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“透氣量”和“透氣率”
時間：2020-05-13 02:34
關于(yu)“透氣量”和“透氣率(lv)”發表在(zai)《紡(fang)織標準(zhun)與(yu)計(ji)量》的(de)文(wen)章(zhang)有人(ren)要求對某試樣分別測試其“透氣量”和“透氣率(lv)”，因(yin)為某種織物透氣性(xing)能測試儀上有“透氣量/透氣率(lv)”兩種指標。殊不知“透氣量”和“透氣率(lv)”是(shi)一回事，只是(shi)在(zai)不同(tong)的(de)標準(zhun)和書(shu)籍上的(de)叫(jiao)法不同(tong)而已。
出(chu)現以上情況是由于對(dui)“透(tou)氣量”和(he)“透(tou)氣率”這一(yi)織物透(tou)氣性指標(biao)的物理意義不(bu)明白，對(dui)其名稱的歷史(shi)演變不(bu)知道而致。
以下加以說明(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、各文獻中(zhong)“透氣(qi)(qi)量”和“透氣(qi)(qi)率”的(de)(de)(de)物(wu)(wu)理意義在GB 5453－85中(zhong)，“透氣(qi)(qi)量”定(ding)義為：織(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)物(wu)(wu)兩面(mian)(mian)在規定(ding)的(de)(de)(de)壓差(cha)下(xia)，單(dan)位(wei)時間(jian)(jian)內，流過織(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)物(wu)(wu)單(dan)位(wei)面(mian)(mian)積的(de)(de)(de)空氣(qi)(qi)體積，單(dan)位(wei)為：m3/(m2·s)。在“纖維和紡織(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)品測試技術”中(zhong)：所謂織(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)物(wu)(wu)透氣(qi)(qi)性，是指織(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)物(wu)(wu)兩面(mian)(mian)存在壓差(cha)的(de)(de)(de)情況下(xia)，織(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)物(wu)(wu)透過空氣(qi)(qi)的(de)(de)(de)性能。習慣上用透氣(qi)(qi)量表示，即織(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)物(wu)(wu)兩面(mian)(mian)在規定(ding)的(de)(de)(de)壓差(cha)下(xia)，單(dan)位(wei)時間(jian)(jian)內流過織(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)物(wu)(wu)單(dan)位(wei)面(mian)(mian)積的(de)(de)(de)空氣(qi)(qi)體積，單(dan)位(wei)為L/（m2·s）。在ISO 9237－1995中，采用的定義：透氣(qi)性(xing)在規(gui)定的試(shi)驗面積、壓(ya)降(jiang)和時間條件下，氣(qi)流垂直通過試(shi)樣的速(su)度。用下式(shi)計算透氣(qi)率R，用每秒毫米(mi)表示
[圖片]×167 (1)
式中：[圖片]—氣流的算(suan)(suan)數(shu)平均值流量，dm3/min（L/min）；A—受試織物(wu)面積，cm2；167—由(you)dm3/（cm2·min）換算(suan)(suan)成mm/s的換算(suan)(suan)系數(shu)；
在(zai)GB/T 5453－1997中(zhong)，采用的(de)定(ding)義：透氣(qi)性(xing)(xing)空氣(qi)透過織物的(de)性(xing)(xing)能。以在(zai)規定(ding)的(de)試驗面(mian)積、壓降(jiang)和(he)時間(jian)條件(jian)下，氣(qi)流垂直通過試樣(yang)的(de)速(su)率表示。按公式(2)或(huo)(3)計算透氣(qi)率R，結果按GB8170修約至測量范圍的(de)2％。
[圖(tu)片]×167（mm/s） (2) 或(huo) [圖(tu)片]×0.167（m/s） (3)
