[实用新型]一种制备多尺度固相混合物的喷动流化机

说明书

技术领域

本实用新型属于喷动流化技术领域。

背景技术

复合材料因充分发挥了各组分间的协同作用，极大地提高了其相应的力学与物理性能，从而在各领域获得了广泛的应用。纤维增强复合材料是复合材料家族中的重要成员。纤维增强复合材料的制备中，根据工艺要求需要将各种形态与织态的纤维与被增强的基体(简称基体)进行浸渍并定型，其中的一类产品则需要将连续纤维切断成一定长度即切断纤维用于制备复合材料。而这一过程需要将纤维切断、分散并与基体混合后再完成浸渍并定型。从技术和经济的角度考虑，这一过程都能够和需要实现生产工艺的连续化。

中国专利CN1259183C公开了一种采用搅拌－喷动流化床制备纤维增强复合材料的方法与装置，以空气为流化介质，在流化床中通过流化和搅拌实现聚合物基体与纤维的充分混合，并将纤维束分散为吸附了聚合物基体的单丝，实现了纤维单丝与基体界面充分浸渍，压制成GMT片材后，GMT片的机械性能十分优异。中国专利CN102416717A、CN102416718A、CN102350254A公开了一种团簇状纤维气动搅拌分散成网装置，纤维被切断后通过负压输送至气动分散混合室、在沉降室中进行静电喷粉混合后再成网输送。中国专利CN203765822U公开了一种搅拌喷动流化床，其采用了喇叭形导流筒及导流筒内的多层搅拌桨来改善纤维分散及与基体粉末的混合。所公开的专利中存在着喷动流化的流场协同作用受限、多层搅拌功耗大、进料输送动力不足问题，影响了多尺度固相的分散混合效果和产品质量的稳定性。

纤维增强复合材料的制备中，根据工艺要求需要将连续纤维切断成一定长度的纤维即切断纤维，在后续的装备中完成基体对增强体纤维即切断纤维的浸渍并定型得到复合材料。在制备复合材料的这一过程中需要将连续纤维切断并分散，同时还需要将纤维输送至下游装备中使之成毡并与基体膜一起完成浸渍；或分散的短切纤维与粉状基体预混合，再或是短切纤维与纤维状基体预混合成毡，然后在下游装备中完成浸渍得到复合材料。而上述过程都有将连续纤维切断、分散进而与基体混合并输送的要求，从而实现产生工艺的连续化。

中国专利CN203795284U实用新型了一种车载纤维剪切刀盘，其所述的剪切刀盘可以在纤维微表处铺摊机的纤维剪切设备上使用，具有机动灵活性。中国专利CN201981413U实用新型了一种多用途纤维切割机，所述的纤维切割机刀片定位准确、切割精度高，被切割的纤维收集在料斗中。中国专利CN104355537A实用新型了一种玻璃纤维切割分散机，所述的玻璃纤维切割分散机采用打散轮分散切割的行为，并由输送带向下游输送。中国专利CN203794788U实用新型了一种玻璃纤维切割结构，采用打散轮及打散辊分散切断的纤维，由集料斗收集、输送带输送。中国专利公开了CN203505055U一种玻璃纤维切割装置，所述的切割装置由刀辊与橡胶辊配合完成玻纤切割。上述公开的纤维切割机均是利用纤维的重力作用将经切短后的纤维收集起来，然后在再喂入流化设备进行分散，由于切短后纤维重力较轻，不容易从切割机中分离，造成堵塞现象；另外，若短切后纤维长径比较大，还容易造成纤维之间相互缠绕、打结的现象，不利于后续流化分散。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是：克服现有技术中喷动流化床分散混合效果的不足，提供一种多尺度固相喷动流化机及一种制备多尺度固相混合物的方法。

为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案为：一种多尺度固相喷动流化分散混合装置，包括筒体、锥形分布器、搅拌装置、出料系统和管线切割机；

所述的筒体上部设置有封头，其侧壁设置有进料口和出料口，所述的出料口位于进料口的上方，所述出料系统与所述出料口接连；

所述的锥形分布器安装在筒体下部，为双层结构，包括外锥形壳体和内锥形体，所述的外锥形壳体和内锥形体之间形成通气室，所述的内锥形体上开设有若干分布气体的分布孔，所述的外锥形壳体下端连接有流化气管路，所述内锥形体的下端连接有喷动气管路，所述的喷动气管路设置在所述流化气管路内，并与之同轴；

所述搅拌装置包括贯穿筒体封头的搅拌轴和分别设置在搅拌轴两端的电机与圆形搅拌轮，所述搅拌轮设置在筒体内，所述的搅拌轮位于所述进料口和出料口之间；所述的筒体内还设置有喷动管，所述喷动管上端位于所述搅拌轮正下方，下端延伸至内锥形体锥形腔内，所述的喷动管与喷动气管路同轴；所述的喷动气管路与所述管线切割机连接。