CN101061161A - 用双螺杆挤出机将ppta溶解在硫酸中的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用具有输送、混合和捏合元件的双螺杆挤出机将PPTA或其共聚物溶解在硫酸中的方法,所述挤出机包含导入区、中间区、混合区、负向输送区、脱气区和压力恢复区,所述方法包括以下步骤:将PPTA或其共聚物以足够低而防止硫酸进入该导入区的输送能力供至所述导入区中;在所述导入区或中间区中引入硫酸;基本上完全充填所述混合区以提供充足时间将PPTA或其共聚物混合和溶解在硫酸中,从而得到PPTA或其共聚物-硫酸溶液;在所述混合区之后建立负向输送区以在所述混合区与所述脱气区之间获得产物锁定;在所述脱气区中产生PPTA或其共聚物-硫酸溶液的薄膜以使该溶液脱气;将所述溶液供入所述输出压力恢复区从而部分充填该区和离开所述双螺杆挤出机。
Description
本发明涉及用双螺杆挤出机将PPTA(其为聚(聚对苯二甲酰对苯二胺)的首字母缩写)或其共聚物溶解在硫酸中的方法。
溶解PPTA的方法是本领域中已知的。常见的方法包括在反应器或捏合机中将PPTA溶解在液体硫酸中和将所形成的溶液脱气。该方法在85℃的温度下花费约4小时,这会导致所述聚合物或共聚物的降解。
作为选择,于低温(25℃以下)将PPTA与(冰冻的)硫酸冰状物混合,接着使得制成的固溶体融化和脱气。该方法花费约6小时并且具有大的停留时间分布。该方法限于PPTA含量为17.5-19.8wt%的混合物。低于在硫酸中17.5wt%PPTA时,形成显著量的不合格(off-spec)物料。另外,共聚物无法溶解或者仅仅困难地溶解,因为所形成的固溶体变得太粘和/或形成无法容易地进一步处理的大团块。因而这些已知方法具有固有的缺点。
本发明的目的在于提供上述问题的解决方案。为此已开发出新的方法,其存在上述缺点。本发明因此涉及一种用具有输送、混合和捏合元件的双螺杆挤出机将PPTA或其共聚物溶解在硫酸中的方法,所述挤出机包含导入区、中间区、混合区、负向输送区(negative transport zone)、脱气区和压力恢复区(pressure build-up zone),所述方法包括以下步骤:
将PPTA或其共聚物以足够低而防止硫酸进入该导入区的输送能力供至所述导入区中;使得硫酸在高剪切条件下进入所述中间区以除去任选形成的凝胶层;
在所述导入区或中间区中引入硫酸;
基本上完全充填所述混合区以提供充足时间将PPTA或其共聚物混合和溶解在硫酸中,从而得到PPTA或其共聚物-硫酸溶液;
在所述混合区之后建立负向输送区以在所述混合区与所述脱气区之间获得产物锁定(product lock);
在所述脱气区中产生PPTA或其共聚物-硫酸溶液的薄膜以使该溶液脱气;
将所述溶液供入所述压力恢复区从而部分充填该区和离开所述双螺杆挤出机。
双螺杆挤出机本身是所属领域已知的并且用于混合和挤出聚合物。例如,在NL 8500429中,通过使用双螺杆挤出机得到聚乙烯混合物,该混合物适合于制造带状物、膜状物、管状物等。在其他出版物中,例如EP821708中,描述了双螺杆挤出机用于聚合脂族二胺和脂族二羧酸而得到非芳族聚酰胺(即尼龙)。除聚乙烯或聚酰胺以外的聚合物的应用或其制造纺丝原液的用途未被公开。
通过下列附图说明本发明。
图1a和1b显示双螺杆挤出机的示意图。
图2a和2b显示单螺纹(single flighted)和双螺纹(double flighted)输送元件。
图3显示具有混合特性的输送元件。
图4显示不具有输送作用的混合元件。
用于本发明中的双螺杆挤出机的示意图示于图1a中。将PPTA和/或其共聚物(a)计量供入挤出机的导入段(加料斗)1并供至中间区2。在中间区2和3中将硫酸(b)注入该挤出机(不在导入区注入硫酸从而防止硫酸流回至加料斗中,这会造成严重的问题)并与PPTA聚合物一起供至混合段4。在混合段4中强烈地混合所述PPTA和硫酸。通过所谓混合元件的混合产生大量热消散以使得与该混合过程同时进行溶解过程。所述混合中的热消散和所述溶解能量足以几乎绝热地进行整个过程。在PPTA(或共聚物)溶解之后,可以使该溶液脱气。为进行脱气过程,首先在负向输送区5中提供产物锁定。现在可以使该溶液在低压力下脱气((c);如在40毫巴绝对压力下)。经过脱气的溶液,即所谓的纺丝原液(d),通过压力恢复段6在一定压力下被送出挤出机。
