Ushbu tadqiqot issiqlikni erish va kristallanish vaqtida saqlab, keyin yana chiqarib bera oladigan etilen glikol distearatni silika qobigʻi ichida nanokapsulalashni hamda olingan zarrachalarni tabiiy kauchuk asosidagi plyonkalarga haroratni tartibga soluvchi toʻldirgich sifatida qoʻshishni oʻrgangan. Etilen glikol distearat, qisqacha EGDS, stearin kislotasi hosilasi boʻlgan diesterdir. Tadqiqotchilar EGDS yadrosini SiO₂ qobigʻi bilan oʻrab, suyuqlanish vaqtida yuz berishi mumkin boʻlgan sizib chiqishni cheklash va zarrachalarning polimer ichida qoʻllanish imkoniyatini oshirishni maqsad qilgan.

Nanokapsulalar suv-yogʻ ichida emas, balki moy fazasi suv ichida tarqalgan moy/suv emulsiyasiga oldindan tayyorlangan silika solini qoʻshish orqali ishlab chiqarilgan. Etanol bilan tetraetil ortosilikat orasidagi hajm nisbati 6:1, 7,5:1 va 10,5:1 qilib oʻzgartirilgan. Etanol miqdori eng yuqori boʻlgan 10,5:1 sharoiti tadqiqotning TEM tasvirlarida yaxshiroq tarqalgan va oʻrtacha diametri taxminan 5 nm boʻlgan zarrachalarni hosil qilgan. Xuddi shu sharoitdagi nanokapsulalar %82,80 kapsullash samaradorligi va %82,41 kapsullash nisbatini koʻrsatgan.

3-jadvalga koʻra, sof EGDSning erish harorati 67,28 °C va erish entalpiyasi 130,56 J/g. 10,5:1 sharoitida tayyorlangan EGDS@SiO₂ nanokapsulalarning erish harorati 66,17 °C, erish entalpiyasi 107,6 J/g, kristallanish harorati 54,6 °C va kristallanish entalpiyasi 111,56 J/g sifatida oʻlchangan. Bunga qarshi ravishda, qisqacha mazmun va xulosa boʻlimida nanokapsulaning erish entalpiyasi 145,11 J/g deb bildirilgan. Manba bu ikki qiymat turli qurilmalar, sikllar yoki hisoblash usullaridan kelib chiqqan-chiqmaganini tushuntirmaydi.

Nanokapsulalar oltingugurt bilan oldindan vulkanizatsiyalangan tabiiy kauchuk lateksiga qoʻshilib, qalinligi taxminan 0,8 mm boʻlgan kompozit plyonkalar tayyorlangan. Ogʻirlik boʻyicha %5 EGDS@SiO₂ saqlagan plyonka 40 °C dan 85 °C gacha qizdirilganda sof tabiiy kauchuk va faqat silika saqlagan nazorat plyonkalariga qaraganda sekinroq qizigan. Sovutish vaqtida esa oʻz haroratini uzoqroq saqlagan. Bu xatti-harakat kapsula ichidagi EGDSning qizdirish vaqtida energiyani saqlashi va sovutish vaqtida saqlangan yashirin issiqlikni chiqarishi bilan bogʻlangan.

Tadqiqotning kuchli tomoni qayta tiklanuvchi manbalar bilan bogʻlanadigan fazani oʻzgartiruvchi materialni tabiiy kauchuk matritsasi ichida funksional kompozitga aylantirgani hamda sof kauchuk, silika nazorati va turli nanokapsula ulushlarini taqqoslaganidir. Biroq issiqlikni tartibga solish faqat yupqa plyonka namunalarida, qisqa muddatli laboratoriya tajribalarida va cheklangan sikllar sonida koʻrsatilgan. Kompozitlarning mexanik mustahkamligi, egiluvchanligi, yuviluvchanligi, yeyilish xatti-harakati, kapsula sizib chiqishi, zarracha ajralishi, uzoq muddatli qarishi yoki haqiqiy tekstil va qadoqlash sharoitlaridagi ishlashi oʻlchanmagan.

Turkiya nuqtai nazaridan baholash: Turkiya tabiiy kauchuk ishlab chiqaruvchisi emas va tabiiy kauchuk xomashyosi boʻyicha tashqi manbalarga qaram boʻlishi mumkin; biroq tekstil, texnik tekstil, qadoqlash va elastomerlarni qayta ishlash infratuzilmasi jihatidan bu usulni mahalliy tadqiqot va ishlanmalar doirasida oʻrganish mumkin boʻlgan yoʻnalishlar mavjud. Himoya kiyimi, harorati nazorat qilinadigan qadoqlash yoki qurilish komponenti qoʻllanmasi uchun faqat laboratoriya plyonkasidagi sekin qizish va sovish tendensiyasi yetarli emas. Turkiyada amalga oshiriladigan moslashtirishda mahalliy iqlim sharoitlari, tekstil ishlab chiqarish jarayonlari, yongʻin xatti-harakati, inson bilan aloqa, yuvishga chidamlilik, mexanik xususiyatlar, seriyali ishlab chiqarish xarajati va nanomaterial xavfsizligi alohida tasdiqlanishi kerak.

Fazani oʻzgartiruvchi material nima va u haroratni qanday tartibga soladi?

Fazani oʻzgartiruvchi material maʼlum bir harorat oraligʻida qattiq holatdan suyuq holatga yoki suyuq holatdan qattiq holatga oʻtayotganda katta miqdorda yashirin issiqlikni saqlaydigan va chiqaradigan materialdir. Qattiq material eriyotganda atrofidan energiya oladi. Bu energiya toʻgʻridan-toʻgʻri tez harorat oshishiga aylanish oʻrniga molekulyar tartibning buzilishi uchun sarflanadi. Material qayta kristallanganda saqlangan energiya atrof-muhitga qaytariladi.

