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“透氣量”和“透氣率”
時間：19-06-25 08:35
關(guan)于“透(tou)氣(qi)量(liang)(liang)”和(he)“透(tou)氣(qi)率(lv)(lv)”發表在《紡織標準與計量(liang)(liang)》的文章有人要求對某試(shi)(shi)樣分別測(ce)試(shi)(shi)其“透(tou)氣(qi)量(liang)(liang)”和(he)“透(tou)氣(qi)率(lv)(lv)”，因為某種(zhong)織物透(tou)氣(qi)性能(neng)測(ce)試(shi)(shi)儀上有“透(tou)氣(qi)量(liang)(liang)/透(tou)氣(qi)率(lv)(lv)”兩種(zhong)指標。殊不(bu)知“透(tou)氣(qi)量(liang)(liang)”和(he)“透(tou)氣(qi)率(lv)(lv)”是(shi)一回(hui)事(shi)，只(zhi)是(shi)在不(bu)同(tong)的標準和(he)書籍上的叫(jiao)法不(bu)同(tong)而已。
出現以上情(qing)況是由于對(dui)“透氣(qi)量”和(he)“透氣(qi)率”這一織物透氣(qi)性指標的物理意義(yi)不明(ming)白，對(dui)其名稱的歷史演變不知(zhi)道而致。
以(yi)下加以(yi)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“透(tou)氣(qi)量”和“透(tou)氣(qi)率”的物(wu)(wu)(wu)理意義(yi)在GB 5453－85中，“透(tou)氣(qi)量”定(ding)義(yi)為：織物(wu)(wu)(wu)兩面在規(gui)定(ding)的壓差下(xia)，單(dan)(dan)位(wei)時(shi)間(jian)內，流過織物(wu)(wu)(wu)單(dan)(dan)位(wei)面積的空(kong)(kong)氣(qi)體積，單(dan)(dan)位(wei)為：m3/(m2·s)。在“纖維和紡織品測試技術”中：所謂織物(wu)(wu)(wu)透(tou)氣(qi)性(xing)，是指(zhi)織物(wu)(wu)(wu)兩面存在壓差的情(qing)況下(xia)，織物(wu)(wu)(wu)透(tou)過空(kong)(kong)氣(qi)的性(xing)能。習慣上用透(tou)氣(qi)量表示，即織物(wu)(wu)(wu)兩面在規(gui)定(ding)的壓差下(xia)，單(dan)(dan)位(wei)時(shi)間(jian)內流過織物(wu)(wu)(wu)單(dan)(dan)位(wei)面積的空(kong)(kong)氣(qi)體積，單(dan)(dan)位(wei)為L/（m2·s）。在ISO 9237－1995中，采用的定義：透氣性在規定的試(shi)驗面積、壓降和時(shi)間條件下，氣流(liu)垂直通過(guo)試(shi)樣的速度。用下式計算透氣率R，用每(mei)秒毫米(mi)表示
[圖片]×167 (1)
式中：[圖片(pian)]—氣(qi)流(liu)的算(suan)(suan)數平均值流(liu)量，dm3/min（L/min）；A—受(shou)試織(zhi)物(wu)面積(ji)，cm2；167—由dm3/（cm2·min）換算(suan)(suan)成(cheng)mm/s的換算(suan)(suan)系數；
在(zai)(zai)GB/T 5453－1997中，采用的定義：透(tou)氣性空氣透(tou)過織物的性能(neng)。以在(zai)(zai)規(gui)定的試驗面(mian)積、壓降和(he)時間條件下，氣流垂直通過試樣的速率表示。按公式(shi)(2)或(3)計算透(tou)氣率R，結果按GB8170修(xiu)約(yue)至(zhi)測(ce)量范(fan)圍的2％。
[圖(tu)片]×167（mm/s） (2) 或 [圖(tu)片]×0.167（m/s） (3)
式中：[圖片]—平均(jun)氣(qi)流量，dm3/min（L/min）；A—試驗面(mian)積，cm2；167—由dm3/（cm2·min）換(huan)(huan)算(suan)成mm/s的換(huan)(huan)算(suan)系數；0.167—由dm3/（cm2·min）換(huan)(huan)算(suan)成m/s的換(huan)(huan)算(suan)系數；
