^شبكة الأبحاث _{الزراعية}

لقد كان العلماء يبحثون عن مواد طبيعية قابلة للتحلل بيولوجياً يمكن استخدامها بدلاً من مواد اصطناعية لم تكن قابلة للتحلل البيولوجي لفترة طويلة.  خصوصاً في صناعة السيارات ، والفضاء ، والأثاث ، والبناء ، والصناعات الطبية والتعبئة والتغليف ، وتستخدم المواد المركبة الاصطناعية بوفرة . لهذا السبب ، فإن الاهتمام بالمركبات الحيوية القابلة للتحلل البيولوجي آخذة في الازدياد.  في السنوات الأخيرة ، بدأ استخدام العديد من الألياف الساقية مثل الكتان والقنب والكناف والجوت كبديل لتعزيز الألياف التقليدية المستخدمة في المواد المركبة.  في الواقع ، بدأت الأبحاث تركز على تقييم مخلفات السيقان النباتية في استخراج الألياف بسبب خصائصها المستدامة القابلة لإعادة التدوير والقابلة للتحلل الحيوي والمتجددة والاقتصادية. يمكن أن تظهر ألياف مخلفات السيقان خصائص مختلفة وفقا للنباتات التي يتم الحصول عليها منها.

البامية نبات زراعي سهل وفعال للزراعة بسبب طبيعته المقاومة للجفاف وانخفاض متطلباته المائية.  يتم الحصول على ألياف البامية من المخلفات الساقية لنبات البامية (Abelmoschus esculentus) المتبقي في الحقول بعد الحصاد. تحتوي ألياف البامية على نسبة منخفضة من اللجنين (7.1 ٪) ، والتي تسبب الاصفرار و التحلل الكيميائي الضوئي للألياف ، ولها وزن جزيئي مرتفع.  لهذا السبب ، فإنها تمتاز بخصائص مثل ثبات اللون والقوة الجيدة.  تشبه الخواص الفيزيائية والكيميائية لألياف الباميا التي تحتوي على نسبة عالية من السليلوز (67.5٪) ألياف الجسم التقليدية الأخرى.  من حيث سهولة الاستخدام في إنتاج المواد المركبة ، يعتبر السليلوز أهم محتوى في الألياف الطبيعية.  كلما زادت نسبة السليلوزية ، زادت قوة الألياف ، وبالتالي كانت أكثر ملائمة لاستخدامها كتعزيز.  وقد أظهرت الدراسات الحديثة أن القوة الميكانيكية ومعامل ألياف البامية جيدة وأن لها القدرة على استخدامها كعنصر تعزيز في مركبات البوليمر المصفوفة.  يمكن تعديل ألياف البامية بواسطة تعديلات سطحية كيميائية صديقة للبيئة ، بالإضافة إلى تحسين خواصها الميكانيكية مثل القوة ، تزيد هذه العلاجات من امتصاصها في المعالجة اللاحقة من خلال توفير خشونة السطح.

يزرع نبات البامية بسهولة بسبب مقاومته للجفاف ويتطلب كمية أقل من الماء. يستخدم البامية كغذاء منذ عدة قرون.  لكن الأبحاث حول استخدام مخلفات سيقان النبات في صناعة الألياف بدأت منذ 50 عامًا (Franklin 1982).  وقد أجريت الأبحاث على استخراج الألياف من المخلفات الساقية لمدة 10 سنوات (علم وخان 2007).  يتم استخراج الألياف من مخلفات نبات البامية (Abelmoschus esculentus) التي تنتمي إلى عائلة malvaceae.

تحتوي ألياف الساق في البامية على السليلوز بنسبة 67.5٪ ، و 15.4٪ من مادة الهيميسيلولوز ، و 7.1٪ من اللجنين ، و 3.4٪ من البكتين ، و 3.9٪ من الزيت ، و 2.7٪ من المواد القابلة للذوبان في الماء (عالم و خان 2007).  محتوى اللجنين في ألياف البامية الذي يسبب الاصفرار والتحلل الكيميائي الضوئي منخفض.  ولها وزن جزيئي مرتفع.  لذلك ثبات اللون والخصائص الميكانيكية لألياف البامية جيدة (Kumar et al. 2013).  خصائص ألياف البامية وغيرها من ألياف السيقان التقليدية مماثلة وألياف البامية لها بنيةصافية وقوية.

أهم محتوى من الألياف الطبيعية هو السليلوز من حيث الإستخدام في إنتاج المركب.  إن زيادة محتوى السليلوز يجعل الألياف أكثر قوة ويجعل الألياف أكثر ملائمة لاستخدامها كمواد تقوية في المركبات (Mwaikambo and Ansell 2002).

يصل الإنتاج 36،000 طن \سنة من نبات البامية في تركيا و 211 طن \سنة من مخلفات سيقان النبات في الحقول (Srinivasa Babu et al. 2009).  لا تزال هذه المخلفات تُحرق بشكل عام بعد الحصاد. يزرع نبات الباميةفي المناطق المطلة على بحر إيجه والبحر الأسود ومناطق مرمرة والبحر الأبيض المتوسط في تركيا.  يختلف سمك ساق نبات البامية تبعاً لنوع البامية و المنطقة.  في هذه الدراسة يتم الحصول على بقايا السيقان من منطقة مرمرة (باليكسير) وتصنف حسب طول وقطر الساق (الجدول 1).

تم استخلاص ألياف ساق البامية من ساق النبات باستخدام آلة مصممة خصيصا لاستخراج ألياف سللوز ليجنيني في تركيا (الشكل 1). 

و من أجل إزالة الشوائب اللزجة على الألياف المستخرجة ، تم غمرها في حاوية لمدة 20 يومًا. 

بعد 20 يومًا تم شطف الألياف بمياه جارية وجففت في فرن تجفيف عند 100 درجة مئوية لمدة ساعتين (الشكل 2).

تم وضع الألياف المجففة لمدة 24 ساعة تحت الظروف المختبرية (65 ٪ ± 2 رطوبة النسبية و 20 ± 2 درجة مئوية).