CN1846023A - 用于收集作为均匀絮片的连续的纤维的工艺和设备 - Google Patents

Abstract

一种用于收集作为均匀絮片的连续纤维或丝的工艺和设备，包括：喷丝板形式的丝喷射器，文氏管，扩散器，以及纤维收集床。在由喷射器制造出来之后，所述丝向下运动，排气口在扩散器内产生气流，该气流的方向与丝流的方向相反，从而，在丝与纤维收集床接触之前，丝被减速。

Description

用于收集作为均匀絮片的连续的纤维的工艺和设备

技术领域

下面的描述涉及在连续的工艺过程中将纤维制成絮片。

背景技术

通常使液化的成纤材料从孔中通过以便形成一个或多个材料的液流来生产纤维材料。桌孔中穿出之后，液流冷却并***，形成固体丝。然后可以将固体丝收集到在形成该丝的位置之下的移动筛网或多孔带上，并且可以将众多的丝结合起来并形成层，以便形成材料的絮片。这种絮片可以用于多种目的。例如，当材料是碳纤维时，可以将该絮片直接用作碳纤维复合***中的结构部件。也可以将该絮片切碎，所获得的碎块可以在各种不同的用途中，例如在一部分喷涂碳纤维***中提供结构支撑。

通常，纤维丝在形成时是相当脆弱的。其结果是，当它们降落到移动筛网或移动床上时，所述丝有可能在很多地方断裂。但是，优选使丝保持其完整性，这部分是因为在使用时，断裂的丝提供较少的结构支撑，并且因为断裂的丝在絮片中产生不连续性，这将阻止絮片成为丝的连续无规则的集合，妨碍在整个絮片上具有相同的强度及其它性质。

而且，在一个作业线上可以制造很多连续的纤维，使之形成帘，然后，放到带上以便形成絮片。然后，可以在第一层的下游制造另外的层，以便形成更厚的絮片。在一些制造工艺中，在絮片形成之后，将其引入到炉子内，将其干燥。具有低容积密度的均匀絮片的制造，优选在这种作业中进行，因为可以使这种絮片比较快和均匀的干燥。

发明内容

本文献揭示一种方法和***，用于在连续的工艺过程中由熔融或者液体的形式制造纤维，以便形成材料的絮片。在一个方面中，揭示一种由纺成纤维制造均匀的面密度和体积密度的絮片的装置。该装置包括：丝喷射器，例如，带有出口孔的喷丝组件，诸如喷射丝的毛细管或喷丝头等；文氏管，该文氏管邻接毛细管或喷丝头，用于接受来自于喷丝组件的丝；扩散器，该扩散器靠近文氏管，用于接受来自于文氏管的丝；一个或多个排气口，所述排气口在扩散器中产生气流，该气流具有与丝流的方向相反的方向；以及纤维收集床，用于接受所述丝。所述床例如可以包括移动筛网。

扩散器可以具有两个相反侧，每一侧分别具有排气口，排气口可以包括穿孔板，所述穿孔板可以是平坦的或弯曲的，并且可以定义一个平面，该平面具有该轴与各个丝基本上以45度的角度相交的垂直轴。可以将可装配有气体导流器的吸引箱安装在纤维收集床之下，并且可以连接到排风扇上，以便相对于纤维收集床对丝进行牵引。

所述装置可以装配有各种空气供应源。在一个方面中，主气体供应源可以在毛细管或喷丝头的出口处围绕所述丝提供气体，并且，在喷丝组件中，可以包括一对反向的气体压力通风装置。辅助气体供应源也可以围绕着所述丝供应气体，所述辅助气体供应源可以包括多个气体供应导管，所述气体供应导管具有导流器以及在所述丝的相对侧上的开口。扩散器可以具有从靠近文氏管的第一个端部向远离文氏管的第二个端部增大的宽度，喷丝组件可以包括喷丝板，该喷丝板具有被在一直线上相互间隔开的多个毛细管或喷丝头穿透的表面。在另外一个实施例中，扩散器可以具有曲线形的壁，所述壁具有一个从靠近文氏管的第一个端部到远离文氏管的第二个端部增大的宽度。

