Baumwolle

Die rohen Baumwollfasern haften an den Kernen der Baumwollsamen, sind in ihrer Form flach und in sich verwunden. Die Farben der rohen Fasern variieren von Cremig-Weiß bis zu Schmutzig-Grau, je nach Anbaugebiet, Sorte und Güte.
Die wesentlichen Schritte im Verarbeitungsprozess sind nach der Ernte das Entkernen, das Sortieren nach Faserlängen, das Mercesieren, das Spinnen der Garne, das Verzwirnen und schließlich das Verarbeiten zum flächigen Heimtextil.

Anbau und Ernte der Baumwolle

Der Baumwollbusch wächst binnen eines Jahres auf eine Höhe von bis zu 2m und wird aus Gründen der Ertragsmaximierung nach der Ernte gerodet. Vielerorts wird er als natürlicher Dünger auf den Plantagen untergepflügt oder (in ärmeren Gegenden) als Brennholz verwandt. Die Staude zählt zur Gattung der Malvengewächse (lat.: Gossypium) und wird in Plantagen ausschließlich zur Erzeugung von Baumwolle kultiviert.

Die hellgelben bis rosafarbenen Blüten reifen zur Baumwollfrucht, einer Kapsel von der Größe einer Walnuss. Diese springt zur Reifezeit auf und bringt in ihren 3-5 Fächern bis zu 10 einzelne Samenkörner hervor. Von jedem Samenkorn gehen je nach Sorte radial 1.000 bis 7.000 Samenhaare ab – die Baumwollfasern. Diese Fasern dienen dem Samenkorn eigentlich zu seiner Verbreitung durch Luftströmungen über weite Distanzen, ähnlich der Samen des in unseren Breiten angesiedelten Löwenzahn (ugs. Pusteblume). Die Ernte erfolgt durch Herauszupfen der reifen Samen samt Baumwollfaserbüschel aus den aufgeplatzten Kapseln von Hand oder durch maschinelles Heraussaugen. Die handgeernteten Qualitäten sind aufgrund des hohen manuellen Aufwandes mit Blick auf die Materialreinheit und die Fruchtreife wesentlich hochwertiger, da der Baumwollpflücker nur die tatsächlich reifen Faserbüschel aberntet. Seine Ernte enthält weniger Schalenreste und keine überreifen oder verdorbenen Früchte und stellt damit bereits eine erste wichtige Qualitätssicherungskomponente für den folgenden Verarbeitungsprozess dar.

Die Gewinnung der Fasern und Nebenprodukte

Nach der Ernte werden die Fasern bei dem Vorgang des Egrenierens (Entkernens) maschinell von Samenkorn und Kapselresten befreit. Das Samenkorn wird zur Ölgewinnung oder als Saatgut verwendet. Samenschalen werden zu Viehfutter verarbeitet oder als Einstreu für Geflügel genutzt. Die Fasern werden zu Ballen gepresst, verpackt und nach der Klassierung zu Spinnereien transportiert. Unter der Klassierung versteht man die qualitative Bewertung der Baumwolle. Sie folgt den Anforderungen der späteren Nutzung und zieht als Bewertungskriterium die Länge der Fasern, den sog. Stapel, ihre Reinheit, ihre Farbe und ihren Charakter (Reifegrad, Feinheit und Reißfestigkeit) heran. Die Klassierung dient zugleich der Preisfindung wie der Kategorisierung der Fasern zu den verschiedenen Verarbeitungszwecken.

Von der Faser zum Garn – die Baumwollspinnerei

In den Spinnereien werden die Fasern zu Garnen versponnen. Die Norm DIN 60900 bezeichnet als Garne linienförmige Gebilde, die aus textilen Faserstoffen hergestellt sind. Baumwollspinnereien finden sich nur vereinzelt in Europa – sie befinden sich meist nahe der großen Anbaugebiete in Asien und Indien.

