1) Щільністю структури волокон, що спричинює стеричне гальмування просуванню барвників, розміри молекул яких порівняні з розмірами пустот і пор, наявних у волокні чи виникаючих в умовах фіксації;

2) сорбційною взаємодією барвника з активними центра­ми волокна, у результаті чого з дифузійного потоку постій­но зворотно вилучається і зв'язується визначена частка ба­рвника, пропорційна спорідненості барвника до волокна.

Схематичний прояв стеричного й енергетичного (сорбційного) факторів, що гальмують дифузію барвника у волок­ні, показаний на рисунку 2.3. Ця схема дає загальну кар­тину дифузії барвників у внутрішній структурі волокна. Зниження спорідненості барвника до волокна можна здійс­нювати тільки на стадії дифузії барвника у волокні. Після закінчення цієї стадії барвнику необхідно повернути його початкову спорідненість, забезпечуючи тим самим сорбційну взаємодію з волокном і необхідну стійкість фарбування.

Рис. 2.3. Схема активованої (загальмованої) дифузії барвника в порах чи міжсегментальному вільному об'ємі волокна:

1 — активний центр волокна;

2 — зворотно сорбована молекула (іон) барвника;

З — мобільна молекула (іон) барвника

Закріплення, чи фіксація барвника усередині волокна (четверта стадія процесу фарбування) не повинна розгляда­тися у відриві від фізико-хімічних властивостей барвників і волокон. Тут вирішальну роль виконують сили зв'язку між барвником і волокном. Характер цих міжмолекулярних зв'язків ще недостатньо з'ясований. Вважають, що усі відомі види зв'язків між атомами, молекулами й окремими частинами молекул можуть реалізуватися в процесах фар­бування і виступати як сили, що утримують барвник на волокні. Іонні (гетерополярні) зв'язки утворюються між різнойменними іонами (солеутворення); ковалентні (гомеополярні) зв'язки забезпечуються загальною парою електро­нів між двома зв'язаними атомами і діють на відстанях 0,07-0,2 нм, вони характерні для органічних сполук; водневий зв'язок - своєрідний вид іонного зв'язку, утворюєть­ся між електронодонорними атомами й атомом водню, з яких хоча б один має вільну електронну пару, енергія вод­невого зв'язку мала і складає 21-42 кдж/моль; координаційний (семиполярний, донорно-акцепторний) зв'язок утво­рюється за рахунок електронної пари лише одного з взаємодіючих атомів; полярні сили Ван-дер-Ваальса — це електричні сили взаємодії між молекулами, обумовлені вза­ємодією постійних і індукованих диполів, вони діють на відстані 0,3-0,4 нм, а за величиною ці сили значно менші іон­них і ковалентних сил (8,4 кдж/моль); неполярні сили Ван-дер-Ваальса, що є результатом квантово-механічної вза­ємодії коливних електронів (дисперсійний ефект Лондона), така взаємодія виникає між неполярними молекулами, у яких дипольний момент дорівнює нулю, в результаті взаєм­ної поляризації за рахунок безупинного внутрішньоатомно­го руху електронів.

Дослідження процесів фарбування свідчать, що між пря­мими барвниками і целюлозою можуть виникати в основно­му сили міжмолекулярних зв'язків типу Ван-дер-Ваальса, водневих зв'язків; утворення ковалентних зв'язків характер­не для активних барвників, що взаємодіють з целюлозними, білковими і поліамідними волокнами.

Функціональні групи полімерних ланцюгів волокон (-СООН, —NН₂, NН, —СN і ін.) відіграють важливу роль у фарбуванні, беручи участь в утворенні зв'язків, що утри­мують барвник на волокні. За відносною інтенсивністю дії цих міжмолекулярних сил їх можна умовно підрозділити на дві групи. До першої відносяться ковалентні й іонні сили зв'язку, що проявляються на відстані 0,07—0,3 нм і характеризуються енергією до 800-1000 кдж/моль. До дру­гої можна віднести водневий зв'язок, полярні і неполярні Ван-дер-Ваальсові й аналогічні їм сили, що діють на відста­ні 0,3-0,4 нм і характеризуються значно меншою енергією. Перевага тих чи інших сил зв'язків визначається структу­рою барвників і характером функціональних груп поліме­ру, а також стадією процесу взаємодії.