Shu sababli fazani oʻzgartiruvchi material u biriktirilgan tizimdagi harorat oʻzgarishini butunlay toʻxtatmasa ham, oʻzgarish tezligini kamaytirishi mumkin. Tadqiqotdagi tabiiy kauchuk plyonka qizdirilganda EGDS yadrosi erishga yaqinlashar ekan energiyani saqlagan, sovutilganda esa kristallanish vaqtida energiyani chiqarib bergan.

Fazani oʻzgartiruvchi materialning energiya saqlash sigʻimi erish entalpiyasi bilan ifodalanadi:

\[ Q = m \times \Delta H_m \]

Bu yerda Q saqlangan yashirin issiqlikni, m fazani oʻzgartiruvchi material massasini va ΔH_m birlik massa uchun erish entalpiyasini ifodalaydi. Yuqori erish entalpiyasi ayni massa ichida koʻproq energiya saqlanishi mumkinligini koʻrsatadi. Biroq haqiqiy kompozitda umumiy issiqlik taʼsiri kapsula ichidagi faol PCM miqdori va kompozitga qoʻshilgan kapsula foizi bilan cheklanadi.

Nima uchun EGDS fazani oʻzgartiruvchi material sifatida tanlangan?

EGDS stearin kislotasi bilan etilen glikol hosil qilgan diesterdir. Tadqiqotda stearin kislotasi hosilalarini oʻsimlik moylari yoki hayvon yogʻlari kabi qayta tiklanuvchi manbalar bilan bogʻlash mumkinligi sababli ular parafin asosidagi fazani oʻzgartiruvchi materiallarga muqobil boʻlishi mumkinligi qayd etilgan.

EGDSning ushbu tadqiqot uchun muhim xususiyatlari quyidagilardir:

• Taxminan 60–70 °C oraligʻida fazasini oʻzgartirishi,
• Yuqori yashirin issiqlik saqlash sigʻimi,
• Organik va korroziv boʻlmagan tuzilishga ega boʻlishi,
• Stearin kislotasi hosilasi boʻlishi,
• Elastomer va tekstil kabi haroratni tartibga soluvchi qoʻllanmalarda baholanishi mumkinligi.

Biroq tadqiqotda ishlatilgan metil stearat “kosmetik sifat”dagi tijoriy kimyoviy modda sifatida xarid qilingan. Metil stearatning qaysi biomassa manbasidan ishlab chiqarilgani, sertifikatlangan qayta tiklanuvchi tarkibi yoki taʼminot zanjiri bayon etilmagan. Shu sababli sarlavhadagi “biomassadan olingan” tavsifi kimyoviy moddaning ehtimoliy bio-kelib chiqishi va tabiiy kauchukka asoslanadi; bevosita biomassa izlenishi yoki hayotiy sikl tahlili taqdim etilmagan.

Nima uchun sof EGDS bevosita kauchukka qoʻshilmagan?

Organik fazani oʻzgartiruvchi materiallar erish vaqtida suyuq holatga oʻtadi. Suyuqlangan PCM polimer tuzilmasidan tashqariga sizib chiqishi, atrofidagi materialni ifloslantirishi yoki takroriy sikllarda kompozitning ishlashini pasaytirishi mumkin. Bundan tashqari, past sirt maydoni va past issiqlik oʻtkazuvchanligi issiqlik almashinuvini cheklashi mumkin.

Silika qobigʻi uchta vazifa uchun ishlatilgan:

• Erigan EGDSni zarracha ichida ushlab turish,
• PCMni nanoskopik zarrachalarga boʻlib, sirt maydonini oshirish,
• Issiqlik va kimyoviy jihatdan barqaror tashqi sirt hosil qilish.

Tadqiqotda bevosita sizib chiqish testi oʻtkazilmagan. Kapsula hosil boʻlishi TEM, FTIR, TGA va DSC natijalarini birgalikda talqin qilish bilan qoʻllab-quvvatlangan. Bu tahlillar qobiq va yadro komponentlari mavjudligini koʻrsatadi; biroq mexanik bosim ostida, uzoq muddat foydalanishda yoki yuvish vaqtida sizib chiqish boʻlmasligini oʻz-oʻzidan isbotlamaydi.

Nima uchun tabiiy kauchuk tayanch matritsa sifatida ishlatilgan?

Oltingugurt bilan oldindan vulkanizatsiyalangan tabiiy kauchuk lateksi egiluvchan plyonka hosil qila oladigan va qayta tiklanuvchi polimer matritsasi boʻlgani uchun tanlangan. Tabiiy kauchukning oʻzi harorat nazorat qilinadigan energiya saqlash funksiyasiga ega emas. Tadqiqotchilar fazani oʻzgartiruvchi nanokapsulalarni kauchuk ichiga tarqatib, egiluvchanligini saqlaydigan va harorat oʻzgarishini sekinlashtira oladigan kompozit ishlab chiqishni maqsad qilgan.

Tadqiqotda ishlatilgan matritsa SPNR deb atalgan. Bu qisqartma “sulfur prevulcanized natural rubber”, yaʼni oltingugurt bilan oldindan vulkanizatsiyalangan tabiiy kauchuk degan maʼnoni anglatadi. Oldindan vulkanizatsiya lateks ichidagi kauchuk zanjirlari orasida oldindan koʻndalang bogʻlar hosil qilib, quritishdan keyin mustahkam plyonka olishga imkon beradi.

