[发明专利]线圈结构电热蒸发正交织物、制造方法及应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种线圈结构电热蒸发正交织物、该织物的制造方法以及该织物的应用。

背景技术

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。

发明内容

本发明的目的是提供一种对海水或者其它类型的污水进行蒸馏提纯的新型蒸发织物。本发明的另一个目的是提供一种该新型蒸发织物的制备方法及其应用。

为了达到上述目的，本发明的一个技术方案是提供了一种线圈结构电热蒸发正交织物，其特征在于，由电热蒸发层、漂浮隔热层和吸水层组成，电热蒸发层、漂浮隔热层和吸水层通过不同的功能纤维织造成为一个整体，其中：

将吸水蒸发纤维包缠在电热纤维外部作为电热蒸发层的纬纱，电热蒸发层的电热纤维两端连接电极，利用电热纤维产生的热量将电热蒸发层的水分加热蒸发；

选用聚乙烯纤维作为经纱及纬纱织造漂浮隔热层，通过漂浮隔热层使织物漂浮于水面上，同时阻隔电热蒸发层吸收的热量向吸水层传递，提高蒸发效率；

选用亲水性的棉纱线或麻纱线等天然纤维、亲水性的再生纤维素纤维、亲水改性的涤纶、锦纶、丙纶等化学纤维作为吸水层的纬纱；

由捆绑纱将电热蒸发层、漂浮隔热层和吸水层捆绑成为一个整体，并将吸水层的水分传导到电热蒸发层，通过增加部分捆绑纱的喂入长度，使其在电热蒸发层表面形成线圈结构，增大与阳光和空气的接触面积。

优选地，所述电热蒸发层的纬纱中吸水蒸发纤维包缠在电热纤维外部的包缠参数为：吸水蒸发纤维与电热纤维喂入速度比为1.5∶1至5∶1。

优选地，所述吸水蒸发纤维采用高吸水性的棉纱线或麻纱线等天然纤维、亲水改性的涤纶、锦纶、丙纶等化学纤维、亲水改性的涤纶、锦纶、丙纶等化学纤维的膨体纱中的至少一种。

优选地，所述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、纳米导电颗粒涂层纤维中一种或者至少两种混杂而成的纤维。

优选地，所述漂浮隔热层的经纬纱为密度低于水的聚乙烯纤维，或者嵌入有两端封闭的塑料管或者橡皮管。

优选地，所述漂浮隔热层的经纱及纬纱的层数为至少一层。

优选地，所述捆绑纱采用吸光度强、表面积大的吸湿纤维；吸湿纤维为深色的棉纱线或麻纱线等天然纤维的空气变形纱或亲水改性过的深色涤纶、锦纶、丙纶等化学纤维的膨体纱中的一种或者两种混杂而成的纤维。

优选地，增加1/10-9/10的捆绑纱的喂入长度，使其大于织物的卷取长度，在蒸发层表面形成所述线圈结构，所述线圈结构的高度为0.2至2厘米。

本发明的另一个技术方案是提供了一种上述的线圈结构电热蒸发正交织物的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：

第一步、选择纱线：

将吸水蒸发纤维包缠在电热纤维外部作为电热蒸发层的纬纱；选用聚乙烯纤维作为织造漂浮隔热层的经纱及织造漂浮隔热层的纬纱；选用亲水性的天然纤维、亲水性的再生纤维素纤维、亲水改性的化学纤维作为吸水层的纬纱；选用吸光度强、表面积大的吸湿纤维作为捆绑纱；

第二步、织造过程：

按照纱线的选择方案排布经纱；引入各层纬纱；通过增加捆绑纱的喂入长度，使其大于织物的卷取长度，在电热蒸发层表面形成线圈结构，捆绑纱相互交织将各层经纬纱织造成一体；步进电机卷取；经过多次循环后下机。

本发明的另一个技术方案是提供了一种上述的线圈结构电热蒸发正交织物的应用，其特征在于，应用于海水淡化，或应用于工业废水、农业污水的净化处理。

本发明的优点和有益效果：