HEMP FIBRE FOR HIGH-QUALITY APPLICATIONS

European hemp fibres are the only natural fibre with an established sustainability certification. Hemp fibre quality is affected by genotype, agronomic techniques, harvest time and retting method. The main objective of this thesis is to outline the agronomic and post-harvest practices for improved fibre extraction and fibre quality, with special attention to multipurpose hemp production delaying the harvest from the flowering stage until seed ripening is complete. Planting density and nitrogen fertilization trials and variety trials were conducted in contrasting environments in Europe. Stems were decorticated following a standardised procedure and longitudinal hemp line for textile and high-added values application was compared with lab-scaled decortication. Impregnated fibre bundle tests were carried out with hemp hackled fibre bundles to compare composites and back-calculated fibre properties between genotypes, harvest times and retting methods. Results of this investigation suggest that i) optimum plant density and nitrogen fertilization are between 90 and 150 plants m-2 and 30 and 60 Kg N ha-1 respectively; ii) new yellow stemmed varieties are characterized by high decortication efficiency and relative high cleanness of the extracted fibre and iii) long hemp fibre, having properties comparable to those of flax, proved to be suitable for high-tech composites applications.

La fibra di canapa europea è l'unica fibra naturale con una certificazione di sostenibilità. La qualità della fibra è influenzata principalmente da genotipo, tecniche agronomiche, epoca di raccolta e metodo di macerazione. L'obiettivo principale della tesi è delineare le pratiche agronomiche e di post-raccolta per migliorare l'estrazione e la qualità della fibra, con particolare attenzione alla produzione di canapa multiuso ritardando la raccolta fino alla maturazione dei semi. Le prove di densità, fertilizzazione azotata e varietali sono state condotte in differenti ambienti Europei. La procedura di decorticazione standardizzata è stata confrontata con la linea longitudinale di estrazione della fibra per applicazioni di alto valore aggiunto. I test su bio-compositi di canapa sono stati effettuati con fibra pettinata per confrontarne le proprietà tra genotipi, epoca di raccolta e metodi di macerazione. I risultati di questa indagine suggeriscono che i) la densità di semina e la concimazione azotata ottimale sono tra 90-150 piante m-2 e 30-60 kg N ha-1; ii) le nuove varietà dallo stelo giallo presentano un'alta efficienza di decorticazione e una ridotta contaminazione da canapulo nella fibra, iii) la fibra di canapa, con proprietà comparabili a quelle del lino, si è dimostrata adatta per applicazioni in compositi di alto valore.