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“透氣量”和“透氣率”
時間：19-06-25 08:35
關于“透(tou)(tou)氣(qi)量(liang)”和“透(tou)(tou)氣(qi)率”發表在(zai)《紡織標(biao)準與計量(liang)》的(de)文(wen)章有人要求對某試樣分別測(ce)試其“透(tou)(tou)氣(qi)量(liang)”和“透(tou)(tou)氣(qi)率”，因為某種織物透(tou)(tou)氣(qi)性能測(ce)試儀(yi)上有“透(tou)(tou)氣(qi)量(liang)/透(tou)(tou)氣(qi)率”兩種指標(biao)。殊不(bu)知“透(tou)(tou)氣(qi)量(liang)”和“透(tou)(tou)氣(qi)率”是一回事，只是在(zai)不(bu)同的(de)標(biao)準和書(shu)籍上的(de)叫法不(bu)同而已(yi)。
出現以上情況是由(you)于對(dui)“透氣量”和“透氣率”這一織物透氣性指標的物理意義不(bu)(bu)明白，對(dui)其名(ming)稱的歷史演變不(bu)(bu)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(ge)文獻中(zhong)“透(tou)(tou)氣量(liang)”和“透(tou)(tou)氣率”的物理(li)意義在(zai)GB 5453－85中(zhong)，“透(tou)(tou)氣量(liang)”定義為：織(zhi)(zhi)物兩(liang)(liang)面(mian)(mian)在(zai)規(gui)定的壓差下(xia)，單(dan)(dan)位(wei)(wei)時間(jian)內，流過(guo)織(zhi)(zhi)物單(dan)(dan)位(wei)(wei)面(mian)(mian)積的空氣體積，單(dan)(dan)位(wei)(wei)為：m3/(m2·s)。在(zai)“纖維和紡(fang)織(zhi)(zhi)品測試(shi)技(ji)術”中(zhong)：所謂織(zhi)(zhi)物透(tou)(tou)氣性，是指織(zhi)(zhi)物兩(liang)(liang)面(mian)(mian)存在(zai)壓差的情況下(xia)，織(zhi)(zhi)物透(tou)(tou)過(guo)空氣的性能。習慣上用透(tou)(tou)氣量(liang)表示(shi)，即織(zhi)(zhi)物兩(liang)(liang)面(mian)(mian)在(zai)規(gui)定的壓差下(xia)，單(dan)(dan)位(wei)(wei)時間(jian)內流過(guo)織(zhi)(zhi)物單(dan)(dan)位(wei)(wei)面(mian)(mian)積的空氣體積，單(dan)(dan)位(wei)(wei)為L/（m2·s）。在ISO 9237－1995中，采用(yong)的定義：透氣(qi)(qi)性在規定的試驗面積、壓降和時(shi)間條件下(xia)(xia)，氣(qi)(qi)流垂(chui)直(zhi)通過試樣的速度。用(yong)下(xia)(xia)式計(ji)算(suan)透氣(qi)(qi)率R，用(yong)每秒毫米表(biao)示(shi)
[圖片]×167 (1)
式中(zhong)：[圖片]—氣流的算數平均值流量(liang)，dm3/min（L/min）；A—受試(shi)織(zhi)物(wu)面(mian)積，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(ding)義：透(tou)氣(qi)(qi)性空氣(qi)(qi)透(tou)過織(zhi)物的性能。以在規(gui)定(ding)的試(shi)驗面積、壓降(jiang)和時間條件下，氣(qi)(qi)流(liu)垂直通過試(shi)樣的速率表示。按公式(2)或(3)計算透(tou)氣(qi)(qi)率R，結果按GB8170修(xiu)約至測(ce)量范圍的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dm3/（cm2·min）換算(suan)成mm/s的(de)換算(suan)系數；0.167—由dm3/（cm2·min）換算(suan)成m/s的(de)換算(suan)系數；
其中(zhong)式（2）主要用(yong)于稀(xi)疏織物(wu)(wu)、非(fei)織造布等透氣率較大的織物(wu)(wu)。由以上可見，“透氣量(liang)”和“透氣率”僅(jin)僅(jin)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(zhong)：[圖片]—氣流的算數平均值流量(liang)，dm3/min（L/min）；A—受試(shi)織(zhi)物(wu)面(mian)積，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(ding)義：透(tou)氣(qi)(qi)性空氣(qi)(qi)透(tou)過織(zhi)物的性能。以在規(gui)定(ding)的試(shi)驗面積、壓降(jiang)和時間條件下，氣(qi)(qi)流(liu)垂直通過試(shi)樣的速率表示。按公式(2)或(3)計算透(tou)氣(qi)(qi)率R，結果按GB8170修(xiu)約至測(ce)量范圍的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dm3/（cm2·min）換算(suan)成mm/s的(de)換算(suan)系數；0.167—由dm3/（cm2·min）換算(suan)成m/s的(de)換算(suan)系數；
