Анотація до роботи:

Кузьміна Т.О. Розвиток теорії і технології одержання модифікованих лляних волокон функціонального призначення. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора технічних наук за спеціальністю 05.18.01 – зберігання і технологія переробки зерна, виготовлення зернових і хлібопекарських виробів та комбікормів. – Херсонський національний технічний університет, Херсон, 2008.

У результаті комплексних досліджень зміни морфологічної структури, фізико-механічних властивостей і хімічного складу лляного волокна в процесі цілеспрямованої модифікації, що починається з отримання трести і продовжується під час переробки відходів тіпання, здійснено розвиток наукових основ теорії та технології отримання модифікованих волокон функціонального призначення. Теоретично обґрунтовано і експериментально доведено закономірності зміни властивостей волокна залежно від умов проведення процесу розстилу лляної соломи під дією композиційних хімічних препаратів на основі фосфату карбаміду та поверхнево-активних речовин. Встановлено, що під дією композиційних хімічних препаратів відбувається підвищення ступеня розволокнення, зменшення вмісту інкрустуючих речовин у тіпаному льоноволокні та скорочення терміну розстилання лляної соломи.

Розроблено науково обґрунтовану технологію отримання модифікованих волокон функціонального призначення на основі запропонованого нового фізико-хіміко-механічного способу модифікації лляного волокна з використанням емульсування композиційними хімічними препаратами та диференціації процесу чесання.

На основі теоретичних положень фізико-хімії дисперсних систем та поверхневих явищ у полімерних системах, структури й динаміки мікроемульсій механізм дії композиційних хімічних препаратів під час модифікації лляного волокна фізико-хіміко-механічним способом.

Розроблено новий спосіб визначення геометричних властивостей модифікованого лляного волокна, що базується на сучасних методах обробки цифрового зображення волокон у програмному середовищі MATLAB.

На підставі встановлених закономірностей визначено критерії якості модифікованих лляних волокон, обумовлені їх морфологічною будовою та геометричними властивостями, за якими визначають функціональне призначення цих волокон: технічне, текстильне для змішування з вовною та бавовною, санітарно-гігієнічне та для виробництва целюлози і паперу.

1. Здійснено розвиток наукових основ щодо зміни морфологічної структури та хімічного складу лляного волокна у процесі розстилу та механічної обробки під дією композиційних хімічних препаратів на основі фосфату карбаміду та поверхнево-активних речовин, яка призводить до одержання модифікованих волокон з різним ступенем розволокнення лляних комплексів, що визначає їх функціональне призначення.

2. Встановлено механізм руйнування лляних комплексів і одержання модифікованих волокон з різним вмістом елементарних волокон у пучку на основі хімічного, спектрального, мікробіологічного та мікроструктурного аналізів волокон після обробки їх композиційними хімічними препаратами під час розстилу лляної соломи і механічної обробки короткого волокна.

3. Здійснено розвиток теорії процесу емульсування лляних волокон під час механічної обробки на основі теоретичних положень фізико-хімії дисперсних систем, поверхневих явищ у полімерних системах, структури і динаміки мікроемульсій.

4. Запропоновано модель мікроемульсії як структурованого середовища у вигляді мікродоменів трьох типів: водні мікродомени, утворені в основному водою, розчиненим у ній фосфатом карбаміду та деякою кількістю поверхнево-активної речовини – це псевдофаза води (W'); органічні мікродомени, утворені оливою, частково ПАР і невеликою кількістю води – це псевдофаза оливи (O'); мікродомени мембрани практично повністю утворені ПАР – це псевдофаза мембрани (М'). Таке структуроване середовище забезпечує інтенсифікацію очищення лляного волокна від лігніну та пектинових речовин.

5. Визначено математичні залежності ступеня розволокнення та фізико-механічних характеристик волокна від хімічного складу композиційних хімічних препаратів і терміну приготування трести для застосування їх оптимальних параметрів у процесі розстилу лляної соломи.

