Прядение — это метод скручивания для формирования пряжи из волокон . Волокно вытягивается, скручивается и наматывается на бобину . Несколько популярных волокон, которые прядут в пряжу, помимо хлопка , который является самым популярным, — это вискоза (наиболее распространенная форма вискозы), животные волокна, такие как шерсть , и синтетический полиэстер . [1] Первоначально прядение производилось вручную с использованием веретена , начиная с 500-х годов нашей эры, прялка стала преобладающим инструментом прядения по всей Азии и Европе. Прялка «Дженни» и прялка «Мул» , изобретенные в конце 1700-х годов, сделали механическое прядение намного более эффективным, чем прядение вручную, и особенно сделали производство хлопка одной из важнейших отраслей промышленности промышленной революции .
Пряжа , выходящая из вытяжных роликов, проходит через нитеводитель, вокруг бегунка , который может свободно вращаться вокруг кольца, а затем на трубку или бобину , которая переносится на шпиндель , ось которого проходит через центр кольца. Шпиндель приводится в движение (обычно с угловой скоростью, которая либо постоянна, либо изменяется медленно), а бегунок протаскивается вокруг кольца петлей пряжи, проходящей вокруг него. Если бы вытяжные ролики были неподвижны, угловая скорость бегунка была бы такой же, как и у шпинделя, и каждый оборот шпинделя приводил бы к тому, что один виток крутки был бы вставлен в петлю пряжи между зазором ролика и бегуном. Однако при прядении пряжа непрерывно выходит из валиков вытяжного аппарата, и в этих условиях угловая скорость бегунка меньше угловой скорости веретена на величину, достаточную для того, чтобы пряжа наматывалась на бобину с той же скоростью, с которой она выходит из вытяжных валиков.
Каждый оборот бегунка теперь вставляет один виток скручивания в петлю пряжи между роликовым зажимом и бегунком, но в равновесии число витков скручивания в петле пряжи остается постоянным, поскольку скрученная пряжа проходит через бегунок с соответствующей скоростью. [ необходима цитата ]
Искусственные волокна изготавливаются путем экструзии полимера через фильеру в среду, где он затвердевает. Мокрое прядение ( вискоза ) использует коагулирующую среду. При сухом прядении ( ацетат и триацетат) полимер содержится в растворителе, который испаряется в нагретой выходной камере. При прядении из расплава (нейлоны и полиэфиры ) экструдированный полимер охлаждается в газе или на воздухе и застывает. [2] Все эти волокна будут иметь большую длину, часто километры.
Натуральные волокна можно разделить на три категории: животные (овцы, козы, кролики , шелкопряды ), минералы ( асбест , золото , серебро [1] ) или растения (хлопок, лен , сизаль ). Эти растительные волокна могут быть получены из семян (хлопок), стебля (известные как лубяные волокна : они включают лен , коноплю и джут ) или листьев ( сизаль ). [3] Необходимо множество процессов, прежде чем будет получено чистое ровное волокно . За исключением шелка, каждое из этих волокон короткое, всего несколько сантиметров в длину, и каждое имеет шероховатую поверхность, которая позволяет ему связываться с аналогичными волокнами. [3]
Искусственные волокна можно перерабатывать как длинные волокна или группировать и нарезать так, чтобы их можно было перерабатывать как натуральные волокна.
Кольцевое прядение является одним из самых распространенных методов прядения в мире. [4] Другие системы включают воздушно-струйное и открытое прядение , технику, при которой штапельное волокно вдувается воздухом в ротор и прикрепляется к хвосту сформированной пряжи, которая непрерывно вытягивается из камеры. Другие методы прядения с разрывом используют иглы и электростатические силы. [5]
Процессы изготовления пряжи с коротким штапельным волокном (обычно прядут из волокон от 1,9 до 5,1 см (от 0,75 до 2,0 дюймов)) включают смешивание, раскрытие, кардочесание , вытяжку с помощью игл, ровинг , прядение и — при желании — сложение и крашение . При прядении с длинным штапельным волокном процесс может начинаться с растягивания-разрыва жгута, непрерывной «веревки» из синтетического волокна. При прядении открытым концом и воздушной струей операция ровинга исключается. Прядильная машина наматывает пряжу на бобину. [6] Как правило, после этого шага пряжа наматывается на конус для вязания или ткачества.
В прядильной машине ровница стягивается с бобин и последовательно подается через ролики, работающие на нескольких разных скоростях, истончая ровницу с постоянной скоростью. Пряжа скручивается посредством прядения бобин, когда каретка выдвигается, и наматывается на початок, когда каретка возвращается. Прядение на мюле дает более тонкую нить, чем кольцевое прядение. [7] Прядение на машине мюля представляет собой прерывистый процесс, когда рамка движется вперед и назад. Она является потомком устройства, изобретенного в 1779 году Сэмюэлем Кромптоном , и дает более мягкую, менее скрученную нить, которая благоприятна для тонких нитей и для утка .
Кольцо было потомком водяной машины Аркрайта 1769 года и создает пряжу в непрерывном процессе. Пряжа грубее, имеет большую крутку и прочнее, что делает ее более подходящей для основы . Кольцевое прядение медленное из-за расстояния, которое нить должна пройти вокруг кольца. Похожие методы улучшили это, включая прядение на флаерах, бобинах и колпачках.
Доиндустриальные методы ручного прядения с помощью веретена или прялки продолжают практиковаться как ремесло или хобби и позволяют использовать шерсть или необычные растительные и животные материалы.
Происхождение ручного прядения волокон неизвестно, но считается, что оно возникло отдельно в нескольких культурах по всему миру задолго до нашей эры. Самое древнее известное скрученное волокно было найдено на юге Франции, и археологи полагают, что оно было создано около 50 000-40 000 лет до н. э. [8] Считается, что изначально люди скручивали волокна вместе, скручивая их вверх по бедру или между пальцами, хотя вскоре для поддержания натяжения и удержания скручивания волокон стали использовать палку. [9]
Люди в конце концов обнаружили, что добавление груза к палке, часто сделанной из камня, дерева или глины и известной как мутовка , помогает поддерживать импульс и оставляет руки свободными для вытягивания волокна. Веретена мутовки по-прежнему являются преобладающим методом прядения волокна в некоторых частях мира. [10]
Выращивание хлопка, а также знание его прядения и ткачества в Мероэ достигли высокого уровня около 4 века до н. э. Экспорт текстиля был одним из источников богатства для Мероэ. [11]
Ручное прядение было важным кустарным производством в средневековой Европе, где прядильщики шерсти (чаще всего женщины и дети) производили достаточно пряжи для удовлетворения потребностей мужчин, которые работали на ткацких станках, или для продажи в системе выпуска . После изобретения прядильной машины « Дженни» спрос значительно снизился из-за механизации. Ее технология была специализированной и дорогостоящей и использовала воду в качестве движущей силы. Прядение и ткачество как кустарные промыслы были вытеснены специализированными мануфактурами, созданными промышленниками и их инвесторами; прядильная и ткацкая отрасли, некогда широко распространенные, были сосредоточены там, где источники воды, сырья и рабочей силы были наиболее доступны, особенно в Западном Йоркшире . Британское правительство очень защищало технологию и ограничивало ее экспорт. [ когда? ] После Первой мировой войны колонии, где выращивался хлопок, начали закупать и производить значительные количества хлопкопрядильных машин. Следующий прорыв произошел с переходом на прядение без нитей или открытое прядение , а затем и с внедрением искусственных волокон . К тому времени [ когда? ] большая часть производства переместилась в Азию.
