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“透氣量”和“透氣率”
時間：19-06-25 08:35
關于“透(tou)氣(qi)量”和(he)“透(tou)氣(qi)率”發表在(zai)《紡織標準(zhun)與(yu)計量》的文章(zhang)有(you)人要求對某(mou)試(shi)(shi)樣分別測試(shi)(shi)其“透(tou)氣(qi)量”和(he)“透(tou)氣(qi)率”，因為某(mou)種織物透(tou)氣(qi)性能測試(shi)(shi)儀上(shang)有(you)“透(tou)氣(qi)量/透(tou)氣(qi)率”兩(liang)種指標。殊不(bu)知“透(tou)氣(qi)量”和(he)“透(tou)氣(qi)率”是一回事，只是在(zai)不(bu)同的標準(zhun)和(he)書籍上(shang)的叫法不(bu)同而已。
出現以上(shang)情況是由于對(dui)“透(tou)氣量”和“透(tou)氣率”這(zhe)一織(zhi)物透(tou)氣性指標的物理意義不(bu)明白(bai)，對(dui)其名稱的歷史演(yan)變不(bu)知道(dao)而(er)致(zhi)。
以下加以說明：
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、各文獻中(zhong)“透氣(qi)(qi)(qi)量(liang)”和“透氣(qi)(qi)(qi)率”的(de)(de)(de)物(wu)(wu)理意(yi)義(yi)在GB 5453－85中(zhong)，“透氣(qi)(qi)(qi)量(liang)”定義(yi)為(wei)：織(zhi)(zhi)(zhi)物(wu)(wu)兩(liang)面(mian)在規定的(de)(de)(de)壓(ya)(ya)差(cha)下，單(dan)(dan)位(wei)(wei)時間內，流過織(zhi)(zhi)(zhi)物(wu)(wu)單(dan)(dan)位(wei)(wei)面(mian)積的(de)(de)(de)空(kong)氣(qi)(qi)(qi)體積，單(dan)(dan)位(wei)(wei)為(wei)：m3/(m2·s)。在“纖(xian)維和紡(fang)織(zhi)(zhi)(zhi)品測試技術(shu)”中(zhong)：所謂織(zhi)(zhi)(zhi)物(wu)(wu)透氣(qi)(qi)(qi)性(xing)，是指織(zhi)(zhi)(zhi)物(wu)(wu)兩(liang)面(mian)存在壓(ya)(ya)差(cha)的(de)(de)(de)情況下，織(zhi)(zhi)(zhi)物(wu)(wu)透過空(kong)氣(qi)(qi)(qi)的(de)(de)(de)性(xing)能。習(xi)慣上用透氣(qi)(qi)(qi)量(liang)表示，即織(zhi)(zhi)(zhi)物(wu)(wu)兩(liang)面(mian)在規定的(de)(de)(de)壓(ya)(ya)差(cha)下，單(dan)(dan)位(wei)(wei)時間內流過織(zhi)(zhi)(zhi)物(wu)(wu)單(dan)(dan)位(wei)(wei)面(mian)積的(de)(de)(de)空(kong)氣(qi)(qi)(qi)體積，單(dan)(dan)位(wei)(wei)為(wei)L/（m2·s）。在ISO 9237－1995中，采用的定義：透(tou)氣(qi)(qi)性在規定的試驗面(mian)積、壓降和時間條(tiao)件下，氣(qi)(qi)流垂直通過試樣的速度。用下式計算透(tou)氣(qi)(qi)率R，用每秒毫米表示
[圖片]×167 (1)
式中：[圖片]—氣(qi)流(liu)的(de)(de)算(suan)(suan)數(shu)平均值流(liu)量，dm3/min（L/min）；A—受試織物面積(ji)，cm2；167—由dm3/（cm2·min）換(huan)算(suan)(suan)成mm/s的(de)(de)換(huan)算(suan)(suan)系數(shu)；
在(zai)GB/T 5453－1997中，采用的(de)定(ding)義：透(tou)氣(qi)性空氣(qi)透(tou)過織物的(de)性能(neng)。以在(zai)規定(ding)的(de)試(shi)驗面(mian)積、壓降和(he)時間(jian)條件下，氣(qi)流(liu)垂直通過試(shi)樣的(de)速率(lv)表示(shi)。按(an)公式(2)或(huo)(3)計算透(tou)氣(qi)率(lv)R，結果(guo)按(an)GB8170修約至(zhi)測量范圍的(de)2％。
