4 апреля 1785 года англичанин Картрайт получил патент на механический ткацкий станок. Имя изобретателя первого ткацкого станка неизвестно. Однако принцип, заложенный этим человеком, жив до сих пор: ткань состоит из двух систем нитей, расположенных взаимно перпендикулярно, и задача станка – их переплести.
Первые ткани, изготовленные больше шести тысяч лет назад, в эпоху неолита, до нас не дошли. Однако свидетельства их существования – детали ткацкого станка – увидеть можно.
Сначала нити переплетали с помощью ручной силы. Даже Леонардо да Винчи, сколько ни пытался, так и не смог изобрести механический ткацкий станок.
Вплоть до XVIII века эта задача казалась неразрешимой. И лишь в 1733 году молодой английский суконщик Джон Кей сделал первый механический (он же самолетный) челнок для ручного ткацкого станка. Изобретение исключило необходимости вручную пробрасывать челнок и позволило вырабатывать широкие ткани на машине, обслуживаемой одним человеком (раньше требовались два).
Дело Кея продолжил самый успешный реформатор ткачества Эдмунд Картрайт.
Любопытно, что он был по образованию чистым гуманитарием, выпускником Оксфорда со степенью магистра гуманитарных наук. В 1785 году Картрайт получил патент на механический ткацкий станок с ножным приводом и построил в Йоркшире прядильно-ткацкую фабрику на 20 таких устройств. Но на этом не остановился: в 1789 году запатентовал гребнечесальную машину для шерсти, а в 92-м - станок для витья веревок и канатов.
Механический станок Картрайта в своей первоначальной форме был еще настолько несовершенным, что никакой серьезной угрозы для ручного ткачества не представлял.
Поэтому до первых лет XIX века положение ткачей было несравненно лучше, чем прядильщиков, их доходы обнаруживали лишь едва заметную тенденцию к понижению. Еще в 1793 году «тканье кисеи было ремеслом джентльмена. Ткачи всем своим видом походили на офицеров в высшем чине: в модных сапожках, гофрированной рубашке и с тросточкой в руке они отправлялись за своей работой и иногда привозили ее домой в карете».
В 1807 году британский парламент направил в правительство меморандум, где утверждалось, что изобретения магистра гуманитарных наук способствовали повышению благосостояния страны (и это чистая правда, Англия не зря слыла тогда «мастерской мира»).
В 1809-м палата общин выделила Картрайту 10 тысяч фунтов стерлингов – совершенно немыслимые по тем временам деньги. После чего изобретатель удалился от дел и поселился на небольшой ферме, где занимался усовершенствованием сельскохозяйственных машин.
Станок Картрайта почти сразу же принялись улучшать и модифицировать. И немудрено, ведь прибыль ткацкие фабрики давали нешуточную, и не только в Англии. В Российской империи, например, Лодзь благодаря развитию ткачества за XIX век из маленького поселка превратился в громадный по тогдашним меркам город с населением в несколько сотен тысяч человек. Миллионные состояния в империи часто наживались именно на фабриках этой отрасли – достаточно вспомнить Прохоровых или Морозовых.
Уже к 30-м годам в картрайтовский станок добавили массу технических усовершенствований. В итоге таких машин на фабриках становилось все больше, а обслуживало их все меньшее число работников.
На пути неуклонного повышения производительности труда стояли новые препятствия. Наиболее трудоемкими при работе на механических станках были смена и зарядка челнока. Например, при изготовлении самого простого ситца на станке фирмы Platt ткач тратил на эти операции до 30% времени. Более того, он должен был постоянно следить за обрывом основной нити и останавливать машину для устранения недостатков. При таком положении вещей расширить зону обслуживания не удавалось.
Только после того как в 1890-м англичанин Нортроп придумал способ автоматической зарядки челнока, фабричное ткачество совершило настоящий прорыв. Уже в 96-м фирма Northrop разработала и вывела на рынок первый автоматический ткацкий станок. Это в дальнейшем позволило рачительным фабрикантам изрядно сэкономить на зарплатах. Следом появился и серьезный конкурент станку-автомату – ткацкая машина вообще без челнока, которая многократно увеличивала возможность обслуживания одним человеком нескольких устройств. Современные ткацкие станки развиваются в привычном для многих технологий компьютерном и автоматическом направлениях. Но главное сделал еще два с лишним века назад любознательный Картрайт.
ткацкий станок. Имя изобретателя первого ткацкого станка неизвестно. Однако принцип, заложенный этим человеком, жив до сих пор: ткань состоит из двух систем нитей, расположенных взаимно перпендикулярно, и задача станка – их переплести.
