一、坩埚拉丝工艺过程

如图2-5所为玻璃纤维坩埚拉丝示意图。制好的玻璃球，经热水清洗、去污和挑选后，装入料
斗，由加球机送至坩埚内。

    坩埚通过电流发热熔化玻璃球，并使坩埚内的玻璃液保持所要求的温度和液面高度。玻璃液借助自重，从埚身底部漏板上的漏孔中稳定地流出，形成液滴。操作工用玻璃棒将液滴引下成丝，集成一束，经过集束轮（浸润槽），使丝束涂上浸润剂，绕在高速旋转的绕丝筒上，然后将丝束放入排线轮内，旋转的排线轮使丝束按照所要求的卷绕结构，有规律地卷绕在绕丝筒上。在卷绕过程中，排线轮逐渐后移，使原丝布满丝筒。当丝筒绕满后取下，即成为玻璃纤维原丝。
二、坩埚、浸润轮和绕丝筒的相对位置
各生产厂的具体工艺位置尺寸大同小异，图2-6示出一个工艺位置尺寸实例。拉丝工艺
相对位置很重要，其要点如下：
（1）从侧面看，坩埚、浸润槽、绕丝筒的中心线尽可能地放在同一条中心线上，见2-6（b）所示。

（2）要尽可能减少!角和"角的角度，亦即减少玻璃丝对浸润槽的包角，以减少玻璃丝在浸润槽上的摩擦，减少玻璃丝上的张力，并减少漏板左端和右端玻璃丝的张力差，这样可减少断丝，使拉丝作业比较稳定。

α角永远大于β角，否则左侧的玻璃丝便碰不到浸润槽，无法被浸润剂浸润，亦不能完
全集束。所以先要设法先减小α角，其方法一般是：
（1）提高漏板高度，即提高作业线高度，或适当降低浸润槽，以加大漏板至浸润槽的间距。
（2）总漏孔数不变，增加漏孔排数，缩短漏板长度。

（3）玻璃丝通过排线轮的部位，应在排线轮轴与排线轮边缘间的中心位置，这样既不容易
缠轴，也不容易跳出排线轮。
（4）排线轮在上丝时，弹出的前位置，应比线丝筒端部缩进10~15mm，便于上丝。
三、拉丝工艺参数
拉丝工艺参数不是一成不变的，随着生产技术的发展，许多原有的工艺参数指标不断变更。目前各厂生产工艺参数也不尽相同。
表2-1表2-2 是全铂坩埚和代铂坩埚拉丝工艺参数举例，供参考。
四、主要参数的相互关系
玻璃纤维的拉丝过程，是一个传质，传热和张力变化的过程，又具体地表现着诸工艺参数的相互变量关系。为了不断提高拉丝水平，稳定拉丝作业，对分析研究影响拉丝工艺的几个主要因素及其相互关系，是十分必要的。
（一）原丝细度
   原丝细度是衡量产品质量好坏的重要标志，科学地选择和调整工艺参数，其目的就在于保证原丝号数等质量指标。
   表示玻璃纤维原丝细度的方法有很多种，我国规定用公制号数（线密度）表示，代替以往常用的公制支数表示法。
   公制号数就是拉1000M 长的原丝，有多少克重就是多少号，以tex 为单位。一般生产的连
续玻璃纤维有许多不同的号数，常用的如：64tex、36tex等.

   每根原丝有许多根单丝集束而成，根据所用坩埚孔不同，原丝可由50 根、100 根、200根、
400根、600根、800根或更多的单丝组成。单丝根数和单丝直径对原丝细度和原丝强度有很大
影响。原丝细度、单丝根数及单丝直径关系式如下所示：

