Planification et analyse statistique d’expériences

(1)

Procédé

Procédé de mercerisage des de mercerisage des tissus du

tissus du coton coton..

Planification et analyse statistique d’expériences

tissus du

tissus du coton coton..

Présenter par

Ricardo José Pontes lima

Décembre 2007

Plan de la présentation

ü Principe général du mercerisage du coton.

ü Objetif du plan d’analyse statistique – problematique.

ü Choix de la variable de réponse cible.

ü Variables d’entrée (facteurs

x

) et l’espace de la variation.

ü Conception du plan d’analyse statistique.

ü Conclusion.

(2)

Mercerisage – traitement physico-chimique pour les fibres cellulosiques naturelles ou régénérées qui consiste à les immerger sous tension dans une solution d’hydroxyde de sodium afin d’améliorer leurs caractéristiques.

Principe général du mercerisage du coton.

3

Le mercerisage confère un gonflement aux fibres et augmente leur lustre et augment aussi l’affinité tinctoriale.

Principe général du mercerisage du coton.

Caractéristiques améliorées:

ü Propriétés dimensionnelles stables;

ü Absorption du colorant (affinité tinctoriale);

ü Absorption du residuel d’humidité (moisture);

ü Brilliance, lustre;

ü Augmentation de la densité du tissu;

ü Améliorer la douceur au toucher.

(3)

Choix de la variable de réponse cible.

On a choisi deux variables de réponse parmi les caractéristiques qui sont améliorées par le processus.

ü Absorption du colorant (affinité tinctoriale); Y1

5

ü Le taux d’augmentation de la densité du tissu; Y2

On vise à maximiser la réponse Y1 – Absorption du colorant, c’est-à-dire on devrait utiliser moins quantité du colorant pour avoir la même intensité de couleur sur le tissu.

Pour la réponse Y2, on vise à y nominaliser, c’est-à-dire ateindre une valeur nominale par la densité. On pourrait le évaluer par un pourcentage (%) de la valeur sans mercerisage.

Variables d’entrée (facteurs x) et l’espace de la variation.

60

oC 15 Température

B

32

oBe 28 Concentration NaOH

A

+1 -1

Intervalle de modalités Unités

Description Facteurs x

40 25

sec Trempe (temps)

C

12 8

g/l Additif

E

haut basse

– Tension

D

60

oC 15 Température

B

180 90

g/m² Densité d’entrée

F

(4)

7

Exemple d'un équipement de mercerisage pour tricots en tubulaire [318, Sperotto Rimar, 2002]

Conception du plan d’analyse statistique.

Plan en bloc

5 facteurs primaires : A Concentration NaOH ( – +) B Température ( – +)

C Temps ( – +) C Temps ( – +) D Tension ( – +) E Additf ( – +) 1 Facteurs bloc: Densité du tissu 1 – 2

Y1: Absorption du colorant (affinité tinctoriale)

Y2: Le taux d’augmentation de la densité du tissu (%)

(5)

Conception du plan d’analyse statistique.

Modèle 2

⁽⁵⁾

1 -1

-1 -1

1 1

4

2 -1

-1 -1

1 -1

3

2 -1

-1 -1

-1 1

2

1

Bloc

Y1 Y2

-1

E

-1 -1

1

D C

B A

Essai

Généré par statistica Experimental design(DOE)

9 1 -1

-1 1

1 -1

7

1 -1

-1 1

6

2 -1

-1 1

-1 -1

5

1 -1

-1 1

10

1 -1

11

...

2 -1

1 -1

-1 -1

9

2 -1

-1 1

1 1

8

2 1 1

1 1

1 32

1 1

1 -1

31

Analyse statistique.

Modèle 2

⁽⁵⁾

Pareto Chart of Standardized Effects; Variable: Y1 2**(5-0 ) design; MS Residual=39,63333

D V: Y1

3, 144943 3, 144943

5, 2228 51 8, 760912

1by 2 (3)C

Analyse fait par logiciel statistica Experimental design(DOE):

ANOVA _Effets

importants

,336 9581 -, 393118 ,505 4372 -, 56159 7 ,67391 63 ,842 3954 -, 954715 1, 067034 -1,62863

-1 ,79711 -1 ,85327 -2 ,35871

p=, 05

Standardized Effect Estimate (Absolute Value) 3by 5

4by 5 1by 5 2by 4 1by 4 3by 4

Pareto

Analyse d’effet bloc:

Densité du tissu sans

Fitted Surfac e; Variable: Y1 2**(5-0) design; MS Residual=39,63333

DV: Y1

-0,2 0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 1,2

C

Fitted Surface; Variable: Y1 2**(5-0) design; MS Residual=39,63333

DV: Y1

Plot surface

P rofi les fo r P red i cted V al ues a nd De si rab il ity b l oc

4 0 ,00 0 8 7 ,00 0 1 4 0 ,0 0

A B C D E De sira b i l ity

0 , , 5

1 ,

60,00090,000120,00Y1

,4 5 00 0

Desirability

désirabilité

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Conclusion.

Les effets du procédé de mercerisage sur les tissus du coton sont bien connus. Cependant, une étude planifiée par statistique pourrait aider au processus d’amelioration da qualité des produits et, bien sûr, le développement des procédés plus performent et economique.

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On remarque:

ü L’amélioration des produits et procédés de mercerisage;

ü Réduction de la consummation des produits chimiques;

ü L’utilisation de ce type de plan statistique permet de dévélopper les procédés en analysant les facteurs principaux par raport à plusieurs factores de réponse.

Le blocage permet d’analyser les cas en particulière des facteurs secondaires.