用于本发明中的另一双螺杆挤出机的示意图示于图1b中。将PPTA和/或其共聚物(a)计量供入挤出机的导入段1中。在所述导入区将硫酸(b)注入挤出机中并与PPTA聚合物一起供至混合段2。在混合段2中强烈地混合所述PPTA和硫酸。通过所谓混合元件的混合产生大量热消散以使得与混合过程同时进行溶解过程。所述混合中的热消散和所述溶解能量足以几乎绝热地进行整个过程。在PPTA(或共聚物)溶解之后,可以使该溶液脱气。为进行脱气过程,首先在负向输送区3中提供产物锁定。现在可以使该溶液在低压力下脱气((c);如在40毫巴绝对压力下)。经过脱气的溶液,即所谓的纺丝原液(d),通过压力恢复段4在一定压力下被送出挤出机。
在图2a和2b中,显示用于所述挤出机的若干区域中的正向和负向输送元件,即:
a)在挤出机的导入区中
所述输送元件具有在不压缩所述聚合物的情况下将PPTA聚合物(或其共聚物)供向所述混合区的功能。压缩所述聚合物会导致更难溶解的聚合物聚集体。在该区域中可以使用单螺纹(图2a)和双螺纹正向(图2b)长导程(long lead)输送元件。
b)在产物锁定中
所述输送元件具有在所述混合区与所述脱气区之间形成屏障的功能。称为产物锁定的该屏障通过所述负向输送元件实现。为达到有效的产物锁定,应当使用短导程元件,相对于挤出机长度定义该长度为短的。合适的长度是约0.5D至约0.75D。
c)在脱气区中
所述输送元件具有在所述脱气区中产生薄膜的功能,这意味着该元件应当提供强劲的输送。为了获得强劲的输送,应当使用长导程元件。合适的长度是约1.25D至约3Dmm。
d)在压力恢复区中
所述输送元件具有在挤出机中的短路径内产生预定压力水平的功能。为有效地产生该压力水平,所述输送元件应当是短导程的。合适的长度是约0.5D至约0.75Dmm。
在图3中,显示用于挤出机的混合区中的无输送功能的元件。
这些元件的主要功能是
●分配地混合PPTA(或其共聚物)和硫酸以及除去在硫酸中低水平浓缩的PPTA(或其共聚物)的聚合物颗粒周围的凝胶阻塞层(gel-blocking layer)。
●将PPTA(或其共聚物)溶解在硫酸中。该溶解过程是需要一定时间的与扩散有关的过程。
因此在所述混合区中应当使用无输送功能的混合元件。
图4显示断续螺纹元件(interrupted flight elements),其用在挤出机的混合区中。
这些元件的主要功能是
●将PPTA(或其共聚物)/硫酸输送通过所述混合元件和通过所述产物锁定。
●分配地混合PPTA(或其共聚物)和硫酸以及部分除去在硫酸中低水平浓缩的PPTA(或其共聚物)的聚合物颗粒周围的凝胶阻塞层。因此必须将具有断续导程的输送元件用在混合区中。
所述螺杆构造可以设置有若干不同元件如输送、混合以及捏合元件。
为了进行将PPTA或共聚物溶解在硫酸中的过程,下列螺杆构造是优选的:
所述导入区元件优选具有1至6D、更优选3至6D的长度(D表示以mm计的螺杆直径),以及可以具有大至6至9D的长度和装配有单螺纹或双螺纹的输送元件。在图2a和2b中分别显示单螺纹和双螺纹结构。单螺纹和双螺纹元件是公知的不会在输送过程中引起聚合物压缩的输送元件。
所述混合和溶解区具有15至30D、优选20至23D的长度,采用无输送特性的元件(参见图3;如W&P lgel或Hedgehog和/或单列/多列齿混合ZME;Berstorff单列或多列齿混合ZB,和Clextral多列齿混合BMEL)或具有断续输送特性的元件(参见图4,如W&P型SME或Berstorff型EAZ-ME)。所述无输送特性的混合元件的特征在于,它们不产生输送作用以及因此它们被完全充满制品,具有分散混合特性。具有断续输送特性的混合元件具有带有输送特性的通道。这些元件具有分配混合特性以及不必完全充满。
在所述溶解和所述脱气过程之间的产物锁定构造有所谓的负向输送元件,其长度为0.1至10D,优选约1D。该负向输送元件具有逆时针的通道以及因此导致反向输送。
所述脱气区的长度为2至20D,优选6至8D,和装配有输送元件以就短脱气时间而言获得薄膜。这些元件是具有长导程和强劲输送特性的输送元件。
