儀器技術描述:
采用微機技術控制、利用高精度低壓差傳感器測試各類織造物、產業用織物、非織造物、工業濾紙和其他透氣性材料的透氣量。有操作簡單,測量精確的優點,勿需裁剪試樣,可以在樣品上直接進行測試。試驗是通過測定孔板兩端的壓差變化,測定樣品的透氣性能。為了測定不同透氣性的織物,儀器備有一套孔徑大小不同的孔板,供選擇使用,特別是在介于大小不同孔徑的測試,都會有優秀的體現。試樣夾通孔測試面積20cm2為儀器的標準配置,另外可選配置見主要技術指標。
? 重新推導了數學公式,證明了透氣量與透氣率是同一指標;(發表在《紡織標準與質量》期刊上)國內部分同行仍然分為透氣量和透氣率二個測試功能。
? 測試數據可以與瑞士TEXTEST產的FX3300透氣性測試儀保持一致,證明了理論公式的正確性;線性大大優于國內同類產品。
? 相鄰孔板測試范圍交叉部分測試數據一致;(國內同類產品對每個孔板測試范圍進行了分割設定,相鄰二個孔板之間無交叉部分測試數據,以避免測試數據差別過大無法解釋)
? 測試腔直管段直徑長度比例嚴格按節流裝置流量計國家標準設計;有效避免了附加誤差產生。
? 根據質量流量連續性原理,采用標準表法進行儀器全量程標定,方法科學、數據準確;(大大優于內同類產品一個量程僅僅用一個孔板單點標定的缺陷)
測量單位:mm/s,cm³/cm²/s, L/m²/s, L/dm²/min, m³/m²/min cfm :ft³/ft²/min, m³/m²/h
主要技術指標:
1.壓差范圍:50~500Pa;
2.測量范圍:0.167~15000mm/s;
3.測量誤差:≤±2%;
4.被測織物厚度:≤12mm;
5.吸風量調節:自動動態調節;
6.試樣面積定值圈:20cm2(Ф50mm)標配,(或根據用戶定制一個試樣面積);
其他面積用戶可另行訂購:5cm2;25cm2;38cm2(Ф70mm);50cm2;100cm2;
7.測量流量壓差方式:自動轉換孔板式;
8.孔板:8孔(自動轉換);
9.孔板轉換:自適應,自動切換;
10.顯示方式:大屏幕液晶中文顯示;
11.控制方式:微機控制,高精度低壓差傳感器動態測量,專業測試分析軟件包含專業數學模型使測試自動完成,即使介于大小不同孔徑的測試,都會保持測試數據一致;
12.設置方式:數字設定,可根據需要切換單位;
13.工作方式:試樣自動壓緊,孔板檢測風量流量穩定自適應。
適用標準:GB/T5453、ISO 9237、AFNOR G07-111、 ASTMD 737、 BS 5636、DIN53887、 JISL 1096-A等
1普通紡織品
GB/T 5453-1997紡織品 織物透氣性的測定
ISO9237-1995紡織品 織物透氣性的測定
BS EN ISO9237-1995紡織品 纖維織物透氣性的測定
DIN EN ISO9237-1995紡織品 纖維織物透氣性的測定
EN ISO9237-1995紡織品 纖維織物透氣性的測定
ASTM D737-2004(2012)紡織品 透氣性試驗方法
JIS L1096-8.26A:2010一般紡織品試驗方法
2非織造布
ISO9073-15:2007 紡織品 非織造布試驗方法 第15部分透氣率測定
BS EN ISO9073-15:2008紡織品 非織造布試驗方法 第15部分透氣率測定
DIN EN ISO9073-15:2008紡織品 非織造布試驗方法 第15部分空氣滲透性測定
EN ISO9073-15:2008紡織品 非織造布試驗方法 第15部分空氣滲透性測定
3涂層織物
BS 3424-16-1995涂層織物測試.第16部分透氣性的測定
4土工布
GB/T 13764-1992 土工布透氣性的試驗方法
5紙張
GB/T 22819-2008 高透氣紙張透氣性的測定
QB/T l461--1992高透氣紙張透氣性的測定法
6撓性多孔聚合材料
JIS K6400-7-2004 撓性多孔聚合材料物理性能的測定 第7部分透氣性
7待核實標準 以下標準尚無實質性內容錄入,準備日后的完善中。
AFNOR G07-111、BS 5636、DIN 53887等透氣性能標準。
關于“透氣量”和“透氣率”
發表在《紡織標準與計量》的文章
有人要求對某試樣分別測試其“透氣量”和“透氣率”,因為某種織物透氣性能測試儀上有“透氣量/透氣率”兩種指標。殊不知“透氣量”和“透氣率”是一回事,只是在不同的標準和書籍上的叫法不同而已。出現以上情況是由于對“透氣量”和“透氣率”這一織物透氣性指標的物理意義不明白,對其名稱的歷史演變不知道而致。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寧波紡儀生產的“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”(主要起草人:上海紡織科學研究院,黃其善、陶月珍)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” (李汝勤、宋均才著)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”(主要起草人:上海紡織科學研究院 李曉雯、麥家俊,國家紡織標準研究所 王寶軍等)。在主要技術內容上與ISO9237-1995(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。從物理意義講“透氣率”比“透氣量”更為確切。“透氣量”容易與透過試樣的氣體流量混淆,“透氣率”則更符合各個標準的定義。