在另一个方面中，描述了一种***，该***包括多个纺丝装置，例如四个或更多个装置，每个装置具有：一个或多个喷丝组件、文氏管、扩散器、一个或多个在扩散器中的排气口。具有基本上直线行进方向的移动床可以接受丝，从而来自于第一纺丝装置的丝沉积到移动床上，来自于相继的纺丝装置的丝沉积到来自于第一个纺丝装置的丝的顶部上。移动床例如可以包括穿孔带，并且可以位于一个或多个吸引箱的上方，所述吸引箱将丝向床牵引。该***还可以包括流体供应导管，该导管与多个纺丝装置的每一个连通。每个喷丝组件可以包括喷丝板，该喷丝板具有被在一直线上间隔开的多个毛细管或喷丝头穿孔的表面，所述装置可以被排列到与毛细管或喷丝头所限定出的直线垂直的线上。

本发明还揭示了制造纤维絮片的方法，包括以下步骤：产生多个丝；通过文氏管和扩散器将丝引导向下方；通过使丝经过具有带有向上分量的气流的区域，将多个丝从第一速度降低到第二速度；以及将多个丝沉积到丝床上。丝床可以沿一个直线方向前进，以便移动纤维絮片，可以重复以上的步骤，以便在其它丝的顶部上形成沉积到床上的第二批的多个丝。所述丝还可以在文氏管中从液体状态冷却到固体状态，并变细。

下面将参照附图详细说明本发明的一个或多个实施例。本发明的其它特征、目的以及优点，由下面的说明和附图以及权利要求书，将会变得很明显。

附图说明

图1是用于收集作为均匀絮片的连续的喷吹纺成纤维的装置的剖视图。

图2是图1所示的喷吹喷丝组件的放大的剖视图。

图3是用于由连续的喷吹纺成纤维制造多层均匀的纤维絮片的***的剖视图。

图4是沿着图1的线4-4截取的用于收集作为均匀的絮片的连续喷吹纺成纤维的装置的纵剖视图。

图5是用于收集作为均匀絮片的连续纤维的装置的剖视图。

在各个图中类似的参考标号表示类似的部件。

具体实施方式

图1是用于收集作为均匀芯片的连续的喷吹纺成纤维的装置10的剖视图。图2以剖视图更详细地表示图1中的喷吹喷丝组件。喷吹喷丝组件12具有安装在底座20上的喷吹喷丝板18。喷吹喷丝板18包括被颊板锚定螺栓26连接起来的喷丝顶端24和颊板22。供应通路28接收纤维熔体或聚合物，并将其通至熔体容器30，从而通过毛细管或喷丝头出口32排出沥青(pitch)，以便形成连续的丝。可以设置多个毛细管或喷丝头31(见图4)，从而可以同时制造很多丝，以便形成丝的帘。可以将喷丝组件12加热，以便将纤维熔体保持在熔融状态。

参照图2，主空气供应源包括一对主气体压力通风装置34，所述压力通风装置在熔体容器30的对向的侧面上沿着喷吹喷丝组件12的长度方向行进。主气体压力通风装置34的每一个都具有通路或狭缝36，所述通路或狭缝的出口靠近毛细管或喷丝头出口32，从而，当主气体脱离喷丝板18时，所述主气体围绕所述丝喷射。该主气体用于在纤维离开毛细管或者喷丝头出口32之后，保持纤维处于中心，并且当丝离开毛细管或喷丝头出口32之后冷却并***时，将获得的丝拉细。

主气体所要求的温度依赖于熔体的性质。有些聚合物将要求主气体的温度大于熔体的温度，以便补偿蒸发溶剂的冷却效应。例如，如果熔体是溶剂化的中间相沥青，可以在例如355℃的温度下提供主气体，该温度大于沥青的熔化温度，从而，在其从熔化的丝被冷却到固体的丝之前，可以将沥青纤维拉细。