Первые ткани
, изготовленные больше шести тысяч лет назад, в эпоху неолита, до нас не дошли. Однако свидетельства их существования – детали ткацкого станка
– увидеть можно.
Сначала нити переплетали с помощью ручной силы. Даже Леонардо да Винчи, сколько ни пытался, так и не смог изобрести механический ткацкий станок. Вплоть до XVIII века эта задача казалась неразрешимой. И лишь в 1733 году молодой английский суконщик Джон Кей сделал первый механический (он же самолетный) челнок для ручного ткацкого станка. Изобретение исключило необходимости вручную пробрасывать челнок и позволило вырабатывать широкие ткани на машине, обслуживаемой одним человеком (раньше требовались два).
Дело Кея продолжил самый успешный реформатор ткачества Эдмунд Картрайт. Любопытно, что он был по образованию чистым гуманитарием, выпускником Оксфорда со степенью магистра гуманитарных наук. В 1785 году Картрайт получил патент на механический ткацкий станок
с ножным приводом и построил в Йоркшире прядильно-ткацкую фабрику на 20 таких устройств. Но на этом не остановился: в 1789 году запатентовал гребнечесальную машину для шерсти, а в 92-м - станок для витья веревок и канатов.
Механический станок Картрайта в своей первоначальной форме был еще настолько несовершенным, что никакой серьезной угрозы для ручного ткачества не представлял. Поэтому до первых лет XIX века положение ткачей было несравненно лучше, чем прядильщиков, их доходы обнаруживали лишь едва заметную тенденцию к понижению. Еще в 1793 году «тканье кисеи было ремеслом джентльмена. Ткачи всем своим видом походили на офицеров в высшем чине: в модных сапожках, гофрированной рубашке и с тросточкой в руке они отправлялись за своей работой и иногда привозили ее домой в карете».
В 1807 году британский парламент направил в правительство меморандум, где утверждалось, что изобретения магистра гуманитарных наук способствовали повышению благосостояния страны (и это чистая правда, Англия не зря слыла тогда «мастерской мира»). В 1809-м палата общин выделила Картрайту 10 тысяч фунтов стерлингов – совершенно немыслимые по тем временам деньги. После чего изобретатель удалился от дел и поселился на небольшой ферме, где занимался усовершенствованием сельскохозяйственных машин.
Станок Картрайта почти сразу же принялись улучшать и модифицировать. И немудрено, ведь прибыль ткацкие фабрики
давали нешуточную, и не только в Англии. В Российской империи, например, Лодзь благодаря развитию ткачества за XIX век из маленького поселка превратился в громадный по тогдашним меркам город с населением в несколько сотен тысяч человек. Миллионные состояния в империи часто наживались именно на фабриках этой отрасли – достаточно вспомнить Прохоровых или Морозовых.
Уже к 30-м годам в картрайтовский станок добавили массу технических усовершенствований. В итоге таких машин на фабриках становилось все больше, а обслуживало их все меньшее число работников.
На пути неуклонного повышения производительности труда стояли новые препятствия. Наиболее трудоемкими при работе на механических станках были смена и зарядка челнока. Например, при изготовлении самого простого ситца на станке фирмы Platt ткач тратил на эти операции до 30% времени. Более того, он должен был постоянно следить за обрывом основной нити и останавливать машину для устранения недостатков. При таком положении вещей расширить зону обслуживания не удавалось. Только после того как в 1890-м англичанин Нортроп придумал способ автоматической зарядки челнока, фабричное ткачество совершило настоящий прорыв. Уже в 96-м фирма Northrop разработала и вывела на рынок первый автоматический ткацкий станок. Это в дальнейшем позволило рачительным фабрикантам изрядно сэкономить на зарплатах. Следом появился и серьезный конкурент станку-автомату – ткацкая машина вообще без челнока
, которая многократно увеличивала возможность обслуживания одним человеком нескольких устройств. Современные ткацкие станки развиваются в привычном для многих технологий компьютерном и автоматическом направлениях. Но главное сделал еще два с лишним века назад любознательный Картрайт.
Если задать вопрос, какая вещь в повседневном быту современного человека имеет первостепенное значение, ответы будут разными. Возможно, назовут мыло, мебель, посуду... И всё-таки без столь полезных без спору вещей, можно как-то обойтись, хотя даже представить это нелегко. А вот если из обихода полностью исчезнет ткань, то мир вокруг нас, согласитесь, изменится неузнаваемо. Ведь именно из ткани шьют одежду, не говоря уж о многих других применениях этого материала.
