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“透氣量”和“透氣率”
時間：19-06-25 08:35
關于(yu)“透(tou)(tou)氣(qi)(qi)(qi)量”和“透(tou)(tou)氣(qi)(qi)(qi)率(lv)”發表在(zai)《紡織標(biao)準與計量》的(de)文章有人要求對(dui)某(mou)試樣(yang)分別(bie)測(ce)試其“透(tou)(tou)氣(qi)(qi)(qi)量”和“透(tou)(tou)氣(qi)(qi)(qi)率(lv)”，因為(wei)某(mou)種織物(wu)透(tou)(tou)氣(qi)(qi)(qi)性能(neng)測(ce)試儀(yi)上有“透(tou)(tou)氣(qi)(qi)(qi)量/透(tou)(tou)氣(qi)(qi)(qi)率(lv)”兩種指標(biao)。殊(shu)不知“透(tou)(tou)氣(qi)(qi)(qi)量”和“透(tou)(tou)氣(qi)(qi)(qi)率(lv)”是一回(hui)事，只(zhi)是在(zai)不同(tong)的(de)標(biao)準和書籍上的(de)叫法不同(tong)而已。
出現(xian)以上情況(kuang)是由于對“透氣(qi)(qi)量”和“透氣(qi)(qi)率”這一織物(wu)透氣(qi)(qi)性指標的物(wu)理意義不明白(bai)，對其名稱的歷史演變不知道而致。
以(yi)下加(jia)以(yi)說明：
1、“透氣量”和“透氣率”名稱的演變織物透氣性能的測試由來已久，國產儀器最早出現的是“中/低壓織物透氣量儀”它的測試指標中采用“透氣量”一詞，后來國家方法標準“GB 5453－85織物透氣性試驗方法”也沿用了這個單位名稱，此后一些文章和書籍便沿用下去，如“纖維和紡織品測試技術”等等，一些外文資料也作如此翻譯。
國家方法標準“GB 5453－85織物透氣性試驗方法”修訂時，參照了“ISO 9237－1995（E）紡織品織物透氣性的測定”。修訂為“GB/T 5453－1997紡織品織物透氣性的測定”。在主要技術內容上與ISO 9237－1995（E）等效。將透氣性指標由“透氣量”改為“透氣率”。透氣性指標由“透氣量”改為“透氣率”只是名稱的改變，其物理意義、量綱、單位、計算公式都相同。
國家方法標準“GB 5453－85織物透氣性試驗方法”修訂時，參照了“ISO 9237－1995（E）紡織品織物透氣性的測定”。修訂為“GB/T 5453－1997紡織品織物透氣性的測定”。在主要技術內容上與ISO 9237－1995（E）等效。將透氣性指標由“透氣量”改為“透氣率”。透氣性指標由“透氣量”改為“透氣率”只是名稱的改變，其物理意義、量綱、單位、計算公式都相同。
2、各文(wen)獻中“透(tou)氣(qi)量”和(he)“透(tou)氣(qi)率”的(de)物(wu)理意義(yi)在(zai)GB 5453－85中，“透(tou)氣(qi)量”定義(yi)為(wei)(wei)(wei)：織(zhi)(zhi)物(wu)兩面(mian)在(zai)規定的(de)壓(ya)差(cha)下，單(dan)(dan)位(wei)(wei)(wei)時(shi)間(jian)(jian)內(nei)，流過(guo)(guo)織(zhi)(zhi)物(wu)單(dan)(dan)位(wei)(wei)(wei)面(mian)積(ji)(ji)的(de)空氣(qi)體(ti)積(ji)(ji)，單(dan)(dan)位(wei)(wei)(wei)為(wei)(wei)(wei)：m3/(m2·s)。在(zai)“纖維和(he)紡織(zhi)(zhi)品測試技術”中：所謂織(zhi)(zhi)物(wu)透(tou)氣(qi)性，是(shi)指織(zhi)(zhi)物(wu)兩面(mian)存在(zai)壓(ya)差(cha)的(de)情(qing)況下，織(zhi)(zhi)物(wu)透(tou)過(guo)(guo)空氣(qi)的(de)性能(neng)。