天然彩色棉是一种绿色环保的纺织纤维，其产品穿着舒适、安全，广受消费者喜爱，但由于色系不全、色泽不艳、颜色不稳定等诸多因素制约了其产品的发展，因此研究彩色棉色素成分，可为产品的加工及日常护理提供指导。本课题以天然棕色棉为研究对象，分析了碱溶液对棕色棉色素的提取效果及对色素结构的影响，以及不同比例的乙醇-水溶液对色素提取物各组分含量的影响，并以此确定了实验分离目标产物。然后采用C18反相色谱层析柱对该物质进行了有效分离，运用ESI-MS、红外光谱、紫外光谱等对该物质进行了分析。最后，根据棕色棉色素的成分信息推测出棕色棉纤维具有一定的清除自由基能力，并予以验证。首先本文对天然棕色棉色素的碱溶液提取进行研究。利用不同浓度碱溶液对棕色棉纤维色素进行提取，并对提取能力、提取物质变化等方面进行分析。通过去离子水提取色素组分的UV-VIS光谱扫描和分析，认为提取的棕色棉纤维色素的主体成分不是黄酮类物质；碱性条件有利于棕色棉纤维色素物质的溶出，提取溶液的pH值越高，提取越彻底，效率越高。从液相色谱（HPLC）图中得出棕色棉纤维色素成分复杂，并非单一成分，且部分物质结构类似。提取溶液的pH值不同，提取产物组成有所不同，并且碱性条件会使部分物质结构发生不可逆的变化，但对色素主体成分影响不明显。不同乙醇含量提取溶液对棕色棉纤维色素提取效果及提取物质差异明显，100%乙醇提取效果最差，且未能提取到保留时间为1.42min的物质。采用DM101大孔树脂、聚酰胺柱层析、C18反相色谱层析柱、HPLC等对棕色棉色素进行了分离，结果表明DM101大孔树脂对色素分离能力差；聚酰胺层析柱可以分段富集棕色棉色素，但部分难以洗脱，损失较大；C18反相色谱层析柱能有效将色素分离富集，依据分段后色素的颜色、RP-HPLC分离结果，推测棕色棉色素由极性差异较大的两大组物质组成。利用反相C18层析柱反复分离得到了其中一种浅黄色色素成分，通过对该成分的紫外、红外性质分析，证实该组分不是黄酮、缩合单宁等类别的多酚类物质。通过对棕色棉和白棉纤维以及不同条件处理后纤维的ABTS+·和DPPH·清除能力测试，研究结果表明天然棕色棉纤维具有一定的自由基清除能力，明显高于白棉纤维清除效果，在经过一定方式处理后，纤维的自由基清除能力还可有一定的提升，同时有限洗涤次数内，纤维的自由基清除能力同样会有所提升。