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“透氣量”和“透氣率”
時間：2020-05-13 02:34
關于“透(tou)(tou)氣(qi)(qi)(qi)量”和(he)“透(tou)(tou)氣(qi)(qi)(qi)率”發表(biao)在(zai)《紡織標準(zhun)與計量》的文章有人要(yao)求(qiu)對某試樣分別測試其“透(tou)(tou)氣(qi)(qi)(qi)量”和(he)“透(tou)(tou)氣(qi)(qi)(qi)率”，因(yin)為某種織物(wu)透(tou)(tou)氣(qi)(qi)(qi)性能測試儀上有“透(tou)(tou)氣(qi)(qi)(qi)量/透(tou)(tou)氣(qi)(qi)(qi)率”兩種指標。殊(shu)不(bu)知“透(tou)(tou)氣(qi)(qi)(qi)量”和(he)“透(tou)(tou)氣(qi)(qi)(qi)率”是一回事(shi)，只是在(zai)不(bu)同的標準(zhun)和(he)書籍上的叫(jiao)法不(bu)同而已(yi)。
出現以(yi)上情況是由于對(dui)“透氣量(liang)”和“透氣率”這一織物透氣性指標的物理意義不明白，對(dui)其名稱的歷史演(yan)變不知道而致(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(wen)獻中“透(tou)氣(qi)(qi)量”和“透(tou)氣(qi)(qi)率”的物(wu)理意義在GB 5453－85中，“透(tou)氣(qi)(qi)量”定義為(wei)：織(zhi)物(wu)兩(liang)(liang)面(mian)在規(gui)(gui)定的壓差(cha)下(xia)，單位(wei)時間內(nei)，流過織(zhi)物(wu)單位(wei)面(mian)積的空氣(qi)(qi)體積，單位(wei)為(wei)：m3/(m2·s)。在“纖維(wei)和紡織(zhi)品測試(shi)技術(shu)”中：所謂織(zhi)物(wu)透(tou)氣(qi)(qi)性(xing)，是指織(zhi)物(wu)兩(liang)(liang)面(mian)存在壓差(cha)的情況(kuang)下(xia)，織(zhi)物(wu)透(tou)過空氣(qi)(qi)的性(xing)能。習慣上用透(tou)氣(qi)(qi)量表示，即織(zhi)物(wu)兩(liang)(liang)面(mian)在規(gui)(gui)定的壓差(cha)下(xia)，單位(wei)時間內(nei)流過織(zhi)物(wu)單位(wei)面(mian)積的空氣(qi)(qi)體積，單位(wei)為(wei)L/（m2·s）。在(zai)ISO 9237－1995中(zhong)，采用(yong)的定義：透氣(qi)性在(zai)規定的試(shi)驗面積、壓降和(he)時間(jian)條件下(xia)，氣(qi)流垂直通過試(shi)樣的速度。用(yong)下(xia)式計算透氣(qi)率R，用(yong)每秒毫米表示
[圖(tu)片]×167 (1)
式中：[圖(tu)片(pian)]—氣流的(de)算數平均(jun)值流量(liang)，dm3/min（L/min）；A—受(shou)試織物面(mian)積，cm2；167—由dm3/（cm2·min）換算成mm/s的(de)換算系數；
在(zai)(zai)GB/T 5453－1997中(zhong)，采(cai)用的定(ding)(ding)義：透氣(qi)性(xing)空氣(qi)透過(guo)織物的性(xing)能。以在(zai)(zai)規定(ding)(ding)的試驗面積、壓降和時間條件下，氣(qi)流垂直(zhi)通過(guo)試樣的速率表示。按公式(2)或(3)計算透氣(qi)率R，結果按GB8170修(xiu)約至(zhi)測量范圍的2％。
[圖(tu)片]×167（mm/s） (2) 或 [圖(tu)片]×0.167（m/s） (3)
式中(zhong)：[圖片]—平(ping)均氣流量，dm3/min（L/min）；A—試驗(yan)面(mian)積，cm2；167—由dm3/（cm2·min）換(huan)算(suan)(suan)成mm/s的換(huan)算(suan)(suan)系數；0.167—由dm3/（cm2·min）換(huan)算(suan)(suan)成m/s的換(huan)算(suan)(suan)系數；
