棉纺织业的革命
英国的工业革命首先发生在纺织工业部门,以棉纺织业为最早。
纺织工业中的技术发明是适应社会经济发展的需要而产生的,它以相当的经济力量为后盾,才能产生和推广应用。纺织机器的发明人大多是有丰富经验、掌握传统技能的工匠,他们为技术革命做出了重要贡献。
纺锤的发明是从亚洲开始的。而棉纺从印度开始,丝纺从中国开始,毛纺首先从欧洲开始。但在开始的时候,都没有使用所谓的工具。
手摇纺纱的纺车,是印度发明的,先传入中国和日本,在 14 世纪传到欧洲。
在手摇纺车的基础上,德国的于尔根于 16 世纪中期发明了脚踏纺车。即是给轮轴装上曲柄,并与脚踏板相连接,用脚踏动踏板,使纺车转动,纺车带动纺锤旋转,空出来的双手就可以自由工作,于是两个纺锤同时可以纺出两条纱。
织布机是很简陋的。织工们把纱线紧紧地系在木架上作经线,然后再把纬线缠在小木梭上,用手来回在经线之间穿梭织布。
1733 年,当过纺织工场机械工人的约翰·凯伊发明了“飞梭”。旧式的织机生产效率低,工人操作时累得手酸背疼。凯伊对旧式织机进行根本性的改进,把经线之间的手工穿梭改成机械穿梭。由于穿梭的速度比原来大大加快,故名“飞梭”。
飞梭简化了织工的劳动,增加了织布的速度,为实现织布机械化迈出了重要一步。
由于飞梭提高了织布的效率,往往 1 个织工需要的棉纱,要由 10 个纺纱工供应,甚至更多,从而导致缺纱现象日益严重,打破了纺纱与织布之间的
基本平衡,客观上迫切要求纺纱技术提高。
1765 年,织工哈格里夫斯发明了多轴纺纱机,他以妻子的名字命名为“珍妮纺纱机”。
哈格里斯是一个夏季当木工、冬季当织工的工匠,平日里和妻子感情甚好,每当看到妻子累得手酸背疼时,就想发明一个高效率的纺车,使妻子轻松一点。
在 1764 年的一天,珍妮和往日一样在纺纱,哈格里夫斯不小心把纺车碰翻了。突然,他发现竖起来的纱锭和车轮仍在转动,而纱好像在自动形成。
“珍妮,你看。” “看什么?”
“纱锭由横轴位置变为立轴位置,并且仍然在转。” “刚刚倒,当然转了。” “我是说,几个纱锭并立在一起,不是仍可以用一个轮子来带转吗?” “我不知道。”
哈格里夫斯由此得到启发,经过反复研制,终于在 1765 年设计并制造出
一架同时可纺 8 个纱锭的纺纱机。
珍妮纺纱机一发明,就在纺纱行业中迅速推广开来。
哈格里夫斯又把纱锭增加到 16 个,最终又增加到 80 个。
哈格里夫斯发明了新的纺纱机,却遭到了意外的攻击。职工们控告他剥夺了他们的生计,说:“如果这种机械多了,我们就都得失业。”他们还愤怒地冲到哈格里夫斯的家里,捣毁机器,进行报复。
尽管如此,珍妮纺纱机还是不断地生产和应用。
但是,从技术上看,珍妮纺纱机还是不够完美的。它纺出的纱细而不结实,只能用作纬纱,纺纱短缺的问题还是解决不了。另外,珍妮纺纱机以人力为动力,从工艺原理看,它的纱锭可以继续增加,但是作为原动力的人力是有限的,因此,纱锭的增加受到了限制。
随着珍妮纺纱机的不断改进,锭数的不断增加,迫切需要寻求新的动力。1769 年,钟表匠阿克莱特发明了“水力纺纱机”。它以水车作为动力来
转动纺纱机,效果良好,纺出的纱更粗更牢固,转速也快。
水力纺纱机比珍妮纺纱机前进了一步,因此,在英国的一些河流两岸, 迅速建成一批采用水力纺纱的工厂。
水力纺纱机纺出的纱虽结实,但太粗,仍需进一步革新。
1779 年,工人克隆普顿综合珍妮纺纱机和水力纺纱机的优点,发明了“螺机”。这种纺纱机纺出的纱既细又结实。螺机以水力为动力,最初的螺机有40 个纱锭,后来发展到 900 个,又增加到 2000 个纱锭。
由于纺纱机的普遍运用,纱量大增,除了满足织工需要外,还有剩余, 这样纺纱和织布之间的平衡又被打破了。
织机的革命推动过纺机的革命。现在,纺机的革命又反过来推动织机的革命。
1785 年,乡村牧师卡特赖特发明了水力织布机,提高工效 40 倍。这位牧师也脱下黑袍,开办一家织布厂。
无论是螺机还是水力织布机都受到自然力的限制,因为人力是有限的, 水力受到地理条件的限制。