一种自催化污水处理用织物制造技术

本实用新型专利技术涉及一种自催化污水处理用织物，其包含自催化表层，支撑层和自催化底层，支撑层以“11”字形将自催化表层和自催化底层进行编织连接，自催化表层以呈“1X1”字形编织，自催化底层以“1X1”字形编织。本实用新型专利技术采用具有三维织物结构设置，在污水处理过程中，利用竖直方向上的经纱能够很好的与污水中的重金属进行接触，避免了传统织物由于重叠结构导致的与污水接触表面减少，导致吸附效果减弱的问题；采用多层结构设计，使不同的吸附效率的织物层进行复合，既保证了织物的力学性能，同时增加了织物的吸附效率，即可保证金属离子的吸附，也可保证织物的透水性能，保证吸附效果。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及环保领域中自催化污水处理用织物
，具体地说，是一种自催化污水处理用织物。
技术介绍
随着社会的不断进步和工业的迅速发展，水体中重金属污染不端加剧，重金属废水排放所造成的污染对生态系统和公众健康构成了严重威胁，水体中的重金属已成为我国最为严重的环境问题之一，因此，对重金属废水的治理受到国内外科研工作者的高度重视。为了更有效的防治水体中重金属污染，我国已经出台了多项法制，用于水体重金属的治理。目前重金属废水的处理方法主要有化学沉淀、离子交换、溶剂萃取、化学氧化还原和吸附法等，其中吸附法具有易于操作、低能耗、低残留、高吸附量和可重复利用性等优点，是最经济、高效并广泛使用和深入研究的技术之。目前已有包括活性炭、壳聚糖、天然沸石、生物吸附剂、螯合树脂等在内的多种吸附剂被广泛应用于重金属废水的处理中，这些吸附剂的吸附能力主要依赖于其自身的物理性质和表面官能团。与传统的树脂、泡沫和传统纤维相比，聚合物纤维由于具有高比表面积、高孔隙率、易于制备和易于物理/化学修饰等优点，在重金属废水处理的应用也日益广泛。目前用于重金属吸附的纤维材料，主要是含羟基、氨基等多官能团的材料，如纤维素、聚丙烯腈以及聚酰亚胺等；而对于传统的纤维材料
而言，由于其制备过程中通过纺丝再经织造等过程，制备得到膜或者织物从而才能应用在水体中重金属的处理，其纺丝再经织造过程复杂，且工序较多。因此开发一种能够实现材料形状与功能一体的蓬松材料制备技术，并应用于重金属的吸附，对于水体污染快速反应，快速处理紧急状况具有重要意义。织物材料具有优异的三维组织结构，即可利于污水的过滤，同时也利于淤泥等的过滤通过；目前对于织物用于污水的研究较多，但主要集中在开发具有低纬度的纤维制备织物，提高纤维本身的比表面积；本专利采用三维织物一体成型的方法，通过设计具有三层不同组织结构的复合织物得到三明治结构的自催化污水处理用织物，并采用具有水溶胀性能的PVA纤维为经线，采用表面氨基化改性的PLA纤维为绑线，提升织物的吸附性能，同时采用对织物表面涂覆具有自催化作用的纳米碳化锆(ZrC)颗粒，提升其对有机物的自催化性能；并通过控制经线的密度实现三层结构的梯度设计，制备得到自催化污水处理用织物，具有吸附性能优异，污水处理效率高，可循环使用。
技术实现思路
本技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种自催化污水处理用织物。采用具有水溶胀性能的PVA纤维为经线，采用表面氨基化改性的PLA纤维为绑线，提升织物的吸附性能，同时采用对织物表面涂覆具有自催化作用的纳米碳化锆(ZrC)颗粒，提升其对有机物的自催化性能；并通过控制经线的密度实现三层结构的梯度设计，制备得到自催化污水处理用织物，具有吸附性能优异，污水处理效率高，可循环使用，应用于生活废水、工矿业废水处理前景广阔。本技术的目的是通过以下技术方案来实现的：一种自催化污水处理用织物，其包含自催化表层，支撑层和自催化底层，支撑层以“11”字形将自催化表层和自催化底层进行编织连接，自催化表层以呈“1X1”字形编织，自催化底层以“1X1”字形编织。所述的自催化表层在织物中的厚度为30～50mm。所述的支撑层在织物中的厚度为5～10mm。所述的自催化底层在织物中厚度为30～50mm。所述的自催化污水处理用织物的透水量为1800～2500mm·s-1，顶破强度为1200～2000N；所述的编织过程中经经纱，纬纱和绑纱制造成织物，经纱均呈竖直状结构，纬纱均呈水平状结构，经纱和纬纱通过绑纱连接；所述的织物的自催化底层的经纱均呈竖直状结构，纬纱均呈水平状结构，经纱和纬纱通过绑纱连接。所述的自催化底层经纱的密度为300～450根/cm，纬纱的密度为300～450根/cm，绑纱的密度为200～300根/cm，所述的经线为PVA纤维，所述的纬线为涤纶单丝，所述的绑纱为改性PLA纤维；所述的织物的自催化表层的经纱均呈竖直状结构，纬纱均呈水平状结构，经纱和纬纱通过绑纱连接。所述的自催化表层经纱的密度为300～450根/cm，纬纱的密度为300～450根/cm，绑纱的密度为200～300根/cm，所述的经线为PVA纤维，所述的纬线为涤纶单丝，所述的绑纱为改性PLA纤维；所述的织物的支撑层的经纱均呈竖直状结构，纬纱均呈水平状结构，经纱和纬纱通过绑纱连接。所述的支撑层经纱的密度为150～250根/cm，纬纱的密度为150～250根/cm，绑纱的密度为200～300根/cm，经线为PVA纤维，纬线为PVA纤维，
