為了進(jìn)一步認(rèn)識(shí)和提高這項(xiàng)工藝，試驗(yàn)期間進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定和記錄，其中包括在不同成形條件下成形氣流的溫度、速度分布，工藝參數(shù)變化對(duì)成纖狀態(tài)及棉質(zhì)量的影響，通過(guò)以下工作，進(jìn)一步幫助我們認(rèn)識(shí)了熔體在變形過(guò)程中外界條件的配合與離心玻璃棉質(zhì)量的關(guān)系。
由試驗(yàn)觀察及測(cè)得數(shù)據(jù)對(duì)棉成形作以下分析:離心噴吹法制造玻璃棉時(shí)，熔體細(xì)流由離心器壁甩出以后，立即進(jìn)入燃?xì)饬髦?，高溫高速的燃?xì)饬?，將能量傳遞給熔體流股，增大了表面能的熔體流股以毫秒一米的速度迅速牽伸為4～8微米的纖維。根據(jù)試驗(yàn)玻璃的粘度特性及其所在的溫度范圍，可以把熔體在這種條件下的牽伸變形過(guò)程分成三個(gè)階段進(jìn)行分析:
第一階段:熔體離開離心器小孔，水平運(yùn)動(dòng)，這一段也可以稱為絲根區(qū)。
第二階段:熔體流改變方向以后，受到氣流的牽伸，直至其粘度達(dá)到107泊以后，拉伸過(guò)程終止，這也可稱為高速變形區(qū)。
第三階段:固體化的纖維，向下運(yùn)動(dòng)，粘度繼續(xù)增大，直至達(dá)到脆性固體狀纖維。
在第一階段，由于離心器運(yùn)轉(zhuǎn)給予熔體質(zhì)點(diǎn)動(dòng)能，使離開離心器孔的熔體，繼續(xù)維持水平運(yùn)動(dòng)，直至與噴吹燃?xì)饬飨嘤?，在燃?xì)饬鲃?dòng)壓作用下，改變運(yùn)動(dòng)方向。
在測(cè)定條件下，這段距離在2-7.4毫米范圍內(nèi)。數(shù)據(jù)表明，在離心器下沿，燃?xì)饬魉俣纫呀?jīng)衰減，所以熔體流水平移動(dòng)距離加長(zhǎng)。
比較不同條件下拍攝的照片，可以知道玻璃液流覺(jué)相同，燃?xì)饬鳒囟?、速度不同時(shí)這個(gè)距離的數(shù)值不同。
在第二階段，是纖維成形的關(guān)鍵階段。在這個(gè)階段的區(qū)間內(nèi)，攜帶較高能量的燃?xì)饬髋c熔體流相遇以后，進(jìn)行能量交換，熔體溫度升高，粘度降低到103~104泊范圍，在與氣流的相對(duì)運(yùn)動(dòng)中，得到牽伸。
由于燃?xì)饬鲗?duì)熔體流股的加熱作用，會(huì)造成流股徑向的內(nèi)外溫差，并由此產(chǎn)生粘度差，又由于作用于流股表面的牽伸力的作用，使這種牽伸在很大程度上變成各層間平行滑移，我們知道，使玻璃流動(dòng)的活化能、高溫?cái)?shù)值小千低溫?cái)?shù)值，所以這個(gè)溫度差也導(dǎo)致層間滑移的速度差，而且，外層速度較大。
由此也可以看出，具有不同粘度特性的玻璃，即使給以同樣的牽伸外力，也不會(huì)得到同樣的牽伸效果。
沿纖維軸向的牽伸，則由于位移后溫度的下降而粘度加大，使?fàn)可旒铀俣瘸蔀樨?fù)值，這樣的牽伸過(guò)程，直至達(dá)到熔體軟化溫度107泊為止，試驗(yàn)玻璃這個(gè)溫度為687℃。
在這個(gè)區(qū)域內(nèi)，由于火焰對(duì)流股加熱的不均勻性，造成了纖維長(zhǎng)度上的密度差和速度差以及纖維表面結(jié)構(gòu)上的差異，這就造成了纖維固化后的彎曲和隱藏下來(lái)的缺陷，并導(dǎo)致以后纖維強(qiáng)度的降低。
棉纖維的牽伸過(guò)程與機(jī)械拉絲不同，是有自由端的牽伸，由于牽伸的速度取決于外力作用，而在棉牽伸過(guò)程中，由于斷裂和方向的改變，使作用的外力不是恒定的。在成形過(guò)程中，熔體細(xì)流的脈動(dòng)和牽伸力的變化是造成吹制纖維長(zhǎng)度方向上直徑不均勻的主要因素。
根據(jù)以上分析及氣體動(dòng)力學(xué)原理，我們提出了提高局部溫度和增加輔助氣流等強(qiáng)化纖維化過(guò)程、提高纖維質(zhì)量的辦法。
在纖維成形的第三階段，玻璃熔體粘度達(dá)到107泊以上，直至達(dá)到脆性固體。在這個(gè)區(qū)域內(nèi)的前一段，彎曲了的纖維還未達(dá)到脆性固化狀態(tài)，所以，在這個(gè)區(qū)域內(nèi)收集到的棉纖維，還可以隨接收物的形狀而定形。隨著位置的下移，在誘導(dǎo)氣流影響下，氣流的溫度、速度繼續(xù)下降，直至纖維完全固化定形。在沉降室的上口，中心部位最高溫度為345℃，外側(cè)為75℃，在這個(gè)溫度下，離心玻璃棉纖維完全固化定形了。
