编号：FTJS106666
篇名：活性炭纤维/木棉复合针刺材料的制备及其海水淡化性能研究
作者：汪航 李素英 张伟 戴家木
关键词： 木棉纤维 活性炭纤维 针刺 海水淡化
机构： 南通大学纺织服装学院
摘要： 随着人口数量剧增,人类社会对自然资源的需求不断增加,加上全球气候变化,特别是在土地干旱与内陆地区,淡水需求持续增加。文章利用针刺非织造技术制备活性炭纤维(activated carbon fiber,ACF)/木棉纤维(kapok fiber,KF)双层复合毡(activated carbon fiber/kapok fiber,CKF),得到纤维基太阳能界面蒸发器。其中,底层KF的疏水性保证了材料具有良好的自浮性,顶层ACF的亲水性能够将水分向上传输。考察了纤维基太阳能界面蒸发器的结构稳定性、亲水性、热管理性能对蒸汽产生性能的影响,并探究其对海水的净化能力。选用不同面密度木棉针刺毡与活性炭纤维毡进行针刺复合,经过工艺优化,将针刺密度设定为120次/m2,使得材料在300~2500 nm太阳光波段的吸收率高于95%。研究发现:选用面密度为200 g/m2的木棉针刺毡与面密度为278 g/m2的活性炭纤维毡进行针刺加固复合得到的材料,蒸汽产生性能最佳,在1.0 kW/m2的光照强度下蒸发效率达到1.01 kg/(m2·h),光热转换效率为65%,最高温度为64.6℃。研究结果可为高效太阳能水蒸发器的构筑提供新思路。
