Przełom XIX i XX w. przyniósł znaczne ożywienie ruchu założycielskiego cukrowni w zaborze rosyjskim. Koniunktura na cukier, wzrost chłonności rynku wewnętrznego w dobie tzw. "głodu cukrowego" lat 1908-1911 i otwarcie przed Rosją rynku angielskiego z chwilą przystąpienia do konwencji brukselskiej w 1907 roku, przyniosły nowy ruch założycielski. Powstawały nowe cukrownie i projektowano budowę nowych zakładów, m.in. we Włocławku, Radomiu i Wieluniu.

Inicjatorem budowy cukrowni w Wieluniu był inż. Stefan Jabłkowski. Pierwotnie zamierzano wznieść cukrownię na terenie majątku Olewin, lecz ostatecznie zdecydowano wybudować ją w Niedzielsku. Powodów takiej lokalizacji było kilka:

• projekt budowy kolei normalnotorowej od Piotrkowa, przez Wieluń do ówczesnej granicy rosyjsko-niemieckiej. Ułatwiało to obowiązujący wówczas we wszystkich cukrowniach zaboru rosyjskiego eksport cukru;
• znaczny areał gleb w okolicach Wielunia nadający się pod uprawę buraka cukrowego;
• dość dobrze rozwinięta sieć dróg w okolicach Wielunia;
• złoża kamienia wapiennego nadającego się na budulec w pobliżu projektowanej cukrowni;
• tereny pod budowę zaoferowane przez przyszłych akcjonariuszy Felicję i Kazimierza Rymarkiewiczów .

Dla sfinalizowania budowy cukrowni powstało Towarzystwo Akcyjne Cukrowni "Wieluń". Jego założycielami byli: "Dom Krajowy" księcia Stanisława Lubomirskiego, hrabia Kazimierz Kwilecki, Zygmunt Józef Siemiątkowski, Ludwik Czarnowski, Antoni Gintowt, Kazimierz i Felicja Rymarkiewiczowie, Aleksander Borman i Stefan Jabłkowski.

Głównymi udziałowcami Towarzystwa byli bracia Przeworscy. Wysokość kapitału akcyjnego miała wynieść 650 rubli.

Grunty pod budowę zakupiono od właścicieli majątku Niedzielsko, Kazimierza i Felicji Rymarkiewiczów.

Najstarszym zachowanym dokumentem z pierwszych lat istnienia cukrowni, jest pisany ręcznie w języku rosyjskim "Opis główny wieluńskiej fabryki buraczanego cukru drobnokrystalicznego będącej własnością Towarzystwa Akcyjnego Cukrowni "Wieluń" i znajdującej się we wsi Niedzielsko, powiatu wieluńskiego, guberni kaliskiej w odległości 2 i 1/2 wiorsty od pocztowej telegraficznej placówki Wieluń i 41 wiorst od Okręgowego Zarządu Akcyzy w mieście Sieradz". Ciekawe są niektóre warunki umowy pomiędzy Towarzystwem a właścicielami majątku Niedzielsko, dotyczące wzajemnych powiązań, i tak:

• każdy właściciel majątku Niedzielsko, począwszy od pierwszego roku i przez wszystkie lata działalności cukrowni "Wieluń" miał obowiązek uprawiać buraki cukrowe na powierzchni co najmniej 30 morgów i cały plon sprzedawać wyłącznie temu zakładowi za cenę po jakiej będą dostarczać buraki plantatorzy w promieniu 5 wiorst.
• cukrownia "Wieluń" była zobowiązana dostarczać bezpłatnie właścicielowi majątku Niedzielsko 3% wyprodukowanych wysłodków przez wszystkie lata swej działalności.

Po wyjaśnieniu wszelkich spraw związanych ze stosunkami własnościowymi pomiędzy majątkiem Niedzielsko a Towarzystwem Akcyjnym, w 1910 roku mierniczy Zygmunt Łączkowski odmierzył z majątku obszar 47 morgów i 5 prętów i na ten obszar założono księgę wieczystą pod nazwą Cukrownia "Wieluń" w Niedzielsku.

