Прямы́е краси́тели (субстантивные красители), синтетические анионные красители, способные окрашивать целлюлозные волокна непосредственно из водного раствора в присутствии нейтральных электролитов (NaCl, Na₂SO₄). Закрепляются на волокне за счёт ван-дер-ваальсовых взаимодействий и водородных связей, в образовании которых участвуют OH-группы пиранозных звеньев целлюлозы. По химическому строению прямые красители – дис- и полиазокрасители (в том числе их медные комплексы, например конго красный), а также производные трифендиоксазина или фталоцианина. Обычно прямые красители содержат несколько сульфогрупп (реже карбоксильные группы) и выпускаются в виде хорошо растворимых в воде натриевых солей. В растворе образуют полидисперсные системы, состоящие из окрашенных анионов и более крупных ион-молекулярных ассоциатов; в диффузионных процессах в волокне участвуют главным образом анионы. Степень ассоциации и содержание частиц различного типа зависят от температуры раствора, концентрации прямых красителей, электролита и наличия текстильно-вспомогательных веществ, что используется для управления процессом крашения.

Сродство к целлюлозе, называемое субстантивностью, обусловлено особенностями строения прямых красителей. Линейная и близкая к плоской структура молекул, способствующая тесному контакту молекул красителя с пиранозными звеньями целлюлозы, необходима для реализации неполярных ван-дер-ваальсовых взаимодействий. Протяжённая система сопряжённых связей содействует поляризации молекул под влиянием заместителей и проявлению дополнительного диполь-дипольного взаимодействия красителя с целлюлозой. Присутствие групп NH₂, HO, N=N, NH−CO и гетероатомов в составе циклических фрагментов молекулы прямых красителей обеспечивает образование водородных связей. При этом расстояния между такими группами должны быть соизмеримы с периодом идентичности целлюлозы (1,03 нм). Желательно, чтобы число сульфогрупп в молекуле красителя не превышало 3–4. Уменьшение заряда анионных частиц облегчает их переход в структуру волокна и увеличивает сорбционную активность, особенно на завершающем этапе крашения. Однако относительно слабые силы физической адсорбции не могут обеспечить высокой прочности удерживания прямых красителей целлюлозой.

Цветовая гамма прямых красителей обширна, но окраски не отличаются яркостью и высокими прочностными показателями. Прямые красители равномерно и глубоко прокрашивают волокно, хорошо комбинируются друг с другом и предназначены для однотонного крашения хлопчатобумажных и вискозных тканей, трикотажа, пряжи, чулочно-носочных изделий, ниток и для получения фоновых окрасок в вытравной печати по тканям.

Ассортимент прямых красителей включает следующие группы: обычные, светопрочные, упрочняемые солями металлов, диазотируемые на волокне. Прямые красители, упрочняемые солями металлов, содержат координирующие заместители и при обработке окрашенного материала солями Cu(II), Ni(II), Cr(III) образуют малорастворимые и более светостойкие комплексы и лаки, но оттенок окраски часто изменяется и тускнеет.

Прямые красители, диазотируемые на волокне (например, краситель I), после диазотирования NH₂-группы и сочетания с азосоставляющей (2-нафтол, 1-фенил-3-метил-5-пиразолон, м-фенилендиамин) образуют на волокне новый краситель (алый прямой краситель, II) с большей устойчивостью к мокрым обработкам.

Схема диазотирования красителя на волокне.Схема диазотирования красителя на волокне.

Эффект упрочнения, также основанный на уменьшении растворимости, достигается обработкой окрашенного материала в растворе полиэлектролита катионного типа. При этом группы прямых красителей создают с олигомером ионные связи, и образуется нерастворимое производное.

Для получения на тканях окрасок в светлых и средних тонах в основном используют непрерывный плюсовочно-запарной способ крашения. Окрашивание любых изделий из целлюлозных волокон прямыми красителями периодическим способом позволяет получать равномерные окраски любой интенсивности. По стандартной методике крашение ведут в слабощелочном растворе, содержащем 5–15 % (от массы материала) NaCl, в течение 1 ч при оптимальной для данного красителя температуре (70–90 °С). Присутствие электролита снижает заряд частиц красителя и волокна, оказывает десольватирующее действие и этим усиливает выбирание красителя из раствора. По завершении крашения и промывки водой окраску упрочняют обработкой материала в водном растворе закрепляющего препарата.

Прямые красители широко используют также для крашения шёлка, на котором закрепляются за счёт ионных связей и физической адсорбции, что позволяет получать равномерные и высокопрочные окраски. В крашении шерсти и полиамидов прямые красители не имеют преимуществ перед кислотными красителями и применяются только для окрашивания полушерстяных тканей из смеси шерсти и вискозы. Прямыми красителями можно окрашивать кожу и шубную овчину.