有學(xué)者認(rèn)為,纖維成型過程是一個(gè)很復(fù)雜的物理過程,也包括化學(xué)過程。纖維成型涉及黏性流體在毛細(xì)管內(nèi)的流動(dòng)規(guī)律,涉及到黏性流體被牽伸時(shí)的張力與穩(wěn)定性問題,涉及到周圍介質(zhì)被牽伸的細(xì)流體的冷卻問題,而所有這些問題又都和玻璃溶體的流變性能有關(guān)。
也有學(xué)者認(rèn)為,纖維過程是一個(gè)傳質(zhì)、傳熱和克服各種力的平衡的運(yùn)動(dòng)。玻璃液從漏嘴流出時(shí),進(jìn)入氣體空間過程中,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(nèi)摩擦力和形成新表面時(shí)的表面張力拉伸變形成纖維。
當(dāng)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(dāng)漏嘴出口的玻璃液在拉絲機(jī)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纖維成型區(qū)。
通常認(rèn)為,正確的絲根幾何形狀是以玻璃液形成了又內(nèi)凹的彎曲表面的倒錐形為宜。絲根的長度與形狀和玻璃的化學(xué)組成、玻璃溫度黏度曲線、單絲直徑、絲根周圍的介質(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程。從廣義來講纖維成型和玻璃成分設(shè)計(jì)、玻璃原料質(zhì)量控制、窯爐或坩堝機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)、玻璃熔制或球法拉絲的玻璃球二次熔化、漏板結(jié)構(gòu)、拉絲成型區(qū)的氣流控制、漏板溫度場條件、拉絲工藝佈置、拉絲速度等密切相關(guān)。
應(yīng)該說纖維成型是個(gè)大的系統(tǒng)工程。