El mercado del cáñamo industrial en 2019 alcanzó los 5.000 millones de dólares a nivel mundial, según un informe de Brandessence Market Research. Se espera que el mercado se multiplique por más de siete para 2026 hasta alcanzar los 36.000 millones de dólares en todo el mundo. Esto supone una tasa de crecimiento compuesto del 34% anual. Debido al crecimiento astronómico de este mercado, los fabricantes de productos de cáñamo deben buscar formas de aumentar la eficiencia y la producción, incluida la introducción de equipos de procesamiento de cáñamo personalizados.
Procesamiento de la fibra, el aceite y las semillas de cáñamo
La versatilidad del cáñamo y la reciente reintroducción de la planta como cultivo comercial están impulsando el rápido crecimiento de este sector. El creciente número de aplicaciones para las que se puede utilizar la fibra, el aceite y las semillas del cáñamo lo convierten en un producto especialmente valioso. Entre los usos del cáñamo industrial se encuentran los textiles, los alimentos, las bebidas, los productos farmacéuticos, nutracéuticosproteínas en polvo, materiales de construcción, camas para animales e incluso productos de cuidado personal.
Procesamiento de la fibra de cáñamo
Las fibras del exterior de la planta de cáñamo son las que se procesan. Estas fibras de cáñamo pueden sustituir a otras fibras y resinas, y su creciente uso en la fabricación de todo tipo de productos ayuda a determinar cómo se procesan las fibras de cáñamo. Aunque la necesidad de productos químicos en el procesamiento de la fibra de cáñamo es limitada, implica varios pasos para obtener un producto viable.
Los pasos para el procesamiento de la fibra de cáñamo incluyen:
- Elenriado utiliza la humedad y los microbios para romper los tallos del cáñamo separando los enlaces químicos que los mantienen unidos. Hay tres tipos generales de enriamiento, aunque los dos últimos requieren una instalación especial.
Estos métodos son: - Elenriamiento en el campo consiste en extender el cáñamo cosechado en los campos durante 4-6 semanas, donde las bacterias descomponen la capa exterior, aunque este método produce fibras de peor calidad.
- Elenriamiento al agua consiste en saturar los tallos secos de cáñamo en agua impregnada de bacterias para ablandar su capa exterior, lo que produce fibras de mayor calidad; una subcategoría de este método de procesamiento de la fibra de cáñamo se conoce como doble enriamiento, que requiere el secado de los tallos durante unos meses pero da lugar a fibras de muy alta calidad.
- Elenriamiento químico utiliza ácidos y distintas enzimas que descomponen las fibras del líber, hervidas en una mezcla que suele contener productos químicos como ácido clorhídrico, ácido oxálico, cloruro de sodio, hidróxido de sodio y sulfito de sodio; este método es más rápido pero más caro.
- La decorticación elimina el interior leñoso de la planta de cáñamo, separando estas fibras de cáñamo de las fibras exteriores más blandas, haciéndola pasar por rodillos estriados. Esto rompe el cañamón en pequeños trozos mediante un decorticador, una máquina diseñada para este fin. El resto de la vara se suele golpear mecánicamente, aunque las técnicas modernas, menos duras, utilizan el vapor o la rotura por ultrasonidos.
- El ensacado consiste en peinar el tallo para eliminar las fibras de cáñamo más cortas y de tamaño medio. Una maquinaria especial de corte reduce la longitud de las fibras al tiempo que elimina y alinea las partículas de madera.
- Parahilar el cáñamo es necesario tratar primero las fibras pasándolas por un recipiente con agua caliente. Normalmente, el procesamiento de la fibra de cáñamo implica el hilado en húmedo, que separa aún más las fibras al ablandar la pectina. Otro método conocido como hilado en seco es menos costoso, pero da lugar a fibras más gruesas.
- Elembolsado de las fibras de cáñamo durante el procesamiento facilita el transporte y permite el almacenamiento a largo plazo. Las balas más grandes y redondas se secan mejor, ya que no están tan apretadas como las balas cuadradas. Las balas deben almacenarse en condiciones secas, ya que el exceso de humedad provoca la aparición de moho, mientras que el envoltorio de cuerda o red de plástico las protege aún más.
Con una resistencia a la tracción dos veces superior a la del algodón, las fibras de cáñamo son útiles para diversos productos de consumo e industriales.
Usos de la fibra de cáñamo
El procesamiento de la fibra de cáñamo da como resultado un material fuerte y duradero que suele utilizarse para fabricar tejidos o diversos tipos de cordaje. Como el tejido de cáñamo no se blanquea con facilidad, no suele teñirse. Sin embargo, algunos métodos de procesamiento de la fibra de cáñamo dan como resultado un tejido blanquecino y brillante, similar al lino.
Entre los productos derivados de la fibra de cáñamo se encuentran:
- Bioplásticos biodegradables y reciclables.