其中(zhong)式（2）主要(yao)用于稀疏織物(wu)、非織造布(bu)等(deng)透氣率(lv)較大的(de)織物(wu)。由以上可見，“透氣量”和(he)“透氣率(lv)”僅僅是(shi)名稱的(de)改變，實質(zhi)相同(tong)。但是(shi)各標(biao)準(zhun)中(zhong)所規定(ding)的(de)壓差(cha)及試驗面積是(shi)有(you)區別(bie)的(de)。
[圖片]×167 (1)
式中：[圖片(pian)]—氣(qi)流(liu)的算(suan)(suan)數平均值流(liu)量，dm3/min（L/min）；A—受(shou)試織(zhi)物(wu)面積(ji)，cm2；167—由dm3/（cm2·min）換算(suan)(suan)成(cheng)mm/s的換算(suan)(suan)系數；
在(zai)(zai)GB/T 5453－1997中，采用的定義：透(tou)氣性空氣透(tou)過織物的性能(neng)。以在(zai)(zai)規(gui)定的試驗面(mian)積、壓降和(he)時間條件下，氣流垂直通過試樣的速率表示。按公式(shi)(2)或(3)計算透(tou)氣率R，結果按GB8170修(xiu)約(yue)至(zhi)測(ce)量范(fan)圍的2％。
[圖(tu)片]×167（mm/s） (2) 或 [圖(tu)片]×0.167（m/s） (3)
式中：[圖片]—平均(jun)氣(qi)流量，dm3/min（L/min）；A—試驗面(mian)積，cm2；167—由dm3/（cm2·min）換(huan)(huan)算(suan)成mm/s的換(huan)(huan)算(suan)系數；0.167—由dm3/（cm2·min）換(huan)(huan)算(suan)成m/s的換(huan)(huan)算(suan)系數；
其中(zhong)式（2）主要(yao)用于稀疏織物(wu)、非織造布(bu)等(deng)透氣率(lv)較大的(de)織物(wu)。由以上可見，“透氣量”和(he)“透氣率(lv)”僅僅是(shi)名稱的(de)改變，實質(zhi)相同(tong)。但是(shi)各標(biao)準(zhun)中(zhong)所規定(ding)的(de)壓差(cha)及試驗面積是(shi)有(you)區別(bie)的(de)。
3、各(ge)標(biao)準中(zhong)(zhong)所規定的壓(ya)差及試驗面(mian)積的區別(bie)及換算(suan)壓(ya)差是空氣(qi)賴以流(liu)動(dong)的必要(yao)條件，只有在(zai)被測織(zhi)物(wu)兩(liang)面(mian)保持(chi)一(yi)定的壓(ya)差，才能在(zai)織(zhi)物(wu)中(zhong)(zhong)產生流(liu)動(dong)。織(zhi)物(wu)透氣(qi)率并不與織(zhi)物(wu)兩(liang)側壓(ya)差成線性關(guan)(guan)系(xi)。一(yi)般可用下列(lie)冪函數形式表示Q=c+a(ΔP)b(4)式中(zhong)(zhong)：Q為(wei)織(zhi)物(wu)透氣(qi)率；ΔP為(wei)織(zhi)物(wu)兩(liang)面(mian)壓(ya)差。系(xi)數a、b、c與原料的類(lei)別(bie)、織(zhi)物(wu)的組織(zhi)結構、工藝參(can)數及后整理等因素有關(guan)(guan)。
由(you)(you)于織(zhi)(zhi)(zhi)物(wu)(wu)(wu)透氣(qi)率并(bing)(bing)不(bu)(bu)(bu)與織(zhi)(zhi)(zhi)物(wu)(wu)(wu)兩側壓(ya)(ya)差成(cheng)線(xian)性關系(xi)，因此透氣(qi)率試驗應測定(ding)(ding)(ding)透氣(qi)率－壓(ya)(ya)差曲(qu)線(xian)，才能推(tui)求出織(zhi)(zhi)(zhi)物(wu)(wu)(wu)的(de)透氣(qi)性能。但是這樣作試驗工作量太大。實用的(de)做法(fa)(fa)是規(gui)定(ding)(ding)(ding)固定(ding)(ding)(ding)壓(ya)(ya)差作為(wei)(wei)(wei)透氣(qi)率試驗的(de)基準(zhun)。