[發明專利]線圈結構多層中空電熱蒸發織物、制造方法及應用

在審

• 申請號: 201810033343.6
• 申請日: 2018-01-12
• 公開（公告）號: CN108035051A
• 公開（公告）日: 2018-05-15
• 發明（設計）人: 許福軍;李圓圓;王立永;應芷欣;肖珊
• 申請（專利權）人: 東華大學
• 主分類號: D03D25/00
• 分類號: D03D25/00;D03D15/00;D03D27/06;D03D13/00;D03D1/00
• 代理公司: 上海申匯專利代理有限公司 31001
• 代理人: 翁若瑩;柏子雵

本發明涉及一種線圈結構多層中空電熱蒸發織物，其特征在于，由蒸發層、電熱層、隔熱導水層及漂浮層組成，蒸發層、電熱層、隔熱導水層及漂浮層通過不同的功能纖維織造成為一個整體。本發明的另一個技術方案是提供了一種上述的線圈結構多層中空電熱蒸發織物的制造方法。本發明的另一個技術方案是提供了一種上述的線圈結構多層中空電熱蒸發織物的應用。本發明提供的織物可以浮在水面上，通過隔熱導水層將水分傳導到蒸發層，電熱層通電后對蒸發層加熱，實現水分的快速蒸發。該織物具有三維中空一體結構，質量輕，強度高，結構簡單，可以產業化生產；在海水淡化和污水處理領域具有重要應用前景。

技術領域

本發明涉及一種線圈結構多層中空電熱蒸發織物、該織物的制造方法以及該織物的應用。

背景技術

陸地上的淡水資源總量只占地球上水體總量的2.53％，淡水的絕大部分又被封凍在南北兩極及高山的冰層和冰川中，難以利用。淡水資源的時空分布不均和人類的不合理利用，使世界上許多地區面臨著嚴重的淡水資源危機。隨著經濟的發展，淡水的使用量急劇增加，而經濟增長、人口增加以及水體的污染，導致我國當前淡水資源嚴重短缺，成為經濟持續發展的重要障礙，淡水資源的開發勢在必行。海水淡化技術是解決淡水來源的有效途徑，不斷地在創新和發展，應用前景廣闊。

目前海水淡化的主要方法有蒸餾法、電滲析法和反滲透法等。蒸餾法中的多級閃蒸技術，動力消耗大，設備的操作彈性小，多效蒸餾技術的低溫多效蒸餾設備體積較大，裝置費用高；電滲析法工藝簡單，除鹽率高，但水回收率低，隊不帶電荷的物質無脫除能力，且能耗大，不適用大規模的海水淡化工程；反滲透法需要具有選擇透過性能的“半透膜”，膜的壽命和抗污染問題不能有效解決，反滲透膜、高壓泵、能量回收裝置需定期更換。以上技術主要是利用熱能和電能作為海水淡化的能源，能耗較大，成本高，且淡化效率不高，設備復雜，淡化過程慢。

發明內容

本發明的目的是提供一種對海水或者其它類型的污水進行蒸餾提純的新型蒸發織物。本發明的另一個目的是提供一種該新型蒸發織物的制備方法及其應用。

為了達到上述目的，本發明的一個技術方案是提供了一種線圈結構多層中空電熱蒸發織物，其特征在于，由蒸發層、電熱層、隔熱導水層及漂浮層組成，蒸發層、電熱層、隔熱導水層及漂浮層通過不同的功能纖維織造成為一個整體，其中：

選用高親水性的棉紗線或麻紗線等天然纖維、高親水性的再生纖維素纖維、親水改性的滌綸、錦綸、丙綸等化學纖維、親水改性的化學纖維的膨體紗中一種或者至少兩種混雜而成的纖維作為蒸發層的經紗和緯紗，通過調整經紗的送經長度，使蒸發層表面形成線圈結構，增大與空氣的接觸面積；

選用導電纖維作為電熱層的經紗和緯紗，電熱層的導電纖維兩端連接電極，利用導電纖維產生的熱量將蒸發層加熱，使水分蒸發；

選用聚乙烯纖維作為漂浮層的經紗和緯紗，漂浮層使織物可以浮在水面上；

間隔紗通過相互交織將蒸發層、電熱層和漂浮層組成捆綁成為一個整體，并在電熱層與漂浮層之間形成具有中空間隔結構的隔熱導水層，隔熱導水層具有隔熱性能，使電熱層的熱量向蒸發層傳遞，并通過隔熱導水層將水分傳導到蒸發層。

優選地，通過調整送經長度，使所述蒸發層中的經紗的全部或者部分的送經長度大于織物的卷取長度，在蒸發層表面形成所述線圈結構，所述線圈的高度為0.2至2厘米。

優選地，所述導電纖維采用碳纖維、石墨烯纖維、碳納米管纖維、鍍鎳碳纖維等金屬鍍層纖維、納米導電顆粒涂層纖維中的一種或者至少兩種混雜而成的纖維。

優選地，所述漂浮層的經緯紗為密度低于水的聚乙烯纖維，或者嵌入有兩端封閉的塑料管或者橡皮管。

優選地，所述間由隔紗導水纖維與支撐纖維兩者混雜而成，隔紗導水纖維與支撐纖維的纖維根數比為1/5-5/1。