Als Vorbereitung zum Spinnen werden die zu einem Garn zu verspinnenden Baumwollballen zusammengestellt, geöffnet und das Fasergut gleichmäßig vermengt.

Die Fasern werden zunächst nach ihrer Länge, dem sog Stapel geordnet. Sie werden dabei unterteilt in die nützlichen Fasern (sog. Spinnfasern) mit einer Stapellänge über 10mm, die später zu Garnen verarbeitet werden und Linter (kürzere Fasern) mit einer Stapellänge von unter 10mm. Die Linter werden als Rohstoff für die Zellulosegewinnung genutzt und später zur Herstellung chemischer Fasern oder Papier verwendet.

Im Verarbeitungsprozess wird das Fasergut mechanisch aufgelockert um es von Verunreinigungen zu befreien und um es bis zur sog. Flocke aufzulösen. Das erzeugte Zwischenprodukt heißt Wickelwatte und dient als Vorlage für die Karde, ein Werkzeug zur Ausrichtung der Fasern in einer Richtung. Bei der Behandlung der Wickelwatte mit der Karde (Kardieren) werden die einzelnen Faserstränge bis zur Einzelfaser aufgelöst, verzogen und weitgehend parallel ausgerichtet. Feine Verunreinigungen und kurze Fasern werden dabei entfernt. Das Ergebnis des Kardierens ist ein feines, durchscheinendes Faserfließ, der Flor. Dieser wird zu einem Kardenband zusammengefasst, das zur Erhöhung seiner Qualität noch gekämmt wird, sofern es aus langstapeligen Fasern besteht. Mehrere Kardenbänder oder Kammzüge werden zum Mischen und erneuten Vergleich zusammengelegt (gedoppelt oder doubliert). Diese sog. Strecke wird zur Erhöhung der Gleichmäßigkeit in der Regel zweimal gedehnt (gestreckt oder verstreckt), wodurch die Fasern abermals in eine Richtung ausgerichtet werden. Das Streckband wird beim Vorspinnen erneut verzogen, leicht gedreht und als sog. Vorgarn auf eine Flyerhülse aufgewickelt. Schließlich wird das Vorgarn durch das Streckwerk auf die gewünschte Garnfeinheit verzogen, verdreht auf eine Hülse gedreht und aufgewunden. Das Feingarn, das auf diese Weise mit einer Ringspinnmaschine hergestellt wird, wird Ringgarn genannt. Als Ringgarne werden nur Garne aus gekämmter Baumwolle bezeichnet. Sind sie aus lediglich kardierter Baumwolle hergestellt, werden sie als kardiertes Garn bezeichnet.

Veredlung der Garne

Das Kämmen

Das Kämmen der Fasern ist ein qualitativ wesentlicher, aber nicht notwendiger Zwischenschritt zur Veredelung der Baumwolle nach dem Kardieren. Beim Kämmen werden die kurzfaserigen Linter und die letzten Reste von Verunreinigungen aus der bereits kardierten Baumwolle ausgekämmt. Die langen Fasern werden weiterhin parallelisiert und dadurch ein noch gleichmäßigeres Garn (sog. Kammgarn) aus möglichst langstapeligen Fasern erzielt. Das gekämmte Garn kann daher noch feiner gesponnen werden, als lediglich kardierte Baumwolle.

Das Mercerisieren

Die rohe Baumwollfaser hat ursprünglich einen flachen, nierenförmigen Querschnitt und ist in sich in Längsrichtung schleifenartig verwunden. Sie verfügt daher über einen sehr geringen Glanz, wobei die längeren Rohfasern etwas stärker glänzen als kurze Fasern. Das Mercerisieren (nach John Mercer, entwickelt 1844 in England) der Baumwolle ist ein Veredelungsvorgang, der die Windungen der Faser ganz oder teilweise glättet, ihr zu einem nahezu runden Querschnitt verhilft und der Faser zu einem seidenartigen, waschechten Glanz verhilft. Dieser Veredelungsprozess beruht im Wesentlichen darauf, die Garne unter Spannung in 20- bis 30-prozentiger Natronlauge gleichmäßig quellen zu lassen. Neben dem edlen Seidenglanz verfügen mercerisierte Baumwollgarne über eine bessere Färbbarkeit, eine höhere Festigkeit, Dehnung, Elastizität und Waschbarkeit. In der feinen Hotellerie kommen daher ausschließlich mercerisierte Baumwollgarne zur Anwendung.