- Tejidos de mezcla con mayores propiedades antimicrobianas e hipoalergénicas, así como una mayor protección contra los rayos UV y una mayor durabilidad.
- Materiales de construcción y aislamiento.
- Tejidos gruesos como la arpillera y la lona.
- Cuerdas como el cable, la cuerda, el aparejo de barco, el cordel, el hilo o el cordel.
- Piezas ligeras para automóviles.
- Papel con mayor resistencia al desgarro.
- Zapatos cómodos, resistentes y más baratos que los de piel.
- Esponjas sintéticas.
Un material compuesto llamado "hormigón de cáñamo" se utiliza de forma similar al hormigón para aplicaciones de construcción que no requieren propiedades de carga. Menos caras que la madera, las fibras de cáñamo procesadas a partir de las partes leñosas de la planta pueden convertirse en "tablero de cáñamo", un tipo de tablero de fibras. Las fibras de cáñamo también se utilizan en lugar del aislamiento de fibra de vidrio en los edificios. En lo que respecta a la fibra de cáñamo, el procesamiento puede incluso hacer que los "residuos" del cáñamo sean utilizables, como el prensado del polvo o las partículas de cáñamo en pellets para combustible o para añadir nutrientes al suelo.
Procesamiento del aceite de cáñamo
Para fabricar aceite de semillas de cáñamo comercialmente, las semillas de cáñamo maduras se prensan en frío de forma muy parecida a la del aceite de oliva.
La producción de aceite de cáñamo pasa por el siguiente proceso:
- Desgranar y retirar la cáscara exterior de las semillas.
- Limpie las semillas para eliminar la materia de las hojas, la suciedad y otras contaminaciones.
- Cargar las semillas en las tolvas que se vacían en los sucesivos cabezales de la prensa de expulsión en frío.
- Extraer el aceite mediante la extrusión de la semilla en una torta de cáñamo, que separa los sólidos del aceite.
- La fricción que se produce al prensar las semillas eleva la temperatura hasta los 40˚C (104˚F), lo que se mitiga con los cabezales fríos.
- El aceite de semilla de cáñamo fresco se escurre a través de los agujeros del cilindro de la prensa, enfriándose rápidamente a 90˚F (32˚C) o menos.
- Cuando el aceite llega al depósito de retención, las temperaturas caen por debajo de los 20˚C (68˚F)
- El aceite de semilla de cáñamo fresco pasa por un filtro de acero inoxidable que elimina los sólidos en suspensión.
- Este aceite se vacía en un depósito de almacenamiento.
- En el depósito, el gas nitrógeno se hace pasar por el petróleo, eliminando las moléculas de oxígeno en suspensión.
- A continuación, el aceite de semillas de cáñamo se envasa en botellas, bidones, jarras, cubos u otros recipientes en un entorno libre de oxígeno.
Otro tipo de aceite de cáñamo se elabora a partir de las flores, las hojas y los tallos de la planta, llamado aceite de CBD, ya que contiene el compuesto terapéutico cannabidiol, abreviado como CBD. Este aceite puede ingerirse o utilizarse de forma tópica.
El aceite de CBD se extrae normalmente mediante una de estas técnicas:
- Laextracción de etanol consiste en remojar las plantas en alcohol de grano para liberar los cannabinoides.
- Laextracción con dióxido de carbono utiliza este gas en una forma condensada y superenfriada para aislar los cannabinoides sin dejar ningún tipo de contaminante o producto químico; requiere más equipo pero resulta en un producto final más potente y seguro.
- Laextracción de aceite cocina y calienta la planta en un aceite portador para liberar los cannabinoides necesarios.
El aceite de semilla de cáñamo puede utilizarse como aceite portador con el método de extracción de aceite.
Usos de los aceites de cáñamo
Los aminoácidos, los ácidos grasos esenciales, los minerales y las vitaminas de los aceites de cáñamo, que pueden tomarse por vía oral o aplicarse por vía tópica, aportan numerosos beneficios para la salud. Aceites de cáñamo Pueden utilizarse para:
- Disminuye considerablemente los niveles de colesterol total y "malo", reduciendo el riesgo de enfermedades cardíacas, hipertensión arterial y accidentes cerebrovasculares.
- Inhibición del crecimiento bacteriano.
- Reducción de la presión arterial para los hipertensos.
- Reducir los síntomas emocionales y físicos del SPM (síndrome premenstrual).
- Aliviar los síntomas de las enfermedades inflamatorias, como el síndrome del intestino irritable, la esclerosis múltiple y la artritis reumatoide.
- Fortalecimiento de la piel para resistir las infecciones.
- Tratar afecciones de la piel como el acné, el eczema y la psoriasis.
El aceite de semillas de cáñamo puede mezclarse con aderezos para ensaladas o en otros alimentos y consumirse solo o en lugar de aceite de oliva u otro aceite de cocina.
