[发明专利]搅拌－喷动流化床及其在制备纤维增强复合材料中的应用

权利要求书

1.一种搅拌-喷动流化床，其特征在于，该流化床包括：

一个底部设有锥形气体分布装置、上部设有气体和物料出口(10)的圆柱形筒体(8)，所说的锥形气体分布装置由一个锥形的壳体(3)和一个具有流化分布孔(11)的内层(4)构成，内层(4)与壳体(3)之间形成一个锥形环隙(12)；

一个与锥形壳体(3)锥部相连接的、由外管(13)和内管(14)构成的流化气和喷动气入口装置，外管(13)与锥形壳体(3)相连接，内管(14)与内层(4)相连接，内管(14)与外管(13)之间形成一个与锥形环隙(12)相连通的直管环隙(15)，外管(13)设有流化气入口(2)，内管(14)设有喷动气与物料入口(1)；

一个通过固定件(5)与圆柱形筒体(8)内壁相固接的、并与圆柱形筒体(8)同轴的导流管(6)，筒体(8)与导流管(6)之间为环隙区(16)，导流管(6)与圆柱形筒体(8)内径比值为0.2～0.6；

一个设置在导流管(6)内与导流管(6)同轴的、并与圆柱形筒体(8)顶部的动力装置(9)相连接的搅拌装置(7)。

2.如权利要求1所述的流化床，其特征在于，导流管(6)与圆柱形筒体(8)内径比值为0.3～0.6。

3.如权利要求1所述的流化床，其特征在于，搅拌装置(7)采用锯齿形搅拌桨。

4.如权利1～3任一所述的搅拌-喷动流化床的应用，其特征在于，可用于制备纤维增强热塑性复合材料。

5.如权利4所述的应用，其特征在于，预先混好的纤维束与聚合物基体粉末以及喷动气由物料入口(1)通过内管(14)喷入流化床，流化气由流化气入口(2)进入流化床，吸附了聚合物基体粉末的纤维单丝从出口(10)导出，采用公知的技术压制成GMT片材。

6.如权利要求5所述的应用，其特征在于，在导流管(6)内，喷动气的空速和流化气的空速为：

(1)喷动气的空速大于0.36m/s；

(2)流化气的空速大于0.06m/s；

(3)喷动气的空速与流化气的空速之和小于1.5m/s。

7.如权利要求6所述的应用，其特征在于：喷动气的空速为0.65±0.1m/s，流化气的空速为0.32±0.1m/s。

8.如权利要求5所述的应用，其特征在于，所说的纤维束包括碳纤维束、硼纤维束、氧化铝纤维束、玻璃纤维束、木纤维束、Kevlar纤维束或其混合物；

所说的聚合物基体粉末包括聚丙烯、聚乙烯、尼龙、聚酯、聚氯乙烯或ABS，或其与云母、碳酸钙、滑石粉、高岭土或空心玻璃微珠的混合物，纤维束与基体混合物中纤维束含量为10～50％wt。

9.如权利要求8所述的应用，其特征在于，纤维束与基体混合物中纤维束含量为25～40％wt。

10.如权利要求5～9任一所述的应用，其特征在于，喷动气和流化气预热至20-300℃。