NNel passato la raccol-ta della canapa e lesuccessive fasi di la-

vorazione della fibra eranomolto dispersive in terminidi tempo e richiedevano unconsistente apporto di ma-nodopera. La raccolta av-veniva prima della fioritu-ra e prima della formazio-ne dei semi (quando i fusticominciavano ad ingialli-re). Le piante, dopo esserestate tagliate manualmentecon una falce particolare,venivano raccolte in man-nelli (fasci di steli), dispostia “x” sul terreno e lasciatiad essiccare per 5-6 giorni;seguiva una fase di battitu-ra a terra per staccare le fo-glie e i residui delle infiore-scenze. Si passava quindiad eseguire la “tiratura”,

che prevedeva di riunire glisteli in gruppi omogeneiper lunghezza e successiva-mente cimare la parte api-cale e le estremità ramose.

IL RITORNO DELLA CANAPA • HEMP COMEBACK • IL RITORNO DELLA CANAPA •

di Romano Giovanardi*

OC

US

F

EQUIPMENT FOR THE HEMPHARVEST

by Romano Giovanardi*

IIn the past, hemp harvestingand later processing was timeand labour-consuming. Har-

vesting came before floweringand seed formation, when theplants began to yellow. Aftermanual mowing with a specialscythe, the stalks were collectedinto sheaths and stacked in thefield to dry for 5-6 days. Theywere then beaten on the groundto split off the leaves and remain-der of the flowers. The stalkswere grouped into bunches ofthe same length and topped andtailed of the woody extremities.The bundles were then put tosteep in water to help dissolvethe pectins whose function is tokeep the cellulose fibrils used intextiles together in bunches. Thebundles were kept under waterby tying them into rafts whichwere then loaded with stones tosink them. Once the bundles hadbeen pulled out and dried, thestem was kneaded and broken ata number of points and thewoody part or canapule was sep-arated from the textile fibre.

50 – MMW n. 4/2007

* Ordinario di Agronomia Generale eColtivazioni erbacee - Università de-gli Studi di Udine/Professor in Gene-ral Agronomy and Herbaceous Cropsat Udine University

Il Progetto Sistema 2006,messo a puntodall’Università di Udine,vuole fornire una rispostaall’esigenza diaggiornamento dellemacchine destinate allaraccolta della canapa. Costicontenuti, dimensioniidonee al trasferimento sustrada e possibilità didotare la macchina diaccessori in modo facile eveloce sono i requisitirichiesti per i nuoviprototipi

Udine University’s ProjectSystem 2006 is aiming todesign harvesters for hempgrowers at containedcosts, the right size forhighway use and thepossibility of easy andquick application ofaccessories

CANAPA: MECCANIZZARE LA RACCOLTACANAPA: MECCANIZZARE LA RACCOLTA

I fasci di mannelli veniva-no poi immersi in acquaper facilitare, attraverso ilprocesso macerativo, ladissoluzione delle pectinela cui funzione è quella ditenere uniti in fasci le fi-brille di cellulosa che rap-presentano il prodotto perl’industria tessile (denomi-nato tiglio). I fasci deglisteli erano mantenuti sottoil pelo dell’acqua legandoliassieme come delle zatteree caricandoli con dei sassi.Una volta asciugati i grup-pi di mannelli, si procede-

va a due operazioni: la rot-tura in più punti dello stelo(scavezzatura) e la separa-zione della frazione legno-sa, il canapulo, dalla fibratessile (gramolatura).

Tecniche di raccolta mecca-nizzata

Attualmente per la raccoltadella canapa si percorronodiverse strade a secondadella destinazione finale delprodotto. Infatti, mentrel’industria tecnica richiedel’intero fusto, per soddisfa-re le esigenze di quella tes-sile bisogna provvedere al-la fornitura del tiglio sepa-rato dal canapulo.Il metodo più semplice diraccolta prevede la falciatu-ra delle piante con una barrabilama accompagnata da unconvogliatore che disponegli steli già in andane; comealternativa si può impiegareuna falciacondizionatricecon opportune modifiche

nelle distanze dei rulli e nel-la distanza dell’aspo. Dopol’essiccazione, effettuata incampo, si preparano le roto-balle o le balle, trinciate omeno, secondo la destinazio-ne d’uso. La successiva fased’estrazione della fibra av-viene con trattamenti mec-canici e fisico-chimici senzamacerazione in acqua.Nel caso di coltivazione dicanapa da seme occorre te-ner conto della maturazionedisomogenea degli acheniche procede dal basso versol’alto della pianta e dall’e-stremità verso la base dei ra-mi. L’operazione di raccoltasi può eseguire con le norma-li mietitrebbie da mais ap-portando modifiche nell’al-tezza della barra falciante.