[圖片(pian)]×167（mm/s） (2) 或 [圖片(pian)]×0.167（m/s） (3)
式中：[圖(tu)片]—平均氣流量，dm3/min（L/min）；A—試驗面積，cm2；167—由dm3/（cm2·min）換(huan)算(suan)成(cheng)(cheng)mm/s的(de)換(huan)算(suan)系(xi)數(shu)；0.167—由dm3/（cm2·min）換(huan)算(suan)成(cheng)(cheng)m/s的(de)換(huan)算(suan)系(xi)數(shu)；
其中式（2）主要用(yong)于稀疏織(zhi)(zhi)物(wu)、非織(zhi)(zhi)造布等(deng)透氣(qi)率較大的(de)織(zhi)(zhi)物(wu)。由以(yi)上(shang)可見，“透氣(qi)量(liang)”和“透氣(qi)率”僅僅是(shi)(shi)名稱的(de)改變，實質相同。但是(shi)(shi)各標準中所(suo)規定的(de)壓差及(ji)試(shi)驗面積是(shi)(shi)有區別的(de)。
[圖片]×167 (1)
式中：[圖片]—氣(qi)流(liu)的(de)(de)算(suan)(suan)數(shu)平均值流(liu)量，dm3/min（L/min）；A—受試織物面積(ji)，cm2；167—由dm3/（cm2·min）換(huan)算(suan)(suan)成mm/s的(de)(de)換(huan)算(suan)(suan)系數(shu)；
在(zai)GB/T 5453－1997中，采用的(de)定(ding)義：透(tou)氣(qi)性空氣(qi)透(tou)過織物的(de)性能(neng)。以在(zai)規定(ding)的(de)試(shi)驗面(mian)積、壓降和(he)時間(jian)條件下，氣(qi)流(liu)垂直通過試(shi)樣的(de)速率(lv)表示(shi)。按(an)公式(2)或(huo)(3)計算透(tou)氣(qi)率(lv)R，結果(guo)按(an)GB8170修約至(zhi)測量范圍的(de)2％。
[圖片(pian)]×167（mm/s） (2) 或 [圖片(pian)]×0.167（m/s） (3)
式中：[圖(tu)片]—平均氣流量，dm3/min（L/min）；A—試驗面積，cm2；167—由dm3/（cm2·min）換(huan)算(suan)成(cheng)(cheng)mm/s的(de)換(huan)算(suan)系(xi)數(shu)；0.167—由dm3/（cm2·min）換(huan)算(suan)成(cheng)(cheng)m/s的(de)換(huan)算(suan)系(xi)數(shu)；
其中式（2）主要用(yong)于稀疏織(zhi)(zhi)物(wu)、非織(zhi)(zhi)造布等(deng)透氣(qi)率較大的(de)織(zhi)(zhi)物(wu)。由以(yi)上(shang)可見，“透氣(qi)量(liang)”和“透氣(qi)率”僅僅是(shi)(shi)名稱的(de)改變，實質相同。但是(shi)(shi)各標準中所(suo)規定的(de)壓差及(ji)試(shi)驗面積是(shi)(shi)有區別的(de)。
3、各(ge)標準中(zhong)所規(gui)定的(de)壓(ya)差(cha)及(ji)(ji)試驗(yan)面積的(de)區(qu)別(bie)及(ji)(ji)換(huan)算壓(ya)差(cha)是空氣(qi)賴(lai)以流動(dong)的(de)必要條件，只有在被(bei)測(ce)織(zhi)物兩面保持一(yi)(yi)定的(de)壓(ya)差(cha)，才(cai)能在織(zhi)物中(zhong)產生(sheng)流動(dong)。織(zhi)物透氣(qi)率并不與織(zhi)物兩側壓(ya)差(cha)成(cheng)線性關系。一(yi)(yi)般可用下列冪函數(shu)形式(shi)表示Q=c+a(ΔP)b(4)式(shi)中(zhong)：Q為織(zhi)物透氣(qi)率；ΔP為織(zhi)物兩面壓(ya)差(cha)。系數(shu)a、b、c與原料的(de)類別(bie)、織(zhi)物的(de)組織(zhi)結構、工藝(yi)參數(shu)及(ji)(ji)后(hou)整(zheng)理(li)等因(yin)素有關。