其中式(shi)（2）主要用于稀疏織(zhi)物、非織(zhi)造(zao)布等透(tou)氣(qi)率較大的(de)(de)(de)織(zhi)物。由(you)以上(shang)可見，“透(tou)氣(qi)量”和“透(tou)氣(qi)率”僅僅是名稱的(de)(de)(de)改變(bian)，實質相同。但是各標準中所(suo)規定(ding)的(de)(de)(de)壓差及試驗(yan)面積(ji)是有區別的(de)(de)(de)。
[圖(tu)片]×167 (1)
式中：[圖(tu)片(pian)]—氣流的(de)算數平均(jun)值流量(liang)，dm3/min（L/min）；A—受(shou)試織物面(mian)積，cm2；167—由dm3/（cm2·min）換算成mm/s的(de)換算系數；
在(zai)(zai)GB/T 5453－1997中(zhong)，采(cai)用的定(ding)(ding)義：透氣(qi)性(xing)空氣(qi)透過(guo)織物的性(xing)能。以在(zai)(zai)規定(ding)(ding)的試驗面積、壓降和時間條件下，氣(qi)流垂直(zhi)通過(guo)試樣的速率表示。按公式(2)或(3)計算透氣(qi)率R，結果按GB8170修(xiu)約至(zhi)測量范圍的2％。
[圖(tu)片]×167（mm/s） (2) 或 [圖(tu)片]×0.167（m/s） (3)
式中(zhong)：[圖片]—平(ping)均氣流量，dm3/min（L/min）；A—試驗(yan)面(mian)積，cm2；167—由dm3/（cm2·min）換(huan)算(suan)(suan)成mm/s的換(huan)算(suan)(suan)系數；0.167—由dm3/（cm2·min）換(huan)算(suan)(suan)成m/s的換(huan)算(suan)(suan)系數；
其中式(shi)（2）主要用于稀疏織(zhi)物、非織(zhi)造(zao)布等透(tou)氣(qi)率較大的(de)(de)(de)織(zhi)物。由(you)以上(shang)可見，“透(tou)氣(qi)量”和“透(tou)氣(qi)率”僅僅是名稱的(de)(de)(de)改變(bian)，實質相同。但是各標準中所(suo)規定(ding)的(de)(de)(de)壓差及試驗(yan)面積(ji)是有區別的(de)(de)(de)。
3、各(ge)標準中所規定(ding)的(de)(de)壓(ya)差(cha)及試驗(yan)面(mian)積(ji)的(de)(de)區別及換算壓(ya)差(cha)是空(kong)氣賴(lai)以流(liu)動(dong)的(de)(de)必要條件(jian)，只(zhi)有在被測織(zhi)(zhi)(zhi)物(wu)(wu)兩(liang)面(mian)保持一定(ding)的(de)(de)壓(ya)差(cha)，才能在織(zhi)(zhi)(zhi)物(wu)(wu)中產(chan)生流(liu)動(dong)。織(zhi)(zhi)(zhi)物(wu)(wu)透氣率并不與織(zhi)(zhi)(zhi)物(wu)(wu)兩(liang)側壓(ya)差(cha)成線性關系(xi)。一般可用(yong)下列冪函數形式(shi)表示Q=c+a(ΔP)b(4)式(shi)中：Q為織(zhi)(zhi)(zhi)物(wu)(wu)透氣率；ΔP為織(zhi)(zhi)(zhi)物(wu)(wu)兩(liang)面(mian)壓(ya)差(cha)。系(xi)數a、b、c與原料的(de)(de)類別、織(zhi)(zhi)(zhi)物(wu)(wu)的(de)(de)組(zu)織(zhi)(zhi)(zhi)結(jie)構、工藝參數及后(hou)整理等因素有關。
