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“透氣量”和“透氣率”
時間：19-06-25 08:35
關(guan)于“透氣量(liang)”和(he)“透氣率(lv)”發表(biao)在《紡織(zhi)標(biao)準(zhun)與計量(liang)》的(de)(de)文(wen)章有(you)人要求對某試(shi)樣(yang)分別測(ce)試(shi)其“透氣量(liang)”和(he)“透氣率(lv)”，因為某種(zhong)織(zhi)物(wu)透氣性(xing)能測(ce)試(shi)儀上(shang)有(you)“透氣量(liang)/透氣率(lv)”兩種(zhong)指標(biao)。殊不(bu)知“透氣量(liang)”和(he)“透氣率(lv)”是一回事(shi)，只(zhi)是在不(bu)同的(de)(de)標(biao)準(zhun)和(he)書籍上(shang)的(de)(de)叫(jiao)法(fa)不(bu)同而已。
出現以(yi)上情況是由于對“透(tou)氣量”和“透(tou)氣率”這一織物(wu)透(tou)氣性(xing)指標的(de)物(wu)理意義(yi)不明白，對其名稱的(de)歷史演變不知道而致。
以(yi)下加以(yi)說(shuo)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(zhong)“透(tou)氣(qi)量(liang)(liang)”和“透(tou)氣(qi)率”的(de)(de)物理意義在(zai)GB 5453－85中(zhong)，“透(tou)氣(qi)量(liang)(liang)”定義為：織(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)物兩面(mian)在(zai)規定的(de)(de)壓(ya)差(cha)(cha)下，單位時間內，流過織(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)物單位面(mian)積的(de)(de)空(kong)氣(qi)體積，單位為：m3/(m2·s)。在(zai)“纖維和紡(fang)織(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)品測試技術(shu)”中(zhong)：所謂織(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)物透(tou)氣(qi)性(xing)(xing)，是指織(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)物兩面(mian)存在(zai)壓(ya)差(cha)(cha)的(de)(de)情況下，織(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)物透(tou)過空(kong)氣(qi)的(de)(de)性(xing)(xing)能。習慣(guan)上用透(tou)氣(qi)量(liang)(liang)表(biao)示(shi)，即(ji)織(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)物兩面(mian)在(zai)規定的(de)(de)壓(ya)差(cha)(cha)下，單位時間內流過織(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)物單位面(mian)積的(de)(de)空(kong)氣(qi)體積，單位為L/（m2·s）。在(zai)ISO 9237－1995中，采(cai)用的(de)定義：透(tou)氣(qi)性在(zai)規(gui)定的(de)試驗面積、壓(ya)降和時間條件下，氣(qi)流(liu)垂直通過試樣的(de)速度。用下式計算(suan)透(tou)氣(qi)率R，用每秒毫米(mi)表示
[圖片]×167 (1)
式中：[圖片]—氣流的算(suan)數平均值流量，dm3/min（L/min）；A—受試織物(wu)面積，cm2；167—由dm3/（cm2·min）換(huan)算(suan)成mm/s的換(huan)算(suan)系數；
