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“透氣量”和“透氣率”
時間：2020-05-13 02:34
關(guan)于“透氣(qi)(qi)量”和“透氣(qi)(qi)率”發表在《紡織標準(zhun)與計量》的文章有(you)人要求(qiu)對某試(shi)樣分(fen)別測試(shi)其(qi)“透氣(qi)(qi)量”和“透氣(qi)(qi)率”，因為某種織物透氣(qi)(qi)性能測試(shi)儀上有(you)“透氣(qi)(qi)量/透氣(qi)(qi)率”兩種指標。殊不(bu)知“透氣(qi)(qi)量”和“透氣(qi)(qi)率”是一回事(shi)，只是在不(bu)同的標準(zhun)和書籍上的叫法不(bu)同而已(yi)。
出現以上情況是由于(yu)對“透氣(qi)量”和“透氣(qi)率(lv)”這一織物透氣(qi)性指標的物理意義不明白，對其名稱的歷史演變不知道(dao)而致(zhi)。
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“透(tou)氣量(liang)”和“透(tou)氣率”的(de)(de)物(wu)理意義(yi)在(zai)GB 5453－85中，“透(tou)氣量(liang)”定義(yi)為：織(zhi)物(wu)兩面(mian)(mian)在(zai)規定的(de)(de)壓差(cha)下(xia)，單位(wei)時(shi)(shi)間(jian)內(nei)，流(liu)過織(zhi)物(wu)單位(wei)面(mian)(mian)積的(de)(de)空氣體積，單位(wei)為：m3/(m2·s)。在(zai)“纖維和紡織(zhi)品測試技術”中：所謂織(zhi)物(wu)透(tou)氣性，是(shi)指織(zhi)物(wu)兩面(mian)(mian)存在(zai)壓差(cha)的(de)(de)情況下(xia)，織(zhi)物(wu)透(tou)過空氣的(de)(de)性能(neng)。習慣(guan)上用透(tou)氣量(liang)表(biao)示(shi)，即織(zhi)物(wu)兩面(mian)(mian)在(zai)規定的(de)(de)壓差(cha)下(xia)，單位(wei)時(shi)(shi)間(jian)內(nei)流(liu)過織(zhi)物(wu)單位(wei)面(mian)(mian)積的(de)(de)空氣體積，單位(wei)為L/（m2·s）。在(zai)ISO 9237－1995中，采(cai)用的(de)定(ding)義：透氣性(xing)在(zai)規定(ding)的(de)試驗面積、壓降(jiang)和時(shi)間條(tiao)件下(xia)，氣流垂直通過試樣的(de)速度(du)。用下(xia)式計算透氣率R，用每秒毫米表示
[圖片]×167 (1)
式中：[圖片]—氣流(liu)的算數(shu)平(ping)均值流(liu)量(liang)，dm3/min（L/min）；A—受試織物面積，cm2；167—由dm3/（cm2·min）換算成mm/s的換算系數(shu)；
在GB/T 5453－1997中(zhong)，采用的定(ding)義：透氣(qi)性(xing)空氣(qi)透過(guo)織(zhi)物的性(xing)能。以在規(gui)定(ding)的試驗面積(ji)、壓降和時間條件下(xia)，氣(qi)流垂直(zhi)通過(guo)試樣的速率表示。按公式(2)或(huo)(3)計算透氣(qi)率R，結果(guo)按GB8170修約至測量(liang)范圍(wei)的2％。
[圖片]×167（mm/s） (2) 或(huo) [圖片]×0.167（m/s） (3)
式中：[圖片]—平均(jun)氣流量，dm3/min（L/min）；A—試(shi)驗面積，cm2；167—由dm3/（cm2·min）換算(suan)成mm/s的換算(suan)系(xi)數；0.167—由dm3/（cm2·min）換算(suan)成m/s的換算(suan)系(xi)數；
其中(zhong)式（2）主要(yao)用于(yu)稀疏織物、非織造布等透(tou)氣率(lv)較大的(de)(de)織物。由以上(shang)可見，“透(tou)氣量”和“透(tou)氣率(lv)”僅(jin)僅(jin)是(shi)名(ming)稱的(de)(de)改變(bian)，實(shi)質相同。但(dan)是(shi)各標準中(zhong)所規定的(de)(de)壓差及試驗面積(ji)是(shi)有區別的(de)(de)。
