随着人们对绿色环保健康的日益追求,天然染料以其自身特有的文化意义、美学意义、环保意义又重新受到人们的关注。天然染料不仅能够使织物得到众多大自然赋予的优雅色彩,同时也实现了资源的循环利用,减少因化学染料带来的环境污染问题。本文选取天然染料中的一种——茜草作为研究对象,对其理化稳定性、对棉和锦纶织物的染色性能及染色工艺、功能性进行了一系列详细的研究。本文将茜草染料置于不同的温度、pH、金属离子、氧化剂、还原剂环境中,通过测定染液处理前后的吸光度值,以此作为评价各种稳定性的指标,最终得出:在100℃内,茜草染料染液具有较好的热稳定性和氧化还原稳定性;茜草染料染液状态会随着染液pH值和加入金属离子种类的变化而变化,所以其pH稳定性和金属离子稳定性相对较差。以EDTA作为螯合剂,绘制出在EDTA和Fe²⁺同时存在下茜草染料的标准工作曲线,进而研究茜草染料上染经Fe²⁺预媒后的棉织物的染色机理,通过对不同模型的拟合,最终得出;染色过程中上染速率曲线符合准二级模型,吸附等温线最符合朗格缪尔吸附模型,较符合弗罗因德利希模型,说明预媒后的纯棉织物与染料之间既存在着库仑力而导致的定位吸附,又存在着如范德华力等分子间作用力导致的非定位吸附;染色平衡吸附量在80℃达到最高,染色热为21.0787 KJ·mol^-1,说明染色过程是吸热反应,染色熵为0.0938KJ·mol^-1·K^-1。并根据其热力学和动力学的分析结果,使用单因素试验和正交试验优化天然茜草染料对棉织物Fe²⁺预媒染色的染色工艺,得出当茜草染料用量为1%owf时,媒染剂FeSO₄用量为3%,预媒温度70℃,预媒时间50min,染色温度80℃,染色时间50min可使染色效果达到最佳。在此工艺下染色后的纯棉织物除日晒牢度外,其余各项牢度相对于较好,均能达到3-4级。绘制茜草染料在弱碱性条件下的标准工作曲线,进而对茜草天然染料对锦纶织物弱碱性条件下直接染色的染色机理进行研究。通过对不同模型的拟合得出:该染色过程上染速率曲线符合准二级模型,吸附等温线最符合能斯特型吸附模型,说明了茜草染料与锦纶纤维间主要以范德华力和氢键相结合;在100℃内,染料的平衡吸附量随着染色温度的升高而增加,染色亲和力随着染色温度的升高而降低;染色热为-21.5330 kJ·mol^-1,说明染色过程是放热反应;染色熵为-0.0501KJ·mol^-1·K^-1,说明说明亲和力较高,染料在纤维上的取向程度较小。运用Box-Behnken实验设计和响应面分析方法研究了天然茜草染料对锦纶织物直接染色时,染色温度、染色时间、染色pH和染色浓度对锦纶织物染色上染率的影响。结果表明,茜草对锦纶直接染色的染色效果影响程度排序为:染色pH>染色浓度>染色温度>染色时间。茜草染料染锦纶织物要想获得较高的上染率,可以通过降低染色pH至近中性,降低茜草染色浓度,延长染色时间来实现。响应面分析实验得出最佳染色工艺为:染色温度为95℃,染色时间为160min,染色pH为7.00,染料浓度为2.0%o.w.f。在此工艺条件下染得的锦纶织物耐酸碱汗渍牢度相对较差,而其余牢度较好。最后探究了茜草染料及Fe²⁺用量对于不同织物染后抗紫外及光褪色性能的影响,结果表明增加茜草染料及Fe²⁺用量有利于茜草染后纯棉织物抗紫外性能的提高,Fe²⁺对于茜草染后纯棉织物日晒牢度的提高有一定积极作用;增加茜草染料用量同样有利于茜草染后锦纶织物抗紫外性能的提高。