所述压力恢复区的长度为约2至20D,优选约6至8D,和装配有输送元件。这些元件是短导程(例如,在0.5D的长度上两个螺纹)和具有强劲输送特性的输送元件。
本发明的方法在少于30分钟内进行,往往是2-10分钟,通常约4-6分钟。由于停留时间短,因此几乎不发生降解。
当改变至另一浓度时,短溶解时间是尤为重要的,其花费约4倍的停留时间。因而当生产不同产物类型时,具有短停留时间的该方法在经济上有吸引力。该方法也非常适合于向所述聚合物或共聚物中加入添加剂,如着色剂、导电剂、摩擦改进剂等等。原则上可以在挤出机的任意位置加入那些添加剂,优选在挤出机的起始处加入。例如,可以有利地将固体加入到加料斗中。通过使用本方法可以制成所有类型的PPTA或共聚物浓度,因为不存在固溶体阶段,这在现有技术方法中会在低浓度下或在共聚物的情况下造成大量不合格物料。
由于优异的混合特性,所述在双螺杆挤出机中的方法还可以用于有效地将纳米颗粒混入所制成的聚合物或共聚物溶液中。按照本发明的双螺杆挤出机的使用容许PPTA或其他芳族聚酰胺聚合物或共聚物在硫酸中很快溶解,并具备另外的优点:在一个设备中进行混合、脱气和压力恢复,以及可以使用任意浓度的任何芳族聚酰胺聚合物或共聚物。所述方法可以在线结合纺丝工艺进行,以及产生性能改善和降解减少的产物。
此外,由于整个溶解过程的总能耗低于现有技术方法,所述溶解过程用设备的总投资低于已知途径所需要的投资。
令人惊讶地,还发现用按照该新方法制成的纺丝原液进行纺出的纱线,与使用已知的纺丝原液纺出的类似纱线相比,具有更好的机械性能,如更高的抗张强度、断裂伸长率和断裂能以及更低的模量。因此,提供具有这些改进性能的纱线也是本发明的目的。
通过下列非限制性实施例进一步说明本发明,所述实施例仅用来解释本发明。
计量系统
PPTA或共聚物的计量在挤出机的导入区(加料斗)中进行。PPTA的计量通过所谓的“Loss in Weight”失重系统进行。由于该溶解设备几乎不具有任何缓冲能力,该计量系统应当具有高精确性。
硫酸(H2SO4)的计量系统在导入区之后进行。用齿轮泵或3头柱塞泵进行H2SO4的计量。为了定量供应所需量的H2SO4,用具有泵频率的逆向控制的科里奥利流量管(Coriolis tube)测量H2SO4的流量。
由于该溶解设备不具有任何缓冲能力,该计量系统应当具有高精确性。
PPTA(或其共聚物)在H2SO4中的溶解是在双螺杆挤出机中进行的,该挤出机由耐受所述过程的磨损和扯拉的材料制成。所述挤出机的螺杆构造应当满足若干规定,即:
-构造导入区中的输送以使得PPTA/H2SO4的输送能力足以防止任何H2SO4进入挤出机的加料斗中,造成严重的问题;
-构造混合/溶解区以使得该区完全充填,从而赋予该溶解过程充分的时间,而在该区域中不会引入热点以及达到用于溶解的最大能力;
-在混合/溶解区后设置负向输送区以在溶解和脱气之间产生产物锁定;
-构造脱气区以使得形成PPTA/H2SO4溶液的薄膜,从而使该溶液在很短的时间内脱气(例如,2-8秒);
-构造压力恢复区(即,通过挤出机的每分钟转数rmp以及压力恢复元件的长度)以使得在标准输出压力下该区充填50%。
通过以下非限制性实施例说明本发明。
一般过程
线密度的确定
所述方法适合于确定所有类型的对-芳族聚酰胺长丝纱线的线密度,其标称线密度(LD)是200-25,000dtex。
原理
通过称量测定长度的绞丝形式的纱线来确定线密度(LD)。在规定张力下测量纱线的长度。LD的单位是分特(dtex);1dtex定义为每10,000米长度1g质量。
过程
在45±5℃的通风烘箱中预先干燥纱线。
标准气氛:温度20±2℃,相对湿度65±2%。
卷绕过程中纱线的标准预张力是5±3.0mN/tex,基于标称LD计算。
线密度的确定
用精密的卷取机,在预张力下补充绞纱。绞纱的长度L示于下表中,其长度取决于标称线密度。
表1:绞纱长度
标称线密度(dtex) | 绞纱长度(米) |
200-6000 | 20 |
6000-25000 | 10 |
计算
用下式计算每一绞纱的线密度(LD):
其中:
M=绞纱质量(mg)
L=绞纱长度(m)
线密度(LD)作为n次确定的平均值计算,包括标准偏差Sn-1,平均值如下
LD=dtex(Sn-1)
力-伸长率的确定
