Baumwollspinnerei

mini|Gebäude der ersten Baumwollspinnerei auf dem europäischen Kontinent (von 1797) in Ratingen – seit 1996 Industriemuseum Baumwollspinnerei wird definiert als Tätigkeit, durch die Baumwollfäden entstehen Betrieb, in dem Baumwollgarn hergestellt wird Industriezweig, in dem als wirtschaftliche Tätigkeit Baumwolle versponnen wird

Geschichte der Baumwollspinnerei Das älteste Baumwollgewebe, vor etwa 8000 Jahren hergestellt, wurde in Peru gefunden. Im 4. Jahrhundert v. Chr. wurde Baumwolle aus Indien als Luxusgut gehandelt, in arabischen Ländern wurden jedoch später Baumwollgewebe auch zur Alltagskleidung verwendet. In Europa hat man zwischen dem 10. und 13. Jahrhundert angefangen, Baumwolle mit Leinen zu mischen, Reines Baumwollgewebe konnte man bis etwa Mitte des 18. Jahrhunderts nur in Indien herstellen.William Bernstein: A Splendid Exchange – How Trade shaped the World. Atlantic Books, London 2009, ISBN 978-1-84354-803-4. Besonders bekanntes Gewebe war Fustian.

Garn wurde in Europa mit Hilfe von einfachen Geräten hergestellt. Baumwolle kam ungereinigt (aus Indien oder von den Karibikinseln), wurde erst im Seifenwasser gewaschen, geölt und kardiert, das heißt durch ein Handgerät mit Eisenzähnchen gezogen. Mehrere Fasernbänder von der Handkarde wurden zusammengelegt und am Spinnrad zu einer Art Vorgarn verarbeitet, aus dem dann Garn gesponnen wurde. Das Garnspinnen wurde meistens als Heimarbeit ausschließlich von Frauen und Kindern durchgeführt.

In den 1760er Jahren wurde Spinning Jenny erfunden, eine handgetriebene Vorrichtung mit mehreren Spinnspindeln, die man als erste Spinnmaschine bezeichnet. 1769 hat Richard Arkwright seine Waterframe zum Patent angemeldet, erste Spinnmaschine, die ohne Menschenkraft laufen konnte. Zwei Jahre später hat Arkwright in Cromford die weltweit erste industrielle Baumwollspinnerei bauen lassen. Im fünfstöckigen Bau hat er neben seinen Waterframes später auch seine Neuerfindung Deckelkarden aufstellen lassen. Energie für den Maschinenantrieb kam vom Mühlenrad am nahen Bach. 1793 hat Amerikaner Whitney die Entkörnungsmaschine für Baumwolle erfunden. mini|Spindeln an der Rinspinnmaschine – Recheneinheit für die Produktionskapazität der Spinnerei Crompton Cotton Mill wurde zum Vorbild für den Bau von vielen weiteren Betrieben. So entstanden bis 1800 in der Region Manchester mehr als 40 Baumwollspinnereien.

In den 1830er Jahren gingen die ersten Selfaktoren und Ringspinnmaschinen in Betrieb. Die maschinelle Garnproduktion brachte eine ungefähr 300fache Produktivitätserhöhung gegenüber der manuellen Fertigung. Der Wert der produzierten Baumwollwaren hat sich z. B. in England von 0,6 Millionen £ in 1770 auf 38,9 Millionen £ in 1870 erhöht.

Im 20. Jahrhundert hat man mit der Produktion von Baumwollmischgarnen angefangen (in den 30er Jahren mit dem Beimischen von Viskosefasern, in den 50er Jahren mit Polyester und anderen Synthetiks). In der 2. Dekade des 21. Jahrhunderts bestehen Baumwollgarne durchschnittlich aus etwa 50 % Kunstfasern.

1967 wurde die erste Rotorgarn-Spinnerei eröffnet, 2003 kam die erste Air-Jet-Spinnmaschine in den Industriebetrieb.Gries, Veit, Wulfhosrst: Textile Fertigungsverfahren, Carl Hanser Verlag München, 2019, ISBN 978-3-446-45866-6 In der 2. Dekade des 20. Jahrhunderts beteiligten sich an der jährlichen Produktion der Baumwollgarne: Ringspinn- mit 30, Rotor- mit 15 und Air-Jetgarne mit 1 Million Tonnen.

Zu Ende des 20. Jahrhunderts haben sich die Bedingungen zum Betreiben der Baumwollspinnerei in Ländern mit höherem Lohnniveau deutlich verschlechtert. In Europa gibt’s es die Baumwollgarnproduktion kaum noch, in der 3. Dekade des 21. Jahrhunderts sind mehr als 80 % der Produktionskapazität in Südostasien installiert.

2023 waren weltweit in den Baumwollspinnereien installiert: 232 Millionen Ringspinn-Spindeln, 9,7 Millionen Rotor-Spinnstellen und 637 000 Air-Jet-Spinnstellen.

2025 erreichte die weltweite Baumwollgarnproduktion den Wert von 33,4 Milliarden USD.

