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“透氣量”和“透氣率”
時間：2020-05-13 02:34
關于“透氣(qi)量”和(he)“透氣(qi)率(lv)”發表在《紡織(zhi)標準(zhun)與計量》的(de)文章有(you)人要求對(dui)某試樣分別測試其(qi)“透氣(qi)量”和(he)“透氣(qi)率(lv)”，因為某種織(zhi)物透氣(qi)性能測試儀(yi)上有(you)“透氣(qi)量/透氣(qi)率(lv)”兩種指標。殊不(bu)(bu)知(zhi)“透氣(qi)量”和(he)“透氣(qi)率(lv)”是一回事，只是在不(bu)(bu)同的(de)標準(zhun)和(he)書籍上的(de)叫(jiao)法不(bu)(bu)同而已。
出現以上情況是由(you)于對(dui)“透氣量”和(he)“透氣率”這一織(zhi)物透氣性指標的(de)物理意義不明白，對(dui)其(qi)名稱的(de)歷史演(yan)變不知道而致。
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(tou)氣(qi)(qi)(qi)量”和(he)“透(tou)氣(qi)(qi)(qi)率”的(de)物(wu)(wu)理意義(yi)在(zai)(zai)GB 5453－85中(zhong)，“透(tou)氣(qi)(qi)(qi)量”定義(yi)為：織(zhi)(zhi)物(wu)(wu)兩面在(zai)(zai)規定的(de)壓(ya)(ya)差下(xia)，單(dan)(dan)位(wei)時(shi)間內(nei)，流過織(zhi)(zhi)物(wu)(wu)單(dan)(dan)位(wei)面積的(de)空(kong)(kong)氣(qi)(qi)(qi)體積，單(dan)(dan)位(wei)為：m3/(m2·s)。在(zai)(zai)“纖維(wei)和(he)紡織(zhi)(zhi)品測試技(ji)術”中(zhong)：所謂織(zhi)(zhi)物(wu)(wu)透(tou)氣(qi)(qi)(qi)性，是指織(zhi)(zhi)物(wu)(wu)兩面存在(zai)(zai)壓(ya)(ya)差的(de)情(qing)況下(xia)，織(zhi)(zhi)物(wu)(wu)透(tou)過空(kong)(kong)氣(qi)(qi)(qi)的(de)性能(neng)。習慣上用(yong)透(tou)氣(qi)(qi)(qi)量表示，即織(zhi)(zhi)物(wu)(wu)兩面在(zai)(zai)規定的(de)壓(ya)(ya)差下(xia)，單(dan)(dan)位(wei)時(shi)間內(nei)流過織(zhi)(zhi)物(wu)(wu)單(dan)(dan)位(wei)面積的(de)空(kong)(kong)氣(qi)(qi)(qi)體積，單(dan)(dan)位(wei)為L/（m2·s）。在ISO 9237－1995中，采(cai)用的(de)定義：透氣(qi)性(xing)在規定的(de)試驗面積、壓降和時間條件下，氣(qi)流垂(chui)直通過試樣的(de)速度。用下式計算(suan)透氣(qi)率R，用每秒毫米表示
[圖片]×167 (1)
式中：[圖(tu)片]—氣(qi)流的算數平(ping)均值流量，dm3/min（L/min）；A—受試織物面積(ji)，cm2；167—由dm3/（cm2·min）換算成mm/s的換算系數；
在GB/T 5453－1997中，采用的定義：透氣(qi)(qi)性空氣(qi)(qi)透過(guo)織(zhi)物的性能。以(yi)在規定的試驗面(mian)積、壓降和時間(jian)條(tiao)件下，氣(qi)(qi)流垂(chui)直通過(guo)試樣的速率表示。按公式(2)或(huo)(3)計算透氣(qi)(qi)率R，結果按GB8170修約至(zhi)測(ce)量(liang)范圍的2％。
[圖片]×167（mm/s） (2) 或 [圖片]×0.167（m/s） (3)