Procesamiento de semillas de cáñamo
Sólo las plantas hembras producen semillas, a la vez que son las que mejor funcionan para el procesamiento del aceite y la fibra de cáñamo, ya que contienen más aceites y fibras que las plantas macho. Sin embargo, para producir las semillas necesarias para el aceite de semilla de cáñamo, o para producir semillas para otros fines, se requiere que las plantas macho estén dispersas en medio del cultivo de cáñamo. Sin su polen, las flores de cáñamo se quedan sin semillas.
La recuperación de las semillas de cáñamo de las plantas es un proceso relativamente sencillo que implica técnicas que incluyen el cribado mecánico, la clasificación y la separación por gravedad. Cada uno de estos métodos puede utilizarse por separado o conjuntamente. Cuando se producen para la alimentación, las semillas también se someten a un proceso de descascarillado para separar sus cáscaras y aceites exteriores.
Para separar las semillas, primero hay que trillarlas, lo que elimina y separa las semillas de cáñamo de las cáscaras. La mayoría de las trilladoras mecánicas pueden manejar plantas enteras o flores de cáñamo más pequeñas llenas de semillas. A continuación, este material pasa por varios tamices para eliminar el polvo y los residuos. En algunos casos, una clasificadora de semillas de cáñamo separa las semillas por tamaño, asignando diferentes tamaños según la aplicación. Para ciertas aplicaciones, la clasificación por aire también puede ser apropiada.
Usos de las semillas de cáñamo
Las semillas de cáñamo son valiosas por sí mismas, no sólo por el aceite de semillas de cáñamo, y pueden consumirse por sí solas como alimento. El saldo de sólidos tras la extracción del aceite de semillas de cáñamo es la torta de cáñamo, con la que se elaboran otros productos como harinas o polvos. Algunas investigaciones lo han considerado incluso como un aditivo para la carne o sustituto de la proteína de la carne.
Las aplicaciones de las semillas de cáñamo incluyen:
- Alimentación animal
- Suplementos dietéticos
- Para los futuros cultivos de cáñamo
- Mantequilla de cáñamo hecha con semillas de cáñamo enteras
- Harina de cáñamo hecha con torta de cáñamo
- Polvo de proteína de cáñamo hecho de torta de cáñamo
- Tradicionalmente utilizado en las semillas para pájaros
Las semillas de cáñamo son muy nutritivas por sí mismas. Contienen aminoácidos, incluyendo nueve tipos que el cuerpo no puede producir. Una tercera proteína hace que las semillas de cáñamo sean una fuente completa de este nutriente utilizado para la reparación y la salud de los músculos y los tejidos. También tienen amplias cantidades de omega 3 y 6; ambos se consideran grasas buenas, y hierro, magnesio, fósforo, vitamina A, vitamina E y zinc.
Equipo de procesamiento de cáñamo de Prater Industries
Prater Industries fabrica una amplia variedad de equipos de procesamiento de cáñamo adaptados a aplicaciones específicas y a las necesidades de los clientes. Estos incluyen varios cribas de cubiertarompedores de terrones, molinos de martillo, válvulas de esclusa y alimentadores.
Breves descripciones del equipo de procesamiento de cáñamo de Prater:
- Las cribas de cubierta vibratoria se utilizan para eliminar los tallos, separar las partículas de cáñamo y el exceso de líquido del material vegetal húmedo, además de eliminar el polvo de cáñamo finamente molido, las partículas de gran tamaño y las sustancias extrañas de la línea de producción.
- Rotura de bultors se utilizan para romper la materia vegetal aglomerada o densificada, como las balas de cáñamo compactadas, antes de la extracción de aceite de cáñamo, reduciendo la materia vegetal en partículas más pequeñas y mejorando el flujo de cáñamo a lo largo de la línea de producción.
- Molinos de martillos funcionan bien para las líneas de producción de alta capacidad, ofreciendo un medio eficaz para moler el cáñamo hasta obtener distribuciones de tamaño de partícula uniformes antes de extraer los aceites; estos molinos también cuentan con un diseño de criba completa que mejora la calidad del producto final, prolonga los ciclos de vida del equipo y aumenta el rendimiento.
- Modelo de esclusa de Praters están diseñados para facilitar el transporte neumático de cáñamo a lo largo de la línea de producción, con capacidades que permiten su uso en válvulas rotativas existentes que han sido readaptadas y para aplicaciones bajas con poca altura.
- Molinos clasificadores de aire se utilizan para moler harina de proteína de cáñamo desgrasada.
Prater también fabrica una variedad de molinos, clasificadores de aire, esclusas rotativas, trituradoras finas y otros equipos de procesamiento de cáñamo personalizados para cumplir con ciertos criterios y trabajar fácilmente en múltiples aplicaciones.