Так что изобретение пряжи - нитей из шерсти или растительных волокон - и способа изготовления из пряжи ткани - невероятно значимые для человечества достижения. И вовсе не случайно, что едва ли не первыми производственными процессами, которые люди постарались механизировать, были как раз изготовления пряжи и ткани. Более того, технические достижения именно в этой области как бы подстёгивали изобретательскую мысль и в других направлениях. Может быть, не все знают, что промышленная революция XVIII века, которая привела к массовому появлению самых разных машин, началась именно с изобретения достаточно совершенного ткацкого станка.
Впрочем, о том, как человек становился ткачом, лучше, конечно, рассказать по порядку...
Древнейшим образцам ткани, дошедшим до наших дней, насчитывается несколько тысяч лет. Археологи не раз находили в древнеегипетских гробницах тонкие полотна изо льна, а также более плотный материал, расписанный цветными рисунками. Благодаря тому, что в Египте сухой климат и нет резких температурных перепадов, древняя ткань неплохо сохранилась.
По этим археологическим находкам можно судить, что работа древнеегипетских ткачей была весьма качественной, хотя они изготавливали ткань вручную. Под сильным увеличительным стеклом хорошо видно, что нити древних тканей переплетены очень аккуратно, лежат, что вдоль, что поперёк, ровными, прямыми линиями. Впрочем, чему удивляться: древние египтяне были далеко не первыми ткачами - искусству переплетать нити, чтобы получать из них ткани, люди стали учиться ещё за тысячи лет до египетской цивилизации. А натолкнул их на такую мысль ещё более древний навык - плетение корзин, подстилок, сетей, обуви из гибких веток, тростника, длинных побегов травы. Это уже умели и наши далёкие первобытные предки.
Однако для изготовления тканей ни один из этих материалов не годился. Но и тут на помощь первобытному человеку пришла сама природа. Пытливые предки заметили, что из многих растений, например, льна, хлопчатника, конопли и даже крапивы, можно извлечь упругие и прочные волокна.
Годилась для этого и шерсть домашних животных. Но, чтобы приготовить из волокон пряжу, приходилось изрядно потрудиться. Извлечь волокна из стеблей льна, например, особенно нелегко. А шерсть нужно сначала очистить, тщательно промыть, просушить. Из подготовленного сырья скручивали длинные прочные нити. Такой процесс называется прядением, а полученные нити - пряжей. И уже тысячи лет назад человек постарался хоть как-то рационализировать прядение, изобретя веретено - стержень из дерева или камня, на который наматывалась готовая нить. Скручивать её приходилось вручную, постепенно вытягивая из заготовленного сырья пучки волокон. Немного забегая вперёд, стоит сказать, что, в конце концов, человек изобрёл прялку. Теперь прядильщик рукой крутил колесо, соединённое с веретеном ременной передачей. Вращаясь, веретено само постепенно вытягивало пучки волокон, превращая их в нити пряжи. Ну а что касается процесса изготовления ткани, то он тоже постепенно рационализировался. Правда, на заре ткачества он был совсем прост.
Можно представить, с помощью каких нехитрых приспособлений работали первобытные ткачи. В землю вбивались две крепкие ветки с рогульками наверху. Они удерживали деревянный стержень. Примерно такое же устройство, только пониже, мастерят в туристском походе, чтобы подвесить над костром чайник. Древние ткачи привязывали к этому стержню, одну рядом с другой, нити пряжи, свисающие до земли. Чтобы они не спутывались, к их концам крепились грузики. Кстати, и по сей день эти продольные нити называются в текстильном производстве основой. Для превращения основы в ткань продольные нити надо переплести поперечными, которые называются утком.
Сам же этот процесс был несложным, хотя и трудоёмким. Ткач пропускал уток сквозь основу таким образом, чтобы он проходил, например, поверх чётных нитей и под низом нечётных, а в обратную сторону наоборот. Удобнее всего это было делать заострённой палочкой, на которую наматывалась нить утка. При этом надо было следить и за тем, чтобы нити ложились ровно и плотно одна к другой. Так постепенно нити превращались в ткань. Она могла быть разной - лёгкой из льняной пряжи, грубой и тёплой из шерстяной. Как бы то ни было, первобытный человек получил наконец возможность облачиться в одежды, пошитые из ткани. Шить-то он научился ещё раньше, мастеря одеяния из звериных шкур...
