[發明專利]線圈結構集熱蒸發中空織物及其制備、使用方法和用途

在審

• 申請號: 201810033411.9
• 申請日: 2018-01-12
• 公開（公告）號: CN108221131A
• 公開（公告）日: 2018-06-29
• 發明（設計）人: 許福軍;黃夢雯;曹艷紅;姜泓洋
• 申請（專利權）人: 東華大學
• 主分類號: D03D25/00
• 分類號: D03D25/00;D03D1/00;D03D15/00
• 代理公司: 上海申匯專利代理有限公司 31001
• 代理人: 翁若瑩;吳小麗

本發明提供了一種線圈結構集熱蒸發中空織物，包括依次設置的集熱蒸發層、隔熱導水層、漂浮層，所述隔熱導水層采用間隔紗，通過相互交織將集熱蒸發層和漂浮層捆綁成為一個中空結構的整體；且集熱蒸發層表面設有用于增大與陽光和空氣的接觸面積的線圈結構。本發明還提供了線圈結構集熱蒸發中空織物的制備和使用方法及其用途。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從漂浮層傳導到集熱蒸發層，集熱蒸發層通過吸收陽光的熱量，實現水分蒸發。通過線圈結構增大織物與空氣的接觸面積，提高水分蒸發效率。本發明提供的織物具有三維一體結構，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

本發明涉及新材料技術領域，更具體地說，涉及一種線圈結構集熱蒸發中空織物及其制備、使用方法和用途。

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，且淡化效率不高，設備復雜，淡化過程慢，顯然要實現大規模的海水淡化首先需要尋求更可靠、更經濟的新能源。太陽能是一種取之不盡的清潔可再生能源，可將其作為淡化能源，開發出一種利用太陽能快速淡化海水的技術，生產出成本較低、純度較高的淡水。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種利用太陽能進行海水蒸發，從而快速淡化海水的織物。

為了解決上述技術問題，本發明的技術方案是提供一種線圈結構集熱蒸發中空織物，其特征在于：包括依次設置的集熱蒸發層、隔熱導水層、漂浮層，所述隔熱導水層采用間隔紗，通過相互交織將集熱蒸發層和漂浮層捆綁成為一個中空結構的整體；且集熱蒸發層表面設有用于增大與陽光和空氣的接觸面積的線圈結構。

優選地，所述集熱蒸發層采用吸光度強、表面積大的吸濕纖維織造而成；所述捆綁紗也采用吸光度強、表面積大的吸濕纖維。

更優選地，所述吸濕纖維為天然纖維的空氣變形紗或親水改性過的化學纖維的膨體紗。進一步地，所述天然纖維為深色的棉紗線或麻紗線；所述化學纖維為深色的滌綸、錦綸或丙綸。

優選地，所述線圈結構的高度為0.2～2厘米，所述線圈結構由集熱蒸發層經紗形成。

優選地，所述隔熱導水層采用導水纖維與支撐纖維兩者混雜作為間隔紗。

更優選地，所述導水纖維采用天然吸水纖維，如棉或者麻，或者親水改性的化學合成纖維；所述支撐纖維采用滌綸單絲、丙綸單絲、錦綸單絲或者玻璃纖維；

所述導水纖維與支撐纖維混雜比，二者纖維根數比1∶1；

所述導水纖維的吸水性能通過混合或復合引入高吸濕性高聚物、或表面改性來提高；所述導水纖維的表面通過酸刻蝕或等離子體刻蝕處理形成多微孔。

優選地，所述漂浮層采用采用密度低于水的聚乙烯纖維織造而成。

優選地，所述漂浮層中嵌入兩端封閉的塑料管或者橡皮管作為漂浮層嵌入材料。