本发明涉及一种三维多层结构电热蒸发织物及其制备方法，属于新材料技术领域。
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。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。
技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题是：提供一种能对海水或污水进行蒸馏提纯的电热蒸发织物。
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种三维多层结构电热蒸发织物，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经纱、电热蒸发层纬纱构成，吸水层由吸水层纬纱构成，漂浮隔热层由至少一层漂浮隔热层经纱与至少一层漂浮隔热层纬纱间隔复合而成。目的是使织物漂浮于水面上，同时阻隔蒸发层的吸收的热量向下传递，提高蒸发效率。
优选地，所述电热蒸发层纬纱为吸水蒸发纤维；电热蒸发层经纱为电热纤维。
更优选地，所述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。目的是增大蒸发纤维的吸水能力，提高蒸发纤维与空气的接触面积和蒸发效率。
优选地，所述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、亲水改性的化学纤维或其膨体纱。捆绑纱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，所述天然纤维为棉或麻；化学纤维为涤纶、锦纶或丙纶。
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，所述漂浮隔热层经纱、漂浮隔热层纬纱采用密度低于水的聚乙烯纤维，或者漂浮隔热层内嵌有两端封闭的塑料管或橡皮管。
该织物可以浮在水面上，通过捆绑纱将水分导传递到蒸发层，电热蒸发层经纱通电后对电热蒸发层纬纱加热，实现水分的快速蒸发。该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。
本发明还提供了上述三维多层结构电热蒸发织物的制备方法，其特征在于，按照纱线的选择方案排布经纱；引入各层纬纱；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。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
1.本发明提供了一种三维多层结构电热蒸发织物的制备方法，通过三维织造工艺将不同特性的纤维织造在一起，实现了集吸水、导水、漂浮隔热和电热蒸发于一体的三维多层结构电热蒸发织物。
2.本发明获得的三维多层结构电热蒸发织物中，漂浮隔热层使织物漂浮在水面，并且使热量聚集蒸发层表面，提高了水分蒸发效率。
3.本发明提供了一种三维多层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。
本发明提供了一种三维多层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为本发明提供的三维多层结构电热蒸发织物的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明更明显易懂，兹以优选实施例，并配合附图作详细说明如下。
实施例1-3制备的一种三维多层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3，三者通过捆绑纱9结合为一体；电热蒸发层1由电热蒸发层经纱4、电热蒸发层纬纱5构成，漂浮隔热层经纱6、漂浮隔热层纬纱7各四层组成漂浮隔热层2；吸水层7由吸水层纬纱8构成，漂浮隔热层2由至少一层漂浮隔热层经纱6与至少一层漂浮隔热层纬纱7间隔复合而成。
实施例1
一种碳纤维三维多层电热蒸发织物及其制备方法：
选用t-300碳纤维(东丽公司，12k)作为电热蒸发层经纱4，20支棉纤维空气变形作为电热蒸发层纬纱5；选用1000tex的聚乙烯纤维作为漂浮隔热层经纱6、漂浮隔热层纬纱7，漂浮隔热层经纱6、漂浮隔热层纬纱7各三层组成漂浮隔热层2；选用20支棉纱线作为吸水层纬纱8和捆绑纱9；采用三维机织织造工艺，织造五经六纬的三维机织物；设定织物的宽度10厘米；经纬密：10根/厘米；捆绑纱9的密度：10根/厘米。
织造过程：
第一步，按照纱线的选择方案排布经纱和捆绑纱9；
第二步，同步引入各层纬纱；
第三步，捆绑纱9相互交织，将各层经纬纱织造成一体；
第四步，步进电机卷取；
第五步，完成100个织造循环后下机。
所获得的碳纤维三维多层电热蒸发织物，长度10厘米，厚度0.8厘米。
实施例2
一种镀镍碳纤维多层结构电热蒸发织物及其制备方法：
选用镀镍碳纤维(苏州捷迪纳米科技公司，12k)作为电热蒸发层经纱4，25支棉麻混纺空气变形作为电热蒸发层纬纱5；选用1500tex的聚乙烯纤维作为漂浮隔热层经纱6、漂浮隔热层纬纱7，漂浮隔热层经纱6、漂浮隔热层纬纱7各三层组成漂浮隔热层2；选用20支棉纱线作为吸水层纬纱8和捆绑纱9；采用三维机织织造工艺，织造五经六纬的三维机织物；设定织物的宽度10厘米；经纬密：6根/厘米；捆绑纱9的密度：6根/厘米。
织造过程：
第一步，按照纱线的选择方案排布经纱和捆绑纱9；
第二步，同步引入各层纬纱；
第三步，捆绑纱9相互交织，将各层经纬纱织造成一体；
第四步，步进电机卷取；
第五步，完成120个织造循环后下机。
所获得的镀镍碳纤维多层结构电热蒸发织物，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多层电热蒸发织物及其制备方法：
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)电热蒸发层经纱4，1000tex的亲水改性涤纶膨体纱作为电热蒸发层纬纱5；选用600tex的聚乙烯纤维和直径3毫米两端封闭的聚丙烯塑料管(中空度80％)作为漂浮隔热层经纱6、漂浮隔热层纬纱7，漂浮隔热层经纱6、漂浮隔热层纬纱7各两层组成漂浮隔热层2；选用20支苎麻纱线作为吸水层纬纱8和捆绑纱9；采用三维机织织造工艺，织造三经四纬纱的三维机织物；设定织物的宽度10厘米；经纬密：5根/厘米；捆绑纱9的密度：5根/厘米。
织造过程：
第一步，按照纱线的选择方案排布经纱和捆绑纱9；
第二步，同步引入各层纬纱；
第三步，捆绑纱9相互交织，将各层经纬纱织造成一体；
第四步，步进电机卷取；
第五步，完成100个织造循环后下机。
所获得的碳纳米管纱线三维多层电热蒸发织物，长度20厘米，厚度1厘米。