Optimizing process parameters to improve lab-to-bulk consistency in polyester thread dyeing

Sehrish Naveed

doi:10.1108/prt-10-2025-0118

Optimizing process parameters to improve lab-to-bulk consistency in polyester thread dyeing

2026-04-01

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DOI：10.1108/prt-10-2025-0118

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本研究旨在通过开发系统化的闭环优化方法，弥合分散染料涤纶线染色中持续的实验室到批量生产的重现性差距。研究聚焦于在工业规模上实现一次成功（RFT）染色结果，减少实验室与批量生产之间的色差，并降低资源密集型的再处理周期。总体目标是提高合成纤维着色工艺的准确性、可持续性和生产效率，从而解决缝纫线行业中规模化生产的技术和环境挑战。研究方法/设计为通过协调实验室和批量染色参数实现RFT生产，进行了五项实验模型。模型1和2在实验室和批量规模上对光谱光度配方进行对齐，模型2通过调整批量染色时间（30-45分钟）增强实验室与批量之间的匹配。模型3调整了助剂化学品的浓度以避免染料迁移和色差。模型4观察了液料比（LR）（1:20-1:50）对黄、藏青和棕色的影响。模型5整合了所有先前的优化，最终确定了最优LR（黄色1:30、藏青1:40、棕色1:50），并将研究扩展到不同的涤纶线支数（30/2、50/2、54/3和30/4）。通过CMC Delta E值（<1）和摩擦、洗涤、漂白等色牢度评估对不同实验模型的染色性能进行了评价。研究发现开发的优化方案有效最小化了实验室与批量染色之间的色差，通过在所有测试的涤纶线支数上实现低于1的CMC Delta E值和101.54%的峰值色深，展示了优异的色相重现性。各项测试的色牢度评级保持在4级或以上，表明颜色耐久性较强。该方案将再处理频率降低了15%-20%，由于染料消耗、能源使用和机器时间的减少，生产成本降低了8%-12%。这种方法提高了RFT性能，并提供了一种实用、经济的方法，提高了生产力并减轻了大规模染色操作的环境影响。创新点/价值本研究提出了一种闭环优化框架，用于将实验室染色参数转化为工业过程，强调可持续性。它利用数据驱动的参数调整来提高色相一致性和资源效率，为涤纶线染色行业提供了一种实用解决方案，以提升性能、减少浪费和最小化规模化生产的环境影响，从而为合成纺织品制造的可持续实践做出贡献。

Keyword:

Polyester threads

Lab-to-bulk dyeing

Optimization

Spectrophotometer

Delta E

Delta L

Color strength

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