Preparation of Microencapsulated Phase Change Materials by the Sol-gel Process and Its Application on Textiles

A kind of microencapsulated phase change materials (PCMs) based on a paraffin core and inorganic silica shell was designed to enhance thermal conductivity and phase change performance. These silica microcapsules were synthesised by using tetraethoxysilane (TEOS) as an inorganic source through the sol-gel process. Scanning electronic microscopy images suggested that the silica microcapsules exhibited a spherical morphology with a welldefined core-shell microstructure. The particle size and distribution showed the microcapsules were uniform and dispersed evenly. It was confirmed by Fourier transform infrared spectra that the silica shell material was successfully fabricated onto the surface of the paraffin core. The DSC curve illustrated that the microcapsules with a silica shell had a higher melting temperature and enthalpy. The thermo-regulating properties of the coated fabric changed with the microcapsule weight added.

W celu zwiększenia przewodności cieplnej i wydajności przemiany fazowej stworzono materiał zmiennofazowy w mikrokapsułkach zbudowany z parafinowego rdzenia i krzemionkowej powłoki. Mikrokapsułki zsyntetyzowano stosując tetraetoksysilan jako nieorganiczne źródło w procesie zol-żel. Z analizy zdjęć mikroskopowych wynika, że mikrokapsułki wykazywały morfologię sferyczną o dobrze zdefiniowanej mikrostrukturze rdzeń-powłoka. Wielkość i rozkład cząstek wskazują na to, że mikrokapsułki były jednolite i rozproszone równomiernie. Poprzez transformację Fouriera widm IR potwierdzono, że krzemionkowa powłoka została korzystnie umieszczona na powierzchni rdzenia parafinowego. Przebieg krzywej DSC pokazuje, że mikrokapsułki z krzemionkową powłoką mają wyższą temperaturę topnienia i entalpii. Właściwości termo-regulacyjne powlekanej tkaniny zmieniają się wraz z ilością dodanych mikrokapsułek.