本發(fā)明涉及一種多功能碳纖維電熱服，特別涉及一種碳纖維與柔性纖維混雜編織的、具有太陽能蓄電功能和自調(diào)節(jié)溫度功能的碳纖維電熱服。

背景技術(shù)：

隨著目前氣候環(huán)境的惡劣變化和南北方溫濕度隨季節(jié)變化的明顯，人體對于服裝的要求也逐漸提出了新的目標，目前所用的服裝主要是纖維織物面料，除了舒適度的差別和表面外觀的差異，其他功能性的特性往往不是服裝的研發(fā)重點，而為了適應溫度和濕度的復雜變化，服裝的溫度調(diào)節(jié)和濕度調(diào)節(jié)功能是服裝功能特性的重點，要實現(xiàn)這一目標，電熱元件的引入成為研究的重點。

傳統(tǒng)的電熱服裝往往采用柔性電熱線作為加熱的主要方式，重量較重，使得身體穿著不舒適，并且金屬電加熱絲對人體輻射的危害不可小視，且固定在衣服內(nèi)部不便于拆洗。專利cn205456212u公開了一種內(nèi)側(cè)夾層中設有五片碳纖維發(fā)熱片的電熱服，電熱服外側(cè)設有的溫度傳感器配合控制面板內(nèi)側(cè)的控制電路可以根據(jù)外界溫度自動控制碳纖維發(fā)熱片的工作，提高了電熱服本體工作的智能化程度，雖然實現(xiàn)抵御寒冷、自動調(diào)溫的技術(shù)效果，克服了傳統(tǒng)電熱服重量重、電加熱絲輻射危害大等弊端，但存在碳纖維發(fā)熱片局部放置導致的電加熱服受熱不均勻，穿著舒適度不佳、電熱服體重較大等技術(shù)問題。專利cn105365309a和cn104593932b雖然公開了一種碳纖維編織布做發(fā)熱布料，但碳纖維編織布單獨編制作為電熱服手感較差、舒適度不佳，且需在碳纖維編織布外側(cè)設置絕緣層才能用于人體服裝材料，因而現(xiàn)有的電熱服的結(jié)構(gòu)在達到溫度調(diào)節(jié)的同時也往往帶來了穿著舒適性、安全性等諸多問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為了解決目前傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的電熱服裝的問題，本發(fā)明目的在于提供了一種采用碳纖維為主體，其他纖維為混雜編織的復合結(jié)構(gòu)的電熱服，該服裝采用多層結(jié)構(gòu)并且在表面特定位置嵌入太陽能發(fā)電和蓄電裝置，能夠?qū)崿F(xiàn)自供電特點；同時在織物內(nèi)所配置的溫度和濕度感知探測裝置可以根據(jù)體表和服裝表面的溫度變化，實時調(diào)節(jié)碳纖維電熱面料的供電量；此外，多層織物結(jié)構(gòu)可保證充分的透氣性，實現(xiàn)穿著的舒適特點。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種碳纖維與柔性纖維混雜編織的、具有太陽能蓄電功能和自調(diào)節(jié)溫度功能的碳纖維電熱服，該電熱服依次包括：體表溫度感知面料層、碳纖維電熱織物層、表面溫度感知面料層三層結(jié)構(gòu)，體表溫度感知面料層和表面溫度感知面料層混編入超細纖維溫度濕度感知線，并且在表面溫度感知面料層的特定位置配置太陽能蓄電池組件，該組件直接與碳纖維電熱織物層通過電路連接，同時與體表溫度感知面料層和表面溫度感知面料層的超細纖維溫度濕度監(jiān)控感知線的通過電路連接。

本發(fā)明在表面溫度感知面料層的特定位置配置組太陽能蓄電池組件，該組件直接與碳纖維電熱織物層通過電路連接，在表面溫度感知面料層和表面溫度感知面料層的溫度監(jiān)控系統(tǒng)的調(diào)節(jié)下來控制碳纖維電熱織物層的供電量以調(diào)節(jié)加熱功率，保證將服裝內(nèi)部溫度控制在15-25℃之間，濕度控制在50-60％范圍內(nèi)。在表面溫度感知面料層和表面溫度感知面料層的溫度監(jiān)控系統(tǒng)的調(diào)節(jié)下來控制碳纖維電熱織物層的供電量以調(diào)節(jié)加熱功率，該碳纖維電熱服可保證在不同外界環(huán)境和濕度條件下的加熱效率和舒適性，碳纖維與柔性纖維混雜編織的多層織物結(jié)構(gòu)可保證充分的透氣性，實現(xiàn)穿著的舒適特點，發(fā)熱元件為碳纖維編織層，產(chǎn)生的熱量均衡的傳導到衣服各部位，散熱均勻，具有重量輕、穿著舒適、發(fā)出的微波對人體有利等優(yōu)點，克服了傳統(tǒng)碳纖維發(fā)熱片局部放置導致的電加熱服受熱不均勻，穿著舒適度不佳、電熱服體重較大等技術(shù)問題。