式(shi)中：[圖片]—平(ping)均氣流(liu)量，dm3/min（L/min）；A—試驗面積，cm2；167—由dm3/（cm2·min）換(huan)算(suan)成mm/s的(de)換(huan)算(suan)系(xi)數；0.167—由dm3/（cm2·min）換(huan)算(suan)成m/s的(de)換(huan)算(suan)系(xi)數；
其(qi)中(zhong)式（2）主要用于稀疏(shu)織(zhi)物、非織(zhi)造布等透氣(qi)率較大(da)的(de)織(zhi)物。由以上可見，“透氣(qi)量”和“透氣(qi)率”僅僅是(shi)名稱的(de)改變，實質相同。但是(shi)各標準(zhun)中(zhong)所規定的(de)壓差及(ji)試驗(yan)面積是(shi)有區別(bie)的(de)。
[圖片]×167 (1)
式中：[圖片]—氣流的算(suan)(suan)數(shu)平均值流量，dm3/min（L/min）；A—受試織物(wu)面積，cm2；167—由(you)dm3/（cm2·min）換算(suan)(suan)成mm/s的換算(suan)(suan)系數(shu)；
在(zai)GB/T 5453－1997中(zhong)，采用的(de)定(ding)義：透氣(qi)性(xing)(xing)空氣(qi)透過織物的(de)性(xing)(xing)能。以在(zai)規定(ding)的(de)試驗面(mian)積、壓降(jiang)和(he)時間(jian)條件(jian)下，氣(qi)流垂直通過試樣(yang)的(de)速(su)率表示。按公式(2)或(huo)(3)計算透氣(qi)率R，結果按GB8170修約至測量范圍的(de)2％。
[圖(tu)片]×167（mm/s） (2) 或(huo) [圖(tu)片]×0.167（m/s） (3)
式(shi)中：[圖片]—平(ping)均氣流(liu)量，dm3/min（L/min）；A—試驗面積，cm2；167—由dm3/（cm2·min）換(huan)算(suan)成mm/s的(de)換(huan)算(suan)系(xi)數；0.167—由dm3/（cm2·min）換(huan)算(suan)成m/s的(de)換(huan)算(suan)系(xi)數；
其(qi)中(zhong)式（2）主要用于稀疏(shu)織(zhi)物、非織(zhi)造布等透氣(qi)率較大(da)的(de)織(zhi)物。由以上可見，“透氣(qi)量”和“透氣(qi)率”僅僅是(shi)名稱的(de)改變，實質相同。但是(shi)各標準(zhun)中(zhong)所規定的(de)壓差及(ji)試驗(yan)面積是(shi)有區別(bie)的(de)。
3、各標準中所規(gui)定的(de)壓(ya)(ya)差(cha)及(ji)(ji)試驗面積的(de)區別及(ji)(ji)換算壓(ya)(ya)差(cha)是(shi)空(kong)氣(qi)賴以流動的(de)必要條件，只有在(zai)被測織(zhi)物(wu)兩面保持一(yi)(yi)定的(de)壓(ya)(ya)差(cha)，才能在(zai)織(zhi)物(wu)中產生流動。織(zhi)物(wu)透氣(qi)率(lv)并不與(yu)織(zhi)物(wu)兩側(ce)壓(ya)(ya)差(cha)成線性關系(xi)。一(yi)(yi)般可(ke)用下列(lie)冪函數形式(shi)表示Q=c+a(ΔP)b(4)式(shi)中：Q為織(zhi)物(wu)透氣(qi)率(lv)；ΔP為織(zhi)物(wu)兩面壓(ya)(ya)差(cha)。系(xi)數a、b、c與(yu)原料(liao)的(de)類別、織(zhi)物(wu)的(de)組(zu)織(zhi)結構、工藝參數及(ji)(ji)后整理(li)等(deng)因素有關。
由于織(zhi)物(wu)(wu)(wu)透(tou)(tou)氣(qi)(qi)(qi)率并不(bu)與(yu)織(zhi)物(wu)(wu)(wu)兩側壓差(cha)成線性關系，因此透(tou)(tou)氣(qi)(qi)(qi)率試(shi)(shi)驗(yan)(yan)(yan)應測定(ding)(ding)(ding)透(tou)(tou)氣(qi)(qi)(qi)率－壓差(cha)曲線，才能推求出織(zhi)物(wu)(wu)(wu)的(de)(de)透(tou)(tou)氣(qi)(qi)(qi)性能。但是這樣作試(shi)(shi)驗(yan)(yan)(yan)工作量太大(da)。實用的(de)(de)做法(fa)是規(gui)(gui)定(ding)(ding)(ding)固定(ding)(ding)(ding)壓差(cha)作為(wei)(wei)(wei)透(tou)(tou)氣(qi)(qi)(qi)率試(shi)(shi)驗(yan)(yan)(yan)的(de)(de)基(ji)準(zhun)(zhun)。