活性染料传统水浴染色普遍存在促染电解质用量高、染料利用率低、废水处理难度大的问题。随着地球上可用水资源的日益枯竭和环境污染日趋加重，改革染整工艺，选择新型染色介质，即非水介质进行染色已成为新型染色工艺研究的一个重要方向。本文的研究重点是活性染料/D5（十甲基环五硅氧烷）悬浮体系染色，选用生态友好的D5作为染色介质，作为一种全新的非水介质染色工艺可以实现活性染料在无盐条件下接近100%的上染率，固着率也远高于传统水浴染色，染色后D5介质可以回收利用，有望大幅度提高活性染料的利用率、减少染色污染物的排放。活性染料/D5悬浮体系是该法染色的前提，通过优化球磨工艺参数，筛选不同种类的表面活性剂和超分散剂，可制备较为稳定的染料/D5悬浮液。合适的制备工艺为活性染料在D5介质中进行湿磨，m(染料)∶m(D5)=1∶10，m(染料)∶m(分散剂)=1∶0.15-0.4，磨球直径1mm/2mm，球磨时间3h；十八酸、油酸及超分散剂Solplus R720均可作为活性染料在D5介质中分散的分散剂。所得的悬浮浆经稀释后用于染色。在染色工艺优化中，以染色织物K/S为指标，对织物轧液率、D5浴比、碳酸钠用量、固色温度及时间进行优选，通过单因素及正交实验确立了M型活性红3BS及KN型活性翠兰KN-G在染料/D5悬浮体系中染色的最佳工艺。活性红3BS的最佳工艺：轧液率140%，碳酸钠用量100g/L，固色温度80℃，固色时间50min；活性翠兰KN-G最佳工艺：轧液率140%，碳酸钠用量60g/L，固色温度95℃，固色时间50min。将该体系染色与传统水浴染色就K/S值、上染率及总固着率进行对比，结果显示：活性染料/D5悬浮体系染色具有明显的优越性：在无盐促染条件下上染率接近100%，染色总固着率远高于传统水浴染色，同时各项牢度优良。通过测定D5染色后棉织物的最大吸收波长，发现D5介质对活性染料染色色光没有影响。采用红外光谱、SEM、TG、X-射线衍射仪及织物强力仪对D5处理后棉纤维进行分析，结果表明D5介质染色不会改变棉纤维的化学结构，对纤维外观、热稳定性、结晶度及机械性能基本没有影响。为深入了解该工艺下活性染料对棉织物的上染过程，研究了活性染料/D5悬浮体系的染色动力学和热力学。运用准一级动力学模型和准二级动力学模型对染料在传统水浴和D5悬浮体系中的染色实验数据进行分析，计算染料在两种染色条件下的染色动力学参数；运用Freundlich和Langmuir两种理论模型分析染料在两种条件下对棉纤维的吸附类型，并计算相关热力学参数。结果表明，活性红3BS及活性翠兰KN-G在传统水浴和D5悬浮体系中对棉织物的染色均符合准二级动力学模型，半染时间显著下降。两支染料在不同体系中的吸附类型符合Freundlich和Langmuir等温吸附类型。通过模拟D5染色和传统水浴染色的染料水解环境，采用HPLC研究了活性红3BS在pH11、60-80℃条件下在不同环境下的水解情况，以明确活性染料/D5悬浮体系所实现的超低浴比染色环境是否有效抑制染料水解从而获得更高固着率的机理。研究表明：活性染料/D5悬浮体系染色过程中极少水量的染色环境显著抑制了染料水解，pH11条件下水解90min，D5介质中双水解染料量，当温度为60℃时比传统水浴减小27.8%，70℃时减小57.8%，80℃时减少51.1%。相同温度下，传统水浴中染料的水解速率是D5介质中的1.8倍左右。同时，一定量织物的存在可进一步降低D5介质染色的模拟水解条件下双水解染料的量，水解速率常数也有所降低。