EGDS qanday sintez qilingan?

EGDS metil stearat bilan etilen glikol oʻrtasidagi asos bilan katalizlangan transesterifikatsiya reaksiyasi orqali tayyorlangan. Tajribada:

• 54,8 g metil stearat 120 °C gacha qizdirilgan.
• Erigan metil stearatga 0,27 g kaliy gidroksid qoʻshilgan.
• Bir jinsli aralashma hosil qilingach, 9,13 g etilen glikol tomchilab qoʻshilgan.
• Aralashma ikki soat aralashtirilgan.
• Xona haroratida och sariq rangli mum olingan.
• Mahsulot issiq etanolda eritilib, sovuq suv bilan sovutilib choʻktirilgan.
• Vakuumda filtrlash va tozalash jarayoni ikki marta takrorlangan.
• Tozalangan mahsulot 50 °C da quritilgan.

Tadqiqotning toʻqqizinchi sahifasidagi FTIR va ¹H-NMR natijalari sintez qilingan EGDSning kimyoviy tuzilishini baholagan. FTIRda 2917 va 2850 cm⁻¹ atrofidagi C–H choʻzilish bantlari, 1460 va 1387 cm⁻¹ atrofidagi egilish bantlari, 1195 cm⁻¹ atrofidagi C–O va 1736 cm⁻¹ atrofidagi C=O choʻzilish banti qayd etilgan.

¹H-NMR spektrida boshlangʻich metil stearatga tegishli taxminan 3,7 ppm signalining tozalangan mahsulotda koʻrinmasligi, boshlangʻich modda mahsulotda sezilarli miqdorda qolmagan degan yoʻsinda talqin qilingan. Biroq tadqiqotda sintez chiqimi, mahsulot tozaligining foizi yoki massa balansi berilmagan.

EGDS@SiO₂ nanokapsulalari qanday tayyorlangan?

Nanokapsula ishlab chiqarish sol–gel emulsifikatsiya usuli bilan amalga oshirilgan. Jarayon ikki asosiy qismdan iborat boʻlgan: EGDS emulsiyasini tayyorlash va ushbu emulsiya ustida silika solini hosil qilish.

Emulsiya bosqichida:

• 0,1 g natriy dodesil sulfat 50 mL deionizatsiyalangan suvda eritilgan.
• Eritma 90 °C da 30 daqiqa ushlab turilgan.
• EGDS sirt faol modda eritmasiga qoʻshilgan.
• Aralashma 1000 rpm da ikki soat aralashtirilgan.

Tajriba boʻlimida emulsiyaga qoʻshilgan EGDS massasi aniq koʻrsatilmagan. Bu kamchilik kapsula ishlab chiqarishni mustaqil ravishda takrorlash va yadro/qobiq berish nisbatini hisoblashni qiyinlashtiradi.

Silika soli tayyorlanayotganda:

• 5 mL TEOS,
• 7 mL ammoniy gidroksid,
• 13,5 mL deionizatsiyalangan suv,
• 30, 37,5 yoki 52,5 mL etanol

birlashtirilib, 500 rpm da 30 daqiqa aralashtirilgan. Tayyorlangan silika soli EGDS emulsiyasiga tomchilab qoʻshilgan, aralashma 500 rpm da toʻrt soat ushlab turilgan. Mahsulotlar 10.000 rpm da sentrifuga bilan ajratilgan, etil asetat bilan uch marta yuvilgan va issiq havo pechida quritilgan.

Nima uchun etanol/TEOS nisbati muhim?

TEOS silika qobigʻining prekursor moddasidir. U suv va ishqoriy katalizator muhitida gidroliz va kondensatsiya reaksiyalaridan oʻtib, Si–O–Si tarmogʻini hosil qiladi. Etanol miqdori TEOSning erishini, gidroliz tezligini, EGDS tomchilarining oʻlchamini va erkin silika zarrachalari hosil boʻlishini taʼsir qilishi mumkin.

Tadqiqotda qoʻllangan sharoitlar quyidagilar:

Tadqiqotning oʻninchi sahifasidagi 1-sxema silika solining peristaltik nasos orqali EGDS emulsiyasiga uzatilishini va 90 °C da toʻrt soatlik jarayon natijasida EGDS@SiO₂ zarrachalari hosil boʻlishini koʻrsatadi. Xuddi shu sahifadagi TEM tasvirlarida past etanol nisbatlarida kuchli aglomeratsiya, 10,5:1 nisbatida esa maydaroq va yaxshiroq tarqalgan zarrachalar koʻrinadi.

Zarracha oʻlchami qanday oʻzgargan?

Etanol miqdori oshgani sayin zarracha oʻlchami kamaygani bildirilgan. Matn 6:1, 7,5:1 va 10,5:1 sharoitlari uchun taxminan 15, 13 va 5 nm tomon kamayishni koʻrsatadi. Biroq xuddi shu paragrafda uchta sintez sharoiti uchun toʻrtta oʻlcham qiymati berilgan: 15 ± 3, 13 ± 1, 5 ± 1 va 5 ± 1 nm. Shu sababli qiymatlarning aniq mosligini manbadan qatʼiy aniqlab boʻlmaydi.

2d-rasmdagi grafik etanol/TEOS nisbati taxminan 6 dan 10,5 gacha oshgani sari oʻrtacha zarracha oʻlchami taxminan 15 nm dan taxminan 5 nm gacha kamayishini koʻrsatadi. Tadqiqotchilar 10,5:1 nisbatini kichik zarracha oʻlchami va yaxshiroq aniqlangan morfologiyasi sabab keyingi tajribalar uchun tanlagan.

