CN110769992A - 造团粒气体引导件 - Google Patents

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Abstract

如可与本文的一个或多个实施例一致地实施的，使用下游气体导管内的层流气流形成聚合物团粒。气体通道将气体引导到聚合物挤出心轴的出口，聚合物熔体经由该出口被挤出。下游气体导管远离聚合物挤出心轴的出口延伸，并且沿着从挤出心轴延伸的聚合物熔体并在下游气体导管内提供层流气流。使用这种方法，可以沿聚合物熔体的初始部分保持层流，并用于控制随后从其形成的团粒。

Description

造团粒气体引导件
技术领域
本公开的各方面总体上涉及造粒，并且更具体地涉及使用气体导管产生聚合物团粒。
背景技术
聚合物基团粒可用于多种应用。具体地，在聚合物加工领域中，粉末和微团粒(例如，具有小于2mm、50微米或更小的横截面)的需求不断增加。例如，具有受控的尺寸、几何形状、尺寸分布和形态的聚合物微团粒或粉末可用于使用微注射模制工艺、烧结工艺和其它工艺的零件的制造和性能。
尽管各种微团粒的需求不断增长，但以可期望的成本控制其尺寸和形状方面的微团粒性能一直具有挑战性。先前的方法实施起来成本很高，并且所得产品不足以满足某些需求。这些和其它问题对各种类型的微团粒的制造和实施具有挑战性。
发明内容
本公开的各个方面涉及形成基于聚合物的团粒。
根据一个或多个实施例，一种设备和/或方法涉及将气体引导到聚合物挤出心轴的出口的气体通道，以及远离该聚合物挤出心轴的出口延伸的下游气体导管。下游气体导管沿着从挤出喷嘴延伸并在下游气体导管内的聚合物熔体提供层流气流。在各种实施方式中，下游气体导管具有侧壁，该侧壁在平行于从聚合物挤出心轴挤出聚合物熔体所经由的方向上延伸。侧壁在平行于从挤出喷嘴延伸的聚合物熔体流的方向上引导来自气体通道的层流气体。
根据另一个实施例，一种设备包括通过挤出喷嘴挤出聚合物材料的聚合物挤出机以及与联接到该聚合物挤出机的气体喷嘴。气体喷嘴具有气体通道、下游气体导管和偏离挤出喷嘴的气体出口。下游气体导管从挤出喷嘴的出口延伸到气体出口，该气体喷嘴沿着从挤出喷嘴延伸的聚合物熔体在下游气体导管内提供层流。
一种或多种基于方法的实施例涉及如下。将具有气体通道、下游气体导管和气体出口的气体喷嘴联接到挤出喷嘴，气体出口偏离挤出喷嘴，并且下游气体导管远离挤出喷嘴的出口延伸到气体出口。在使用气体通道和下游气体导管以在下游气体导管内并沿着从挤出喷嘴延伸的聚合物熔体提供层流气流的同时，通过挤出喷嘴挤出聚合物熔体。
以上发明内容并不旨在描述本公开的每个实施例或每个实施方式。随后的附图和具体实施方式还更具体地例示了各种实施例。
附图说明
考虑到以下结合附图对各种实施例的详细描述，可以更完整地理解本公开的各方面，在附图中：
图1示出了根据一个或多个实施例的包括挤出机喷嘴和气体喷嘴的设备的剖视图；
图2示出了根据一个或多个实施例的包括挤出机喷嘴和气体喷嘴的另一个设备的剖视图；
图3示出了根据一个或多个实施例的包括挤出机喷嘴和气体喷嘴的另一个设备的剖视图；
图4示出了如可以根据一个或多个实施例实施的造微团粒设备；
图5示出了如可以根据一个或多个实施例实施的累积粒度分布图；
图6示出了如可以根据一个或多个实施例实施的长宽比的图；
图7示出了如可以根据一个或多个实施例实施的粒度的图；
图8示出了如可以根据一个或多个实施例实施的颗粒长宽比的图；
图9示出了三种不同的下游气体导管构造和长度的累积粒度分布；以及
图10示出了三种不同的下游气体导管构造和长度的累积长宽比。
尽管本公开的各种实施例服从修改和替代形式，但是其细节已经借助示例在附图中示出并且将被详细描述。然而，应当理解，意图不在于将本公开限制于所描述的具体实施例。与此相反，本发明意图是涵盖落入包括权利要求书限定方面的本公开范围内的所有修改、等同形式以及替代形式。