優(yōu)選的，碳纖維電熱服內(nèi)部溫度控制在15-25℃之間，濕度控制在50-60％范圍內(nèi)。

優(yōu)選的，所述的體表溫度感知面料層可采用棉纖維、麻纖維、毛纖維、錦綸纖維、滌綸、腈綸、丙綸、維綸一種或兩種以上的混紡纖維織物編織而成，在編織體表溫度感知面料層的成型同時在上述纖維織物中的特定位置混編引入溫度感知和濕度感知的超細感知線。

優(yōu)選的，所述的碳纖維電熱織物層采用碳纖維與其他混雜纖維混編構(gòu)成，其中碳纖維選用粘膠基碳纖維、pan基碳纖維中的任意一種，混雜纖維可選用芳綸纖維、uhmwpe纖維的任意一種。

優(yōu)選的，所述纖維中碳纖維與混雜纖維的混雜比例控制在1-10:1。

優(yōu)選的，所述的碳纖維電熱織物層將上述多種纖維混雜之后，浸漬熱塑性樹脂膠液并熱干燥成型，將浸漬樹脂的碳纖維混雜織物編織成所需要的結(jié)構(gòu)面料。浸漬熱塑性樹脂膠液的碳纖維混雜織物具有高絕緣性，避免漏電對人體的損害，同時也避免了碳纖維電熱織物層外側(cè)絕緣層布料的設置，減輕電熱服重量增加舒適度。

優(yōu)選的，所述的熱干燥成型處理為將浸漬樹脂后的織物采用100-120℃下烘干成型。

優(yōu)選的，所述的浸漬熱塑性樹脂膠液可選用熱塑性聚氨酯或橡膠彈性體中的任意一種，樹脂含量控制在5-20％范圍內(nèi)。

優(yōu)選的，所述的碳纖維電熱織物層編織類型可選用平紋、斜紋、緞紋中的任意一種。

優(yōu)選的，所述的表面溫度感知面料層可采用棉纖維、麻纖維、毛纖維、錦綸纖維、滌綸、腈綸、丙綸、維綸一種或兩種以上的混紡纖維織物編織而成，在表面溫度感知面料層成型的同時在上述纖維織物中的特定位置混編引入溫度感知和濕度感知的超細感知線。

優(yōu)選的，所述的超細纖維溫度濕度感知線的直徑控制在0.01-0.12mm之間，根據(jù)混編織物的柔性要求靈活調(diào)整，在體表溫度感知面料層的覆蓋面積占總體表覆蓋面積的20-40％范圍。

優(yōu)選的，所述的太陽能蓄電池組件采用柔性結(jié)構(gòu)貼敷于表面溫度感知面料的特定位置。根據(jù)供電時間要求可選用4-20組太陽能蓄電池，電壓輸出為3—15v。此輸出電壓對人體十分安全，安置在衣服的口袋內(nèi)，安裝、拆卸、攜帶十分便利，用太陽能供電，實現(xiàn)綠色環(huán)保功能

相對于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的有益效果為：

(1)本發(fā)明碳纖維與柔性纖維混雜編織的多層織物結(jié)構(gòu)可保證充分的透氣性，實現(xiàn)穿著的舒適特點，發(fā)熱元件為碳纖維編織層，產(chǎn)生的熱量均衡的傳導到衣服各部位，散熱均勻，具有重量輕、穿著舒適、發(fā)出的微波對人體有利等優(yōu)點，克服了傳統(tǒng)碳纖維發(fā)熱片局部放置導致的電加熱服受熱不均勻，穿著舒適度不佳、電熱服體重較大等技術(shù)問題。

(2)本發(fā)明的在體表溫度感知面料層和表面溫度感知面料層所配置的溫度和濕度感知探測裝置可以根據(jù)體表和服裝表面的溫度變化，在溫度濕度監(jiān)控系統(tǒng)的調(diào)節(jié)下來控制碳纖維電熱織物層的供電量以調(diào)節(jié)實時調(diào)節(jié)碳纖維電熱面料的供電量及加熱功率，可保證在不同外界環(huán)境和濕度條件下的加熱效率和舒適性。

(3)本發(fā)明采在表面特定位置嵌入太陽能發(fā)電和蓄電裝置，能夠?qū)崿F(xiàn)自供電特點；電壓輸出為3—15v，對人體十分安全，安置在衣服的口袋內(nèi)，安裝、拆卸、攜帶十分便利，用太陽能供電，實現(xiàn)綠色環(huán)保功能。