FTIR nanokapsula hosil boʻlishini qanday qoʻllab-quvvatlagan?

EGDS@SiO₂ nanokapsulalarining FTIR spektrida EGDSga ham, silikaga ham xos xarakterli bantlar koʻringan:

• 2917 va 2850 cm⁻¹: uglevodorod C–H choʻzilishi,
• 1736 cm⁻¹: ester C=O choʻzilishi,
• 1460 va 1387 cm⁻¹: C–H egilish tebranishlari,
• 1050 va 790 cm⁻¹: Si–O–Si tebranishlari.

Yangi kimyoviy bogʻni koʻrsatadigan qoʻshimcha choʻqqi kuzatilmagani EGDS yadrosi bilan silika qobigʻi oʻrtasida yangi kimyoviy reaksiya yuz bermagan deb talqin qilingan. Bu natija EGDS kimyoviy jihatdan oʻzgartirilish oʻrniga fizik tarzda silika qobigʻi ichida ushlab turilganini qoʻllab-quvvatlaydi.

TGA natijalari kapsula tuzilishi haqida nimani koʻrsatgan?

Termogravimetrik tahlilda namunalar azot atmosferasida 30 °C dan 600 °C gacha, daqiqasiga 10 °C tezlikda qizdirilgan. Tadqiqot 400 °C da qolgan noorganik massani taqqoslagan:

6:1 va 7,5:1 namunalaridagi yuqori qoldiq miqdori juda qalin silika tuzilishi, toʻliq boʻlmagan kapsullash yoki erkin SiO₂ zarrachalari bilan bogʻlangan. 10,5:1 namunasidagi pastroq noorganik qoldiq esa yupqaroq silika qobigʻi va yuqoriroq organik yadro ulushi sifatida talqin qilingan.

Biroq past noorganik qoldiq oʻz-oʻzidan yanada “samarali” kapsullashning dalili emas. Erkin EGDS kapsulalardan ajratilgan-ajratilmaganini koʻrsatadigan mustaqil ekstraksiya yoki sizib chiqish tajribasi mavjud emas. Tadqiqot baholashi TGA, TEM va DSC natijalarini birgalikda talqin qilishga asoslangan.

Kapsullash samaradorligi va kapsullash nisbati qanday hisoblangan?

Kapsullash samaradorligi nanokapsulalarning erish va kristallanish entalpiyalarini sof EGDSning tegishli qiymatlariga nisbatlash orqali hisoblangan:

\[ E(\%) = \frac{\Delta H_{m,\mathrm{nanokapsül}}+\Delta H_{c,\mathrm{nanokapsül}}} {\Delta H_{m,\mathrm{EGDS}}+\Delta H_{c,\mathrm{EGDS}}} \times 100 \]

Tadqiqotning 3-jadval qiymatlaridan foydalanilganda:

\[ E = \frac{107{,}6+111{,}56} {130{,}56+134{,}11} \times 100 \approx 82{,}80\% \]

Kapsullash nisbati nanokapsulaning erish entalpiyasining sof EGDS erish entalpiyasiga nisbati sifatida berilgan:

\[ R(\%) = \frac{\Delta H_{m,\mathrm{nanokapsül}}} {\Delta H_{m,\mathrm{EGDS}}} \times 100 \]

\[ R = \frac{107{,}6} {130{,}56} \times 100 \approx 82{,}41\% \]

Bu hisob-kitoblar 3-jadval bilan mos keladi. Biroq qisqacha mazmun va xulosada berilgan 145,11 J/g erish entalpiyasi ishlatilsa, bu nisbatlarni olish mumkin emas. Demak, manbada kamida ikki xil entalpiya qiymati mavjud va ularning qaysi oʻlchash sharoitlariga tegishli ekani tushuntirilmagan.

DSC oʻlchovlari qaysi faza oʻzgarishini koʻrsatgan?

Sof EGDS va 10,5:1 nanokapsulaning oʻlchangan issiqlik xususiyatlari quyidagicha:

Nanokapsulaning erish harorati sof EGDSnikidan taxminan 1,11 °C past, kristallanish harorati esa taxminan 1,89 °C yuqori. Tadqiqot bu oʻzgarishlarni kichik zarrachalardagi cheklash taʼsiri, yadro-qobiq oʻzaro taʼsiri va kapillyar taʼsir bilan bogʻlaydi.

6:1 va 7,5:1 namunalarida EGDSga tegishli aniq erish va kristallanish choʻqqilari koʻrinmagan. Tadqiqotchilar buni toʻliq boʻlmagan kapsullash va yuqori erkin silika miqdori bilan bogʻlagan. Biroq ushbu namunalarda organik tarkib nega umuman oʻlchanadigan faza oʻtishini bermagani batafsil oʻrganilmagan.

Yigirma issiqlik siklidan keyin nima boʻlgan?

Tadqiqotning oʻn toʻrtinchi sahifasidagi 5-rasm 10,5:1 nanokapsulaning birinchi va yigirmanchi qizdirish-sovutish sikllarini taqqoslaydi. Egri chiziqlarning katta darajada ustma-ust tushishi erish va kristallanish xatti-harakati 20 sikl davomida saqlanganini koʻrsatadi.

Bu topilma qisqa muddatli issiqlik sikli barqarorligini qoʻllab-quvvatlaydi. Biroq 20 sikl himoya kiyimi, qadoqlash yoki qurilish materiali kabi uzoq xizmat muddatli qoʻllanmalar uchun cheklangan sinovdir. Yuzlab yoki minglab sikllar, mexanik deformatsiya bilan bir vaqtda issiqlik sikli va uzoq muddatli qaritish oʻtkazilmagan.