具体实施方式
本公开的各个方面涉及利用下游气体导管形成聚合物基团粒的方法和设备。尽管本公开不必如此限制，但是可以通过使用该上下文的示例的讨论来理解各个方面。
结合各种示例实施方式，喷嘴型部件构造成用于与挤出机一起实施，以提供用于被挤出的聚合物熔体的下游气体导管。下游气体导管从挤出机延伸，提供了气体可以沿着已挤出的聚合物熔体的一部分流动的区域。结合本文的一个或多个方面，已经认识/发现，可以设置/控制气体导管的尺寸，以便于将气流施加到聚合物熔体，以适合特定的应用，诸如设置有助于形成特定形态的团粒的层流和压力之类。因此，通过改变下游气体导管的尺寸，可以控制粒度和形状。
结合一个或多个实施例，进一步发现，通过利用从挤出机喷嘴延伸足够距离的下游气体导管，可以沿着聚合物熔体保持层流达到这样的距离，并用于在聚合物熔体中产生不均匀厚度。这种不均匀的厚度导致挤出的聚合物熔体上的表面不稳定性/波动，这也可以称为瑞利干扰(Rayleigh disturbances)。这样，可以相对于聚合物熔体离开挤出机喷嘴的点延迟湍流/开放喷射条件的开始。使用下游气体导管延迟湍流/开放喷射的开始，可以促进瑞利干扰的发展，这有利于控制团粒形成和挤出聚合物股线(strand)的破碎。喷嘴的尺寸可以用来调节施加到聚合物熔体的压力，并且长度也可以用来设定沿着聚合物熔体的层流量。因此在这方面可以控制团粒的尺寸和形状。对于关于聚合物挤出的一般信息，以及关于其中可以形成和使用瑞利干扰的方式的具体信息，可以参考题为“造微团粒的方法和设备(Method and Apparatus for Micropelletization)”的美国专利公开第2013/0234350号，其全文以参见的方式纳入本文。
在各种上下文中，下游气体导管的足够的距离/长度是这样的长度，该长度引起层流沿着聚合物熔体发生，使得在聚合物熔体暴露于湍流气流之前在导管内产生前述不均匀的厚度。下游气体导管的不充足的距离/长度是这样的长度，在该长度下，随着聚合物熔体离开导管，在聚合物熔体暴露于湍流空气之前，不能形成不均匀的厚度。
在更具体的实施方式中，具有挤出喷嘴的造微团粒模具具有零缩进(setback)构造，在挤出喷嘴的出口处具有额外的3mm长的下游气体导管，并且延伸穿过下游气体导管的气体喷嘴的出口。下游空气导管平行于从挤出喷嘴延伸的挤出的聚合物股线引导气流，在聚合物和空气相遇的区域中促进层流，并延迟开口喷射的形成。这促进了聚合物股线表面上的压力振荡，该压力振荡用于生成瑞利干扰，其引起聚合物股线在周期性位置处变窄。使用下游气体导管有助于控制造微团粒工艺；通过调整其长度和尺寸，可以控制团粒尺寸和长宽比。例如，可以通过增加下游气体导管的长度来减小粒度和颗粒长宽比。
使用各种方法来控制熔体破裂的位置和相应的小滴尺寸，以适合各种实施例。例如，可以控制气体导管直径、长度、气体速度、气体温度、聚合物熔体温度(或经由其挤出聚合物熔体的模具的相关温度)和聚合物熔体挤出速率中的一项或多项，以设定团粒的尺寸和形状，并控制熔体破裂的位置。例如，可以使用熔体强度和粘度来确定破裂后的颗粒的尺寸，并且可以使用聚合物材料的分子结构来影响破碎的发生。通过增加熔体的粘度，可以增加所得团粒的直径。下游气体导管可用于在熔体破裂最终实现的厚度减小的部分处使气体流动，该气体向聚合物熔体施加拖曳力并在其中引起偏差应力和/或应变硬化。
各种类型的基于聚合物的材料用于适合各种实施例。例如，各种实施例涉及挤出包括不同聚合物的掺合物的聚合物树脂。此外，如本文所述，可以选择聚合物的类型及其相对于挤出的、诸如脆性和表面张力之类的特性，以促进熔体破裂。对于聚合物造团粒的一般性讨论，以及对于根据本文所述的一个或多个实施例可以使用的具体方法和实验类型方面，可以参考Aquite等人的“聚合物树脂的造微团粒注意事项”，ANTEC(2012)以及其中引用的参考文献，其全文以参见的方式纳入本文。
