还原染料是一类传统的优良染料,色谱齐全、颜色鲜艳、各项牢度优良,尤其耐日晒、耐水洗和耐氯漂牢度优异。目前在棉用染料市场,还原染料占有很大的市场份额,每年消耗的还原染料大约为120000吨。还原染料本身不溶于水,对纤维也没有亲和力,它需要还原成能溶于水的隐色体后才能对棉纤维产生直接性、上染纤维,然后还需经氧化回复到它不溶于水的状态固着在纤维上。采用分子模拟软件Hyperchem Release 8.0计算了一系列蒽醌还原染料的物理化学、几何和电性等结构参数。根据计算得到的各种参数和由文献查得的染料对棉纤维的亲和力数值,研究其定量构效关系。并对各个参数与亲和力间的关系进行相关分析,建立线性回归方程和多元回归方程。结果表明亲和力数值与染料的疏水参数、水合能、折射率、极化率以及表示分子大小的体积、表面积等参数呈线性正相关,随着其值的增大而增大;而与LUMO轨道能呈负相关,随着其值的减小而减小;与HOMO和偶极矩没有明显相关性。其次,本文采用纳米粒度与电位分析仪研究了还原染料隐色体的聚集行为和存在状态,测定染料粒子的大小,研究染料聚集的各种影响因素如还原剂、氧化剂和盐的浓度。结果表明,隐色体溶液中存在着不同尺寸的染料聚集体,测得的还原染料隐色体的粒径主要分布在20-140nm范围内。染料隐色体分子很少以单分子状态存在,大都以几十个分子的聚集体或缔合体形式存在,表明还原染料隐色体溶液不是真溶液,而主要是位于胶体范围分布。在一定浓度范围内,染料隐色体的粒度分布会随着保险粉、氢氧化钠和盐的浓度的增加而增大。此外,Zeta电位的测试表明染料隐色体溶液非常不稳定。接下来,通过可见分光光度法和粒度测试,研究了聚乙烯吡咯烷酮(PVP)与还原染料隐色体的相互作用,分析了PVP用量对棉织物还原染料染色性能的影响。结果表明,PVP可与还原染料隐色体形成强的络合体,从而有效地阻滞还原染料对棉织物上染,具有很强的缓染作用。缓染作用的程度取决于PVP的用量。最后,我们对棉织物隐色体轧染工艺进行了初步探讨,主要讨论了影响染色工艺的各种因素,包括浸轧时间、浸轧温度、电解质浓度、后处理方式等,以及该工艺的特点和存在的问题。实验表明,在一定工艺条件下,还原染料采用隐色体轧染技术,不仅节省时间,工艺简单,且染色得色更深。但对某些品种的染料来说,存在着隐色体不稳定、不能透染和匀染的问题,有待进一步研究。