Herstellungsverfahren in der Baumwollspinnerei Gängige reine Baumwoll- und Baumwollmischgarne werden nach folgendem Schema hergestellt:

Teile der Produktionslinie Die erste Stufe, für alle Baumwoll- und Baumwollmischgarne, ist eine kontinuierliche Produktionslinie, die aus einem Flockenöffner, 2–3 Reinigungsmaschinen, 2–3 Mischmaschinen und 10–12 Karden besteht. Alle Maschinen sind miteinander durch eine Rohrleitung verbunden, die Zusammensetzung der Linie lässt sich leicht dem verarbeitenden Material (unterschiedliche Baumwollen, Kunstfasern) anpassen. Dem Flockenöffner kann man bis etwa 12 Tonnen Baumwoll- oder Kunstfaserballen vorlegen, von den Karden wird ein Faserband (4–12 g/m) mit elektronisch regulierter Gleichmäßigkeit in Transportbehältern (Kannen) abgeliefert. An der Strecke werden in zwei Passagen mehrere Faserbänder zusammengelegt und verfeinert. Falls Mischgarn hergestellt wird, laufen an der ersten Streckpassage Baumwoll- und Kunstfaserbänder zusammen. Die Kämmerei besteht aus Bandwickelmaschine, Kehrstrecke (bis 400 kg/Std.) und 4–6 Kämmmaschinen (bis 100 kg/Std. pro Machine). Aus 16–20 Faserbändern wird Vlies hergestellt und aufgewickelt, 8 Wickel werden doubliert und zu den Kämmmaschinen automatisch transportiert. Kämmmaschine beseitigt 8–25 % kurze Fasern und liefert Faserband (3–6 g/m). 8–10 Bänder werden an der nachfolgenden Strecke doubliert und verzogen. Am Flyer werden Faserbänder bis 33fach verzogen, zum Vorgarn (0,03–0,3 g/m) gedreht und auf eine Plastikhülse zur Spule gewunden. Eine Maschine mit z. B. 252 Spinnstellen/Spindeln kann bis ca. 650 kg/Std. Vorgarn produzieren. Volle Spulen können mit einer Vorrichtung automatisch abgezogen werden. An der Rinspinnmaschine wird das Vorgarn bis 100fach verfeinert, zur drehenden Spindel mit Hülse geführt, dabei durch die Drehung verfestigt und auf eine Hülse (als Kops) aufgewunden. Maschinen mit 144 bis 1874 Spindeln erreichen bis 28 000 Spindeldrehungen und Garnlieferung bis 40 m/min. Volle Kopse werden mit einem Automaten für leere Hülsen gewechselt. An der Spulmaschine wird das Ringspinngarn von mehreren Kopsen auf eine Kreuzspule aufgespult und dabei auf Dick-, Dünnstellen und Unreinheiten kontrolliert. Die Spulmaschine arbeitet vollautomatisch, Kopse werden per Transportband gebracht. Die Spulgeschwindigkeit kann 1500 m/Min. erreichen. An den Rotor-Spinnmaschinen wird das Faserband durch eine Auflösewalze ausgekämmt, vereinzelte Fasern durch Luftstrom zur Rotorwand geführt. In der Rille des Rotors rotiert das Ende vom fertigen Garn, an dem einzelne Fasern angebunden und Garn kontinuierlich abgezogen wird. Der Rotor kann bis 200 000 Umdrehungen und die Garnlieferung bis 300 m/min erreichen. Die Arbeit der Air-Jet-Maschinen ist im Artikel Luftspinnverfahren beschrieben. Die Garnliefergeschwindigkeit beträgt maximal 550 m/min.Gries/Veit/Wulfhosrst: Textile Fertigungsverfahren, Carl Hanser Verlag München 2019, ISBN 978-3-446-45866-6

Ausstattung der Baumwollspinnerei Neben den Produktionsmaschinen gehört zur Baumwollspinnerei insbesondere: Lager für Baumwoll- und Kunstfaserballen. Umfang der Vorratshaltung ist abhängig insbesondere von den Lieferkonditionen und Materialzusammensetzung der Rohstoffe, Umfang der Garnproduktion. Die Produktionsräume müssen unbedingt mit einer Klimaanlage ausgestattet sein, die für jede Abteilung vor allem eine bestimmte relative Luftfeuchtigkeit garantiert. Zur Ausstattung gehört ein Labor mit Geräten für regelmäßige Qualitätsprüfungen, Werkstätten für kleine Maschinenreparaturen und Instandhaltung. Garnpackerei muss in getrennten Räumen untergebracht werde. Garnspulen werden vorwiegend in Pappkartons gepackt, manchmal auch in Containern. Einzelne Technologien unterscheiden sich im Bedarf am Rohmaterial, Personal und Energie. Besonders deutlich ist de Unterschied zwischen Ländern mit hohem und niedrigem Lohnniveau. Zum Beispiel ein Ringgarn 20 tex wird (2023) für durchschnittlich für 1,65 USD/kg gefertigt. Die Fertigung vom gleichen Garn kostet in Italien 2,85 und in Vietnam 1,19 USD/kg. Die Lohnkosten betragen in Italien ca. 1 USD, in Ägypten oder Indonesien 0,10 USD/kg.

Literatur

Rathinamoorthy/Surjit/Vardhini: Handbook of Textile and Apparel Costing, CRC Press 2024, ISBN 978-1-032-62989-6.

Weblinks

Brent D. Glass: Cotton Mills. Eintrag in NCpedia, 2013, zuletzt aktualisiert im Januar 2006.

Einzelnachweise

Kategorie:Textil- und Bekleidungsindustrie