本發(fā)明屬于活性炭類吸附材料，用于大風量有機廢氣吸附凈化，空氣中有毒有害氣體凈化，催化劑的載體等，具體涉及到一種具有立體結(jié)構(gòu)的活性炭纖維織物。
背景技術(shù)：
：活性炭類吸附材料具有很好的吸附性能和催化性能，原料充足且安全性高，耐酸堿、耐熱、不溶于水和有機溶劑、易再生等優(yōu)點，是一種環(huán)境友好型吸附劑?；钚蕴款愇讲牧蠌V泛用于工業(yè)三廢治理、溶劑回收、食品飲料提純、載體、醫(yī)藥、黃金提取、半導體應(yīng)用、凈水處理、廢水處理、氣相吸附等方面。從外觀上分，活性炭類吸附材料包括球形、顆粒狀、纖維氈狀、織物狀等?；钚蕴浚ㄌ浚├w維是繼粉末活性炭、顆?；钚蕴恐蟮男滦臀讲牧?，它是由含炭纖維為原料制成，具有比表面積大、孔徑適中、分布均勻、吸附速度快、雜質(zhì)少等優(yōu)點，廣泛應(yīng)用于水凈化、空氣凈化、航空、軍事、核工業(yè)、食品等行業(yè)。活性炭類吸附材料在用于空氣凈化時，一般將其裝填于一定形狀的外殼中，形成濾芯，濾芯有進風面和出風面，當污染氣流經(jīng)過濾芯時，吸附材料將污染物吸附，凈化后的氣流從出風面流出，達到凈化的效果。活性炭纖維類材料具有吸附容量大、易脫附再生的特點，是有機廢氣吸附凈化、有機溶劑吸附回收的理想材料，但是目前通用的活性炭纖維氈的阻力很大，以之為裝填材料設(shè)計的凈化設(shè)備存在體積大、運行風機功率高等缺點。實際上，材料風阻已成為影響凈化設(shè)備體積、重量、運行能耗的關(guān)鍵因素之一。為了降低活性炭（炭）纖維氈的氣流阻力，中國專利（申請?zhí)?01110047887.6）中提出將粘膠纖維與粘膠纖維紗線按一定比例混合針刺成氈，中國專利（zl200920049203.4）中提出采用單絲纖度大于5d的纖維制氈，雖然在一定程度上降低了材料的氣流阻力，但織造方式?jīng)Q定了該方案無法從根本解決材料的風阻問題。活性炭網(wǎng)眼布（zl201220111052.2）的出現(xiàn)，是低風阻材料的巨大突破，與活性炭纖維氈相比，極大地降低了材料阻力，但是，在生產(chǎn)和使用過程中，該材料存在的問題也很明顯：（1）活性炭網(wǎng)眼布是一維結(jié)構(gòu)，在層疊時，孔壁與孔眼的位置是隨機的，孔壁可能與孔壁完全覆蓋，也可能與孔眼完全覆蓋，因此，同樣的材料，同樣的床層厚度，同樣的裝填密度，阻力可能有明顯差異，同樣規(guī)格的床層，阻力散差較大，不易規(guī)模化、標準化生產(chǎn)大風量吸附凈化設(shè)備。（2）濾芯內(nèi)部不同部位阻力不均勻，造成污染氣體溝流，在吸附凈化設(shè)備在使用過程中，有的部位遠遠沒在達到吸附飽和，而有的部分已經(jīng)穿透。技術(shù)實現(xiàn)要素：本發(fā)明針對上述技術(shù)的不足，提供了一種能夠有效消除風阻的具有立體結(jié)構(gòu)的活性炭纖維織物。具有活性炭網(wǎng)眼布的低風阻的特點，氣流通過時又布風均勻，便于規(guī)?；?、標準化生產(chǎn)大風量空氣凈化設(shè)備。它是利用300d至60000d的粘膠纖維、酚醛纖維、聚丙烯腈基纖維等含炭纖維，采用經(jīng)編、緯編等方式編織成織物，再經(jīng)過前處理、炭化、活化等序列工藝，制成的活性炭纖維織物，其正面和反面具有條紋結(jié)構(gòu)或網(wǎng)孔結(jié)構(gòu)，或同時具有條紋結(jié)構(gòu)和網(wǎng)孔結(jié)構(gòu)，正反面形狀不鏡面對稱。