Один завод, четыре отрасли — решения по прессованию определяют, на какой рынок вы выйдете.
Как высота среза, влажность при прессовании и формат тюка определяют, будет ли ваша конопля использована в качестве текстильного волокна, бумажной массы, строительного материала или подстилки для животных — и сколько за это заплатит каждый покупатель.
Промышленная конопля: культура, где каждое решение по прессованию влияет на ваш рынок.
Промышленная конопля (Cannabis sativa Конопля (сорта с содержанием ТГК ниже 0,31 TP3T в США или 0,21 TP3T в ЕС) является одной из самых универсальных культур, выращиваемых в промышленных масштабах. Одно растение конопли содержит две структурно различные фракции волокон — длинные лубяные волокна во внешней части стебля (используемые для текстиля, веревок и композитных материалов) и древесную внутреннюю сердцевину, называемую косточкой или шивом (используемую для строительной изоляции в конопляном бетоне, подстилке для животных и бумажной целлюлозе), — а также фракцию семян, обладающую питательной и масляной ценностью, и листовой и цветочный материал, используемый в нутрицевтиках. Такая многофракционная структура стоимости означает, что коммерческая ценность тонны конопли варьируется в 10–50 раз в зависимости от того, какая фракция собрана, как она переработана и на какой рынок она выходит.
Для операций по прессованию конопли крайне важно понимать, что решения о сборе урожая и прессовании, принимаемые на поле, напрямую определяют, какой путь переработки — и, следовательно, какой ценовой уровень — будет доступен для урожая. Конопля, спрессованная в виде зеленого силоса из целых стеблей с высоким содержанием влаги, подходит для производства биогаза или грубых кормов для скота, но не для текстильного волокна или строительной костры. Конопля, спрессованная в виде сухого пучка целых стеблей с сохраненной структурой волокон, подходит для текстильной переработки. Измельченные и спрессованные в сухую биомассу стебли конопли с низким содержанием влаги подходят для сжигания биомассы или производства целлюлозы. Понимание требований каждого пути переработки — до принятия решений о сборе урожая — является важнейшей отправной точкой для любой операции по прессованию конопли.
В этом руководстве рассматриваются четыре коммерческих способа прессования промышленной конопли в тюки: поставка текстильного волокна, строительная костра (конопляный бетон), подстилка для животных и биомасса для производства энергии. Каждый из них требует разного времени сбора урожая, разного контроля влажности и разного формата тюков. Наша статья о Комбинированные пресс-подборщики и обмотчики против отдельных машин Рассматриваются решения по конфигурации оборудования, имеющие отношение к способу заготовки силоса из конопляной биомассы.
Изучение структуры стебля конопли и ее ценных фракций.
Лубяное волокно и костра: два продукта в одном стебле
Стебель конопли состоит из тонкого внешнего слоя длинных лубяных волокон (приблизительно от 20 до 301 тонны на 3 ярда сухого веса стебля), окружающих древесную внутреннюю сердцевину из конопли (от 70 до 801 тонны на 3 ярда сухого веса стебля). Эти две фракции физически связаны между собой в растущем растении и должны быть механически разделены — процесс, называемый декортикацией, — на предприятии по переработке конопли. Качество обеих фракций на момент поставки на завод напрямую зависит от того, как стебли были собраны, высушены и упакованы в тюки на поле.
| Рынок | Первичная фракция | Основные характеристики прессования | Диапазон цен (евро/т немецкой марки) | Этап обработки |
|---|---|---|---|---|
| Текстиль / лён | лубяное волокно (наружный слой) | Сухой цельный стебель, волокна выровнены. | 200–800 | Декортикация + мочение |
| Конопляный бетон / теплоизоляция | Хёрд (внутреннее ядро) | Сухой измельченный стебель <15% moisture | 80–180 | Декортикация + измельчение |
| подстилка для животных | Хёрд (измельченный) | Сухая, пыльная, низкая <14% moisture | 120–250 | Измельчение + удаление пыли |
| Энергия биомассы | Целый стебель или костра | Сухой, <18% moisture | 40–80 | Прямое сжигание или гранулирование |
| бумажная масса | Целый стебель | Сухие тюки, одинаковая длина волокон. | 60–120 | химическая или механическая варка целлюлозы |
Почему управление влажностью не подлежит обсуждению
Влажность стеблей конопли при уборке урожая составляет от 60 до 781 тонн в минуту. Ни один из вышеперечисленных коммерческих способов прессования не принимает коноплю с таким уровнем влажности — текстильная и строительная отрасли требуют влажности ниже 141 тонны в минуту для качества, пригодного для декротики, а покупатели биомассы указывают максимум от 15 до 181 тонны в минуту. Снижение влажности с 701 тонны в минуту при срезке до требуемого диапазона от 12 до 161 тонны в минуту достигается путем полевого мочения — процесса, при котором срезанная конопля оставляется на земле на 4–8 недель, позволяя росе и дождю частично разлагать пектин, связывающий лубяные волокна с внутренней частью костра, одновременно высушивая стебли до целевого диапазона влажности. Этот комбинированный биологический и сушащий процесс называется полевым мочением и является стандартным этапом предварительной обработки в европейском производстве конопли для текстильной и строительной отраслей.
Четыре способа прессования тюков в деталях.
