[发明专利]石墨烯电热服装以及生产方法和系统

摘要

本发明公开一种石墨烯电热服装，主要针对现有技术下的电热服装产热量低的问题，提出了一种石墨烯电热服装，包括服装面层、热源、电源和控制装置；热源由石墨烯加热面料制成，石墨烯加热面料包括导电层、两个绝缘层、测温层以及覆盖层；导电层包括经纱和纬纱；经纱和纬纱均为导电石墨烯纤维；导电石墨烯纤维包括线形基体材料和包裹在线形基体材料外表面的导电涂层，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；导电层的相对两侧与电源的正负极连接；温度传感器与控制装置电连接，控制装置与电源、热源串连。本发明产生的热量多、柔软易折叠、穿着舒适度高。

主权项

一种石墨烯电热服装，其特征在于：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；所述的石墨烯电热服装的生产方法中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；所述编织测温层步骤：在其中一个绝缘层外侧按照阵列的方式设置若干个温度传感器；将所述温度传感器的导线作为部分经纱或者纬纱，以绝缘纤维为纬纱或者经纱，编织成为测温层；所述编织覆盖层步骤：采用绝缘材料制作的纤维作为经纱和纬纱，编织覆盖层；所述连接步骤：将两层绝缘层分别设置在导电层的两侧，在其中一个绝缘层外侧设置有测温层，在测温层的外侧设置有覆盖层，所述测温层的温度传感器与绝缘层接触；所述服装面层生产过程包括服装面层面料的裁剪、服装面层面料的缝纫和保暖材料的填充；所述发热面料的安装过程包括裁剪步骤、安装步骤以及电源和控制装置的连接步骤；其中，所述裁剪步骤：将所述发热面料裁剪为矩形块，并保证衣服的长度为矩形块长度的整数倍，衣服的宽度为矩形块宽度的整数倍；若发热面料上编织有金属电极，则保证每块矩形块上都有两个金属电极，并且金属电极在矩形块的相对两侧；所述安装步骤：将剪裁后的矩形块按照阵列的方式排列并固定在服装面层内；所述电源和控制装置的连接步骤：将各个矩形块内的温度传感器与控制装置电连接，将控制装置与电源和各个矩形块串联；所述服装衬里的安装：将服装衬里与服装面层连接，将发热面料覆盖。