6. Розроблено науково обґрунтовану технологію отримання модифікованих волокон функціонального призначення на основі нового фізико-хіміко-механічного способу модифікації лляного волокна з використанням емульсування композиційними хімічними препаратами і диференціації процесу чесання.

7. Розроблено нові критерії оцінки зміни структури лляних волокон під час первинної обробки та визначення на їх основі галузі подальшого застосування модифікованого волокна: середня кількість елементарних волокон у пучку на поперечному мікрозрізі волокна (і_сер.) та коефіцієнт розволокнення (С_р):

8. Вперше запропоновано новий метод визначення геометричних властивостей модифікованого лляного волокна, що базується на сучасних методах обробки цифрового зображення волокон у програмному середовищі MATLAB.

9. Вперше розроблено класифікацію лляних модифікованих волокон залежно від функціонального призначення на основі морфологічної будови та геометричних властивостей волокон: технічного та текстильного призначення для сумішей з вовною й бавовною, для санітарно-гігієнічних виробів і для целюлози та паперу.

10. Визначено, що в результаті обробки лляної соломи композиційними хімічними препаратами номер трести збільшується з 1,00 до 1,75, за рахунок чого одержують чистий прибуток 80,90 – 410,01 грн. /га при рентабельності виробництва трести 6,17 – 28,75 %. Встановлено, що економічна ефективність впровадження розробленої технології модифікації лляних волокон за різними технологічними схемами за рахунок підвищення якості волокна становить: для волокон текстильного призначення 687,2 грн. /т, для волокон санітарно-гігієнічного призначення – 5041,7 грн. /т.

Публікації автора:

1. Бабич С.С., Кузьмина Т.О., Чурсина Л.А. Проблемы рационального использования коротковолокнистого льна в смеси с хлопком // Вестник Херсонского государственного технического университета. – 1997. – № 2 – С. 354–355. Дисертанту належать основні ідеї статті та обробка результатів.

2. Кузьміна Т.О., Бабіч С.С., Чурсіна Л.А. Теоретичні та практичні аспекти проблеми оцінки якості котоніну і льонобавовняної пряжі. // Технологія, автоматизація та економіка в переробній галузі: Збірник наук. праць. – К.: ІЗМН, 1998. – С. 22–25. Дисертанту належать основні ідеї статті та узагальнення результатів.

3. Бабіч С.С., Кузьміна Т.О., Чурсіна Л.А. Вплив параметрів котоніну на властивості льонобавовняної пряжі // Технологія, автоматизація та економіка в переробній галузі: Збірник наук. праць. – К.: ІЗМН, 1998. – С. 68–72. Дисертанту належать основні ідеї статті та обробка результатів.

4. Кuzmina T.O., Babich S.S., Fomenko N.S. Evaluation Method of the Modified Flax Fibre Quality // Symposium: Hemp, Flax and Other Bast Fibrous Plant Production, Technology and Ecology Symposium. (September 24–25, 1998.), Poznan, Poland, – Institute of Natural Fibres, 1998. – Р. 72–76. Дисертанту належать основні ідеї статті та узагальнення результатів.

5. Бабіч С.С., Кузьміна Т.О., Ляліна Н.П. Метод оцінки якості модифікованого льняного волокна // Легка промисловість. – 1999. – № 3. – С. 24. Дисертанту належать основні ідеї статті та узагальнення результатів.

6. Кузьміна Т.О. Деякі питання оцінки якості модифікованого льняного волокна // Вісник Херсонського державного технічного університету. – 1999. – № 3 (6). – С. 310–312.

7. Чурсина Л.А., Бабич С.С., Кузьміна Т.О. Исследование различных способов обработки короткого льняного волокна. // Проблемы лёгкой промышленности на пороге нового века: Материалы Всеукраинской научно-технической конференции (19-22 октября 1999 г.). – Херсон, 1999. – С. 130–132. Дисертанту належать основні ідеї статті та обробка результатів.