Il Progetto Sistema 2006

L’Università degli Studi diUdine, nell’ambito del pro-getto interregionale sullecolture “no food”, approva-

MMW n. 4/2007 – 51

Mechanized harvesting tech-niques

Currently, hemp harvesting dif-fers according to the crop’s finaldestination. Industrial uses re-quire the whole plant, but thetextile industry needs only the fi-bre. The simplest harvestingmethod is with a two-bladedmower and a conveyor to put thestems directly into a windrow. Analternative is a mower and con-ditioner with appropriate modifi-cations to the distance betweenthe rollers and the distance of thepick-up reel. After drying in thefield, rectangular or round balesare prepared, whether or not thecrop has been chopped, whichdepends on the end use. Fibreextraction is by mechanical andphysical/chemical methods with-out steeping in water.For hemp cultivation for seed,one factor to be taken into ac-count is their unhomogeneousripening, from the bottom of thestem up, and from the tip to thebase of the branches. Harvestingcan be effected with a normalcombine for maize, with modifi-cations to the height of the mow-ing bar.

Project System 2006

As part of the Agriculture Min-istry’s inter-regional ‘no-food’crop project approved in 2003and coordinated by the region ofFriuli Venezia Giulia, Udine Uni-versity drew up Project System2006, an economic and environ-mental study to identify qualityand techniques for harvestingand first processing of hemp.The main aim in making the rele-vant equipment was to see howto update existing machinery tohandle this product for whichthere is a growing demand in var-ious industrial sectors. This pro-gramme should clearly go handin hand with improving the plantstock and optimising agronomictechniques in reference to themodern requirements of agricul-ture and industry. To promoteprofitability and sustainability, at-tention should also be given tosub-products. At the same time,hemp must be taken into consid-eration for the precious contribu-tion it can make against weedsand in improving soil fertility.

IL RITORNO DELLA CANAPA • HEMP COMEBACK • IL RITORNO DELLA CANAPA • HEMP COMEBACK

to dal Mipaf nel 2003 ecoordinato dalla RegioneFriuli Venezia Giulia, haelaborato il Progetto Siste-ma 2006: uno studio econo-mico ambientale per la indi-viduazione delle qualità edelle tecniche di raccolta edi prima lavorazione dellacanapa da fibra e la conse-guente realizzazione di unamacchina per la raccolta e

prima trasformazione delprodotto. L’obiettivo princi-pale del Progetto in que-stione è quello di fornireuna risposta all’esigenza diaggiornamento delle mac-chine destinate alla raccoltae prima lavorazione delprodotto per il quale sonoin fase di crescita le richie-ste per l’impiego in vari set-tori industriali. Tale esigen-

za non va ovviamente di-sgiunta da quella più gene-rale di individuazione e dimiglioramento delle culti-var e di ottimizzazione dellatecnica agronomica in rela-zione alle moderne esigen-ze dell’agricoltura e delmondo industriale. Per fa-vorire la redditività e soste-nibilità della coltura dellacanapa va posta attenzione

IL RITORNO DELLA CANAPA • HEMP COMEBACK • IL RITORNO DELLA CANAPA • HEMP COMEBACK

LA RACCOGLITRICE DELLA TONUTTI SPA

La ditta Tonutti di Remanzacco (Udine) in collaborazione con UNACOMA e l’Università di Udine (Dipartimento diScienze e Tecnologie Agrarie) ha sviluppato una nuova macchina per la raccolta della canapa da fibra, esposta in an-teprima ad InnovAction, il salone dedicato all’innovazione che si è svolto ad Udine lo scorso febbraio.

