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“透氣量”和“透氣率”
時間：2020-05-13 02:34
關于“透(tou)(tou)(tou)氣(qi)(qi)(qi)量(liang)”和“透(tou)(tou)(tou)氣(qi)(qi)(qi)率(lv)”發表在《紡織標準(zhun)與計量(liang)》的(de)文(wen)章有人(ren)要求(qiu)對(dui)某試(shi)樣分(fen)別(bie)測試(shi)其“透(tou)(tou)(tou)氣(qi)(qi)(qi)量(liang)”和“透(tou)(tou)(tou)氣(qi)(qi)(qi)率(lv)”，因為某種織物(wu)透(tou)(tou)(tou)氣(qi)(qi)(qi)性能測試(shi)儀(yi)上有“透(tou)(tou)(tou)氣(qi)(qi)(qi)量(liang)/透(tou)(tou)(tou)氣(qi)(qi)(qi)率(lv)”兩種指標。殊不(bu)知“透(tou)(tou)(tou)氣(qi)(qi)(qi)量(liang)”和“透(tou)(tou)(tou)氣(qi)(qi)(qi)率(lv)”是(shi)一回事，只(zhi)是(shi)在不(bu)同(tong)的(de)標準(zhun)和書籍(ji)上的(de)叫法不(bu)同(tong)而(er)已(yi)。
出現以上情況是由于對(dui)“透氣量”和(he)“透氣率(lv)”這一織(zhi)物透氣性指標的物理意義不明白(bai)，對(dui)其名稱的歷史演變不知道而(er)致(zhi)。
以(yi)下(xia)加以(yi)說明(ming)：
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(zhong)“透(tou)氣(qi)(qi)量”和“透(tou)氣(qi)(qi)率”的(de)(de)物(wu)理意義在(zai)(zai)(zai)GB 5453－85中(zhong)，“透(tou)氣(qi)(qi)量”定義為：織(zhi)物(wu)兩面在(zai)(zai)(zai)規定的(de)(de)壓(ya)差(cha)下，單(dan)(dan)位(wei)時(shi)間內，流過織(zhi)物(wu)單(dan)(dan)位(wei)面積的(de)(de)空氣(qi)(qi)體(ti)積，單(dan)(dan)位(wei)為：m3/(m2·s)。在(zai)(zai)(zai)“纖維和紡織(zhi)品測試(shi)技術”中(zhong)：所謂織(zhi)物(wu)透(tou)氣(qi)(qi)性(xing)(xing)，是指織(zhi)物(wu)兩面存(cun)在(zai)(zai)(zai)壓(ya)差(cha)的(de)(de)情況(kuang)下，織(zhi)物(wu)透(tou)過空氣(qi)(qi)的(de)(de)性(xing)(xing)能(neng)。習慣上(shang)用(yong)透(tou)氣(qi)(qi)量表示，即織(zhi)物(wu)兩面在(zai)(zai)(zai)規定的(de)(de)壓(ya)差(cha)下，單(dan)(dan)位(wei)時(shi)間內流過織(zhi)物(wu)單(dan)(dan)位(wei)面積的(de)(de)空氣(qi)(qi)體(ti)積，單(dan)(dan)位(wei)為L/（m2·s）。在ISO 9237－1995中，采(cai)用的(de)(de)定義(yi)：透(tou)氣性在規定的(de)(de)試驗面積(ji)、壓降和時間(jian)條件(jian)下，氣流垂直通(tong)過試樣的(de)(de)速度。用下式計算透(tou)氣率(lv)R，用每秒(miao)毫米表(biao)示
[圖片]×167 (1)
式中：[圖片]—氣(qi)流(liu)的(de)算數平均值流(liu)量(liang)，dm3/min（L/min）；A—受試織物面積，cm2；167—由dm3/（cm2·min）換算成mm/s的(de)換算系數；
在GB/T 5453－1997中，采用(yong)的(de)定義：透氣(qi)性(xing)空(kong)氣(qi)透過(guo)織物的(de)性(xing)能。以(yi)在規定的(de)試驗面積、壓降和時間條件下，氣(qi)流垂直通過(guo)試樣的(de)速(su)率表(biao)示。按(an)公式(2)或(3)計算透氣(qi)率R，結果按(an)GB8170修約至測量范(fan)圍的(de)2％。
