Design, Development and Up-Scaling of a Sustainable Production System for HEMP Textiles: an Integrated Quality SYStems Approach
HEMP-SYS
Contract No QLK5-CT-2002-01363
Design, Development and Up-Scaling of a Sustainable Production System for HEMP Textiles: an Integrated Quality SYStems Approach
Start date: 01.11.2002 End date: 01.11.2005
Obiettivi:
L’obiettivo principale di questo progetto è la promozione e lo sviluppo della competitività e sostenibilità della filiera canapa in Europa, attraverso:
▪ Lo sviluppo di un sistema produttivo ecologicamente sostenibile per la produzione di tessuti di canapa di elevata qualità, affiancata ad un sistema integrato di controllo della qualità su steli, fibre grezze e trasformate, filati e tessuti secondo i criteri del “eco-label”.
▪ Una valutazione esaustiva del mercato europeo ed internazionale della canapa, delle preferenze dei consumatori e dei costi di produzione e dei ricavi a livello europeo.
▪ La diffusione delle informazioni raccolte utilizzando i metodi moderni forniti dalla tecnologia dell’informazione.
HEMP-SYS: approccio integrato di filiera
WP1
Produzione della materia prima
WP2
Trasformazione della materia prima
WP3
Produzione e trasformazione filati
WP4
Design e applicazioni
WP5
Integrazione degli aspetti della qualità sulla filiera
WP6
Disseminazione delle informazioni a supporto dell’Industria della Canapa
Sistema integrato di controllo Qualità
Tappeti e oggetti
Fibra degommata e decorticata per l’industria
Sistema di controllo per l’agricoltore
Filati e tessuti di qualità
Rapporto tra agronomia e qualità della fibra | Rapporto trasformazione industriale e qualità | Qualificazion e della fibra per trasformazion e industriale | Produrre un sistema integrato di controllo qualità | |||||
Offrire agli agricoltori un prototipo di DSS | Offrire ai produttori tecnologia di decorticazione degommazione | Offrire informazioni industriali per supportare marketing | Produrre prototipi di prodotti ad alto valore aggiunto | |||||
Disseminazio ne e studio di mercato
WP5 WP6
WP1
WP2
WP3 WP4
WP1
Produzione della materia prima
Prove parcellari
Densità di semina Epoca di raccolta Genotipo
Epoca di semina (sviluppo) Disponibilità idrica
Coltivazioni a pieno campo
Densità di semina Epoca di raccolta Genotipo
WP5 WP6
WP1
WP2
WP3 WP4
WP1
Produzione della materia prima
Prove parcellari
Dati per la compilazione di un rapporto sull’effetto di G x M x E sulla qualità della produzione di fibra di canapa
Dati per la realizzazione e validazione di un modello previsionale di crescita Dati per la realizzazione di un sistema esperto
Produzione di campioni da destinare alle analisi qualitative WP5
Coltivazioni a pieno campo
Valutare l’effetto di densità, genotipo ed epoca di raccolta a livello di coltura a pieno campo
Produrre campioni consistenti per alimentare la filiera industriale WP2
Realizzare prove di meccanizzazione WP2
HEMP SYS – Prove di campo
MTT Agrifood Research (FIN)
Wageningen University & Research Centre (NL)
Universita' Cattolica, sede di Piacenza (I) Università degli Studi di Bologna (I)
Cooperativa Produttori Agricoli "Valdiserchio“ (I)
Xxxxxxxx Xxxxxx College – Szavras (HU) Agro-Hemp (HU)
Università degli Studi di Catania (I)
Prove di campo per determinare come la quantità e qualità della fibra è influenzata da:
• Momento della raccolta
• Porzione di stelo
• Densità di investimento
• Disponibilità idrica
• Genotipo (monoica vs dioica)
• Ambiente
WP5 WP6
WP1
WP2
WP3 WP4
WP2
Trasformazione della materia prima
Prove di meccanizzazione della raccolta
Falcia legatrice (steli interi)
Falcia legatrice modificata (steli 90-120 cm) Raccoglitrice da lino modificata (steli 90-120 cm) Decorticatrice semovente
Prove di stigliatura
Decorticatrice da lino modificata (steli 90-120 cm) Decorticatrice da canapa (steli interi)
Prove di macerazione
Esperimenti di macerazione microbiologica ed enzimatica su fibra decorticata prodotta nell’ambito della sperimentazione di HempSys
WP5 WP6
WP1
WP2
WP3 WP4
WP2
Trasformazione della materia prima
Prove di meccanizzazione della raccolta
Valutazione di sistemi di raccolta esistenti e di prototipi in via di realizzazione. Raccolta di steli in quantità sufficiente per alimentare le successive prove di trasformazione della fibra.
Prove di stigliatura
Valutazione di impianti di decorticazione esistenti.