Постепенно ткацкое производство совершенствовалось. Сначала древние изобретатели сообразили: если поднимать разом все чётные или нечётные нити основы, то уток можно перекидывать под ними на другую сторону одним движением. Поэтому на концах нитей основы появились деревянные дощечки, называемые ремезами. К одной дощечке крепились чётные нити, к другой нечётные. Мастер, поднимая то один ремез, то другой, последовательно отделял нити друг от друга и перекидывал уток то справа налево, то слева направо. Процесс ткачества стал быстрее в десятки раз. Оставалось только догадаться, что с помощью дополнительных ремезов можно поднимать в каком-то определённом порядке и другие нитки основы, делая их переплетение с утком более сложным. Таким образом, на ткани можно было получить определённый рисунок. Ткачи широко пользовались подобными «хитростями» уже в античные времена.
Постепенно ткацкий станок становился именно станком. В Средние века, например, мастер управлял ремезами, нажимая ногами на педали, руки при этом оставались свободными. Уток можно было перекидывать то вправо, то влево гораздо быстрее, производительность труда выросла. Однако ткань получалась неширокой, как раз такой, насколько хватало длины руки ткача.
Но вот, наконец пришёл XVIII век, когда в текстильном производстве произошли важнейшие перемены. В этом заслуга английских изобретателей Джона Кея и Эдмунда Картрайта. Первый из них в 1733 году придумал конструкцию механического челнока для нити утка. Челнок двигался по направляющим, таща за собой нить, подгоняемый ударами специальных деревянных молоточков, укреплённых по обеим сторонам рамы станка. После каждого движения челнока основа, намотанная на валик, продвигалась вперёд на один «шаг», освобождая место для нового «стежка». Челнок Джона Кея назвали «самолётным».
Как раз с этого изобретения, можно считать, и началась промышленная революция. Дело в том, что ткацкие станки с челноком-самолётом позволили производить гораздо больше тканей, чем раньше. Ткацким предприятиям стало не хватать пряжи, которую по-прежнему вырабатывали вручную. Пришлось изобретать прядильную машину, что и сделал в 1765 году другой английский изобретатель - Джеймс Харгривс. Через несколько лет в Англии появились прядильные фабрики, машины которых работали с помощью водяных двигателей.
Наконец, в середине 80-х годов Эдмунд Картрайт изобрёл ткацкий станок, где все операции были механизированы. Как раз к тому времени ещё один англичанин, Джеймс Уатт, завершил работу над своим паровым двигателем. И Картрайт построил ткацкую фабрику с двадцатью станками, установив для их привода машину Уатта. Так что первое широкое применение паровой двигатель нашёл именно в ткацком производстве.
Конечно, в дальнейшем ткацкий станок непрерывно совершенствовался. Особо стоит отметить французского изобретателя Жозефа Мари Жаккара. В 1801 году он создал... программируемый ткацкий станок. Для этого служили перфокарты - картонные таблички с пробитыми на них в определённом порядке отверстиями. Перфокарты были соединены в ленту, помещавшуюся наверху станка. Каждая перфокарта определённым образом управляла движениями нитей основы, «задавая» станку программу для создания того или иного узора на ткани. Нажимая педаль, мастер мог передвинуть ленту перфокарт и поменять программу. Позже с помощью перфокарт стали задавать программы металлорежущим станкам, но первым-то был ткацкий!
Ну а современные ткацкие станки - сложные, хорошо продуманные агрегаты. Конструкции у них разные - есть многочелночные, а есть станки без челноков - нить утка перебрасывает сжатый воздух. Зато сам главный принцип изготовления тканей переплетением основы и утка остался тот же самый, что придумал ещё первобытный человек.
Игорев, В. Как с ткацкого станка… началась промышленная революция /В. Игорев //А почему?. – 2008. - № 10. – С. 24-26.
Ткани и ткачество известны человечеству с незапамятных, окутанных древностью, времен. История возникновения ткани – это результат огромного труда человека над усовершенствованием процесса производства: от ручного плетения до передовых технологий мировой текстильной промышленности. Изобретения древних народов заложили основу ткаческой традиции, которую широко применяют и в наше время.
История возникновения ткани: как все начиналось
В защите своего тела от холода и жары человечество нуждалось еще на заре своего существования. Первыми материалами для примитивной одежды были шкуры животных, побеги и листья растений , которые древние жители сплетали вручную. Историкам известно, что уже в период VIII-III тысячелетий до нашей эры человечеству были известны практические свойства льна и хлопка.
- В Древней Греции и Риме выращивали , из которого добывали волокна и плели первые грубые полотна.
- В Древней Индии впервые начали производить , которые щедро украшали яркими набивными рисунками.