由于織(zhi)物(wu)透(tou)(tou)氣(qi)率(lv)并不(bu)與織(zhi)物(wu)兩側壓差(cha)成線性關系，因此(ci)透(tou)(tou)氣(qi)率(lv)試(shi)(shi)驗應(ying)測定(ding)透(tou)(tou)氣(qi)率(lv)－壓差(cha)曲線，才能推求出織(zhi)物(wu)的(de)(de)(de)透(tou)(tou)氣(qi)性能。但是這樣作試(shi)(shi)驗工作量(liang)(liang)太(tai)大。實用(yong)(yong)的(de)(de)(de)做法是規定(ding)固(gu)定(ding)壓差(cha)作為(wei)透(tou)(tou)氣(qi)率(lv)試(shi)(shi)驗的(de)(de)(de)基準。各國(guo)(guo)試(shi)(shi)驗標(biao)準規定(ding)的(de)(de)(de)壓差(cha)并不(bu)一致，美國(guo)(guo)ANSI/ASTM、D773、FS191/5450及日本的(de)(de)(de)JISL1096規定(ding)為(wei)127.4Pa（約(yue)13mm水(shui)柱(zhu)(zhu)(zhu)）；法國(guo)(guo)NF G07－111規定(ding)為(wei)196Pa（約(yue)20mm水(shui)柱(zhu)(zhu)(zhu)）；德國(guo)(guo)DIN53887規定(ding)服裝織(zhi)物(wu)為(wei)100Pa（10mm水(shui)柱(zhu)(zhu)(zhu)）、降落傘(san)織(zhi)物(wu)為(wei)160Pa（16mm水(shui)柱(zhu)(zhu)(zhu)）、過濾織(zhi)物(wu)及工業用(yong)(yong)織(zhi)物(wu)為(wei)200Pa（20mm水(shui)柱(zhu)(zhu)(zhu)）；英(ying)國(guo)(guo)BS5636規定(ding)為(wei)98Pa（約(yue)10mm水(shui)柱(zhu)(zhu)(zhu)）；ISO9237規定(ding)與德國(guo)(guo)相同；我(wo)國(guo)(guo)原標(biao)準GB 5453－85與美國(guo)(guo)相同；新(xin)標(biao)準則與ISO相同。由于各試(shi)(shi)驗標(biao)準規定(ding)的(de)(de)(de)壓差(cha)并不(bu)一致，為(wei)便于換(huan)算我(wo)國(guo)(guo)制定(ding)了FZ/T01072-1999不(bu)同壓差(cha)條件下織(zhi)物(wu)透(tou)(tou)氣(qi)量(liang)(liang)的(de)(de)(de)換(huan)算方法(原ZB W 55001－87)。
FZ/T01072-1999適用(yong)于棉布類及錦絲綢類特種工業(ye)用(yong)織物。壓差范圍為3～19mmH2O。對不同壓差條件下測得的透氣率按下列公(gong)式換算(suan)：
QM=QN·KT (5)
[圖片] (6)
由于織(zhi)物(wu)透(tou)(tou)氣(qi)率(lv)并不(bu)與織(zhi)物(wu)兩側壓差(cha)成線性關系，因此(ci)透(tou)(tou)氣(qi)率(lv)試(shi)(shi)驗應(ying)測定(ding)透(tou)(tou)氣(qi)率(lv)－壓差(cha)曲線，才能推求出織(zhi)物(wu)的(de)(de)(de)透(tou)(tou)氣(qi)性能。但是這樣作試(shi)(shi)驗工作量(liang)(liang)太(tai)大。實用(yong)(yong)的(de)(de)(de)做法是規定(ding)固(gu)定(ding)壓差(cha)作為(wei)透(tou)(tou)氣(qi)率(lv)試(shi)(shi)驗的(de)(de)(de)基準。各國(guo)(guo)試(shi)(shi)驗標(biao)準規定(ding)的(de)(de)(de)壓差(cha)并不(bu)一致，美國(guo)(guo)ANSI/ASTM、D773、FS191/5450及日本的(de)(de)(de)JISL1096規定(ding)為(wei)127.4Pa（約(yue)13mm水(shui)柱(zhu)(zhu)(zhu)）；法國(guo)(guo)NF