直接染料具備磺酸基(-s仇H)或致基(-COON)等水溶性基團(tuán)分子結(jié)構(gòu)排列成直線型，芳環(huán)結(jié)構(gòu)處于相同平面，因而直接染料對纖維素纖維具備較大的親和力，在中性物質(zhì)中直接染色，只要把染料溶解干水，即可進(jìn)行染色。
染料在溶液中被纖維吸附到表面，然后持續(xù)向纖維的無定形區(qū)擴(kuò)散，與纖維大分子構(gòu)成氫鍵和范德華力的結(jié)合。
其派生的染料有直接耐曬染料和直接銅鹽染料。

直接染料包括-S03Na、一COONa等水溶性基團(tuán)，溶解度隨溫度的升高而顯著增大，對于溶解性差的直接染料可以加純堿助溶。直接染料不耐硬水，多數(shù)能 與鈣、鎂離子結(jié)合生成不溶性沉淀，使染色織物構(gòu)成色斑，因而直接染料務(wù)必用軟水溶解。生產(chǎn)中染色用水如過強(qiáng)度偏高，可加入純堿或六偏磷酸鈉，既有利于染料 溶解，又有軟化水的作用。

直接染料對纖維素纖維的直接性較其他染料高。這主要是由于直接染料的分子量較大，分子結(jié)構(gòu)呈線型，對稱性較好，共軛體系 長，同平面性好，染料和纖維分子間的范德華力大。同時，直接染料分子中包括氨基、羥基、偶氮基等基團(tuán)，能與纖維素纖維中的羥基，蛋白質(zhì)纖維中的羥基、氨基 等構(gòu)成氫鍵，使染料的持續(xù)提升。

直接染料上染纖維素纖維時，鹽起促染作用。其促染機(jī)理是，直接染料在溶液中離解成色素陰離子上染纖維素 纖維，纖維素纖維在水中也帶負(fù)電荷，染料和纖維之間存在電荷斥力，在染液中加入鹽，可減少電荷斥力，提升上染速率和上染百分率。不同的直接染料鹽的促染效 過是不同的。分子中含磺酸基較多的鹽效應(yīng)直接染料，鹽的促染作用顯著，促染時鹽應(yīng)分批加入，以保證染料上染均勻。上染百分率低的直接染料需要多加鹽，具體 用量可以根據(jù)染料品種和染色深度而定。勻染性要求相當(dāng)高的淺色產(chǎn)品應(yīng)適當(dāng)減少鹽的用量，避免造成局部上染不勻，出現(xiàn)色花等染疵．
溫度對不同染料上染性能 的影響是不同的。對于上染速率高、擴(kuò)散能力強(qiáng)的直接染料，在60一70℃得色zui深，90℃以上上染率反而下降。此類染料染色時，為縮短染色時間，染色溫度 采用80一90℃，染色一段時期后，染液溫度逐步減少，染液中的染料繼續(xù)上染纖維，以提升染料的上染百分率。對于聚集程度高、上染速率慢、擴(kuò)散能力差的直 接染料，提回暖度可以加速染料擴(kuò)散，提升上染速率，并推動染液中的染料吸盡，提升上染百分率。

在常規(guī)染色時間內(nèi)，得到zui高上染百分率的溫度叫作zui高上染溫 度。根據(jù)zui高上染溫度的不同，生產(chǎn)上常把直接染料分成zui高上染溫度在70℃以下的低溫染料，zui高上染溫度在70一80℃的中溫染料和zui高上染溫度在90一 100℃的高溫染料。在實(shí)際生產(chǎn)中，棉和粘膠纖維針織物通常在95℃左右染色，真絲針織物的染色溫度較低，因為過高的溫度有損纖維光澤，其zui佳染色溫度為 60一90℃。適當(dāng)減少染色溫度，增加染色時間對生產(chǎn)有利。