所述方法适合于确定所有类型的Twaron长丝纱线的力-伸长率,其标称LD为200-50,000dtex。
原理
将试样(其具有保护捻)置于张力试验仪(CRE-型)的夹具中,其操直至断裂。
通过与所述试验仪相连的计算机系统得到断裂力(BF)和断裂伸长率(EAB)以及各种其他抗张性能。
气动闭合夹具:
对于至多10,000dtex的LD,使用具有180°缠绕的夹具,如Instron cat.No.2714-032(以前型号4D)。所述夹具可以具有放大的圆柱体直径用于更高的夹持力。
对于10,000-50,000dtex的LD,使用具有270°缠绕的夹具,如Instroncat.No.2714-107。夹板必须被高度抛光。
引入的加捻量基于以下方程给出:
其中:
YT=纱线捻度
LD=以tex计的线密度
对于10,000dtex以上的LD,必须引入30tpm的YT。在50±5℃的通风烘箱中,在加捻筒管上预先干燥加捻纱3小时,随后在标准气氛(温度20±2℃,相对湿度65±2%)下整理至少16小时。
每一试样的确定次数n=3(不包括夹具破裂)
计算
断裂强度BS(N)作为n次确定BF的平均值计算。
断裂伸长率EAB如下计算:
其中:
L0=初始长度(mm),在20mN/tex的预张力下的长度
E=从初始长度到断裂力下伸长的伸长量(mm)
对于松弛开始过程,初始长度如下计算:
L0=(Ls+D)
其中:
Ls=开始时的计量长度
D=活动夹具从开始位置到力等于规定预张力时的位置的位移(mm)。
断裂强度BT从断裂力BF(N)的测量值和LD(dtex)的测量值通过下式计算:
力-伸长率曲线中的弦向模量(CM)是该曲线上两个规定点之间的力变化与伸长率变化的比例。CMA计算式如下:
其中
F1=对应于400mN/tex的点1的以N计的力
F2=对应于300mN/tex的点2的以N计的力
E1=F1的以%计的伸长率,
E2=F2的以%计的伸长率,
LD=以dtex计的线密度。
为得到以GPa计的弦向模量,将以N/tex计的值乘以g/cm3计的密度(D)。
CMA(Gpa)=CMA(N/tex)×D(g/cm3)
n次确定的结果取平均值,相应的标准偏差Sn-1计算和表示为BS=N(Sn-1)。
实施例1
将17重量份PPTA计量入双螺杆挤出机中。将83重量份H2SO4注入双螺杆挤出机中(在第2套筒之后)。硫酸纯度99.8%。挤出机速度是约250rpm。脱气用真空度是40毫巴(绝对压力)。挤出机输出压力是40巴。溶解能力是30kg/h。溶解过程的温度是85℃。机械性能如下(表2):
表2
线密度 | 断裂强度 | 断裂伸长率 | CMA 300400模量 | ToAR |
[dtex] | [mN/tex] | [%] | [GPa] | [J/g] |
9659671365136913701612169916972077208720882089 | 220121772159215821652001206420121936195519311931 | 4.204.24.514.534.484.34.634.504.694.684.684.61 | 69.869.463.061.663.659.756.056.652.652.952.5552.9 | 46.44648.748.748.44347.244.744.945.445.043.9 |
实施例2
将19.5重量份PPTA计量入双螺杆挤出机中。将81.5重量份H2SO4(容量28.2kg/h)注入双螺杆挤出机中(在第2套筒之后)。挤出机速度是约250rpm。脱气用真空度是40毫巴(绝对压力)。挤出机输出压力是40巴。溶解过程的温度是85℃。机械性能如下(表3):
表3
线密度 | 断裂强度 | 断裂伸长率 | CMA 300400模量 | ToAR |
[dtex] | [mN/tex] | [%] | [GPa] | [J/g] |
951953137613751369167516941680211120962098 | 25072531236524122449237223122395234023482345 | 3.723.743.753.843.793.963.933.994.104.194.11 | 83.684.577.276.780.673.870.173.667.766.067.8 | 45.045.742.644.345.045.443.246.045.546.545.6 |