[圖片]×167（mm/s） (2) 或 [圖片]×0.167（m/s） (3)
式中(zhong)：[圖片]—平均氣流量，dm3/min（L/min）；A—試驗面積，cm2；167—由dm3/（cm2·min）換算成mm/s的(de)換算系數；0.167—由dm3/（cm2·min）換算成m/s的(de)換算系數；
其中(zhong)式（2）主要用于稀疏織(zhi)物(wu)、非(fei)織(zhi)造布(bu)等(deng)透(tou)氣率較大(da)的織(zhi)物(wu)。由以上可(ke)見(jian)，“透(tou)氣量”和“透(tou)氣率”僅僅是名稱的改變，實質相同。但是各標(biao)準中(zhong)所規(gui)定的壓差(cha)及試驗面積是有區別的。
[圖片]×167 (1)
式中：[圖片]—氣(qi)流(liu)的(de)算數平均值流(liu)量(liang)，dm3/min（L/min）；A—受試織物面積，cm2；167—由dm3/（cm2·min）換算成mm/s的(de)換算系數；
在GB/T 5453－1997中，采用(yong)的(de)定義：透氣(qi)性(xing)空(kong)氣(qi)透過(guo)織物的(de)性(xing)能。以(yi)在規定的(de)試驗面積、壓降和時間條件下，氣(qi)流垂直通過(guo)試樣的(de)速(su)率表(biao)示。按(an)公式(2)或(3)計算透氣(qi)率R，結果按(an)GB8170修約至測量范(fan)圍的(de)2％。
[圖片]×167（mm/s） (2) 或 [圖片]×0.167（m/s） (3)
式中(zhong)：[圖片]—平均氣流量，dm3/min（L/min）；A—試驗面積，cm2；167—由dm3/（cm2·min）換算成mm/s的(de)換算系數；0.167—由dm3/（cm2·min）換算成m/s的(de)換算系數；
其中(zhong)式（2）主要用于稀疏織(zhi)物(wu)、非(fei)織(zhi)造布(bu)等(deng)透(tou)氣率較大(da)的織(zhi)物(wu)。由以上可(ke)見(jian)，“透(tou)氣量”和“透(tou)氣率”僅僅是名稱的改變，實質相同。但是各標(biao)準中(zhong)所規(gui)定的壓差(cha)及試驗面積是有區別的。
3、各標準中所規定(ding)的(de)壓(ya)差(cha)及(ji)試驗面(mian)積的(de)區別(bie)及(ji)換(huan)算壓(ya)差(cha)是空氣賴(lai)以流動(dong)的(de)必要條件，只(zhi)有(you)在被測織(zhi)物兩面(mian)保持一定(ding)的(de)壓(ya)差(cha)，才(cai)能在織(zhi)物中產(chan)生流動(dong)。織(zhi)物透(tou)氣率(lv)并不與織(zhi)物兩側壓(ya)差(cha)成線性關(guan)系。一般(ban)可用(yong)下列冪函數形(xing)式(shi)表示Q=c+a(ΔP)b(4)式(shi)中：Q為織(zhi)物透(tou)氣率(lv)；ΔP為織(zhi)物兩面(mian)壓(ya)差(cha)。系數a、b、c與原料(liao)的(de)類別(bie)、織(zhi)物的(de)組(zu)織(zhi)結構、工藝(yi)參數及(ji)后(hou)整理等(deng)因素(su)有(you)關(guan)。
由于(yu)織(zhi)(zhi)物(wu)(wu)透(tou)氣率并(bing)不與(yu)(yu)織(zhi)(zhi)物(wu)(wu)兩側壓(ya)差成線性關系，因此透(tou)氣率試(shi)驗(yan)應(ying)測定(ding)(ding)透(tou)氣率－壓(ya)差曲(qu)線，才能(neng)推求出(chu)織(zhi)(zhi)物(wu)(wu)的透(tou)氣性能(neng)。但是(shi)(shi)這樣作(zuo)試(shi)驗(yan)工作(zuo)量太(tai)大。實用的做法(fa)是(shi)(shi)規(gui)(gui)定(ding)(ding)固定(ding)(ding)壓(ya)差作(zuo)為(wei)(wei)透(tou)氣率試(shi)驗(yan)的基準(zhun)(zhun)。