第 4 章 結果與討論
4.2 實驗結果
本實驗採用針板排列方式、纖維原料種類、纖維喂入量、摺疊機擺動速度、摺 疊機輸送速度、針軋深度、針軋密度及刺針型號(針葉號數)做為控制因子，其中針 板排列方式為 2 個水準值，其餘為 3 個水準值，如表 4-1 所示。
表 4-1 控制因子及水準值 控制因子 水準值
1 2 3
(A)針板排列方式 (A1) 斜列式 (A2) 人字式 __
(B)纖維原料種類 (B1) PP%100% (B2) PET100% (B3) PET50%+PP50%
(C)纖維喂入量(g/m2) (C1) 400 (C2) 500 (C3) 600 (D)摺疊機擺動速度(rpm) (D1) 1300 (D2) 1400 (D3) 1500 (E)摺疊機輸送速度(rpm) (E1) 800 (E2) 900 (E3) 1000 (F)針軋深度(mm) (F1) 5 (F2) 8 (F3) 11 (G)針軋密度(針/cm2) (G1) 30 (G2) 40 (G3) 50 (H)刺針型號(針葉號數) (H1) 32號 (H2) 36號 (H3) 40號
本實驗選用 L18直交表來配置針軋非織物之加工參數，如表 4-2 所示。其中第一 欄之英文字母分別代表每個控制因子，而第一列所表示是共有 18 組實驗組合。
本研究之產品品質特性分別為拉伸強力(縱向)、拉伸強力(橫向)、撕裂強力(縱向) 及撕裂強力(橫向)四種。非織物之強力為影響其用途的重要因素。本實驗希望拉伸強 力值及撕裂強力值愈大愈好，所以選用望大特性作為品質特性。
本文將此 8 個控制因子及其水準值配置於 L18直交表內，如表 4-3 所示，故共有 18 組實驗組合。且每一組實驗皆依國際標準 ISO9073-3 及 ISO9073-4 檢驗方法做拉 伸及撕裂強力測試(縱、橫向各 5 次)，並將各組實驗之 5 次實驗值進行平均值及信號 雜音比(Signal to Noise)之分析，其參數設計之實驗結果如表 4-4 至 4-7 所示。
表 4-2 L18直交表
A B C D E F G H
1 1 1 1 1 1 1 1 1
2 1 1 2 2 2 2 2 2
3 1 1 3 3 3 3 3 3
4 1 2 1 1 2 2 3 3
5 1 2 2 2 3 3 1 1
6 1 2 3 3 1 1 2 2
7 1 3 1 2 1 3 2 3
8 1 3 2 3 2 1 3 1
9 1 3 3 1 3 2 1 2
10 2 1 1 3 3 2 2 1
11 2 1 2 1 1 3 3 2
12 2 1 3 2 2 1 1 3
13 2 2 1 2 3 1 3 2
14 2 2 2 3 1 2 1 3
15 2 2 3 1 2 3 2 1
16 2 3 1 3 2 3 1 2
17 2 3 2 1 3 1 2 3
18 2 3 3 2 1 2 3 1
表 4-3 加工水準配置
實驗組別 Ａ Ｂ C
(g/m2)
D (rpm)
E (rpm)
F (mm)
G (針/cm2)
H
1 斜列式 PP100% 400 1300 800 5 30 32
2 斜列式 PP100% 500 1400 900 8 40 36
3 斜列式 PP100% 600 1500 1000 11 50 40
4 斜列式 PET00% 400 1300 900 8 50 40
5 斜列式 PET00% 500 1400 1000 11 30 32
6 斜列式 PET100% 600 1500 800 5 40 36
7 斜列式 PP50%+PET50% 400 1400 800 11 40 40 8 斜列式 PP50%+PET50% 500 1500 900 5 50 32 9 斜列式 PP50%+PET50% 600 1300 1000 8 30 36
10 人字式 PP100% 400 1500 1000 8 40 32
11 人字式 PP100% 500 1300 800 11 50 36
12 人字式 PP100% 600 1400 900 5 30 40
13 人字式 PET100% 400 1400 1000 5 50 36
14 人字式 PET100% 500 1500 800 8 30 40