更具体的实施例涉及如下用于形成聚合物团粒的方法和/或设备。根据另一个实施例，一种设备包括聚合物挤出机和/或与聚合物挤出机一起使用，该聚合物挤出机通过挤出喷嘴挤出聚合物材料。该设备包括可联接到聚合物挤出机的气体喷嘴，并且其包括气体通道和远离该挤出喷嘴延伸的下游气体导管。气体通道和下游气体导管在下游气体导管内并沿着从挤出喷嘴延伸的聚合物熔体提供层流气流。在各种实施方式中，气体喷嘴具有沿着下游气体导管延伸的侧壁，该侧壁平行于聚合物挤出机挤出聚合物材料所经由的方向。侧壁用于在平行于从挤出喷嘴延伸的聚合物熔体流的方向上引导来自气体通道的气体。因此，该层流可用于减轻围绕挤出的聚合物熔体的开口喷射的发生，促进瑞利干扰(经由拖曳力)，并在其中控制挤出的聚合物熔体的颈缩，从而促进具有受控形态和其它特征的离散团粒的生产。
结合该方法，已经认识/发现相对于挤出喷嘴定位下游气体导管可以相对于层流、延迟开口喷射特性和团粒形成来实现这些方面。一旦颈缩的聚合物熔体离开下游气体导管，就可以利用湍流在其颈缩的部分处分离团粒(例如，经由断裂)。因此，可以将下游气体导管的长度设置为足够的值，其沿着在下游气体导管内延伸的聚合物熔体保持层流(以及，例如，期望的压力/瑞利干扰的产生)，并在下游气体导管内引起沿着聚合物熔体的周期性颈缩。
可以根据上述讨论，利用所描述的部件和/或其它部件来实施一个或多个基于方法的实施例。具有气体通道和下游气体导管的气体喷嘴用于引导层流气体在下游气体导管内并沿着从中挤出的聚合物熔体流动。下游气体导管的侧壁可用于引导气体的层流，该层流可用于经由侧壁的足够长度和偏移来减轻开口喷射的形成，并且例如，将瑞利干扰施加到聚合物熔体，其在其中引起周期性颈缩。通过沿着已被挤出超出下游气体导管的颈缩部分使聚合物熔体破裂，可以由聚合物熔体形成离散的小滴。通过使用层流，可以以比阈值速率小的数量级的速率执行挤出速率，在该阈值速率下，聚合物熔体将表现出由挤出引起的熔体破裂。
现在转向附图，图1是根据示例性实施例的包括挤出机喷嘴101和气体喷嘴110的设备100的剖视图。挤出机喷嘴101(例如，心轴)通过在103处的开口挤出聚合物熔体102。气体喷嘴110围绕挤出机延伸，并沿着围绕挤出机喷嘴的通道112提供气流。气体喷嘴110包括下游气体导管111，如图所示，该下游气体导管从开口103以长度“L”延伸到出口，该导管的侧壁113在平行于挤出的聚合物熔体的方向上延伸。挤出机喷嘴101凹进气体喷嘴110内，聚合物熔体在偏离侧壁113的位置处离开挤出机。如图所示，可以设定气体喷嘴直径“D”以适应由聚合物熔体形成的团粒的特性。下游气体导管111促进沿着从挤出机喷嘴101延伸的聚合物熔体的层流，并在其中引起熔体的周期性变窄以形成团粒。
图2和图3示出了类似的设备，如可以根据各个实施例实施的，其中挤出机喷嘴相对于气体喷嘴的位置不同，类似的部件被类似地标记。因此，图2示出了包括挤出机喷嘴201和气体喷嘴210的设备200的剖视图，其中聚合物熔体202通过203处的开口挤出。气体沿着通道212和下游气体导管211流动，下游气体导管从开口203以长度“L”延伸在该实施例中，挤出机喷嘴开口203相对于侧壁213的起点无偏移地对准。下游气体导管211促进沿着从挤出机喷嘴201延伸的聚合物熔体和沿着侧壁213的层流，引起熔体的周期性变窄以在聚合物熔体离开气体喷嘴开口后形成团粒。
图3示出了设备300的剖视图，该设备300包括挤出机喷嘴301和气体喷嘴310，开口303延伸到在311处的下游气体导管中。聚合物熔体302通过在303处的挤出机喷嘴开口挤出。气体沿着通道312进入下游气体导管并沿着侧壁313流动，下游气体导管从开口303以长度“L”延伸。下游气体导管311还促进沿着从挤出机喷嘴301延伸的聚合物熔体和沿着侧壁313的层流，引起熔体的周期性变窄以在聚合物熔体离开气体喷嘴开口后形成团粒。
