一种石墨烯电热服装的制作方法

本发明涉及服装技术领域，具体为一种石墨烯电热服装。

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。然而传统的保暖服装是将服装加厚，减少服装内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是一种，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，使人感觉到温暖，传统的电热取暖装置，将其设置在服装内，能够抵消热量散失，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，不能折叠和清洗，同时也降低了人们的舒适感。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，现有的到导电面料导电能力差，产生的热量少，而且人在行走或剧烈运动时容易出汗，导致皮肤与服装粘在一起，降低了舒适度。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种简易多功能学生专用壁柜以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种石墨烯电热服装，包括服装面层和设置在服装面层内的蓄温层，所述服装面层包括靠近人体皮肤的服装基层和与外界接触的服装外层，且服装基层和服装外层之间设置有蓄温层，所述服装面层是由复合纤维纺织而成，且复合纤维是由以竹纤维和升温纤维为纱芯和缠绕在纱芯外表面的利于除湿的功能性纤维组成；

所述蓄温层两侧均通过按扣分别与服装基层和服装外层连接，所述蓄温层包括弹性气囊体和设置在弹性气囊体内表面上的导热片，且弹性气囊体是由弹性气囊片一和弹性气囊片二的周边通过胶水粘合形成的密封囊体，所述弹性气囊片一和弹性气囊片二表面按照阵列方式开设有若干个透气孔，且位于弹性气囊体一上的透气孔通过与弹性气囊体材质相同并与透气孔直径相同的透气通道与对应位于弹性气囊片二上的透气孔连接，所述弹性气囊片一面向弹性气囊片二的一侧按照阵列方式粘有若干个导热片，每相邻两列透气孔之间分布有一列导热片，位于同一列的透气孔的个数与位于同一列的导热片的个数相同，且每一列透气孔之间的间隙与每一列导热片之间的间隙相同；

所述导热片包括导电层和分别设置导电层两侧的绝缘层组成，所述导电层是由导电石墨烯纤维和复合导电石墨烯纤维纺织而成，复合导电石墨烯纤维是由导线石墨烯纤维和金属丝组成，且金属丝形成电极，所述导电石墨烯纤维外表面涂有导电涂层，且导电层的相对两侧与电源的正负极连接。

优选的，所述升温纤维是由重量分数为60-80份的常规纤维、重量分数为15-20份的色素用炭黑粒子以及重量分数为5-20份的色母粒熔融纺丝而成，且常规纤维包括人造纤维或合成纤维。

优选的，所述功能性纤维是由以形状记忆纤维作为纱芯和缠绕在纱芯外表面的遇水卷曲率变小的纤维材料组成，且遇水卷曲率变小的纤维材料和常规纤维材料以1:1的比例熔融纺丝而成，所述遇水卷曲率变小的纤维材料在所处环境湿度比在初始状态时的环境条件湿度较大时发生卷曲变形，且遇水卷曲率变小的纤维材料在所处环境湿度恢复初始状态时的环境条件湿度时卷曲率恢复以恢复服装面层的初始状态。

优选的，所述遇水卷曲率变小的纤维材料为未卷曲复合纤维材料，且未卷曲复合纤维材料是由吸水、自身伸长性相互不同的聚酯树脂成分和聚酰胺树脂成分构成。

优选的，所述形状记忆纤维在所处环境温度比在初始状态时的环境条件温度较大时发生卷曲形变，且形状记忆纤维在所处环境恢复到初始状态时的环境条件温度时卷曲率恢复到服装面层的初始状态，所述形状记忆纤维为形状记忆聚氨酯纤维。

优选的，所述服装面层的使用温度范围为5-45℃。

优选的，所述蓄温层与服装基层接触的一侧并位于人体背部和胸部区域沿衣领至衣脚方向以及衣袖部分均按照阵列方式设置有母扣，且蓄温层与服装外层接触的一侧设置有与母扣相适配的公扣，所述服装基层和服装外层对应位置处分别对应设置有与蓄温层相适配的公扣和母扣。

优选的，所述导电层通过胶水与绝缘层连接。

优选的，所述导电涂层包括包括如下重量份数的组分：石墨烯1-1.8份、导电炭黑7-25份、丙烯酸树脂40-50份。

优选的，所述透气通道的两端通过胶水分别对应与位于弹性气囊片一上的透气孔和弹性气囊片二上的透气孔连接。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

(1)本发明中所述包括服装面层和设置在服装面层内的蓄温层，且蓄温层两侧均通过按扣分别与服装基层和服装外层连接，方便拆卸和清洗，冬季时可以将蓄热层填充到服装面层中进行穿戴，春、秋季可将蓄热层取下来进行穿戴，从而提高了服装的实用性。