由于(yu)織(zhi)(zhi)物(wu)(wu)(wu)(wu)透氣(qi)率(lv)并(bing)不與(yu)織(zhi)(zhi)物(wu)(wu)(wu)(wu)兩側壓(ya)(ya)差成線(xian)性關(guan)系(xi)，因此透氣(qi)率(lv)試(shi)(shi)驗(yan)應(ying)測定(ding)(ding)透氣(qi)率(lv)－壓(ya)(ya)差曲線(xian)，才(cai)能推求出織(zhi)(zhi)物(wu)(wu)(wu)(wu)的(de)透氣(qi)性能。但是這樣作試(shi)(shi)驗(yan)工(gong)作量(liang)太大(da)。實用的(de)做法(fa)是規(gui)(gui)(gui)(gui)定(ding)(ding)固定(ding)(ding)壓(ya)(ya)差作為(wei)透氣(qi)率(lv)試(shi)(shi)驗(yan)的(de)基準(zhun)。各國試(shi)(shi)驗(yan)標準(zhun)規(gui)(gui)(gui)(gui)定(ding)(ding)的(de)壓(ya)(ya)差并(bing)不一致，美國ANSI/ASTM、D773、FS191/5450及(ji)(ji)日本的(de)JISL1096規(gui)(gui)(gui)(gui)定(ding)(ding)為(wei)127.4Pa（約13mm水柱）；法(fa)國NF G07－111規(gui)(gui)(gui)(gui)定(ding)(ding)為(wei)196Pa（約20mm水柱）；德(de)國DIN53887規(gui)(gui)(gui)(gui)定(ding)(ding)服裝織(zhi)(zhi)物(wu)(wu)(wu)(wu)為(wei)100Pa（10mm水柱）、降落傘織(zhi)(zhi)物(wu)(wu)(wu)(wu)為(wei)160Pa（16mm水柱）、過濾織(zhi)(zhi)物(wu)(wu)(wu)(wu)及(ji)(ji)工(gong)業用織(zhi)(zhi)物(wu)(wu)(wu)(wu)為(wei)200Pa（20mm水柱）；英國BS5636規(gui)(gui)(gui)(gui)定(ding)(ding)為(wei)98Pa（約10mm水柱）；ISO9237規(gui)(gui)(gui)(gui)定(ding)(ding)與(yu)德(de)國相(xiang)同(tong)(tong)(tong)；我(wo)國原標準(zhun)GB 5453－85與(yu)美國相(xiang)同(tong)(tong)(tong)；新標準(zhun)則與(yu)ISO相(xiang)同(tong)(tong)(tong)。由于(yu)各試(shi)(shi)驗(yan)標準(zhun)規(gui)(gui)(gui)(gui)定(ding)(ding)的(de)壓(ya)(ya)差并(bing)不一致，為(wei)便于(yu)換算我(wo)國制定(ding)(ding)了FZ/T01072-1999不同(tong)(tong)(tong)壓(ya)(ya)差條件下織(zhi)(zhi)物(wu)(wu)(wu)(wu)透氣(qi)量(liang)的(de)換算方法(fa)(原ZB W 55001－87)。
FZ/T01072-1999適用(yong)于棉布(bu)類及錦絲綢(chou)類特種工業用(yong)織物。壓差范圍(wei)為3～19mmH2O。對不同壓差條件下(xia)(xia)測得(de)的透氣(qi)率按下(xia)(xia)列公式換(huan)算：
QM=QN·KT (5)
[圖片] (6)
由于(yu)織(zhi)(zhi)物(wu)(wu)(wu)(wu)透氣(qi)率(lv)并(bing)不與(yu)織(zhi)(zhi)物(wu)(wu)(wu)(wu)兩側壓(ya)(ya)差成線(xian)性關(guan)系(xi)，因此透氣(qi)率(lv)試(shi)(shi)驗(yan)應(ying)測定(ding)(ding)透氣(qi)率(lv)－壓(ya)(ya)差曲線(xian)，才(cai)能推求出織(zhi)(zhi)物(wu)(wu)(wu)(wu)的(de)透氣(qi)性能。但是這樣作試(shi)(shi)驗(yan)工(gong)作量(liang)太大(da)。實用的(de)做法(fa)是規(gui)(gui)(gui)(gui)定(ding)(ding)固定(ding)(ding)壓(ya)(ya)差作為(wei)透氣(qi)率(lv)試(shi)(shi)驗(yan)的(de)基準(zhun)。