Вариант 1: Поставка текстильного волокна (наибольшая ценность)
Конопля для производства текстильного лубяного волокна срезается на стадии полной зрелости стеблей (когда от 50 до 701 TP3T мужских растений опылились, а на женских растениях началось наполнение семенами), укладывается в снопы на 4-8 недель для полевого мочения, а затем прессуется в тюки, когда влажность стеблей достигает 12-161 TP3T. Период полевого мочения частично отделяет лубяные волокна от конопляной косточки за счет микробной деградации пектина, что делает последующую очистку более эффективной. Формат тюков для текстильной продукции имеет решающее значение: тюки должны сохранять выравнивание стеблей (отсутствие случайной ориентации стеблей в тюке) и избегать раздавливания или разрыва длинных пучков волокон, которые уменьшают среднюю длину штапельного волокна, поступающего в машину для очистки. Во Франции и Бельгии — основных европейских регионах производства конопляного текстиля — для текстильной продукции предпочтение отдается большим прямоугольным тюкам, а не круглым, поскольку прямоугольные тюки обеспечивают более равномерное выравнивание волокон. Круглые тюки принимаются некоторыми переработчиками в качестве сырья для текстильной продукции более низкого качества.
Вариант 2: Конопляный бетон и строительство.
Для производства строительной конопляной костры требуется измельченный стебель конопли с длиной частиц от 30 до 60 мм, влажностью ниже 141 TP3T и очень низким содержанием пыли (пыль вызывает проблемы с дыханием у строителей, занимающихся замешиванием конопляного бетона). Круглые тюки целых вымоченных стеблей допустимы в качестве промежуточного варианта для доставки на предприятие по декортикации, которое измельчает фракцию костры отдельно — круглый тюк должен быть просто сухим, чистым и без посторонних примесей. Прямая доставка круглых тюков стеблей производителям конопляного бетона, а не через посредника по декортикации, возможна только в том случае, если производитель имеет собственные мощности по декортикации.
Вариант 3: Подстилка для животных
Конопляная костра в качестве подстилки для животных — это растущий рынок премиум-класса, особенно для подстилки для лошадей в Великобритании, Нидерландах и Германии, где ее розничная цена составляет от 280 до 450 евро за тонну в мешках — в 2-3 раза выше, чем цена премиальной пшеничной соломы. Очень высокая впитываемость конопляной костры (в 4-5 раз больше собственного веса в воде), низкое содержание пыли и естественная устойчивость к росту бактерий (благодаря остаточным каннабиноидным соединениям конопли) делают ее действительно превосходящей солому для лошадей, содержащихся в конюшнях. Для предприятий по переработке конопляной подстилки приемлемым форматом доставки являются тюки из целых стеблей конопли, которые очищают и отделяют фракцию костры на месте.
Вариант 4: Биомасса как источник энергии (наименьшая ценность, простейшая логистика)
Биомасса конопли для сжигания или гранулирования – это самый простой способ: сухие целые стебли или измельченные стебли с влажностью ниже 181 TP3T, упакованные в любые круглые тюки одинакового размера. Этот способ не требует полевого мочения (коноплю можно упаковывать в тюки сразу после естественной сушки в поле до влажности от 15 до 181 TP3T в течение 2–4 недель после скашивания в условиях континентальной Европы), а требования к тюкам менее строгие, чем для рынков волокна или строительства. Пресс-подборщик круглых тюков 9YG-1.25A с регулируемой камерой прессования Обрабатывает сухие стебли конопли с влажностью от 14 до 181 TP3T в стандартном формате круглых тюков для доставки биомассы без каких-либо модификаций.
Регулирование, соблюдение нормативных требований и доступ к рынку
Соответствие требованиям по содержанию ТГК: обязательное условие.
Выращивание промышленной конопли требует государственного лицензирования во всех юрисдикциях, где это разрешено законом — в ЕС, Великобритании, США (в соответствии с Законом о сельском хозяйстве 2018 года), Канаде, Китае и Австралии требуется регистрация сортов, лицензирование производителей и, в большинстве случаев, полевые испытания на содержание ТГК до или во время сбора урожая. Сорта конопли с содержанием ТГК выше установленного законом порога (0,31 ТГК в США, 0,21 ТГК в ЕС) должны быть уничтожены — коммерческая продажа запрещена независимо от волокнистой или энергетической ценности урожая. Предприятия, планирующие коммерческую прессовку конопли, должны подтвердить соответствие требованиям, прежде чем инвестировать в какую-либо инфраструктуру для сбора урожая или прессования.
Какие рынки требуют каких сертификатов?
Покупатели конопли в ЕС, приобретающие текстильную продукцию, требуют, чтобы урожай выращивался из сертифицированных ЕС сортов с низким содержанием ТГК, перечисленных в Общем каталоге сортов сельскохозяйственных растений ЕС. Покупатели конопли в США, участвующие в Программе производства конопли Министерства сельского хозяйства США, требуют соблюдения планов штатов или племен и проведения предпосевных испытаний. Для китайской промышленной конопли (工业大麻), выращиваемой в провинции Юньнань, требуется лицензирование провинциальным сельскохозяйственным бюро, и на нее распространяется тот же порог содержания ТГК 0,31 TP3T. Производство конопляного волокна в Австралии регулируется на уровне штатов — организация Hemp Australia и различные отраслевые организации штатов могут проконсультировать по текущим требованиям к лицензированию в каждом штате.
Часто задаваемые вопросы
Обсудите вашу систему прессования промышленной конопли.
Сообщите нам о вашем целевом рынке (текстиль, строительство, постельные принадлежности или биомасса), районе выращивания и плане мочения — мы подберем подходящий формат пресс-подборщика для вашей цепочки создания стоимости конопли.