再一次参照图1，喷吹喷丝组件12安装在外壳15的顶部，所述外壳接收各种丝并进一步对它们进行处理。所述丝进入外壳15中的由文氏管组成的通路44，所述文氏管具有文氏管入口46和文丘里喉管48。文氏管入口46位于喷射丝的毛细管或喷丝头出口32的路线之下的中心处。从辅助气体供应源50围绕着丝提供附加的气体，所述气体流入通路44。该辅助气体(例如，经过过滤的气体)，当其将丝向下运送时，在丝上保持张力。借助基本物理原理(例如，由Bernoulli’sequation(柏努利方程)表示)，当其进入到狭窄的文丘里喉管48中时，气体加速，而在文丘里喉管之后通路变宽的部位，气体减速。可以用对称、增压和基本上非紊流的方式供应气体。两个气流在文氏管入口46附近与丝结合，形成一个包围并夹带着丝的气体单一的、被加速的基本上的层流。因为气流基本上是层流，所以，从毛细管32通过文丘里喉管48，可以将丝保持得相对较直和稳定。

辅助气体供应源可以包括气体导管52、导流器54、气体源56。导管52可以采取任何合适的形式，特别是在喷丝组件12在一条直线上具有多个毛细管或喷丝头的情况下，其截面可以是矩形，并从而(当在图1中延伸到页面内测量时)相对较深。导流器54可以包括安装在气流中的栅格板，气体源56可以包括风机或连接到风机或空气泵(例如当多个装置一起使用时)上的气体导管，或者任何其它合适的结构。

辅助气流帮助在丝上进一步伴有并保持应力。因为与主气流相比，辅助气流在更下游与丝接触，所以，可以在丝上提供牵引力，而无需担心将其折断。其结果是，能够以比丝的速度更高的速度、以比主气体更大的体积供应辅助气体。

毛细管或喷丝头出口32与文氏管入口46之间的距离，由纺成纤维的热固化特性和主气体及辅助气体的冷却效果决定，所述冷却效果决定特定的纤维熔体的淬硬速度。这里，“淬硬”指的是纤维的凝固。淬硬点是在纤维的形成过程中的这样一个点，在该点处，纤维的直径被确定，超过该点不会进一步变细，即，不会再发生纤维直径的缩小。典型地，在毛细管或喷丝头出口32与文氏管入口46之间的距离，是从大约0.25英寸(0.635cm)到大约100英寸(254cm)的距离。例如，由溶剂化的中间相沥青纺成的纤维具有非常快的淬硬速度，有可能在模具顶端、即毛细管或喷丝头出口的一英寸的几分之一内凝固。一旦沥青碳纤维已经淬硬，其直径便已固定，纤维不能再被拉细。为了由溶剂化中间相沥青喷吹纺成纤维，在毛细管或喷丝头出口32与文氏管入口46之间的最佳距离被确定在约2到4英寸之间(在约5.08cm和10.16cm之间)。但是，对于其它的纤维成形材料，该距离甚至可以大于100英寸(254cm)。

对于其它类型的纤维熔体，有可能一直到纤维已经进入文氏管之后都不会发生淬硬，从而，辅助供应的空气可以不仅在纤维上保持应力，而且还可以在纤维通过文氏管和扩散器的第一部分时导致纤维进一步变细。如熟悉本领域的人员将会认识到的那样，可能希望增加喷丝组件12与文氏管入口46之间的距离并仍然保持封闭的环境。外壳15可以向朝上的方向延伸，以便将喷丝组件15与文氏管入口46进一步分离，如图5所示。

在丝已经通过文氏管之后，会进入扩散器57，该扩散器57从顶部向底部变宽。文氏管与扩散器之间的边界可以被认为是在任何适当的点上。例如，可以认为文氏管终止在文丘里喉管48的最小宽度处，可以把扩散器看作是通路44的剩余部分。也可以认为文氏管包括通路44的变宽部的一部分，而扩散器则包括通路44的剩余部分。