各國試驗標(biao)準(zhun)規(gui)定(ding)(ding)(ding)的(de)壓(ya)(ya)差并(bing)(bing)不(bu)(bu)(bu)一致，美國ANSI/ASTM、D773、FS191/5450及日本的(de)JISL1096規(gui)定(ding)(ding)(ding)為(wei)(wei)(wei)127.4Pa（約13mm水柱(zhu)）；法(fa)(fa)國NF G07－111規(gui)定(ding)(ding)(ding)為(wei)(wei)(wei)196Pa（約20mm水柱(zhu)）；德(de)國DIN53887規(gui)定(ding)(ding)(ding)服裝(zhuang)織(zhi)(zhi)(zhi)物(wu)(wu)(wu)為(wei)(wei)(wei)100Pa（10mm水柱(zhu)）、降落(luo)傘織(zhi)(zhi)(zhi)物(wu)(wu)(wu)為(wei)(wei)(wei)160Pa（16mm水柱(zhu)）、過濾織(zhi)(zhi)(zhi)物(wu)(wu)(wu)及工業用織(zhi)(zhi)(zhi)物(wu)(wu)(wu)為(wei)(wei)(wei)200Pa（20mm水柱(zhu)）；英國BS5636規(gui)定(ding)(ding)(ding)為(wei)(wei)(wei)98Pa（約10mm水柱(zhu)）；ISO9237規(gui)定(ding)(ding)(ding)與德(de)國相(xiang)(xiang)同(tong)；我國原(yuan)(yuan)標(biao)準(zhun)GB 5453－85與美國相(xiang)(xiang)同(tong)；新標(biao)準(zhun)則(ze)與ISO相(xiang)(xiang)同(tong)。由(you)(you)于各試驗標(biao)準(zhun)規(gui)定(ding)(ding)(ding)的(de)壓(ya)(ya)差并(bing)(bing)不(bu)(bu)(bu)一致，為(wei)(wei)(wei)便于換(huan)算我國制定(ding)(ding)(ding)了FZ/T01072-1999不(bu)(bu)(bu)同(tong)壓(ya)(ya)差條件(jian)下織(zhi)(zhi)(zhi)物(wu)(wu)(wu)透氣(qi)量的(de)換(huan)算方法(fa)(fa)(原(yuan)(yuan)ZB W 55001－87)。
FZ/T01072-1999適用(yong)(yong)于(yu)棉布(bu)類及(ji)錦絲綢(chou)類特種(zhong)工業(ye)用(yong)(yong)織物(wu)。壓差(cha)范圍為3～19mmH2O。對不同壓差(cha)條件下(xia)測(ce)得的透氣率(lv)按下(xia)列公式換(huan)算：
QM=QN·KT (5)
[圖片] (6)
由(you)(you)于織(zhi)(zhi)(zhi)物(wu)(wu)(wu)透氣(qi)率并(bing)(bing)不(bu)(bu)(bu)與織(zhi)(zhi)(zhi)物(wu)(wu)(wu)兩側壓(ya)(ya)差成(cheng)線(xian)性關系(xi)，因此透氣(qi)率試驗應測定(ding)(ding)(ding)透氣(qi)率－壓(ya)(ya)差曲(qu)線(xian)，才能推(tui)求出織(zhi)(zhi)(zhi)物(wu)(wu)(wu)的(de)透氣(qi)性能。但是這樣作試驗工作量太大。實用的(de)做法(fa)(fa)是規(gui)定(ding)(ding)(ding)固定(ding)(ding)(ding)壓(ya)(ya)差作為(wei)(wei)(wei)透氣(qi)率試驗的(de)基準(zhun)。各國試驗標(biao)準(zhun)規(gui)定(ding)(ding)(ding)的(de)壓(ya)(ya)差并(bing)(bing)不(bu)(bu)(bu)一致，美國ANSI/ASTM、D773、FS191/5450及日本的(de)JISL1096規(gui)定(ding)(ding)(ding)為(wei)(wei)(wei)127.4Pa（約13mm水柱(zhu)）；法(fa)(fa)國NF