比较例3
将19.5重量份PPTA和81.5重量份H2SO4按照现有技术方法(溶解在H2SO4冰中)溶解并纺丝。机械性能如下(表4):
表4
线密度 | 断裂强度 | 断裂伸长率 | CMA 300400模量 | ToAR |
[dtex] | [mN/tex] | [%] | [GPa] | [J/g] |
950137016802100 | 2360235023402310 | 3.73.73.94.1 | 82827266 | 41424344 |
在曲线图1中,用曲线图描绘本发明要求保护的纱线与现有技术纱线之间的差异。
实施例4
将19重量份PPTA/NDC共聚物(30%NDC=2,6-萘二酰氯)计量入双螺杆挤出机中。将81重量份H2SO4注入双螺杆挤出机中(在第2套筒之后)。硫酸纯度99.8%。挤出机速度是约250rpm。脱气用真空度是40毫巴(绝对压力)。挤出机输出压力是30巴。溶解能力是30kg/h。溶解过程的温度是85℃。
机械性能如下(表5):
表5
线密度 | 断裂强度 | 断裂伸长率 | CMA 300400模量 | ToAR |
(dtex) | (mN/tex) | % | (GPa) | (J/g) |
1954.61968.51940.11740.9 | 1951191720052026 | 4.744.684.704.53 | 75.676.277.881.8 | 48.247.148.847.9 |
实施例5
将19重量份PPTA/DABPI共聚物(10%DAPBI=5(6)-氨基-2-对氨基苯基苯并咪唑)计量入双螺杆挤出机中。将81重量份H2SO4注入双螺杆挤出机中(在第2套筒之后)。硫酸纯度99.8%。挤出机速度是约250rpm。脱气用真空度是40毫巴(绝对压力)。挤出机输出压力是60巴。溶解能力是30kg/h。溶解过程的温度是85℃。机械性能如下(表6):
表6
线密度 | 断裂强度 | 断裂伸长率 | CMA 300400模量 | ToAR |
(dtex) | (mN/tex) | % | (GPa) | (J/g) |
1789.51481.01283.51777.7 | 2057205120501998 | 3.873.8493.703.848 | 85.486.490.385.6 | 4241.139.540.5 |
实施例6
将18重量份PPTA/DABPI共聚物(50%DAPBI)计量入20mm双螺杆挤出机(40D)中。在95mm(=4.75D)之后将82重量份硫酸注入双螺杆挤出机中。硫酸纯度99.8%。挤出机速度是300rpm。脱气用真空度是50毫巴(绝对压力)。挤出机输出压力是约50巴。溶解能力是900g/h。溶解过程的温度是90℃。机械性能如下(表7):
表7
线密度 | 断裂强度 | 断裂伸长率 | CMA 300400模量 | ToAR |
(dtex) | (mN/tex) | (%) | (GPa) | (J/g) |
1131121111127777 | 140413771379139913461388 | 5.55.35.25.44.64.7 | 434546466060 | 403838393335 |
实施例7
将17重量份PPTA/DABPI共聚物(70%DAPBI)计量入20mm双螺杆挤出机(40D)中。在95mm(=4.75D)之后将83重量份硫酸注入双螺杆挤出机中。硫酸纯度99.8%。挤出机速度是300rpm。脱气用真空度是50毫巴(绝对压力)。挤出机输出压力是约20巴。溶解能力是1400g/h。溶解过程的温度是110℃。机械性能如下(表8):
表8
线密度 | 断裂强度 | 断裂伸长率 | CMA 300400模量 | ToAR |
(dtex) | (mN/tex) | (%) | (GPa) | (J/g) |
193154 | 611790 | 3.46.2 | 3015 | 1429 |
实施例8
将19重量份PPTA/NDC共聚物(30%NDC)计量入20mm双螺杆挤出机(40D)中。在95mm(=4.75D)之后将81重量份硫酸注入双螺杆挤出机中。硫酸纯度99.8%。挤出机速度是300rpm。脱气用真空度是50毫巴(绝对压力)。挤出机输出压力是约36巴。溶解能力是1500g/h。溶解过程的温度是80℃。机械性能如下(表9):