图1、2和3中使用的下游气体导管延迟了挤出的聚合物熔体和大气相遇的区域中的开口喷射的形成，并在其中促进了聚合物熔体(股线)的表面上的压力振荡。这些压力振荡生成瑞利干扰。可以通过以如图所示的长度“L”设置偏移，以及设置导管内侧壁的直径“D”(例如，111的113)来调整下游气体导管对微团粒生产的影响。可以控制这些长度和直径参数以及气体特性(例如，速度、类型、温度)以提供诸如改善的热平衡以及对熔体和空气温度的独立控制等方面。为了适应各种实施方式，可以使用具有不同的毛细管尺寸的可调节或可互换的心轴。另外，可调节或可互换的附件可用于挤出机喷嘴相对于下游气体导管(并从其离开)的不同缩进构造，以设定团粒特性。此外，可以控制气体与聚合物熔体相遇的角度以促进与其进行期望的相互作用。
挤出机和气体喷嘴部件可以在多种不同类型的挤出工艺以及多种不同类型的挤出机中实施。例如，各种实施例涉及一种可以与一种或多种挤出机类型实施的气体喷嘴设备，以实现如本文所表征的造团粒控制。其它实施例涉及可以联接到各种不同的挤出机中的一种或多种的挤出机喷嘴，并且包括具有如本文所表征的下游气体导管的气体喷嘴。
因此，图4示出了如可以根据一个或多个实施例实施的造微团粒设备400。该设备400包括挤出机410和具有加热带41、热传感器412、心轴413和气体喷嘴420的喷嘴设备405。气体喷嘴420包括下游气体导管422，其可以以与本文表征的一个或多个实施例一致的方式实施。
热炬430和432分别加热沿空气通道提供的压缩空气，分别用于加热心轴413并用于随着聚合物熔体从心轴413挤出而沿着聚合物熔体提供空气流。分离件或区域提供独立可控的温度区域。用于加热心轴413的气流负责控制心轴的温度，并因此直接关联到聚合物熔体温度。如图所示，它被热炬430加热并在心轴和分离件/区域之间流动，并通过空气出口离开喷嘴。如图所示，通过通道424提供并经由热炬432加热的气流负责在挤出的聚合物股线上引起表面干扰，并被引导穿过间隙。通道424被平滑地弯曲以允许气流在喷嘴的出口处与熔体股线相遇，同时保持层流。如可以根据一个或多个实施例实施的，关于造微团粒模具的一般信息以及关于流动和传热行为的详细计算，可以参考J·普恩特斯(Puentes)：“构建优化的造微团粒模具(Building an optimized micropelletizer die)”硕士学位论文，哥伦比亚国立大学波哥大本部(Colombia Sede Bogota)，2011，其全部内容以参见的方式纳入本文。
各种材料可用于用相关的下游气体导管尺寸形成微团粒并相对于挤出机喷嘴(或心轴)定位，以实现具有期望的形态和/或其它特性的团粒的生产。以下讨论表征了如可以结合一个或多个实施例实施的多种方法。
对于分别用0.5mm毛细管和1mm毛细管聚合物挤出心轴生产的微团粒，图5示出了累积粒度分布图，而图6示出了长宽比图。具体而言，曲线510和610示出了0.5mm毛细管喷嘴的粒度分布和长宽比，而曲线520和620示出了1mm毛细管喷嘴的粒度分布和长宽比。
可以调节挤出机喷嘴和下游气体导管的相对位置或缩进，以设定由聚合物熔体形成的所得团粒的性质。例如，可以使用正和零缩进构造形成具有球形形状的微团粒，负缩进可用于形成细长的团粒形状。利用负缩进，周围的气流在离开气隙后与挤出的聚合物股线相遇。因此，聚合物股线在大气压条件下遇到气流，并且不再被气隙引导。这以及在遇到聚合物股线时降低的气流速度，可以减少挤出的聚合物股线表面上的压力振荡，形成细长的团粒形状。已经认识/发现：在低气流速率下，与那些利用正缩进产生的颗粒相比，利用负缩进产生的颗粒可能表现出相似的形状和破碎行为。这样，较高的气流速率可以与负缩进一起使用以获得完全的破碎。进一步认识/发现：零和正缩进可用于提供期望的粒度和粒度分布，与利用零缩进提供的那些相比，使用正缩进来提供相对较小的粒度、长宽比和尺寸分布。这样的方法可以例如用如图1(正缩进)和图2(零缩进)所示的设备来实现。