各國(guo)(guo)試(shi)(shi)驗(yan)(yan)(yan)標(biao)準(zhun)(zhun)規(gui)(gui)定(ding)(ding)(ding)的(de)(de)壓差(cha)并不(bu)一(yi)致，美(mei)國(guo)(guo)ANSI/ASTM、D773、FS191/5450及(ji)日本的(de)(de)JISL1096規(gui)(gui)定(ding)(ding)(ding)為(wei)(wei)(wei)127.4Pa（約(yue)13mm水(shui)柱(zhu)(zhu)）；法(fa)國(guo)(guo)NF G07－111規(gui)(gui)定(ding)(ding)(ding)為(wei)(wei)(wei)196Pa（約(yue)20mm水(shui)柱(zhu)(zhu)）；德國(guo)(guo)DIN53887規(gui)(gui)定(ding)(ding)(ding)服(fu)裝織(zhi)物(wu)(wu)(wu)為(wei)(wei)(wei)100Pa（10mm水(shui)柱(zhu)(zhu)）、降落(luo)傘織(zhi)物(wu)(wu)(wu)為(wei)(wei)(wei)160Pa（16mm水(shui)柱(zhu)(zhu)）、過濾織(zhi)物(wu)(wu)(wu)及(ji)工業用織(zhi)物(wu)(wu)(wu)為(wei)(wei)(wei)200Pa（20mm水(shui)柱(zhu)(zhu)）；英國(guo)(guo)BS5636規(gui)(gui)定(ding)(ding)(ding)為(wei)(wei)(wei)98Pa（約(yue)10mm水(shui)柱(zhu)(zhu)）；ISO9237規(gui)(gui)定(ding)(ding)(ding)與(yu)德國(guo)(guo)相同(tong)；我國(guo)(guo)原標(biao)準(zhun)(zhun)GB 5453－85與(yu)美(mei)國(guo)(guo)相同(tong)；新標(biao)準(zhun)(zhun)則與(yu)ISO相同(tong)。由于各試(shi)(shi)驗(yan)(yan)(yan)標(biao)準(zhun)(zhun)規(gui)(gui)定(ding)(ding)(ding)的(de)(de)壓差(cha)并不(bu)一(yi)致，為(wei)(wei)(wei)便于換算(suan)我國(guo)(guo)制定(ding)(ding)(ding)了FZ/T01072-1999不(bu)同(tong)壓差(cha)條(tiao)件(jian)下織(zhi)物(wu)(wu)(wu)透(tou)(tou)氣(qi)(qi)(qi)量的(de)(de)換算(suan)方法(fa)(原ZB W 55001－87)。
FZ/T01072-1999適用于棉(mian)布類及錦絲(si)綢類特種工業用織物。壓差(cha)范(fan)圍(wei)為3～19mmH2O。對(dui)不(bu)同壓差(cha)條件(jian)下測得的透氣率(lv)按下列公式換算：
QM=QN·KT (5)
[圖片] (6)
由于織(zhi)物(wu)(wu)(wu)透(tou)(tou)氣(qi)(qi)(qi)率并不(bu)與(yu)織(zhi)物(wu)(wu)(wu)兩側壓差(cha)成線性關系，因此透(tou)(tou)氣(qi)(qi)(qi)率試(shi)(shi)驗(yan)(yan)(yan)應測定(ding)(ding)(ding)透(tou)(tou)氣(qi)(qi)(qi)率－壓差(cha)曲線，才能推求出織(zhi)物(wu)(wu)(wu)的(de)(de)透(tou)(tou)氣(qi)(qi)(qi)性能。但是這樣作試(shi)(shi)驗(yan)(yan)(yan)工作量太大(da)。實用的(de)(de)做法(fa)是規(gui)(gui)定(ding)(ding)(ding)固定(ding)(ding)(ding)壓差(cha)作為(wei)(wei)(wei)透(tou)(tou)氣(qi)(qi)(qi)率試(shi)(shi)驗(yan)(yan)(yan)的(de)(de)基(ji)準(zhun)(zhun)。