一种三维填充结构电热蒸发织物制造技术

本发明专利技术公开了一种三维填充结构电热蒸发织物，其特征在于，包括依次复合的电热蒸发层、漂浮隔热层、吸水层，三者通过捆绑纱结合为一体；电热蒸发层由电热蒸发层纬纱、电热蒸发层经纱构成，吸水层由吸水层经纱、吸水层纬纱构成，漂浮隔热层内设有漂浮嵌入材料。该织物可以浮在水面上，通过捆绑纱将水分从吸水层传导到蒸发层，蒸发层通过吸收阳光的热量，实现水分蒸发。该织物具有三维一体结构，质量轻，强度高，结构简单，可以产业化生产；在海水淡化和污水处理领域具有重要应用前景。

【技术实现步骤摘要】
一种三维填充结构电热蒸发织物
本专利技术涉及一种三维填充结构电热蒸发织物，属于新材料

技术介绍
陆地上的淡水资源总量只占地球上水体总量的2.53％，淡水的绝大部分又被封冻在南北两极及高山的冰层和冰川中，难以利用。淡水资源的时空分布不均和人类的不合理利用，使世界上许多地区面临着严重的淡水资源危机。随着经济的发展，淡水的使用量急剧增加，而经济增长、人口增加以及水体的污染，导致我国当前淡水资源严重短缺，成为经济持续发展的重要障碍，淡水资源的开发势在必行。海水淡化技术是解决淡水来源的有效途径，不断地在创新和发展，应用前景广阔。目前，海水淡化的主要方法有蒸馏法、电渗析法和反渗透法等。蒸馏法中的多级闪蒸技术，动力消耗大，设备的操作弹性小，多效蒸馏技术的低温多效蒸馏设备体积较大，装置费用高；电渗析法工艺简单，除盐率高，但水回收率低，队不带电荷的物质无脱除能力，且能耗大，不适用大规模的海水淡化工程；反渗透法需要具有选择透过性能的“半透膜”，膜的寿命和抗污染问题不能有效解决，反渗透膜、高压泵、能量回收装置需定期更换。以上技术主要是利用热能和电能作为海水淡化的能源，且淡化效率不高，设备复杂，淡化过程慢。因此，研发新型的蒸发织物对海水或者其它类型的污水进行蒸馏提纯非常必要。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是：提供一种能对海水或其它污水即兴蒸馏提纯的蒸发织物。为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种三维填充结构电热蒸发织物，其特征在于，包括依次复合的电热蒸发层、漂浮隔热层、吸水层，三者通过捆绑纱结合为一体；电热蒸发层由电热蒸发层纬纱、电热蒸发层经纱构成，吸水层由吸水层经纱、吸水层纬纱构成，漂浮隔热层内设有漂浮嵌入材料。优选地，所述电热蒸发层纬纱为吸水蒸发纤维，采用天然纤维、纤维素再生纤维的空气变形纱和亲水改性化学纤维的膨体纱中的任意一种或几种的混杂。优选地，所述电热蒸发层经纱为电热纤维，采用碳纤维、石墨烯纤维、碳纳米管纤维、金属镀层纤维和纳米导电颗粒涂层纤维中的任意一种或几种的混杂。优选地，所述漂浮层嵌入材料采用拒水海绵、拒水泡沫材料或两端封闭的空心管状材料。目的是实现织物漂浮和隔绝蒸发层热量的耗散，使蒸发层的吸收的热量聚集在蒸发层表面，起到快速加热和蒸发水分的作用。优选地，所述吸水层经纱、吸水层纬纱采用天然纤维、再生纤维素纤维或亲水改性的化学纤维。优选地，所述捆绑纱采用天然纤维、再生纤维素纤维或亲水改性的化学纤维。捆绑纱具有将各层织物捆绑成为一个整体，并且将吸水层的水分传导到蒸发层。更优选地，所述天然纤维为棉纱线或麻纱线；所述化学纤维为涤纶、锦纶或丙纶。优选地，所述捆绑纱的交织密度为2～10根经纱织造循环。上述织物可以用于海水淡化，也可以用于工业废水，农业污水的净化处理。与现有技术相比，本专利技术有益效果在于：1.本专利技术提供了一种三维填充结构电热蒸发织物的制备方法，实现了集导水、漂浮隔热和电热蒸发于一体的一种三维填充结构电热蒸发织物。2.本专利技术获得的一种三维填充结构电热蒸发织物中的通过嵌入低密度的拒水隔热材料，实现织物漂浮和隔绝蒸发层热量的耗散，使蒸发层的吸收的热量聚集在蒸发层表面，提高了水分蒸发效率。3.本专利技术提供了一种三维填充结构电热蒸发织物具有三维一体结构，强度高、蒸发速度快，可用于海水淡化和污水处理领域。本专利技术提供了一种三维填充结构电热蒸发织物的制备方法，工艺简单，工艺流程短，适合工业化生产。附图说明图1为本专利技术提供的三维填充结构电热蒸发织物的结构示意图。具体实施方式为使本专利技术更明显易懂，兹以优选实施例，并配合附图作详细说明如下。