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“透氣量”和“透氣率”
時(shí)間：2019-05-13 02:34
關(guān)于“透氣量”和“透氣率”發(fā)表在《紡織標(biāo)準(zhǔn)與計(jì)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?yàn)槟撤N織物透氣性能測試儀上有“透氣量/透氣率”兩種指標(biāo)。殊不知“透氣量”和“透氣率”是一回事，只是在不同的標(biāo)準(zhǔn)和書籍上的叫法不同而已。
出現(xiàn)以上情況是由于對“透氣量”和“透氣率”這一織物透氣性指標(biāo)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(chǎn)儀器最早出現(xiàn)的是“中/低壓織物透氣量儀”它的測試指標(biāo)中采用“透氣量”一詞，后來國家方法標(biāo)準(zhǔn)“GB 5453－85織物透氣性試驗(yàn)方法”也沿用了這個(gè)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(shù)”等等，一些外文資料也作如此翻譯。
國家方法標(biāo)準(zhǔn)“GB 5453－85織物透氣性試驗(yàn)方法”修訂時(shí)，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(shù)內(nèi)容上與ISO 9237－1995（E）等效。將透氣性指標(biāo)由“透氣量”改為“透氣率”。透氣性指標(biāo)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(jì)算公式都相同。
國家方法標(biāo)準(zhǔn)“GB 5453－85織物透氣性試驗(yàn)方法”修訂時(shí)，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(shù)內(nèi)容上與ISO 9237－1995（E）等效。將透氣性指標(biāo)由“透氣量”改為“透氣率”。透氣性指標(biāo)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(jì)算公式都相同。
2、各文獻(xiàn)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(guī)定的壓差下，單位時(shí)間內(nèi)，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(shù)”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(xí)慣上用透氣量表示，即織物兩面在規(guī)定的壓差下，單位時(shí)間內(nèi)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(guī)定的試驗(yàn)面積、壓降和時(shí)間條件下，氣流垂直通過試樣的速度。用下式計(jì)算透氣率R，用每秒毫米表示
[圖片]×167 (1)
式中：[圖片]—氣流的算數(shù)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(shù)；
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(guī)定的試驗(yàn)面積、壓降和時(shí)間條件下，氣流垂直通過試樣的速率表示。按公式(2)或(3)計(jì)算透氣率R，結(jié)果按GB8170修約至測量范圍的2％。
[圖片]×167（mm/s） (2) 或 [圖片]×0.167（m/s） (3)
式中：[圖片]—平均氣流量，dm3/min（L/min）；A—試驗(yàn)面積，cm2；167—由dm3/（cm2·min）換算成mm/s的換算系數(shù)；0.167—由dm3/（cm2·min）換算成m/s的換算系數(shù)；
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(shí)質(zhì)相同。但是各標(biāo)準(zhǔn)中所規(guī)定的壓差及試驗(yàn)面積是有區(qū)別的。
[圖片]×167 (1)
式中：[圖片]—氣流的算數(shù)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(shù)；
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(guī)定的試驗(yàn)面積、壓降和時(shí)間條件下，氣流垂直通過試樣的速率表示。按公式(2)或(3)計(jì)算透氣率R，結(jié)果按GB8170修約至測量范圍的2％。
[圖片]×167（mm/s） (2) 或 [圖片]×0.167（m/s） (3)
式中：[圖片]—平均氣流量，dm3/min（L/min）；A—試驗(yàn)面積，cm2；167—由dm3/（cm2·min）換算成mm/s的換算系數(shù)；0.167—由dm3/（cm2·min）換算成m/s的換算系數(shù)；
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(shí)質(zhì)相同。但是各標(biāo)準(zhǔn)中所規(guī)定的壓差及試驗(yàn)面積是有區(qū)別的。
3、各標(biāo)準(zhǔn)中所規(guī)定的壓差及試驗(yàn)面積的區(qū)別及換算壓差是空氣賴以流動(dòng)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(chǎn)生流動(dòng)?？椢锿笟饴什⒉慌c織物兩側(cè)壓差成線性關(guān)系。一般可用下列冪函數(shù)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(shù)a、b、c與原料的類別、織物的組織結(jié)構(gòu)、工藝參數(shù)及后整理等因素有關(guān)。
由于織物透氣率并不與織物兩側(cè)壓差成線性關(guān)系，因此透氣率試驗(yàn)應(yīng)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(yàn)工作量太大。實(shí)用的做法是規(guī)定固定壓差作為透氣率試驗(yàn)的基準(zhǔn)。各國試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的壓差并不一致，美國ANSI/ASTM、D773、FS191/5450及日本的JISL1096規(guī)定為127.4Pa（約13mm水柱）；法國NF G07－111規(guī)定為196Pa（約20mm水柱）；德國DIN53887規(guī)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(yè)用織物為200Pa（20mm水柱）；英國BS5636規(guī)定為98Pa（約10mm水柱）；ISO9237規(guī)定與德國相同；我國原標(biāo)準(zhǔn)GB 5453－85與美國相同；新標(biāo)準(zhǔn)則與ISO相同。由于各試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)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(yè)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)
[圖片] (6)
由于織物透氣率并不與織物兩側(cè)壓差成線性關(guān)系，因此透氣率試驗(yàn)應(yīng)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(yàn)工作量太大。實(shí)用的做法是規(guī)定固定壓差作為透氣率試驗(yàn)的基準(zhǔn)。各國試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的壓差并不一致，美國ANSI/ASTM、D773、FS191/5450及日本的JISL1096規(guī)定為127.4Pa（約13mm水柱）；法國NF G07－111規(guī)定為196Pa（約20mm水柱）；德國DIN53887規(guī)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(yè)用織物為200Pa（20mm水柱）；英國BS5636規(guī)定為98Pa（約10mm水柱）；ISO9237規(guī)定與德國相同；我國原標(biāo)準(zhǔn)GB 5453－85與美國相同；新標(biāo)準(zhǔn)則與ISO相同。由于各試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)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(yè)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)
[圖片] (6)
式中：ΔPM——織物兩面壓差為MmmH2O（M=3～19）ΔPN——織物兩面壓差為NmmH2O（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(shù)；b——冪指數(shù)（織物流量曲線），根據(jù)試驗(yàn)，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(guān)，如下所示：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(jié)論透氣性指標(biāo)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(jì)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(gè)標(biāo)準(zhǔn)的定義。
