压印模具505:压印结构
[0045]506:压力机507:印制导线508:印制导线平面
[0046]509:印制导线侧壁 510:衬底沟槽511:衬底沟槽底部
[0047]512:凸起衬底平面 513:衬底侧壁514:固定结构
【具体实施方式】
[0048]下面结合附图和实施例进行详细说明。
[0049]如图1所示，本发明所述的石墨烯智能服饰的功能模块包括:温度检测部、石墨烯发热片108和数据处理部。其中所述温度监测部包括温度探测器101和分布式A/D采集模块102;数据处理部包括单片机103、无线数据传输器104、移动终端105、分布式数字输入输出模块106和功率调节模块107。所述温度探测器101与分布式A/D采集模块102相连，用于实时采集人体温度数据，并将采集的温度数据发送至分布式A/D采集模块102。所述分布式A/D采集模块102与单片机103相连，并将采集的温度数据传输至单片机103。所述单片机103通过分布式数字输入输出模块与加热功率调节模块107相连，并通过无线数据传输器104与移动终端105相连。所述单片机103将采集到的温度数据与移动终端105设置的加热温度进行对比分析，当温度低于所述移动终端105设置的加热温度时候，单片机103通过分布式输入输出模块将加热信号传输至功率调节模块107控制石墨烯发热片108进行加热。同时，所述单片机103将人体实时温度经无线数据传输器104发送至移动终端105。使用者还可以根据身体实时情况通过移动终端105控制石墨烯发热片108加热。
[0050]本发明的智能服饰采用聚酯、聚丙烯或聚酰胺聚合物纤维织布面料，并采用包芯及包缠的方法将导电纤维制成纱线，将其织入聚酯、聚丙烯或聚酰胺聚合物纤维织布面料中。所述温度监测部通过所述光纤导电纤维与数据收集处理部相连;所述数据处理部通过所述光纤导线与石墨烯发热片108相连。并对石墨烯发热片108、温度检测部、数据收集处理部采用环氧树脂封装。导电纤维与温度监测部、数据收集处理部和石墨烯发热片108连接部分用橡胶或塑料加固防水。
[0051]结合图1和图2所示，本发明的石墨烯发热片108包括柔性衬底205，所述柔性衬底205上设置石墨烯膜203，石墨烯膜203通过粘结剂膜204设置在柔性衬底205上，所述石墨烯膜203上设有经溅射生成的纳米级镀层电路202，所述纳米级镀层电路202与石墨烯膜203电连接;所述纳米级镀层电路202与导电纤维电连接，并通过导电纤维与数据收集处理部连接。石墨烯膜203及纳米级镀层电路202上覆盖有防护层201，所述防护层201同时覆盖纳米级镀层和导电纤维的连接处。
[0052]上述结构的电加热薄膜的结构，可以通过下述工艺制备得到，具体地包括:提供柔性衬底205，并在所述柔性衬底205上涂覆粘结剂膜204;所述柔性衬底205的材料包括PET薄膜，为了提高柔性衬底205所需形成印刷表面的附着力，在柔性衬底205的印刷面上进行电晕处理或化学腐蚀磨砂处理，然后再将粘结剂膜204涂覆在柔性衬底205的印刷面上。将所述石墨烯膜203转移到柔性衬底205上，石墨烯膜203通过粘结剂膜204与柔性衬底205连接；在上述石墨稀膜203上派射生成纳米级镀层电路202;在上述纳米级镀层电路202上印刷电极，所述电极用于实现纳米级镀层电路202与导电纤维电连接。在上述电极上印刷防护层201，所述防护层201覆盖在电极上，并覆盖在石墨烯膜203及纳米级镀层电路202上。所述防护层201具有防刮伤能力。
[0053]将柔性衬底205以整卷的方式安装到放卷设备上，连续、等距离得移动到印刷位置，通过色标传感器实现精确对位，可进行多个图案的套印，印刷完之后，柔性衬底205进入旋转式烘箱，经过充分的红外干燥后进行收卷用于作为智能服饰发热片。
[0054]由于石墨烯发热片108拥有超薄、轻便的特性，因此其对基于石墨烯加热的智能服饰的外观不会产生影响。石墨烯发热片108产生的红外辐射，具有良好的医疗及理疗作用。石墨烯材料能发射远红外生命光波，远红外线被人体吸收后，可使体内水分子产生共振，使水分子活化，增强其分子间的结合力，从而活化蛋白质等生物大分子，使生物体细胞处于最高振动能级。由于生物细胞产生共振效应，可将远红外热能传递到人体皮下较深的部分，以下深层温度上升，产生的温热由内向外散发。这种作用强度，使毛细血管扩张，促进血液循环，强化各组织之间的新陈代谢，增加组织的再生能力，提高机体的免疫能力，调节精神的异常兴奋状态，从而起到医疗保健的作用。一般来说，燃料燃烧、电热器具热源等放出的红外线多属于近红外线，由于波长较短，因此产生大量的热效应，长期照射人体后会产生灼伤皮肤及眼睛水晶体等伤害。波长更短的其它电磁波如紫外线、X射线及γ射线等，会使原子上的电子产生游离，对人体更有伤害作用。远红外线则不然，由于波长较长，能量相对较低，所以使用时相对较少烫伤之危害。