8. Бабіч С.С., Кузьміна Т.О., Ляліна Н.П. Оптичний метод оцінки якості льняного волокна. // Проблемы лёгкой промышленности на пороге нового века: Материалы Всеукраинской научно-технической конференции (19-22 октября 1999 г.). Материалы Всеукраинской научно-технической конференции. – Херсон, 1999. – С. 133–136. Дисертанту належать основні ідеї статті та узагальнення результатів.

9. Сема М.М., Кузьміна Т.О., Храпливий А.П. Перспективи використання льняного волокна для отримання медико-гігієнічних матеріалів // Легка промисловість. – 2000. – № 4. – С. 52. Дисертанту належать основні ідеї статті та обробка результатів.

10. Ресурсосберегающие технологии заводов по переработке текстильного сырья: Учебное пособие для студентов высших учебных заведений. / Л.А. Чурсина, О.Ф. Богданова, Т.О. Кузьмина и др. – К.: ИСМО, 2000. – 76 с. (ISBN–5–7763–2451–3). Дисертанту належить підготовка матеріалу другого розділу.

11. Бабіч С.С., Чурсіна Л.А., Кузьміна Т.О. Поглиблена переробка короткого льоноволокна // Вісник Херсонського державного технічного університету. – 2001. – № 4 (13). – С. 314–318. Дисертанту належать основні ідеї статті та обробка результатів.

12. Кузьмина Т.О. Лабораторный практикум по курсу «Товароведение текстильного сырья»: Учебное пособие для студентов высших учебных заведений. – Херсон, ХГТУ: 2001. – 134 с. (ISBN–5-7763-18713-8).

13. Ткачова Т.М., Кузьміна Т.О., Бабіч С.С., Чурсіна Л.А. Оптимізація технологічних параметрів під час поглибленої переробки короткого льняного волокна // Легка промисловість. – 2002. – № 3. – С. 62. Дисертанту належать основні ідеї статті та обробка результатів.

14. Кузьміна Т.О. Взаємозв’язок між якістю сировини і основними властивостями пряжі // Вісник Херсонського державного технічного університету. – 2002. – № 3 (16). – С. 181–183.

15. Кузьмина Т.О., Бабич С.С. Производственный контроль качественных показателей льноволокна // ЛЕН – 2002: Материалы международной научно-технической конференции (17-18 октября 2002 г.), Кострома: КГТУ, 2002. – С. 10. Дисертанту належать основні ідеї статті та узагальнення результатів.

16. Кузьміна Т.О. Проблеми одержання та подальшого використання льоноволокна поглибленої переробки. // Нове в селекції, генетиці, технології вирощування, збирання, переробки та стандартизації луб’яних культур (18 листопада 2003 р.): Матеріали науково-технічної конференції молодих вчених. – Глухів, 2004. – С. 82–87.

17. Кузьміна Т.О., Бабіч С.С., Сема М.М. Дослідження процесу поглибленої переробки короткого лляного волокна // Праці Таврійської державної агротехнічної академії. – Мелітополь, 2004. – Випуск 18. – С. 51–57. Дисертанту належать основні ідеї статті та узагальнення результатів.

18. Круглий Д.Г., Кузьміна Т.О. Алгоритм управління технологічним процесом розстилу лляної соломи на стелищі // Праці Таврійської державної агротехнічної академії. – Мелітополь, 2004. – Випуск 20. – С. 53–56. Дисертанту належать основні ідеї статті та обробка результатів.

19. Круглий Д.Г., Кузьміна, Тіхосова Г.А. Інформаційне забезпечення прийняття рішень під час керування процесом одержання лляної трести розстилом // Легка промисловість. – 2004. – № 1.– С. 50-51. Дисертанту належать основні ідеї статті та узагальнення результатів.

20. Кузьмина Т.О., Круглый Д.Г., Бабич С.С. Исследование параметров процесса получения льноволокна углубленной переработки с высокими санитарно-гигиеническими свойствами // Проблемы лёгкой и текстильной промышленности Украины. ). – 2004.– № 1 (8). – С. 112–117. Дисертанту належать основні ідеї статті та узагальнення результатів.