各國試(shi)(shi)驗(yan)標準(zhun)規(gui)(gui)(gui)(gui)定(ding)(ding)的(de)壓(ya)(ya)差并(bing)不一致，美國ANSI/ASTM、D773、FS191/5450及(ji)(ji)日本的(de)JISL1096規(gui)(gui)(gui)(gui)定(ding)(ding)為(wei)127.4Pa（約13mm水柱）；法(fa)國NF G07－111規(gui)(gui)(gui)(gui)定(ding)(ding)為(wei)196Pa（約20mm水柱）；德(de)國DIN53887規(gui)(gui)(gui)(gui)定(ding)(ding)服裝織(zhi)(zhi)物(wu)(wu)(wu)(wu)為(wei)100Pa（10mm水柱）、降落傘織(zhi)(zhi)物(wu)(wu)(wu)(wu)為(wei)160Pa（16mm水柱）、過濾織(zhi)(zhi)物(wu)(wu)(wu)(wu)及(ji)(ji)工(gong)業用織(zhi)(zhi)物(wu)(wu)(wu)(wu)為(wei)200Pa（20mm水柱）；英國BS5636規(gui)(gui)(gui)(gui)定(ding)(ding)為(wei)98Pa（約10mm水柱）；ISO9237規(gui)(gui)(gui)(gui)定(ding)(ding)與(yu)德(de)國相(xiang)同(tong)(tong)(tong)；我(wo)國原標準(zhun)GB 5453－85與(yu)美國相(xiang)同(tong)(tong)(tong)；新標準(zhun)則與(yu)ISO相(xiang)同(tong)(tong)(tong)。由于(yu)各試(shi)(shi)驗(yan)標準(zhun)規(gui)(gui)(gui)(gui)定(ding)(ding)的(de)壓(ya)(ya)差并(bing)不一致，為(wei)便于(yu)換算我(wo)國制定(ding)(ding)了FZ/T01072-1999不同(tong)(tong)(tong)壓(ya)(ya)差條件下織(zhi)(zhi)物(wu)(wu)(wu)(wu)透氣(qi)量(liang)的(de)換算方法(fa)(原ZB W 55001－87)。
FZ/T01072-1999適用(yong)于棉布(bu)類及錦絲綢(chou)類特種工業用(yong)織物。壓差范圍(wei)為3～19mmH2O。對不同壓差條件下(xia)(xia)測得(de)的透氣(qi)率按下(xia)(xia)列公式換(huan)算：
QM=QN·KT (5)
[圖片] (6)
式中：ΔPM——織(zhi)物兩面壓差為MmmH2O（M=3～19）ΔPN——織(zhi)物兩面壓差為NmmH2O（N=3～19；QM——ΔPM條件下(xia)(xia)的透(tou)氣(qi)率，L/m2·s；QM——ΔPN條件下(xia)(xia)的透(tou)氣(qi)率，L/m2·s；KT——換算系(xi)數；b——冪(mi)指(zhi)數（織(zhi)物流量曲線），根(gen)據試(shi)驗，b值取決于織(zhi)物的類別與組(zu)織(zhi)并(bing)同組(zu)織(zhi)本(ben)身(shen)的透(tou)氣(qi)率有關，如下(xia)(xia)所示：織(zhi)b 值棉布(bu)類原色、本(ben)色、染色平(ping)(ping)布(bu)平(ping)(ping)紋(wen)(wen)b=1.3554-0.0926InQ5錦(jin)(jin)絲綢類錦(jin)(jin)絲綢小花紋(wen)(wen)b=1.0876-0.0791InQ5錦(jin)(jin)絲及錦(jin)(jin)絲66綢斜紋(wen)(wen)、1/2斜b=1.4517-0.1285InQ5錦(jin)(jin)絲綢平(ping)(ping)紋(wen)(wen)、平(ping)(ping)紋(wen)(wen)格(ge)b=1.2614-0.1006InQ5
注(zhu)：Q5代表織物兩面壓差為(wei)(wei)5mmH2O條件下(xia)的透(tou)(tou)(tou)(tou)氣(qi)率(lv)。 結論(lun)透(tou)(tou)(tou)(tou)氣(qi)性指標由(you)“透(tou)(tou)(tou)(tou)氣(qi)量”改為(wei)(wei)“透(tou)(tou)(tou)(tou)氣(qi)率(lv)”只是(shi)名稱的改變，其物理(li)意(yi)義、量綱、單位、計算公式都相同。從(cong)物理(li)意(yi)義講“透(tou)(tou)(tou)(tou)氣(qi)率(lv)”比“透(tou)(tou)(tou)(tou)氣(qi)量”更(geng)為(wei)(wei)確切。“透(tou)(tou)(tou)(tou)氣(qi)量”容易(yi)與透(tou)(tou)(tou)(tou)過試(shi)樣的氣(qi)體(ti)流量混(hun)淆，“透(tou)(tou)(tou)(tou)氣(qi)率(lv)”則更(geng)符(fu)合各個標準的定(ding)義。