15 人字式 PET100% 600 1300 900 11 40 32 16 人字式 PP50%+PET50% 400 1500 900 11 30 36 17 人字式 PP50%+PET50% 500 1300 1000 5 40 40 18 人字式 PP50%+PET50% 600 1400 800 8 50 32
表 4-4 拉伸強力參數設計之實驗結果(縱向)
實驗組別 數據 1 數據 2 數據 3 數據 4 數據 5 平均值 (Kgf)
SN 比 (dB) 1 13.8 13.5 14.7 14.8 14.1 14.18 18.9728 2 18.8 16.5 17.0 17.8 16.0 17.22 20.4311 3 21.3 21.2 19.8 19.6 19.1 20.20 21.7133 4 18.1 19.9 19.0 17.3 18.5 18.56 21.0058 5 17.5 16.7 16.5 17.1 16.7 16.90 20.4047 6 21.2 19.8 18.9 20.7 18.9 19.90 21.7729 7 20.5 20.8 19.4 19.9 22.0 20.52 22.1746 8 18.0 18.6 19.6 19.7 18.6 18.90 21.4368 9 14.6 14.1 13.4 13.3 14.8 14.04 18.7691 10 18.0 16.3 16.5 17.3 16.9 17.00 20.4831 11 19.5 19.6 21.3 20.8 18.8 20.00 21.7861 12 14.0 14.3 14.8 16.2 16.6 15.18 19.8502 13 18.0 16.9 17.5 17.8 16.3 17.30 20.5107 14 21.6 21.0 19.6 19.8 19.5 20.30 21.8155 15 19.2 17.6 18.3 18.9 19.1 18.62 21.3513 16 18.7 19.3 21.3 18.0 18.5 19.16 21.2160 17 15.2 13.6 14.7 13.9 14.6 14.40 18.9485 18 19.7 20.3 21.6 19.8 21.4 20.56 22.1016
表 4-5 拉伸強力參數設計之實驗結果(橫向)
實驗組別 數據 1 數據 2 數據 3 數據 4 數據 5 平均值 (Kgf)
SN 比 (dB) 1 18.4 20.3 19.8 20.6 18.2 19.46 21.5729 2 25.7 25.6 26.9 24.7 25.4 25.66 23.9003 3 32.0 33.0 30.6 31.1 29.8 31.30 25.6027 4 26.7 28.6 27.7 28.3 29.1 28.08 24.9279 5 25.1 25.0 23.4 24.2 24.4 24.42 23.5755 6 28.7 27.3 27.9 30.6 28.5 28.60 25.1326 7 29.6 32.0 30.1 30.7 29.1 30.30 25.3967 8 27.7 28.3 29.3 30.1 26.7 28.42 24.8814 9 21.1 20.3 20.7 19.1 18.8 20.00 21.5666 10 23.7 24.7 25.3 23.5 26.2 24.68 23.7019 11 31.3 32.1 30.6 29.8 30.9 30.94 25.5514 12 20.3 22.9 21.3 20.1 21.4 21.20 22.2429 13 26.3 26.7 24.8 24.1 27.9 25.96 24.0879 14 27.6 30.6 29.3 29.6 27.7 28.96 25.0117 15 28.1 27.3 25.7 26.1 29.4 27.32 24.6226 16 27.8 28.1 26.7 26.1 29.4 27.62 24.6629 17 20.0 22.5 21.3 21.9 21.5 21.44 22.5304 18 31.7 31.2 29.5 29.3 31.0 30.54 25.4672
表 4-6 撕裂強力參數設計之實驗結果(縱向)
實驗組別 數據 1 數據 2 數據 3 數據 4 數據 5 平均值 (Kgf)
