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STORIA DELLA TECNOLOGIA, DELLA TECNOLOGIA, DEGLI OGGETTI INTORNO A NOI
Filatoio e telaio. Storia dell'invenzione e della produzione
Elenco / La storia della tecnologia, della tecnologia, degli oggetti che ci circondano La tessitura ha cambiato radicalmente la vita e l'aspetto di una persona. Invece di pelli di animali, le persone si vestono con abiti di lino, lana o cotone, che da allora sono diventati i nostri compagni costanti. Tuttavia, prima che i nostri antenati imparassero a tessere, dovevano padroneggiare la tecnica della tessitura alla perfezione. Solo dopo aver imparato a tessere stuoie da rami e canne, le persone potevano iniziare a "tessere" i fili.
Il processo di produzione del tessuto è diviso in due operazioni principali: ottenere il filo (filatura) e ottenere la tela (in realtà la tessitura). Osservando le proprietà delle piante, le persone hanno notato che molte di esse contengono fibre elastiche e flessibili. Queste piante fibrose, utilizzate dall'uomo già nell'antichità, comprendono il lino, la canapa, l'ortica, lo xanto, il cotone e altre. Dopo l'addomesticamento degli animali, i nostri antenati ottennero, insieme alla carne e al latte, una grande quantità di lana, utilizzata anche per la produzione dei tessuti. Prima di iniziare la filatura, era necessario preparare le materie prime.
La fibra di filatura è il materiale di partenza per il filato. Senza entrare nei dettagli, notiamo che il maestro deve lavorare sodo prima che la lana, il lino o il cotone si trasformino in fibra di filatura (questo è più vero per il lino: il processo di estrazione delle fibre dallo stelo delle piante qui è particolarmente laborioso; ma anche la lana , che, di fatto, è fibra già finita, necessita di alcune operazioni preliminari di pulizia, sgrassaggio, asciugatura, ecc.). Ma quando si ottiene la fibra di filatura, per il maestro non fa differenza se si tratti di lana, lino o cotone: il processo di filatura e tessitura è lo stesso per tutti i tipi di fibre.
Il più antico e semplice dispositivo per la produzione del filato era un filatoio a mano, che consisteva in un fuso, una spirale e il filatoio vero e proprio. Prima di iniziare il lavoro, la fibra di filatura veniva attaccata a un ramo conficcato oa un bastone con una forchetta (in seguito questo nodo fu sostituito da una tavola, che fu chiamata ruota che gira). Quindi il maestro estrasse un fascio di fibre dalla palla e lo attaccò a un dispositivo speciale per attorcigliare il filo. Consisteva in un bastone (fuso) e una spirale (che fungeva da pietra rotonda con un buco nel mezzo). La spirale era montata su un fuso. Il mandrino, insieme all'inizio del filetto ad esso avvitato, veniva portato in rapida rotazione e subito sbloccato. Sospeso in aria, ha continuato a ruotare, allungando e attorcigliando gradualmente il filo. La spirale serviva ad aumentare e mantenere la rotazione, che altrimenti si sarebbe fermata dopo pochi istanti. Quando il filo è diventato abbastanza lungo, l'artigiana lo ha avvolto attorno al fuso e la spirale non ha permesso alla palla in crescita di scivolare via. Poi l'intera operazione è stata ripetuta. Nonostante la sua semplicità, il filatoio è stata una straordinaria conquista della mente umana. Tre operazioni - stiro, torsione e avvolgimento del filo sono state combinate in un unico processo produttivo. L'uomo ha la capacità di trasformare rapidamente e facilmente la fibra in un filo. Si noti che in tempi successivi non fu introdotto nulla di fondamentalmente nuovo in questo processo; è stato appena trasferito alle macchine. Dopo aver ricevuto il filo, il maestro è passato al tessuto. I primi telai erano verticali. Erano costituite da due barre a forma di biforcazione infilate nel terreno, alle estremità biforcute delle quali veniva posata trasversalmente un'asta di legno. A questa traversa, che era posta così in alto da poterla raggiungere stando in piedi, legarono un filo accanto all'altro, che costituiva la base. Le estremità inferiori di questi fili pendevano liberamente quasi a terra. In modo che non si aggroviglino, sono stati tirati con le sospensioni.
