織物透氣量儀參數和實驗原理分析
2025年09月01日 11:34:24
來源：上海泛標紡織品檢測技術有限公司 >> 進入該公司展臺
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織物透氣量儀參數和實驗原理分析
氣體分子通過織物的性能稱為織物的透氣性，是織物透通性中最基本的性能。透氣性影響織物的穿著舒適性，如隔熱、保暖、透通、涼快。影響織物的使用性能，如降落傘、安全氣囊、船帆、熱氣球、熱氣艇等的密閉與透氣的有效性。因此，對織物透氣性的認識和表征極為重要。
一、織物的透氣性及其表征
織物的透氣性是織物透通性的一種，反映織物對氣體“ 粒子”導通傳遞的性能。織物的透氣性常以透氣率表示，它是指一定壓力差條件下，在單位時間內通過織物單位面積的空氣量。
二、影響織物透氣性的因素
1、織物結構
當織物的緊度保持不變，織物的透氣率隨著經緯紗排列密度的增加或紗線密度的增加而降低。在一定范圍內，紗線的捻度增加，紗線的直徑和緊度降低，則織物的透氣性增強。從織物的組織方面，在相同的排列密度和緊度的條件下，透氣性強弱排序為平紋＜斜紋＜緞紋＜多孔組織。體積分數越大的織物，透氣性越差。
2、纖維性質及紗線結構
纖維的回潮率對透氣性有明顯影響。如毛織物隨回潮率的增加，透氣性顯著下降，是由于纖維徑向膨脹的結果。大多數異形纖維織物比圓形截面纖維織物具有較好的透氣性。纖維表面形狀和截面形態，都會因形態的阻擋物和比表面機的增加，導致氣流流動的阻力增大。故纖維越短，剛性越大，產品毛羽概率越大，形成的阻擋和通道變化越多，故透氣性越差。
紗線的結構越緊密，紗線內通透越小，而紗線間的通透越大。紗的捻度與光潔對通透有利。
3、環境條件
當溫度一定時，織物透氣量隨相對濕度的增加呈下降趨勢。這是由于纖維吸濕膨脹使織物內部空隙減小，且部分水分會堵塞通道。
當相對濕度一定時，織物的透氣量隨環境溫度的升高而增加。因為當環境溫度升高，一方面使氣體分子的熱運動加劇，導致分子的擴散，使透通能力增強。另一方面織物整體的熱膨脹，使織物的透通性的得到改善。
當溫度和相對濕度不變時，織物兩面的氣壓差的變化也會影響織物的通氣率，并且是非線性的。因為氣壓差越大，通過織物孔隙的空氣流速越快，所產生的氣阻越大，一方面會引起織物的彎曲變形，產生伸長，增加孔洞，另一方面-會壓縮纖維集合體的狀態和排列，導致孔洞減小、織物密度增加。這兩者對透氣率的影響是相反的，因此在實際測量的過程中應確定一干擾小的氣壓差，作為恒定的測試條件。
三、織物透氣性的測試標準
1、概述：目前常用于透氣性測試的標準有：ASTM D737《紡織品透氣性測試方法》，ISO 9237《紡織品織物透氣性測試方法》，GB/T 5453《紡織品織物透氣性的測試》和JIS L1096《紡織品透氣性測試方法》。
JIS L1096分為A法和B法，A法采用弗雷澤型透氣度測試儀，壓差為125Pa測量5次取平均值；B法采用格利型透氣度測試儀，測量特定壓差下300ml空氣透過織物所用的時間。透氣率用時間來表達，單位為s，此法適用于毛織物。由于JIS L1096需要采用特定的儀器，因而在日常品質檢測中并不常用。
各標準之間的試驗條件對比如下表：
| 測試標準 | 測試面積 | 試驗壓強 | 單位 |
| AFNOR G07-111 | 20 cm2 or 50 cm2 | 196 Pa | l/m2/s |
| ASTM D 737 | 38 cm2 | 125 Pa | cfm |
| ASTM D 3574 | 25 cm2 | 125 Pa | dm3/s |
| BS 5636 | 5 cm2 | 98 Pa | cm3/cm2/s |
| DIN 53887 | 20 cm2 | 200/160/100 Pa | l/m2/s or l/dm2/min |
| EDANA 140.1 | 20 cm2 or 50 cm2 | 196 Pa | l/m2/s |
| EN ISO 7231 | 25 cm2 | 125 Pa | dm3/s |
| EN ISO 9237 | 20 cm2 | 200/100 Pa | dm3/s |