扩散器57包括上部部分58、下部部分62和出口70。上部部分58可以是被对向的扩散器壁60限定出的通路44的变宽的部分。因为上部部分58尺寸由顶部向底部增大，所以，空气的垂直速度将从上部部分58的顶部到底部减慢，并且，丝的垂直速度也减慢，同时，丝开始水平运动，以便适应其在上部部分58的顶部的比较高的速度和在上部部分58的底部的比较低的速度。如图1所示，扩散器壁60可以是弯曲的，扩散器壁60之间的距离以允许气体可控制的扩展的比率增大。这将有助于防止气流脱离壁60，并防止产生回流或涡流或者紊流，而这些现象将会导致丝相互缠绕，并形成不均匀的捆或者丛。

扩散器57包括下部部分62，该部分可以是钟罩形或者裙形，在该部分中，来自通路44的气体的一部分从丝的下向的流中分离出来。使下部部分62的每一侧上的一个或多个排气口64这样取向，即，使得将排出的气体从下部部分62抽出，并以通常水平和朝上的方向进入排放气体集气室66，如图中用流向箭头所示。排气口64可以简单地为在下部部分62的壁上的开口区域，或者可以包括筛网，穿孔柔性板，或者其它合适的结构。排出的废气可以利用通过将气体从排气导管68中除去在下部部分62中产生的相对真空进行输送。排气导管68可以连接到排气扇上，或者可以连接到中心导管***上，该***为多个装置提供服务。类似地，也可以使排出的气体从排气导管68到供应导管56进行再循环。

在图1中，将下部部分62的壁构造成从扩散器57的上部部分提供顺滑的过渡，然后向外弯曲，以便在扩散器57的下部部分中对排出气体的气流速度提供水平分量和更大的向上的垂直分量。按照这种方式，排出气体的水平分量将气流进一步扩展从而将其减慢，使气流能够从下部部分62的一侧向另一侧扩展，这使得纤维更加扩展。排出气体的向上的分量还在下落的丝上施加向上的力，并使得所述丝在降落到收集表面14上之前变得更慢。可以对排出气体的速度加以控制，使得不会将丝拉入到排气口64内，而是只被水平地扩展。其结果是，所述丝经历向收集表面14上的相对柔和的降落，不会破裂、折断或者损伤。所述丝还形成更均匀和无规则的絮片。排气口64也可以采取其它结构，例如，在壁60的下部部分中形成为穿孔板。此外，排气口64可以具有垂直的表面，使得它们只产生水平气流。也可以采用其它合适的结构。

当丝降落到收集表面14上时，这些丝聚集成相对无规则的絮片。收集表面14在扩散器出口70之下移动。收集表面14可以是穿孔的，或者是多孔的或者是断续的，以便允许气体被排出到收集表面14之下的真空箱74内。例如，收集表面14可以包括一系列连接起来的棒、筛网、或者其它合适的结构。

位于收集表面14之下的是真空箱74。真空箱74可以和扩散器出口70具有相同的尺寸和形状，可以配备有导流器76和穿孔板77，所述穿孔板77产生通过收集表面14的更加层流状的和均匀的气流。和供应气体或排出气体的其它部件一样，可以利用导管78将真空箱74连接到风机上，或者，如果装置10是一个大型***中的多个装置之一，则可以通过一个或多个导管连接至其它的真空箱。在***具有多个装置10的地方，可以设置一个单一的真空箱或者分段式真空箱，或者用于提供负压以便把絮片保持在收集表面14上的其它结构。同样，也可以在适当的地方利用来自于上方压力将絮片保持在其位置上。

利用扩散器出口70与收集表面14之间的间距、通过文丘里喉管48供应的气体的体积和通过排气口64排出的气体的体积，可以调节通过真空箱74的气流的体积。可以选择平衡参数，使得丝以均匀地降落且不会受到明显的损伤的速度降落到收集表面14上，并且使得由真空箱74提供足够的吸力，从而将絮片保持在收集表面14上，当收集表面14在扩散器出口70之下移动时，可以将其带走。也可以将扩散器出口70和真空箱74制成合适的尺寸，使得气体和丝被充分减速，从而可以将丝以基本上无规则取向的丝的松散、低密度的连续纤维絮片的方式沉积到收集表面14上。也可以设置挡板75，并将其配置成允许纤维絮片自由地从装置10中送出，但是，相对于周围区域保持恰当的压力关系。一般而言，可以使气流平衡，从而通过真空箱74和排气口64移出的总的气体，等于通过文氏管的总的气体，从而，***相对于其周围环境是中性的。