式中：[圖(tu)片(pian)]—平(ping)均氣流量(liang)，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(yu)稀疏織(zhi)物、非織(zhi)造布等透(tou)(tou)氣率(lv)較(jiao)大的織(zhi)物。由以上可見，“透(tou)(tou)氣量”和“透(tou)(tou)氣率(lv)”僅(jin)僅(jin)是名稱的改變(bian)，實質相同。但(dan)是各標準中(zhong)所規定的壓差及試驗(yan)面積是有區別的。
[圖片]×167 (1)
式中：[圖(tu)片]—氣(qi)流的算數平(ping)均值流量，dm3/min（L/min）；A—受試織物面積(ji)，cm2；167—由dm3/（cm2·min）換算成mm/s的換算系數；
在GB/T 5453－1997中，采用的定義：透氣(qi)(qi)性空氣(qi)(qi)透過(guo)織(zhi)物的性能。以(yi)在規定的試驗面(mian)積、壓降和時間(jian)條(tiao)件下，氣(qi)(qi)流垂(chui)直通過(guo)試樣的速率表示。按公式(2)或(huo)(3)計算透氣(qi)(qi)率R，結果按GB8170修約至(zhi)測(ce)量(liang)范圍的2％。
[圖片]×167（mm/s） (2) 或 [圖片]×0.167（m/s） (3)
式中：[圖(tu)片(pian)]—平(ping)均氣流量(liang)，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(yu)稀疏織(zhi)物、非織(zhi)造布等透(tou)(tou)氣率(lv)較(jiao)大的織(zhi)物。由以上可見，“透(tou)(tou)氣量”和“透(tou)(tou)氣率(lv)”僅(jin)僅(jin)是名稱的改變(bian)，實質相同。但(dan)是各標準中(zhong)所規定的壓差及試驗(yan)面積是有區別的。
3、各(ge)標準中所規定(ding)的(de)(de)壓(ya)差及試驗面積(ji)的(de)(de)區別(bie)及換(huan)算壓(ya)差是空氣(qi)賴(lai)以流動的(de)(de)必(bi)要(yao)條件，只有(you)在被測織(zhi)物兩(liang)面保持一(yi)定(ding)的(de)(de)壓(ya)差，才能(neng)在織(zhi)物中產生(sheng)流動。織(zhi)物透氣(qi)率并不與織(zhi)物兩(liang)側壓(ya)差成(cheng)線性關系。一(yi)般可用下列冪函數形式表(biao)示Q=c+a(ΔP)b(4)式中：Q為(wei)織(zhi)物透氣(qi)率；ΔP為(wei)織(zhi)物兩(liang)面壓(ya)差。系數a、b、c與原料的(de)(de)類別(bie)、織(zhi)物的(de)(de)組織(zhi)結構、工藝參數及后整理等因素有(you)關。
由(you)于織(zhi)物(wu)透(tou)氣(qi)(qi)率并不與(yu)織(zhi)物(wu)兩側壓(ya)差(cha)(cha)成線性關系(xi)，因此(ci)透(tou)氣(qi)(qi)率試(shi)驗(yan)應測(ce)定(ding)透(tou)氣(qi)(qi)率－壓(ya)差(cha)(cha)曲線，才能推(tui)求出織(zhi)物(wu)的(de)(de)透(tou)氣(qi)(qi)性能。但(dan)是這樣作試(shi)驗(yan)工作量太大。實用(yong)(yong)的(de)(de)做法是規(gui)(gui)(gui)定(ding)固定(ding)壓(ya)差(cha)(cha)作為(wei)透(tou)氣(qi)(qi)率試(shi)驗(yan)的(de)(de)基準。