La macchina, della quale torneremo a parlare in maniera dettagliatain uno dei prossimi numeri di “Mondo Macchina”, è già stata messa incampo con ottimi risultati e sono ora in atto alcune importanti modifi-che per renderla idonea anche alla raccolta della canapa coltivata per laproduzione dei semi. Si tratta, in sintesi, di una trincia-falciatrice, lateralee retroversa, con barra falciante da m. 2,20, altezza di taglio a circa 120-140 mm dal suolo, dispositivo affilacoltelli a mola rotante, azionabilecon trattori da 110 a 150 CV. Lo speciale rotore a 1 coltello permette cheil prodotto trinciato sia di dimensioni che variano tra gli 80 e i 100 mm.

TONUTTI SPA’S HARVESTER

Tonutti of Remanzacco near Udine, working with UNACOMA andUdine University’s Department of Agrarian Sciences and Technology,has developed a new machine for harvesting fibre hemp. It was un-

veiled at InnovAction, the industrial fair devoted to innovation on stage at Udine in February. The machine, which will be discussed in greater detail in a future number of Mondo Macchina, has alreadyworked in the field with excellent results. Some important modifications are now being made so that it can alsoharvest hemp seed. It consists of a lateral and back mounted chopper and mower with a 2.20 meter mowing bar,a cutting height of about 120-140 mm from the ground, a rotating grinding wheel to keep the blade sharp, allrunning off a tractor producing 110-150 HP. The special single-blade rotor chops the crop down to a length thatcan vary from 80-100 mm.

As regards harvesting tech-niques, the project decided tostress hemp’s technical and in-dustrial uses, not least becauseof the support received fromFantoni Spa of Osoppo nearUdine, a partner in the projectand a company with a significantexperience of products derivedfrom herbaceous crops to beused in panels. The first step ofprocessing was therefore to beeffected in the field, combiningmowing and ‘swingling’ (separa-tion of fibre from stalks) to turnout a product ready for balingand delivery at the centre for pro-cessing. Some technical and economic is-sues had to be kept in mindwhen working on the design:contained production costs andsale price; correct size for high-way use; technical characteris-tics to ensure economic runningcosts during the harvest; struc-ture and functioning such as touse only the tractor’s PTO; good

anche alla valorizzazione,insieme al prodotto princi-pale, dei sottoprodotti. Inol-tre va considerato il prezio-so contributo che la canapapuò offrire, nell’ambito delsistema colturale, come ri-nettante contro le erbe infe-stanti e miglioratrice dellafertilità del suolo.Per quanto attiene alle tecni-che di raccolta, nel caso spe-cifico del Progetto Sistema2006 si è voluto prediligere lalinea tecnica, anche in consi-derazione dell’apporto forni-to dalla Fantoni spa di Osop-po (Ud), uno dei partner delProgetto,che vanta una note-vole esperienza nell’impiegodei prodotti derivanti dallecolture erbacee nel settoredei pannelli. La macchinaper la raccolta della canapadovrà quindi eseguire unaprima lavorazione, in fase dilavoro già in campo, operan-do un lavoro combinato ditaglio e stigliatura del pro-dotto che sarà successiva-

mente imballatoper conferirlo

poi al cen-tro fisso di

prima lavorazione.Per la progettazione e co-struzione della macchina èdoveroso considerare alcuniaspetti tecnico- economiciquali: costi contenuti di pro-duzione e, di conseguenza,del prezzo di vendita;dimen-sioni massime nel rispettodel codice stradale per il tra-sferimento su strada;caratte-ristiche tecniche che non in-fluenzino troppo l’economiadei costi d’esercizio nel con-testo del raccolto; struttura efunzionamento mediante lasola presa di forza della trat-trice; produttività oraria;possibilità di dotare la mac-china di strutture accessoriein modo semplice e veloce.Si vuole proporre quindi unamacchina raccoglitrice/stri-gliatrice con più funzioni, seulteriormente corredata dastrutture meccaniche acces-sorie, ma rapportata alle ca-pacità lavorative di piccole emedie aziende agricole giàstrutturate dinamicamente(trattrici di medie dimensio-ni, ranghinatore, pressa ecarri attrezzati per il traspor-to di rotoballe su strada).