在GB/T 5453－1997中(zhong)，采用的(de)定義：透(tou)氣(qi)性空(kong)氣(qi)透(tou)過(guo)織物的(de)性能。以在規定的(de)試驗(yan)面積、壓降和時間條(tiao)件下，氣(qi)流(liu)垂直通過(guo)試樣的(de)速率表(biao)示。按(an)公式(shi)(2)或(3)計算(suan)透(tou)氣(qi)率R，結果按(an)GB8170修(xiu)約至測量范圍的(de)2％。
[圖片(pian)]×167（mm/s） (2) 或 [圖片(pian)]×0.167（m/s） (3)
式中：[圖片]—平均氣流量，dm3/min（L/min）；A—試驗面積，cm2；167—由(you)dm3/（cm2·min）換算(suan)成mm/s的(de)換算(suan)系數；0.167—由(you)dm3/（cm2·min）換算(suan)成m/s的(de)換算(suan)系數；
其中(zhong)式（2）主要用于稀疏(shu)織(zhi)物(wu)、非織(zhi)造(zao)布(bu)等(deng)透氣(qi)(qi)率較大的織(zhi)物(wu)。由以上可見，“透氣(qi)(qi)量(liang)”和(he)“透氣(qi)(qi)率”僅僅是名稱(cheng)的改變，實質相同。但是各標準中(zhong)所規定的壓差及試驗面積是有區別的。
[圖片]×167 (1)
式中：[圖片]—氣流的算(suan)數平均值流量，dm3/min（L/min）；A—受試織物(wu)面積，cm2；167—由dm3/（cm2·min）換(huan)算(suan)成mm/s的換(huan)算(suan)系數；
在GB/T 5453－1997中(zhong)，采用的(de)定義：透(tou)氣(qi)性空(kong)氣(qi)透(tou)過(guo)織物的(de)性能。以在規定的(de)試驗(yan)面積、壓降和時間條(tiao)件下，氣(qi)流(liu)垂直通過(guo)試樣的(de)速率表(biao)示。按(an)公式(shi)(2)或(3)計算(suan)透(tou)氣(qi)率R，結果按(an)GB8170修(xiu)約至測量范圍的(de)2％。
[圖片(pian)]×167（mm/s） (2) 或 [圖片(pian)]×0.167（m/s） (3)
式中：[圖片]—平均氣流量，dm3/min（L/min）；A—試驗面積，cm2；167—由(you)dm3/（cm2·min）換算(suan)成mm/s的(de)換算(suan)系數；0.167—由(you)dm3/（cm2·min）換算(suan)成m/s的(de)換算(suan)系數；
其中(zhong)式（2）主要用于稀疏(shu)織(zhi)物(wu)、非織(zhi)造(zao)布(bu)等(deng)透氣(qi)(qi)率較大的織(zhi)物(wu)。由以上可見，“透氣(qi)(qi)量(liang)”和(he)“透氣(qi)(qi)率”僅僅是名稱(cheng)的改變，實質相同。但是各標準中(zhong)所規定的壓差及試驗面積是有區別的。
3、各(ge)標準(zhun)中(zhong)所規定的(de)壓(ya)差(cha)及試驗面積(ji)的(de)區(qu)別(bie)及換算壓(ya)差(cha)是空(kong)氣賴以(yi)流動的(de)必要條(tiao)件，只有在被測織物(wu)兩面保持一(yi)定的(de)壓(ya)差(cha)，才能(neng)在織物(wu)中(zhong)產生(sheng)流動。織物(wu)透氣率(lv)(lv)并不與(yu)織物(wu)兩側壓(ya)差(cha)成(cheng)線性(xing)關系(xi)。一(yi)般可用下(xia)列冪函數(shu)(shu)形式(shi)表示Q=c+a(ΔP)b(4)式(shi)中(zhong)：Q為織物(wu)透氣率(lv)(lv)；ΔP為織物(wu)兩面壓(ya)差(cha)。系(xi)數(shu)(shu)a、b、c與(yu)原料的(de)類別(bie)、織物(wu)的(de)組(zu)織結構(gou)、工藝參數(shu)(shu)及后整理等(deng)因素(su)有關。