SN 比 (dB) 1 6.7 8.0 7.4 6.5 6.9 7.10 12.5255 2 12.0 10.8 9.3 9.9 11.1 10.62 16.2461 3 12.3 14.7 14.1 13.8 15.1 14.00 18.8974 4 13.6 12.1 12.2 11.2 11.9 12.20 17.2527 5 9.3 12.2 11.3 9.8 9.6 10.44 15.7699 6 11.4 12.8 10.3 11.0 11.5 11.40 16.8887 7 13.9 14.6 13.0 12.3 13.2 13.40 18.0950 8 9.9 12.3 12.6 11.8 11.5 11.62 17.1297 9 8.6 6.9 7.8 7.1 8.6 7.80 13.6101 10 12.1 11.3 9.8 9.4 9.9 10.50 15.7618 11 14.7 13.8 14.1 12.4 14.8 13.96 18.5230 12 7.1 7.4 9.4 8.2 7.0 7.82 13.4521 13 11.7 11.3 10.1 10.2 9.7 10.60 15.9812 14 12.6 10.1 12.1 11.5 12.0 11.66 17.1914 15 13.1 11.6 10.9 11.4 14.0 12.20 17.6620 16 11.8 10.3 12.3 11.4 13.1 11.78 17.4076 17 7.6 8.3 8.9 7.1 8.6 8.10 13.7418 18 13.0 14.3 14.6 12.3 12.8 13.40 18.0098
實驗組別 數據 1 數據 2 數據 3 數據 4 數據 5 平均值 (Kgf)
SN 比 (dB) 1 8.3 6.9 7.7 8.1 7.0 7.600 13.3605 2 9.9 11.0 11.4 11.6 10.6 10.900 16.6627 3 13.7 14.3 15.0 12.4 13.1 13.700 18.1635 4 10.8 10.2 12.3 10.9 12.4 11.320 17.0160 5 10.1 10.9 9.2 9.7 9.6 9.900 15.6089 6 13.8 11.4 11.9 13.9 14.2 13.040 18.4966 7 12.9 13.7 14.3 14.6 13.5 13.800 18.7213 8 12.1 13.2 13.0 11.6 12.3 12.440 17.5108 9 6.7 7.6 7.0 7.4 6.3 7.000 12.5605 10 11.3 12.1 10.2 10.0 9.5 10.620 15.8611 11 12.9 13.3 14.6 14.9 13.8 13.900 18.8519 12 8.7 9.3 8.0 7.8 7.7 8.300 13.8318 13 11.2 9.6 9.8 11.7 8.9 10.240 15.8877 14 12.4 14.1 12.7 13.3 13.6 13.220 18.3545 15 10.6 12.6 11.1 11.3 12.4 11.600 17.2129 16 11.9 13.8 13.2 12.0 12.0 12.580 17.5698 17 6.8 8.0 7.2 6.5 7.4 7.180 12.7377 18 14.6 13.1 13.8 14.9 13.6 14.000 18.8390
求得各組 SN 比後，將各組實驗之 SN 比代入式(3-1)及(3-2)中，以求得各加工參 數之水準回應值及主效應值。以拉伸強力值(縱向)之針板排列方式(A)及纖維原料種類 (B)為例子(A 為二個水準，其餘為三個水準)：
A1=(18.9728+20.4311+21.7133+21.0058+20.4047+21.7729+22.1746+21.4368+18.7691)/
9=20.7423
A2=(20.4381+21.7861+19.8502+20.5107+21.8155+21.3513+21.2160+18.9485+22.1016)/
9=20.8959
FA=20.8959-20.7423=0.1536
