Processo di sbiancamento e lavorazione della canapa industriale: macerazione, stigliatura e trasformazione

La canapa industriale sta vivendo una nuova stagione di interesse per i suoi molteplici impieghi: tessile, alimentare, edilizia, carta, biopolimeri e per gli estratti come il CBD. Questo percorso però richiede conoscenze, tecnologie e filiere integrate, a partire dalle fasi fondamentali di macerazione e stigliatura dello stelo per ottenere fibre di qualità.

Il contesto produttivo europeo e nazionale

Secondo i dati di New Frontier Data Europe del 2019, nel vecchio continente si coltiva più del venticinque percento della canapa presente nel mondo. In Europa la superficie destinata alla coltivazione della canapa tessile nell'UE è aumentata notevolmente, passando da 20 540 ettari nel 2015 a 33 020 ettari nel 2022 (con un aumento del 60%).

Basandosi sui dati del EIHA, nel 2015 l’Europa ha prodotto 11.500 tonnellate di semi di canapa e ne ha importate altre 10mila tonnellate, prevalentemente dalla Cina. Nel 2016 la legge sulla canapa ha stimolato gli investimenti riguardo l’industria di trasformazione, ma andavano considerati ancora due fattori: l’assenza di un mercato pronto ad accogliere e sostenere i prodotti di canapa e i costi della tecnologia di trasformazione, che si calcola in milioni di euro.

mappa diffusione coltivazione canapa in Europa

Macerazione: il cuore del processo per ottenere fibre fini

Altra problematica legata alla coltivazione della canapa per il tessile è insita in una fase della lavorazione del fusto della pianta fondamentale per la sua trasformazione: la macerazione. Si tratta di un processo biochimico durante il quale enzimi prodotti da microorganismi attaccano le pectine che tengono unite le cellule della fibra così da facilitare la separazione della fibra dal canapulo (parte legnosa interna allo stelo) e ottenere fibre più fini.

Questo procedimento prevedeva l’immersione della canapa tagliata in acqua. Dopo un paio di settimane di macerazione, i fasci di canapa erano stigliati (attraverso la stigliatrice) da cui si recuperava la fibra. Si fa direttamente in campo (macerazione da rugiada), così come per il lino del nord della Francia. In questo caso - dopo la raccolta - gli steli sono lasciati sul terreno e naturalmente sottoposti all’azione di microorganismi fungini, che in particolari condizioni di umidità e temperature, separeranno le componenti dello stelo.

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La macerazione in campo è diffusa in Europa per il basso costo di realizzazione, ma allo stesso tempo dipende dalle variabili climatiche a cui il terreno è sottoposto. In Italia si dovranno modificare i tempi di raccolta rispetto a un luogo soggetto alla brezza marina nel nord della Francia, e non si potrà eseguire la macerazione in campo in agosto perché il terreno sarebbe troppo secco. Stiamo cercando di capire le variabili probabilistiche della maturazione della fibra, così da ottimizzarne la coltivazione.

Innovazioni biotecnologiche e controllo microbiologico

Entrano in campo gli esperti dell’Università di Ancona nelle Marche e dell’Università di Camerino che hanno studiato i batteri da inserire nel processo della macerazione in campo per ottimizzarla e preparare al meglio lo stelo per la stigliatrice. Le prove verranno condotte in laboratorio e saranno svolte attività di animazione, che rappresentano la parte finale del processo di controllo/test e validazione di una tecnologia; divulgazione dei risultati.

schema processo macerazione e stigliatura

Stigliatura e prima lavorazione: separare fibra e canapulo

Per migliorare la resa dallo stello della canapa, attraverso la stigliatrice, è stato progettato un nuovo macchinario che divide parte fibrosa da canapulo. Anche se la stigliatrice è la stessa di centocinquanta anni fa, il lavoro grosso è nella macerazione. Il primo ciclo di coltivazione, lavorazione e commercializzazione secondo il progetto di Recagri già avviato in fase sperimentale, sarà operativo nell’estate 2020.

Molti coltivatori si trovano a dover trasportare la paglia di canapa raccolta per lunghe tratte, non avendo a disposizione i macchinari adeguati (come la stigliatrice) necessari alla lavorazione della pianta. Questo è uno dei motivi che ha spinto Antonio Trionfi Honorati a formare un consorzio di agricoltori dedicato alla canapa e progettare, insieme ad Università, partners ed esperti, una stigliatrice da poter usare nelle Marche finanziata dalla Regione Marche.

L’obiettivo è di recuperare la coltura della canapa e rilanciarla con un fine agro-industriale partendo dalla selezione delle sementi adatte ai territori di coltivazione, alla messa a punto dei sistemi di macerazione in campo efficienti fino alla raccolta e prima lavorazione in un impianto multifunzionale capace di ottenere fibre (lunghe e corte) e canapulo allo stesso tempo. Lo scarto della lavorazione sarà utilizzato per il settore della bioedilizia, della carta e dei biopolimeri.

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Impianti su scala regionale e integrazione di filiera

In Puglia, e in particolare a Cerignola, si trova il primo impianto di trasformazione della canapa industriale. Una linea di produzione di venti metri che prevede la lavorazione della canapa su più larga scala. La materia prima arriva in rotoballe (come per il fieno) le quali poi sono aperte e convogliate in un procedimento che elimina i residui da roto-imballatura fatta in campo. In seguito, una serie di rulli staccano il canapulo dalla fibra la quale è poi pettinata. Da un lato si otterrà il canapulo tagliato in piccoli pezzetti, dall’altro la fibra che verrà macerata nuovamente.

