Прялка — это машина, используемая для прядения хлопка и других волокон. Они широко использовались с конца 18-го по начало 20-го века на фабриках Ланкашира и в других местах. Мулы работали парами под руководством смотрителя, которому помогали два мальчика: маленький прядильщик и большой или боковой прядильщик. Повозка перевозила до 1320 веретен и могла быть длиной 150 футов (46 м) и могла двигаться вперед и назад на расстояние 5 футов (1,5 м) четыре раза в минуту. [1]
Он был изобретен между 1775 и 1779 годами Сэмюэлем Кромптоном . Самодействующий (автоматический) мюль был запатентован Ричардом Робертсом в 1825 году. На пике своего развития только в Ланкашире было 5 000 000 мюльных веретен. Современные версии все еще находятся в производстве и используются для прядения шерстяных нитей из благородных волокон, таких как кашемир , ультратонкий меринос и альпака для рынка трикотажного текстиля. [2] [3]
Прядильная мюль-машина прядет текстильные волокна в пряжу прерывистым процессом. [4] В ходе вытягивания ровница протягивается через ролики и скручивается; на обратном ходе она наматывается на веретено. Ее конкурент, кольцевая рама или рамная кольцевязальная машина , использует непрерывный процесс, в котором ровница вытягивается, скручивается и наматывается за одно действие. Мюль-машина была самой распространенной прядильной машиной с 1790 по 1900 год и все еще использовалась для тонкой пряжи до начала 1980-х годов. В 1890 году типичная хлопчатобумажная фабрика имела более 60 мулов, каждый с 1320 веретенами, [5] которые работали четыре раза в минуту в течение 56 часов в неделю.
До 1770-х годов текстильное производство было кустарным производством с использованием льна и шерсти . Ткачество было семейным занятием. Дети и женщины расчесывали волокна — разделяли и очищали неорганизованный пух в длинные пучки. Затем женщины пряли эти грубые ровницы в пряжу , наматываемую на веретено . Ткач-мужчина использовал рамочный ткацкий станок , чтобы соткать из этого ткань. Затем ее вывешивали на солнце для отбеливания. Изобретение Джоном Кеем летающего челнока сделало ткацкий станок вдвое более производительным, в результате чего спрос на хлопчатобумажную пряжу значительно превысил то, что могли предложить традиционные прядильщики.
Существовало два типа прялки: простая прялка , которая использовала прерывистый процесс, и более утонченная саксонская прялка, которая приводила в движение дифференциальное веретено и рогульку с хеком (аппарат, направляющий нить к катушкам) в непрерывном процессе. Эти два колеса стали отправной точкой технологического развития. Такие бизнесмены, как Ричард Аркрайт, нанимали изобретателей для поиска решений, которые увеличили бы количество пряденой пряжи, а затем получали соответствующие патенты.
Прялка «Дженни» позволяла группе из восьми веретен работать вместе. Она отражала простое колесо; ровницы зажимались, а рама двигалась вперед, растягивая и утончая ровницу. Колесо быстро поворачивалось, когда рама отодвигалась назад, и веретена вращались, скручивая ровницы в пряжу и собирая ее на веретенах. Прялка «Дженни» была эффективна и могла управляться вручную, но она производила более слабую нить, которую можно было использовать только для уточной части ткани. (Поскольку поперечный уток не нужно растягивать на ткацком станке так, как это делается с основой , он, как правило, может быть менее прочным.)
Дроссель и более поздняя водяная рама тянули ровницы через набор ослабляющих роликов. Вращаясь с разной скоростью, они непрерывно тянули нить, в то время как другие части скручивали ее, когда она наматывалась на тяжелые веретена. Это производило нить, пригодную для основы, но множественные ролики требовали гораздо большего количества энергии и требовали, чтобы устройство приводилось в действие водяным колесом. Однако ранняя водяная рама имела только одно веретено. Объединение идей из этих двух систем вдохновило прядильную мюль .
Возросшее предложение муслина вдохновило на разработки в области ткацких станков, таких как механический ткацкий станок Эдмунда Картрайта . Некоторые прядильщики и ткачи ручных ткацких станков выступили против предполагаемой угрозы их существованию: произошли бунты с ломанием рам, а в 1811–1813 годах — бунты луддитов . Подготовительные и сопутствующие задания позволяли нанимать многих детей, пока это не было урегулировано.