21. Круглый Д.Г., Кузьмина Т.О., Бабич С.С. Компьютерное моделирование как метод научного исследования // Проблемы легкой и текстильной промышленности Украины. – 2004. – 2 (9). – С. 43–49. Дисертанту належать основні ідеї статті та узагальнення результатів.

22. Кузьміна Т.О., Бабіч С.С., Бабіч В.М. Комп’ютерні засоби проектування властивостей модифікованого льоноволокна. // Праці Таврійської державної агротехнічної академії. – Мелітополь, 2005. – Випуск 25. – С. 75–79. Дисертанту належать теоретичне обґрунтування, аналіз та узагальнення результатів.

23. Тіхосова Г.А., Кузьміна Т.О., Чурсіна Л.А. Перспективи одержання лляного волокна розстилом // Наукові розробки молоді на сучасному етапі: Матеріали доповідей ІV Всеукраїнської ювілейної наукової конференції молодих вчених та студентів (17-19 травня 2005 р.). – К: Київський нац. ун-т технологій та дизайну, 2005. – Т. 1. – С.120. Дисертанту належать основні ідеї статті та обробка результатів.

24. Кузьміна Т.О., Бабіч С.С., Чурсіна Л.А. Дослідження процесу отримання короткого льоноволокна підвищеної якості // Динаміка наукових досліджень – 2005: Матеріали ІV Міжнародної науково-практичної конференції (20-30 червня 2005 р.): Дніпропетровськ, 2005. – Т. 45. – С. 34–37. Дисертанту належать основні ідеї статті та узагальнення результатів.

25. Кузьміна Т.О., Тіхосова Г.А., Ксенжук Н.І. Формування фізико-механічних властивостей льоноволокна у процесі розстилу // Легка промисловість. – 2005. – № 2. – С. 56–57. Дисертанту належать основні ідеї статті та узагальнення результатів.

26. Кузьміна Т.О. Проблеми отримання модифікованого льоноволокна і продукції з його використанням // Проблемы лёгкой и текстильной промышленности Украины. – 2005. – 1 (10). – С. 44–47. Дисертанту належать основні ідеї статті та узагальнення результатів.

27. Кузьміна Т.О., Круглий Д.Г., Бабіч С.С. Дослідження процесу рошення при розстилі лляної соломи. // Праці Таврійської державної агротехнічної академії. – Мелітополь, 2005. – Випуск 34. – С. 144–149. Дисертанту належать теоретичне обґрунтування та узагальнення результатів.

28. Кузьміна Т.О. Дослідження розволокнення короткого лляного волокна у процесі модифікації // Східно-Європейський журнал передових технологій. –Харків. – 2006. – №2/3 (20). – С.11–14.

29. Кузьміна Т.О. Інтенсифікація розщеплення технічного лляного волокна у процесі підготовки до прядіння // Вісник Київського національного університету технологій та дизайну. – 2006. – № 2 (28). – С. 38–40.

30. Круглий Д.Г., Кузьміна Т.О., Бабіч С.С. Створення автоматизованого комплексу первинної переробки лляної сировини // Проблеми і перспективи в селекції, генетиці, технології вирощування, збирання, переробці та стандартизації луб'яних культур: Матеріали науково-технічної конференції молодих вчених (6-8 грудня 2004 р.). – Глухів, 2006. – С. 89–93. Дисертанту належать основні ідеї статті та обробка результатів.

31. Пат. № 18253 Україна, МПК D 01 G 1/00. Спосіб отримання модифікованого лляного волокна: Пат. № 18253 Україна, МПК D 01 G 1/00. Т.О. Кузьміна, С.С. Бабіч, Л.А. Чурсіна (Украина). – № 2006 01414; Заявл. 13.02.2006; Опубл. 15.11.2006, Бюл. № 11. – 3 с. Дисертанту належить розробка способу модифікації лляного волокна.