由于織(zhi)物(wu)(wu)透氣率并不與織(zhi)物(wu)(wu)兩側壓差成線性(xing)關系，因此透氣率試(shi)驗應(ying)測(ce)定(ding)(ding)(ding)透氣率－壓差曲線，才能推求出織(zhi)物(wu)(wu)的透氣性(xing)能。但是這樣作(zuo)試(shi)驗工作(zuo)量太大(da)。實用(yong)的做法(fa)是規(gui)定(ding)(ding)(ding)固定(ding)(ding)(ding)壓差作(zuo)為(wei)(wei)透氣率試(shi)驗的基準(zhun)(zhun)。各(ge)國(guo)(guo)(guo)試(shi)驗標準(zhun)(zhun)規(gui)定(ding)(ding)(ding)的壓差并不一致，美國(guo)(guo)(guo)ANSI/ASTM、D773、FS191/5450及日本的JISL1096規(gui)定(ding)(ding)(ding)為(wei)(wei)127.4Pa（約(yue)13mm水(shui)(shui)(shui)(shui)柱(zhu)(zhu)）；法(fa)國(guo)(guo)(guo)NF G07－111規(gui)定(ding)(ding)(ding)為(wei)(wei)196Pa（約(yue)20mm水(shui)(shui)(shui)(shui)柱(zhu)(zhu)）；德(de)國(guo)(guo)(guo)DIN53887規(gui)定(ding)(ding)(ding)服裝織(zhi)物(wu)(wu)為(wei)(wei)100Pa（10mm水(shui)(shui)(shui)(shui)柱(zhu)(zhu)）、降落傘織(zhi)物(wu)(wu)為(wei)(wei)160Pa（16mm水(shui)(shui)(shui)(shui)柱(zhu)(zhu)）、過濾織(zhi)物(wu)(wu)及工業用(yong)織(zhi)物(wu)(wu)為(wei)(wei)200Pa（20mm水(shui)(shui)(shui)(shui)柱(zhu)(zhu)）；英國(guo)(guo)(guo)BS5636規(gui)定(ding)(ding)(ding)為(wei)(wei)98Pa（約(yue)10mm水(shui)(shui)(shui)(shui)柱(zhu)(zhu)）；ISO9237規(gui)定(ding)(ding)(ding)與德(de)國(guo)(guo)(guo)相同(tong)；我國(guo)(guo)(guo)原標準(zhun)(zhun)GB 5453－85與美國(guo)(guo)(guo)相同(tong)；新標準(zhun)(zhun)則與ISO相同(tong)。由于各(ge)試(shi)驗標準(zhun)(zhun)規(gui)定(ding)(ding)(ding)的壓差并不一致，為(wei)(wei)便(bian)于換算(suan)(suan)我國(guo)(guo)(guo)制(zhi)定(ding)(ding)(ding)了FZ/T01072-1999不同(tong)壓差條件(jian)下織(zhi)物(wu)(wu)透氣量的換算(suan)(suan)方法(fa)(原ZB W 55001－87)。
FZ/T01072-1999適用于棉布(bu)類及錦絲綢類特種工(gong)業(ye)用織物。壓(ya)差范圍為3～19mmH2O。對(dui)不同壓(ya)差條(tiao)件下測(ce)得的透氣率按(an)下列公式換算(suan)：
QM=QN·KT (5)
[圖片] (6)
由于織(zhi)物(wu)(wu)透氣率并不與織(zhi)物(wu)(wu)兩側壓差成線性(xing)關系，因此透氣率試(shi)驗應(ying)測(ce)定(ding)(ding)(ding)透氣率－壓差曲線，才能推求出織(zhi)物(wu)(wu)的透氣性(xing)能。但是這樣作(zuo)試(shi)驗工作(zuo)量太大(da)。實用(yong)的做法(fa)是規(gui)定(ding)(ding)(ding)固定(ding)(ding)(ding)壓差作(zuo)為(wei)(wei)透氣率試(shi)驗的基準(zhun)(zhun)。各(ge)國(guo)(guo)(guo)試(shi)驗標準(zhun)(zhun)規(gui)定(ding)(ding)(ding)的壓差并不一致，美國(guo)(guo)(guo)ANSI/ASTM、D773、FS191/5450及日本的JISL1096規(gui)定(ding)(ding)(ding)為(wei)(wei)127.4Pa（約(yue)13mm水(shui)(shui)(shui)(shui)柱(zhu)(zhu)）；法(fa)國(guo)(guo)(guo)NF