(2)本发明中所述蓄温层包括弹性气囊体和设置在弹性气囊体内表面上的导热片，向弹性气囊体内注入气体，然后穿在身上，穿上之后启动电源对弹性气囊体内的空气进行加热，一方面通过自身加热来提高服装的保暖性，另一方面，由于弹性气囊体内的气体加热过程中使弹性气囊体膨胀，而弹性气囊体在膨胀过程中，使弹性气囊体上的透气孔的直径变小甚至关闭，来减小人体热量的散失，另外，弹性强囊体在膨胀的过程中会使服装面层的厚度变大，进而使服装面层变的蓬松进一步起到保暖的效果，与此同时，弹性气囊体在膨胀的同时使服装面层上的纤维的间隙变大，当功能性纤维所处环境温度比初始状态时的环境条件更大时，自身卷曲变形引起纱芯外表面缠绕部分卷曲收紧，同时所述缠绕部分横截面积减小，因而，复合纤维的缠绕部分卷曲收紧和横截面积的减小的共同作用下致使复合纤维整体的横截面积减小和复合纤维之间的空隙变大，从而进一步增加了服装面层的透气性，使得服装基层与弹性气囊体之间产生的热气更多的透过空隙进入到人体皮肤表面，从而可进一步增强保温的功效。

(3)在春秋季节，天气比较热的时候，将服装基层和服装外层直接通过公扣和母扣扣合在一起，使用者在穿戴后行走或运动的过程中容易出汗，而服装基层遇到汗水，由于复合纤维反生变形，使得复合纤维的横截面积减小和复合纤维之间的空隙变大，增加了服装面料的透气性，从而可加速汗液的蒸发，同时由于竹纤维具有良好的透气性和瞬间吸水性，从而使得人体皮肤上的汗液通过毛细现象瞬间将汗水从服装基层传递到服装外层上并蒸发到外界环境中，从而防止由于人体皮肤因汗水的原因与衣服粘贴在一起，提高了衣服的舒适度，又由于服装基层和服装外层通过母扣和公扣扣合在一起，使得服装基层和服装外层之间留有空间，使用者在行走或运动的过程中带动服装外层重复地向服装基层靠近和远离，起到“拍打”的作用，服装外层向服装基层靠近时并将外界空气带到服装基层内，由于服装基层的间隙变大从而使得空气进入到服装基层内，当服装外层远离服装基层时，使之前进入到服装基层内的空气和部分汗水一并带到外界，从而进一步加速汗液水的蒸发，当使用者停止行走或运动时，服装基层和服装外层又贴合起来，当汗水蒸发完后，服装基层和服装外层又恢复到初始状态重新起到保暖的作用。

(4)由上述的(2)和(3)可知，复合纤维在环境温度比初始环境温度高时以及处于环境湿度比初始环境湿度更大时，都能使复合纤维的横截面积减小和复合纤维之间的空隙变大，但分别作用于保暖和排汗的两种情况。

(5)在冬季，若使用者行或运动出汗时，停止对蓄热层加热，此时，弹性气囊体温度下降时开始收缩，使得弹性气囊体上的透气孔开始打开，增加了服装面层的透气性，同时也减小了服装面层的厚度，使汗液更快地从透气通道逃逸到外界空气中，因为竹纤维具有较强的毛细作用，使得皮肤上的汗水通过竹纤维迅速传递到服装基层上表面，进而使得汗水从服装基层上表面通过透气通道快速地传递到服装外层内侧，服装外层利用竹纤维使汗水传递到外界空气中，因而提高了汗水蒸发效率，同时竹纤维本身还具有天然抗菌、抑菌和抗紫外线的功能。

因此，本发明不仅方便拆卸和清洗，冬季时可以将蓄热层填充到服装面层中进行穿戴，春、秋季可将蓄热层取下来进行穿戴，提高了服装的实用性，而且本发明还具有很好的保暖效果，同时还能通过服装自身特点将人体在行走或运动的过程中产生的汗液迅速排出，防止人体皮肤粘在服装上，从而提高舒适度。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的局部放大示意图；