Zgodnie z "planem nieruchomości i gruntów należących do cukrowni "Wieluń"" wykonanym powtórnie w 1949 roku przez tego samego mierniczego przysięgłego Zygmunta Łączkowskiego, obszar gruntów cukrowni "Wieluń" przedstawiał się następująco:

Tabela 1

Plan nieruchomości i gruntów należących do cukrowni "Wieluń"

Prace budowlane rozpoczęto wiosną 1911 r. Wg ustaleń Zbigniewa Rasiewicza, architektem cukrowni był Allert , prace budowlane prowadzone były przez firmę Borman i Szwede, a nadzorował i kierował nimi Ludwik Buhle.

Już dla pierwszej grupy budowniczych cukrowni wybudowano budynek mieszkalny, stojący do dziś przy ul. Długosza 18. Budynek ten pełnił dwie funkcje - był hotelem i stołówką. Drugim wybudowanym obiektem był budynek łaźni ogólnej z czterema wannami i z ciepłą wodą. Budynek ten również zachował się do dnia dzisiejszego. W latach 50. dobudowano jeszcze jedno pomieszczenie kąpielowe i ubikację. Łaźnia ta służyła mieszkańcom przyfabrycznej osady jeszcze w latach 70. XX wieku.

Głównym materiałem budowlanym wykorzystywanym do budowy był kamień wapienny, którego bogate pokłady znajdowały się na gruntach majątku Niedzielsko.

Maszyny i urządzenia technologiczne sprowadzano koleją do Sieradza, a stamtąd przywożono na miejsce transportem konnym. Było to poważne zadanie, gdyż niektóre urządzenia jak warniki, dyfuzory, kotły parowe, krajalnice ważyły po kilka, a nawet kilkanaście ton.

Budowany zakład był zakładem jak na tamte czasy nowoczesnym. Oprócz wszechobecnych wówczas maszyn parowych i transmisji pasowych zastosowano m.in. trójfazową instalację prądu elektrycznego instalując generator o mocy 125 kW oraz 14 silników elektrycznych o mocy łącznej 188 KM.

Zainstalowano również nowoczesne i jedne z pierwszych w cukrownictwie kotły sekcyjne Babcocka na ciśnienie 14 atm. z przegrzewaczami pary i rusztami mechanicznymi.

Pozwolę sobie przedstawić jeszcze z maszynopisu "Fabrykanci" Z. Rasiewicza dwie ciekawostki dotyczące czasów budowy. Pierwsza to sposób budowy komina fabrycznego.

Grunt, na którym miał stanąć komin o wysokości 65 metrów był niestabilny, podmokły. Według wspomnień Henryka Rodzocha, długoletniego pracownika cukrowni, pełniącego funkcję głównego chemika, a następnie głównego technologa, którego ojciec pamiętał czasy budowy, żelbetonowy fundament komina postawiono na ponad 100 wbitych pionowo w grunt balach dębowych. Pomysł okazał się trafny, gdyż komin stoi pionowo już ponad 90 lat.

Druga ciekawostka dotyczy budowy sześciu stawów wody czystej, o pojemności 90 tys. metrów sześciennych. Wg zawartych w opracowaniu "Fabrykanci" wspomnień mieszkańców cukrowni, stawy kopali kozacy 5 Dońskiego Pułku Kozaków stacjonującego w Wieluniu. Z wydobywanej ziemi sypali groble stawów, których dno i boki wykładali gliną przywożoną z okolic Mokrska i Krzyworzeki. Sposób zabezpieczenia i jakość wykonania warstwy izolującej okazał się bardzo skuteczny - stawy nie przesiąkały aż do lat siedemdziesiątych, kiedy to podczas prac konserwacyjnych uszkodzono warstwę gliny.

Budowę cukrowni zakończono jesienią 1912 roku. Wybudowano następujące budynki i budowle oraz wyposażono w sprzęty, urządzenia techniczne i technologiczne:

• budynek główny fabryki (hala główna, maszynownia, kotłownia, suszarnia wysłodków)
• biurowiec
• dom dyrektora
• magazyn cukru
• magazyn wysłodków
• magazyn paliw i smarów*
• garaże *
• pomieszczenia gospodarcze (obory i stajnie)
• piec do wytopu żeliwa *
• 2 zbiorniki melasu
• wagi buraczaną i wysłodków
• 3 kanały spławne do buraków (spławaki)
• drewniany pomost wysłodkowy
• 3 4-ro rodzinne budynki mieszkalne
• łaźnię
• budynek mieszkalny dla urzędników

* - mogły powstać w okresie późniejszym.

