玻璃成分的稳定性

如果在连续生产中，玻璃液或玻璃球的成分随时间(逐班或逐日)变化太大，即使玻璃中上述三种缺陷都很少，同样会给拉丝作业带来危害。正因为如此，在管理比较好的工厂中，总是注意按照玻璃球的生产日期顺序使用玻璃球。用池窑拉丝工艺时，这个问题不那么尖锐，但是也不能允许成分波动太大。因此，无论是生产玻璃球，还是用池窑拉丝方法直接生产纤维，都必须对玻璃成分的变化加以控制。

生产控制要求,被控制指标的检测方法要简单、快速，而且还要具有可信的鉴别能力，就是说测试方法的准确度和精度都能满足生产技术的要求。

对于玻璃成分变化的生产控制而言，化学分析方法已被淘汰。因为用化学分析方法作一次玻璃成分全分析，需要50h左右时间，而且精度也不满足现代生产技术的要求。例如，现代化生产中，要求玻璃中 Si0₂含量的波动小于0.10%，而分析Si0₂的精度只有0.25%，就不能用。现在国际上普遍采用测定玻璃的物理性能来控制玻璃成分的变化，主要是测定玻璃的软化点温度或测定玻璃的密度。因为对于一定成分的玻璃，其中氧化物组成含量的小量变化对密度或软化点等物理性能的影响存在某一确定的关系，并且人们已做了大量工作，对常用的玻璃，求出了这种关系的换算值，所以就可以通过这些物理量的变化反过来判断玻璃中可能发生的成分变化。这些物理量的测试方法简单、快速，而且分辨能力很高。例如密度测试仪在正确使用时，可以可靠地分辨出0.0003g/cm³的密度变化，它相当于钠钙硅玻璃中Si0₂含量的波动量，约为0.03%。显然，这么小的波动用化学分析方法是分辨不出来的。有现代化配料车间的玻璃熔窑正常作业时，玻璃密度的日变化量可以控制在 0.0005g/cm³以内。用软化点方法的道理也是一样。这些方法在国际上已使用了多年，被证明是行之有效的方法。有关密度法和软化点方法的细节，请读者进一步阅读参考资料。

我国目前的玻璃球的成分变化情况，以C玻璃球为例，日密度变化达到0.0015g/cm³，有时甚至更大，更长时间的密度变化可达0.0050g/cm³以上，至于各厂C玻璃球彼此间的密度相差可达0.0100g/cm³以上。显然，这么大的密度变化对拉丝作业是不利的。

玻璃成分波动的最主要原因在原料车间。配合料中各种原料称量不准；原料中水分含量控制不严，原料成分波动控制不严，原料粒度差异过大以及配合料混合的均匀性不好，都直接造成玻璃成分的波动。玻璃熔窑的作业情况也有一定影响。例如配合料投入窑中后的飞扬损失太大就会造成玻璃成分的波动。对于无碱铝硼硅酸盐玻璃来说，从投料到熔制和澄清，如果不控制好B₂0₃的挥发量，玻璃成分的波动也是很可观的。

如何根据所测得的物理量(如密度或软化点)去有效地控制玻璃成分的波动，国际上都采用质量控制图方法。这种方法的统计原理和建图的方法在一般的数理统计和质量控制书籍中都有详细介绍。Ghering曾用这个方法，结合玻璃的生产作了非常深入而广泛的研究。