Haroratga bogʻliq XRD nimani koʻrsatgan?

XRD oʻlchovlari nanokapsulalarni 30 °C dan 90 °C gacha qizdirish va keyin 35 °C gacha sovutish vaqtida amalga oshirilgan. Xona haroratida 20,8°, 21,4° va 23,8° 2θ atrofida koʻringan oʻtkir choʻqqilar kristall EGDS yadrosiga tegishli deb topilgan. Sol–gel usuli bilan hosil qilingan silika qobigʻi esa amorf deb tavsiflangan.

• 30–60 °C oraligʻida EGDSning kristall choʻqqilari katta darajada saqlangan.
• 75 °C da choʻqqi intensivligi kamaygan va keng bant hosil boʻla boshlagan.
• 90 °C da oʻtkir choʻqqilar yoʻqolgan va EGDS eriganini koʻrsatuvchi keng halo paydo boʻlgan.
• Sovutish vaqtida oʻtkir choʻqqilarning qayta koʻrinishi EGDS yana kristallanganini koʻrsatgan.

Bu kuzatuv faza oʻzgarishining qaytar ekanini qoʻllab-quvvatlaydi. Biroq manba sovutish boʻlimida qaytgan choʻqqilarni “xarakterli SiO₂ choʻqqilari” deb ataydi. Silika qobigʻi ayni paragrafda amorf ekani va oʻtkir choʻqqilar boshida EGDSga tegishli deb topilgani hisobga olinsa, bu ifoda manba ichidagi nomlash nomuvofiqligidir.

Tabiiy kauchuk kompozit plyonkalari qanday tayyorlangan?

Sof SPNR plyonkasi filtrlangan oldindan vulkanizatsiyalangan tabiiy kauchuk lateksini Petri kosasiga quyish va 60 °C da 24 soat quritish orqali tayyorlangan. Kompozitlarda EGDS@SiO₂ nanokapsulalari lateksga qoʻshilgan, 30 daqiqa aralashtirilgan, quyilgan va ayni sharoitlarda quritilgan.

Usul boʻlimida nanokapsula yuklamalari ogʻirlik boʻyicha %0,1, %0,5, %1 va %5 sifatida berilgan. Natijalar boʻlimida %10 namuna ham tayyorlangani, biroq qizdirish plastinkasi ustida bukilib yuzadan uzoqlashgani va shu sababli sinab boʻlmagani bildirilgan.

Plyonka qalinligi rasm izohlarida taxminan 0,8 mm deb berilgan. Petri kosasining diametri esa usul boʻlimida 0,8 cm deb yozilgan. Bu qiymat juda kichik quyish maydoniga mos keladi va manba ichida boshqa oʻlchov bilan tasdiqlanmagan.

Issiqlikni tartibga solish tajribasi qanday oʻtkazilgan?

Plyonkalar shisha plastinka ustida 40 °C dan 85 °C gacha qizdirilgan. Sirt harorati FLIR E4 termal kamerasi bilan qayd etilgan. Plyonkalar 85 °C ga yetgach, 40 °C da ushlab turilgan ikkinchi issiq plastinkaga koʻchirilgan va sovish xatti-harakati kuzatilgan.

Har bir namuna guruhi uchun oʻlchovlar uch marta takrorlangani koʻrsatilgan. Shunga qaramay, grafiklarda standart ogʻish, ishonch oraligʻi yoki alohida takroriy egri chiziqlar koʻrsatilmagan. Guruhlar oʻrtasida statistik ahamiyatlilik testi ham taqdim etilmagan.

Usulda qizdirish va sovutish qaydlari har biri besh daqiqa davom etgani koʻrsatilgan. Asosiy va qoʻshimcha grafiklarda vaqt oʻqi esa taxminan 0–150 soniya. Besh daqiqalik qaydning qolgan qismi nega koʻrsatilmagani tushuntirilmagan.

%5 EGDS@SiO₂ saqlagan plyonka qanday xatti-harakat koʻrsatgan?

Sof SPNR bilan ogʻirlik boʻyicha %5 sof SiO₂ saqlagan nazorat plyonkasi bir-biriga yaqin qizdirish va sovutish egri chiziqlarini koʻrsatgan. Bu topilma kuzatilgan issiqlik kechikishi faqat silika zarrachasi qoʻshilishidan kelib chiqmaganini qoʻllab-quvvatlaydi.

Ogʻirlik boʻyicha %5 EGDS@SiO₂ saqlagan plyonka:

• Qizdirish vaqtida haroratning sekinroq oshishini koʻrsatgan.
• Boshqa plyonkalarga qaraganda pastroq choʻqqi haroratiga yetgan.
• Sovutish vaqtida harorat pasayishi kechikkan.
• Bir vaqtning oʻzida issiqlikni saqlash va issiqlikni qaytarish xatti-harakatini koʻrsatgan.

Qoʻshimcha S2-rasmda %0,5 va %1 nanokapsula saqlagan plyonkalarning egri chiziqlari sof SPNR va silika nazoratiga yaqinroq. Bu natija tadqiqotdagi plyonka qalinligi va tajriba sharoitlarida past toʻldirgich nisbatlari oʻlchanadigan issiqlikni tartibga solish taʼsirini hosil qilish uchun yetarli boʻlmaganini koʻrsatadi.

%10 yuklamali plyonka sinov yuzasidan bukilib ajralgani uchun baholanmagan. Bu holat koʻproq PCM qoʻshish avtomatik ravishda yaxshiroq kompozit hosil qilmasligini; zarracha yuki plyonka shaklini, oʻlcham barqarorligini yoki kauchuk-zarracha oʻzaro taʼsirini buzishi mumkinligini koʻrsatadi. Biroq tadqiqot bu bukilish mexanizmini oʻrganmagan.