Iniziando il lavoro, la tessitrice prese in mano l'anatra con un filo legato ad essa (un fuso potrebbe fungere da papera) e la fece passare attraverso l'ordito in modo tale che un filo appeso rimanesse su un lato dell'anatra, e il altro dall'altro. Un filo trasversale, ad esempio, potrebbe passare sul primo, terzo, quinto, ecc. e sotto il fondo della seconda, quarta, sesta, ecc. fili di ordito, o viceversa. Questo metodo di tessitura ripeteva letteralmente la tecnica della tessitura e richiedeva molto tempo per far passare il filo di trama sopra o sotto il fondo del filo di ordito corrispondente. Per ognuno di questi fili era necessario un movimento speciale. Se c'erano cento fili nell'ordito, allora si dovevano fare cento movimenti per infilare la trama in una sola fila. Ben presto, gli antichi maestri notarono che la tecnica di tessitura poteva essere semplificata. Infatti, se fosse possibile alzare immediatamente tutti i fili pari o dispari dell'ordito, il maestro sarebbe sollevato dalla necessità di infilare le anatre sotto ogni filo, ma potrebbe allungarlo immediatamente per tutto l'ordito: cento movimenti sarebbero sostituito da uno! Un dispositivo primitivo per separare i fili: remez è stato inventato già nell'antichità. All'inizio, una semplice asta di legno fungeva da remez, a cui erano attaccate le estremità inferiori dei fili di ordito attraverso uno (quindi, se quelli pari erano legati al remez, quelli dispari continuavano a rimanere appesi liberamente). Tirando il remez, il maestro separò immediatamente tutti i fili pari da quelli dispari e con un tiro lanciò le anatre attraverso l'intero ordito. È vero, durante il movimento inverso, l'anatra ha dovuto di nuovo passare attraverso tutti i fili pari uno per uno. Il lavoro accelerò due volte, ma rimase comunque laborioso. Tuttavia, è diventato chiaro in quale direzione cercare: era necessario trovare un modo per separare alternativamente i fili pari o dispari. Allo stesso tempo, era impossibile introdurre semplicemente un secondo Remez, perché il primo lo avrebbe intralciato. Qui un'idea spiritosa portò a un'importante invenzione: i lacci iniziarono a essere legati a pesi alle estremità inferiori dei fili. Le seconde estremità dei lacci erano attaccate alle assi di remez (anche a una, dispari all'altra). Ora remez non ha interferito con il lavoro reciproco. Tirando prima un remez, poi un altro, il maestro separò successivamente i fili pari o dispari e gettò le anatre sull'ordito. Il lavoro è decuplicato. La fabbricazione dei tessuti cessò di tessere e divenne una vera e propria tessitura. È facile vedere che con il metodo sopra descritto di attaccare le estremità dei fili di ordito alle cinghie con l'aiuto di lacci, non è possibile utilizzare due, ma più cinghie. Ad esempio, era possibile legare ogni terzo o ogni quarto filo a una tavola speciale. In questo caso, i metodi per tessere i fili possono essere ottenuti in vari modi. Su una macchina del genere era possibile tessere non solo il calicò, ma anche il tessuto twill o satinato. Nei secoli successivi furono apportate varie migliorie al telaio (si cominciò ad esempio a controllare il movimento dei capannoni con l'ausilio di un pedale, lasciando libere le mani del tessitore), ma la tecnica di tessitura non cambiò radicalmente fino al XNUMX° secolo. Un importante inconveniente delle macchine descritte era che, tirando le anatre a destra oa sinistra, il maestro era limitato dalla lunghezza del suo braccio. Di solito la larghezza della tela non superava il mezzo metro e, per ottenere strisce più larghe, dovevano essere cucite insieme. Un miglioramento radicale del telaio fu apportato nel 1733 dal meccanico e tessitore inglese John Kay, che creò un disegno con una navetta aerea. La macchina assicurava che la navetta fosse infilata tra i fili di ordito. Ma la navetta non era semovente: veniva spostata da un operaio utilizzando una maniglia collegata ai blocchi tramite una corda e mettendoli in movimento. I blocchi venivano costantemente tirati indietro da una molla dal centro della macchina verso i bordi. Muovendosi lungo le guide, l'uno o l'altro blocco colpisce la navetta. Nel processo di ulteriore sviluppo di queste macchine, l'inglese Edmund Cartwright ha svolto un ruolo eccezionale. Nel 1785 creò il primo e nel 1792 il secondo progetto di telaio per tessitura, fornendo la meccanizzazione di tutte le principali operazioni di tessitura a mano: inserimento della navetta, sollevamento dell'apparato del liccio, rottura del filo di trama con una canna, avvolgimento fili di ordito di riserva, rimuovendo il tessuto finito e dimensionando l'ordito. Il risultato più importante di Cartwright fu l'uso di un motore a vapore per azionare un telaio.