La fase lavorativa della mac-china raccoglitrice si svilup-perà grazie alla presa di forzadi un trattore in movimentodella potenza di 100-120 CV,ad una scatola di distribuzio-ne per il rinvio del moto e al-l’impiego di distributori edattuatori oleodinamici a dop-pio effetto,destinati a ruotarela macchina di 180° rispetto

54 – MMW n. 4/2007

IL RITORNO DELLA CANAPA • HEMP COMEBACK • IL RITORNO DELLA CANAPA • HEMP COMEBACK

Trattrice Impianto Velocità di Consumo Ettari di raccolto Canapa Rotoballe idraulico avanzamento gasolio per giorno q.li per ha per ha

Tractor with Hydraulic Speed Diesel Hectares harvested Quintals of Bales rotary baler plant consumption per day hemp per ha per ha

120 CV/HP 100 lt/litres 8 km/h 15 lt/h 8 110 48

PRODUTTIVITÀ E CONSUMI TEORICI PRESUNTI NELLA FASE DI RACCOLTA PRODUCTIVITY AND THEORETICAL CONSUMPTION IN HARVESTING

hourly work-rate; easy and quickfitting of accessories, The harvester-cum-swingler shouldthus have several functions if sup-plied with accessories, but still beappropriate for the working capac-ity of dynamically organised smallor medium farms with medium-sized tractors, a side delivery rake,bale press and trailers to carry thebales on the highway.The power will come from thePTO of a tractor on the moveproducing 100-120 HP, with atransmission box and double-ef-fect hydraulic distributors andactuators to turn the machinethrough 180° with respect to thetractor’s forward movement, tomow and then swingle the hempin the field, the machine operat-ing alongside the tractor. The average size of a hemp stemis about 25 mm (it varies accord-ing to the variety), with an aver-age height of 2,400 mm andabout 50 plants per sq.m of culti-vated land. The technical hypoth-esis for the proposed combine isoutlined below.

Mowing

Mowing barAlso called a saw, the bar will berun from the PTO through a uni-versal joint and a transmissionbox. There will be teeth on thebar’s front edge to protect thecutting blade moving betweenthem, and the whole apparatuswill be anchored in sockets atboth ends. Given hemp’s aver-age diameter, the blade will usenormal cutting teeth with 76.2mm between the central axis ofeach. Since the cutting effort willbe fairly heavy, the cutting pointswill have to be heat tempered.

Pick-up ReelThe pick-up reel is designed tobend the crop towards the mow-ing bar and push the cut stemsonto the machine’s conveyor. Itwill consist of steel slats in acylinder, linked by a shaft whichis kept turning by an appropriatetransmission. The slats will haverotating teeth so that they are al-ways vertical as the reel rotates.

all’asse di avanzamento del-la trattrice, per effettuare iltaglio e la stigliatura della ca-napa già in campo (la mac-china opererà a fianco deltrattore).Considerato un diametrodello stelo della canapa paria circa 25 mm (medio a se-conda della varietà), perun’altezza media di 2.400mm ed un numero di 50piante per metro quadro diterreno coltivato, si ipotizzala seguente tecnica di taglio eraccolta del prodotto conuna prima lavorazione già incampo.

Operazione di taglio

Barra falcianteDetta anche sega, costituiscel’apparecchio che taglierà glisteli grazie alla trasmissionecardanica derivante dallapresa di potenza e distribuita

alla macchina mediante unascatola di rinvio. Sarà munitadi una barra portalama prov-vista, sul bordo anteriore, didenti paralama entro i qualiscorrerà la lama, mossa dal-l’apposita trasmissione,e saràsorretta, alla due estremità,da due scarpe. Considerato ildiametro medio della canapada tagliare, la barra falcianteutilizzata sarà a denti norma-li,cioè con distanza tra gli assidei due denti consecutivi(passo) di 76,2 mm. Poiché lalama sarà soggetta ad un di-screto sforzo di taglio, i suoispigoli taglienti dovranno es-sere sottoposti a trattamentotermico (tempra).

Aspo abbattitoreQuesto organo avrà lo scopodi piegare il raccolto verso labarra falciante ed abbatteresul trasportatore della mac-china gli steli recisi della ca-

napa. Sarà formato da tra-verse in acciaio disposte se-condo un cilindro e collegateda bracci ad un albero man-tenuto in rotazione da un’ap-posita trasmissione. Le tra-verse saranno dotate di dentirotanti, in modo da mante-nerle sempre verticali duran-te la rotazione dell’aspo. L’a-spo dovrà essere regolabilein altezza per assecondare ilraccolto delle varietà di cana-pa più o meno alte.