绑纱为改性PLA纤维。所述的改性PLA纤维为表面氨基化改性的PLA纤维，表面氨基化改性的氨基数为0.1～0.5mol/g。采用织物结构，在污水处理过程中，竖直方向上的经纱能够很好的与污水中的重金属进行接触，避免了传统织物由于重叠结构导致的与污水接触表面减少，导致吸附效果减弱的问题。PVA纤维具有优异的水溶胀性能，利于PVA纤维表面的羟基结构，实现对重金属离子的螯合作用，提高织物对中间数离子的吸附作用；同时表面氨基化改性的PLA纤维表面氨基化后对重金属离子吸附作用强，改性的PLA纤维表面氨基与PVA纤维上的羟基具有优异的协同作用，通过与金属离子的协同吸附螯合作用，提升织物对重金属离子的吸附效率。所述的织物通过浸渍纳米碳化锆溶液在织物上形成具有自催化性能的自催化层，所述的自催化层厚度为0.5～2.5微米；所述的纳米碳化锆的平均粒径为50～75纳米；纳米碳化锆具有优异的耐高温、抗氧化、强度高、硬度高、导热性良好，韧性好的特点，是一种重要的结构材料；同时纳米碳化锆粉体还具有高效吸收可见光，反射红外线，储能和光催化等特性，在织物表面形成具有光催化活性的材料，对提升吸附以及光催化性能具有优异的效果；与现有技术相比，本技术的积极效果是：本技术一种自催化污水处理用织物，采用具有三维织物结构设置，在污水处理过程中，利用竖直方向上的经纱能够很好的与污水中的重金属进行接触，避免了传统织物由于重叠结构导致的与污水接触表面减少，导致吸附效果减弱的问题；采用多层结构设计，使不同的吸附效率的织物层进行复
合，既保证了织物的力学性能，同时增加了织物的吸附效率，即可保证金属离子的吸附，也可保证织物的透水性能，保证吸附效果；同时采用“11”字形结构编织，利于污水在织物中快速通过；在自催化表层和自催化底层同时采用“1X1”字形结构编织可以提高污水在织物内部的接触面积，利用交叉结构提高光束在织物中的折射，从而提升自催化效率；同时涂覆在自催化表层和自催化底层的纳米碳化锆颗粒能够均匀分散和截流，提高自催化效果；并且“1X1”字形结构具有优异的三维织物结构，力学性能以及织物表面积大，织物的吸附性能越为优异，吸附效率越高；本技术用于水体中重金属离子的处理等领域具有广阔的应用前景。附图说明图1为本技术一种自催化污水处理用织物的结构示意图附图中的标记为：1为自催化表层，2为支撑层，3为自催化底层。具体实施方式以下提供本技术一种自催化污水处理用织物的具体实施方式。实施例1请参见附图1，一种自催化污水处理用织物分为自催化表层1，支撑层2，自催化底层3，其中自催化底层的工艺反面是支撑层，而支撑层的工艺反面是自催本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种自催化污水处理用织物，其特征在于，其包含自催化表层，支撑层和自催化底层，支撑层以“11”字形将自催化表层和自催化底层进行编织连接，自催化表层以呈“1X1”字形编织，自催化底层以“1X1”字形编织。

【技术特征摘要】
1.一种自催化污水处理用织物，其特征在于，其包含自催化表层，支撑层和自催化底层，支撑层以“11”字形将自催化表层和自催化底层进行编织连接，自催化表层以呈“1X1”字形编织，自催化底层以“1X1”字形编织。2.如权利要求1所述的一种自催化污水处理用织物，其特征在于，所述的自催化表层在织物中的厚度为30～50mm。3.如权利要求1所述的一种自催化污水处理用织物，其特征在于，所述的支撑层在织物中的厚度为5～10mm。4.如权利要求1所述的一种自催化污水处理用织物，其特征在于，所述的自催化底层在织物中厚度为30～50mm。5.如权利要求1所述的一种自催化污水处理用织物，其特征在于，所述的织物的自催化底层的经纱均呈竖直状结构，纬纱均呈水平状结构，经纱和纬纱通过绑纱连接。6.如权利要求5所述的一种自催化污水处理用织物，其特征在于，所述的自催化底层经纱的密度为300～450根/cm，纬纱的密度为300～450根/cm，绑纱的密度为200～300根/cm，...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐文清，曾荣英，方淑英，易露，
申请(专利权)人：衡阳师范学院，
类型：新型
国别省市：湖南;43