G07－111規(gui)定(ding)(ding)(ding)為(wei)(wei)(wei)196Pa（約20mm水柱(zhu)）；德(de)國DIN53887規(gui)定(ding)(ding)(ding)服裝(zhuang)織(zhi)(zhi)(zhi)物(wu)(wu)(wu)為(wei)(wei)(wei)100Pa（10mm水柱(zhu)）、降落(luo)傘織(zhi)(zhi)(zhi)物(wu)(wu)(wu)為(wei)(wei)(wei)160Pa（16mm水柱(zhu)）、過濾織(zhi)(zhi)(zhi)物(wu)(wu)(wu)及工業用織(zhi)(zhi)(zhi)物(wu)(wu)(wu)為(wei)(wei)(wei)200Pa（20mm水柱(zhu)）；英國BS5636規(gui)定(ding)(ding)(ding)為(wei)(wei)(wei)98Pa（約10mm水柱(zhu)）；ISO9237規(gui)定(ding)(ding)(ding)與德(de)國相(xiang)(xiang)同(tong)；我國原(yuan)(yuan)標(biao)準(zhun)GB 5453－85與美國相(xiang)(xiang)同(tong)；新標(biao)準(zhun)則(ze)與ISO相(xiang)(xiang)同(tong)。由(you)(you)于各試驗標(biao)準(zhun)規(gui)定(ding)(ding)(ding)的(de)壓(ya)(ya)差并(bing)(bing)不(bu)(bu)(bu)一致，為(wei)(wei)(wei)便于換(huan)算我國制定(ding)(ding)(ding)了FZ/T01072-1999不(bu)(bu)(bu)同(tong)壓(ya)(ya)差條件(jian)下織(zhi)(zhi)(zhi)物(wu)(wu)(wu)透氣(qi)量的(de)換(huan)算方法(fa)(fa)(原(yuan)(yuan)ZB W 55001－87)。
FZ/T01072-1999適用(yong)(yong)于(yu)棉布(bu)類及(ji)錦絲綢(chou)類特種(zhong)工業(ye)用(yong)(yong)織物(wu)。壓差(cha)范圍為3～19mmH2O。對不同壓差(cha)條件下(xia)測(ce)得的透氣率(lv)按下(xia)列公式換(huan)算：
QM=QN·KT (5)
[圖片] (6)
式中：ΔPM——織(zhi)(zhi)(zhi)物兩(liang)面(mian)壓(ya)差(cha)為MmmH2O（M=3～19）ΔPN——織(zhi)(zhi)(zhi)物兩(liang)面(mian)壓(ya)差(cha)為NmmH2O（N=3～19；QM——ΔPM條件(jian)(jian)下的(de)透氣率，L/m2·s；QM——ΔPN條件(jian)(jian)下的(de)透氣率，L/m2·s；KT——換(huan)算(suan)系數(shu)；b——冪指數(shu)（織(zhi)(zhi)(zhi)物流量(liang)曲線），根據試驗，b值(zhi)取決于(yu)織(zhi)(zhi)(zhi)物的(de)類(lei)(lei)別與(yu)組織(zhi)(zhi)(zhi)并同組織(zhi)(zhi)(zhi)本身(shen)的(de)透氣率有關，如下所示：織(zhi)(zhi)(zhi)b 值(zhi)棉(mian)布類(lei)(lei)原色、本色、染色平(ping)(ping)布平(ping)(ping)紋b=1.3554-0.0926InQ5錦(jin)絲綢(chou)(chou)類(lei)(lei)錦(jin)絲綢(chou)(chou)小(xiao)花紋b=1.0876-0.0791InQ5錦(jin)絲及錦(jin)絲66綢(chou)(chou)斜紋、1/2斜b=1.4517-0.1285InQ5錦(jin)絲綢(chou)(chou)平(ping)(ping)紋、平(ping)(ping)紋格b=1.2614-0.1006InQ5
注(zhu)：Q5代(dai)表(biao)織(zhi)物兩面壓差為5mmH2O條件下的(de)(de)透(tou)(tou)氣(qi)(qi)(qi)率。 結論(lun)透(tou)(tou)氣(qi)(qi)(qi)性指(zhi)標(biao)由“透(tou)(tou)氣(qi)(qi)(qi)量(liang)”改(gai)為“透(tou)(tou)氣(qi)(qi)(qi)率”只是名稱的(de)(de)改(gai)變，其物理意義、量(liang)綱、單位、計(ji)算公式都相同(tong)。從(cong)物理意義講“透(tou)(tou)氣(qi)(qi)(qi)率”比“透(tou)(tou)氣(qi)(qi)(qi)量(liang)”更為確切。“透(tou)(tou)氣(qi)(qi)(qi)量(liang)”容(rong)易與透(tou)(tou)過試樣的(de)(de)氣(qi)(qi)(qi)體流(liu)量(liang)混淆，“透(tou)(tou)氣(qi)(qi)(qi)率”則更符合各個標(biao)準的(de)(de)定義。