Прядение

П. или прядильное производство есть совокупность операций, которым подвергается волокнистое вещество с целью получения из него нити — пряжи, для ткачества и других целей. Эти операции — двоякого рода: 1) Подготовительные, имеющие целью очистить волокно, отделить от него все посторонние вещества, а также более короткие волокна; разрыхлить массу волокна, придать ей равномерное строение и правильную форму ленты, удобную для дальнейшего превращения в пряжу (см. Трепание, Кардование, Гребенное чесание). 2) Прядильный отдел, состоящий в постепенном выравнивании, утонении и легком закручивании полученной ленты (см. Вытягивание и сдваивание, Предпрядение) и получении, наконец, желаемой пряжи (тонкопрядение). Операции 1-го отдела различны для каждого материала. Операции 2-го отдела, имея предметом определенную форму материала — ленту, более или менее одинаковы для всех родов его, распадаясь лишь, в зависимости от длины волокна, на две большие группы: на П. длинных волокон, для получения гладкой пряжи (хлопок, лен, джут, пенька, гребенная шерсть, хлопчатый шелк), и на П. коротких волокон, для получения рыхлой, пушистой пряжи (хлопчатобумажные угары, вигонь, кардная и искусственная шерсть). В 1-й группе большое применение имеет вытягивание ленты, во 2-й группе оно почти отсутствует.

Искусство приготовления пряжи из волокон известно с доисторических времен. Сказания древних писателей (Геродот), образцы тканей, сохранившиеся в египетских гробницах, свидетельствуют о высокой степени развития этого искусства, в особенности, у египтян и индийцев. Судя по дошедшим до нас изображениям, а равно прядильным орудиям (веретенам), находимым в остатках свайных построек, приемы ручного П., применявшиеся за несколько тысячелетий до нашего времени, таковы же, какие господствовали повсеместно не далее 500 лет тому назад и которые и теперь еще можно встретить у крестьян глухих местностей. Существенной операцией П. является скручивание, служащее для возбуждения связи между волокнами. Того, кто изобрел способ скручивания волокон, можно назвать изобретателем П. Китайцы, греки и египтяне эту честь приписывали богиням — факт, свидетельствующий о древности этого искусства.

Примитивный способ П. отличается своей простотой: материал, слегка подготовленный, т. е. выбитый, разрыхленный, очищенный, прочесанный ручными способами, помещается в виде большого пучка на поддержке (лопате, гребне, пряслице), к которой привязывается шнурком. Начиная П., работник вытягивает из этого пучка несколько волокон, ссучивает их пальцами и прикрепляет полученную короткую нить к верхнему концу веретена. Последнее представляет собой круглую, большей частью деревянную палочку со слегка заостряющимися концами и с утолщением в нижней ее части (фиг. 1 дает понятие о способе П. ручным веретеном).

Фиг. 1.

Затем левой рукой прядильщик начинает постепенно и, по возможности, равномерно вытягивать волокна из пучка, а правой, повесив веретено на образовавшемся конце нити, приводит его в быстрое вращательное движение, скручивая тем образующуюся пряжу, причем, по мере увеличения ее длины, веретено опускается все ниже и ниже, пока рука не перестанет до него доставать. Тогда, остановив П., он наматывает на веретено полученную длину нити и конец ее захлестывает петлей на верхний конец веретена или закладывает в особую засечку, на нем сделанную. Затем процесс П. повторяется сызнова. Такими примитивными приемами в Индии (из хлопка) и Египте (изо льна) приготовлялись нити изумительной тонины, едва достижимой ныне машинами.

Около 500 лет тому назад изобретены прялка и самопрялка, что улучшило кручение пряжи и наматывание ее на веретено или на катушку, причем подача волокон (вытягивание) производилась по-прежнему руками. Как видно из фиг. 2, существенной частью прялки является веретено, состоящее из прямого круглого, обыкновенно железного прутка, на который иногда надевается катушка, горизонтально помещенная на подставке и приводимая во вращение с помощью шнурка, идущего с колеса на блочок, укрепленный на веретене. Колесо приводится в движение с помощью рукоятки, или же от подножки.

Фиг. 2.