[0055]远红外线也和家用电器所放射出的低频电磁波不同，家用电器所释出的低频电磁波可穿墙透壁及改变人体电流的特性，而被人们高度怀疑其危害性。远红外线在人体皮肤的穿透力仅有0.01至0.1厘米，人体本身也会放出波长约9微米的远红外线，所以和低频电磁波不可混为一谈。远红外线被用在许多疾病的辅助治疗上，例如筋骨肌肉酸痛、肌腱炎、褥疮、烫伤及伤口不易愈合等疾病，都可以利用远红外线促进血液循环的特性，而达到辅助治疗的目的。
[0056]大面积石墨烯薄膜的制备方法是采用从预先经机械剥离产生的石墨烯薄膜中选择一小片石墨烯薄膜307，将选取的小片石墨烯薄膜307放置于适应于石墨烯薄膜特定应用技术的衬底上，利用来自于含有碳原子的固态碳源材料中释放的碳原子在临时柔性衬底上生长石墨烯膜203。
[0057]所述的小片石墨烯薄膜307是选择于由微机械剥离方法而生成的石墨烯薄膜。作为诱发石墨烯薄膜生长的石墨烯薄膜片的形状为正方形、长方形、圆形、椭圆形或不规则型；作为诱发石墨烯薄膜生长的石墨烯薄膜片的层数为I层至200层，最优为I层至20层，最最优为I层至5层；作为诱发石墨烯薄膜生长的小片石墨烯薄膜307的面积为Inm2至50000cm2，最优为Inm2至100cm2，最最优为Inm2至ΙΟΟμπι2。所述的衬底材料为适用于石墨稀薄膜特定应用技术的无机或有机导体、半导体、绝缘体或其复合材料。所述的在衬底上生长的石墨烯薄膜的层数为I层至200层，最优为I层至20层，最最优为I层至5层。
[0058]所述纳米级镀层电路202为将附有电路模具的粘接于柔性衬底205上的石墨烯膜203作为基材放入磁控溅射设备进行纳米级镀层溅射。对所述附有电路模具的粘接于柔性衬底205放入等离子处理器，采用氧气，在功率50瓦的条件下进行60秒预处理。所述镀层溅射过程磁控溅射仪溅射工作压力控制在0.13Pa?0.20Pa，基材温度小于50°C，靶与基材距离5cm?10cm，溅射角5°?8°，溅射功率100W?200W，溅射镀层厚度控制为50nm?300nm，采用基材在上、溅射靶材在的结构。纳米级镀层电路202的材料包括铝、铜或银，纳米级镀层电路202由若干线条形成的框架结构。纳米级镀层电路202和石墨烯膜203组成的电热膜材料，具有厚度小、柔韧性高的特点。石墨烯膜203是单层的碳原子组成的具有蜂窝状六边形的二维晶体结构，与柔韧性良好的纳米级镀层电路202结合，纳米级镀层电路202增强石墨和石墨的连接性，填补所有的空白之间的网格，能保证电热膜材料良好的导电性，质量轻，价格低廉。柔性衬底205的材料包括PET(Polyethylene terephthalate)。石墨稀膜203及纳米级镀层电路202能产生所需加热热量。
[0059]如图3和图4所示，本发明的机械剥离法生成石墨烯薄膜的装置包括高温处理部302，原位还原部303，加药部304，机械剥离部400，离心分离部305，干燥部306。所述高温处理部302与原位还原部303相连，高温处理部302对加入其中的石墨原料301进行高温处理，并将处理后的石墨原料301送至原位还原部303。高温处理温度为200°C?1200°C，处理环境保持为空气、真空、氮气或惰性气体。一个优选的实施方式为高温处理过程中处理环境保持为惰性气体环境。石墨原料301在惰性气体保护下加热至200°C?1200°C，含氧官能团稳定性下降，以水蒸气、二氧化碳等形式离开。原位还原部103与高温处理部302和机械剥离部400相连。原位还原部303接受经高温处理部302处理后的石墨原料301，并对其进行还原处理，处理后的石墨原料301送至机械剥离部400。在原位还原部303中，在200°C?1200°C温度条件下，加入氮气或氢气中的至少一种作为还原介质，对石墨原料301进行还原处理，进一步去除石墨原料301中的含氧官能团。加药部304与机械剥离部400相连。加药部304用于存放表面活性添加剂，并在所述机械剥离部400对石墨原料301进行剥离过程中，持续向机械剥离部400加药。表面活性添加剂为十二烷基硫酸钠、甲基戊醇、草酸钠、甲基纤维素钠、聚丙烯酰胺、古尔胶、脂肪酸聚乙二醇酯中的一种或几种。机械剥离部400与离心分离部10