32. Пат. №18343 Україна, МПК D 01 G 1/00. Спосіб отримання модифікованого лляного волокна: Пат. № 18343 Україна, МПК D 01 G 1/00. Л.А. Чурсіна, Т.О. Кузьміна, С.С. Бабіч (Украина). – № 2006 03560; Заявл. 03.04.2006; Опубл. 15.11.2006 р., Бюл. №11. – 3 с. Дисертанту належить розробка способу модифікації лляного волокна.

33. Кузьміна Т.О., Круглий Д.Г., Бабіч С.С. Зміна якісних характеристик сировини при розстилі лляної соломи // Проблемы лёгкой и текстильной промышленности Украины. – 2006. – № 1 (11). – С. 21–24. Дисертанту належать основні ідеї статті та аналіз результатів.

34. Кузьміна Т.О. Дослідження впливу різних способів модифікації на структурні зміни лляного волокна // Праці Таврійської державної агротехнічної академії, Мелітополь, 2006. – Випуск 44. – С. 126–133.

35. Кузьміна Т.О., Бабіч С.С. Дослідження умов переробки лляного волокна методами математичної статистики // Вісник Херсонського національного технічного університету. – 2006. – № 3 (26). – С. 78–84. Дисертанту належать теоретичне обґрунтування, аналіз та узагальнення результатів.

36. Кузьміна Т.О., Бабіч С.С. Прогнозування якісних показників продуктів переробки лляного волокна статистичними методами // Праці Таврійської державної агротехнічної академії. – Мелітополь, 2006. – Випуск 44. – С. 166–174. Дисертанту належать основні ідеї статті та аналіз результатів.

37. Кузьміна Т.О., Чурсіна Л.А., Бабіч С.С. Інтенсифікація процесу модифікації лляного волокна // Легка промисловість. – 2007. – № 2 (210). – С. 42–43.

Дисертанту належать теоретичне обґрунтування та узагальнення результатів.

38. Кузьміна Т.О., Рудакова Г.В. Оцінка ступеня розщепленості лляного волокна методом світлової мікроскопії // Східно-Європейський журнал передових технологій. – 2007. –№ (27). – С. 26-30. Дисертанту належать теоретичне обґрунтування та аналіз результатів.

39. Кузьміна Т.О. Вивчення впливу емульсійної обробки на лляні матеріали // Проблемы лёгкой и текстильной промышленности Украины. – 2006. – № 2 (12). – С. 98–102.

40. Кузьміна Т.О., Тіхосова Г.А. Метод отримання лляної сировини // Збірник наукових праць Інституту луб'яних культур УААН – Глухів, 2007. – Випуск 4. – С. 195–201. Дисертанту належать теоретичне обґрунтування та аналіз результатів.

41. Рожков С.О., Кузьміна Т.О., Валько П.М. Інформаційна база як основа для створення асортименту лляних виробів // Автоматика. Автоматизация. Электротехнические комплексы и системы. – 2007. – № 1 (19). – С. 100–107. Дисертанту належать основні ідеї статті та обробка результатів.

42. Рожков С.О., Кузьміна Т.О., Валько П.М. Сучасні методи визначення структурних характеристик рослинних волокон // Інтелектуальні системи прийняття рішень та прикладні аспекти інформаційних технологій: Матеріали міжнародної наукової конференції (14–18 травня 2007 р.). – Євпаторія, АР Крим, 2007. – Т.3. – С.173–175. Дисертанту належать основні ідеї статті та обробка результатів.

43. Рудакова А.В., Саратовцева И.В., Кузьмина Т.О. Моделирование алгоритмов анализа изображений для контроля геометрических параметров волокон в среде МАТLАВ // Вестник Херсонского национального технического университета. – 2007. – № 28. – С. 314–318. Дисертанту належать основні ідеї статті та обробка результатів.

44. Кузьміна Т.О. Механізм дії комплексних хімічних препаратів на структуру короткого лляного волокна під час модифікації // Легка промисловість. – 2007. – № 4 (212). – С. 44–45.