Работа на прялке идет почти так же, как на веретене. Вытягивая волокна руками, рабочий направляет нить под острым углом к веретену, чтобы она не наматывалась на него, а лишь закручивалась, соскальзывая с его конца; при этом поддержка с волокнистым материалом отодвигается от веретена. После выпрядки известной длины, производят наматывание ее, для чего нить направляется под прямым углом к веретену. Таким образом, работа на прялке производится периодически: сначала П., потом наматывание. На самопрялке работа идет непрерывно: обе операции производятся одновременно. Фиг. 3 представляет один из видов самопрялки. Прядущий и наматывающий аппарат ее состоит из горизонтального веретена i₁i₂ с прикрепленной к нему рогулькой с ветвями f. На веретено свободно надета катушка s, приводимая в движение с помощью шнурка n, действующего на блочок v.

Фиг. 3.

Образуемая пальцами рабочего прядь идет в отверстие, сделанное в конце веретена (около i₂), выходит в боковое отверстие около основания рогульки, затем, зацепляясь за один из крючочков, которыми усажены ветви f рогульки, направляется им на катушку. При вращении последней — нить своим натяжением заставляет вращаться и рогульку, чем и достигается ее кручение. Рогулька, вследствие торможения от трения, стремится отстать от катушки и отстает действительно по мере подачи новой нити, наматывая ее на катушку. Таким образом, работа идет непрерывно, прерываясь только затем, чтобы заменить наполненную катушку пустой. Поэтому самопрялка гораздо производительнее, а, следовательно, и выгоднее прялки, у которой остается только одно то преимущество, что она не производит почти никакого натяжения нити; поэтому для П. рыхлой и нежной пряжи, например, суконной, должна была употребляться прялка, а не самопрялка. Описанными способами во всей Европе прялись продукты местного производства: лен и шерсть; подготовка их состояла: для льна — в мочке, мятье и трепании, для шерсти — в мытье, сушке и трепании, и для обоих, затем — в чесании на ручных гребнях, при котором материал не только очищался, но распрямлялся и разравнивался в виде толстой и короткой пряди, которая и шла прямо на П.

Переворот в деле П. находится в связи с появлением на рынке нового прядильного материала — хлопка, представившего, по легкости обработки и по своим прядильным качествам, значительные преимущества сравнительно со льном и шерстью. Сведения об этом материале, равно как и сработанные из него ткани, издавна проникали в Европу из Азии. В средние века хлопок представлял уже значительный предмет торговли Венеции и Нидерландов с Востоком. С переходом в XVII в. торгового преобладания к Англии, перешла к ней и торговля хлопком, вместе с прядильной промышленностью, занесенной туда бежавшими из Нидерландов протестантами. Англии принадлежит, почти исключительно, заслуга изобретения и современной постановки механического П. хлопка, а за ним и др. материалов.

