Сущность процесса крашения состоит в том, что текстильный материал погружают в водный раствор красителя, обладающего свойством избирательной сорбции. При истинном крашении краситель адсорбируется волокном, концентрация его в красильной ванне уменьшается, при промывке окрашенного материала водой адсорбированный краситель остается на волокне и оказывает сопротивление его удалению с волокна. При этом волокна становятся окрашенными не только с поверхности, но и равномерно по их толщине. Это происходит в результате диффузии молекул или ионов красителя через ультрамикроскопические поры в аморфной зоне волокна по направлению центра волокна.

Свойство красителя самопроизвольно переходить из красильной ванны на волокно получило название субстантивности. Красители с высокой субстантивностью быстро выбираются из ванны, с большей степенью ее истощения и дают более прочные окраски. Наоборот, малосубстаитивиые красители дают окраски пониженной прочности и требуют больших добавок электролита в красильную ванну. Некоторые красители, например кислотные азокрасители, близкие по строению к прямым, совсем не адсорбируются целлюлозным волокном, т. е. не обладают субстантивными свойствами.

Субстантивность красителя была предметом многих исследований, в результате чего установлено, что она тесно езязана со структурой молекулы красителя. Для количественного выражения субстантивности предложена величина термодинамического сродства, которая характеризует красящие свойства красителя и является функцией его молекулярной структуры и температурного фактора.

Многочисленные исследования но выяснению связи строения молекулы красителя с его субстантивными свойствами показали, что молекула красящего вещества должна’ иметь вытянутую удлиненную форму, характерную для большинства прямых красителей. На огромном экспериментальном материале было показано, что для проявления субстантивности длинная молекула красителя должна иметь между крайними ауксохромными группами цепочку из восьми двойных сопряженных связей.

С современной точки зрения существенной причиной сродства красителей к целлюлозе является напряженность электронных силовых полей, которые окружают цепочку сопряженных двойных связей в молекуле красителя. Напряженность силового ноля возрастает с увеличением числа конъюгированных связей. Необходимо также, чтобы цепочка сопряжения двойных связей проходила через всю молекулу красителя и не прерывалась. Нарушение конъюгации приводит к резкому снижению величины сродства. Установлено, что сродство красителей в значительной мере связано с пространственным строением молекулы. Молекулы прямых красителей должны быть пленарными или принимать планарное положение при взаимодействии с целлюлозным волокном.

Важным условием проявления сродства является наличие в молекулах прямых красителей не менее двух функциональных групп, способных образовывать водородные связи с гидроксильными группами целлюлозных волокон.