Tadqiqot tasvirlari qaysi natijalarni qoʻllab-quvvatlaydi?

• 9-sahifa, 1-rasm: FTIR va ¹H-NMR spektrlari EGDS sintezini qoʻllab-quvvatlaydi.
• 10-sahifa, 1-sxema: Silika solini EGDS emulsiyasiga qoʻshish orqali nanokapsula ishlab chiqarilishini koʻrsatadi.
• 10-sahifa, 2-rasm: Etanol/TEOS nisbati oshgani sari aglomeratsiya kamayishini va zarracha oʻlchami taxminan 5 nm gacha tushishini koʻrsatadi.
• 11-sahifa, 3-rasm: EGDS va SiO₂ bantlari nanokapsulada birga mavjudligini koʻrsatadi.
• 13-sahifa, 4-rasm: Faqat 10,5:1 namuna aniq erish va kristallanish choʻqqilarini berganini koʻrsatadi.
• 14-sahifa, 5-rasm: Birinchi va yigirmanchi issiqlik sikllari katta darajada ustma-ust tushishini koʻrsatadi.
• 16-sahifa, 6-rasm: EGDS yadrosi qizdirish bilan kristall tartibini yoʻqotib, sovutish bilan qayta tiklashini koʻrsatadi.
• 17-sahifa, 7-rasm: %5 EGDS@SiO₂ saqlagan kauchuk plyonka sekinroq qizib, sekinroq sovishini koʻrsatadi.
• 24-sahifa, S1-rasm: Termal kamera tajriba qurilmasini va turli vaqtlardagi harorat xaritalarini koʻrsatadi.
• 25-sahifa, S2-rasm: %0,5, %1 va %5 toʻldirgich nisbatlarini ayni qizdirish-sovutish grafigida taqqoslaydi.

Tadqiqotning kuchli tomonlari nimalardan iborat?

• Fazani oʻzgartiruvchi yadro, noorganik qobiq va qayta tiklanuvchi polimer matritsasini bir material tizimida birlashtirgan.
• Etanol/TEOS nisbatini oʻzgartirish orqali nanokapsula oʻlchamini tajribaviy ravishda oʻrgangan.
• Kapsula hosil boʻlishini TEM, FTIR, TGA, DSC va XRD kabi bir-birini toʻldiruvchi usullar bilan baholagan.
• Sof kauchuk va faqat silika saqlagan plyonka nazoratlaridan foydalangan.
• Qizdirish va sovutish xatti-harakatini termal kamera bilan bevosita kuzatgan.
• Turli nanokapsula yuklamalarini taqqoslagan.
• Faza oʻzgarishi birinchi va yigirmanchi sikl orasida katta darajada saqlanganini koʻrsatgan.
• Kompozitdagi taʼsir faqat silikaning issiqlik oʻtkazuvchanligidan emas, EGDSning faza oʻzgarishidan kelib chiqishini qoʻllab-quvvatlagan.
• Muallif hissalari, moliyalashtirish, manfaatlar toʻqnashuvi, maʼlumotlarga kirish va tilni tahrirlash vositasidan foydalanish ochiq koʻrsatilgan.

Tadqiqotning asosiy cheklovlari nimalardan iborat?

• Tadqiqot ekspert baholashidan oʻtmagan preprintdir.
• Nanokapsula sintezida ishlatilgan EGDS miqdori tajriba boʻlimida berilmagan.
• Uchta sintez nisbati uchun toʻrtta zarracha oʻlchami qiymati bildirilgan.
• Erish entalpiyasi 3-jadvalda 107,6 J/g, qisqacha mazmun va xulosada 145,11 J/g sifatida berilgan.
• Nanokapsula ishlab chiqarish chiqimi va massa balansi bildirilmagan.
• Erkin EGDS bilan haqiqatan kapsullangan EGDS miqdori mustaqil ekstraksiya usuli bilan oʻlchanmagan.
• Sizib chiqish testi oʻtkazilmagan.
• Faqat 20 issiqlik sikli qoʻllangan.
• Kompozitlarning issiqlik oʻtkazuvchanligi bevosita oʻlchanmagan.
• Kompozit ichidagi nanokapsula tarqalishini koʻrsatuvchi kesim SEM yoki TEM tasviri taqdim etilmagan.
• Choʻzilish mustahkamligi, uzayish, yirtilish, qattiqlik va charchash xususiyatlari oʻlchanmagan.
• %10 yuklamali plyonka bukilgan, biroq bukilishning tuzilmaviy sababi oʻrganilmagan.
• Termal oʻlchovlarning uchta takroriga tegishli xato chiziqlari koʻrsatilmagan.
• Guruhlar oʻrtasida statistik ahamiyatlilik testi oʻtkazilmagan.
• Besh daqiqalik oʻlchov bildirilgan boʻlsa-da, grafiklar taxminan 150 soniyani koʻrsatadi.
• Plyonka oʻlchami uchun berilgan 0,8 cm Petri kosasi diametri tasdiqlanmagan.
• Yuvish, ter, namlik, UV, yeyilish va mexanik bukilishga chidamlilik sinovdan oʻtkazilmagan.
• Yongʻin xatti-harakati va yuqori harorat xavfsizligi baholanmagan.
• Nanozarrachalarning plyonkadan ajralishi yoki biologik xavfsizligi oʻrganilmagan.
• Qadoqlash qoʻllanmasi uchun oziq-ovqat bilan aloqa va modda migratsiyasi sinovlari oʻtkazilmagan.
• Himoya kiyimi uchun qulaylik, havo oʻtkazuvchanligi va teri bilan aloqa oʻlchanmagan.
• Xomashyolarning biomassa manbasi va qayta tiklanuvchi tarkib ulushi hujjatlashtirilmagan.
• Hayotiy sikl, uglerod izi, xarajat va masshtabni kattalashtirish tahlili mavjud emas.