B1=(18.9728+20.4311+21.7133+20.4381+21.7861+19.8502)/6=20.5394
B2=(21.0058+20.4047+21.7729+20.5107+21.8155+21.3513)/6=21.1435 B3=(22.1746+21.4368+18.7691+21.2160+18.9485+22.1016)/6=20.7744 FB= =21.1435-20.5394=0.6041
同理可計算出其他品質特性(拉伸強力(縱向)、拉伸強力(橫向)、撕裂強力(縱向) 及撕裂強力(橫向))之加工參數水準回應值，以建立回應表及回應圖，如表 4-8 至 4-11 及圖 4-5 至 4-8 所示。由回應表及回應圖來決定各因子的顯著性，具顯著性的因子效 果將用來預測未來在最適條件下的 SN 比。斜率愈大的線段表示該因子愈顯著。SN 比越大者，代表此參數水準下所製成之產品，有其較小的變異，其品質愈佳，意謂 SN 比最大時即為最佳的參數水準組合。對拉伸強力（縱向）而言，最佳之因子水準 組合為 A2、B2、C3、D3、E1、F3、G3 及 H3，即針板排列方式為人字式、纖維原 料種類為 PET100%、纖維喂入量為 600(g/m2)、摺疊機擺動速度為 1500(rpm)、摺疊 機輸送速度為 800(rpm)、針軋深度為 11(mm)、針軋密度 50(針/cm2)及刺針型號(針葉 號數)為 40 號；對拉伸強力（橫向）而言，最佳之因子水準組合為 A2、B2、C2、D3、
E1、F3、G3 及 H3，即針板排列方式為人字式、纖維原料種類為 PET100%、纖維喂 入量為 500(g/m2)、摺疊機擺動速度為 1500(rpm)、摺疊機輸送速度為 800(rpm)、針軋 深度為 11(mm)、針軋密度 50(針/cm2)及刺針型號(針葉號數)為 40 號；對撕裂強力（縱 向）而言，最佳之因子水準組合為 A2、B2、C2、D3、E1、F3、G3 及 H2，即針板 排列方式為人字式、纖維原料種類為 PET100%、纖維喂入量為 500(g/m2)、摺疊機擺 動速度為 1500(rpm)、摺疊機輸送速度為 800(rpm)、針軋深度為 11(mm)、針軋密度 50(針/cm2)及刺針型號(針葉號數)為 36 號；對撕裂強力（橫向）而言，最佳之因子水 準組合為 A2、B2、C2、D3、E1、F3、G3 及 H2，即針板排列方式為人字式、纖維 原料種類為 PET100%、纖維喂入量為 500(g/m2)、摺疊機擺動速度為 1500(rpm)、摺 疊機輸送速度為 800(rpm)、針軋深度為 11(mm)、針軋密度 50(針/cm2)及刺針型號(針
表 4-8 拉伸強力 SN 比回應表(縱向)
A B C D E F G H
Level 1 20.7423 20.5394 20.7272 20.1389 21.4372 20.2486 20.1714 20.7917 Level 2 20.8959 21.1435 20.8038 20.9122 20.8819 20.7677 20.8603 20.7476 Level 3 20.7744 20.9264 21.4063 20.1382 21.4410 21.4257 20.9180 Effect 0.1535 0.6040 0.1992 1.2673 1.2990 1.1923 1.2543 0.1703
Rank 8 5 6 2 1 4 3 7
表 4-9 拉伸強力 SN 比回應表(橫向)
A B C D E F G H
Level 1 24.0618 23.7620 24.0584 23.4619 24.6887 23.4080 23.1054 23.9703 Level 2 24.2088 24.5597 24.2418 24.1118 24.2063 24.0959 24.2141 24.1503 Level 3 24.0842 24.1058 24.8322 23.5108 24.9019 25.0864 24.2854 Effect 0.1470 0.7977 0.1834 1.3703 1.1779 1.4939 1.9810 0.3151
Rank 8 5 7 3 4 2 1 6
表 4-10 撕裂強力 SN 比回應表(縱向)
A B C D E F G H