Produzione di fibra decorticata da destinare alle successive fasi di trasformazione. WP3
Prove di macerazione
Messa a punto di un sistema di macerazione industriale su fibra decorticata
HEMP SYS – Raccolta - Decorticazione
X.xxx Xxxxx (I)
Institute of Natural Fibres (PL)
Hungarohemp (HU) Agro-Hemp (HU)
Waldviertler Flachshaus (A)
Gruppo Fibranova (I)
Valutazione di sistemi di raccolta esistenti:
• Falcia legatrice tradizionale (Agro Hemp)
• Falciatrice modificata (Xxxxxxxxx, INF)
• Decorticatrice semovente (F.lli Bassi)
Prove per confrontare diversi sistemi di stigliatura:
• Stigliatura tradizionale per canapa (HungaroHemp)
• Stigliatura per lino (Waldviertler Flachshaus)
• Decorticazione in campo (F.lli Bassi)
WP5 WP6
WP1
WP2
WP3 WP4
WP3
Produzione di filati e tessuti
Prove di pettinatura
Valutazione di diversi campioni di fibra sull’impianto di pettinatura del Linificio Canapificio Nazionale.
Prove di filatura
Valutazione di campioni di fibra pettinata sull’impianto di filatura del Linificio. Valutazione di campioni di fibra pettinata su MiniSystem.
.
Realizzazione di filati e tessuti
Realizzazione di un collezione prototipo di filati e tessuti di canapa.
WP5 WP6
WP1
WP2
WP3 WP4
WP3
Produzione di filati e tessuti
Prove di pettinatura
Fornire indicazioni sulla resa in pettinatura dei campioni prodotti nel progetto.
Prove di filatura
Fornire indicazioni sulla resa in filatura e sui titoli realizzabili con la fibra prodotta nel progetto.
Realizzazione di filati e tessuti
Fornire filati e tessuti per la realizzazione di prodotti finiti. WP4
WP5 WP6
WP1
WP2
WP3 WP4
WP4
Design e applicazioni industriali
Valutazione dei materiali prodotti nel progetto
Prove di colorazione fibra con colori naturali
Progettazione e realizzazione prodotti in canapa
HEMP SYS – Trasformazione industriale e
realizzazione prodotti finali
Linificio e Canapificio (I)
Hungarohemp (HU) GTDesign(I)
• Ottenere un sistema di controllo per fibre, filati e tessuti di canapa.
• Produrre filati e tessuti di qualità idonea all’utilizzazione finale
• Produrre prototipi di oggetti a base di filato e tessuto di canapa che dimostrino il potenziale della canapa come materia prima per l’industria tessile.
WP5 WP6
WP1
WP2
WP3 WP4
WP5
Integrazione degli aspetti qualitativi
Valutazione di diversi sistemi di analisi della qualità della fibra
Quality tests for hemp fibres
Protocols
QLK5-CT-2002-01363
November 2003
Confidential
Agrotechnology & Food Innovations bv – ATO –, Wageningen, Netherlands Faserinstitut Bremen e.V. – FIBRE –, Bremen, Germany
Bologna, Italy
Dr. X.X.X . van Dam Dr. X. Xxxxxxxx Dr. X. Xxxxxx
Ir. M.J.A. xxx xxx Xxxxx
Agrotechnology & Food Innovations B.V.
Bornsesteeg 59
P.O . Xxx 00
0000 XX Xxxxxxxxxx Xxx Xxxxxxxxxxx
Tel: + 31.0317 .475024
Fax: + 00.000.000000
Raccogliere informazioni e condurre sperimentazioni per individuare i sistemi di analisi della qualità idonei per le finalità del progetto.