習(xi)慣上用透(tou)氣(qi)量表示，即織(zhi)(zhi)物(wu)兩面(mian)在(zai)規定的(de)壓(ya)差(cha)下，單(dan)(dan)位(wei)(wei)(wei)時(shi)間(jian)(jian)內(nei)流過(guo)(guo)織(zhi)(zhi)物(wu)單(dan)(dan)位(wei)(wei)(wei)面(mian)積(ji)(ji)的(de)空氣(qi)體(ti)積(ji)(ji)，單(dan)(dan)位(wei)(wei)(wei)為(wei)(wei)(wei)L/（m2·s）。在ISO 9237－1995中，采用的(de)定義：透(tou)氣性在規定的(de)試驗(yan)面積、壓降和時間條件(jian)下(xia)，氣流垂直通過試樣的(de)速度。用下(xia)式計算透(tou)氣率R，用每秒毫米表示
[圖片(pian)]×167 (1)
式(shi)中：[圖片]—氣流的算數(shu)平均值流量，dm3/min（L/min）；A—受試織物面積(ji)，cm2；167—由dm3/（cm2·min）換(huan)算成mm/s的換(huan)算系(xi)數(shu)；
在GB/T 5453－1997中，采用的(de)定義：透(tou)(tou)氣(qi)性(xing)空氣(qi)透(tou)(tou)過織(zhi)物的(de)性(xing)能。以在規定的(de)試(shi)驗面(mian)積、壓降和(he)時間條件(jian)下，氣(qi)流垂直通過試(shi)樣(yang)的(de)速率表(biao)示(shi)。按公式(2)或(3)計算透(tou)(tou)氣(qi)率R，結果按GB8170修約至測量范(fan)圍的(de)2％。
[圖(tu)片]×167（mm/s） (2) 或 [圖(tu)片]×0.167（m/s） (3)
式中：[圖片]—平(ping)均(jun)氣流量，dm3/min（L/min）；A—試驗面積，cm2；167—由(you)dm3/（cm2·min）換(huan)算(suan)成mm/s的換(huan)算(suan)系(xi)數；0.167—由(you)dm3/（cm2·min）換(huan)算(suan)成m/s的換(huan)算(suan)系(xi)數；
其中式(shi)（2）主(zhu)要用于稀疏織(zhi)物、非織(zhi)造布等透氣率(lv)較大的織(zhi)物。由以上可見，“透氣量”和(he)“透氣率(lv)”僅僅是名稱的改(gai)變，實質相同(tong)。但是各標準(zhun)中所規定的壓差及試(shi)驗面積是有區別的。
[圖片(pian)]×167 (1)
式(shi)中：[圖片]—氣流的算數(shu)平均值流量，dm3/min（L/min）；A—受試織物面積(ji)，cm2；167—由dm3/（cm2·min）換(huan)算成mm/s的換(huan)算系(xi)數(shu)；
在GB/T 5453－1997中，采用的(de)定義：透(tou)(tou)氣(qi)性(xing)空氣(qi)透(tou)(tou)過織(zhi)物的(de)性(xing)能。以在規定的(de)試(shi)驗面(mian)積、壓降和(he)時間條件(jian)下，氣(qi)流垂直通過試(shi)樣(yang)的(de)速率表(biao)示(shi)。按公式(2)或(3)計算透(tou)(tou)氣(qi)率R，結果按GB8170修約至測量范(fan)圍的(de)2％。
[圖(tu)片]×167（mm/s） (2) 或 [圖(tu)片]×0.167（m/s） (3)
式中：[圖片]—平(ping)均(jun)氣流量，dm3/min（L/min）；A—試驗面積，cm2；167—由(you)dm3/（cm2·min）換(huan)算(suan)成mm/s的換(huan)算(suan)系(xi)數；0.167—由(you)dm3/（cm2·min）換(huan)算(suan)成m/s的換(huan)算(suan)系(xi)數；
其中式(shi)（2）主(zhu)要用于稀疏織(zhi)物、非織(zhi)造布等透氣率(lv)較大的織(zhi)物。由以上可見，“透氣量”和(he)“透氣率(lv)”僅僅是名稱的改(gai)變，實質相同(tong)。但是各標準(zhun)中所規定的壓差及試(shi)驗面積是有區別的。