图3为图2中未填充蓄热层的结构示意图；

图4为导热片的结构示意图；

图5为弹性气囊片一的结构示意图。

图中：1、服装面层；1a、服装基层；1b、服装外层；2、蓄热层；2a、弹性气囊体；2b、导热片；3、按扣；4、导电层；5、绝缘层；6、透气孔。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-5，本发明提供的一种实施例：一种石墨烯电热服装，包括服装面层1和设置在服装面层1内的蓄温层2，所述服装面层1包括靠近人体皮肤的服装基层1a和与外界接触的服装外层1b，且服装基层1a和服装外层1b之间设置有蓄温层2，所述服装面层1是由复合纤维纺织而成，且复合纤维是由以竹纤维和升温纤维为纱芯和缠绕在纱芯外表面的利于除湿的功能性纤维组成，所述升温纤维是由重量分数为60-80份的常规纤维、重量分数为15-20份的色素用炭黑粒子以及重量分数为5-20份的色母粒熔融纺丝而成，使得服装面层1在阳光的照射下能够迅速升温，且常规纤维包括人造纤维或合成纤维，所述功能性纤维是由以形状记忆纤维作为纱芯和缠绕在纱芯外表面的遇水卷曲率变小的纤维材料组成，且遇水卷曲率变小的纤维材料和常规纤维材料以1:1的比例熔融纺丝而成，所述遇水卷曲率变小的纤维材料在所处环境湿度比在初始状态时的环境条件湿度较大时发生卷曲变形，且遇水卷曲率变小的纤维材料在所处环境湿度恢复初始状态时的环境条件湿度时卷曲率恢复以恢复服装面层1的初始状态，所述遇水卷曲率变小的纤维材料为未卷曲复合纤维材料，且未卷曲复合纤维材料是由吸水、自身伸长性相互不同的聚酯树脂成分和聚酰胺树脂成分构成，所述形状记忆纤维在所处环境温度比在初始状态时的环境条件温度较大时发生卷曲形变，且形状记忆纤维在所处环境恢复到初始状态时的环境条件温度时卷曲率恢复到服装面层1的初始状态，所述形状记忆纤维为形状记忆聚氨酯纤维，当功能性纤维所处环境湿度和温度比初始状态时的环境条件更大时，自身卷曲变形引起纱芯外表面缠绕部分卷曲收紧，同时所述缠绕部分横截面积减小，因而，在缠绕部分卷曲收紧和横截面积的减小的共同作用下致使复合纤维整体的横截面积减小和复合纤维之间的空隙变大，从而增加了服装面层1的透气性，所述服装面层1的使用温度范围为5-45℃；

所述蓄温层2两侧均通过按扣3分别与服装基层1a和服装外层1b连接，所述蓄温层2与服装基层1a接触的一侧并位于人体背部和胸部区域沿衣领至衣脚方向以及衣袖部分均按照阵列方式设置有母扣，且蓄温层2与服装外层1b接触的一侧设置有与母扣相适配的公扣，所述服装基层1a和服装外层1b对应位置处分别对应设置有与蓄温层2相适配的公扣和母扣，方便拆卸和组装，也方便清洗服装面层1，在冬季的时候可以将蓄温层2添加在服装面层1内，用于保暖，当在春秋季节天气较热的时候，可将蓄温层2去掉只需将服装基层1a和服装外层1b通过按扣3组装起来，使用者在穿戴后行走或运动的过程中容易出汗，而服装基层1a遇到汗水，由于复合纤维反生变形，使得复合纤维的横截面积减小和复合纤维之间的空隙变大，增加了服装面料1的透气性，从而可加速汗液的蒸发，同时由于竹纤维具有良好的透气性和瞬间吸水性，从而使得人体皮肤上的汗液通过毛细现象瞬间将汗水从服装基层1a传递到服装外层1b上并蒸发到外界环境中，从而防止由于人体皮肤因汗水的原因与衣服粘贴在一起，提高了衣服的舒适度，又由于服装基层1a和服装外层1b通过母扣和公扣扣合在一起，使得服装基层1a和服装外层1b之间留有空间，使用者在行走或运动的过程中带动服装外层1b重复地向服装基层1a靠近和远离，起到“拍打”的作用，服装外层1b向服装基层1a靠近时并将外界空气带到服装基层1a内，由于服装基层1a的间隙变大从而使得空气进入到服装基层1a内，当服装外层1b远离服装基层1a时，使之前进入到服装基层1a内的空气和部分汗水一并带到外界，从而进一步加速汗液水的蒸发，当汗水蒸发完后，服装基层1a和服装外层1b又恢复到初始状态，所述蓄温层2包括弹性气囊体2a和设置在弹性气囊体2a内表面上的导热片2b，且弹性气囊体2a是由弹性气囊片一和弹性气囊片二的周边通过胶水粘合形成的密封囊体，所述弹性气囊片一或弹性气囊片二上设置有充气阀，方便向弹性气囊体2a内充气，所述弹性气囊片一和弹性气囊片二表面按照阵列方式开设有若干个透气孔6，且位于弹性气囊体一上的透气孔6通过与弹性气囊体2a材质相同并与透气孔6直径相同的透气通道7与对应位于弹性气囊片二上的透气孔6连接，所述透气通道7的两端通过胶水分别对应与位于弹性气囊片一上的透气孔6和弹性气囊片二上的透气孔6连接，所述弹性气囊片一面向弹性气囊片二的一侧按照阵列方式粘有若干个导热片2b，每相邻两列透气孔6之间分布有一列导热片2b，位于同一列的透气孔6的个数与位于同一列的导热片2b的个数相同，且每一列透气孔6之间的间隙与每一列导热片2b之间的间隙相同，方便裁剪；

