Fatores isolados como suas interações

Fonte: Autor, 2016

Como foi obtido, na faixa operacional estudada, um bom ajuste do modelo aos dados experimentais, é possível então utilizar este modelo para gerar uma superfície de resposta e de contorno e assim melhor visualizar o sistema, conforme Figura 17.

Figura 17 - Superfícies de contorno que indicam a influência das variáveis: (a) a influência tempo e temperatura no valor K / S com uma concentração de 5%; (B) a influência: proporção de corante e temperatura no valor K / S a 30min; (C) a influência: razão de PDDACL e tempo no valor K/S a 80°C.

a)

b)

Os resultados apresentados nos gráficos 3D na Figura 18 indicam o efeito das variáveis, temperatura, tempo e concentração de polieletrólito na propriedade de força colorística da malha de meta aramida.

Figura 18 - Temperatura,tempo e concentração versus K/S

*Superfícies de resposta que indicam a influência das variáveis em todo o processo. Fonte: Autor. 2016

.

5.4 MEDIÇÕES DA COR E ANÁLISE DA ADIÇÃO DE PDDACL

Os resultados evidenciam que o mecanismo de absorção do corante é influenciado pela aplicação do polieletrólito. De fato, um comportamento linear de K/S - com a temperatura até aproximadamente 84ºC - torna-se muito mais presente quando a fibra é tinta após aplicação do polieletrólito. Entretanto, é bastante nítido na Seção 5.2 que a fibra sem tratamento é altamente dependente da temperatura para se conseguir maiores valores de força colorística K/S, isso ocorre devido à temperatura de aplicação utilizada para funcionalização com o PDDACL. Logo, mesmo a fibra suportando tingimento a altas temperaturas, o PDDACL, aproximadamente após 84 graus começa a perder sua capacidade de reter o corante. Assim, a mudança estrutural pode acontecer na temperatura abaixo de 90ºC quando o tecido está efetivamente com a presença de PDDACL.

O gráfico 04 ilustra se ocorre variação da média entre os diferentes grupos de dados, nesse caso usado para determinar como o valor de K/S médio está mudando ao longo do aumento da temperatura.

Gráfico 4 - Comparação de K/S nas diferentes temperaturas

Fonte: Autor 2016

Com os resultados apresentados no Gráfico 5 observou-se que a absorção de corante aumenta consideravelmente para os tecidos previamente funcionalizados com PDDACL. Verificou-se que para o tecido com tempo de processo de 50 minutos, temperatura de 70ºC e concentração de polieletrólito de 5%spm obteve-se um valor de força colorística aproximadamente 3,5 vezes superior que a amostra de meta aramida sem tratamento.

Gráfico 5 - ST x CT

Fonte: Autor,2017

Pode-se pensar que com concentrações maiores, os grupos oriundos dos polieletrólitos ainda são suficientes para captar mais corante do banho, porém, correlacionando os demais parâmetros, verificou-se que o aumento de força

23,45 80,375 0 20 40 60 80 100 ST

ST X CT

colorística entre as concentrações de 5% e 8% de polieletrólito não se torna tão evidente.

O gráfico 05 mostra a influência do PDDACL no tingimento da meta aramida com corante ácido - fixando Temperatura em 70ºC e tempo de processo em 50min. No gráfico é feita a comparação entre as amostras com e sem aplicação de PDDACL.

No quadro 15 pode-se verificar de forma qualitativa (visual) as diferenças significativas obtidas no tingimento com e sem polieletrólito.

Quadro 15 - Amostras tingidas com corante ácido Marinho com diferentes concentrações T= 70ºC e 50min

Fonte: Autor, 2016

O Quadro 16 apresenta os resultados referentes às coordenadas colorimétricas.

Quadro 16 - Coordenadas colorimétricas das amostras do resíduo de fibra de meta aramida antes e após tingimento e cationização.

Amostra L* a* b* C* h In Natura Padrão 71,03 -1,85 2,32 2,97 128,64 Tintas pós lavagem Sem Tratamento 68,80 2,73 0,94 2,89 199,04 Com PDDACL 68,48 -2,73 -2,29 3,56 220,01 Fonte: Autor, 2017

A partir dos dados disponíveis no quadro 15 verifica-se que a amostra cationizada após lavagem é mais escura (L* menor), e principalmente mais azulada (-2,29) mostrando através das coordenadas colorimétricas a maior adsorção de corante na fibra de meta aramida previamente tratada com PDDACL.

5.5 ESTUDO PRELIMINAR DA REPRODUTIBILIDADE DO PROCESSO

O resultado de obtido de R² de aproximadamente 0,93 mostra que o modelo é válido, gerando um modelo quadrático. No Quadro 17 são mostrados os coeficientes de regressão:

Quadro 17 - Coeficientes de regressão, usando o cálculo do erro pelo Erro puro. *p<0.1

Fonte: Autor, 2016 (Dados fornecidos pelo Statistic)

É possível a obtenção de modelos codificados que descrevam a resposta de K/S em função das variáveis analisadas. Foi obtido um modelo de segunda ordem. Os valores de interação que não foram significativos foram eliminados do modelo e adicionados à falta de ajuste. Os modelos foram adequados para descrever as superfícies de resposta de força colorística.

K/S = 55,40-7,6 temperatura - 1,62 temperatura² + 1,44 tempo -0,679 tempo² +2,76 concentração + 2,26 concentração² -3,78 temper. * tempo + 2,03 temper². * tempo² - 3,46 temperatura * concentração - 1,32 temperatura * concentração² - 1,56 temperatura² * concentração + 2,43 tempo* concentração + 2,85 tempo* concentração²

A análise de variância obtida através dos cálculos do Erro Puro pode ser vista na Tabela 06.

Tabela 06 - ANOVA; R2 = 0,92

Fonte: Autor,2016

Com relação ao nível de confiança após a eliminação das interações não significativas, o mesmo ficou em 92%, o valor calculado de F (regressão/resíduos) é cerca de 87 vezes F13;16;0,1 tabelado (1,96). Desta forma, pode-se assumir que a regressão foi significativa, quando avaliamos todos os dados. O F (falta de ajuste/erro puro) é cerca de 1.83 vezes menor que o F13, 3; 0,1 tabelado (5,02) indicando que não há falta de ajuste do modelo, porém seria mais interessante se essa relação fosse mais alta.

Quadro 18 - ANOVA para o ajuste do modelo para o rendimento da reação

*R2=0,92, % máxima explicável: 92,09%

Outro aspecto que vem a atestar o modelo como sendo reprodutível foram os resultados obtido para os três pontos centrais, os quais foram bastante próximos, estando entre os melhores valores de K/S e ainda com o valor de menor resíduos quando comparamos os valores preditos versus observados. Isso poderá ser visto no Quadro 19, na Tabela 07 e no Gráfico 06

Quadro19 - Valores de K/S dos Pontos centrais

1PC 61,297

2PC 63,669

3PC 66,107

Fonte: Autor, 2017

Tabela 07 - Valores preditos versus observados e seus resíduos

Fonte: Autor, 2017

Os valores obtidos mostram-se bem próximos dos valores preditos e os desvios entre eles distribuídos normalmente. Isso pode também ser observado no Gráfico 06.