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本文利用循环流动法测定了温度在333.2K～393.2K，压力在8Mpa～22Mpa范围内，分散活性橙SCF-O2染料分别在超临界CO2流体以及超临界CO2/丙酮/水混合流体中的溶解度。采用Chrastil模型、Del Valle–Aguilera模型以及MT模型对超临界CO2流体中染料的溶解度数据进行拟合。在超临界CO2/丙酮/水混合流体中染料的溶解度数据利用M-Chrastil模型和MMT模型进行拟合。然后研究了分散活性橙SCF-O2染料分别在超临界CO2流体以及超临界CO2/丙酮/水混合流体中对棉纤维的上染性能，探讨了超临界CO2流体温度、压力、染色时间对染色棉织物表面色深值（K/S）以及染色棉织物上染料量的影响，优选出了合适的染色工艺。并且研究了分散活性橙SCF-O2染料分别在超临界CO2流体以及超临界CO2/丙酮/水混合流体中的吸附等温线。此外，然后采用全氟辛基季胺碘化物（FC-134）作为相转移催化剂研究了超临界CO2流体中棉织物上分散活性橙SCF-O1染料以及分散活性橙SCF-O2染料的相转移催化固色性能，优选出了合适的相转移催化固色工艺。最后，对在超临界CO2流体中经过染固色处理后的棉纤维，采用FT-IR红外光谱、XPS分析等分析手段研究了超临界CO2流体中的相转移催化固色剂机理，并且利用扫描电子显微镜（SEM）、X-射线衍射（WAXS）、热分析（TG/DTG）分析了处理后棉纤维表面形态、聚集态结构以及热性能的变化。研究结果表明，分散活性橙SCF-O2染料在超临界CO2流体以及超临界CO2/丙酮/水混合流体中的溶解度随着温度、压力升高而增加。在超临界CO2/丙酮/水混合流体中的溶解度明显高于超临界CO2流体。采用Chrastil模型、Del Valle–Aguilera模型以及M-Chrastil模型对溶解度数据的拟合关联精确性比MT模型和MMT模型好。超临界CO2流体中分散活性橙SCF-O2染料的优选染色工艺为：温度控制在130℃，压力为20MPa，时间为80min。在上述优选温度和压力条件下，超临界CO2流体中分散活性橙SCF-O2染料在干态棉纤维上可达到饱和吸附，其饱和吸附量为0.22mg.g-1。超临界CO2/丙酮/水混合体系中分散活性橙SCF-O2染料的优选染色工艺为：系统温度为130℃、压力为20MPa、时间为60min。超临界CO2/丙酮/水混合体系中分散活性橙SCF-O2染料在棉纤维上无明显的饱和吸附现象。催化固色结果显示，超临界CO2流体中棉织物上分散活性橙SCF-O1染料相转移催化固色的优选工艺为：温度为140℃；压力为12MPa；相转移混合液(溶液为去离子水，含固量为10%；Na2CO3与FC-134的摩尔比为3：1)质量为16.5g；时间为60min。在上述优选固色工艺下，超临界CO2流体中棉织物上分散活性橙SCF-O1染料相转移催化固色效率为94.2%。超临界CO2流体中棉织物上分散活性橙SCF-O2染料相转移催化固色的优选工艺为：压力为20MPa，温度为100℃，时间为80min，助溶剂体积为35mL（水与甲醇的体积比为4:1），相转移催化剂（FC-134）的用量为0.70g，固色反应促进剂（碳酸钾）的用量为3.50g。在上述优选固色工艺下，超临界CO2流体中棉织物上分散活性橙SCF-O2染料相转移催化固色效率为60.0%。红外光谱图以及XPS分析显示，纤维大分子官能团的化学环境和棉纤维的表面元素组成及比例发生了改变，表明染料活性基与纤维大分子官能团发生了固色反应。此外，SEM显示棉纤维表面被流体刻蚀，出现了裂缝。X-射线衍射（WAXS）和热分析（TG/DTG）图谱显示纤维的结晶度提高，纤维的耐热性能增加。