一種具有立體結(jié)構(gòu)的活性炭纖維織物，其特征是：它是利用含炭纖維采用多股編織而成的織物，其正面和反面為采用立體條紋結(jié)構(gòu)或立體網(wǎng)孔結(jié)構(gòu)，材料層疊后內(nèi)部形成立體貫通的孔道，正反面形狀不鏡面對稱，層疊時條紋的峰、谷不完全重疊，所述織物表面均勻分布有網(wǎng)眼。所述的網(wǎng)眼的形狀為多邊形結(jié)構(gòu)；采用圓形、橢圓形、菱形、六邊形、長方形、正方形的一種，或多種形狀的組合。所述的條紋結(jié)構(gòu)為凹凸狀條紋，具有連續(xù)的或不連續(xù)的形狀；條紋結(jié)構(gòu)均勻分布，條紋結(jié)構(gòu)的線粗和條紋間距的比例為1:(0.5~6)；條紋結(jié)構(gòu)的夾角為15度至165度。材料具有孔眼結(jié)構(gòu)或條紋結(jié)構(gòu)，或同時具有條紋、孔眼結(jié)構(gòu)，與平紋、斜紋類活性炭織物相比，可大幅降低阻力。材料正面、反面結(jié)構(gòu)不鏡面對稱，具有孔眼結(jié)構(gòu)的材料，在層疊形成吸附床層時，無論怎樣疊加，孔壁與孔眼不會完全覆蓋，與活性炭網(wǎng)眼布相比，阻力散差大幅降低；具有凹凸狀條紋結(jié)構(gòu)的材料，由于條紋不鏡面對稱，在層疊形成吸附床層時，無論怎樣疊加，條紋的凹陷與凸起部分不會完全重疊，阻力大幅降低且散差較小。有益效果1、風阻低，吸附性能好?；钚蕴靠椢镱悺诸惒牧蠈盈B形成吸附床層時，風阻來自兩個方面：一是由于吸附材料的粘滯曳力，即流體與吸附材料表面的摩擦、撞擊而產(chǎn)生，這部分風阻對對吸附擴散是有利的；二是由于流體流動過程中風道截面積擴大和收縮而產(chǎn)生，這部分風阻對吸附擴散沒有促進作用。在空氣流速較低時，風阻主要是由粘滯曳力產(chǎn)生的，在空氣流速較高時，風道的擴大、收縮則對風阻的產(chǎn)生起著主要作用。工業(yè)用吸附器，如有機廢氣吸附凈化等，一般是大風量工況下使用，本發(fā)明涉及的材料避免了床層內(nèi)部孔道的突然擴大、收縮，克服了風阻的產(chǎn)生的主要因素，大幅降低了床層阻力。使用本發(fā)明提出的活性炭針織物材料制成的濾芯，既保證了材料本身對污染物的吸附速率，又極大地降低了因材料自身結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的風阻，從而在很大程度上提高了吸附凈化的效率。2、風阻均勻，便于規(guī)模化、標準化工業(yè)生產(chǎn)大風量吸附凈化器。在批量規(guī)?；a(chǎn)過程中，由相同材料，相同床層厚度，相同裝填密度制成的各類濾毒器材，風阻大小始終在可控的、較小的范圍內(nèi)波動，極大的提高了生產(chǎn)過程中的標準化程度，便于規(guī)?；藴驶a(chǎn)大風量吸附凈化器。附圖說明圖1為正反面均為條紋并采用緯編結(jié)構(gòu)的織物。圖2為正面菱形、反面橫一字條紋并采用經(jīng)編的織物。圖3為正面六邊形眼、反面正方形網(wǎng)眼并采用經(jīng)編的織物。圖4為正面橢圓形、反面豎一字條紋并采用經(jīng)編的織物。圖5為不同厚度的床層歲對應(yīng)的風速與壓降的折線圖。具體實施方式下面結(jié)合具體實施例和數(shù)據(jù)對比對本發(fā)明作進一步說明。