图7和8分别示出了如可以根据一个或多个实施例实施的粒度和颗粒长宽比的图。与本文指出的认识/发现一致，曲线710和810示出对于正缩进的粒度和颗粒长宽比，而曲线720和820示出对于零缩进的粒度和颗粒长宽比。
图9和10示出了如可结合一个或多个实施例实施的三种不同的下游气体导管构造和长度(例如，图2中的长度“L”)的累积粒度分布和累积颗粒长宽比。以图9开始，曲线910示出了对于3mm的下游空气导管的粒度分布，曲线920示出了具有8mm的下游空气导管的粒度分布，而曲线930示出了没有下游空气导管的粒度分布。在图10中，曲线1010和1020分别示出了具有3mm和8mm下游空气导管的颗粒长宽比，而曲线1030示出了没有下游空气导管的颗粒长宽比。这样，下游空气导管的使用对所产生的微团粒的长宽比具有主要影响，而对粒度的影响较小。因此，已经认识/发现，通过使用下游空气导管，长宽比向较小的值移动并产生更多的球形团粒。因此，可以将下游空气导管实施为减轻可能会导致聚合物股线折断的增强的旋转运动和相关离心力，而不是促进瑞利干扰(对于提供均匀、受控的造团粒有用)。
破碎机制受诸如工艺条件和材料性能之类的各种不同参数的影响。可以设置与聚合物熔体所经由挤出的毛细管直径、下游气体导管的长度和偏移量、气体流量、温度和出口尺寸有关的各方面，以调整颗粒性质。例如，可以经由瑞利干扰和减轻开口喷射和/或其它可能使聚合物熔体破裂的其它流动的受控条件，实现聚合物熔体破碎成颗粒。例如，可以使用较大的毛细管(例如1mm对0.5mm)来促进瑞利干扰，并且在表面不稳定引起其破碎成颗粒之前，通过拉伸挤出的股线而使颗粒破碎。破碎后，聚合物微团粒随后固化。由于微团粒趋于优化它们的体积与表面积之比，因此在冷却期间产生的微团粒会进一步收缩，从而支持球形颗粒的形成。
可以利用加工温度来设定粒度。对于较高的加工温度，可以获得具有较小颗粒的更均匀的粒度分布，但是由于团粒的粘附和颗粒团聚的发生，微团粒的收集可能变得更具挑战性。可以实施各种收集方法来促进较高温度的使用，同时保持收集产量。例如，冷却空气可用于在收集部件内保持更冷的表面，这可以减轻团粒的粘附。此外，相对于如本文所述的离开空气喷嘴的空气/气体的量，大量的空气/气体可被吸入收集部件(例如管)中，以引导颗粒以用于收集，并且这也可以促进颗粒冷却。另外，可以使用各种其它的颗粒冷却技术，比如通过将颗粒引入液体中。
还可以调整挤出速率以影响粒度和颗粒长宽比。较高的挤出速率可提供较大的剪切速率，并导致单位时间内能量的较高存储，这可能引起挤出物膨胀。因此，可以以较高的挤出速率生产较大的颗粒，而以较低的挤出速率生产较小的颗粒。
如上所述，可以设置毛细管直径以影响微团粒的生产。与利用较大(例如1.0mm)毛细管生产的颗粒相比，利用较小(例如0.5mm)毛细管生产的微团粒的长宽比更大。由于毛细管的较大的L/D比，用较小的毛细管生产的颗粒可以设有较高的分子取向。另外，较大的L/D比为聚合物流体提供更多的时间来释放储存的弹性能量，导致较小的模具膨胀。因此，聚合物股线可以更快地固化并且更容易破碎。在此过程期间，颗粒的表面张力降低，而粘性力增加(高毛细管数)。该力平衡抑制了颗粒的收缩，并导致了更细长的颗粒形状。因此，用0.5mm毛细管生产的颗粒可能主要显示出在毛细管直径本身范围内的粒度。另外，用0.5mm毛细管生产的微团粒可以制成较窄的粒度分布。可以利用导致较高剪切力的较小毛细管直径来实现这些方面(例如，与1mm毛细管的剪切速率相比，0.5mm毛细管的壁剪切速率大六倍)。由于加工的材料的剪切稀化(shear-thinning)行为，较高的剪切速率可能导致较低的粘度。