实施例1-3制得的三维填充结构电热蒸发织物的结构如图1所示，其包括依次复合的电热蒸发层1、漂浮隔热层2、吸水层，三者通过捆绑纱9结合为一体；电热蒸发层1由电热蒸发层纬纱4、电热蒸发层经纱5构成，吸水层3由吸水层经纱7、吸水层纬纱8构成，漂浮隔热层2内设有漂浮嵌入材料6。实施例1一种碳纤维三维填充电热蒸发织物：选用T-300碳纤维(东丽公司，12K)作为导电纤维和20支棉纤维空气变形作为电热蒸发层纬纱4、电热蒸发层经纱5；选用长度10厘米，宽度0.4厘米，高度0.5厘米，孔径为10-20微米的闭孔发泡海绵作为漂浮嵌入材料6；选用20支棉纤维作为吸水层经纱7、吸水层纬纱8；选用20支苎麻纤维作为捆绑纱9；设定织物宽度10厘米，经纬密：5根/厘米；捆绑纱9的密度：2.5根/厘米。织造过程：第一步：按照纱线的选择方案排布各层的经纱和捆绑纱9；第二步：开动引纬装置，引入各层纬纱，电机卷取；第三步：重复上述操作2次；第四步：引入漂浮嵌入材料6；第五步：捆绑纱9相互交织，将各层经纬纱织造成一体；第六步：步进电机卷取；第七步：完成50个织造循环后下机。所获得的碳纤维三维填充电热蒸发织物，长度20厘米，厚度0.8厘米。实施例2一种镀镍碳纤维三维填充电热蒸发织物：选用镀镍碳纤维(苏州捷迪纳米科技公司，12K)和25支棉麻混纺空气变形作为电热蒸发层纬纱4、电热蒸发层经纱5；选用长度10厘米，宽度1厘米，高度0.6厘米，孔径为10～20微米的闭孔发泡海绵作为漂浮嵌入材料6；20支棉纤维作为吸水层经纱7、吸水层纬纱8；选用20支苎麻纤维作为捆绑纱9；设定织物宽度10厘米，经纬密：5根/厘米；捆绑纱9的密度：1根/厘米。织造过程：第一步：按照纱线的选择方案排布各层的经纱和捆绑纱9；第二步：开动引纬装置，引入各层纬纱，电机卷取；第三步：重复上述操作5次；第四步：引入漂浮嵌入材料6；第五步：捆绑纱9相互交织，将各层经纬纱织造成一体；第六步：步进电机卷取；第七步：完成20个织造循环后下机。所获得的镀镍碳纤维三维填充电热蒸发织物，长度20厘米，厚度0.8厘米。实施例3一种碳纳米管纱线三维填充电热蒸发织物：选用直径为0.8毫米的碳纳米管膜卷纱(苏州捷迪纳米科技有限公司)和1000tex的亲水改性涤纶膨体纱作为电热蒸发层纬纱4、电热蒸发层经纱5；选用两端封闭直径0.5厘米，中空度80％的聚乙烯空心管作为漂浮嵌入材料6；选用1000tex再生纤维素长丝作为吸水层经纱7、吸水层纬纱8；选用20支苎麻纤维作为捆绑纱9。设定织物宽度10厘米，经纬密：8根/厘米；捆绑纱9的密度：2根/厘米。织造过程：第一步：按照纱线的选择方案排布各层的经纱和捆绑纱9；第二步：开动引纬装置，引入各层纬纱，电机卷取；第三步：重复上述操作4次；第四步：引入漂浮嵌入材料6；第五步：捆绑纱9相互交织，将各层经纬纱织造成一体；第六步：步进电机卷取；第七步：完成40个织造循环后下机。所获得碳纳米管纱线三维填充电热蒸发织物，长度20厘米，厚度0.7厘米。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种三维填充结构电热蒸发织物，其特征在于，包括依次复合的电热蒸发层(1)、漂浮隔热层(2)、吸水层，三者通过捆绑纱(9)结合为一体；电热蒸发层(1)由电热蒸发层纬纱(4)、电热蒸发层经纱(5)构成，吸水层(3)由吸水层经纱(7)、吸水层纬纱(8)构成，漂浮隔热层(2)内设有漂浮嵌入材料(6)。

【技术特征摘要】
1.一种三维填充结构电热蒸发织物，其特征在于，包括依次复合的电热蒸发层(1)、漂浮隔热层(2)、吸水层，三者通过捆绑纱(9)结合为一体；电热蒸发层(1)由电热蒸发层纬纱(4)、电热蒸发层经纱(5)构成，吸水层(3)由吸水层经纱(7)、吸水层纬纱(8)构成，漂浮隔热层(2)内设有漂浮嵌入材料(6)。2.如权利要求1所述的三维填充结构电热蒸发织物，其特征在于，所述电热蒸发层纬纱(4)为吸水蒸发纤维，采用天然纤维、纤维素再生纤维的空气变形纱和亲水改性的化学纤维的膨体纱中的任意一种或几种的混杂。3.如权利要求1所述的三维填充结构电热蒸发织物，其特征在于，所述电热蒸发层经纱(5)为电热纤维，采用碳纤维、石墨烯纤维、碳纳米管纤维、金属镀层纤维和纳米导电颗粒涂层纤维中的任意...

【专利技术属性】
技术研发人员：许福军，徐思悦，宫浩，张昆，汪一凡，张芹，
申请(专利权)人：东华大学，
类型：发明
国别省市：上海,31