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聚羟基脂肪酸酯(PHA)是一类由微生物合成的羟基脂肪酸组成的线性聚酯,具有优良的生物可降解性和生物相容性,已成为当前较为热门的高分子材料之一。因此,研究PHA纤维的性能和染整加工工艺具有重要的意义。本课题主要对PHA纤维的基本性能、加工处理后纤维结构的变化以及纤维的染色性能进行了研究。通过扫描电镜、X-射线衍射、热分析等手段对PHA纤维表观形态、结构组成、结晶性能、热学性能和力学性能进行了研究。结果表明,PHA纤维表面光滑、富有光泽;结晶度约为54.59%,相对较高;断裂强力为21.71 cN·dtex-1,断裂伸长率为29.55%;PHA纤维的耐热性较差,熔融温度仅为152.61℃。为了给PHA纤维染整工艺条件的制定提供依据,测定PHA纤维的耐热稳定性、酸碱稳定性、氧化稳定性和还原稳定性。试验结果表明,PHA纤维热稳定性较差,干热处理温度应该控制在150℃以内,湿热温度控制在110℃以内。PHA纤维的耐酸、耐氧化剂和还原剂稳定性较强,即使在浓度为10%的硫酸中95℃处理30 min,纤维的强力损失和结晶度下降不明显。但是,PHA纤维的耐碱性很差,在30℃的0.4%的氢氧化钠溶液处理30min后,纤维变细,强力损失25.70%,结晶度也下降。选用不同结构类型的分散染料对PHA纤维进行染色动力学和热力学研究。研究结果表明,分散染料在PHA纤维上的染色符合准二级动力学模型,对PHA纤维的吸附符合能斯特型吸附模型。分散橙30染色的染色熵(0?S)为-4.51 J·mol-1·K-1,染色热(0?H)为-21.53 kJ·mol-1;分散深蓝79染色的染色熵(0?S)为-6.02J·mol-1·K-1,染色热(0?H)为-21.31 kJ·mol-1。两种分散染料的染色熵和染色热都为负值,说明染色过程为自发放热的过程。研究了分散染料在PHA纤维上染色的影响因素,得出最佳工艺条件为:pH值=5,温度100℃,染色60 min。分散染料对PHA纤维的提升性不是太好。染色后纤维的皂洗牢度均在4级以上,达到聚酯纤维染色织物的要求。选用不同类型的阳离子染料进行染色动力学和热力学研究。研究结果表明,阳离子染料在PHA纤维上的染色符合准二级动力学模型,对PHA纤维的吸附符合能斯特型吸附模型。其中阳离子红X-GRL的染色熵为-9.43 J·mol-1·K-1,染色热为-14.29 kJ·mol-1;阳离子红GTL的染色熵为-8.48 J·mol-1·K-1,染色热为-14.60 kJ·mol-1。阳离子染料染色的染色熵和染色热都为负值,染色过程属于自发放热过程。研究了阳离子染料在PHA纤维上染色的影响因素,得出最佳工艺条件为:pH值=5,温度100℃,染色60 min。六种染料在PHA纤维上的提升性均不太好。染色后纤维的皂洗牢度基本满足聚酯纤维染色织物的要求。