Основанием всех дальнейших усовершенствований послужило изобретение в 1738 г. Джоном Wyatt и Левисом Паулем вытяжных валиков, заменивших собой, в применении к самопрялке, пальцы прядильщика. Но широкое практическое применение получила не эта машина, а другая, построенная по тому же принципу в 1769 г. Аркрайтом, получившая название ватер-машины, так как до введения паровой силы подобные машины приводились в действие водяными колесами. Эта машина снабжена тремя парами металлических вытяжных валиков, из которых каждая следующая пара вращается быстрее предыдущей, вытягивая подводимую ленту и доставляя ее к вертикально поставленному веретену с рогулькой, производящему кручение. Одновременно с развитием ватера из самопрялки, из прялки формируется мюль. В 1764—67 гг. Джемс Гаргривес построил машину — "дженни" (по имени дочери), в которой ряд веретен был помещен на станине, между тем как на особой каретке помещался ряд тисок особого устройства, в которых зажимались порции ровницы, привязанные другими концами к веретенам. При отходе каретки ровница растягивалась, закручиваясь в то же время вращением веретен. Вскоре Вуд видоизменил устройство дженни, поместив веретена на каретке, а тиски на станине. По замене тисок одной парой валиков получилась машина, приспособленная для П. кардной шерсти и других коротких волокон и сохранившая, после ряда детальных усовершенствований, и сейчас свой тип. Для хлопка же еще в 1779 г. Крамптон заменил в машине Вуда тиски тремя парами валиков Аркрайта, соединив таким образом отличительные особенности машин ватер и дженни — в одной машине, получившей название мюль-дженни (mule — мул, помесь). Преимущества новой машины вызвали быстрое ее распространение и заставили усиленно работать над ее усовершенствованием, так что к 1830 г., после усовершенствований Итона (1818 г.), применившего так назаемую дорогу, и Робертса, введшего квадрант, эта машина появляется уже в виде самодействующего мюля (self 'acting mule), производящего от двигателя, безо всякого усилия рабочего, весь круг работы. Дальнейшее усовершенствование состояло уже в постепенной выработке деталей, более целесообразном и удобном конструировании рабочих и передаточных механизмов, достижении более плавного хода при увеличенных скоростях и, наконец, в устройстве регулирования хода работы посредством самой машины, при доведенном до минимума участии рабочего. Об интенсивности этой работы свидетельствует факт, что до 1876 года в одной Англии заявлено до 600 патентов на усовершенствования в сельфакторах. Эти усовершенствования и достигнутая ими применимость машины для П. самой нежной и тонкой пряжи доставили ей исключительное распространение. Только в последнее двадцатилетие в серьезную борьбу с сельфактором вступает новая система прядильной машины: кольцевой ватер. Идея его появилась в Америке еще в 1828 году, но окончательно сформировался он и получил распространение в Европе за последнее тридцатилетие. Обладая простым, вполне уравновешенным веретеном, могущим делать не меньше оборотов, чем веретено сельфактора, кольцевой ватер имеет сравнительно с последним преимущества простоты устройства и ухода и непрерывности действия, доставляя этим значительный выигрыш в производительности и стоимости надзора. С другой стороны, снабженный весьма легким крутильным прибором — скобочкой, кольцевой ватер сделался применимым для очень тонких (до № 600) основ и даже для утков, недоступных для старого рогульчатого ватера. Постепенное совершенствование кольцевого ватера сопровождается в настоящее время все более и более широким его применением в ущерб сельфактору, который, впрочем, до сих пор сохраняет преобладающее значение для всех родов пряжи из хлопка и шерсти, не говоря уже о высших номерах пряжи из этих материалов, для которых он употребляется исключительно.

Описанные прядильные машины, представляя огромный выигрыш в производительности, лишены, однако, способности уравнивать толщину нити, что производилось при ручном П. пальцами рабочего. Материал для механического П. должен быть доставлен к машине в виде уже выровненной и утоненной ленточки — ровницы, приготовление которой составило задачу предпрядения, а равно и всего подготовительного отдела. Выравнивание материала начинается с первых подготовительных операций и достигается с помощью нового принципа — сдваивания лент (см. Вытягивание и сдваивание). Вместе с тем, гораздо большее, чем прежде значение приобретает степень очистки и разрыхленности волокна. Таким образом, параллельно совершенствованию прядильных машин совершенствуются и созидаются на новых основаниях подготовительные. Так, американец Витней, в 1793 году, изобретает пильчатый джин для быстрого отделения волокна хлопка от семян. В 1797 году Снодграсс изобретает трепальную машину, Крейтон ее совершенствует, а в 1862 г. Лорд придает ей свой знаменитый прибор, регулирующий толщину холста. Употребление кардных поверхностей для расчесывания волокнистых материалов известно очень давно (Плиний), но изобретателем главного органа современной кард-машины — барабана является тот же Левис Пауль (1748 г.), имя которого связано с первой прядильной машиной. В 1772 г. Джон Лист присоединил к кардному барабану Пауля питательное полотно, а в 1774 г. Аркрайт прибавил вальян, счищающий гребень, и ввел форму холста для питания кард-машины. Машина Л. Пауля представляла кардный барабан, охватываемый неподвижной полуцилиндрической поверхностью, в виде желоба, обитого изнутри кардой. Вскоре эта поверхность была заменена рядом отдельных планок (неподвижные шляпки), которые уже позднее были заменены валиками. В последние двадцать лет машины с движущимися шляпками (самочесы) заменили и валичные.