- Шелковые ткани являются историческим достоянием Китая .
- А первые шерстяные волокна и, соответственно, ткани из них, возникли во времена Древнего Вавилона , в IV тысячелетии до нашей эры.
История ткачества: машина времени
История ткачества берет свое начало в Азии и Древнем Египте, где произошло изобретение ткацкого станка. Этот аппарат представлял собой раму с несколькими рейками, на которых были натянуты нити основы. К ним приплетались вручную нити утка. Принципы работы первого станка сохранились и в сегодняшней ткацкой промышленности. Однако сама конструкция пережила множество изменений.
Гораздо позже, в XI веке уже нашей эры был изобретен горизонтальный ткацкий станок , на котором нити основы были натянуты горизонтально. Строение агрегата было более сложным. На большой деревянной раме станка были закреплены основные детали:
- 3 валика;
- 2 педали для ног;
- вертикальные рамки «гребенки» бердо;
- челнок с нитью.
К механизации станка наши предки приступили в XVI-XVIII столетии, а наибольшим успехом увенчалось изобретение в 1733 году так называемого самолетного станка Дж. Кея. Через полстолетия британец Э. Картрайт изобрел механический ткацкий станок, в конструкцию которого вносились дальнейшие изменения и усовершенствования. К концу XIX столетия появились механические станки с автоматической заменой челноков.
И уже в XX веке изобрели бесчелночные станки, похожие на наши современные модели.
Виды ткацких станков
Как уже стало понятно из предыдущего раздела, ткацкие станки бывают челночные и бесчелночные , более современные.
Виды ткацких станков бесчелночного типа распределяются в зависимости от принципа переплетения нити утка.
Около 1550 г. до н.э. в Египте ткачи заметили, что все можно улучшить и сделать процесс прядения проще. Был придуман способ для разделения нитей - ремез. Ремез – это стержень из дерева, с привязанными к нему четными нитями основы, а нечетные нити свободно свисали. Работа тем самым стала быстрее в два раза, но все равно оставалась очень трудоемкой.
Поиск упрощения получения ткани продолжался, и около 1000 г. до н.э. был придуман атоский станок, где ремезы уже отделяли четные и нечетные нити основы. Работа пошла в десятки раз быстрее. На этом этапе это уже было не плетение, а именно ткачество, стало возможным получать самые разные переплетения нитей. Дальше в ткацкий станок вносились все новые изменения, например, движением ремеза управляли педалями, а руки ткача оставались свободными, но принципиальные изменения техники ткачества началась в 18 веке.
В 1580 году Антон Моллер усовершенствовал станок для ткачества- теперь на нем можно было получать несколько кусков материи. В 1678 году французский изобретатель де Женн создал новый станок, но особого распространения он не получил.
И в 1733 году англичанин Джон Кей создал первый механический челнок для ручного станка. Теперь не нужно было вручную перебрасывать челнок, и теперь можно было получать широкие полосы материи, станок уже обслуживался одним человеком.
В 1785 году Эдмунд Картрайт усовершенствовал станок с ножным приводом. В 1791 году станок Картрайта был улучшен Гортоном. Изобретатель ввел устройство для приостановке батана челнока в зеве. В 1796 году Роберт Миллер из Глазко создал приспособление для продвижения материала посредством храпового колеса. До конца 19 века это изобретение оставалось в станке для ткачества. А способ Миллера прокладки челнока работал более 60 лет.
Надо сказать, станок Картрайта вначале весьма несовершенен и не представлял угрозы для ручного ткачества.
В 1803 году Томас Джонсон из Стокпорта создал первую шлихтовальную машину, что полностью освободило мастеров от операции шлихтования на станке. Джон Тодд в это же время ввел в конструкцию станка ремезный ролик, упростивший процесс подъема нитей. И в этом же году Вильям Хоррокс получает патент на механический ткацкий станок. Хоррокс не тронул деревянную станину старого ручного станка.
В 1806 году Петер Марланд ввел замедленное движение батана при прокладке челнока. В 1879 году Вернер фон Сименс разработал электрический ткацкий станок. И только в 1890 году после того Нортроп создал автоматическую зарядку челнока и наступил реальный прорыв в фабричном ткачестве. В 1896 году этот же изобретатель вывел на рынок первый автоматический станок. Затем появился ткацкий станок без челнока, что многократно увеличило производительность труда. Сейчас станки продолжаются совершенствоваться в направлении компьютерных технологий и автоматического управления. Но все самое важное для развития ткачества было сделано гуманитарием и изобретателем Картрайтом.
