三、南湖Box—Behnken設計方案與結果分析

1、菱护Box—Bellllken設計方案實驗設計

在正交試驗設計中，色工根據單因素試驗結果，艺研選取處理時間、南湖抗壞血酸、菱护檸檬酸和乙二胺四乙酸二鈉為試驗因素，色工分別用A、艺研B、南湖C、菱护D依次表示處理時間、色工抗壞血酸、艺研檸檬酸和乙二胺四乙酸二鈉等4個影響南湖菱護色效果的南湖因素進行考察，以色差綜合評定指標△E作為響應值，菱护用以評估誤差。色工設計四因素三水平的響應分析實驗，建立二次多項式回歸模型，各試驗因素水平及編碼設計見表1。

2、結果與討論

按照Box—Behnken Design (BBD)實驗設計方法的統計學要求，對色差綜合評定指標△E值的優化實驗結果進行多元非線性回歸分析，得到護色時間、抗壞血酸濃度、檸檬酸濃度、乙二胺四乙酸二鈉濃度對南湖菱色差綜合評定指標△E值(Y)的影響，利用DseigExpert軟件對表2中的響應值進行多元二次回歸擬合分析，確立如下回歸方程預測模型：Y=2.503614—0.080911A+0.08652B—0.276572A₂+0.2003 14AD一0.25661782—0.222845BD一0.286165C₂—0.266613D₂。

對模型回歸方程各項進行方差分析，結果表3顯示，模型的P＜0.05，表明本實驗所采用的二次模型顯著，色差綜合評定指標與所考察自變量之間的線性關係顯著；模型確定係數R²=0.8465，修正後確定係數A_djR2每0.8307，表明83.07％的實驗數據變異性可用該模型來解釋；變異係數CV為7.93％，變異係數越低說明本次實驗的可信度與精密度越高；失擬項中P＞0.05，影響不顯著，表明所選模型適合，可以用來進行響應值(色差綜合評定指標)的預測。綜上所述，該實驗模型可以較好地反應響應值的變化。

由F值可以看出，影響南湖菱護色工藝的各因素主效關係為抗壞血酸(B)＞時間(A)＞乙二胺四乙酸二鈉(D)＞檸檬酸(C)；交互作用AD、BD、CD的P值均＜0.05，說明時間與乙二胺四乙酸二鈉、抗壞血酸與乙二胺四乙酸二鈉、檸檬酸與乙二胺四乙酸二鈉對響應值交互作用明顯。

3、最優條件預測和實驗驗證

根據Design ExPert建立的數學模型進行參數的最優化分析，得出南湖菱護色劑的優化條件為時間5.00min、抗壞血酸濃度0.99％、檸檬酸濃度1.00％、乙二胺四乙酸二鈉濃度為0.59％。在此條件下，南湖菱色差綜合評定指標△E變化值理論上可達12.66％。為驗證該法的可行性，采用上述優化護色條件進行南湖菱護色試驗，為方便試驗操作，將上述優化乙二胺四乙酸二鈉濃度為0.60％，抗壞血酸濃度1％，按照優化條件做3組平行試驗，測得南湖菱色差綜合評定指標△E實際平均值為12.31％，試驗結果與模型預測相差2.75％。

四、結論

本文研究了以南湖菱護色劑配方最優條件，以護色時間、抗壞血酸、檸檬酸、乙二胺四乙酸二鈉的濃度為單因素進行實驗，並根據實驗的實際可操作性，得到最佳護色工藝：時間5.00min、抗壞血酸濃度1.00％、檸檬酸濃度1.00％、乙二胺四乙酸二鈉濃度為0.60％。在該條件下進行驗證試驗，實際測得南湖菱色差綜合評定指標△E為12.31％，預測值相對誤差較小，這一結果證實了實驗優化得到的參數具有較高的可靠性，從而也證明了響應麵分析優化法在確定南湖菱護色工藝可行性。

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