[圖片]×167 (1)
式中：[圖片]—氣流(liu)的算數(shu)平(ping)均值流(liu)量(liang)，dm3/min（L/min）；A—受試織物面積，cm2；167—由dm3/（cm2·min）換算成mm/s的換算系數(shu)；
在GB/T 5453－1997中(zhong)，采用的定(ding)義：透氣(qi)性(xing)空氣(qi)透過(guo)織(zhi)物的性(xing)能。以在規(gui)定(ding)的試驗面積(ji)、壓降和時間條件下(xia)，氣(qi)流垂直(zhi)通過(guo)試樣的速率表示。按公式(2)或(huo)(3)計算透氣(qi)率R，結果(guo)按GB8170修約至測量(liang)范圍(wei)的2％。
[圖片]×167（mm/s） (2) 或(huo) [圖片]×0.167（m/s） (3)
式中：[圖片]—平均(jun)氣流量，dm3/min（L/min）；A—試(shi)驗面積，cm2；167—由dm3/（cm2·min）換算(suan)成mm/s的換算(suan)系(xi)數；0.167—由dm3/（cm2·min）換算(suan)成m/s的換算(suan)系(xi)數；
其中(zhong)式（2）主要(yao)用于(yu)稀疏織物、非織造布等透(tou)氣率(lv)較大的(de)(de)織物。由以上(shang)可見，“透(tou)氣量”和“透(tou)氣率(lv)”僅(jin)僅(jin)是(shi)名(ming)稱的(de)(de)改變(bian)，實(shi)質相同。但(dan)是(shi)各標準中(zhong)所規定的(de)(de)壓差及試驗面積(ji)是(shi)有區別的(de)(de)。
3、各標準中(zhong)(zhong)所(suo)規定(ding)的(de)壓(ya)(ya)差及試驗面積的(de)區別及換算壓(ya)(ya)差是空氣(qi)賴以流(liu)(liu)動的(de)必要(yao)條(tiao)件，只有在被(bei)測織(zhi)(zhi)物(wu)兩(liang)(liang)面保(bao)持(chi)一(yi)定(ding)的(de)壓(ya)(ya)差，才能在織(zhi)(zhi)物(wu)中(zhong)(zhong)產生流(liu)(liu)動。織(zhi)(zhi)物(wu)透(tou)氣(qi)率并不與織(zhi)(zhi)物(wu)兩(liang)(liang)側壓(ya)(ya)差成(cheng)線(xian)性(xing)關系。一(yi)般可用下列冪函數形(xing)式(shi)表示Q=c+a(ΔP)b(4)式(shi)中(zhong)(zhong)：Q為織(zhi)(zhi)物(wu)透(tou)氣(qi)率；ΔP為織(zhi)(zhi)物(wu)兩(liang)(liang)面壓(ya)(ya)差。系數a、b、c與原料的(de)類(lei)別、織(zhi)(zhi)物(wu)的(de)組(zu)織(zhi)(zhi)結(jie)構、工藝參數及后整(zheng)理(li)等因(yin)素有關。
由于織(zhi)(zhi)物(wu)透(tou)氣(qi)率(lv)并(bing)不(bu)(bu)與織(zhi)(zhi)物(wu)兩(liang)側壓(ya)差(cha)成(cheng)線性關系，因(yin)此透(tou)氣(qi)率(lv)試驗應測定(ding)(ding)(ding)透(tou)氣(qi)率(lv)－壓(ya)差(cha)曲線，才(cai)能(neng)推求出織(zhi)(zhi)物(wu)的(de)透(tou)氣(qi)性能(neng)。但是(shi)這樣作(zuo)試驗工作(zuo)量(liang)太大。實用(yong)的(de)做法是(shi)規(gui)定(ding)(ding)(ding)固定(ding)(ding)(ding)壓(ya)差(cha)作(zuo)為(wei)透(tou)氣(qi)率(lv)試驗的(de)基準。