设置压力监视器、气流监视器和控制阀(未示出)，用于监测和控制供应和排出的气体，以便获得适当的压力关系，以获得纤维絮片的所需的面密度(g/m²)和体积密度(g/m³)。熟悉本领域的人员将会理解，增大收集床的速度或者降低喷丝速率将会降低絮片的面密度。类似地，借助增大通过真空箱74的排出气体相对于供应的空气的比例，可以增大絮片的体积密度，并且，通过增大所供应的空气相对于排出的空气的比例，可以降低絮片的体积密度。对于某些应用而言，控制面密度和体积密度两者可能是很理想的。例如，为了促进干燥、溶剂清除、热处理，或者胶料(sizings)的应用，可能需要低密度的絮片。另一方面，在复合强化应用中，则需要高密度的纤维絮片。

可以在收集表面14之下设置可拆卸的穿孔板或筛网79，用于除去或滤出被排出气体的气流通过收集表面14牵引的任何断裂的纤维以及纤维颗粒。将这些板或筛网设计成在吸引箱74的整个表面上提供均匀的气流，并有助于均匀的絮片的形成。筛网79可以被卸下和刷洗，或者在喷丝操作和纤维收集工艺过程中用真空清洗。筛网79阻止断裂的纤维堵塞导流器76和穿孔板77，并且能够使纤维收集工艺过程以在吸入箱74的表面上均匀和恒定的排气气流连续操作。

装置10可以设置有后壁72和前壁(未示出)，用作关闭通路44的盖。例如，所述壁可以是平的面板，所述面板可以安装到外壳15上以便形成完全封闭的壳体。按照这种方式，也可以将壁卸下，以便允许进入外壳15的内部进行清洗、维修和满足其它需要。可以根据喷丝组件12的长度将所述壁隔开，使得所有的毛细管或喷丝头31在封闭的空间内喷射纤维。在代替一个单一的长的喷丝组件、使用多个喷丝组件的情况下，也可以在通路44和扩散器57的部分中采用隔板81(见图4)，以便将一个喷吹喷丝组件与其它组件隔开，例如，可以将特定的喷丝组件隔离并且在不干扰相邻的喷丝组件的情况下进行更换。也可以在喷吹喷丝组件12与外壳15之间设置滑动板16。例如当在装置10上停止生产时，滑动板16可以移动到阻塞从喷吹喷丝组件12出来的丝流的位置上。另外，有可能需要在喷吹喷丝组件12上进行清洗和其它的维修，在这种过程中，滑动板16可以防止污染物进入通路44。

作为一个非限定性的例子，喷吹喷丝板、例如喷丝板18，可以由溶剂化的中间相沥青以50m/sec的速度，生产沥青碳纤维。通过控制经辅助气体供应源50供应辅助气体的速度、经排放气体集气室66排出的空气的量、以及经真空箱74排出的空气的量，可以将纤维碰到收集表面14上的速度降低到1m/sec。

图3是用于制造均匀的多层纤维絮片的***100中的几个装置10的剖视图。如图所示，最左边的装置10会首先将絮片沉积到收集表面14上，所述收集表面将絮片从左向右移动。然后，下一个装置10会放下另一层絮片，等等，直到在***100的右边出现四层的絮片。然后，根据纤维的类型和所希望得到的最终产品或用途，使用所产生的多层絮片，或者在下游使之经受另外的处理，例如，进行干燥以便清除残留在纤维中的任何溶剂，稳定化，炭化，石墨化或者针状体化(needling)。

