Машины для прядения нитей и пряжи эволюционировали от ручного прядения льна до полотна с использованием веретена в Египте еще в 4500 г. до н.э. до компьютерного прядения с открытым концом в 2000 г. н.э.Эволюция обработки текстиля внесла большой вклад в техническое развитие в целом. Римляне основали колледжи, по сути, первые сельскохозяйственные экспериментальные станции, на которых усовершенствовались методы производства льна и шерсти и распространялись по всей их империи. Прядение пряжи необходимо для придания прочности и непрерывности наборам волокон, особенно если они прерывистые. Волокна длиной всего один дюйм (2,5 см) можно формировать в непрерывную пряжу, скручивая их друг вокруг друга, и, если волокна имеют естественную крутку, например хлопок, предел может составлять всего 3/8 дюйма (1 см). ).
Раннее использование
По всему 3500 г. до н.э. египтяне начали использовать хлопок в качестве волокна и параллельного развития произошло в Перу около 3000 г. до н.э. Так как хлопковые волокна имеют круглое в то время как растут , но сглаживаются и становятся лентовидные , когда сухие, короткие волокна могут быть скручены в нити , используя поддерживаемый шпиндель. Однако, поскольку хлопок было трудно прясть до появления более механизированных методов прядения, он не использовался широко в Европе до промышленной революции.
Инновация маховика
Важным ранним механическим нововведением для прядения было прикрепление завитка или маховика к нижнему концу веретена, чтобы облегчить быстрое вращение, что привело к увеличению производительности. В Индии около 750 г. н.э.Чаркха, или колесо из Джерси, было разработано путем установки шпинделя на раме и вращения путем соединения с колесом, а китайцы добавили педаль. Тем не менее, процесс прядения был прерывистым, поскольку вытяжка, то есть вытягивание волокон, и скручивание выполнялись отдельными этапами. Леонардо да Винчи представил флаер, который позволяет выполнять скручивание и намотку непрерывно и одновременно, что привело к развитию в шестнадцатом веке эффективного способа прядения, который использовался долгое время. Впоследствии подача и вытяжка волокна стали этапами, ограничивающими скорость процесса прядения, пока в восемнадцатом веке не произошли значительные улучшения: Джон Вятт представил концепцию вытягивающих роликов в 1733 г. был включен Ричардом Аркрайтом в прядильную машину Water Frame. В 1770 году Джеймс Харгривз изобрел прядильную машину под названием Spinning Jenny, в которой растяжение и скручивание были механизированы. В 1779 году Сэмюэл Кромптон объединил концепции включения вытягивающих роликов, растяжения и скручивания в усовершенствованную прядильную машину, которую он назвал Мул, но это все еще был прерывистый процесс. Дроссель Чарльза Данфорта и рама и бегунок Джона Торпа являются предшественниками современных кольцепрядильных машин непрерывного действия, которые произвели революцию в текстильном оборудовании. В результате скорость вращения ограничивалась только максимальной скоростью движения, определяемой теплом, выделяемым за счет трения в кольцевой раме. В 1770 году Джеймс Харгривз изобрел прядильную машину под названием Spinning Jenny, в которой растяжение и скручивание были механизированы. В 1779 году Сэмюэл Кромптон объединил концепции включения вытягивающих роликов, растяжения и скручивания в усовершенствованную прядильную машину, которую он назвал Мул, но это все еще был прерывистый процесс. Дроссель Чарльза Данфорта и рама и бегунок Джона Торпа являются предшественниками современных кольцепрядильных машин непрерывного действия, которые произвели революцию в текстильном оборудовании. В результате скорость вращения ограничивалась только максимальной скоростью движения, определяемой теплом, выделяемым за счет трения в кольцевой раме. В 1770 году Джеймс Харгривз изобрел прядильную машину под названием Spinning Jenny, в которой растяжение и скручивание были механизированы. В 1779 году Сэмюэл Кромптон объединил концепции включения вытягивающих роликов, растяжения и скручивания в усовершенствованную прядильную машину, которую он назвал Мул, но это все еще был прерывистый процесс. Дроссель Чарльза Данфорта и рама и бегунок Джона Торпа являются предшественниками современных кольцепрядильных машин непрерывного действия, которые произвели революцию в текстильном оборудовании. В результате скорость вращения ограничивалась только максимальной скоростью движения, определяемой теплом, выделяемым за счет трения в кольцевой раме. и скручивание в усовершенствованную прядильную машину, которую он назвал Мул, но это все еще был прерывистый процесс. Дроссель Чарльза Данфорта и рама и бегунок Джона Торпа являются предшественниками современных кольцепрядильных машин непрерывного действия, которые произвели революцию в текстильном оборудовании. В результате скорость вращения ограничивалась только максимальной скоростью движения, определяемой теплом, выделяемым за счет трения в кольцевой раме. и скручивание в усовершенствованную прядильную машину, которую он назвал Мул, но это все еще был прерывистый процесс. Дроссель Чарльза Данфорта и рама и бегунок Джона Торпа являются предшественниками современных кольцепрядильных машин непрерывного действия, которые произвели революцию в текстильном оборудовании. В результате скорость вращения ограничивалась только максимальной скоростью движения, определяемой теплом, выделяемым за счет трения в кольцевой раме.