Tadqiqot nimani qoʻllab-quvvatlaydi?

Tadqiqot EGDSni silika qobigʻi ichida nanoskopik zarrachalar shaklida tayyorlash mumkinligini va etanol/TEOS nisbati zarracha oʻlchami bilan morfologiyasiga taʼsir qilishini qoʻllab-quvvatlaydi. Oʻrganilgan sharoitlar orasida 10,5:1 nisbati eng kichik va eng yaxshi tarqalgan zarrachalarni hosil qilgan.

Tadqiqot, shuningdek, %5 EGDS@SiO₂ saqlagan qalinligi taxminan 0,8 mm boʻlgan SPNR plyonka ayni tajriba sharoitlarida sof SPNR va %5 silika nazoratiga qaraganda sekinroq qizib, sekinroq sovishini koʻrsatadi.

Birinchi va yigirmanchi DSC sikllarining oʻxshashligi nanokapsulaning qisqa muddatli va takroriy faza oʻzgarishi xatti-harakatini saqlashini qoʻllab-quvvatlaydi.

Tadqiqot nimani isbotlamaydi?

Tadqiqot ishlab chiqilgan plyonka himoya kiyimi, texnik tekstil yoki qadoqlashda foydalanishga tayyor ekanini isbotlamaydi. Bu qoʻllanmalar uchun mexanik, toksikologik, gigiyenik, yongʻin, yuvish, yeyilish va uzoq muddatli foydalanish maʼlumotlari zarur.

Nanokapsulalar hech qanday sharoitda sizib chiqmasligi koʻrsatilmagan. Bevosita sizib chiqish, kapsula sinishi va material migratsiyasi sinovlari oʻtkazilmagan.

Yigirma siklli DSC natijasi yillar davom etadigan xizmat muddatini yoki minglab harorat sikllaridagi chidamlilikni isbotlamaydi.

Tadqiqot kompozit aniq energiya tejashini taʼminlashini koʻrsatmagan. Energiya sarfi, haqiqiy mahsulot geometriyasi, tashqi muhit sharoitlari va tizim darajasidagi issiqlik uzatish baholanmagan.

Sarlavhadagi biomassa kelib chiqishi mahsulot avtomatik ravishda past uglerodli, biologik parchalanadigan yoki ekologik jihatdan ustun ekanini anglatmaydi. Silika ishlab chiqarish, etanol, TEOS, ammoniy gidroksid, etil asetat, quritish energiyasi va vulkanizatsiyaning ekologik taʼsirlari hisoblanmagan.

Oʻtmish, bugun va kelajak nuqtai nazaridan ahamiyati nimada?

Oʻtmish nuqtai nazaridan: Fazani oʻzgartiruvchi materiallar uzoq vaqtdan beri binolar, tekstil va issiqlik energiyasini saqlash tizimlari uchun oʻrganib kelinadi. Parafinlar keng tarqalgan boʻlsa-da, neftdan kelib chiqishi, past issiqlik oʻtkazuvchanligi va erish vaqtida sizib chiqishga moyilligi muqobil materiallarni izlashni kuchaytirgan.

Bugungi hissa: Tadqiqot stearin kislotasi hosilasi EGDSni silika nanoqobigʻi bilan birlashtirgan va tabiiy kauchuk ichiga past ulushda qoʻshib, kuzatiladigan issiqlik kechikishini hosil qilgan. Shu bilan birga zarracha oʻlchamini erituvchi/prekursor nisbati bilan boshqarish mumkinligini koʻrsatgan.

Kelajak nuqtai nazaridan: Usulning haqiqiy qoʻllash qiymati izchil ishlab chiqarish partiyalari, yuzlab yoki minglab sikllar, bevosita sizib chiqish oʻlchovi, mexanik mustahkamlik, yuvish va yeyilish, nanomaterial xavfsizligi, katta maydonli tekstil ishlab chiqarish, xarajat va hayotiy sikl baholashlari bilan aniqlanishi mumkin.

Tadqiqot Usuli va Natijalari

Tajriba usulining texnik qisqacha mazmuni

Nanokapsulalarning asosiy miqdoriy natijalari

Kompozit plyonkalarning issiqlik natijalari

Grafiklarda muayyan vaqt nuqtalariga tegishli aniq harorat farqlari matnda sonli ravishda berilmagan. Shu sababli faqat egri chiziqlar koʻrsatgan nisbiy qizdirish va sovutish xatti-harakatini bayon qilish mumkin. Tadqiqotdan tijoriy mahsulot uchun harorat necha daqiqa saqlanishi haqida xulosa chiqarib boʻlmaydi.

Manba ichidagi sonli va tahririy nomuvofiqliklar

Manba va Usul Haqida Izoh

Tadqiqotning toʻliq asl nomi: Biomass-derived Thermoregulating Polymer Composite from Natural Rubber Latex and Silica-coated Fatty Acid Derivatives

Mualliflar, toʻgʻri tartibda: Thanadol Jaruraksa; Suttinun Phongtamrug; Pattarapong Phasukkit; Tanawit Suteewong; Pramuan Tangboriboonrat; Teeraporn Suteewong.

Teng birinchi mualliflar: Thanadol Jaruraksa va Suttinun Phongtamrug. Har ikki muallif nomida “#” belgisi ishlatilgan va “Co-first author” izohi berilgan.