（二）漏孔直径
坩埚加工好后，漏嘴的直径也就定了，在生产当中，漏孔直径是不能调节的。所以在选定
漏孔直径时，要慎重，制造漏嘴时要求精密。漏孔直径对流量、张力和单纤维直径的影响很大，
漏孔直径加大，流量就要增加，拉丝张力变大，纤维直径也粗了。
单纤维直径与漏孔直径的平方成正比，因此，对号数的影响是! 次方关系，也就是说，漏孔
直径稍为大一点，号数就增加很多，所以，在制造铂金坩埚时，孔径公差是" #$#%&&，要求很
严。
在不同液面高度，不同漏板温度条件下，采用不同直径的漏孔，可以拉出相同号数的原丝。
从直径稍大的漏孔中拉丝，牵伸比大，拉丝张力也大一些，所以用高液面小孔径比低液面稍大
孔径要好拉一些，当然过小，冷却度增加，也是不适宜的。
漏嘴长度影响也很大，如液面高度、拉丝速度、漏板温度等条件不变，漏嘴稍长一些，流量
就减少，这是因为漏嘴的阻力和冷却程度加大之故。漏嘴长度与流量成反比关系。
（三）液面高度
玻璃液面加高，流量增加，纤维直径变粗，号数变大。反之液面降低，则号数减少。因此，
坩埚内液面高度波动，就要引起原丝号数的波动。
液面升高，纤维张力增大，但同时纤维直径也增大，拉伸程度相应减小，故纤维的内应力基
本保持不变。
液面高度对号数的影响是’(! 次方正比关系，在生产中一般不经常调整液面高度。
采用高液面拉丝，坩埚热容量大，冷玻璃对漏板温度影响小，玻璃液的热均匀性好。目前
我国各厂广泛采用代铂炉和池窑拉丝，均可在节省铂金基础上，把液面提高到200~300mm，对于稳定拉丝作业有很大好处。当然，过高的液面，会浪费电能或燃料，也是不适宜的。
（四）拉线速度
在相同的玻璃成分、液面、孔径、温度条件下，流量是固定不变的。因此，拉丝速度加快，纤维直径就细，原丝号数降低。同时，拉丝张力提高，拉丝速度降低，纤维直径变粗，原丝号数提高。
拉丝速度与纤维直径的平方成反比，用公式表示，即：

（五）漏板温度
温度对纤维号数影响很大。温度升高，玻璃液粘度减小，流量增大，原丝号数提高。拉丝是靠玻璃液在一定高温范围内，即粘度范围内，才能正常进行拉丝，低于或高于这个范围，都不能顺利地拉丝。太稀，使漏嘴锥体不稳定，后形成不连续的液滴而断丝；高于此粘度范围，玻璃液太稠，拉丝
张力过大造成断丝。因此在拉丝生产过程中，漏板各处温度要均匀，还要精密控制漏板温度，严格控制各漏嘴处的玻璃粘度一致，以保证流量的稳定，即原丝号数的稳定。

因此，高速拉丝时，张力较大。但张力再大也超不过玻璃纤维低强力的! 0 8。如果工艺
制度正常，不会由于张力大，而把已经成型的玻璃纤维拉断。
（2）在成型温度范围内，漏板温度高一些，玻璃粘度小一些，张力也小。因此，一般多在拉
丝温度范围内偏高一侧进行拉丝。
（3）采用高液面小孔径比低液面大孔径拉同一直径的纤维，拉伸比要小一些，张力也小一
些。
（4）液面高，纤维直径粗，张力增大，但与纤维内应力无关。纤维内承受的应力与张力的关
系如下：

高速拉丝是增产的有效措施，但张力会增加，因此采用提高漏板温度、对丝根进行强制冷
却、加高液面、采用较小孔径的办法，可以抵消部分增加的张力，这就是简称的“三高一小”的拉丝作业方法。

（七）主要参数对作业的影响
在拉丝生产过程中，漏板温度T、拉丝速度v、玻璃液面高度H、漏嘴孔径D及孔长等，是
影响拉丝工艺的主要因素。彼此相互联系，又相互影响。从成型工艺参数对玻璃液面流量、单丝直径和原丝号的影响程度来看，漏嘴孔径和温度的影响较为显著；拉丝速度和液面高度均有一定的影响。
各主要工艺参数对玻璃流量Q、单纤维直径d 和原丝号数Nt的影响，可归纳如下：

（三）拉丝理论产量计算
在连续拉丝过程中，假定无断头、不停车，原丝号数或支数正符合标准，一台坩埚每小时能
拉制的原丝量，称为理论产量。