表9
线密度 | 断裂强度 | 断裂伸长率 | CMA 300400模量 | ToAR |
(dtex) | (mN/tex) | (%) | (GPa) | (J/g) |
117106101937764 | 182218351808185418521767 | 3.93.93.93.83.63.3 | 93958598103103 | 393938393733 |
实施例9
将19重量份PPTA/NDC共聚物(50%NDC)计量入20mm双螺杆挤出机(40D)中。在95mm(=4.75D)之后将81重量份硫酸注入双螺杆挤出机中。硫酸纯度99.8%。挤出机速度是300rpm。脱气用真空度是50毫巴(绝对压力)。挤出机输出压力是约36巴。溶解能力是1500g/h。溶解过程的温度是80℃。机械性能如下(表10):
表10
线密度 | 断裂强度 | 断裂伸长率 | CMA 300400模量 | ToAR |
(dtex) | (mN/tex) | (%) | (GPa) | (J/g) |
115103938877 | 16011653163416181581 | 3.73.63.53.43.2 | 8788949598 | 3232323128 |
实施例10
将19重量份PPTA/NDC共聚物(70%NDC)计量入20mm双螺杆挤出机(40D)中。在95mm(=4.75D)之后将81重量份硫酸注入双螺杆挤出机中。硫酸纯度99.8%。挤出机速度是300rpm。脱气用真空度是50毫巴(绝对压力)。挤出机输出压力是约35巴。溶解能力是1500g/h。溶解过程的温度是80℃。机械性能如下(表11):
表11
线密度 | 断裂强度 | 断裂伸长率 | CMA 300400模量 | ToAR |
(dtex) | (mN/tex) | (%) | (GPa) | (J/g) |
113103101738373 | 146314541444144814441025 | 3.53.43.23.03.22.4 | 8888941029682 | 292726252614 |
Claims (9)
1.一种用具有输送、混合和捏合元件的双螺杆挤出机将PPTA或其共聚物溶解在硫酸中的方法,所述挤出机包含导入区、中间区、混合区、负向输送区、脱气区和压力恢复区,所述方法包括以下步骤:
·将PPTA或其共聚物以足够低而防止硫酸进入该导入区的输送能力供至所述导入区中;
·在所述导入区或中间区中引入硫酸;
·基本上完全充填所述混合区以提供充足时间将PPTA或其共聚物混合和溶解在硫酸中,从而得到PPTA或其共聚物-硫酸溶液;
·在所述混合区之后建立负向输送区以在所述混合区与所述脱气区之间获得产物锁定;
·在所述脱气区中产生PPTA或其共聚物-硫酸溶液的薄膜以使该溶液脱气;
·将所述溶液供入所述输出压力恢复区从而部分充填该区和离开所述双螺杆挤出机。
2.权利要求1的方法,其中所述PPTA或其共聚物在所述双螺杆挤出机中的停留时间小于30分钟,优选2-10分钟,更优选4-6分钟。
3.权利要求1或2的方法,其中所述导入区的长度为3至6D,其装配有单螺纹或双螺纹输送元件。
4.权利要求1-3中任一项的方法,其中所述混合区的长度为20至23D,其装配具有和不具有输送特性的混合元件。
5.权利要求1-4中任一项的方法,其中所述负向输送区具有长度约1D的负向输送元件。
6.权利要求1-5中任一项的方法,其中所述脱气区的长度为6至8D,其装配有输送元件。
7.权利要求1-5中任一项的方法,其中所述压力恢复区的长度为2至20D,其装配有0.5D至0.75Dmm短导程的输送元件。
8.权利要求1-6中任一项的方法,其中将所述PPTA或其共聚物与纳米颗粒和硫酸混合,或者其中将所述PPTA或其共聚物-硫酸溶液与纳米颗粒混合。
9.用通过权利要求1-7中任一项的方法得到的纺丝原液纺出的纱线,与现有技术纺丝原液制成的纱线相比,其具有改进的强度、伸长率和/或断裂能。
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