2、各文獻中“透氣量”和“透氣率”的物理意義
在GB 5453-85中,“透氣量”定義為:織物兩面在規定的壓差下,單位時間內,流過織物單位面積的空氣體積,單位為:m3/(m2·s)。
在“纖維和紡織品測試技術”中:所謂織物透氣性,是指織物兩面存在壓差的情況下,織物透過空氣的性能。習慣上用透氣量表示,即織物兩面在規定的壓差下,單位時間內流過織物單位面積的空氣體積,單位為L/(m2·s)。
在ISO 9237-1995中,采用的定義:透氣性 在規定的試驗面積、壓降和時間條件下,氣流垂直通過試樣的速度。
用下式計算透氣率R,用每秒毫米表示
式中:
—氣流的算數平均值流量,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;
在GB/T 5453-1997中,采用的定義:透氣性 空氣透過織物的性能。以在規定的試驗面積、壓降和時間條件下,氣流垂直通過試樣的速率表示。
按公式(2)或(3)計算透氣率R,結果按GB8170修約至測量范圍的2%。
式中:—平均氣流量,dm3/min(L/min);
A —試驗面積,cm2;
167—由dm3/(cm2·min)換算成mm/s的換算系數;
0.167—由dm3/(cm2·min)換算成m/s的換算系數;
其中式(2)主要用于稀疏織物、非織造布等透氣率較大的織物。
由以上可見,“透氣量”和“透氣率”僅僅是名稱的改變,實質相同。但是各標準中所規定的壓差及試驗面積是有區別的。
3、各標準中所規定的壓差及試驗面積的區別及換算
壓差是空氣賴以流動的必要條件,只有在被測織物兩面保持一定的壓差,才能在織物中產生流動??椢锿笟饴什⒉慌c織物兩側壓差成線性關系。一般可用下列冪函數形式表示:
Q=c+a(ΔP)b (4)
式中:Q為織物透氣率;ΔP為織物兩面壓差。
系數a、b、c與原料的類別、織物的組織結構、工藝參數及后整理等因素有關。
由于織物透氣率并不與織物兩側壓差成線性關系,因此透氣率試驗應測定透氣率-壓差曲線,才能推求出織物的透氣性能。但是這樣作試驗工作量太大。實用的做法是規定固定壓差作為透氣率試驗的基準。
各國試驗標準規定的壓差并不一致,美國ANSI/ASTM、D773、FS191/5450及日本的JISL1096規定為 127.4Pa(約13mm水柱);法國NF G07-111規定為196Pa(約20mm水柱);德國DIN53887規定服裝織物為100Pa(10mm水柱)、降落傘織物為160Pa(16mm水柱)、過濾織物及工業用織物為200Pa(20mm水柱);英國BS5636規定為98Pa(約10mm水柱);ISO9237規定與德國相同;我國原標準GB 5453-85與美國相同;新標準則與ISO相同。
由于各試驗標準規定的壓差并不一致,為便于換算我國制定了FZ/T01072-1999 不同壓差條件下織物透氣量的換算方法(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 。
對不同壓差條件下測得的透氣率按下列公式換算:
QM=QN·KT (5)
式中:ΔPM——織物兩面壓差為M mmH2O (M=3~19);
ΔPN——織物兩面壓差為N mmH2O (N=3~19);
QM——ΔPM條件下的透氣率,L/m2·s ;
QM——ΔPN條件下的透氣率,L/m2·s ;
KT——換算系數;
b——冪指數(織物流量曲線)
根據試驗,b值取決于織物的類別與組織并同組織本身的透氣率有關,如下表所示。
類 別 |
品 名 |
組 織 |
b 值 |
棉布類 |
原色、本色、染色平布 |
平紋 |
b=1.3554-0.0926InQ5 |
錦絲綢類 |
錦絲綢 |
小花紋 |
b=1.0876-0.0791InQ5 |
錦絲及錦絲66綢 |
斜紋、1/2斜 |
b=1.4517-0.1285InQ5 |
|
錦絲綢 |
平紋、平紋格 |
b=1.2614-0.1006InQ5 |
注:Q5代表織物兩面壓差為5mmH2O條件下的透氣率。
結論
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。從物理意義講“透氣率”比“透氣量”更為確切。“透氣量”容易與透過試樣的氣體流量混淆,“透氣率”則更符合各個標準的定義。