Analisi campioni di steli, fibra, filati
Realizzare prove qualitative sui campioni prodotti nel progetto
Proposizione di un sistema di valutazione qualitativa per steli, fibra e filati di canapa
Contents
page
1 Introduction 1
2 Agronomy trials 2
2.1 Density trials 2
2.2 Variety trials 2
2.3 Large field trials 3
3 Fibre extraction (lab scale) 4
3.1 Green decortication 4
3.2 Warm water retting 5
3.3 Chemical retting 5
3.3.1 EDTA 5
3.3.2 NaOH 6
3.4 Enzyme retting 7
3.5 Mechanical separation 7
4 Fibre extraction (industrial scale) 8
4.1 Traditional hemp scutching 8
4.2 Fibre extraction using flax scutching line 8
4.3 Self propelled decorticator 8
4.4 Enzyme retting 8
5 Fibre testing 9
5.1 Fibre fineness 9
5.1.1 Airflow method (oriented) 9
5.1.2 Airflow method (non-oriented) 10
5.1.3 Micronaire 10
5.1.4 Optical fibre fineness analyser (OFDA) 10
5.1.5 Laserscan method 11
5.1.6 Fibreshape 11
5.2 Fibre strength 11
5.2.1 Stelometer (bundle) 11
5.2.2 Universal tensile tester (single fibre) 12
5.2.3 DIA-STRON 12
5.3 Chemical composition 13
5.3.1 FT-IR 13
5.4 Colour 13
5.5 Fibre homogeneity and cleanness (sliver) 15
5.6 Fibre refining (pre-yarn) 15
6 References 16
Appendix A Overview facilities and required experimental time
18
Appendix B Additional information and experience on the different
experimental procedures 19
Contents page
1 Introduction 1
2 Agronomy trials 2
2.1 Density trials 2
2.2 Variety trials 2
2.3 Large field trials 3
3 Fibre extraction (lab scale) 4
3.1 Green decortication 4
3.2 Warm water retting 5
3.3 Chemical retting 5
3.3.1 EDTA 5
3.3.2 NaOH 6
3.4 Enzyme retting 7
3.5 Mechanical separation 7
4 Fibre extraction (industrial scale) 8
4.1 Traditional hemp scutching 8
4.2 Fibre extraction using flax scutching line 8
4.3 Self propelled decorticator 8
4.4 Enzyme retting 8
5 Fibre testing 9
5.1 Fibre fineness 9
5.1.1 Airflow method (oriented) 9
5.1.2 Airflow method (non-oriented) 10
5.1.3 Micronaire 10
5.1.4 Optical fibre fineness analyser (OFDA) 10
5.1.5 Laserscan method 11
5.1.6 Fibreshape 11
5.2 Fibre strength 11
5.2.1 Stelometer (bundle) 11
5.2.2 Universal tensile tester (single fibre) 12
5.2.3 DIA-STRON 12
5.3 Chemical composition 13
5.3.1 FT-IR 13
5.4 Colour 13
5.5 Fibre homogeneity and cleanness (sliver) 15
5.6 Fibre refining (pre-yarn) 15
6 References 16
Appendix A Overview facilities and required experimental time
18
Appendix B: Additional information and experience on the different
experimental procedures 19
Quality tests for hemp fibres
Protocols
QLK5-CT-2002-01363
November 2003
Confidential
Agrotechnology & Food Innovations bv – ATO –, Wageningen, Netherlands Faserinstitut Bremen e.V. – FIBRE –, Bremen, Germany
Bologna, Italy
Dr. J.E.G. van Dam Dr. X. Xxxxxxxx Dr. X. Xxxxxx
Ir. M.J.A. xxx xxx Xxxxx
Agrotechnology & Food Innovations B.V.
Bornsesteeg 59
X.X. Xxx 00
0000 XX Xxxxxxxxxx Xxx Xxxxxxxxxxx
Tel: x00.0000.000000
Fax: x00.000.000000
HEMP SYS – Determinazione della qualità, LCA
ATO-DLO, Wageningen (NL)
INRA (F)
Linificio e Canapificio Nazionale (I)
Faserinstitut Bremen (D) GT Design (I)
Sviluppo di un sistema oggettivo per determinare la qualità dei prodotti lungo la filiera produttiva (per steli, fibra grezza e lavorata e per filati e tessuti).
WP5 WP6
WP1
WP2
WP3 WP4
WP6
Disseminazione di risultati per supportare l’industria della canapa
Attività di coordinamento
Realizzazione e valutazione di un prototipo di DSS
Valutazione economica fasi produttive
Valutazione del mercato dei prodotti ottenibili nel progetto Disseminazione dei risultati del progetto
HEMP SYS – Analisi economica, disseminazione.
TUTTI
Realizzare un’analisi completa ed integrata dei costi e ricavi di produzione, di mercato, e delle esigenze dei consumatori in Europa.
Prezzo dell’unità di prodotto
Distribuzione del valore aggiunto lungo la filiera produttiva
Fasi di produzione e trasformazione
Fase Agricola
Raccolta
Semina
Preparazione terreno
Densità di semina Epoca di semina Genotipo
Epoca di raccolta Modalità di raccolta
Raccolta
Raccolta
Raccolta
Fase Agricola
Raccolta
Semina
Preparazione terreno
Prima Trasformazione
Preparazione fibre
Macerazione
Decorticazione
Sistema liniero Decorticatrice russa Decorticazione in campo
Microbiologica Enzimatica Finissaggio chimico
Asciugatura Confezionamento
Prima Trasformazione
Decorticazione
Sistema liniero Decorticatrice russa Decorticazione in campo
Prima Trasformazione
Macerazione
Microbiologica Enzimatica Finissaggio chimico
Fase Agricola
Raccolta
Semina
Preparazione terreno
Prima Trasformazione
Preparazione fibre
Macerazione
Decorticazione
FILATI
FIBRE TECNICHE
Fase Industriale
Cardatura / Lavorazione
Filatura
Pettinatura/cardatura
Fase Industriale
Pettinatura/cardatura
Filatura
Minisystem