其中(zhong)式（2）主要用(yong)于稀(xi)疏織物(wu)(wu)、非(fei)織造布等透氣率較大的織物(wu)(wu)。由以上可見，“透氣量(liang)”和“透氣率”僅(jin)僅(jin)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、各標準中所規定的(de)壓差及(ji)試驗面(mian)積(ji)的(de)區別及(ji)換算壓差是空(kong)氣(qi)賴(lai)以流(liu)動的(de)必要條件，只有在被測織物(wu)兩(liang)面(mian)保持一(yi)定的(de)壓差，才能在織物(wu)中產(chan)生流(liu)動。織物(wu)透氣(qi)率并不與(yu)織物(wu)兩(liang)側壓差成線性關(guan)系。一(yi)般可用下列(lie)冪(mi)函數(shu)形(xing)式(shi)表示Q=c+a(ΔP)b(4)式(shi)中：Q為織物(wu)透氣(qi)率；ΔP為織物(wu)兩(liang)面(mian)壓差。系數(shu)a、b、c與(yu)原料的(de)類別、織物(wu)的(de)組織結(jie)構、工(gong)藝(yi)參數(shu)及(ji)后整理等(deng)因素有關(guan)。
由于織物(wu)(wu)透氣(qi)率并(bing)不(bu)(bu)與織物(wu)(wu)兩側壓(ya)(ya)差(cha)成線性關系，因(yin)此透氣(qi)率試(shi)驗(yan)(yan)應(ying)測(ce)定(ding)(ding)透氣(qi)率－壓(ya)(ya)差(cha)曲線，才(cai)能推求出織物(wu)(wu)的(de)透氣(qi)性能。但是這樣作試(shi)驗(yan)(yan)工作量(liang)太大。實用的(de)做法(fa)是規(gui)定(ding)(ding)固定(ding)(ding)壓(ya)(ya)差(cha)作為(wei)(wei)透氣(qi)率試(shi)驗(yan)(yan)的(de)基準(zhun)(zhun)。各國(guo)試(shi)驗(yan)(yan)標準(zhun)(zhun)規(gui)定(ding)(ding)的(de)壓(ya)(ya)差(cha)并(bing)不(bu)(bu)一(yi)致，美(mei)(mei)國(guo)ANSI/ASTM、D773、FS191/5450及日本的(de)JISL1096規(gui)定(ding)(ding)為(wei)(wei)127.4Pa（約(yue)13mm水柱(zhu)）；法(fa)國(guo)NF G07－111規(gui)定(ding)(ding)為(wei)(wei)196Pa（約(yue)20mm水柱(zhu)）；德(de)國(guo)DIN53887規(gui)定(ding)(ding)服裝織物(wu)(wu)為(wei)(wei)100Pa（10mm水柱(zhu)）、降落(luo)傘(san)織物(wu)(wu)為(wei)(wei)160Pa（16mm水柱(zhu)）、過濾織物(wu)(wu)及工業用織物(wu)(wu)為(wei)(wei)200Pa（20mm水柱(zhu)）；英國(guo)BS5636規(gui)定(ding)(ding)為(wei)(wei)98Pa（約(yue)10mm水柱(zhu)）；ISO9237規(gui)定(ding)(ding)與德(de)國(guo)相(xiang)同(tong)；我國(guo)原標準(zhun)(zhun)GB 5453－85與美(mei)(mei)國(guo)相(xiang)同(tong)；新標準(zhun)(zhun)則與ISO相(xiang)同(tong)。由于各試(shi)驗(yan)(yan)標準(zhun)(zhun)規(gui)定(ding)(ding)的(de)壓(ya)(ya)差(cha)并(bing)不(bu)(bu)一(yi)致，為(wei)(wei)便于換(huan)(huan)算我國(guo)制定(ding)(ding)了FZ/T01072-1999不(bu)(bu)同(tong)壓(ya)(ya)差(cha)條件(jian)下織物(wu)(wu)透氣(qi)量(liang)的(de)換(huan)(huan)算方法(fa)(原ZB W 55001－87)。
FZ/T01072-1999適用于棉布類及錦絲綢類特種工業用織物。壓差范圍為3～19mmH2O。對(dui)不同壓差條件下測(ce)得的(de)透氣(qi)率按下列公式(shi)換算：
QM=QN·KT (5)
[圖(tu)片] (6)