G07－111規(gui)定(ding)(ding)(ding)為(wei)(wei)196Pa（約(yue)20mm水(shui)(shui)(shui)(shui)柱(zhu)(zhu)）；德(de)國(guo)(guo)(guo)DIN53887規(gui)定(ding)(ding)(ding)服裝織(zhi)物(wu)(wu)為(wei)(wei)100Pa（10mm水(shui)(shui)(shui)(shui)柱(zhu)(zhu)）、降落傘織(zhi)物(wu)(wu)為(wei)(wei)160Pa（16mm水(shui)(shui)(shui)(shui)柱(zhu)(zhu)）、過濾織(zhi)物(wu)(wu)及工業用(yong)織(zhi)物(wu)(wu)為(wei)(wei)200Pa（20mm水(shui)(shui)(shui)(shui)柱(zhu)(zhu)）；英國(guo)(guo)(guo)BS5636規(gui)定(ding)(ding)(ding)為(wei)(wei)98Pa（約(yue)10mm水(shui)(shui)(shui)(shui)柱(zhu)(zhu)）；ISO9237規(gui)定(ding)(ding)(ding)與德(de)國(guo)(guo)(guo)相同(tong)；我國(guo)(guo)(guo)原標準(zhun)(zhun)GB 5453－85與美國(guo)(guo)(guo)相同(tong)；新標準(zhun)(zhun)則與ISO相同(tong)。由于各(ge)試(shi)驗標準(zhun)(zhun)規(gui)定(ding)(ding)(ding)的壓差并不一致，為(wei)(wei)便(bian)于換算(suan)(suan)我國(guo)(guo)(guo)制(zhi)定(ding)(ding)(ding)了FZ/T01072-1999不同(tong)壓差條件(jian)下織(zhi)物(wu)(wu)透氣量的換算(suan)(suan)方法(fa)(原ZB W 55001－87)。
FZ/T01072-1999適用于棉布(bu)類及錦絲綢類特種工(gong)業(ye)用織物。壓(ya)差范圍為3～19mmH2O。對(dui)不同壓(ya)差條(tiao)件下測(ce)得的透氣率按(an)下列公式換算(suan)：
QM=QN·KT (5)
[圖片] (6)
式(shi)中：ΔPM——織物兩面(mian)壓差為(wei)MmmH2O（M=3～19）ΔPN——織物兩面(mian)壓差為(wei)NmmH2O（N=3～19；QM——ΔPM條(tiao)(tiao)件下的(de)(de)透氣(qi)率，L/m2·s；QM——ΔPN條(tiao)(tiao)件下的(de)(de)透氣(qi)率，L/m2·s；KT——換算系數(shu)；b——冪指數(shu)（織物流量曲(qu)線(xian)），根據試(shi)驗，b值取(qu)決(jue)于織物的(de)(de)類別與組(zu)織并同組(zu)織本(ben)身的(de)(de)透氣(qi)率有(you)關(guan)，如下所示：織b 值棉布類原色(se)、本(ben)色(se)、染色(se)平(ping)布平(ping)紋(wen)(wen)b=1.3554-0.0926InQ5錦絲(si)(si)綢(chou)類錦絲(si)(si)綢(chou)小花紋(wen)(wen)b=1.0876-0.0791InQ5錦絲(si)(si)及錦絲(si)(si)66綢(chou)斜紋(wen)(wen)、1/2斜b=1.4517-0.1285InQ5錦絲(si)(si)綢(chou)平(ping)紋(wen)(wen)、平(ping)紋(wen)(wen)格b=1.2614-0.1006InQ5
注(zhu)：Q5代表織物兩面壓差(cha)為(wei)5mmH2O條件下(xia)的透(tou)(tou)氣(qi)(qi)(qi)率(lv)。 結論透(tou)(tou)氣(qi)(qi)(qi)性指標由“透(tou)(tou)氣(qi)(qi)(qi)量(liang)(liang)”改為(wei)“透(tou)(tou)氣(qi)(qi)(qi)率(lv)”只(zhi)是名稱的改變(bian)，其物理(li)意義、量(liang)(liang)綱、單(dan)位(wei)、計算公式都(dou)相同(tong)。從(cong)物理(li)意義講“透(tou)(tou)氣(qi)(qi)(qi)率(lv)”比“透(tou)(tou)氣(qi)(qi)(qi)量(liang)(liang)”更為(wei)確切。“透(tou)(tou)氣(qi)(qi)(qi)量(liang)(liang)”容易與透(tou)(tou)過(guo)試樣的氣(qi)(qi)(qi)體流量(liang)(liang)混淆，“透(tou)(tou)氣(qi)(qi)(qi)率(lv)”則更符合各(ge)個標準的定義。
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