Level 1 16.2683 15.9010 16.1706 15.5525 16.8722 14.9532 14.9928 16.1431 Level 2 16.4145 16.7910 16.4337 16.2590 16.5250 16.3453 16.3992 16.4428 Level 3 16.3323 16.4200 17.2128 15.6270 17.7258 17.6323 16.4384 Effect 0.1462 0.8900 0.2630 1.6602 1.2452 2.7726 2.6395 0.2997
Rank 8 5 7 3 4 1 2 6
表 4-11 撕裂強力 SN 比回應表(橫向)
A B C D E F G H
Level 1 16.4556 16.1219 16.4027 15.2899 17.7706 15.3042 15.2143 16.3989 Level 2 16.5718 17.0961 16.6211 16.5919 16.6340 16.5490 16.6154 16.6715 Level 3 16.3232 16.5174 17.6594 15.1366 17.6880 17.7115 16.4708 Effect 0.1162 0.9742 0.2184 2.3695 2.6340 2.3839 2.4971 0.2727
Rank 8 5 7 4 1 3 2 6
19.0000 19.5000 20.0000 20.5000 21.0000 21.5000 22.0000
A1 A2 B1 B2 B3 C1 C2 C3 D1 D2 D3 E1 E2 E3 F1 F2 F3 G1 G2 G3 H1 H2 H3
加工參數水準值
拉伸強力值SN比(dB)
圖 4-5 拉伸強力(縱向)之回應圖
22.0000 22.5000 23.0000 23.5000 24.0000 24.5000 25.0000 25.5000
A1 A2 B1 B2 B3 C1 C2 C3 D1 D2 D3 E1 E2 E3 F1 F2 F3 G1 G2 G3 H1 H2 H3
加工參數水準值
拉伸強力值SN比(dB)
圖 4-6 拉伸強力(橫向)之回應圖
13.5000 14.0000 14.5000 15.0000 15.5000 16.0000 16.5000 17.0000 17.5000 18.0000
A1 A2 B1 B2 B3 C1 C2 C3 D1 D2 D3 E1 E2 E3 F1 F2 F3 G1 G2 G3 H1 H2 H3
加工參數水準值
撕裂強力值SN比(dB)
圖 4-7 撕裂強力(縱向)之回應圖
13.5000 14.0000 14.5000 15.0000 15.5000 16.0000 16.5000 17.0000 17.5000 18.0000
A1 A2 B1 B2 B3 C1 C2 C3 D1 D2 D3 E1 E2 E3 F1 F2 F3 G1 G2 G3 H1 H2 H3
加工參數水準值
撕裂強力值SN比(dB)
圖 4-8 撕裂強力(橫向)之回應圖
表 4-12 拉伸強力(縱向)之變異數分析表
變異來源 自由度 平方和 均方 F 值 淨平方和 貢獻率(%)
A 1 0.11 - - -
-B 2 1.11 - - -
-C 2 0.12 - - -
-D 2 4.90 2.45 14.33 4.55 22.16%
E 2 5.10 2.55 14.92 4.76 23.14%
F 2 4.29 2.14 12.55 3.95 19.20%
G 2 4.74 2.37 13.86 4.39 21.37%
H 2 0.09 - - -
-誤差 2 0.10 - - -
-(合併誤差) 9 1.54 0.17 2.90 14.13%
總和 17 20.56 20.56 100.00%
表 4-13 拉伸強力(橫向)之變異數分析表
變異來源 自由度 平方和 均方 F 值 淨平方和 貢獻率(%)
A 1 0.10 - - -
-B 2 1.93 - - -
-C 2 0.11 - - -
-D 2 5.64 2.82 10.22 5.09 16.48%
E 2 4.21 2.10 7.63 3.66 11.84%
F 2 6.71 3.35 12.16 6.16 19.95%