图4是沿着图1的4-4线观察装置10时的纵剖视图，其中，***10包括多个喷丝组件12。在该视图中，收集表面14向页面内移动。纤维80经由出口32离开毛细管或喷丝头31，进入通路44。在该图中，在扩散器57的下部部分62中的排气口64被描述为穿孔板。当纤维80向下运动时，下部部分62内的气流的向上的分量，将纤维的向下的速度减慢。当纤维接近收集床时，如果收集表面14以比纤维80的速度低的速度运动，则纤维将在收集表面14之上水平运动。可以在通路44内、也可以选择在扩散器57内设置隔板81，以将喷丝组件12隔开，以便将特定的喷丝组件隔离，而不会干扰相邻的喷丝组件。

图5是用于作为均匀絮片收集预先形成的连续纤维的装置110的剖视图。例如，纤维可以是连续的喷吹纺成纤维或熔纺纤维，所述纤维在被引入装置110之前，已经经过了张紧装置。或者，作为替代方法，所述纤维可以是储存在合适的装置(例如线轴或筒管)上的预先形成的纤维，在即将导入到装置110中之前，将其开卷。通过外壳15中的孔130将纤维(由箭头120表示)引入到装置110的顶部，并通过文氏管入口46前进。在进入文氏管入口46之后，工艺过程和设备与图1所描述的相同。有可能需要但在图中没有示出的另外的辅助设备，可能包括机械式线轴或筒管开卷机，或者纤维张紧装置。这些项目对于熟悉本领域的人员来说是公知的。

当希望增大诸如熔体喷丝板(未示出)等纤维形成装置的纤维出口与文氏管口46之间的距离时，外壳15可以具有向上的延长部140，以便提供围绕纤维的封闭环境。滑动板16和孔130可以位于向上延长部140的底部或顶部。

上面描述了许多本发明的实施例。然而，应当理解，可以进行各种改型而不超出本发明的主旨和范围。例如，尽管参照使用喷吹喷丝板对本发明进行了描述，但是，本发明也同样可以应用于利用熔体喷丝板的纤维纺成***，或者应用于已经纺成并储存在线轴或筒管上的纤维或纱线制造絮片的***。从而，其它实施例处于下面所述的权利要求的范围内。

Claims (28)

1.一种由喷吹纺成纤维制备纤维絮片的工艺，包括以下步骤：

a)将可纺的物质加热到足以使该可纺的物质流动的温度；

b)通过使可纺物质进入纺丝设备并经过位于纺丝设备内的至少一个毛细管，形成至少一个纤维，其中，所述至少一个纤维具有初始速度；

c)使所述至少一个纤维与至少一个气流接触，并使所述至少一个纤维进入扩散器；

d)使所述纤维与至少一个附加的气流接触，以便将所述纤维置于张力之下，其中，所述至少一个附加的气流的速度大于纤维的所述初始速度；

e)使所述至少一个附加的气流分散，从而将纤维的速度降低到最终速度；

f)将所述纤维以所述最终速度送出所述扩散器；以及

g)收集所述至少一个纤维，以便形成纤维絮片。

2.如权利要求1所述的工艺，其特征在于，进一步包括使所述至少一个纤维和所述附加的气流进入文氏管的步骤。

3.如权利要求1所述的工艺，其特征在于，包括对分散所述附加的气流的速率进行控制，从而控制纤维的最终速度。

4.如权利要求3所述的工艺，其特征在于，增加所述附加的气流的分散速率，以便实现纤维絮片的体积密度的增大。

5.如权利要求3所述的工艺，其特征在于，将纤维离开所述纺丝设备时的纤维的所述初始速度，降低到纤维离开扩散器时的所述最终速度，并且其中，所述初始速度与所述最终速度之比高达50∶1。