| JIS L 1096-A | 38 cm2 | 125 Pa | cm3/cm2/s |
| TAPPI T 251 | 20 cm2 or 38 cm2 | 125 Pa | cfm or cm3/cm2/s |
| GB/T 5453 | 20 cm2 | 100Pa,200Pa | dm3/min(L/min) |
2、測試原理：
織物透氣儀由腔Ⅰ，腔Ⅱ和排氣風扇組成。（元件上可做改動，但必須使織物的正反兩面產生壓差）。當排風扇轉動時，空氣會透過織物進入各腔內。腔Ⅰ，腔Ⅱ之前有一圓孔，空氣通過時會使兩個腔產生一個壓差，可由壓差計2讀的。試樣兩面的壓差可由壓差計1讀取。
壓力計1的壓差一定的情況下，通過織物試樣的流體流量與氣孔直徑的平方成正比，且與壓力計2中的壓差有一定關系。當已知氣體孔徑和壓差時，便可計算出通過織物空氣流量。
實際的儀器設計中可以略去腔Ⅱ，這一種測試原理圖可參見ASTM D3574《軟質泡沫聚合材料的標準測試方法》。儀器由壓力計（或壓差計）、空氣流量計、鼓風機、真空箱及電壓控制裝置組成。
四、織物透氣性的測試儀器——Gellowen G021 透氣性測試儀
Gellowen G021透氣性測試儀用于所有平面材料和泡沫塑料板的透氣率測試。測試范圍包括紙張、安全氣囊、無紡布等。試驗時織物被測試頭夾住并壓在夾緊臂下，夾緊臂壓下時自動啟動正空泵，儀器按照之前設定的參數進行試驗。與儀器相關的具體信息如下。
1、符合標準：BS 5636 ，JIS L1096-A，DIN 53887，ASTM D737，ASTM D3574，EN ISO 9237，GB/T 5453，EDANA 140.2，TAPPI T251，EDANA 140.1，ASTM D737，AFNOR G07-111，ISO 7231等
2、適用范圍：測量紡織、服裝、無紡布等多種材料的透氣性；織物被壓在選定好的測試頭上，儀器產生持續的氣流通過試樣，并在試樣兩面產生一定的壓差，極短時間內，系統自動計算出試樣的透氣率。
3、技術參數
1°測試頭面積：5cm2、20cm2、25cm2、38cm2、50cm2、100cm2；
2°測試模式：自動；
3°測試壓力：10-3000Pa；
4°氣流：0.1-40，000mm/s（5cm?）；
5°測試時間：5-50秒；
6°停止時間：3秒；
7°總測試時間：10-58秒；
8°最小壓力：1pa；
9°壓力：3000pa；
10°精確度：±2%；
11°測量單位：mm/s，cfm，cm3/cm2/s，l/m2/s，l/dm2/min，m3/m2/min 和m3/m2/h；
12°數據接口：RS232C，異步，雙向作用；
13°壓力系統可自動檢測氣壓的范圍，并可測試大面積樣品；
14°功能強大具有消聲裝置的抽吸泵；
15°儀器可自動探測測試頭面積、自動選定測試孔大小、自動控制風機抽力大小；
16°具有自編程功能，客戶可根據需要自己編寫程序；
17°具備氣流初調及細調開關，自動切換，全封閉管道設計，漏氣量小于0.1 l/m2/s 。
18°配有校準測試板
（4）儀器的維護及保養
1°清潔過濾網罩：打開筒體的門，直接拿出過濾網罩，用壓縮空氣清潔過濾網罩或用濕潤的棉布逐漸擦干凈。
2°裝上過濾網罩：重新安裝清潔后的過濾網罩。
3°清潔壓緊圈、定值圈和各種噴嘴，密封圈。
4°放置防塵布：次測試完成后，關閉儀器的電源開關，并用干凈的布蓋住壓緊圈、定值圈等測試區域。
五、結語
透氣性是織物透通性的重要組成部分。織物的透氣性能實質上與織物中纖維間的空隙大小有關。對于不同用途的面料，要求其不同的透氣性能。例如汽車安全囊的要求其具有較好的包裹氣體的能力，而夏季服裝面料則具備良好的透氣率以保證人體的舒適性。關于織物透氣性能的測試標準眾多，標準之間根據測試面積的大小，壓強值而存在細微的差異，試驗者應嚴格按照規定進行試驗。目前市面上的透氣性測試儀器已具備各個標準兼容的優勢，其中Gellowen G021透氣率測試儀幾乎涵蓋所有的測試標準，測試壓強、測試單位可自由設置。
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