Optimalisatie van hennepvezelkwaliteiten via een geïntegreerde ketenbenadering

Industriële hennep of kemp omvat diverse variëteiten van Cannabis sativa L. die een laag THC gehalte bevatten en voor de productie van grondstoffen (vezel, scheven en zaad) worden geteeld. In Europa werd hennep tot in het begin van de 20ste eeuw veelvuldig gebruikt om o.a. kleding, papier, touwen, voeding en medicijnen te maken. Daarna werd hennep (en vlas) verdrongen door houtpulp, goedkopere geïmporteerde vezels zoals katoen, en later door synthetische vezels (nylon). In veel industrielanden bestaat momenteel een vernieuwde en sterk groeiende interesse voor hennep omwille van zijn milieuvriendelijke teelt, duurzamere verwerking en de uiterst veelzijdige toepassingen van zowat alle plantendelen. Na de sterke terugval in het wereldwijde teeltareaal wordt er opnieuw op grotere schaal hennep geteeld. In Europa vnl. in coöperatief verband, met name in Frankrijk, en ook in België neemt het areaal jaarlijks toe (respectievelijk ca. 11,500 ha en 200 ha in 2012). Deze revival wordt evenwel nog afgeremd doordat er geen homogene vezelkwaliteit kan worden gegarandeerd (o.a. als gevolg van de variabele, natuurlijke roting) en er daarom tot nu toe vooral is ingezet op relatief laagwaardige bulktoepassingen (bio-energie, stalbedding, bouwstenen, isolatie- en composietmaterialen). Gespecialiseerde verwerkers die in staat zijn om hoogwaardige vezel- en textiel-toepassingen te ontwikkelen met hennep zijn verdwenen of beschikken niet (meer) over de aangepaste apparatuur. Machines die vroeger werden ontwikkeld voor vlasverwerking bieden echter mogelijkheden.
Eigen Kweek wil onderzoeken hoe de vezelkwaliteit van hennep kan aangestuurd worden voor het ontwikkelen van hoogwaardige textieltoepassingen en hoe de verschillende schakels in de waardeketen met dit doel voor ogen beter op elkaar afgestemd kunnen worden. In de teelt lijken de keuze van de hennepvariëteit, de zaaidichtheid en de zaai- en het oogsttijdstip doorslaggevende factoren. In de voorbehandeling zijn de roting en een slimme veredeling cruciale stappen. Ze bepalen nl. in grote mate het spinproces van garens en de eindtoepassing van de weefsels. Dit project zal o.a. de volgende concrete onderzoeksvragen aankaarten:
Is najaarsteelt mogelijk, en wat zijn de effecten ervan op de vezelkwaliteit? Wat zijn de verwachte netto-opbrengsten voor henneptelers (vezel- versus dubbeldoelgewas)? En wat is de kosten-batenbalans verder in de keten, in een optiek van gecascadeerde verwerking? Welke mechanische oogsttechnieken zijn meest aangewezen, in functie van andere stappen in de keten? Kunnen we meer controle verwerven over het roten, in casu via enzymatische processen? Hoe kunnen we zowel korte als lange vezels optimaal valoriseren in textieltoepassingen? Kunnen we met reeds beproefde technieken bepaalde ondermaatse vezeleigenschappen gericht verbeteren, i.e. de (ruwe) hennepvezels, de garens of de eindproducten veredelen? Worden methodes voor vlasverwerking hierdoor eenvoudig bruikbaar voor hennepverwerking, en vice versa?

Meer info

---

Optimization of hemp fiber qualities through an integrated supply chain approach

Industrial hemp or kemp includes several varieties of Cannabis sativa L. that are low in THC and grown for the production of raw materials (fiber, shives and seed). In Europe, hemp was widely used until the early 20th century to make clothing, paper, ropes, food and medicine, among other things. Then hemp (and flax) was supplanted by wood pulp, cheaper imported fibers such as cotton, and later by synthetic fibers (nylon). There is currently a renewed and rapidly growing interest in hemp in many industrialized countries because of its environmentally friendly cultivation, more sustainable processing and the extremely versatile applications of just about all plant parts. After the sharp decline in the area under hemp worldwide, hemp is once again being grown on a larger scale. In Europe, mainly in a cooperative context, especially in France, and also in Belgium, the acreage is increasing every year (about 11,500 ha and 200 ha respectively in 2012). However, this revival is still slowed down by the fact that no homogeneous fiber quality can be guaranteed (due, among other things, to the variable, natural rotting) and therefore, up to now, the focus has mainly been on relatively low-value bulk applications (bioenergy, stable bedding, building blocks, insulation and composite materials). Specialized processors capable of developing high-quality fiber and textile applications with hemp have disappeared or do not (anymore) have the appropriate equipment. However, machines previously developed for flax processing offer opportunities.
Eigen Kweek wants to investigate how the fiber quality of hemp can be driven to develop high-quality textile applications and how the various links in the value chain can be better coordinated with this goal in mind.In cultivation, the choice of hemp variety, sowing density and sowing and harvesting timing seem to be decisive factors.In the pre-treatment, roting and smart breeding are crucial steps.Indeed, they largely determine the spinning process of yarns and the final application of the fabrics.Among other things, this project will address the following concrete research questions:
Is fall cropping possible, and what are its effects on fiber quality? What are the expected net yields for hemp growers (fiber versus dual-purpose crop)?And what is the cost-benefit balance further down the chain, in a cascaded processing perspective?Which mechanical harvesting techniques are most appropriate, as a function of other steps in the chain?Can we gain more control over retting, in this case via enzymatic processes?How can we optimally valorize both short and long fibers in textile applications? Can we specifically improve certain substandard fiber properties with already proven techniques, i.e. refine the (raw) hemp fibers, the yarns or the end products?Does this make methods for flax processing easily usable for hemp processing, and vice versa?

More info

Projectcoördinator HOGENT

Alexandra De Raeve

Copromotor

Joos Latré, Veronique Troch, Jos Nollet

Onderzoekers

Sofie Vermeire, Myréne Vanderhoeven

Looptijd

01/01/2017 - 31/12/2019

Financier

PWO-middelen

Programma financier

PWO_Projectmatig onderzoek