3、各(ge)標準中所規定的(de)(de)(de)壓(ya)(ya)差及試驗(yan)面積的(de)(de)(de)區別及換(huan)算壓(ya)(ya)差是空氣(qi)賴以流動(dong)的(de)(de)(de)必要條(tiao)件，只有在被測織(zhi)物兩面保持(chi)一定的(de)(de)(de)壓(ya)(ya)差，才能(neng)在織(zhi)物中產生流動(dong)。織(zhi)物透氣(qi)率并(bing)不(bu)與(yu)(yu)織(zhi)物兩側壓(ya)(ya)差成線(xian)性關(guan)系。一般可用下列冪函數形式表示Q=c+a(ΔP)b(4)式中：Q為織(zhi)物透氣(qi)率；ΔP為織(zhi)物兩面壓(ya)(ya)差。系數a、b、c與(yu)(yu)原料的(de)(de)(de)類(lei)別、織(zhi)物的(de)(de)(de)組織(zhi)結構、工(gong)藝參(can)數及后整(zheng)理等因素有關(guan)。
由(you)于織物(wu)(wu)透(tou)(tou)氣(qi)率(lv)(lv)并不與(yu)織物(wu)(wu)兩側壓(ya)(ya)(ya)(ya)差(cha)成線(xian)性關系，因此透(tou)(tou)氣(qi)率(lv)(lv)試(shi)驗(yan)應測定(ding)(ding)透(tou)(tou)氣(qi)率(lv)(lv)－壓(ya)(ya)(ya)(ya)差(cha)曲線(xian)，才能(neng)(neng)推(tui)求出織物(wu)(wu)的透(tou)(tou)氣(qi)性能(neng)(neng)。但(dan)是(shi)這(zhe)樣作試(shi)驗(yan)工(gong)作量(liang)太大。實用的做法(fa)是(shi)規(gui)(gui)定(ding)(ding)固定(ding)(ding)壓(ya)(ya)(ya)(ya)差(cha)作為(wei)透(tou)(tou)氣(qi)率(lv)(lv)試(shi)驗(yan)的基準(zhun)(zhun)。各國(guo)(guo)(guo)(guo)試(shi)驗(yan)標(biao)準(zhun)(zhun)規(gui)(gui)定(ding)(ding)的壓(ya)(ya)(ya)(ya)差(cha)并不一致，美國(guo)(guo)(guo)(guo)ANSI/ASTM、D773、FS191/5450及日本的JISL1096規(gui)(gui)定(ding)(ding)為(wei)127.4Pa（約(yue)13mm水(shui)(shui)(shui)柱(zhu)(zhu)）；法(fa)國(guo)(guo)(guo)(guo)NF G07－111規(gui)(gui)定(ding)(ding)為(wei)196Pa（約(yue)20mm水(shui)(shui)(shui)柱(zhu)(zhu)）；德(de)國(guo)(guo)(guo)(guo)DIN53887規(gui)(gui)定(ding)(ding)服裝織物(wu)(wu)為(wei)100Pa（10mm水(shui)(shui)(shui)柱(zhu)(zhu)）、降落傘織物(wu)(wu)為(wei)160Pa（16mm水(shui)(shui)(shui)柱(zhu)(zhu)）、過濾(lv)織物(wu)(wu)及工(gong)業用織物(wu)(wu)為(wei)200Pa（20mm水(shui)(shui)(shui)柱(zhu)(zhu)）；英國(guo)(guo)(guo)(guo)BS5636規(gui)(gui)定(ding)(ding)為(wei)98Pa（約(yue)10mm水(shui)(shui)(shui)柱(zhu)(zhu)）；ISO9237規(gui)(gui)定(ding)(ding)與(yu)德(de)國(guo)(guo)(guo)(guo)相同(tong)(tong)；我國(guo)(guo)(guo)(guo)原(yuan)標(biao)準(zhun)(zhun)GB 5453－85與(yu)美國(guo)(guo)(guo)(guo)相同(tong)(tong)；新標(biao)準(zhun)(zhun)則與(yu)ISO相同(tong)(tong)。