各國(guo)(guo)(guo)試驗標準規(gui)定(ding)(ding)(ding)的(de)壓(ya)差(cha)并(bing)不(bu)(bu)一(yi)致，美(mei)國(guo)(guo)(guo)ANSI/ASTM、D773、FS191/5450及日本(ben)的(de)JISL1096規(gui)定(ding)(ding)(ding)為(wei)127.4Pa（約(yue)(yue)13mm水(shui)(shui)柱）；法國(guo)(guo)(guo)NF G07－111規(gui)定(ding)(ding)(ding)為(wei)196Pa（約(yue)(yue)20mm水(shui)(shui)柱）；德國(guo)(guo)(guo)DIN53887規(gui)定(ding)(ding)(ding)服裝織(zhi)(zhi)物(wu)為(wei)100Pa（10mm水(shui)(shui)柱）、降落傘(san)織(zhi)(zhi)物(wu)為(wei)160Pa（16mm水(shui)(shui)柱）、過濾織(zhi)(zhi)物(wu)及工業用(yong)織(zhi)(zhi)物(wu)為(wei)200Pa（20mm水(shui)(shui)柱）；英(ying)國(guo)(guo)(guo)BS5636規(gui)定(ding)(ding)(ding)為(wei)98Pa（約(yue)(yue)10mm水(shui)(shui)柱）；ISO9237規(gui)定(ding)(ding)(ding)與德國(guo)(guo)(guo)相同(tong)(tong)(tong)；我國(guo)(guo)(guo)原標準GB 5453－85與美(mei)國(guo)(guo)(guo)相同(tong)(tong)(tong)；新標準則與ISO相同(tong)(tong)(tong)。由于各試驗標準規(gui)定(ding)(ding)(ding)的(de)壓(ya)差(cha)并(bing)不(bu)(bu)一(yi)致，為(wei)便于換(huan)算我國(guo)(guo)(guo)制定(ding)(ding)(ding)了FZ/T01072-1999不(bu)(bu)同(tong)(tong)(tong)壓(ya)差(cha)條件下(xia)織(zhi)(zhi)物(wu)透(tou)氣(qi)量(liang)的(de)換(huan)算方(fang)法(原ZB W 55001－87)。
FZ/T01072-1999適用(yong)于棉(mian)布(bu)類(lei)及(ji)錦絲綢(chou)類(lei)特種工(gong)業用(yong)織物。壓差范圍為3～19mmH2O。對不同壓差條件下(xia)測(ce)得的透氣率按(an)下(xia)列公式換(huan)算：
QM=QN·KT (5)
[圖(tu)片] (6)
由于織(zhi)(zhi)物(wu)透(tou)氣(qi)率(lv)并(bing)不(bu)(bu)與織(zhi)(zhi)物(wu)兩(liang)側壓(ya)差(cha)成(cheng)線性關系，因(yin)此透(tou)氣(qi)率(lv)試驗應測定(ding)(ding)(ding)透(tou)氣(qi)率(lv)－壓(ya)差(cha)曲線，才(cai)能(neng)推求出織(zhi)(zhi)物(wu)的(de)透(tou)氣(qi)性能(neng)。但是(shi)這樣作(zuo)試驗工作(zuo)量(liang)太大。實用(yong)的(de)做法是(shi)規(gui)定(ding)(ding)(ding)固定(ding)(ding)(ding)壓(ya)差(cha)作(zuo)為(wei)透(tou)氣(qi)率(lv)試驗的(de)基準。各國(guo)(guo)(guo)試驗標準規(gui)定(ding)(ding)(ding)的(de)壓(ya)差(cha)并(bing)不(bu)(bu)一(yi)致，美(mei)國(guo)(guo)(guo)ANSI/ASTM、D773、FS191/5450及日本(ben)的(de)JISL1096規(gui)定(ding)(ding)(ding)為(wei)127.4Pa（約(yue)(yue)13mm水(shui)(shui)柱）；法國(guo)(guo)(guo)NF