— Textile Faserstoffe

Stoffkunde

Wir erklären die Herkunft und Verarbeitung textiler Faserstoffe

Baumwolle

Durch den wachsenden Wohlstand in den Industrieländern und die stark zunehmende Weltbevölkerung ist der Bedarf an Textilien stark gestiegen. Anbau- und Weideflächen für Naturfasern sind begrenzt, weshalb Chemiefasern eine immer größere Rolle spielen. In den letzten Jahren wächst aber auch der Anteil von Fasern aus Recyclingquellen oder Abfällen der Ernte von Pflanzen zur Nahrungsmittelgewinnung stetig.

Textilien aus Baumwolle verwenden die Menschen schon mehr als 5000 Jahre. In Mexiko und Pakistan entdeckte man Baumwollkapseln, Schnüre und Stoffe aus der Zeit vor 5000 v. Chr. Auch die griechische Mode kannte Baumwollstoffe. Nachdem arabische Händler die Baumwolle um 1000 n. Chr. in Europa bekannt machten spielte sie aber noch eine sehr lange Zeit eine untergeordnete Rolle gegenüber Wolle und Leinen. Um 1700 begann der Baumwollanbau (aus indischem Saatgut) in Nordamerika im großen Umfang. Das hatte wachsende Importe amerikanischer Baumwolle in Deutschland zur Folge, 1721 wurde von König Friedrich Wilhelm das Tragen von Baumwollgeweben verboten, um dem zu begegnen. Die Erfindungen von Spinn-, mechanische Web und Entkörnungsmaschine verhalf der Baumwolle Ende des 18. Jhs. endgültig zum Durchbruch. Daraufhin stieg die Baumwollproduktion weltweit steil an und schon Anfang des 19. Jhs. betrug der Anteil von Textilien aus Baumwolle am Weltmarkt bereits 80%.

Die Baumwolle gehört zu der Familie der Malvengewächse. Die Pflanze erreicht je nach Ambau- und Umweltbedingungen eine Höhe 25 cm bis über 2m. Sie wird vor allem als einjährige Strauchpflanze gezogen. Die Pflanze benötigt bei der Aussaat und während des Wachstums viel Wasser und im Reifestadium viel Wärme. Wegen diesen Gründen befindet sich der Baumwollgürtel in den tropischen und suptropischen Regionen der Erde. Nach der Blüte verwandelt sich der im Kelch sitzende Fruchtknoten zu einer Kapsel, die aufspringt und aus der die Samenhaare herausquellen.

Die Anbaumethoden unterscheidet sich bei der Baumwolle je nach Region sehr stark. Während in gut entwickelten Gegenden oft Maschinen zur Ernte der Baumwolle zum Einsatz kommen wird in vielen Regionen auf der Welt immer noch mit der Hand geerntet. Die Ernte mit der Hand hat dabei einige Vorteile: es werden nur die wirklich reifen Büschel geerntet. Die Erntemaschinen sind nicht in der Lage, reife Faserbüschel von dürren Blättern und Teilen der Kapsel zu separieren. Im Anschluss werden die Faserbüschel getrocknet und von den Samen getrennt. 100 kg Saatbaumwolle ergeben ca. 35 kg Fasern, 62 kg Samen und 3 kg Abfall.

Baumwolle wird in sehr vielen unterschiedlichen Sorten angebaut. Die weltweit meist angebaute Sorte ist die Upland-Baumwolle. Sehr hochwertige Sorten sind Sea Island Baumwolle aus den USA oder die Pima-Baumwolle aus Peru. Sie werden allerdings auch in viel geringeren Mengen angebaut.

Leinen

Flachs ist schon eine sehr alte Kulturpflanze. Sie wird schon seit ca. 5000 Jahren im orientalischen Raum angebaut, um daraus Leinen herzustellen. Mumien wurden im alten Ägypten schon mit Leinen eingehüllt und sie sich bis heute ihr hohes Ansehen als Naturprodukt bewahrt. Flachs macht ca. 1,5% der weltweiten Faserproduktion aus. Flachs wird in rund 20 Ländern angebaut, die wichtigsten Erzeuger sind China, Russland, die Ukraine und Frankreich. Auch in Deutschland gibt es Bemühungen, die Pflanze wieder zu kultivieren. Der Flachs ist eine einjährige Pflanze, deren Stengel zur Gewinnung der Leinenfasern verwendet werden. Die Pflanze ist nicht sehr anspruchsvoll und gedeiht sehr gut im gemäßigten Klima, besonders der Anbau in Küstenregionen bringt sehr hochwertige Leinenfasern hervor. Neben der Fasergewinnung zur Herstellung von Textilien wird Flachs auch zur Erzeugung von Leinöl kultiviert.