Das Verzwirnen

Die gewonnenen einfachen Garne können durch Zusammendrehen mehrerer Garne zu Glatt- oder Effektzwirnen veredelt werden. Glattzwirne sind einfache, gleichmäßige, glatte und feste Zwirne, wohingegen sich durch die Anwendung bestimmter Techniken und Materialien bei den Effektzwirnen zahlreiche farbliche wie plastische Effekte erzeugen lassen. Ausgedrückt wird die Anzahl der zusammengedrehten Garne im Grad der Verzwirnung. Dies geschieht durch die Fachzahl der Feinheitsangabe (vgl. Feinheit – z.B. die Angabe tex 300(3) meint, dass der Zwirn der Feinheit 300 drei Garne enthält).

Zwirnarten werden nach ihrer Stufigkeit in einfache und mehrfache Zwirne unterschieden. Die Divergenz ist dabei die Häufigkeit bzw. Stufigkeit der Verzwirnung der Spinngarne. Während einstufige Zwirne aus mehreren Spinnfasergarnen in einem Zwirnvorgang miteinander verdreht werden, werden für mehrstufige Zwirne bereits ein- oder mehrstufige Zwirne verwendet. Die Anzahl der verzwirnten Garne wiederum wird durch die Fachzahl der Spinngarne, die Anzahl der Verzwirnungsvorgänge durch die Stufigkeit definiert. Ein dreistufiger, achtfacher Garn wurde demnach aus acht Spinngarnen in drei Stufen versponnen – auf der ersten Stufe je zwei einfache Spinnfasern zu einem Vorzwirn, auf der zweiten Stufe je zwei zweifache Vorzwirne und auf der dritten Stufe je zwei vierfache Vorzwirne zum dreistufigen, achtfachen Gesamtzwirn.

Weben

Webschiffchen

Die Geschichte des Webens ist so alt wie die der Menschheit, seit diese zur Körperbedeckung nicht mehr ausschließlich Tierhäute oder flächige pflanzliche Erzeugnisse wie Rinden und Blätter nutzt.

Gewebe sind nach der DIN 61100 definiert als Flächengebilde aus sich rechtwinklig verkreuzenden Fäden zweier Fadensysteme, Kette und Schuss. Das sich im Gewebe in Längsrichtung befindende System wird dabei als Kette, das quer dazu verlaufende als Schuss bezeichnet. Der Begriff rührt von halbmechanischen Handwebstühlen her, bei denen der Schussfaden im Webschützen oder Weberschiffchen mittels einer Zugvorrichtung durch das Fach geworfen bzw. „geschossen“ wird.

Die ältesten bekannten Webstühle wurden in der Türkei gefunden und waren bereits um 6.000 v.Chr. in Gebrauch. Heutige Webmaschinen sind hoch entwickelte, zentralrechnergesteuerte Präzisionsautomaten, die den gestiegenen hohen Qualitäts- und ständig weiter steigenden Quantitätsanforderungen immer anspruchsvolleren Märkte gerecht werden. Beim Weben sind die Kettfäden meist härter und reißfester gesponnen oder gezwirnt, da von ihnen die Führung und der Halt des Gewebes abhängen. Die leichter gesponnenen, weicheren Schussfäden hingegen verleihen dem Gewebe neben seiner Fülle, seinen Griff und ein Motiv. Im Unterschied zu Gewirken und Gestricken schützen die dichteren Gewebe besser vor Wind, sind robuster und formstabiler.