各(ge)國(guo)(guo)試(shi)驗(yan)標準(zhun)(zhun)規(gui)(gui)定(ding)(ding)的壓(ya)差并(bing)不一致，美國(guo)(guo)ANSI/ASTM、D773、FS191/5450及日本(ben)的JISL1096規(gui)(gui)定(ding)(ding)為(wei)(wei)127.4Pa（約13mm水(shui)(shui)柱(zhu)）；法(fa)國(guo)(guo)NF G07－111規(gui)(gui)定(ding)(ding)為(wei)(wei)196Pa（約20mm水(shui)(shui)柱(zhu)）；德(de)(de)國(guo)(guo)DIN53887規(gui)(gui)定(ding)(ding)服裝織(zhi)(zhi)物(wu)(wu)為(wei)(wei)100Pa（10mm水(shui)(shui)柱(zhu)）、降落傘織(zhi)(zhi)物(wu)(wu)為(wei)(wei)160Pa（16mm水(shui)(shui)柱(zhu)）、過濾織(zhi)(zhi)物(wu)(wu)及工業用織(zhi)(zhi)物(wu)(wu)為(wei)(wei)200Pa（20mm水(shui)(shui)柱(zhu)）；英國(guo)(guo)BS5636規(gui)(gui)定(ding)(ding)為(wei)(wei)98Pa（約10mm水(shui)(shui)柱(zhu)）；ISO9237規(gui)(gui)定(ding)(ding)與(yu)(yu)德(de)(de)國(guo)(guo)相同；我國(guo)(guo)原(yuan)標準(zhun)(zhun)GB 5453－85與(yu)(yu)美國(guo)(guo)相同；新標準(zhun)(zhun)則與(yu)(yu)ISO相同。由于(yu)各(ge)試(shi)驗(yan)標準(zhun)(zhun)規(gui)(gui)定(ding)(ding)的壓(ya)差并(bing)不一致，為(wei)(wei)便(bian)于(yu)換(huan)算(suan)我國(guo)(guo)制定(ding)(ding)了FZ/T01072-1999不同壓(ya)差條件下(xia)織(zhi)(zhi)物(wu)(wu)透(tou)氣量的換(huan)算(suan)方法(fa)(原(yuan)ZB W 55001－87)。
FZ/T01072-1999適用(yong)于棉布(bu)類及錦絲(si)綢(chou)類特種工業用(yong)織物(wu)。壓(ya)差范圍為3～19mmH2O。對不同壓(ya)差條件下(xia)測(ce)得的透氣率(lv)按下(xia)列公式換算(suan)：
QM=QN·KT (5)
[圖(tu)片] (6)
由于(yu)織(zhi)(zhi)物(wu)(wu)透(tou)氣率并(bing)不與(yu)(yu)織(zhi)(zhi)物(wu)(wu)兩側壓(ya)差成線性關系，因此透(tou)氣率試(shi)驗(yan)應(ying)測定(ding)(ding)透(tou)氣率－壓(ya)差曲(qu)線，才能(neng)推求出(chu)織(zhi)(zhi)物(wu)(wu)的透(tou)氣性能(neng)。但是(shi)(shi)這樣作(zuo)試(shi)驗(yan)工作(zuo)量太(tai)大。實用的做法(fa)是(shi)(shi)規(gui)(gui)定(ding)(ding)固定(ding)(ding)壓(ya)差作(zuo)為(wei)(wei)透(tou)氣率試(shi)驗(yan)的基準(zhun)(zhun)。各(ge)國(guo)(guo)試(shi)驗(yan)標準(zhun)(zhun)規(gui)(gui)定(ding)(ding)的壓(ya)差并(bing)不一致，美國(guo)(guo)ANSI/ASTM、D773、FS191/5450及日本(ben)的JISL1096規(gui)(gui)定(ding)(ding)為(wei)(wei)127.4Pa（約13mm水(shui)(shui)柱(zhu)）；法(fa)國(guo)(guo)NF