Raufen nennt man das herausreißen der Pflanzen samt Wurzeln, Riffeln das Trennen der Stengel von den Leinsamen. Das Rösten und Rotten bewirkt das Zersetzen der Kittsubstanzen in den Pflanzenstengeln, um später die Einzelnen Fasern besser herauslösen zu können. Beim Brechen und Schwingen werden die Fasern von Holzbestandteilen getrennt, um anschließend beim Hecheln (Auskämmen) zu spinnbaren Faserbündeln verarbeitet zu werden.

Leinengewebe sind im Vergleich zu Baumwolle dunkler und fester. Sie fühlen sich härter und weniger geschmeidig an. Die Fasern sind glatt und daraus hergestellte Gewebe haben wenig Lufteinschlüsse. Dadurch besitzt Leinen nur eine geringe Wärmeisolierung. Zusätzlich nimmt Leinen Feuchtigkeit sehr gut auf und gibt sie auch rasch wieder ab. Deshalb sind Stoffe aus Leinenfasern sehr gut geeignet für die Bekleidung für den Sommer. Leinenstoffe haben die geringste Dehnbarkeit aller Bekleidungsfasern.

Wollstoffe

Wolle wird schon seit tausenden Jahren vor Christus für die Herstellung von Wollfilzen verwendet. Die Entwicklung von Schneidewerkzeugen beschleunigte dessen Verbreitung. Im 14. Jahrhundert wurde in Spanien das Schaf mit der feinsten Wolle gezüchtet: das Merinoschaf. Heute beträgt die Menge der aus Schafswolle gewonnen Fasern weltweit etwa 3% der gesamten Fasergewinnung für textile Erzeugnisse. Die meisten Schurwolle wird in Australien, Neuseeland und den ehemaligen Gebieten der Sowjetunion erzeugt.

Die Schafe werden heute mit elektrischen Scheren geschoren, wobei darauf geachtet wird, das das sogenannte Wollvlies in einem Stück bleibt. Im Anschluss wird das Wollvlies begutachtet und in eine von vier Qualitäts-Kategorien eingeteilt. Dabei spielen Feinheit, Kräuselung, Faserlänge, Verunreinigungen und Farbe eine Rolle. Bei australischen Schafen wiegt ein Vlies im Durchschnitt 4,5kg. Knapp die Hälfte davon sind Wollfett und Verunreinigungen. Das Vlies wird schonend gewaschen, um Wollfett und Schmutz zu entfernen. Im Anschluss werden Wollfasern zu Garnen versponnen.

Seide

Ursprünglich wurde Seide ausschließlich in Südostasien produziert, seit ca. 550 n Chr. wird Seide aber auch in anderen Regionen auf der Welt hergestellt. Allerdings beschränkt sich die Möglichkeit der Zucht von Seidenraupen auf wärmere Gebiete, in denen Maulbeerbäume gedeihen. Nachdem schlüpfen des Maulbeerspinners ernährt sich dieser 30 Tage lang von den Blättern des Maulbeerbaums, bevor er sich verpuppt. Aus einer Spinnwarze spinnt dieser die Seidenflüssigkeit ( Fibroin ) drei Tage zu einem Taubenei großen Kokon. Dabei spinnt der Maulbeerspinner einen 3000m langen Doppelfaden.

Chemiefasern

Den Beginn des 20. Jahrhunderts kann man als den Beginn der Chemiefaserproduktion bezeichnen. Den Wunsch, teure Seide durch eine günstigere Alternative zu ersetzen förderte die Entwicklung von Chemiefasern ab ca. Mitte des 19. Jhds. Verschiedene Verfahren zur Herstellung (Viskoseverfahren, Acetatverfahren, Kupferoxid-Ammoniak-Verfahren, Lösemittelverfahren) von Chemiefasern wurden aber erst um 1900 marktreif. Gerade zu revolutionierend wirkten sich die neuen Kunstfasern auf den Bereich der Damenwäsche aus - Kunstseidenstrümpfe und geschmeidig weiche, elastische Unterwäsche waren sehr gefragt.

Man unterscheidet im wesentlichen zwei Arten von Chemiefasern - die zellulosischen Chemiefasern und die synthetischen Chemiefasern. Zellulosische Chemiefasern werden wie der Name schon vermuten lässt aus pflanzlicher Zellulose hergestellt, welche oft aus der Holzwirtschaft stammt. Synthetische Chemiefasern werden vorwiegend aus synthetisch hergestellten Ausgangstoffen gewonnen, die überwiegend aus Erdöl gewonnen werden. In der Regel werden Chemiefasern hergestellt, in dem man einen festen Ausgangsstoff verflüssigt, durch einen Spinndüse presst und dann wieder zu einem Filament verfestigt. Je nachdem ob die Spinndüse eine oder mehrere Düsenöffnungen haben entstehen dabei ein Monofil oder Multifil.