Развитие в течение следующих полутора столетий привело к появлению автоматического мюля и более тонкой и прочной пряжи. Кольцевая рама , возникшая в Новой Англии в 1820-х годах, мало использовалась в Ланкашире до 1890-х годов. Она требовала больше энергии и не могла производить самые тонкие номера. [6]
Сэмюэл Кромптон изобрел прядильную машину в 1779 году, названную так потому, что она представляет собой гибрид водяной машины Аркрайта и прядильной машины «Дженни» Джеймса Харгривза , точно так же, как мул является продуктом скрещивания лошади-самки с ослом-самцом . Прядильная машина имеет фиксированную раму со шпулярником цилиндрических бобин для удержания ровницы, соединенную через головную бабку с параллельной кареткой со шпинделями. При движении наружу ровница выдается через ослабляющие ролики и скручивается. При обратном ходе ровница зажимается, а шпиндели меняют направление, чтобы захватить только что спряденную нить.
Кромптон построил свой мул из дерева. Хотя он использовал идеи Харгривза о прядении нескольких нитей и ослаблении ровницы роликами, именно он поместил веретена на каретку и закрепил шпулярник с ровничными катушками на раме. Как ролики, так и внешнее движение каретки удаляют неровности с ровницы до того, как она будет намотана на веретено. Когда патенты Аркрайта истекли, мул был разработан несколькими производителями. [7] Первый мул Кромптона имел 48 веретен и мог производить 1 фунт (0,45 кг) нити 60-х годов в день. Это требовало скорости вращения веретена 1700 об/мин и потребляемой мощности 1 ⁄ 16 лошадиной силы (47 Вт). [8]
Мюль производил прочную, тонкую пряжу , подходящую для любого вида текстиля , основы или утка. Сначала ее использовали для прядения хлопка, затем других волокон.
Сэмюэл Кромптон не мог позволить себе запатентовать свое изобретение. Он продал права Дэвиду Дейлу и вернулся к ткачеству. Дейл запатентовал мюль и получил от этого прибыль.
Машина Кромптона была в основном построена из дерева, с использованием лент и шкивов для приводных движений. После того, как его машина стала общедоступной, он мало что сделал для ее разработки. Генри Стоунс, механик из Хорвича , сконструировал мул, используя зубчатую передачу и, что важно, металлические ролики. [7] Бейкер из Бери работал над барабанами, [9] а Харгривз использовал параллельную прокрутку для достижения более плавного ускорения и замедления. [10]
В 1790 году Уильям Келли из Глазго использовал новый метод для облегчения хода тяги. [10] Сначала в качестве первичного двигателя использовались животные, а затем вода. Райт из Манчестера переместил головку в центр машины, что позволило увеличить количество веретен в два раза; была добавлена квадратная лента, чтобы веретена выходили по прямой линии. [11] Он разговаривал с Джоном Кеннеди о возможности создания самодействующего мула. Кеннеди, партнер в компании McConnell & Kennedy machine maker в Анкоутсе , был озабочен созданием все более крупных мулов. McConnell & Kennedy рискнули заняться прядением, когда у них осталось два неоплаченных мула; [12] их фирма процветала и в конечном итоге слилась с Fine Spinners & Doublers Association . В 1793 году Джон Кеннеди занялся проблемой тонких счетов. При таких расчетах шпиндели на обратном ходу должны были вращаться быстрее, чем на внешнем ходу. Он прикрепил шестерни и сцепление для реализации этого движения. [13]
Уильям Итон в 1818 году усовершенствовал намотку нити, используя две проволоки-падальщика и выполняя откатку в конце внешней траверсы. [14] Все эти мулы работали за счет силы рабочих. Следующим усовершенствованием стал полностью автоматический мул.