所述导热片2b包括导电层4和分别设置导电层4两侧的绝缘层5组成，所述导电层4通过胶水与绝缘层5连接，所述导电层4是由导电石墨烯纤维和复合导电石墨烯纤维纺织而成，复合导电石墨烯纤维是由导线石墨烯纤维和金属丝组成，且金属丝形成电极，所述导电石墨烯纤维外表面涂有导电涂层，所述导电涂层包括包括如下重量份数的组分：石墨烯1-1.8份、导电炭黑7-25份、丙烯酸树脂40-50份，且导电层4的相对两侧与电源的正负极连接，在本实施例中电源设置在弹性气囊体2a外侧，每个导热片2b通过导线与电源串联，导线穿出弹性气囊体2a与电源连接，而导线穿出弹性气囊体2a的位置处可用胶水密封起来，防止弹性气囊体2a漏气。

冬天时，将蓄温层2通过按扣3与服装基层1a和服装外层1b连接，并向弹性气囊体2a内注入气体，然后穿在身上，穿上之后启动电源对弹性气囊体2a内的空气进行加热，当温度升高到与人体皮肤相同或高于人体皮肤温度的2-4℃后对蓄热层2进行保温，由于导热片2b内的导电层4是由导电石墨烯纤维和复合导电石墨烯纤维纺织而成，从而使弹性气囊体2a内的空气迅速升温，在加热过程中，弹性气囊体2a会受热膨胀，使弹性气囊体2a上的透气孔6的直径变小甚至关闭来减小人体热量的散失，另外，弹性强囊体2a在膨胀的过程中会使服装面层1的厚度变大，进而使服装面层1变的蓬松，进而起到保暖的效果，弹性气囊体2a在膨胀的同时使服装面层1上的纤维的间隙变大，同时，当功能性纤维所处环境温度比初始状态时的环境温度大时，自身卷曲变形引起纱芯外表面缠绕部分卷曲收紧，同时复合纤维的缠绕部分横截面积减小，因而，复合纤维的缠绕部分卷曲收紧和横截面积的减小的共同作用下致使复合纤维整体的横截面积减小和复合纤维之间的空隙变大，从而进一步增加了服装面层1的透气性，使得服装基层1a与弹性气囊体2a之间产生的热气更多的透过间隙进入到人体皮肤表面从而可进一步增强保温的功效，当使用者行或运动出汗时，停止对蓄热层2加热，此时，弹性气囊体2a温度下降时开始收缩，使得弹性气囊体2a上的透气孔6开始打开，增加了服装面层1的透气性，另外也减小了服装面层1的厚度，使汗液更快地从透气通道7逃逸到外界空气中，因为竹纤维具有较强的毛细作用，使得皮肤上的汗水通过竹纤维迅速传递到服装基层1a上表面，进而使得汗水从服装基层1a上表面通过透气通道7快速地传递到服装外层1b内侧，服装外层1b利用竹纤维使汗水传递到外界空气中，提高了汗水蒸发效率；

在春秋季节，天气比较热的时候，可将蓄热层2取下来，将服装基层1a和服装外层1b直接通过公扣和母扣扣合在一起，然后穿在身上，使用者在穿戴后行走或运动的过程中容易出汗，而服装基层1a遇到汗水，由于复合纤维反生变形，使得复合纤维的横截面积减小和复合纤维之间的空隙变大，增加了服装面料1的透气性，从而可加速汗液的蒸发，同时由于竹纤维具有良好的透气性和瞬间吸水性，从而使得人体皮肤上的汗液通过毛细现象瞬间将汗水从服装基层1a传递到服装外层1b上并蒸发到外界环境中，从而防止由于人体皮肤因汗水的原因与衣服粘贴在一起，提高了衣服的舒适度，又由于服装基层1a和服装外层1b通过母扣和公扣扣合在一起，使得服装基层1a和服装外层1b之间留有空间，使用者在行走或运动的过程中带动服装外层1b重复地向服装基层1a靠近和远离，起到“拍打”的作用，服装外层1b向服装基层1a靠近时并将外界空气带到服装基层1a内，由于服装基层1a的间隙变大从而使得空气进入到服装基层1a内，当服装外层1b远离服装基层1a时，使之前进入到服装基层1a内的空气和部分汗水一并带到外界，从而进一步加速汗液水的蒸发，当使用者停止行走或运动时，服装基层1a和服装外层1b又贴合起来，当汗水蒸发完后，服装基层1a和服装外层1b又恢复到初始状态又起到保暖的作用。

尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。