G07－111規(gui)定(ding)(ding)(ding)為(wei)196Pa（約(yue)(yue)20mm水(shui)(shui)柱）；德國(guo)(guo)(guo)DIN53887規(gui)定(ding)(ding)(ding)服裝織(zhi)(zhi)物(wu)為(wei)100Pa（10mm水(shui)(shui)柱）、降落傘(san)織(zhi)(zhi)物(wu)為(wei)160Pa（16mm水(shui)(shui)柱）、過濾織(zhi)(zhi)物(wu)及工業用(yong)織(zhi)(zhi)物(wu)為(wei)200Pa（20mm水(shui)(shui)柱）；英(ying)國(guo)(guo)(guo)BS5636規(gui)定(ding)(ding)(ding)為(wei)98Pa（約(yue)(yue)10mm水(shui)(shui)柱）；ISO9237規(gui)定(ding)(ding)(ding)與德國(guo)(guo)(guo)相同(tong)(tong)(tong)；我國(guo)(guo)(guo)原標準GB 5453－85與美(mei)國(guo)(guo)(guo)相同(tong)(tong)(tong)；新標準則與ISO相同(tong)(tong)(tong)。由于各試驗標準規(gui)定(ding)(ding)(ding)的(de)壓(ya)差(cha)并(bing)不(bu)(bu)一(yi)致，為(wei)便于換(huan)算我國(guo)(guo)(guo)制定(ding)(ding)(ding)了FZ/T01072-1999不(bu)(bu)同(tong)(tong)(tong)壓(ya)差(cha)條件下(xia)織(zhi)(zhi)物(wu)透(tou)氣(qi)量(liang)的(de)換(huan)算方(fang)法(原ZB W 55001－87)。
FZ/T01072-1999適用(yong)于棉(mian)布(bu)類(lei)及(ji)錦絲綢(chou)類(lei)特種工(gong)業用(yong)織物。壓差范圍為3～19mmH2O。對不同壓差條件下(xia)測(ce)得的透氣率按(an)下(xia)列公式換(huan)算：
QM=QN·KT (5)
[圖(tu)片] (6)
式中：ΔPM——織(zhi)(zhi)物兩面壓(ya)差為(wei)MmmH2O（M=3～19）ΔPN——織(zhi)(zhi)物兩面壓(ya)差為(wei)NmmH2O（N=3～19；QM——ΔPM條件下的(de)透(tou)氣率，L/m2·s；QM——ΔPN條件下的(de)透(tou)氣率，L/m2·s；KT——換算系數(shu)；b——冪指數(shu)（織(zhi)(zhi)物流量(liang)曲線），根據試驗，b值(zhi)(zhi)取決于織(zhi)(zhi)物的(de)類別與(yu)組(zu)織(zhi)(zhi)并同組(zu)織(zhi)(zhi)本(ben)身的(de)透(tou)氣率有關，如下所示：織(zhi)(zhi)b 值(zhi)(zhi)棉布類原色(se)、本(ben)色(se)、染色(se)平(ping)布平(ping)紋b=1.3554-0.0926InQ5錦(jin)絲(si)綢(chou)(chou)類錦(jin)絲(si)綢(chou)(chou)小花紋b=1.0876-0.0791InQ5錦(jin)絲(si)及(ji)錦(jin)絲(si)66綢(chou)(chou)斜(xie)紋、1/2斜(xie)b=1.4517-0.1285InQ5錦(jin)絲(si)綢(chou)(chou)平(ping)紋、平(ping)紋格b=1.2614-0.1006InQ5
注(zhu)：Q5代表織物兩面壓差為5mmH2O條件下的透氣(qi)(qi)(qi)率(lv)(lv)。 結(jie)論透氣(qi)(qi)(qi)性指(zhi)標(biao)由(you)“透氣(qi)(qi)(qi)量”改為“透氣(qi)(qi)(qi)率(lv)(lv)”只是名(ming)稱的改變，其物理意(yi)義、量綱、單位、計算(suan)公式都(dou)相同。從物理意(yi)義講(jiang)“透氣(qi)(qi)(qi)率(lv)(lv)”比“透氣(qi)(qi)(qi)量”更為確切。“透氣(qi)(qi)(qi)量”容易與透過試樣的氣(qi)(qi)(qi)體流量混(hun)淆，“透氣(qi)(qi)(qi)率(lv)(lv)”則更符合(he)各個標(biao)準的定義。