由(you)于各試(shi)驗(yan)標(biao)準(zhun)(zhun)規(gui)(gui)定(ding)(ding)的壓(ya)(ya)(ya)(ya)差(cha)并不一致，為(wei)便(bian)于換(huan)算我國(guo)(guo)(guo)(guo)制定(ding)(ding)了FZ/T01072-1999不同(tong)(tong)壓(ya)(ya)(ya)(ya)差(cha)條(tiao)件下織物(wu)(wu)透(tou)(tou)氣(qi)量(liang)的換(huan)算方(fang)法(fa)(原(yuan)ZB W 55001－87)。
FZ/T01072-1999適用于棉(mian)布類(lei)及錦絲(si)綢類(lei)特種工(gong)業用織物(wu)。壓差范圍為(wei)3～19mmH2O。對不同壓差條件下(xia)測得的透氣率按下(xia)列(lie)公式換算(suan)：
QM=QN·KT (5)
[圖片(pian)] (6)
由(you)于織物(wu)(wu)透(tou)(tou)氣(qi)率(lv)(lv)并不與(yu)織物(wu)(wu)兩側壓(ya)(ya)(ya)(ya)差(cha)成線(xian)性關系，因此透(tou)(tou)氣(qi)率(lv)(lv)試(shi)驗(yan)應測定(ding)(ding)透(tou)(tou)氣(qi)率(lv)(lv)－壓(ya)(ya)(ya)(ya)差(cha)曲線(xian)，才能(neng)(neng)推(tui)求出織物(wu)(wu)的透(tou)(tou)氣(qi)性能(neng)(neng)。但(dan)是(shi)這(zhe)樣作試(shi)驗(yan)工(gong)作量(liang)太大。實用的做法(fa)是(shi)規(gui)(gui)定(ding)(ding)固定(ding)(ding)壓(ya)(ya)(ya)(ya)差(cha)作為(wei)透(tou)(tou)氣(qi)率(lv)(lv)試(shi)驗(yan)的基準(zhun)(zhun)。各國(guo)(guo)(guo)(guo)試(shi)驗(yan)標(biao)準(zhun)(zhun)規(gui)(gui)定(ding)(ding)的壓(ya)(ya)(ya)(ya)差(cha)并不一致，美國(guo)(guo)(guo)(guo)ANSI/ASTM、D773、FS191/5450及日本的JISL1096規(gui)(gui)定(ding)(ding)為(wei)127.4Pa（約(yue)13mm水(shui)(shui)(shui)柱(zhu)(zhu)）；法(fa)國(guo)(guo)(guo)(guo)NF G07－111規(gui)(gui)定(ding)(ding)為(wei)196Pa（約(yue)20mm水(shui)(shui)(shui)柱(zhu)(zhu)）；德(de)國(guo)(guo)(guo)(guo)DIN53887規(gui)(gui)定(ding)(ding)服裝織物(wu)(wu)為(wei)100Pa（10mm水(shui)(shui)(shui)柱(zhu)(zhu)）、降落傘織物(wu)(wu)為(wei)160Pa（16mm水(shui)(shui)(shui)柱(zhu)(zhu)）、過濾(lv)織物(wu)(wu)及工(gong)業用織物(wu)(wu)為(wei)200Pa（20mm水(shui)(shui)(shui)柱(zhu)(zhu)）；英國(guo)(guo)(guo)(guo)BS5636規(gui)(gui)定(ding)(ding)為(wei)98Pa（約(yue)10mm水(shui)(shui)(shui)柱(zhu)(zhu)）；ISO9237規(gui)(gui)定(ding)(ding)與(yu)德(de)國(guo)(guo)(guo)(guo)相同(tong)(tong)；我國(guo)(guo)(guo)(guo)原(yuan)標(biao)準(zhun)(zhun)GB 5453－85與(yu)美國(guo)(guo)(guo)(guo)相同(tong)(tong)；新標(biao)準(zhun)(zhun)則與(yu)ISO相同(tong)(tong)。