尽管本文表征的各种实施例涉及微团粒的形成，但是可以形成其它形状，比如通过形成不同尺寸和形状的纤维和线。对于不同的聚合物树脂，可以在广泛的工艺条件下获得各种形状。例如，来自莱昂德尔巴塞尔(LyondellBasell)(鹿特丹，荷兰)的ProfaxTM6523聚丙烯和来自伊士曼(Eastman)(金斯波特，田纳西州)的EastapakTM 9921聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)可用于形成细长形状的长丝和团粒。
上面描述的以及在附图中示出的各种实施例可以一起和/或以其它方式实施。如根据具体应用有用的，在本文的附图/图中描绘的一个或多个项目能够以更分离或集成的方式实施，或者在某些情况下被移除和/或放弃为不可操作。例如，某些实施例针对可以与一个或多个挤出机实施的喷嘴。其它实施例涉及使用一种或多种不同的喷嘴/挤出机组合来设定下游气体导管尺寸。鉴于此和本文的描述，本领域技术人员将认识到，可以对其做出许多改变而不脱离本公开的精神和范围。

Claims (20)

1.一种设备，包括：
聚合物挤出机，所述聚合物挤出机构造和布置成通过挤出喷嘴挤出聚合物材料；以及
气体喷嘴，所述气体喷嘴联接到所述聚合物挤出机并具有气体通道、下游气体导管和气体出口，所述气体出口偏离所述挤出喷嘴，所述下游气体导管从所述挤出喷嘴的出口延伸到所述气体出口，
其中，所述气体喷嘴构造和布置成与所述聚合物挤出机沿着从所述挤出喷嘴延伸的聚合物熔体在所述下游气体导管内提供层流。
2.如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述气体喷嘴包括侧壁，所述侧壁在平行于所述聚合物挤出机挤出所述聚合物材料所经由的方向上沿着所述下游气体导管延伸，所述侧壁构造和布置成在平行于从所述挤出喷嘴延伸的所述聚合物熔体的流动方向上引导来自所述气体通道的气体。
3.如权利要求2所述的设备，其特征在于，所述气体喷嘴构造和布置成与所述聚合物挤出机一起，并且与所述侧壁的长度一起，通过使用所述下游气体导管内的层流以将拖曳力施加到所述聚合物熔体，以沿着远离所述挤出喷嘴延伸的所述聚合物熔体并在所述下游气体导管内引起不均匀厚度。
4.如权利要求3所述的设备，其特征在于，所述下游气体导管从所述挤出喷嘴的出口延伸到所述气体出口，并且构造和布置成减轻沿着所述下游气体导管内且在所述聚合物熔体离开所述气体出口之前的所述聚合物熔体的开口喷射的形成。
5.如权利要求4所述的设备，其特征在于，所述气体喷嘴构造和布置成与所述聚合物挤出机一起，通过促进沿着所述聚合物熔体延伸出所述下游气体导管并远离所述气体出口的一部分的湍流气体流动，而使所述聚合物熔体沿着所述不均匀厚度的相对薄的部分破裂。
6.如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述下游气体导管构造和布置成具有从所述挤出喷嘴的所述出口延伸的长度，所述长度足以保持沿着在所述下游气体导管内延伸的所述聚合物熔体的层流并沿着所述下游气体导管内的所述聚合物熔体引起周期性颈缩。
7.如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述气体喷嘴与所述聚合物挤出机一起构造和布置成通过以下方式由所述聚合物熔体形成离散的小滴：
通过使用沿着所述聚合物熔体的层流将拖曳力施加到所述聚合物熔体，在所述下游气体导管内颈缩所述聚合物熔体，并且
使所述聚合物熔体沿着已被挤出超出所述气体喷嘴出口的其颈缩的部分破裂。
8.如权利要求7所述的设备，其特征在于，所述下游气体导管构造和布置成具有从所述挤出喷嘴的所述出口延伸到所述气体出口的长度，所述长度通过沿着在所述下游气体导管内延伸的所述聚合物熔体引入瑞利干扰，足以引起沿着在所述下游气体导管内的所述聚合物熔体的周期性颈缩。
