[发明专利]石墨烯电热服装以及生产方法和系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种石墨烯电热服装以及生产方法和生产系统。

背景技术

我国北方的冬季异常的寒冷，在寒冷的冬季，人们往往需要保暖的服装来保护自己，传统的保暖服装是将服装加厚、减少服装内的空气与外界空气的对流，从而，减少热量的散失。但是，热量的传递方式并不只一种，即使减少了热对流所造成的热量损失，人体的热量依然会逐步的散失，这种散失会导致人们感觉到冷。由于不能避免热量的散失，后来出现了为人们补充热量的电热取暖装置，将其设置在服装内，能够抵消热量的散失，使人感觉到温暖，传统的电热取暖装置是采用电阻丝产生热量，电阻丝占用体积大，不能折叠，同时又会降低人们的舒适度。随着导电纤维的出现，逐渐出现了将导电纤维编织成导电面料，采用导电面料产生热量的方式，但是，现有的导电面料导电能力差，产生的热量少，同时在生产过程中需要使用化学溶剂，会对环境造成污染。

发明内容

针对上述问题，本发明提供一种产生热量多的石墨烯电热服装。

为达到上述目的，本发明提供一种石墨烯电热服装，包括服装面层、在服装面层内按照阵列方式设置的热源、电源和控制装置；

所述热源由石墨烯加热面料制成，所述石墨烯加热面料包括导电层、设置在导电层两侧的两个绝缘层、设置在其中一个绝缘层外侧的测温层以及覆盖在测温层外侧的覆盖层；

所述导电层包括经纱和纬纱，所述经纱和纬纱相互浮沉编织在一起；所述经纱和纬纱均为导电石墨烯纤维；或者，

所述经纱为导电石墨烯纤维，所述纬纱为导电石墨烯纤维和金属丝，所述金属丝形成电极；

所述导电石墨烯纤维包括线形基体材料和包裹在所述线形基体材料外表面的导电涂层，所述导电涂层按质量份计含有如下的成分：石墨烯1～1.8份、导电炭黑7～25份、丙烯酸树脂40～50份；

所述测温层的一侧按照阵列方式设置有若干温度传感器，所述测温层的经纱或纬纱包括所述温度传感器的导线和绝缘纤维，所述测温层的纬纱或经纱为绝缘纤维；

所述覆盖层的经纱和纬纱均为绝缘纤维，所述导电层、两个绝缘层、测温层和覆盖层粘结在一起；

所述导电层的相对两侧与电源的正负极连接，或者，相邻两电极分别与电源的正负极连接；

所述温度传感器与控制装置电连接，所述控制装置与电源、热源串连。

本发明的石墨烯电热服装，采用石墨烯和导电炭黑为导电剂，以丙烯酸树脂为粘结剂，使用的材料不会对自然环境造成污染。另外由于石墨烯是片状物，而导电炭黑是颗粒状。因此石墨烯导电涂层形成一种以片状石墨烯为导电骨架，导电炭黑镶嵌在片状石墨烯之间形成导电节点的状态，从而，本发明的导电能力比现有的外镀金属的纤维大大增强，其舒适性以及折叠加工性能比金属丝也大大增强。本发明石墨烯电热服装产生热量多、柔软易折叠、穿着舒适度高。

为达到上述目的，本发明提供一种石墨烯电热服装的生产方法，包括发热面料生产过程、服装面层生产过程、发热面料安装过程和服装衬里安装；

所述发热面料生产过程包括如下步骤：编织导电层、编织绝缘层、编织测温层、编织覆盖层和连接；

所述编织导电层步骤包括如下工序：纺纱、纱线喷涂、并丝、股线喷涂、编织；

所述纺纱工序：将短纤维进行纺制，形成一根单丝长纤维；

所述纱线喷涂工序：将所述单丝长纤维交替喷涂石墨烯油墨和导电炭黑油墨，并控制纱线外表面的导电涂层按质量计的成分如下：石墨烯1～1.8份、导电炭黑7～25份、丙烯酸树脂40～50份；形成石墨烯导电单丝；

所述并丝工序：将所述石墨烯导电单丝复合成为一根股线；

所述股线喷涂工序：将所述股线交替喷涂导电炭黑油墨和石墨烯油墨，并控制股线外表面的导电涂层按质量计的成分如下：石墨烯1～1.8份、导电炭黑7～25份、丙烯酸树脂40～50份；形成导电石墨烯纤维；

所述编织工序：将若干根经纱平行间隔排布；当纬纱全部采用导电石墨烯纤维时，将若干根互相平行间隔设置的导电石墨烯纤维依次穿过经纱，形成无电极导电层；当纬纱采用导电石墨烯纤维和金属丝时，将若干根相互平行间隔设置的导电石墨烯纤维和若干根相互平行间隔设置的金属丝交替穿过经纱，形成有电极导电层；

所述编织绝缘层步骤：采用绝缘材料作为母粒生产绝缘短纤维，将绝缘短纤维纺织成绝缘长纤维、将绝缘长纤维经过并丝成为绝缘股线，以绝缘股线作为经纱和纬纱编织成绝缘层；