附圖說明

圖1是混雜編織自調(diào)節(jié)溫濕度碳纖維電熱服的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：1、體表溫度感知面料層，2、碳纖維電熱織物層，3、表面溫度感知面料層，4、超細纖維溫度濕度感知線，5、太陽能蓄電池組件。

具體實施方式

應該指出，以下詳細說明都是例示性的，旨在對本申請?zhí)峁┻M一步的說明。除非另有指明，本文使用的所有技術(shù)和科學術(shù)語具有與本申請所屬技術(shù)領域的普通技術(shù)人員通常理解的相同含義。

下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進一步說明，以便于同行業(yè)技術(shù)人員的理解：

實施例1

一種混雜編織自調(diào)節(jié)溫濕度碳纖維電熱服包括：體表溫度感知面料層1、碳纖維電熱織物層2、表面溫度感知面料層3三層結(jié)構(gòu)。體表溫度感知面料層1和表面溫度感知面料層3混編入超細纖維溫度濕度感知線4，并且在表面溫度感知面料層3的特定位置配置太陽能蓄電池組件5，該組件5直接與碳纖維電熱織物層2通過電路連接，同時與體表溫度感知面料層1和表面溫度感知面料層3的超細纖維溫度濕度監(jiān)控感知線4的通過電路連接。

體表溫度感知面料層采用棉纖維與麻纖維混編制成，混編比例控制在2:1，在體表溫度感知面料層混編過程中采用直徑在0.1mm的超細纖維溫度濕度監(jiān)控感知線4與上述織物混合編織，溫濕度感知線的覆蓋面積控制在體表溫度感知面料層的總體表覆蓋面積的20％。

在體表溫度感知面料層外層采用平紋方式，采用粘膠基碳纖維與芳綸纖維進行1:1比例混雜，混雜纖維浸漬樹脂含量在5％的熱塑性聚氨酯，將浸漬樹脂后的織物采用100℃烘干成型，制備碳纖維電熱織物層。

在碳纖維電熱織物層外表面制備表面溫度感知面料層，采用毛纖維與棉纖維混編制成，混編比例控制在3:1，在體表溫度感知面料層混編過程中采用直徑在0.012mm的超細纖維溫度濕度監(jiān)控感知線4與上述織物混合編織，溫濕度感知線的覆蓋面積控制在體表溫度感知面料層的總體表覆蓋面積的30％。

在表面溫度感知面料層的特定位置配置4組太陽能蓄電池組件，輸出電壓為3v，該組件直接與碳纖維電熱織物層通過電路連接，在表面溫度感知面料層和表面溫度感知面料層的溫度監(jiān)控系統(tǒng)的調(diào)節(jié)下來控制碳纖維電熱織物層的供電量以調(diào)節(jié)加熱功率，保證將服裝內(nèi)部溫度控制在15℃之間，濕度控制在50-60％范圍內(nèi)。

實施例2

體表溫度感知面料層1、碳纖維電熱織物層2、表面溫度感知面料層3三層結(jié)構(gòu)。體表溫度感知面料層1和表面溫度感知面料層3混編入超細纖維溫度濕度感知線4，并且在表面溫度感知面料層3的特定位置配置太陽能蓄電池組件5，該組件5直接與碳纖維電熱織物層2通過電路連接，同時與體表溫度感知面料層1和表面溫度感知面料層3的超細纖維溫度濕度監(jiān)控感知線4的通過電路連接。

體表溫度感知面料層采用錦綸纖維與維綸混編制成，混編比例控制在4:1，在體表溫度感知面料層混編過程中采用直徑在0.12mm的超細纖維溫度濕度監(jiān)控感知線4與上述織物混合編織，溫濕度感知線的覆蓋面積控制在體表溫度感知面料層的總體表覆蓋面積的26％。

在體表溫度感知面料層外層采用斜紋方式，采用pan基碳纖維與uhmwpe纖維進行3:1比例的混雜，混雜纖維浸漬樹脂含量在10％的熱塑性聚氨酯，將浸漬樹脂后的織物采用120℃烘干成型，制備碳纖維電熱織物層。

在碳纖維電熱織物層外表面制備表面溫度感知面料層，采用滌綸與棉纖維混編制成，混編比例控制在5:1，在體表溫度感知面料層混編過程中采用直徑在0.09mm的超細纖維溫度濕度監(jiān)控感知線4與上述織物混合編織，溫濕度感知線的覆蓋面積控制在體表溫度感知面料層的總體表覆蓋面積的30％。

