有學(xué)者認為,纖維成型過(guò)程是一個(gè)很復雜的物理過(guò)程,也包括化學(xué)過(guò)程。纖維成型涉及黏性流體在毛細管內的流動(dòng)規律,涉及到黏性流體被牽伸時(shí)的張力與穩定性問(wèn)題,涉及到周?chē)橘|(zhì)被牽伸的細流體的冷卻問(wèn)題,而所有這些問(wèn)題又都和玻璃溶體的流變性能有關(guān)。
也有學(xué)者認為,纖維過(guò)程是一個(gè)傳質(zhì)、傳熱和克服各種力的平衡的運動(dòng)。玻璃液從漏嘴流出時(shí),進(jìn)入氣體空間過(guò)程中,溫度急劇降低、黏度急速變化,同時(shí)在拉引力的作用下,克服玻璃液的內摩擦力和形成新表面時(shí)的表面張力拉伸變形成纖維。
當玻璃液從漏嘴流出,在適宜的溫度黏度條件下形成液滴,液滴呈半圓球形。玻璃液在溫度過(guò)高黏度太小時(shí)則形不成液滴而形成的是液流,液流很難使纖維成型。相反玻璃液在溫度過(guò)低黏度太大時(shí),玻璃液逸出漏嘴時(shí)則非常困難,逸出漏嘴的玻璃體呈圓柱形或其他異常形狀,這對纖維成型也非常不利。
當漏嘴出口的玻璃液在拉絲機拉引力的作用時(shí),液滴形成了絲根。從漏嘴出口到纖維截面不變的這段距離叫絲根或稱(chēng)纖維成型區。
通常認為,正確的絲根幾何形狀是以玻璃液形成了又內凹的彎曲表面的倒錐形為宜。絲根的長(cháng)度與形狀和玻璃的化學(xué)組成、玻璃溫度黏度曲線(xiàn)、單絲直徑、絲根周?chē)慕橘|(zhì)條件等相關(guān)。
從某種意義上講,上面敘述的是狹義的纖維成型過(guò)程。從廣義來(lái)講纖維成型和玻璃成分設計、玻璃原料質(zhì)量控制、窯爐或坩堝機構設計、玻璃熔制或球法拉絲的玻璃球二次熔化、漏板結構、拉絲成型區的氣流控制、漏板溫度場(chǎng)條件、拉絲工藝佈置、拉絲速度等密切相關(guān)。
應該說(shuō)纖維成型是個(gè)大的系統工程。