由于織物(wu)(wu)透氣(qi)率并(bing)不(bu)(bu)與織物(wu)(wu)兩側壓(ya)(ya)差(cha)成線性關系，因(yin)此透氣(qi)率試(shi)驗(yan)(yan)應(ying)測(ce)定(ding)(ding)透氣(qi)率－壓(ya)(ya)差(cha)曲線，才(cai)能推求出織物(wu)(wu)的(de)透氣(qi)性能。但是這樣作試(shi)驗(yan)(yan)工作量(liang)太大。實用的(de)做法(fa)是規(gui)定(ding)(ding)固定(ding)(ding)壓(ya)(ya)差(cha)作為(wei)(wei)透氣(qi)率試(shi)驗(yan)(yan)的(de)基準(zhun)(zhun)。各國(guo)試(shi)驗(yan)(yan)標準(zhun)(zhun)規(gui)定(ding)(ding)的(de)壓(ya)(ya)差(cha)并(bing)不(bu)(bu)一(yi)致，美(mei)(mei)國(guo)ANSI/ASTM、D773、FS191/5450及日本的(de)JISL1096規(gui)定(ding)(ding)為(wei)(wei)127.4Pa（約(yue)13mm水柱(zhu)）；法(fa)國(guo)NF G07－111規(gui)定(ding)(ding)為(wei)(wei)196Pa（約(yue)20mm水柱(zhu)）；德(de)國(guo)DIN53887規(gui)定(ding)(ding)服裝織物(wu)(wu)為(wei)(wei)100Pa（10mm水柱(zhu)）、降落(luo)傘(san)織物(wu)(wu)為(wei)(wei)160Pa（16mm水柱(zhu)）、過濾織物(wu)(wu)及工業用織物(wu)(wu)為(wei)(wei)200Pa（20mm水柱(zhu)）；英國(guo)BS5636規(gui)定(ding)(ding)為(wei)(wei)98Pa（約(yue)10mm水柱(zhu)）；ISO9237規(gui)定(ding)(ding)與德(de)國(guo)相(xiang)同(tong)；我國(guo)原標準(zhun)(zhun)GB 5453－85與美(mei)(mei)國(guo)相(xiang)同(tong)；新標準(zhun)(zhun)則與ISO相(xiang)同(tong)。由于各試(shi)驗(yan)(yan)標準(zhun)(zhun)規(gui)定(ding)(ding)的(de)壓(ya)(ya)差(cha)并(bing)不(bu)(bu)一(yi)致，為(wei)(wei)便于換(huan)(huan)算我國(guo)制定(ding)(ding)了FZ/T01072-1999不(bu)(bu)同(tong)壓(ya)(ya)差(cha)條件(jian)下織物(wu)(wu)透氣(qi)量(liang)的(de)換(huan)(huan)算方法(fa)(原ZB W 55001－87)。
FZ/T01072-1999適用于棉布類及錦絲綢類特種工業用織物。壓差范圍為3～19mmH2O。對(dui)不同壓差條件下測(ce)得的(de)透氣(qi)率按下列公式(shi)換算：
QM=QN·KT (5)
[圖(tu)片] (6)
式中：ΔPM——織(zhi)(zhi)物(wu)兩面壓差(cha)為(wei)MmmH2O（M=3～19）ΔPN——織(zhi)(zhi)物(wu)兩面壓差(cha)為(wei)NmmH2O（N=3～19；QM——ΔPM條件下的(de)(de)透氣率，L/m2·s；QM——ΔPN條件下的(de)(de)透氣率，L/m2·s；KT——換算系(xi)數(shu)；b——冪(mi)指數(shu)（織(zhi)(zhi)物(wu)流量曲(qu)線），根據試驗，b值取決于織(zhi)(zhi)物(wu)的(de)(de)類別與(yu)組織(zhi)(zhi)并同組織(zhi)(zhi)本身的(de)(de)透氣率有關，如(ru)下所示：織(zhi)(zhi)b 值棉布(bu)類原色、本色、染色平布(bu)平紋(wen)(wen)b=1.3554-0.0926InQ5錦(jin)絲(si)綢(chou)(chou)類錦(jin)絲(si)綢(chou)(chou)小(xiao)花紋(wen)(wen)b=1.0876-0.0791InQ5錦(jin)絲(si)及錦(jin)絲(si)66綢(chou)(chou)斜紋(wen)(wen)、1/2斜b=1.4517-0.1285InQ5錦(jin)絲(si)綢(chou)(chou)平紋(wen)(wen)、平紋(wen)(wen)格(ge)b=1.2614-0.1006InQ5
注：Q5代表織物(wu)兩面壓差(cha)為(wei)5mmH2O條件下的(de)透氣(qi)(qi)(qi)率。 結論透氣(qi)(qi)(qi)性指標由“透氣(qi)(qi)(qi)量(liang)”改為(wei)“透氣(qi)(qi)(qi)率”只是名稱的(de)改變，其物(wu)理(li)(li)意義(yi)、量(liang)綱、單位(wei)、計算公式(shi)都相同。從物(wu)理(li)(li)意義(yi)講“透氣(qi)(qi)(qi)率”比“透氣(qi)(qi)(qi)量(liang)”更為(wei)確(que)切(qie)。“透氣(qi)(qi)(qi)量(liang)”容易與透過試樣的(de)氣(qi)(qi)(qi)體流量(liang)混(hun)淆(xiao)，“透氣(qi)(qi)(qi)率”則(ze)更符(fu)合各個(ge)標準的(de)定義(yi)。
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