在表面溫度感知面料層的特定位置配置10組太陽能蓄電池組件，輸出電壓為7.5v，該組件直接與碳纖維電熱織物層通過電路連接，在表面溫度感知面料層和表面溫度感知面料層的溫度監(jiān)控系統(tǒng)的調(diào)節(jié)下來控制碳纖維電熱織物層的供電量以調(diào)節(jié)加熱功率，保證將服裝內(nèi)部溫度控制在25℃之間，濕度控制在50-60％范圍內(nèi)。

實施例3

體表溫度感知面料層1、碳纖維電熱織物層2、表面溫度感知面料層3三層結(jié)構(gòu)。體表溫度感知面料層1和表面溫度感知面料層3混編入超細纖維溫度濕度感知線4，并且在表面溫度感知面料層3的特定位置配置太陽能蓄電池組件5，該組件5直接與碳纖維電熱織物層2通過電路連接，同時與體表溫度感知面料層1和表面溫度感知面料層3的超細纖維溫度濕度監(jiān)控感知線4的通過電路連接。

體表溫度感知面料層采用腈綸與棉纖維混編制成，混編比例控制在7:1，在體表溫度感知面料層混編過程中采用直徑在0.08mm的超細纖維溫度濕度監(jiān)控感知線4與上述織物混合編織，溫濕度感知線的覆蓋面積控制在體表溫度感知面料層的總體表覆蓋面積的35％。

在體表溫度感知面料層外層采用緞紋方式，采用粘膠基碳纖維與uhmwpe纖維進行5:1比例的混雜，混雜纖維浸漬樹脂含量在20％的硅橡膠，將浸漬樹脂后的織物采用108℃烘干成型，制備碳纖維電熱織物層。

在碳纖維電熱織物層外表面制備表面溫度感知面料層，采用麻纖維與丙綸混編制成，混編比例控制在8:1，在體表溫度感知面料層混編過程中采用直徑在0.06mm的超細纖維溫度濕度監(jiān)控感知線4與上述織物混合編織，溫濕度感知線的覆蓋面積控制在體表溫度感知面料層的總體表覆蓋面積的33％。

在表面溫度感知面料層的特定位置配置12組太陽能蓄電池組件，輸出電壓為9v，該組件直接與碳纖維電熱織物層通過電路連接，在表面溫度感知面料層和表面溫度感知面料層的溫度監(jiān)控系統(tǒng)的調(diào)節(jié)下來控制碳纖維電熱織物層的供電量以調(diào)節(jié)加熱功率，保證將服裝內(nèi)部溫度控制在20℃之間，濕度控制在50-60％范圍內(nèi)。

實施例4

體表溫度感知面料層1、碳纖維電熱織物層2、表面溫度感知面料層3三層結(jié)構(gòu)。體表溫度感知面料層1和表面溫度感知面料層3混編入超細纖維溫度濕度感知線4，并且在表面溫度感知面料層3的特定位置配置太陽能蓄電池組件5，該組件5直接與碳纖維電熱織物層2通過電路連接，同時與體表溫度感知面料層1和表面溫度感知面料層3的超細纖維溫度濕度監(jiān)控感知線4的通過電路連接。

體表溫度感知面料層采用錦綸纖維與毛纖維混編制成，混編比例控制在6:1，在體表溫度感知面料層混編過程中采用直徑在0.05mm的超細纖維溫度濕度監(jiān)控感知線4與上述織物混合編織，溫濕度感知線的覆蓋面積控制在體表溫度感知面料層的總體表覆蓋面積的28％。

在體表溫度感知面料層外層采用平紋方式，采用pan基碳纖維與芳綸纖維進行5:1比例的混雜，混雜纖維浸漬樹脂含量在20％的熱塑性聚氨酯，將浸漬樹脂后的織物采用115℃烘干成型，制備碳纖維電熱織物層。

在碳纖維電熱織物層外表面制備表面溫度感知面料層，采用麻纖維與維綸混編制成，混編比例控制在3:1，在體表溫度感知面料層混編過程中采用直徑在0.03mm的超細纖維溫度濕度監(jiān)控感知線4與上述織物混合編織，溫濕度感知線的覆蓋面積控制在體表溫度感知面料層的總體表覆蓋面積的32％。

在表面溫度感知面料層的特定位置配置16組太陽能蓄電池組件，輸出電壓為12v，該組件直接與碳纖維電熱織物層通過電路連接，在表面溫度感知面料層和表面溫度感知面料層的溫度監(jiān)控系統(tǒng)的調(diào)節(jié)下來控制碳纖維電熱織物層的供電量以調(diào)節(jié)加熱功率，保證將服裝內(nèi)部溫度控制在25℃之間，濕度控制在50-60％范圍內(nèi)。

以上所述僅為本申請的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本申請，對于本領域的技術(shù)人員來說，本申請可以有各種更改和變化。凡在本申請的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本申請的保護范圍之內(nèi)。