Ричард Робертс получил свой первый патент в 1825 году, а второй — в 1830 году. Задачей, которую он себе поставил, было разработать самодействующий, самодействующий или автоматический прядильный мюль. Робертс также известен своим ткацким станком Roberts Loom , который получил широкое распространение благодаря своей надежности. В 1820 году мюль все еще нуждался в ручном труде для прядения постоянной нити; самодействующему мулю требовалось:
Контр-валер под нитью поднимался, чтобы выбрать слабину, вызванную оттягиванием. Это можно было использовать с верхней проволокой валера, чтобы направлять пряжу в правильное место на цевке. Они контролировались рычагами и кулачками, а также наклонной плоскостью, называемой формирователем. Скорость веретена контролировалась барабаном и утяжеленными канатами, когда головка перемещалась, канаты скручивали барабан, который с помощью зубчатого колеса вращал веретена. Ничего из этого не было бы возможно, используя технологию времен Кромптона, пятьдесят лет назад. [15]
С изобретением самоходного привода ручную мулу все чаще стали называть «мул-Дженни». [16]
Oldham counts относится к хлопку средней толщины, который использовался для тканей общего назначения. Робертс не получал прибыли от своей самодействующей прядильной машины, но по истечении срока действия патента другие фирмы продолжили разработку, и мюль был адаптирован для пряжи, которую он прял. Первоначально самодействующая прядильная машина Робертса использовалась для грубой пряжи (Oldham Counts), но мюль-дженни продолжала использоваться для самых тонких пряж (Bolton counts) до 1890-х годов и позже. [16]
Bolton специализировался на тонком хлопке, и его мулы бежали медленнее, чтобы сделать дополнительную скрутку. Мюль Дженни допускал это более мягкое действие, но в 20 веке были добавлены дополнительные механизмы, чтобы сделать движение более мягким, что привело к появлению мулов, которые использовали две или даже три скорости движения. Тонкие хлопковые нити требовали более мягкого действия при намотке и полагались на ручную регулировку, чтобы намотать погон или верхнюю часть идеального копа. [17]
Прядение шерсти — это другой процесс, поскольку из-за переменной длины отдельных волокон они не подходят для ослабления вытяжкой роликами. По этой причине шерстяные волокна кардуются с помощью конденсаторных карт, которые трутся друг о друга, а не вытягивают их. Затем их прядут на машинах типа «мюль», которые не имеют вытяжки роликами, но создают вытяжку с помощью веретен, отступающих от подающих валиков, в то время как последние, выдав короткую длину ровницы, удерживаются неподвижно. Такие мюли часто являются сложными, включающими несколько скоростей веретен, отступающих движений и т. д. для обеспечения оптимальной обработки пряжи. [18]
Конденсаторное прядение было разработано для того, чтобы короткие волокна, получаемые в качестве отходов при расчесывании тонкого хлопка, можно было прясть в мягкую, грубую пряжу, пригодную для простыней, одеял и т. д. Только около 2% мюль-веретён в Ланкашире были мюль-веретёнами, но до наших дней сохранилось гораздо больше мюль-веретён, поскольку это были последние регулярно работающие веретёна, и мюль-веретёна похожи на них. [19] Helmshore Mills была фабрикой по прядению мюль-отходов хлопка.
Мулы все еще используются для прядения шерсти и альпаки и производятся по всему миру. В Италии, например, Bigagli [2] и Cormatex [3]
Веретена мула опираются на каретку, которая движется по рельсам на расстояние 60 дюймов (1,5 м), вытягивая и прядя пряжу. На обратном пути, известном как укладка, [20] когда каретка возвращается в исходное положение, вновь спряденная пряжа наматывается на веретено в форме конусообразного початка. Когда веретено мула движется по своей каретке, ровница, которую оно прядет, подается на него через ролики, приводимые в действие для вращения с разной скоростью для вытягивания пряжи.
Марсден в 1885 году описал процессы настройки и эксплуатации мула. Вот его описание, слегка отредактированное.
В шпулярнике находятся бобины с ровницей . Ровница пропускается через маленькие направляющие проволоки и между тремя парами тянущих роликов.
Затем устанавливается связь между утонченными ровницами и веретенами. Когда последние голые, как в новом муле, включается приводное движение веретена, и обслуживающий персонал наматывает на каждое веретено короткую нить пряжи с копна, который держится в руке. Включается приводное движение тянущего ролика, и вскоре валики представляют отрезки утонченной ровницы. Они прикрепляются к нитям на веретенах, просто помещая нити в контакт с некрученой ровницей. Затем одновременно запускаются различные части машины, когда все работает в гармонии друг с другом.
Задние ролики вытягивают ленту из бобин и передают ее последующим парам, разность скоростей которых ослабляет ее до требуемой степени тонкости. Когда она подается спереди, веретена, вращающиеся со скоростью 6000–9000 об/мин, скручивают вместе до сих пор свободные волокна, образуя таким образом нить.