G07－111規(gui)(gui)定(ding)(ding)為(wei)(wei)196Pa（約20mm水(shui)(shui)柱(zhu)）；德(de)(de)國(guo)(guo)DIN53887規(gui)(gui)定(ding)(ding)服裝織(zhi)(zhi)物(wu)(wu)為(wei)(wei)100Pa（10mm水(shui)(shui)柱(zhu)）、降落傘織(zhi)(zhi)物(wu)(wu)為(wei)(wei)160Pa（16mm水(shui)(shui)柱(zhu)）、過濾織(zhi)(zhi)物(wu)(wu)及工業用織(zhi)(zhi)物(wu)(wu)為(wei)(wei)200Pa（20mm水(shui)(shui)柱(zhu)）；英國(guo)(guo)BS5636規(gui)(gui)定(ding)(ding)為(wei)(wei)98Pa（約10mm水(shui)(shui)柱(zhu)）；ISO9237規(gui)(gui)定(ding)(ding)與(yu)(yu)德(de)(de)國(guo)(guo)相同；我國(guo)(guo)原(yuan)標準(zhun)(zhun)GB 5453－85與(yu)(yu)美國(guo)(guo)相同；新標準(zhun)(zhun)則與(yu)(yu)ISO相同。由于(yu)各(ge)試(shi)驗(yan)標準(zhun)(zhun)規(gui)(gui)定(ding)(ding)的壓(ya)差并(bing)不一致，為(wei)(wei)便(bian)于(yu)換(huan)算(suan)我國(guo)(guo)制定(ding)(ding)了FZ/T01072-1999不同壓(ya)差條件下(xia)織(zhi)(zhi)物(wu)(wu)透(tou)氣量的換(huan)算(suan)方法(fa)(原(yuan)ZB W 55001－87)。
FZ/T01072-1999適用(yong)于棉布(bu)類及錦絲(si)綢(chou)類特種工業用(yong)織物(wu)。壓(ya)差范圍為3～19mmH2O。對不同壓(ya)差條件下(xia)測(ce)得的透氣率(lv)按下(xia)列公式換算(suan)：
QM=QN·KT (5)
[圖(tu)片] (6)
式(shi)中：ΔPM——織(zhi)(zhi)物(wu)兩(liang)面壓差為MmmH2O（M=3～19）ΔPN——織(zhi)(zhi)物(wu)兩(liang)面壓差為NmmH2O（N=3～19；QM——ΔPM條件下(xia)的(de)透(tou)氣(qi)率(lv)，L/m2·s；QM——ΔPN條件下(xia)的(de)透(tou)氣(qi)率(lv)，L/m2·s；KT——換算系數；b——冪指數（織(zhi)(zhi)物(wu)流量曲線(xian)），根據試(shi)驗(yan)，b值(zhi)取(qu)決(jue)于織(zhi)(zhi)物(wu)的(de)類別與(yu)組(zu)織(zhi)(zhi)并同組(zu)織(zhi)(zhi)本身的(de)透(tou)氣(qi)率(lv)有關，如(ru)下(xia)所示：織(zhi)(zhi)b 值(zhi)棉(mian)布類原色(se)、本色(se)、染色(se)平布平紋b=1.3554-0.0926InQ5錦(jin)絲(si)綢(chou)(chou)類錦(jin)絲(si)綢(chou)(chou)小花(hua)紋b=1.0876-0.0791InQ5錦(jin)絲(si)及錦(jin)絲(si)66綢(chou)(chou)斜紋、1/2斜b=1.4517-0.1285InQ5錦(jin)絲(si)綢(chou)(chou)平紋、平紋格b=1.2614-0.1006InQ5
注(zhu)：Q5代表織物兩面壓差為5mmH2O條件下的(de)透(tou)氣(qi)(qi)(qi)(qi)率(lv)(lv)。 結論透(tou)氣(qi)(qi)(qi)(qi)性指標(biao)由“透(tou)氣(qi)(qi)(qi)(qi)量”改為“透(tou)氣(qi)(qi)(qi)(qi)率(lv)(lv)”只是(shi)名(ming)稱的(de)改變，其物理(li)意(yi)義(yi)、量綱、單(dan)位、計算公(gong)式(shi)都相(xiang)同。從物理(li)意(yi)義(yi)講“透(tou)氣(qi)(qi)(qi)(qi)率(lv)(lv)”比“透(tou)氣(qi)(qi)(qi)(qi)量”更為確切。“透(tou)氣(qi)(qi)(qi)(qi)量”容易與透(tou)過試樣的(de)氣(qi)(qi)(qi)(qi)體流量混淆，“透(tou)氣(qi)(qi)(qi)(qi)率(lv)(lv)”則更符合各個標(biao)準的(de)定義(yi)。