6.如权利要求1所述的工艺，其特征在于，所述纤维由碳质沥青纺成。

7.如权利要求1所述的工艺，其特征在于，所述纤维由溶剂化中间相沥青纺成。

8.一种用于控制由喷吹纺丝设备制造的纤维絮片的面密度(g/m²)和体积密度(g/m³)的工艺，该工艺包括以下步骤：

a)当所述纤维脱离喷吹纺丝设备时，对由喷吹纺丝设备制造的纤维赋予初始速度(m/sec)；

b)改变纤维收集表面在喷吹纺丝设备之下运动的速度；以及

c)控制在所述纤维离开喷吹纺丝设备之后、所述纤维到达所述纤维收集表面之前，纤维的初始速度被减少的量。

9.如权利要求8所述的工艺，其特征在于，步骤c)包括使纤维与沿着和纤维相反的方向运动的气流接触。

10.一种用喷吹纺成纤维形成纤维絮片的设备，包括：

a)喷吹喷丝板，包括：至少一个毛细管，所述毛细管具有用于接受可纺物质的第一开口和使所述物质作为纤维从所述至少一个毛细管中出来用的第二开口；以及用于将主气流引向离开的纤维的机构；

b)位于所述喷吹喷丝板的下游的文氏管，所述文氏管包括：通过该文氏管的通路，所述通路具有第一和第二开口端，其中，第一开口端位于当纤维离开喷吹喷丝板时接受所述纤维的位置；

c)位于文氏管下游的扩散器，所述扩散器具有第一开口端，该第一开口端位于所述通过文氏管的通路的第二开口端的下游，并且，所述扩散器还具有允许所述纤维脱离所述扩散器的第二开口端，其中，所述扩散器包括一个或多个空气排气孔，所述排气口在扩散器内产生气流，所述气流的方向与纤维流的方向相反。

11.如权利要求10所述的设备，其特征在于，进一步包括用于在辅助气流进入所述文氏管之前将该辅助气流引向纤维的机构。

12.如权利要求10所述的设备，其特征在于，文氏管和扩散器具有对向的壁，所述壁以通过文氏管的中心垂直画出的轴线为中心。

13.如权利要求12所述的设备，其特征在于，在所述轴线与文氏管的第二开口端的对向的壁之间的距离，大于所述轴线与文氏管的第一开口端的对向的壁之间的距离。

14.如权利要求12所述的设备，其特征在于，在所述轴线与扩散器的第二开口端的对向的壁之间的距离，大于所述轴线与扩散器的第一开口端的对向的壁之间的距离。

15.如权利要求14所述的设备，其特征在于，扩散器包括上部部分和下部部分。

16.如权利要求15所述的设备，其特征在于，扩散器的上部部分的对向壁的至少一部分，在相对于轴线朝外的方向上弯曲。

17.如权利要求15所述的设备，其特征在于，扩散器的下部部分的对向壁的至少一部分，在相对于轴线朝外的方向上弯曲。

18.如权利要求10所述的设备，其特征在于，另外包括位于所述扩散器内的排气口。

19.如权利要求18所述的设备，其特征在于，排气口包括在所述扩散器的下部部分的对向的壁中的一个或多个开口。

20.如权利要求19所述的设备，其特征在于，排气口包括穿孔板。

21.如权利要求18所述的设备，其特征在于，另外包括用于控制从所述扩散器排出的气体的量的机构。

22.如权利要求10所述的设备，其特征在于，另外包括用于收集纤维的表面。

23.如权利要求22所述的设备，其特征在于，另外包括用于在所述收集表面之下排出空气的机构。

24.如权利要求10所述的设备，其特征在于，所述文氏管和所述扩散器邻近。

25.如权利要求10所述的设备，其特征在于，所述毛细管的第二开口与所述文氏管的第一开口之间的距离为从约0.25英寸(0.635cm)到约100英寸(254cm)。

26.如权利要求25所述的设备，其特征在于，在所述至少一个毛细管的第二开口与所述文氏管的第一开口端之间的距离为从约2英寸(5.08cm)到约4英寸(10.16cm)。

27.如权利要求11所述的设备，其特征在于，文氏管、扩散器、以及用于将辅助气流在其进入文氏管之前引向所述至少一个纤维的机构，被一个外壳所包围。

28.如权利要求27所述的设备，其特征在于，所述外壳包括向上的延伸部，以便在所述至少一个毛细管的第二开口与通过所述文氏管的通路的第一开口端之间，提供围绕通路的封闭的环境。

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