I predecessori di Cartwright risolsero il problema dell'azionamento meccanico di un telaio utilizzando un motore idraulico. Successivamente, il famoso creatore di automi, il meccanico francese Vaucan-son, progettò uno dei primi telai meccanici con azionamento idraulico. Queste macchine erano molto imperfette. All'inizio della rivoluzione industriale, nella pratica venivano utilizzati principalmente telai a mano, che, naturalmente, non potevano soddisfare le esigenze dell'industria tessile in rapido sviluppo. In un telaio a mano, il miglior tessitore poteva lanciare la navetta attraverso il capannone circa 60 volte al minuto, in un telaio a vapore - 140. Un risultato significativo nello sviluppo della produzione tessile e un evento importante nel miglioramento delle macchine da lavoro fu l'invenzione da parte del francese Jacquard nel 1804 di una macchina per la tessitura a motivi. Jacquard ha inventato un metodo fondamentalmente nuovo per realizzare tessuti con complessi disegni multicolori a motivi grandi, utilizzando un dispositivo speciale per questo. Qui ciascuno dei fili di ordito passa attraverso occhielli ricavati nelle cosiddette facce. In alto le facce sono legate a ganci verticali, in basso ci sono i pesi. Ad ogni uncino è collegato un ago orizzontale e tutti passano attraverso un'apposita scatola che periodicamente esegue movimenti alternativi. Dall'altro lato del dispositivo è presente un prisma montato su un braccio oscillante. Sul prisma è posta una catena di cartoncini perforati, il cui numero è uguale al numero di fili diversamente intrecciati nel disegno e talvolta viene misurato in migliaia. Secondo il disegno in fase di sviluppo, nelle carte vengono praticati dei fori attraverso i quali passano gli aghi durante il successivo movimento della scatola, in conseguenza dei quali i ganci ad essi associati assumono una posizione verticale o rimangono deviati.
Il processo di formazione del passo termina con il movimento del reticolo superiore, che porta con sé i ganci verticali, e con essi le “facce” e quei fili di ordito che corrispondono ai fori nelle carte, dopodiché la navetta tira il filo di trama . Quindi la griglia superiore si abbassa, la scatola con gli aghi ritorna nella sua posizione originale e il prisma ruota, alimentando la carta successiva. La macchina Jacquard forniva la tessitura con fili multicolori, producendo automaticamente vari motivi. Quando lavorava su questa macchina, il tessitore non richiedeva alcuna abilità virtuosa e tutta la sua abilità dovrebbe consistere solo nel cambiare la scheda di programmazione quando produce tessuto con un nuovo motivo. La macchina funzionava a una velocità completamente inaccessibile a un tessitore che lavorasse a mano. Oltre ad un sistema di controllo complesso e facilmente riconfigurabile basato sulla programmazione mediante schede perforate, la macchina Jacquard è notevole per l'utilizzo del principio di servoazione inerente al meccanismo di spargimento, azionato da massicci ingranaggi a leva operanti da una fonte costante di energia. In questo caso, solo una piccola frazione della potenza veniva spesa per muovere gli aghi con i uncini e, quindi, una grande potenza veniva controllata da un segnale debole. Il meccanismo Jacquard ha fornito l'automazione del processo di lavoro, comprese le azioni preprogrammate della macchina operatrice. Un miglioramento significativo del telaio per tessitura, che porta alla sua automazione, appartiene all'inglese James Narthrop. In breve tempo è riuscito a realizzare un dispositivo che garantisce la sostituzione automatica della navetta vuota con quella piena sia a macchina ferma che in movimento. La macchina di Narthrop aveva uno speciale caricatore a navetta, simile al caricatore di cartucce di un fucile. La navetta vuota veniva