Wtedy też ruszyła pierwsza kampania cukrownicza.

Zbudowana w 1915 roku kolej wąskotorowa Olesno-Praszka-Wieluń, której bocznicę doprowadzono do cukrowni, umożliwiła zwózkę buraków z dalszych terenów plantacyjnych, a w następnych lata dowóz węgla ze Śląska. Kamień wapienny niezbędny do procesu technologicznego otrzymywano z pobliskiego kamieniołomu w Niedzielsku. Po pierwszej wojnie światowej transport konny częściowo zastąpiono 5. samochodami z demobilu (cukrownia posiadała 40 koni, ostatniego konia, wałacha imieniem Bibek, sprzedano w latach siedemdziesiątych XX w.).

W 1926 roku wybudowano linię kolejową Kalety-Wieluń-Podzamcze. Równocześnie zlikwidowano odcinek kolei wąskotorowej wiodący do cukrowni. Ówcześni właściciele cukrowni wybudowali w 1929 roku istniejącą do dziś bocznicę kolejową normalnotorową, co w dużym stopniu przyczyniło się do rozwoju cukrowni.

Aż do 1939 roku nie realizowano na terenie zakładu większych inwestycji modernizacyjnych. Dopiero w 1939 roku, wg planu modernizacyjnego inż. Ignacego Dąbrowskiego przystąpiono do prac mających na celu zwiększenie zdolności przerobowych o 25% . Ustawiono nowy kocioł parowy Ferbera 6 at. odkupiony z cukrowni Gosławice oraz drugą maszynę parową, używaną, kupioną od H. Cegielskiego, co dało do dyspozycji moc 500 kW. Wstawiono również 3 ogrzewacze, aparat wyparny (z cukrowni Kościan), podwyższono bębny wirówek i zamówiono dwie nowe wirówki.

W czasie okupacji hitlerowskiej zwiększyła się ilość silników elektrycznych i przybyła nowa krajalnica.

Po wyzwoleniu cukrownia organizacyjnie należała do Dyrekcji Cukrowni Śląskich, która nie inwestowała w modernizację odległego zakładu, inwestując głównie w modernizację cukrowni śląskich.

Dopiero w 1953 r. wybudowano magazyn nasion i nawozów, dostarczanych dla plantatorów buraka cukrowego. W 1959 roku wybudowano następny magazyn nawozów, przeznaczony z czasem na magazyn techniczny.

W 1962 roku rozpoczęto budowę nowej kotłowni i turbinowni, będącej zapowiedzią rozbudowy całego zakładu. Uruchomiona w 1969 roku kotłownia i turbina elektryczna pozwala na likwidację pozostałych transmisji pasowych i instalację w to miejsce silników elektrycznych. Dalsze modernizacje to m.in.:

• 1966 r. - instalacja 5 szt. nowych wirówek elektrycznych typu WA100,
• 1967 r. - instalacja 2 nowych krajalnic typu RK 13,
• 1970 r. - oddanie do eksploatacji nowej wapniarni oraz modernizacja wyparki,
• 1975 r. - zakończenia modernizacji cedzideł, automatyzacja warników cukrzycy pierwszej,
• 1980 r. - zakończono budowę nowej hali fabrycznej, w której zainstalowano nowoczesny dyfuzor do dyfuzji ciągłej, cukrownia otrzymuje nowy defekator ciągły o dł. 14 m.,
• 1981 r. - montaż nowych cedzideł,
• 1982 - 1984 - prace modernizacyjne związane z wyładunkiem i spławianiem buraków,
• 1985 r. - wybudowano nową estakadę wysłodkową,
• 1986 i lata następne - dalsza przebudowa i modernizacja zakładu celem osiągnięcia przerobu dobowego 1045 ton buraków. Dla porównania planowany przerób dobowy cukrowni w 1912 roku wynosił 450-500 ton buraków na dobę.

Modernizacje trwały nieustannie. Dla przykładu jeszcze w 1996 roku zmodernizowano stację wyparną, wyremontowano kotły wysokiego ciśnienia, kontynuowano budowę oczyszczalni ścieków.

Oprócz planowanych modernizacji, corocznie w okresie pomiędzy kolejnymi kampaniami, prowadzone były remonty bieżące wszystkich stacji technologicznych i urządzeń, by bez awarii pracowały w okresie kampanii.