由(you)于各試(shi)驗(yan)標(biao)準(zhun)(zhun)規(gui)(gui)定(ding)(ding)的壓(ya)(ya)(ya)(ya)差(cha)并不一致，為(wei)便(bian)于換(huan)算我國(guo)(guo)(guo)(guo)制定(ding)(ding)了FZ/T01072-1999不同(tong)(tong)壓(ya)(ya)(ya)(ya)差(cha)條(tiao)件下織物(wu)(wu)透(tou)(tou)氣(qi)量(liang)的換(huan)算方(fang)法(fa)(原(yuan)ZB W 55001－87)。
FZ/T01072-1999適用于棉(mian)布類(lei)及錦絲(si)綢類(lei)特種工(gong)業用織物(wu)。壓差范圍為(wei)3～19mmH2O。對不同壓差條件下(xia)測得的透氣率按下(xia)列(lie)公式換算(suan)：
QM=QN·KT (5)
[圖片(pian)] (6)
式(shi)中(zhong)：ΔPM——織(zhi)物(wu)兩面壓差(cha)為(wei)(wei)MmmH2O（M=3～19）ΔPN——織(zhi)物(wu)兩面壓差(cha)為(wei)(wei)NmmH2O（N=3～19；QM——ΔPM條(tiao)件下的透(tou)(tou)(tou)氣率(lv)，L/m2·s；QM——ΔPN條(tiao)件下的透(tou)(tou)(tou)氣率(lv)，L/m2·s；KT——換算(suan)系數(shu)；b——冪(mi)指數(shu)（織(zhi)物(wu)流(liu)量曲線），根據(ju)試(shi)驗(yan)，b值(zhi)(zhi)取決于(yu)織(zhi)物(wu)的類(lei)(lei)別與組織(zhi)并同組織(zhi)本身的透(tou)(tou)(tou)氣率(lv)有關(guan)，如下所示：織(zhi)b 值(zhi)(zhi)棉(mian)布(bu)類(lei)(lei)原色、本色、染色平布(bu)平紋(wen)b=1.3554-0.0926InQ5錦(jin)絲(si)綢類(lei)(lei)錦(jin)絲(si)綢小花紋(wen)b=1.0876-0.0791InQ5錦(jin)絲(si)及錦(jin)絲(si)66綢斜紋(wen)、1/2斜b=1.4517-0.1285InQ5錦(jin)絲(si)綢平紋(wen)、平紋(wen)格b=1.2614-0.1006InQ5
注(zhu)：Q5代(dai)表織物(wu)兩面壓差為(wei)5mmH2O條件下的(de)透(tou)(tou)(tou)(tou)氣率(lv)。 結論(lun)透(tou)(tou)(tou)(tou)氣性指標(biao)由“透(tou)(tou)(tou)(tou)氣量(liang)(liang)”改為(wei)“透(tou)(tou)(tou)(tou)氣率(lv)”只是名稱的(de)改變，其(qi)物(wu)理意(yi)義(yi)、量(liang)(liang)綱、單位、計算(suan)公式(shi)都(dou)相同。從(cong)物(wu)理意(yi)義(yi)講(jiang)“透(tou)(tou)(tou)(tou)氣率(lv)”比“透(tou)(tou)(tou)(tou)氣量(liang)(liang)”更為(wei)確切。“透(tou)(tou)(tou)(tou)氣量(liang)(liang)”容(rong)易與(yu)透(tou)(tou)(tou)(tou)過試樣(yang)的(de)氣體流量(liang)(liang)混淆(xiao)，“透(tou)(tou)(tou)(tou)氣率(lv)”則更符(fu)合各個標(biao)準的(de)定義(yi)。