蚕丝和棉作为两种典型的天然纤维,应用广泛于日常服饰和家纺行业,蚕丝还常被用作医用生物材料。蚕丝和棉纺织品在使用时经与人体皮肤直接接触,因而需要抗菌、抗氧化和紫外线防护等功能。天然染料染色具有生态友好的特点,故近年来受到了重视。本文选择红色系天然染料为研究对象,将之应用于蚕丝和棉织物的染色,在使得蚕丝和棉织物着色的同时,赋予蚕丝和棉织物抗氧化、抗菌和紫外线防护功能性。具体研究了蒽醌结构、含羧基的紫胶和胭脂虫红的紫外可见光谱特性、热稳定性及其与金属离子的作用,研究了紫胶、胭脂虫红、红米红和苏木对蚕丝织物的染色性能和功能性以及紫胶和胭脂虫红对阳离子化改性棉织物的染色性能和功能性,并讨论了四种金属盐后媒染对染色织物的色光、色牢度及功能性的影响。得到的重要结论如下:(1)紫胶和胭脂虫红的紫外可见光谱特性、热稳定性及与金属离子的作用紫胶和胭脂虫红溶液颜色对pH值非常敏感,其最大吸收波长随pH的升高而发生红移现象。紫胶和胭脂虫红溶液在酸性和近中性条件下具有很好的稳定性,胭脂虫红较紫胶在碱性和高温条件下具有较差的热稳定性。紫胶与金属离子形成1:1型的络合物,胭脂虫红与金属离子形成1:2型(1个金属离子/2个染料分子)的络合物。(2)紫胶、胭脂虫红、红米红和苏木在蚕丝上的染色性能和功能性这些染料在蚕丝上的吸附符合Langmuir型吸附模型,胭脂虫红对蚕丝的亲和力最高,红米红在蚕丝上的饱和吸附量最高、提升性最好。这些染料的上染受pH值影响较大,紫胶、胭脂虫红和红米红染色最适pH为3,苏木染色最适pH为6。紫胶的耐水洗色变牢度、红米红的耐光色牢度、苏木的耐水洗色变牢度和耐光色牢度较差,蒽醌结构的紫胶和胭脂虫红染色蚕丝织物具有较好的耐光色牢度,胭脂虫红各项染色牢度总体上最好。铝、钛、铁和亚铁盐媒染,能显著提高紫胶和苏木染色织物的耐水洗沾色牢度,提高胭脂虫红和红米红染色织物的耐水洗变色牢度;媒染织物颜色较灰暗,铝和钛盐媒染织物颜色鲜艳度更好;硫酸铝钾是最好的媒染剂。紫胶和苏木染色织物的抗氧化活性高,苏木和红米红染色织物的抗菌活性高,紫胶和胭脂虫红染色织物的抗菌性能较差,紫胶和红米红染色织物紫外线防护性能较好。金属盐媒染因染料酚羟基参与络合作用而显著降低了染色蚕丝织物的抗氧活性,媒染对染色织物抗菌性能和紫外线防护性能的影响较为复杂,铁盐媒染能提高染色织物的抗菌性能。(3)紫胶和胭脂虫红在阳离子化改性棉针织物的染色性能和功能性紫胶和胭脂虫红在阳离子化棉上的吸附均为Langmuir型吸附。pH值显著影响着紫胶和胭脂虫红在阳离子化棉上的上染量,紫胶染色织物色光受pH值的影响更大,紫胶和胭脂虫红染色最适pH分别为2.2和6。紫胶和胭脂虫红在阳离子化棉上的上染速度较快、有较好的提升性能。胭脂虫红染色织物呈红色,而紫胶染色织物呈橙色;胭脂虫红和紫胶染色织物经铝盐和钛盐媒染后分别呈暗蓝光红色和暗红色,媒染织物颜色鲜艳度降低。无论是否媒染,紫胶染色织物色牢度均欠佳,而胭脂虫红染色织物具有相对较好的色牢度,更适合用于棉织物染红色。