Прядение — это метод скручивания пряжи из волокон . Предполагаемое волокно вытягивается, скручивается и наматывается на шпульку . Несколько популярных волокон, из которых прядут пряжу, кроме хлопка , который является наиболее популярным, — это вискоза (наиболее распространенная форма вискозы), волокна животного происхождения, такие как шерсть , и синтетический полиэстер . [1] Первоначально прялка изготавливалась вручную с использованием веретена , а начиная с 500-х годов нашей эры прялка стала преобладающим инструментом прядения в Азии и Европе. Прялка Дженни и прядильный мул , изобретенные в конце 1700-х годов, сделали механическое прядение гораздо более эффективным, чем прядение вручную, и особенно сделали производство хлопка одной из важнейших отраслей промышленной революции .
Нить , выходящая из вытяжных валиков, проходит через нитенаправитель, вокруг бегунка , который может свободно вращаться вокруг кольца, а затем на трубку или шпульку , которая переносится на шпиндель , ось которого проходит через центр. кольца. Веретено приводится в движение (обычно с угловой скоростью, которая либо постоянна, либо изменяется лишь медленно), а бегун тянется по кольцу за проходящую вокруг него петлю пряжи. Если бы вытяжные ролики были неподвижными, угловая скорость бегунка была бы такой же, как и у веретена, и каждый оборот шпинделя вызывал бы вставку одного витка скрутки в петлю пряжи между зазором валика и нитью. путешественник. Однако при прядении пряжа постоянно выходит из валиков вытяжной системы, и в этих условиях угловая скорость бегунка меньше скорости веретена на величину, достаточную как раз для того, чтобы можно было намотать пряжу. на шпульку с той же скоростью, с которой она выходит из вытяжных роликов.
Каждый оборот бегунка теперь вводит один виток скрутки в петлю пряжи между зажимом ролика и бегунком, но в равновесии количество витков скрутки в петле пряжи остается постоянным, пока скрученная пряжа проходит через бегунка. по соответствующему тарифу. [ нужна цитата ]
Искусственные волокна изготавливаются путем экструзии полимера через фильеру в среду, где он затвердевает. При мокром прядении ( искусственном волокне ) используется коагулирующая среда. 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 воздухе и затвердевает. [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 происходить из семян (хлопок), стеблей (известных как лубяные волокна : к ним относятся лен , конопля и джут ) или листьев ( сизаль ). [3] Прежде чем получить чистую и ровную скобу , необходимо выполнить множество процессов. За исключением шелка, каждое из этих волокон короткое, всего несколько сантиметров в длину, и каждое имеет шероховатую поверхность, позволяющую ему соединяться с аналогичными скобами. [3]
Искусственные волокна можно обрабатывать как длинные волокна или собирать в партии и разрезать, чтобы их можно было обрабатывать как натуральное волокно.
Кольцевое прядение — один из самых распространенных способов прядения в мире. [ нужна цитация ] Другие системы включают пневмоструйное и прядение с открытым концом , метод, при котором штапельное волокно вдувается воздухом в ротор и прикрепляется к хвосту сформированной пряжи, которая постоянно вытягивается из камеры. В других методах брейк-прядения используются иглы и электростатические силы. [4]
Процессы изготовления короткоштапельной пряжи (обычно прядут из волокон диаметром от 1,9 до 5,1 см (от 0,75 до 2,0 дюйма)) включают в себя смешивание, распускание, чесание , вытягивание булавок, ровницу , прядение и, при желании, сложение и крашение . При прядении длинных штапелей процесс может начинаться с растягивания жгута, непрерывной «веревки» из синтетического волокна. При открытом и пневмоструйном прядении операция ровницы исключается. Прядильная машина наматывает пряжу на шпульку. [5] Обычно после этого этапа пряжа сматывается в конус для вязания или плетения.
В прядильном муле ровница стягивается с бобин и последовательно подается через валки, работающие на нескольких скоростях, утончая ровницу с постоянной скоростью. Пряжа скручивается за счет вращения шпульки при выезде каретки и наматывается на цилиндр при возвращении каретки. При мул-прядении получается более тонкая нить, чем при кольцевом прядении. [6] Вращение машины для мулов представляет собой прерывистый процесс, по мере того как рама продвигается и возвращается. Это потомок устройства, изобретенного в 1779 году Сэмюэлем Кромптоном , и позволяющий производить более мягкую, менее скрученную нить, подходящую для тонких и уточных ниток .
Кольцо было потомком водяной машины Аркрайта 1769 года и создавало непрерывную пряжу. Пряжа более грубая, имеет большую крутку и более прочную, что делает ее более подходящей для основы . Вращение кольца происходит медленно из-за большого расстояния, которое нить должна пройти вокруг кольца. Подобные методы улучшились в этом отношении, включая прядение листовок, шпульки и кепки.
Доиндустриальные методы ручного прядения с помощью веретена или прялки продолжают практиковаться как ремесло или хобби и позволяют использовать шерсть или необычные основные продукты растительного и животного происхождения.
Происхождение волокон ручного прядения неизвестно, но считается, что они возникли отдельно в нескольких культурах по всему миру задолго до нашей эры. Самое старое известное скрученное волокно было найдено на юге Франции, и археологи полагают, что оно было создано около 50 000–40 000 лет до нашей эры. [7] Считается, что изначально люди скручивали волокна вместе, скатывая их вверх по бедру или между пальцами, хотя вскоре для поддержания натяжения и фиксации скручивания волокон стали использовать палку. [8]
В конце концов люди обнаружили, что добавление груза к палке, часто сделанной из камня, дерева или глины и известной как мутовка , помогает сохранить инерцию и оставляет руки свободными для вытягивания волокна. В некоторых частях мира веретена по-прежнему являются преобладающим методом прядения волокон. [9]
Выращивание хлопка, а также знание его прядения и ткачества в Мероэ достигли высокого уровня примерно в 4 веке до нашей эры. Экспорт текстиля был одним из источников богатства Мероэ. [10]
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 вращающейся водной рамы «Дженни» спрос значительно снизился за счет механизации. Его технология была специализированной и дорогостоящей, и в качестве движущей силы использовалась вода. Прядение и ткачество как надомное производство были заменены специализированными мануфактурами, созданными промышленниками и их инвесторами; прядение и ткачество, когда-то широко распространенные, были сосредоточены там, где источники воды, сырья и рабочей силы были наиболее доступны, особенно в Западном Йоркшире . Британское правительство очень защищало эту технологию и ограничивало ее экспорт. [ когда? ] После Первой мировой войны колонии, где выращивался хлопок, начали закупать и производить значительные количества хлопкопрядильных машин. Следующим прорывом стал переход к разрывному прядению или прядению с открытым концом , а затем к использованию искусственных волокон . К тому времени [ когда? ] большая часть производства была перенесена в Азию.