Пока это происходит, каретка шпинделя отводится от валиков со скоростью, немного превышающей скорость, с которой выходит ровница. Это называется усилением каретки , его цель — устранить все неровности в тонкости нити. Если толстое место в ровнице пройдет через валики, оно будет сопротивляться усилиям веретена скрутить его; и если его пропустить в таком состоянии, это серьезно ухудшит качество пряжи и затруднит последующие операции. Поскольку, однако, крутка, распространяясь по ровной нити, придает этой части жесткость, толстая и не скрученная часть поддается тяге веретена, и, приближаясь к тонкости остатка, она получает крутку, которую до сих пор отказывалась принимать. Каретка, которая перемещается на колесах, продолжает свое внешнее продвижение, пока не достигнет крайней точки своего перемещения, которая находится в 63 дюймах (160 см) от балки ролика. Вращение шпинделей прекращается, волочильные ролики останавливаются.
Начинается откатка. Этот процесс представляет собой разматывание нескольких витков пряжи, простирающихся от верхушки початка в процессе формирования до вершины веретена. По мере этого откатная проволока, которая помещена поверх и направляет нити на початок, опускается; противокатная проволока в то же время поднимается, слабина, размотанная с веретен, выбирается, и нити не спутываются. Откатка завершена.
Каретка начинает двигаться внутрь, то есть к роликовой балке. Это называется наматыванием. Веретена наматывают пряжу с равномерной скоростью. Скорость вращения веретена должна меняться, так как валик направляет нить на больший или меньший диаметр конуса цоколя. Сразу после окончания намотки опущенный валик поднимается, противовалик опускается.
Эти движения повторяются до тех пор, пока шлицы на каждом веретене не будут сформированы идеально: набор завершен. Покадровая съемка парализует каждое действие машины, что делает необходимым снять или разобрать веретена и начать заново.
Съем выполняется пирсерами, которые проталкивают, то есть поднимают, початки частично вверх по веретенам, пока каретка находится снаружи. Затем смотритель опускает падающий механизм настолько, чтобы направить нити на голое веретено ниже. Несколько витков наматываются на веретено, чтобы закрепить нити на голых веретенах для нового набора. Початки снимаются и собираются в банки или корзины, а затем доставляются на склад. Оставшаяся часть «вытяжки» или «растяжки», как называется длина пряжи, когда каретка находится снаружи, затем наматывается на веретена, когда каретка поднимается к роликовой балке. Затем работа начинается снова. [21] [22] Съемка занимает всего несколько минут, прядильщики проходят по всей длине ворот мула, проталкивая пять веретен за раз, а съемка включает в себя снятие четырех початков с веретен правой рукой и складывание их на левое предплечье и кисть. Чтобы получить прочную нижнюю часть cop, смотритель должен был взбить первые несколько слоев пряжи. После первых нескольких затяжек смотритель останавливал мул в начале внутреннего хода и медленно нажимал и отпускал проволоку падальщика несколько раз. В качестве альтернативы, крахмальный клейстер мог быть умело нанесен на первые несколько слоев пряжи кукловодами – а затем небольшая бумажная трубка набрасывалась на веретено – это замедляло операцию съема, и смотрители договаривались о дополнительной оплате. [23]
Пару мулов обслуживал человек, которого называли смотрителем, и два мальчика, которых называли боковым прядильщиком и маленьким прядильщиком. Они работали босиком при влажной температуре; смотритель и маленький прядильщик работали на половине мула. Смотритель вносил небольшие изменения в работу своих мулов, чтобы каждый мул работал по-разному. Они были специалистами по прядению и подчинялись только оружейнику и младшему оружейнику, которые отвечали за пол, а вместе с ним и за количество и качество производимой пряжи. Бобины ровницы поступали от кардочесателя в продувочном цехе, их доставлял носильщик бобины, который был частью персонала кардочесателя, а пряжа поднималась на склад персоналом склада. Разграничение работ было жестким, и общение осуществлялось посредством цветных полосок бумаги, исписанных несмываемым карандашом.