G 2 11.83 5.91 21.44 11.28 36.54%
H 2 0.30 - - -
-誤差 2 0.04 - - -
-(合併誤差) 9 2.48 0.28 4.69 15.19%
總和 17 30.87 30.87 100.00%
表 4-14 撕裂強力(縱向)之變異數分析表
變異來源 自由度 平方和 均方 F 值 淨平方和 貢獻率(%)
A 1 0.10 - - -
-B 2 2.38 - - -
-C 2 0.26 - - -
-D 2 8.33 4.17 11.88 7.63 12.62%
E 2 4.95 2.48 7.07 4.25 7.04%
F 2 23.06 11.53 32.90 22.36 37.00%
G 2 20.93 10.47 29.86 20.23 33.48%
H 2 0.35 - - -
-誤差 2 0.06 - - -
-(合併誤差) 9 3.15 0.35 5.96 9.86%
總和 17 60.43 60.43 100.00%
表 4-15 撕裂強力(橫向)之變異數分析表
變異來源 自由度 平方和 均方 F 值 淨平方和 貢獻率(%)
A 1 0.06 - - -
-B 2 3.17 - - -
-C 2 0.14 - - -
-D 2 16.90 8.45 21.02 16.09 20.81%
E 2 20.95 10.47 26.06 20.14 26.05%
F 2 17.06 8.53 21.22 16.26 21.02%
G 2 18.80 9.40 23.39 18.00 23.28%
H 2 0.24 - - -
-誤差 2 0.00 - - -
-(合併誤差) 9 3.62 0.40 6.83 8.84%
總和 17 77.32 77.32 100.00%
為進一步了解各加工參數對產品品質之影響程度，故以變異數分析法(ANOVA) 來對產品品質特性做分析，變異數分析法的目的是在檢驗實驗之誤差，求出誤差項的 變異，以瞭解各加工參數對成品品質影響之大小，做為估計實驗誤差之參考，如表
4-12 至 4-15 所示。在變異數分析中，F 值表示因子效果對誤差變異的關係。F 值越大，
V
e 為合併誤差變異數 (Pooled Error Variance)。n
eff為有效觀測數。r
為確認實驗之樣本數。因此可推論 95%信賴區為：
ˆ
-CI
SN <
< ˆ
+CI
SN 22.4723 <
< 24.0335由上亦可算出：
拉伸強力(橫向)之最佳 SN 比：27.1034
拉伸強力(橫向)SN 比的 95%信賴區為：26.1016~28.1052 撕裂強力(縱向)之最佳 SN 比：20.4188
撕裂強力(縱向)SN 比的 95%信賴區為：19.2988~21.5388 撕裂強力(橫向)之最佳 SN 比：21.2883
撕裂強力(橫向)SN 比的 95%信賴區為：20.0910~22.4856
經 5 次確認實驗，如表 4-16 所示，其拉伸強力(縱向)之 SN 比為：22.7105(dB)；
拉伸強力(橫向)之 SN 為：26.5439(dB)；撕裂強力(縱向)之 SN 比為：19.4980(dB)；撕 裂強力(橫向)之 SN 比為：21.0158(dB)，這四個品質特性之 SN 比值皆落於 95%的信 賴區間，表示本實驗具有再現性且為值得信賴的。
表 4-16 確認實驗表
控制因子 Ａ Ｂ C
(g/m2) D (rpm)
E (rpm)
F (mm)
G (針/cm2)
H 實驗之強力值(kgf) SN 比(dB)
拉伸強力
(縱向) 人字型 PT100% 600 1500 800 11 50 40 21.4 23.6 21.9 23.5 20.7 22.7105 拉伸強力
(橫向) 人字型 PT100% 500 1500 800 11 50 40 34.3 35.9 32.9 33.7 34.8 26.5439 撕裂強力
(縱向) 人字型 PT100% 500 1500 800 11 50 36 16.3 14.8 15.7 14.3 16.1 19.4980 撕裂強力
(橫向) 人字型 PT100% 500 1500 800 11 50 36 18.4 17.9 18.6 19.1 17.2 21.0158