Файл: Горюшко, В. Е. Планирование эксперимента в бытовой химии [обзор].pdf

ткани. Этот вывод прослеживается как результат дисперсионного анализа качества загрязнения ткани до стирки, анализа остаточ­ ного загрязнения после стирки и анализа моющей способности СМС.

Дисперсии, вносимые стиркой и неоднородностью ткани по ши­ рине, также существенны, однако они на порядок меньше.

Следовательно, задача повышения точности анализа моющей способности СМС является в первую очередь задачей повышения качества нанесения загрязнения на ткань.

2. Применение латинских планов

Латинские планы [6] являются разновидностью планов дисперси­ онного анализа. Они весьма эффективны на первых этапах иссле­ дования при проведении отсеивающих экспериментов, позволяющих выделить перспективные комбинации факторов и отбросить непри­ емлемые.

Особенность планирования по латинскому квадрату состоит в том, что каждый качественный фактор появляется по одному разу в столбце и в строке, благодаря чему значительно уменьшается ос­ таточная ошибка.

Например, из трех элементов может быть образован латинский квадрат 3X3:

АВ С

ВС А С А В

Латинский квадрат можно построить одношаговой циклической перестановкой букв, при которой первая буква передвигается на крайнее положение справа, а остальные буквы — на один шаг влево.

Латинский квадрат размерности п Х п может быть построен при п—1 циклических перестановках букв.

При планировании типа латинского квадрата изучается влия­ ние трех источников дисперсии — строки, столбца и латинской буквы.

Два латинских квадрата называют ортогональными, если при наложении одного из них на другой пара одинаковых букв встре­ чается только один раз.

Конструкция, в которой элементы первого квадрата обозначены латинскими буквами, а второго—-греческими, называется греколатинским квадратом. Пример такой конструкции:

Аа В'А Су

By Са А$

Ср Ау Ва

В случае планирования по греко-латинскому квадрату изучает­ ся влияние четырех источников дисперсии: фактора А — строки,

28

фактора В — столбца, фактора С — латинской буквы, фактора D — греческой буквы.

Результаты эксперимента можно представить в виде линейной модели

п

Рассчитывается корректирующий член, равный квадрату общеитога, деленному па общее число ячеек квадрата;

Сумма квадратов для строки

Сумма квадратов для столбца

Сумма квадратов для латинской буквы

Сумма, квадратов для греческой буквы

Остаточная сумма квадратов, используемая для оценки ошибки эксперимента

В заключение анализа составляется таблица дисперсионного ■анализа (табл. II.8).

30

Значимость линейных эффектов проверяется по /^-критерию. Рассмотрим применение латинских планов на примере испыта­

ния оптических отбеливателей в рецептурах синтетических моющих средств с различными поверхностно-активными веществами.

Испытаниям подверглись пять видов оптических отбеливателей в сочетании с пятью видами ПАВ. Целью работы являлось полу­ чение максимального отбеливающего эффекта.

Концентрацию отбеливателя изменяли в пределах ОД—0,5% от веса моющего средства. Температурный диапазон — от 20 до 60° С.

Греко-латинский квадрат для исследования оптических отбели­ вателей на тонких тканях представлен в табл. II.9.

П р и м е ч а н и е . А, В, С, D и Е — типы отбеливателей, а — сульфонол хлор­ ный, Р — алкилсульфаты, у — алкилсульфонат, б — синтанол ДС-10, е — мыло хо­ зяйственное; цифры в ячейках — результаты эксперимента.

Оптические отбеливатели вводили в модельную рецептуру на основе различных ПАВ. Моющие композиции исследовали по стан­ дартной методике в лаундерометре при стирке в течение 20 мин с последующим двукратным полосканием. Степень отражения обра­ ботанных образцов по сравнению с эталоном измеряли на лейкометре Цейсса при синем светофильтре (см. табл. II. 9).

Результаты математической обработки экспериментальных дан­ ных приведены в табл. 11.10 и 11.11.