G07－111規定(ding)為(wei)196Pa（約(yue)20mm水(shui)柱(zhu)(zhu)(zhu)）；德國(guo)(guo)DIN53887規定(ding)服裝織(zhi)物(wu)為(wei)100Pa（10mm水(shui)柱(zhu)(zhu)(zhu)）、降落傘(san)織(zhi)物(wu)為(wei)160Pa（16mm水(shui)柱(zhu)(zhu)(zhu)）、過濾織(zhi)物(wu)及工業用(yong)(yong)織(zhi)物(wu)為(wei)200Pa（20mm水(shui)柱(zhu)(zhu)(zhu)）；英(ying)國(guo)(guo)BS5636規定(ding)為(wei)98Pa（約(yue)10mm水(shui)柱(zhu)(zhu)(zhu)）；ISO9237規定(ding)與德國(guo)(guo)相同；我(wo)國(guo)(guo)原標(biao)準GB 5453－85與美國(guo)(guo)相同；新(xin)標(biao)準則與ISO相同。由于各試(shi)(shi)驗標(biao)準規定(ding)的(de)(de)(de)壓差(cha)并不(bu)一致，為(wei)便于換(huan)算我(wo)國(guo)(guo)制定(ding)了FZ/T01072-1999不(bu)同壓差(cha)條件下織(zhi)物(wu)透(tou)(tou)氣(qi)量(liang)(liang)的(de)(de)(de)換(huan)算方法(原ZB W 55001－87)。
FZ/T01072-1999適用(yong)于棉布類及錦絲綢類特種工業(ye)用(yong)織物。壓差范圍為3～19mmH2O。對不同壓差條件下測得的透氣率按下列公(gong)式換算(suan)：
QM=QN·KT (5)
[圖片] (6)
式中：ΔPM——織(zhi)(zhi)(zhi)物(wu)(wu)兩(liang)(liang)面壓(ya)差為MmmH2O（M=3～19）ΔPN——織(zhi)(zhi)(zhi)物(wu)(wu)兩(liang)(liang)面壓(ya)差為NmmH2O（N=3～19；QM——ΔPM條(tiao)件(jian)下(xia)的透(tou)氣率，L/m2·s；QM——ΔPN條(tiao)件(jian)下(xia)的透(tou)氣率，L/m2·s；KT——換算系數；b——冪指數（織(zhi)(zhi)(zhi)物(wu)(wu)流(liu)量曲線），根據試驗，b值取決于織(zhi)(zhi)(zhi)物(wu)(wu)的類(lei)別與組織(zhi)(zhi)(zhi)并同(tong)組織(zhi)(zhi)(zhi)本(ben)身(shen)的透(tou)氣率有關，如下(xia)所示(shi)：織(zhi)(zhi)(zhi)b 值棉布(bu)類(lei)原色、本(ben)色、染色平布(bu)平紋(wen)b=1.3554-0.0926InQ5錦絲(si)(si)(si)綢(chou)(chou)類(lei)錦絲(si)(si)(si)綢(chou)(chou)小花紋(wen)b=1.0876-0.0791InQ5錦絲(si)(si)(si)及錦絲(si)(si)(si)66綢(chou)(chou)斜(xie)(xie)紋(wen)、1/2斜(xie)(xie)b=1.4517-0.1285InQ5錦絲(si)(si)(si)綢(chou)(chou)平紋(wen)、平紋(wen)格b=1.2614-0.1006InQ5
注：Q5代表(biao)織物(wu)兩面壓差為5mmH2O條件下的透(tou)(tou)(tou)氣(qi)率(lv)。 結論透(tou)(tou)(tou)氣(qi)性指標由“透(tou)(tou)(tou)氣(qi)量(liang)”改為“透(tou)(tou)(tou)氣(qi)率(lv)”只是名稱的改變，其物(wu)理(li)意(yi)義、量(liang)綱、單位、計算(suan)公式都相同。從(cong)物(wu)理(li)意(yi)義講“透(tou)(tou)(tou)氣(qi)率(lv)”比“透(tou)(tou)(tou)氣(qi)量(liang)”更(geng)為確(que)切。“透(tou)(tou)(tou)氣(qi)量(liang)”容易與(yu)透(tou)(tou)(tou)過試(shi)樣(yang)的氣(qi)體(ti)流量(liang)混淆，“透(tou)(tou)(tou)氣(qi)率(lv)”則更(geng)符合各個標準的定義。
