到了1980年代,ISO检测委员会终于意识到了变异性测定的重要性,并于1986年发布了第一版ISO/TR 9272《试验方法精密度的评价》(Evaluating precision for test methods)。从此开始对试验方法给出精密度陈述,并将成为常规的程序。

       为校正计算不确定度估计值确立于1980年代,但未广泛应用于试验方法中。然而,随着认证机构强化监管,这种情况必然会改变。1993年,GUM (《测量中不确定度测量指南》)出版,SC2专门为橡胶试验方法制定了指南。不久之后,在2010年,发布了ISO/TR 12134,针对橡胶试验方法中非功能参数的不确定度估计提出了建议。

       再现性的一个重要部分是对试验设备进行校准,首个橡胶拉伸性能试验机的校准标准ISO 5893发布于1993年。但直到2004年有关橡胶试验设备的校准标准ISO 18899发布后,将校准时间表纳入所有试验方法标准中才成为常态。顺便说,校准实验室的常规做法是在20℃±3℃的条件下操作,而试验已改为了23℃±3℃或27℃±3℃,这在ISO 18899中有说明。

       在1986年至1996年期间,大多数其他工作组遵循同样的途径调整为分委员会,组织机构逐步发展为:

       SC 1——软管

            WG 1,工业、化学及输油软管

            WG 2,汽车软管

            WG 3,液压软管

            WG 4,试验方法

        SC 2——物理和老化试验

            WG 1,物理试验和粘弹性试验

            WG 3,老化试验

        SC 3——原材料(包括胶乳)

            WG 1,通用方法

            WG 2,胶乳

            WG 3,炭黑

            WG 4,天然橡胶

            WG 5,合成橡胶

            WG 6,非炭黑助剂

        SC 4——杂品

             WG 1,橡胶丝

             WG 2,管道密封圈

             WG 3,橡胶包覆辊

             WG 4,橡胶防水覆盖物

             WG 5,医用手套

             WG 6,橡胶制品通用标志

        TC 45

             WG 1,化学试验

             WG 7,柔性及半硬质多孔材料

             WG 10,术语

             WG 12,鞋类

             WG 13,涂覆织物

             WG 15,统计方法的应用

       SC3秘书处由加拿大担任,SC4秘书处由马来西亚(我记得是)担任。

      将SC2的WG2并入WG1的原因,如果我没记错的话,仅仅是因为约阿希姆·罗约(Joachim Royo)退休了,西班牙没有再另推荐一名召集人。此外SC2秘书处还有其他问题,印度长期无法推选出主席,所以在瑞典接管秘书处之前,我担任了几届会议的主席角色。WG14被注销,是因为没有标准可制定,没有人对橡胶单独的燃烧试验方法感兴趣,因为通常塑料的方法就能适用。该工作组最后一任召集人是加拿大的迈克·莫林(Mike Morin)。但是,也许杂品工作的重要性和数量才是最值得瞩目的变化,如今有关工作已被分配到几个工作组中。

       提案草案(DP)改为委员会草案(CD),国际标准草案(DIS)保持不变,不过在出版前需要得到理事会批准的要求被取消了。

       在接下来的十年中,组织机构进一步调整,到了2006年,唯一保留的工作组是WG10术语工作组。统计学和化学试验被纳入到SC2,成为WG4和WG5。SC4的结构如下:

      SC 4——杂品

           WG 1,橡胶丝

           WG 2,管道密封圈

           WG 3,橡胶包覆辊

           WG 4,橡胶防水覆盖物

           WG 5,医用手套

           WG 6,橡胶制品通用标志

           WG 7,硫化橡胶材料规范

           WG 8,柔性多孔材料

           WG 9,弹性支座

           WG 13,涂覆织物

        到这个时候,标准的制定程序正式变为:新工作项目提案(NWIP)、委员会草案(CD)、国际标准草案(DIS)以及最终国际标准草案(FDIS,在此阶段仅能提出编辑性意见)。到了2006年,橡胶领域共发布了近400项标准。

       为试验方法增加精密度陈述至关重要,这也是组建SC2/WG6的原因,即:橡胶试验方法的实验室间试验项目,召集人由戈兰·史皮斯(Goran Spetz)担任,但该工作组于2020年与WG4合并。此外,SC2/WG2在2002年被重新提出,以涵盖粘弹性特性。在SC3分委员会,炭黑与非炭黑助剂合并,而WG1(取样、混炼和硫化通用方法)仅存续到2015年。在SC4分委员会,一些产品领域被删减,增加了橡胶带和通用橡胶板。有一段时期,曾经还有过桥梁支座工作组。由于对环境问题关注的日益加强,2003年全体会议后ISO/TC45成立了环境问题任务组。2004年ISO/TC45全体会议后,该任务组被调整为ISO/TC45/WG16环境问题工作组。

       由此,目前(2021年)的结构为:

       TC 45

              WG 10,术语

              WG 16,环境问题。

       SC 1——软管

              WG 1,工业、化学及输油软管

              WG 2,汽车软管

              WG 3,液压软管

              WG 4,试验方法

      SC 2——物理和老化试验

              WG 1,物理试验

              WG 2,粘弹性试验

              WG 3,老化试验

              WG 4,统计学方法应用

              WG 5,化学试验

     SC 3——原材料(包括胶乳)