9.如权利要求7所述的设备，其特征在于，使所述聚合物熔体破裂包括使所述聚合物熔体破裂以形成所述离散小滴，当所述聚合物熔体破裂时，所述离散小滴所具有的体积是从所述喷嘴延伸的所述聚合物熔体的体积的至少一半。
10.如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述下游气体导管在与挤出所述聚合物熔体所经由的方向平行的方向上延伸，并且具有相对于所述聚合物熔体和相对于经由所述气体通道提供的气流的直径，所述气体通道向所述聚合物熔体施加足以在所述聚合物熔体中产生瑞利干扰的压力。
11.一种设备，包括：
气体通道，所述气体通道和布置成将气体引导到聚合物挤出心轴的出口；以及
下游气体导管，所述下游气体导管远离所述聚合物挤出心轴的所述出口延伸，并且构造和布置成沿着从所述挤出心轴延伸的聚合物熔体并在所述下游气体导管内提供层流气流。
12.如权利要求11所述的设备，其特征在于，所述下游气体导管具有侧壁，所述侧壁在平行于从所述聚合物挤出心轴挤出所述聚合物熔体所经由的方向上延伸，所述侧壁构造和布置成在平行于从所述挤出心轴延伸的所述聚合物的流动方向上引导来自所述气体通道的层流气体。
13.一种方法，包括：
提供挤出喷嘴；并且
将具有气体通道、下游气体导管和气体出口的气体喷嘴联接到所述挤出喷嘴，所述气体出口偏离所述挤出喷嘴，所述下游气体导管远离所述挤出喷嘴的所述出口延伸到气体出口；
通过所述挤出喷嘴挤出聚合物熔体；并且
在挤出所述聚合物熔体的同时，使用所述气体通道和所述下游气体导管以在所述下游气体导管内并沿着从所述挤出喷嘴延伸的所述聚合物熔体提供层流气流。
14.如权利要求13所述的方法，其特征在于，所述气体喷嘴包括侧壁，所述侧壁在平行于所述聚合物挤出机挤出所述聚合物熔体所经由的方向上沿着所述下游气体导管延伸，还包括使用所述侧壁在平行于从所述挤出喷嘴延伸的所述聚合物熔体的流动方向上引导来自所述气体通道的层流气流。
15.如权利要求14所述的方法，其特征在于，使用所述侧壁来引导所述层流包括：通过将拖曳力施加到所述下游气体导管内的所述聚合物熔体，使用所述层流气体以在远离所述挤出喷嘴延伸并在所述下游气体导管内的所述聚合物熔体中产生不均匀的厚度。
16.如权利要求14所述的方法，其特征在于，使用所述侧壁以引导所述层流气体包括减轻沿着所述下游气体导管内的所述聚合物熔体的开口喷射的形成。
17.如权利要求13所述的方法，其特征在于，还包括：
使用所述层流在所述下游气体导管内的所述聚合物熔体中产生不均匀的厚度，以及
沿着延伸超出所述下游气体导管的所述不均匀的厚度的相对薄的部分使所述聚合物熔体破裂。
18.如权利要求13所述的方法，其特征在于，联接所述气体喷嘴包括通过为所述下游气体导管提供导管宽度和远离所述挤出喷嘴的所述出口延伸的长度来控制由所述聚合物熔体形成的团粒的尺寸和长宽比，所述长度足以保持沿着在所述下游气体导管内延伸的所述聚合物熔体的层流并沿着所述下游气体导管内的所述聚合物熔体引起周期性颈缩。
19.如权利要求13所述的方法，其特征在于，还包括通过以下由所述聚合物熔体形成离散的小滴：
通过使用沿着所述聚合物熔体的层流将拖曳力施加到所述聚合物熔体，在所述下游气体导管内颈缩所述聚合物熔体，并且
使所述聚合物熔体沿着已被挤出超出所述气体出口的其颈缩的部分破裂。
20.如权利要求13所述的方法，其特征在于，通过所述挤出喷嘴挤出所述聚合物熔体包括：以比阈值速率小的数量级的速率挤出所述聚合物熔体，在所述阈值速率下，所述聚合物熔体将表现出由所述挤出引起的熔体破裂。
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