[发明专利]三维中空结构集热蒸发织物及制备、使用方法和用途

说明书

本发明提供了一种三维中空结构集热蒸发织物，包括依次设置的集热蒸发层、隔热导水层、漂浮层，所述隔热导水层采用间隔纱，通过相互交织将集热蒸发层和漂浮层捆绑成为一个中空结构的整体。本发明还提供了三维中空结构集热蒸发织物的制备和使用方法及其用途。本发明提供的织物可以浮在水面上，通过隔热导水层将水分由漂浮层导通到集热蒸发层，集热蒸发层通过吸收阳光的热量，实现升温并使水分蒸发。本发明提供的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。

技术领域

本发明涉及新材料技术领域，更具体地说，涉及一种三维中空结构集热蒸发织物及其制备、使用方法和用途。

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，显然要实现大规模的海水淡化首先需要寻求更可靠、更经济的新能源。太阳能是一种取之不尽的清洁可再生能源，可将其作为淡化能源，开发出一种利用太阳能快速淡化海水的技术，生产出成本较低、纯度较高的淡水。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种利用太阳能进行海水蒸发，从而快速淡化海水的织物。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是提供一种三维中空结构集热蒸发织物，其特征在于：包括依次设置的集热蒸发层、隔热导水层、漂浮层，所述隔热导水层采用间隔纱，通过相互交织将集热蒸发层和漂浮层捆绑成为一个中空结构的整体。

优选地，所述集热蒸发层采用吸光度强、表面积大的吸湿纤维。

更优选地，所述吸湿纤维为天然纤维的空气变形纱或亲水改性过的化学纤维的膨体纱。进一步地，所述天然纤维为深色的棉纱线或麻纱线；所述化学纤维为深色的涤纶、锦纶或丙纶。

优选地，所述隔热导水层采用导水纤维与支撑纤维两者混杂作为间隔纱。

更优选地，所述导水纤维采用天然吸水纤维，如棉或者麻，或者亲水改性的化学合成纤维；所述支撑纤维采用涤纶单丝、丙纶单丝、锦纶单丝或者玻璃纤维；

所述导水纤维与支撑纤维混杂比，二者纤维根数比1∶1；

所述导水纤维的吸水性能通过混合或复合引入高吸湿性高聚物、或表面改性来提高；所述导水纤维的表面通过酸刻蚀或等离子体刻蚀处理形成多微孔。

优选地，所述漂浮层采用采用密度低于水的聚乙烯纤维织造而成。

优选地，所述漂浮层中嵌入两端封闭的塑料管或者橡皮管作为漂浮层嵌入材料。

优选地，所述隔热导水层的厚度由间隔片的高度控制，为2-10mm。

本发明还提供了上述的三维中空结构集热蒸发织物的制备方法，其特征在于，步骤为：

步骤1：选择纱线；