各國(guo)(guo)試(shi)(shi)驗(yan)(yan)(yan)標(biao)準(zhun)(zhun)規(gui)(gui)定(ding)(ding)(ding)的(de)(de)壓差(cha)并不(bu)一(yi)致，美(mei)國(guo)(guo)ANSI/ASTM、D773、FS191/5450及(ji)日本的(de)(de)JISL1096規(gui)(gui)定(ding)(ding)(ding)為(wei)(wei)(wei)127.4Pa（約(yue)13mm水(shui)柱(zhu)(zhu)）；法(fa)國(guo)(guo)NF G07－111規(gui)(gui)定(ding)(ding)(ding)為(wei)(wei)(wei)196Pa（約(yue)20mm水(shui)柱(zhu)(zhu)）；德國(guo)(guo)DIN53887規(gui)(gui)定(ding)(ding)(ding)服(fu)裝織(zhi)物(wu)(wu)(wu)為(wei)(wei)(wei)100Pa（10mm水(shui)柱(zhu)(zhu)）、降落(luo)傘織(zhi)物(wu)(wu)(wu)為(wei)(wei)(wei)160Pa（16mm水(shui)柱(zhu)(zhu)）、過濾織(zhi)物(wu)(wu)(wu)及(ji)工業用織(zhi)物(wu)(wu)(wu)為(wei)(wei)(wei)200Pa（20mm水(shui)柱(zhu)(zhu)）；英國(guo)(guo)BS5636規(gui)(gui)定(ding)(ding)(ding)為(wei)(wei)(wei)98Pa（約(yue)10mm水(shui)柱(zhu)(zhu)）；ISO9237規(gui)(gui)定(ding)(ding)(ding)與(yu)德國(guo)(guo)相同(tong)；我國(guo)(guo)原標(biao)準(zhun)(zhun)GB 5453－85與(yu)美(mei)國(guo)(guo)相同(tong)；新標(biao)準(zhun)(zhun)則與(yu)ISO相同(tong)。由于各試(shi)(shi)驗(yan)(yan)(yan)標(biao)準(zhun)(zhun)規(gui)(gui)定(ding)(ding)(ding)的(de)(de)壓差(cha)并不(bu)一(yi)致，為(wei)(wei)(wei)便于換算(suan)我國(guo)(guo)制定(ding)(ding)(ding)了FZ/T01072-1999不(bu)同(tong)壓差(cha)條(tiao)件(jian)下織(zhi)物(wu)(wu)(wu)透(tou)(tou)氣(qi)(qi)(qi)量的(de)(de)換算(suan)方法(fa)(原ZB W 55001－87)。
FZ/T01072-1999適用于棉(mian)布類及錦絲(si)綢類特種工業用織物。壓差(cha)范(fan)圍(wei)為3～19mmH2O。對(dui)不(bu)同壓差(cha)條件(jian)下測得的透氣率(lv)按下列公式換算：
QM=QN·KT (5)
[圖片] (6)
式(shi)中：ΔPM——織(zhi)物(wu)兩面(mian)壓差(cha)為MmmH2O（M=3～19）ΔPN——織(zhi)物(wu)兩面(mian)壓差(cha)為NmmH2O（N=3～19；QM——ΔPM條件(jian)下的(de)透(tou)氣(qi)率，L/m2·s；QM——ΔPN條件(jian)下的(de)透(tou)氣(qi)率，L/m2·s；KT——換算系數(shu)；b——冪指數(shu)（織(zhi)物(wu)流量(liang)曲線），根據試驗，b值(zhi)取決于織(zhi)物(wu)的(de)類別與(yu)組織(zhi)并同組織(zhi)本身的(de)透(tou)氣(qi)率有(you)關，如(ru)下所(suo)示：織(zhi)b 值(zhi)棉(mian)布(bu)類原(yuan)色(se)、本色(se)、染色(se)平(ping)布(bu)平(ping)紋b=1.3554-0.0926InQ5錦(jin)(jin)(jin)絲綢(chou)(chou)類錦(jin)(jin)(jin)絲綢(chou)(chou)小花紋b=1.0876-0.0791InQ5錦(jin)(jin)(jin)絲及錦(jin)(jin)(jin)絲66綢(chou)(chou)斜(xie)紋、1/2斜(xie)b=1.4517-0.1285InQ5錦(jin)(jin)(jin)絲綢(chou)(chou)平(ping)紋、平(ping)紋格b=1.2614-0.1006InQ5
注：Q5代表織物(wu)(wu)兩(liang)面(mian)壓差為5mmH2O條件(jian)下的透(tou)(tou)氣率。 結論(lun)透(tou)(tou)氣性指標由“透(tou)(tou)氣量”改(gai)為“透(tou)(tou)氣率”只(zhi)是(shi)名稱的改(gai)變，其物(wu)(wu)理意(yi)義、量綱(gang)、單位、計算(suan)公式都相同。從物(wu)(wu)理意(yi)義講“透(tou)(tou)氣率”比“透(tou)(tou)氣量”更(geng)為確(que)切。“透(tou)(tou)氣量”容易與透(tou)(tou)過(guo)試樣(yang)的氣體流量混(hun)淆，“透(tou)(tou)氣率”則(ze)更(geng)符(fu)合各個標準(zhun)的定義。