實施例1如圖1所示的織物采用600d粘膠纖維緯編而成，織物正反面均呈連續(xù)的、均勻分布的凹凸條紋狀，正、反面條紋未相交的部位為網(wǎng)孔。正面和反面的條紋線粗與條紋間距的比例均為1:3，正反面條紋的夾角為135度。粘膠纖維網(wǎng)眼布經(jīng)去油清洗、擠壓脫水、干燥等前處理步驟后，采用常規(guī)阻燃劑和浸漬工藝進行阻燃浸漬處理，浸漬后的織物在120℃±15℃干燥，180±20℃定型處理，以保證布面平整、幅寬尺寸的穩(wěn)定及網(wǎng)孔的開放，450±50℃炭化，900±50℃水蒸汽活化，制成的立體結(jié)構(gòu)活性炭纖維織物材料，如圖1所示。實施例2如圖2所示的織物，采用酚醛纖維經(jīng)編而成，織物正面為菱形網(wǎng)眼，是用9000d的纖維編織而成的，反面為連續(xù)的、均勻分布的橫向一字條紋，是用6000d的纖維編織而成的。正面菱形的孔壁寬度與網(wǎng)眼寬度的比例為1:2.5，反面條紋的線粗與條紋間距的比例為1:4.3?？椢锝?jīng)去油清洗、擠壓脫水、干燥等前處理步驟后，采用常規(guī)阻燃劑和浸漬工藝進行阻燃浸漬處理，浸漬后的織物在120℃±15℃干燥，180±20℃定型處理，以保證布面平整、幅寬尺寸的穩(wěn)定及網(wǎng)孔的開放，450±50℃炭化，900±50℃水蒸汽活化，制成的立體結(jié)構(gòu)活性炭纖維織物材料，如圖2所示。實施例3如圖3所示的織物采用24000d腈綸纖維經(jīng)編而成，正面六邊形，反面均勻分布的正方形條紋。正面的六邊形的孔壁寬度與網(wǎng)眼寬度的比例為1:4.57，背面正方形條紋的孔壁寬度與網(wǎng)眼寬度的比例為1:3.82。織物經(jīng)去油清洗、擠壓脫水、干燥等前處理步驟后，采用常規(guī)阻燃劑和浸漬工藝進行阻燃浸漬處理，浸漬后的織物在120℃±15℃干燥，180±20℃定型處理，以保證布面平整、幅寬尺寸的穩(wěn)定及網(wǎng)孔的開放，450±50℃炭化，900±50℃水蒸汽活化。實施例4如圖4所示的織物采用經(jīng)加捻的60000d兩股粘膠纖維經(jīng)編而成，織物正反面幾何形態(tài)不同，織物正面孔眼呈圓形，反面為連續(xù)的、均勻分布的豎一字紋狀。正面圓形網(wǎng)眼的孔壁寬度與網(wǎng)眼寬度的比例為1:2.45，背面的一字條紋的條紋線粗與條紋間距的比例為1:3.45?？椢锝?jīng)去油清洗、擠壓脫水、干燥等前處理步驟后，采用常規(guī)阻燃劑和浸漬工藝進行阻燃浸漬處理，浸漬后的織物在120℃±15℃干燥，180±20℃定型處理，以保證布面平整、幅寬尺寸的穩(wěn)定及網(wǎng)孔的開放，450±50℃炭化，900±50℃水蒸汽活化。用實施例1所示材料裝填床層，床層過風面積10cm×10cm厚度分別為10cm,15cm,20cm,測不同風量下的壓降，如下表所示。床層厚度10cm風量（m3/h）風速(m/s)床層壓降（pa）單位壓降(pa/cm)30.8310161.67252.592.50414.1123.33686.8154.17919.118512512.5床層厚度15cm風量（m3/h）風速(m/s)床層壓降（pa）單位壓降(pa/cm)30.83201.361.67382.592.50664.4123.331016.7154.171449.618519613.1床層厚度20cm標準差最大值不超過0.25，最大方差不超過0.5，床層壓降一致性很好。不同的床層厚度所用的風速與壓降的折線圖如圖5所示。當前第1頁12