各(ge)(ge)國(guo)(guo)試(shi)驗(yan)標(biao)(biao)準規(gui)(gui)(gui)定(ding)的(de)(de)壓(ya)差(cha)(cha)并不一(yi)致，美國(guo)(guo)ANSI/ASTM、D773、FS191/5450及(ji)日本的(de)(de)JISL1096規(gui)(gui)(gui)定(ding)為(wei)127.4Pa（約(yue)13mm水(shui)(shui)(shui)柱(zhu)）；法國(guo)(guo)NF G07－111規(gui)(gui)(gui)定(ding)為(wei)196Pa（約(yue)20mm水(shui)(shui)(shui)柱(zhu)）；德國(guo)(guo)DIN53887規(gui)(gui)(gui)定(ding)服裝織(zhi)物(wu)為(wei)100Pa（10mm水(shui)(shui)(shui)柱(zhu)）、降(jiang)落傘(san)織(zhi)物(wu)為(wei)160Pa（16mm水(shui)(shui)(shui)柱(zhu)）、過濾織(zhi)物(wu)及(ji)工業用(yong)(yong)織(zhi)物(wu)為(wei)200Pa（20mm水(shui)(shui)(shui)柱(zhu)）；英(ying)國(guo)(guo)BS5636規(gui)(gui)(gui)定(ding)為(wei)98Pa（約(yue)10mm水(shui)(shui)(shui)柱(zhu)）；ISO9237規(gui)(gui)(gui)定(ding)與(yu)德國(guo)(guo)相(xiang)(xiang)同(tong)(tong)；我國(guo)(guo)原標(biao)(biao)準GB 5453－85與(yu)美國(guo)(guo)相(xiang)(xiang)同(tong)(tong)；新標(biao)(biao)準則與(yu)ISO相(xiang)(xiang)同(tong)(tong)。由(you)于各(ge)(ge)試(shi)驗(yan)標(biao)(biao)準規(gui)(gui)(gui)定(ding)的(de)(de)壓(ya)差(cha)(cha)并不一(yi)致，為(wei)便于換算我國(guo)(guo)制定(ding)了FZ/T01072-1999不同(tong)(tong)壓(ya)差(cha)(cha)條件下織(zhi)物(wu)透(tou)氣(qi)(qi)量的(de)(de)換算方法(原ZB W 55001－87)。
FZ/T01072-1999適用(yong)于(yu)棉布類及(ji)錦(jin)絲(si)綢類特(te)種(zhong)工業(ye)用(yong)織物。壓差(cha)范圍為3～19mmH2O。對(dui)不同壓差(cha)條(tiao)件(jian)下測得(de)的透(tou)氣率按下列公(gong)式換算：
QM=QN·KT (5)
[圖(tu)片] (6)
由(you)于織(zhi)物(wu)透(tou)氣(qi)(qi)率并不與(yu)織(zhi)物(wu)兩側壓(ya)差(cha)(cha)成線性關系(xi)，因此(ci)透(tou)氣(qi)(qi)率試(shi)驗(yan)應測(ce)定(ding)透(tou)氣(qi)(qi)率－壓(ya)差(cha)(cha)曲線，才能推(tui)求出織(zhi)物(wu)的(de)(de)透(tou)氣(qi)(qi)性能。但(dan)是這樣作試(shi)驗(yan)工作量太大。實用(yong)(yong)的(de)(de)做法是規(gui)(gui)(gui)定(ding)固定(ding)壓(ya)差(cha)(cha)作為(wei)透(tou)氣(qi)(qi)率試(shi)驗(yan)的(de)(de)基準。各(ge)(ge)國(guo)(guo)試(shi)驗(yan)標(biao)(biao)準規(gui)(gui)(gui)定(ding)的(de)(de)壓(ya)差(cha)(cha)并不一(yi)致，美國(guo)(guo)ANSI/ASTM、D773、FS191/5450及(ji)日本的(de)(de)JISL1096規(gui)(gui)(gui)定(ding)為(wei)127.4Pa（約(yue)13mm水(shui)(shui)(shui)柱(zhu)）；法國(guo)(guo)NF