              WG 2,胶乳

              WG 3,炭黑,白炭黑及橡胶助剂

              WG 4,天然橡胶

              WG 5,合成橡胶和再生橡胶

    SC 4——杂品

              WG 2,橡胶密封制品

              WG 5,手套和其他胶乳制品

              WG 7,材料规范

              WG 8,柔性及半硬质泡沫材料

              WG 9,弹性体隔震支座

              WG 13,涂覆织物

              WG 15,橡胶带

              WG 16,通用橡胶板

       ISO/TC45的业务范围已发展多年,理清了关于热塑性橡胶以及其他技术委员会归口的制品方面的关系。目前,2021年其范围是:

       对任何形态的橡胶、橡胶制品(包括其尺寸公差)和主要橡胶配合剂,包括对在橡胶制品的生命周期中产生的物质或颗粒进行风险评估所需要的术语和定义、试验方法和规范的标准化。

       经与ISO/TC61协定,所有橡胶或塑料的涂覆织物、柔性多孔材料、鞋类及软管都归由ISO/TC45管理。对于其他用户方技术委员会(如TC 22、TC44、TC67和TC131)强烈关注的特种软管,ISO/TC45将与有关用户方技术委员会就制定或修订有关国际标准的适当方法达成一致意见。

       不包括:

       胶带(由ISO/TC41归口);

       轮胎(由ISO/TC31归口);

       某些特殊制品,尤其是由ISO/TC20、ISO/TC22、ISO/TC121和ISO/TC157归口的制品,以及由ISO/TC131归口的橡胶密封件。

         注:根据双方协议,与热塑性弹性体相关的标准由ISO/TC45和ISO/TC61制定和维护。

       2002年,有人建议业务领域应增加热塑性弹性体,2004年ISO/TC45伦敦会议期间召开了一次特别联席会议,会后对此情况追加了记录。

       对于材料数据表,常见的一个问题是不同公司之间通过试验方法获取的数据会存在差异,而且通常该方法没有明确的解释。为解决这一问题,ISO/TC61提出了制定单点和多点性能测定标准的想法。这一理念后来被ISO/TC45采纳,并于2008年发布了相应的标准。

      早些年参加会议的国家和代表的具体数量并未保存下来,但在我的记忆中,尽管根据地点的不同会有变化,但总人数在很长一段时间内都是相对稳定的。然而,特别要提到的是代表人数的比例已经发生了相当大的变化。主要趋势是来自欧洲的代表越来越少,来自亚洲的代表越来越多。比如说,在1980年,英国代表有29名,到了2019年,减少到七名;在1996年,日本代表仅有一名(这位先驱是三桥健,Ken Mitsuhashi),到了2019年,日本代表有28名。1998年(泰国)参会代表有111人,1999年(德国)参会代表有142人。2021年,ISO/TC45拥有P成员30个,O成员25个(见附录B)。与其他技术委员会相比我们还是不错的,但考虑到世界上大约有193个国家,这并不值得骄傲。

      英国(UK)从1947年起承担ISO/TC45秘书处,到了1997年移交给了马来西亚。虽然DSM是马来西亚国家标准机构,但直到2016年前,ISO/TC45都是由SIRIM,即DSM下属的标准发展局负责管理的。英国秘书处在1984年之后由BSI的曼彻斯特办公室管理,保罗·阿什沃斯(Paul Ashworth)接替弗兰克·英尼斯(Frank Innes)担任秘书。大约在1993年,BSI决定关闭曼彻斯特办事处,而保罗·阿什沃斯没有迁往伦敦。显然这是促使BSI放弃秘书处的原因。大概马来西亚是主动提出接手秘书处的,并与英国进行了一段时间的合作。1995年保罗在马来西亚待了18个月,主要是在SIRIM和雪莉·拉梅什(Shirley Ramesh)一起工作,开展培训与交接工作。雪莉和他一起在棉兰担任秘书。在1996年举办南非会议时,离任主席布莱恩·奥奇特里(Brian Ochiltree)的精神状况明显恶化,在会议期间,他一直受到雪莉和新任主席卡迪尔博士(Dr Kadir)的照顾,保罗也在旁边。

      委员会官员名单并没有系统记录。然而,我还是将所能收集到的人员的详细资料列于附录C中。

      除技术工作外,ISO/TC45会议让代表们培养了长期的友好关系,通过官方组织的郊游、招待会和晚宴等传统活动,为代表们提供了活跃的社交机会。在我印象中,一直就有东道国举办欢迎招待会和ISO/TC45晚宴,以及在会前组织短途郊游。出于方便和节省成本的考虑,晚餐现在通常是自助餐形式,但规模也是很盛大的。1973年在埃菲尔铁塔举行会议那次的菜单就包括:

       松露鸡肉丁(Galantine de Volaille Truffée)

       圣皮埃尔埃斯特雷尔丝绒甜点(Mousseline de Saint-Pierre Estérel)

       烤菲力牛排(Faux-Filet Poêlé Choisy)

       奶酪拼盘(Plateau de Fromages)

       埃菲尔摩卡冰淇淋(Tour Eiffel Glacée au Moka)

       桑赛尔咖啡开胃酒(Mignardises–Café Vins Apéritifs Sancerre)

       波尔多红酒(Bordeaux Rouge de Château)

       埃菲尔香槟 (Champagne Brut Réserve Tour Eiffel)

       利口酒及其他酒品(Liqueurs et Alcools)