automaticamente buttata fuori e sostituita con una nuova. Tentativi interessanti di creare una macchina senza navetta. Anche nella produzione moderna, questa direzione è una delle più notevoli. Un simile tentativo è stato fatto dal designer tedesco Johann Gebler. Nel suo modello, il filo di ordito veniva trasmesso tramite ancore situate su entrambi i lati della macchina. Il movimento delle ancore si alterna e il filo si trasferisce dall'una all'altra. Quasi tutte le operazioni della macchina sono automatizzate e un lavoratore può azionare fino a venti di queste macchine. Senza navetta, l'intera progettazione della macchina è risultata molto più semplice e il suo funzionamento molto più affidabile, poiché sono state eliminate le parti più soggette ad usura come la navetta, il pattino, ecc. di fondamentale importanza, l'eliminazione della navetta ha garantito un movimento silenzioso, che ha impedito di proteggere non solo la struttura della macchina da urti e scossoni, ma anche gli operatori da un rumore significativo. La rivoluzione tecnica iniziata nel campo della produzione tessile si diffuse rapidamente in altri settori, dove non solo avvennero cambiamenti fondamentali nel processo tecnologico e nelle attrezzature, ma furono create anche nuove macchine da lavoro: stigliatrici - che trasformano le balle di cotone in tela, spaccano e pulire il cotone, stendendo un pezzo parallelamente a un'altra fibra ed estraendoli; cardatura: trasformazione della tela in nastro; nastro: fornisce una composizione più uniforme di nastri, ecc. All'inizio del XIX secolo. Si diffusero macchine speciali per la filatura della seta, del lino e della iuta. Vengono create macchine per maglieria e macchine per tessere pizzi. La macchina per calzetteria, che faceva fino a 1500 giri al minuto, guadagnò grande popolarità, mentre la filatrice più agile prima non faceva più di un centinaio di giri. Negli anni 80-90 del XVIII secolo. vengono progettate macchine per la maglieria di base. Creano tulle e macchine da cucire. Le più famose erano le macchine da cucire Singer. La rivoluzione nel metodo di produzione dei tessuti portò allo sviluppo di industrie legate all'industria tessile, come il candeggio, la stampa di calicò e la tintura, che, a loro volta, costrinsero l'attenzione alla creazione di coloranti e sostanze più avanzati per il candeggio dei tessuti. Nel 1785 K. L. Berthollet propose un metodo per sbiancare i tessuti con il cloro. Il chimico inglese Smithson Tennant scopre un nuovo metodo per preparare la calce sbiancante. Sotto l'influenza diretta della tecnologia di lavorazione tessile, si sviluppò la produzione di soda, acido solforico e cloridrico. Pertanto, la tecnologia ha dato alla scienza un certo ordine e ne ha stimolato lo sviluppo. Tuttavia, per quanto riguarda l'interazione tra scienza e tecnologia durante la rivoluzione industriale, va sottolineato che una caratteristica della rivoluzione industriale tra la fine del XVIII e l'inizio del XIX secolo. c'era una connessione relativamente insignificante con la scienza. È stata una rivoluzione tecnologica, una rivoluzione basata sulla ricerca pratica. Wyatt, Hargreaves, Crompton erano artigiani, quindi i principali eventi rivoluzionari nell'industria tessile si sono verificati senza molta influenza da parte della scienza. La conseguenza più importante della meccanizzazione della produzione tessile fu la creazione di un sistema macchina-fabbrica fondamentalmente nuovo, che presto divenne la forma dominante di organizzazione del lavoro, cambiando radicalmente la sua natura, così come la posizione dei lavoratori. Autore: Ryzhov KV
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Commenti sull'articolo: ospite Un po' complicato. Sasha Grazie!
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