G07－111規(gui)(gui)(gui)定(ding)為(wei)196Pa（約(yue)20mm水(shui)(shui)(shui)柱(zhu)）；德國(guo)(guo)DIN53887規(gui)(gui)(gui)定(ding)服裝織(zhi)物(wu)為(wei)100Pa（10mm水(shui)(shui)(shui)柱(zhu)）、降(jiang)落傘(san)織(zhi)物(wu)為(wei)160Pa（16mm水(shui)(shui)(shui)柱(zhu)）、過濾織(zhi)物(wu)及(ji)工業用(yong)(yong)織(zhi)物(wu)為(wei)200Pa（20mm水(shui)(shui)(shui)柱(zhu)）；英(ying)國(guo)(guo)BS5636規(gui)(gui)(gui)定(ding)為(wei)98Pa（約(yue)10mm水(shui)(shui)(shui)柱(zhu)）；ISO9237規(gui)(gui)(gui)定(ding)與(yu)德國(guo)(guo)相(xiang)(xiang)同(tong)(tong)；我國(guo)(guo)原標(biao)(biao)準GB 5453－85與(yu)美國(guo)(guo)相(xiang)(xiang)同(tong)(tong)；新標(biao)(biao)準則與(yu)ISO相(xiang)(xiang)同(tong)(tong)。由(you)于各(ge)(ge)試(shi)驗(yan)標(biao)(biao)準規(gui)(gui)(gui)定(ding)的(de)(de)壓(ya)差(cha)(cha)并不一(yi)致，為(wei)便于換算我國(guo)(guo)制定(ding)了FZ/T01072-1999不同(tong)(tong)壓(ya)差(cha)(cha)條件下織(zhi)物(wu)透(tou)氣(qi)(qi)量的(de)(de)換算方法(原ZB W 55001－87)。
FZ/T01072-1999適用(yong)于(yu)棉布類及(ji)錦(jin)絲(si)綢類特(te)種(zhong)工業(ye)用(yong)織物。壓差(cha)范圍為3～19mmH2O。對(dui)不同壓差(cha)條(tiao)件(jian)下測得(de)的透(tou)氣率按下列公(gong)式換算：
QM=QN·KT (5)
[圖(tu)片] (6)
式中：ΔPM——織物兩面(mian)壓(ya)差為MmmH2O（M=3～19）ΔPN——織物兩面(mian)壓(ya)差為NmmH2O（N=3～19；QM——ΔPM條(tiao)件(jian)下(xia)的透氣(qi)率(lv)，L/m2·s；QM——ΔPN條(tiao)件(jian)下(xia)的透氣(qi)率(lv)，L/m2·s；KT——換(huan)算系數；b——冪(mi)指數（織物流(liu)量曲線(xian)），根據試驗，b值(zhi)取決于織物的類(lei)別與組織并同組織本(ben)(ben)身的透氣(qi)率(lv)有關，如下(xia)所示：織b 值(zhi)棉布(bu)類(lei)原(yuan)色、本(ben)(ben)色、染色平(ping)布(bu)平(ping)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)紋(wen)、1/2斜(xie)b=1.4517-0.1285InQ5錦絲(si)(si)(si)綢(chou)(chou)平(ping)紋(wen)、平(ping)紋(wen)格b=1.2614-0.1006InQ5
注：Q5代(dai)表織物兩面壓(ya)差為5mmH2O條件下的(de)透(tou)氣(qi)率(lv)。 結(jie)論透(tou)氣(qi)性指標由“透(tou)氣(qi)量(liang)”改(gai)為“透(tou)氣(qi)率(lv)”只是名稱的(de)改(gai)變，其物理意義(yi)、量(liang)綱、單位、計算公式都相同(tong)。從物理意義(yi)講“透(tou)氣(qi)率(lv)”比“透(tou)氣(qi)量(liang)”更為確切。“透(tou)氣(qi)量(liang)”容(rong)易與透(tou)過試樣的(de)氣(qi)體流(liu)量(liang)混淆，“透(tou)氣(qi)率(lv)”則更符合各(ge)個標準的(de)定義(yi)。