Coclea convogliatricePer facilitare l’imbocco dellacoltura erbacea tagliata ver-so la sezione stigliante, si do-vrà dotare la macchina di unimboccatore rotante, cilin-drico, munito di spatole eli-coidali seghettate. Il diame-tro della coclea trasversale siaggirerà sui 400-500 mm e lavelocità di rotazione sui 250-300 giri al minuto.

MMW n. 4/2007 – 55

IL RITORNO DELLA CANAPA • HEMP COMEBACK • IL RITORNO DELLA CANAPA • HEMP COMEBACK

The reel must be adjustable todifferent working heights accord-ing to whether the hemp varietyto be harvested is tall or short.

Conveyor augurTo help move the cut stems to-wards the swingler, the machinewill be fitted with a rotating, cylin-drical feeder with saw-toothed,spiral paddles. The diameter ofthe transversal augur will about400-500 mm, and it will rotate atabout 250-300 rpm.

SwinglerThis is where the crop will receiveits first processing. A rotating drum will feed the mownhemp into the swingler’s mouthwhere a rotating blade mounted ona drum will start separating out thefibrous part of the stem and cut thewooden part into small pieces. Theswingled material will be expelledby centrifugal force and a fan,passing through an aperture to fallon the ground in an orderly way.Subsequently, long fibres andwood will be put into windrows bya star-wheel windrower, baled by arotary baler and delivered to theproduction centre.

Parte stigliante o scavezzatriceQuesta sarà la parte destina-ta alla prima lavorazione delprodotto in campo. Il tam-buro rotante convoglierà lacanapa tagliata all’internodella bocca stigliante doveun coltello rotante, montatosu un tamburo, inizierà a se-parare la parte fibrosa dallostelo e a tagliare a piccolipezzi la parte legnosa (cana-pulo). Il materiale stigliatosarà espulso, per forza cen-trifuga e tramite una vento-la, dalla bocca stigliante at-traverso un’apposita apertu-ra che farà cadere il prodot-to sul terreno in manieraraccolta.Successivamente il materia-le, fibra lunga e canapulo,sarà messo in andana con

un ranghinatore a ruotestellari, per passare poi allafase d’imballo con rotopres-sa e al conferimento al cen-tro statico di prima lavora-zione del prodotto.

Accessori

La macchina potrà esseredotata di due importantiaccessori: uno per la rac-colta del seme e l’altro pereffettuare l’operazione diimballo della canapa sti-gliata direttamente dopo laraccolta senza depositarlasul terreno.Per quanto riguarda l’appa-recchiatura per la raccoltadel seme, si ipotizza unabarra falciante superiore,posizionata a sbalzo, in

avanti rispetto alla lama fal-ciante dello stelo ed all’a-spo, e regolabile in altezza.Il prodotto sarà raccolto inuna “grondaia” sottostantee convogliato mediante unacoclea ad un crivello consoffiante dove il materialeverrà pulito e depositato inun apposito contenitore. Lapressa, invece, sarà “marsu-piata” nella macchina stes-sa e all’occorrenza le saràdato modo di lavorareaprendola con distributoried attuatori oleodinamiciappropriati. Montando que-sti accessori la macchinaraccoglitrice/strigliatrice/im-ballatrice avrà bisogno diun trattore di almeno 180CV.

Romano Giovanardi

Accessories

Two important accessories couldbe applied to the machine. Onewould harvest hemp seed, andthe other would bale theswingled hemp directly on boardwithout leaving it on the ground.The seed harvester could consistof an upper, adjustable working-height mowing blade offset with re-spect to the pick-up reel and stem-cutting blade. The seeds would becollected in a ‘trough’ underneathand moved back by an augur to asieve with blower where the seedswould be cleaned and deposited inan appropriate hopper.The bale press would piggy-backon the machine and be broughtinto action by opening it up withappropriate hydraulic distributorsand activators. With these acces-sories mounted, the whole com-bine would need a tractor pro-ducing at least 180 HP.

Romano Giovanardi

56 – MMW n. 4/2007

IL RITORNO DELLA CANAPA • HEMP COMEBACK • IL RITORNO DELLA CANAPA • HEMP COMEBACK