Masʼul muallif: Teeraporn Suteewong — teeraporn.su@kmitl.ac.th.

Institutsional mansubliklar:

• Thanadol Jaruraksa va Teeraporn Suteewong: Department of Chemical Engineering, School of Engineering, King Mongkut’s Institute of Technology Ladkrabang, Bangkok, Tailand.
• Suttinun Phongtamrug: Department of Industrial Chemistry, Faculty of Applied Science, King Mongkut’s University of Technology North Bangkok, Bangkok, Tailand.
• Pattarapong Phasukkit: Department of Electrical Engineering, School of Engineering, King Mongkut’s Institute of Technology Ladkrabang, Bangkok, Tailand.
• Tanawit Suteewong: NIST International School, Bangkok, Tailand.
• Pramuan Tangboriboonrat: Department of Chemistry, Faculty of Science, Mahidol University, Bangkok, Tailand.

DOI:10.2139/ssrn.7201200

SSRN roʻyxat raqami: 7201200.

Jurnal: Ekspertlar tomonidan taqrizdan oʻtgan jurnal nomi yoki qabul qilingan yakuniy jurnal versiyasi tasdiqlanmagan.

Nashr platformasi: SSRN.

SSRNga qoʻshilgan sana: 29-iyul 2026.

Sahifalar soni: 25.

Manba turi: Asl tajribaviy materialshunoslik tadqiqoti va preprint.

Taqriz holati: Tadqiqotning har bir sahifasida “This preprint research paper has not been peer reviewed” va “Preprint not peer reviewed” izohlari mavjud. Tadqiqot ekspert baholashidan oʻtgan jurnal maqolasi sifatida taqdim etilmasligi kerak.

Rasmiy manba havolasi:SSRN tadqiqot qaydi

Moliyalashtirish: Tadqiqot King Mongkut’s Institute of Technology Ladkrabang tomonidan KREF046303 raqamli qoʻllab-quvvatlash doirasida moliyalashtirilgan.

Manfaatlar toʻqnashuvi: Mualliflar manfaatlar toʻqnashuvi yoʻqligini bildirgan.

Maʼlumotlarga kirish: Maʼlumotlar soʻrov boʻyicha taqdim etilishi qayd etilgan. Ochiq maʼlumotlar ombori yoki yuklab olinadigan xom maʼlumotlar havolasi berilmagan.

Sunʼiy intellekt va til vositasi bayonoti: Mualliflar oʻqish qulayligi va til sifatini yaxshilash maqsadida Grammarlydan foydalanganini, keyin mazmunni koʻrib chiqib tahrir qilganini va yakuniy matn uchun javobgarlikni oʻz zimmasiga olganini bayon qilgan.

Muallif hissalari: Thanadol Jaruraksa usul, tajriba, tahlil, namuna tayyorlash va dastlabki qoralamada; Suttinun Phongtamrug usul, tajriba, tekshirish, tahlil va matn tahririda; Pattarapong Phasukkit maʼlumotlarni tartibga solishda; Tanawit Suteewong namuna tayyorlash va tajribada; Pramuan Tangboriboonrat moliyalashtirish, nazorat va matnni koʻrib chiqishda; Teeraporn Suteewong konsepsiya, usul, moliyalashtirish, tekshirish va matnni koʻrib chiqishda ishtirok etgan.

Ushbu oʻzbekcha izoh tadqiqotning asosiy matni, tajriba sharoitlari, formulalari, jadvallari, TEM tasvirlari, FTIR va TGA natijalari, DSC termogrammalari, haroratga bogʻliq XRD naqshlari, termal kamera tasvirlari, qizdirish-sovutish egri chiziqlari va qoʻshimcha maʼlumotlari asosida tayyorlangan. Tadqiqotda mavjud boʻlmagan tijoriy mahsulot ishlashi, energiya tejash, inson xavfsizligi yoki ekologik ustunlik daʼvolari qoʻshilmagan.

Manbaning eng muhim sonli muammosi eng maqbul nanokapsula uchun bildirilgan erish entalpiyasidir. 3-jadvalda 107,6 J/g qiymati mavjud, qisqacha mazmun va xulosada esa 145,11 J/g qiymati ishlatilgan. Kapsullash samaradorligi va nisbati 3-jadvaldagi 107,6 J/g qiymati bilan matematik jihatdan mos keladi. Shu sababli ilmiy taqqoslashlarda 3-jadval qiymati asos qilib olinishi; 145,11 J/g qiymati esa hal qilinmagan manba ichidagi nomuvofiqlik sifatida ochiq koʻrsatilishi kerak.

Tadqiqotda “biomassadan kelib chiqqan” va “barqaror” iboralari ishlatilgan; biroq tijoriy metil stearatning haqiqiy biologik manbasi, qayta tiklanuvchi tarkib sertifikati, ishlab chiqarish energiyasi, erituvchi sarfi, uglerod izi va hayotiy sikl hisoblanmagan. Demak, tadqiqot kompozitning qazilma manbali muqobillardan ekologik jihatdan ustun ekanini bevosita isbotlamaydi.

Himoya kiyimi, tekstil va qadoqlash qoʻllanmalari tadqiqot taklif qilgan potensial foydalanish sohalaridir. Kompozitlarning mexanik xususiyatlari, yuviluvchanligi, yeyilishi, yongʻin xatti-harakati, modda migratsiyasi, toksikologiyasi va seriyali ishlab chiqarish ishlashi oʻlchanmagani sabab bu sohalar tasdiqlangan qoʻllanmalar sifatida talqin qilinmasligi kerak.