Перерыв спиннинг
До развития брейк-прядения или прядения с открытым концом вытяжка и скручивание происходили одновременно. В открытом прядении вытяжка, скручивание и намотка полностью разделены. Стадия вытягивания заканчивается созданием потока отдельных или единичных волокон в точке прядильной линии, где скорость воздуха максимальна. Впоследствии скручивание начинается на «стадии конденсации», когда скорость уменьшается, что позволяет собирать и скручивать несколько волокон с образованием пряжи, тонкость которой зависит от коэффициента вытяжки. Важнейшим преимуществом беспрядильного прядения является очень высокая производительность, размер паковки зависит от моталки, а не от прядильного устройства, как в случае кольцевого прядения.
Есть много способов выполнить прядение с открытым концом, но роторное прядение кажется одним из лучших аэромеханических способов усовершенствования технологии. По состоянию на начало 2000-х годов высокопроизводительные пневмомеханические прядильные машины могут работать со скоростью до 150 000 оборотов в минуту, производя пряжу со скоростью 235 метров в минуту. Они производят большие паковки пряжи в отличие от катушек кольцевого прядения, которые ограничены размером веретена.
Сплоченность и сила
Важнейшим аспектом прядения пряжи от ранних веретен до современного кольцевого прядения и методов с открытым концом является придание крутке волокнам, из которых состоит пряжа, для обеспечения сцепления и прочности. Во всех случаях это достигается путем наматывания пряжи на вращающееся устройство с подачей набора волокон либо параллельно длинной оси вращающегося устройства, либо под углом менее 90 градусов к ней. Если бы волокна подавались перпендикулярно оси вращающегося устройства, скручивание не происходило бы. Это скручивание осуществляется с помощью веретена, когда волокна подаются почти параллельно длинной оси веретена. Для ранней прялки это достигалось путем подачи волокон под углом на мул (вращающийся стержень), чтобы они двигались к противоположному концу нитепритягивателя. В кольцевом прядении бегунок представляет собой направляющую, которая вращается вокруг нитепритягивателя, направляя укладку волокон (иногда под управлением компьютера), и бегунок подается почти параллельно длинной оси нитепритягивателя. При прядении с открытым концом волокна осаждаются внутри вращающегося барабана после подачи в один конец барабана.
См. также Пряжа .
Библиография
Бейнс, Патрисия. Прялки: спиннеры и спиннинги. Нью-Йорк: Сыновья Чарльза Скрибнера, 1977.
Бенсон, Анна П. Текстильные машины. Эйлсбери, Великобритания: Публикации Шира, 1983. Альбом Шира 103.
Кэтлинг, Гарольд. Вращающийся мул. Ньютон Эббот, Великобритания: Дэвид и Чарльз, 1970.
Дайсон, Эрик, изд. Пневмомеханическое прядение: технико-экономические аспекты. Стокпорт, Великобритания: The Textile Trade Press, 1975.
Инглиш, Уолтер. Текстильная промышленность. Лондон: Лонгманс, 1969.
Лорд, PR, изд. Спиннинг в 70-х. Уотфорд, Великобритания: Merrow Publishing Company, Ltd., 1970.
Уилсон, Какс. История текстиля. Боулдер, Колорадо: Westview Press, 1979.