Шпулярник подразумевал замену бобин с ровницей в секции мула без остановки мула. При очень грубом подсчете бобина держалась два дня, но при тонком подсчете она могла прослужить 3 недели. Чтобы шпулярник стоял позади мула, помещая новые бобины на полку над шпулярником. Когда бобина опустела, он снимал ее с вертела в шпулярнике, разматывая около 30 см ровницы, и бросал ее в скип. Левой рукой он надевал новую бобину на вертел сверху, а правой рукой закручивал новую ровницу в хвост предыдущей. [24]
Сшивание включало в себя ремонт спорадических обрывов пряжи. На роликах оборванная пряжа попадала на нижний очиститель (или стержень хлыста на мулах Болтона), в то время как на веретене она завязывалась в узел на кончике веретена. Если обрыв происходил во время намотки, веретено приходилось останавливать, пока не находили нить. Количество обрывов пряжи зависело от качества ровницы, а качественный хлопок приводил к меньшему количеству обрывов. Типичные 1200 веретенные мулы 1920-х годов имели от 5 до 6 обрывов в минуту. Таким образом, двум сшивателям нужно было починить нить в течение 15-20 секунд, пока мюль находился в движении, но как только они получали нить, это занимало менее трех секунд. Ремонт фактически включал легкое прокатывание указательного пальца по большому пальцу. [25]
Снятие уже было описано.
Чистка была важна, и пока не был разработан формальный ритуал, это была опасная операция. Вибрация в муле выбрасывала в воздух много коротких волокон (или мух). Они имели тенденцию скапливаться на каретке за веретенами и в области вытяжных валиков. Продевание палки означало помещение руки через лист пряжи и отсоединение двух палок подчисточных валиков из-под вытяжных валиков, протягивание их через 1+Зазор в 1 ⁄ 4 дюйма (3,2 см) между двумя концами, очищая их от мух и заменяя их на следующем внутреннем пробеге. Чистка верха каретки была гораздо более опасной. Смотритель останавливал мул на внешнем пробеге и поднимал руки над головой. Заготовщики заходили под полотно пряжи с тряпкой для уборки на рельсе шпинделя каретки и щеткой на роликовой балке и бежали, согнувшись вдвое, по всей длине мула, избегая рельсов и тяговых лент и не позволяя себе касаться полотна пряжи. Когда они заканчивали, они бежали в согласованные безопасные позиции, где смотритель мог видеть их обоих, и смотритель отстегивал стойку и запускал мул. До того, как был придуман этот ритуал, мальчиков раздавливали. Мул был длиной 130 футов (40 м), зрение смотрителя могло быть не очень хорошим, воздух на мельнице был заполонен мухами, и мальчиков другого смотрителя могли принять за его. Ритуал был закреплен в законе. [26]
Изобретения прядения сыграли важную роль в обеспечении значительного расширения производства текстиля, особенно хлопка. Хлопок и железо были ведущими секторами в промышленной революции . Обе отрасли претерпели значительное расширение примерно в одно и то же время, что можно использовать для определения начала промышленной революции.
Мул 1790 года управлялся грубой силой: прядильщик тянул и толкал раму, одновременно обслуживая каждое веретено. Домашнее прядение было занятием женщин и девушек, но сила, необходимая для управления мулом, заставила его стать занятием мужчин. Ручное ткачество, однако, было мужским занятием, но на фабрике это могли делать и делали девушки и женщины. Прядильщики были босоногими аристократами фабричной системы. [27] Она заменила децентрализованные кустарные промыслы централизованными фабричными рабочими местами, что привело к экономическому перевороту и урбанизации .
Прядильщики мулов были лидерами профсоюзного движения в хлопковой промышленности; давление с целью разработки самодействующего мула отчасти было связано с желанием открыть торговлю для женщин. В 1870 году был сформирован первый национальный профсоюз .
Шерстяная промышленность была разделена на шерстяную и камвольную . Она отставала от хлопковой в принятии новых технологий. Камвольная промышленность, как правило, перенимала водные машины Аркрайта, которыми могли управлять молодые девушки, а шерстяная переняла мул. [27]
Около 1900 года наблюдалась высокая заболеваемость раком мошонки у бывших прядильщиков мулов. Это ограничивалось прядильщиками хлопчатобумажных мулов и не затрагивало прядильщиков шерстяных или конденсаторных мулов. Причиной была смесь растительных и минеральных масел, используемых для смазки веретен. Веретена при работе выбрасывали масляный туман на уровне промежности, который улавливался одеждой любого, кто соединял конец. В 1920-х годах этой проблеме уделялось много внимания. Мулы использовали эту смесь с 1880-х годов, а хлопчатобумажные мулы работали быстрее и нагревались сильнее, чем другие мулы, и нуждались в более частой смазке. Решением было сделать обязательным требованием использовать только растительное масло или белые минеральные масла, которые, как считалось, не являются канцерогенными . К тому времени хлопчатобумажные мулы были заменены кольцевыми рамами, и отрасль сокращалась, поэтому так и не было установлено, были ли эти меры эффективными. [28]