Bio Hemp Trade con la cooperativa Palma D’Oro ha fatto un accordo con Tecnocanapa che ha fornito un impianto demo costruito sulla base dei grossi impianti, da cui si è partiti per realizzare un macchinario combinato per le necessità locali. L’impianto, già operativo, copre in prevalenza la lavorazione della canapa della Puglia e di altre due regioni, che conta fino a quattrocento ettari di terreno coltivato.

foto impianto trasformazione canapa Puglia

Il focus è quello di creare materia prima pronta per le varie lavorazioni per coprire il gap di aziende che già lavorano prodotti a base di canapa ma che sono costrette ad acquistarla all’estero, aumentando i costi economici e ambientali per il trasporto. Con questi impianti, oltre alla materia prima destinata all’edilizia, al tessile e all’alimentare, sarà possibile recuperare lo scarto delle polveri che potrebbe essere utilizzato per la realizzazione di bio-plastiche arricchite o come fibra da rafforzamento delle resine e molto altro.

Valorizzazione integrata: dai semi al CBD

L’EIHA stima che fino a una decina di anni fa il raccolto di semi di canapa era dedicato all’alimentazione degli animali (uccelli e pesci). Oggi circa il sessanta percento del raccolto è destinato ad alimentazione umana, mentre il quaranta percento è ancora utilizzato per gli animali. Questo scambio è destinato ad aumentare, visto l’interesse per i benefici dei prodotti a base di canapa e per quelli legati all'uso terapeutico-medico dell'estratto di CBD dalla pianta.

Obiettivo prioritario dei progetti di filiera è riuscire ad estrarre dai prodotti di scarto di alcune cultivar di canapa industriale (es. Futura 75, Carmagnola, Santhica 27 ecc.) il cannabidiolo (CBD) di grado farmaceutico, al fine di elaborare un prodotto impiegabile nei settori nutraceutico, cosmetico e farmaceutico. Verrà installato presso la sede della Coop Canapa un estrattore industriale di ultima generazione a CO2 supercritica. In questa fase sarà studiato il profilo chimico dell’estratto ottenuto a partire dalle diverse varietà di canapa. Si procederà alla separazione delle frazioni contenenti il principio attivo (CBD). Purificazione del CBD a partire dalle frazioni ottenute. In questa fase si isoleranno i cristalli di CBD e ne verrà valutata la qualità.

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estrattore CO2 supercritica per CBD

Coltivazione sostenibile e pratiche agronomiche

La canapa presenta una serie di vantaggi ambientali utili al Green Deal europeo: stoccaggio della CO2 (un ettaro di canapa assorbe da 9 a 15 tonnellate di CO2 in circa cinque mesi), rottura del ciclo delle malattie delle colture, prevenzione dell'erosione del suolo, aumento della biodiversità e minore uso di pesticidi. La coltivazione della canapa biologica è un settore su cui puntare destinato a svilupparsi per le diverse sfaccettature della coltura.

Per la coltivazione si suggeriscono: preparazione del terreno con ripuntatura, affinamento prima della semina, falsa semina per controllo infestanti; apporti nutrienti preferibilmente organici e diversificati; scelte di densità e periodo di semina in base al prodotto principale (fibra, seme, infiorescenze). Le varietà da fibra sono in genere dioiche (es. Carmagnola), mentre per seme sono preferite le monoiche (es. Futura 75, Fedora).

Tabelle riassuntive: principali usi della canapa

Settore Prodotti principali Note
Industria tessile Fibre di canapa Simili al lino, crescente interesse per sostenibilità
Alimenti e mangimi Semi decorticati, semi interi Proteine, Omega-3; seme decorticato per alimentazione umana
Edilizia Cemento di canapa, pannelli isolanti, lana Materiali a basso impatto CO2, economia circolare
Carta Carta da fibra di canapa Ridotto uso di sbiancanti, più riciclabile
Estrazione CBD, estratti Usi nutraceutici, cosmetici, farmaceutici

Normativa, mercato e sostenibilità della filiera

La canapa conforme alla PAC presenta tenori di THC molto bassi (≤0,3%) e la legislazione UE regola varietà, importazioni e sostegni. Gli agricoltori possono beneficiare dei pagamenti diretti della PAC e di misure di sviluppo rurale per investimenti e innovazione. Nel 2024 il catalogo comune delle varietà dell'UE registra 116 varietà di canapa.

Tuttavia il settore affronta criticità di mercato e normative nazionali contraddittorie che possono disorientare operatori e trasformatori. È fondamentale documentare ogni fase della produzione, utilizzare sementi certificate, stipulare accordi contrattuali trasparenti e garantire tracciabilità e controlli di qualità per evitare manipolazioni di mercato e mantenere la sostenibilità economica della filiera.

Prospettive e raccomandazioni per una filiera competitiva

Per far decollare l’industria della canapa è necessario iniziare dalla base: dare all’agricoltore le possibilità di crescere e svilupparsi abbattendo i suoi costi iniziali, organizzare bacini di approvvigionamento locali (50-100 km) per ridurre i costi di trasporto, investire in impianti regionali di trasformazione e in tecnologie di macerazione e stigliatura adeguate. Le filiere circoscritte, integrate con ricerca universitaria e con supporto pubblico (bandi e PSR), permettono di passare dalle “favole” alle concrete opportunità di mercato.

intervista progetto Recagri e impianti di trasformazione

Infine, una strategia vincente combina ricerca agronomica (consociazioni con leguminose, selezione varietale), tecnologie di estrazione (CO2 supercritica), pratiche biologiche e modelli di economia circolare che valorizzano tutti i sottoprodotti della pianta: fibre, canapulo, semi e biomassa per estrazione di principi attivi.

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