Ленточные машины являются самой простой формой изобретенного Аркрайтом вытяжного механизма. Они и до сих пор сохраняют ту же конструкцию, усовершенствовавшись в деталях. Присоединив к этой машине рогульчатое веретено большого размера, получим предпрядильную или ровничную машину (банкаброш). Самым важным ее усовершенствованием является изобретение в 1826 г. Гольдсвортом известного дифференциального механизма, решившего задачу сообщения катушке с ровницей переменного движения по строго определенному закону. Значительно позже других усовершенствований и притом в виде заимствованном из обработки шерсти, было применено для хлопка изобретение Гейльмана — гребнечесальная машина (см. Гребенное чесание). Что касается обработки других материалов: льна и шерсти, то вследствие длины льняного волокна и особенностей его строения, задача механического П. льна долго оставалась неразрешенной. Решившим ее следует считать француза — Филиппа Жирара (1810), применившего при вытягивании льна падающие гребни (gills) и способ мокрого П. на ватере. Он же построил трепальную и чесальную машины для льна; а также кард-машину для обработки льняного оческа. Основанная им близ Варшавы (в 1827 году) льнопрядильня (Жирардовская мануфактура) является в настоящее время перворазрядным заведением подобного рода. Как уже выше было упомянуто, для П. кардной шерсти из машины Гаргревеса и Вуда сформировалась прядильная машина, которая подверглась ряду усовершенствований, сделавших ее вполне самодействующей, подобно сельфактору Роберта. Так как эта шерсть не выносит вытягивания, то подготовка ее к П. ограничивается повторным кардованием, причем особый аппарат образует ровничные нити прямо из слоя ватки, снимаемого с барабана кард-машины. Первоначально (Higton, 1786) с этой машиной был соединен ряд горизонтальных рогульчатых веретен, скручивавших полученные полоски ваты. Впоследствии кручение действительное было заменено ложным кручением (скатыванием). Еще и теперь на фабриках аппараты, производящие разделение и скатывание ватки (Flortheiler), носят название секрета. Существенной особенностью П. гребенной шерсти является ее прочесывание на гребнях. Ряд попыток заменить ручное чесание механическим был завершен для более длинной шерсти Картрайтом (1789) применением кольцеобразного гребня, принятого после него Листером, Донисторпом, Ноблем и Гольденом. Совершенно своеобразно задачу гребнечесания более короткой шерсти решил Иозуа Гейльман, эльзасец (1838). Выработанная им система быстро вошла в употребление, сохраняя неизменными до нашего времени свои составные части, несмотря на многочисленные усовершенствования и видоизменения. Она применена также к чесанию хлопка, а также шелковых оческов (Bourrette). Из других особенностей обработки гребенной шерсти укажем на употребление падающих гребней (gills) или игольчатых валиков (hérissons) для расправления длинных волокон, а также на операцию глянцевания (lissage) ленты, для уничтожения извитости волокна. П. гребенной шерсти производится на машинах обеих систем, мало отличающихся от хлопчатобумажных. Сравнительно более позднего происхождения П. хлопчатого шелка (Chappe, Bourre de soie, Hollenweger von Colmar, 1805), отличающееся своеобразным способом подготовки. Еще моложе обработка оческов от хлопчатого шелка (Bourrette), обрабатываемых кардованием и чесанием на Гейльмановской машине. Настоящий шелк, представляя уже готовую нить, не подвергается П. в точном смысле слова, но скручивается на машинах, построенных по принципу самопрялок.

Подробности об отдельных операциях — см. статьи Вытягивание и сдваивание, Гребенное чесание, Кардование, Предпрядение, Тонкопрядение, Трепание; обработку различных волокнистых веществ — см. Бумагопрядение, Лен, Пенька, Хлопок, Шерсть, Шелк. Исторические подробности см. H. Grothe, "Bilder und Studien zur Geschichte von Spinnen etc." (1875); его же, "Technologie der Gespinnstfasern" (ч. I, 1876); Rettich, "Spinnrad-typen" (1895).

С. Ганешин. Δ.