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HISTOIRE DE LA TECHNOLOGIE, TECHNOLOGIE, OBJETS AUTOUR DE NOUS
Quenouille et métier à tisser. Histoire de l'invention et de la production
Annuaire / L'histoire de la technologie, de la technologie, des objets qui nous entourent Le tissage a radicalement changé la vie et l'apparence d'une personne. Au lieu de peaux d'animaux, les gens s'habillaient de vêtements en lin, en laine ou en coton, qui sont depuis devenus nos compagnons de tous les instants. Cependant, avant que nos ancêtres n'apprennent à tisser, ils devaient maîtriser la technique du tissage à la perfection. Seulement après avoir appris à tisser des nattes à partir de branches et de roseaux, les gens pouvaient commencer à "tisser" les fils.
Le processus de production de tissu est divisé en deux opérations principales - l'obtention du fil (filage) et l'obtention de la toile (en fait le tissage). En observant les propriétés des plantes, les gens ont remarqué que beaucoup d'entre elles contiennent des fibres élastiques et flexibles. Ces plantes fibreuses, utilisées par l'homme déjà dans l'Antiquité, comprennent le lin, le chanvre, l'ortie, le xanthus, le coton et autres. Après la domestication des animaux, nos ancêtres ont obtenu, en plus de la viande et du lait, une grande quantité de laine, également utilisée pour la production de tissus. Avant de commencer à filer, il était nécessaire de préparer les matières premières.
La fibre de filature est le matériau de départ pour le fil. Sans entrer dans les détails, notons que le maître doit travailler dur avant que la laine, le lin ou le coton ne se transforme en fibre filante (c'est surtout vrai pour le lin : le processus d'extraction des fibres de la tige des plantes est particulièrement laborieux ici ; mais même la laine , qui, en fait, est déjà une fibre finie, nécessite un certain nombre d'opérations préalables de nettoyage, dégraissage, séchage, etc.). Mais lorsque la fibre filée est obtenue, peu importe pour le maître qu'il s'agisse de laine, de lin ou de coton - le processus de filature et de tissage est le même pour tous les types de fibres.
Le dispositif le plus ancien et le plus simple pour la production de fil était un rouet à main, qui se composait d'une broche, d'une spire et du rouet proprement dit. Avant de commencer le travail, la fibre filante était attachée à une branche coincée ou à un bâton avec une fourchette (plus tard, ce nœud a été remplacé par une planche, appelée rouet). Ensuite, le maître a retiré un faisceau de fibres de la balle et l'a attaché à un dispositif spécial pour tordre le fil. Il se composait d'un bâton (fuseau) et d'une spire (qui servait de pierre ronde avec un trou au milieu). La spire était montée sur un fuseau. La broche, ainsi que le début du filetage qui y était vissé, ont été mis en rotation rapide et immédiatement relâchés. Suspendu dans les airs, il a continué à tourner, étirant et tordant progressivement le fil. La spire servait à augmenter et à maintenir la rotation, qui sinon s'arrêterait au bout de quelques instants. Lorsque le fil est devenu suffisamment long, l'artisane l'a enroulé autour du fuseau et la spirale n'a pas permis à la balle en croissance de glisser. Ensuite, toute l'opération a été répétée. Malgré sa simplicité, le rouet a été une conquête étonnante de l'esprit humain. Trois opérations - l'étirage, la torsion et l'enroulement du fil ont été combinées en un seul processus de production. L'homme a la capacité de transformer rapidement et facilement la fibre en fil. Notez que plus tard, rien de fondamentalement nouveau n'a été introduit dans ce processus; il vient d'être transféré sur les machines. Après avoir reçu le fil, le maître passe au tissu. Les premiers métiers étaient verticaux. Ils consistaient en deux barres en forme de fourche insérées dans le sol, sur les extrémités fourchues desquelles une tige de bois était posée transversalement. À cette barre transversale, qui était placée si haut qu'il était possible de l'atteindre debout, ils attachaient un fil à côté de l'autre, qui constituait la base. Les extrémités inférieures de ces fils pendaient librement presque jusqu'au sol. Pour qu'ils ne s'emmêlent pas, ils ont été tirés avec des suspensions.
Commençant le travail, la tisserande a pris le canard dans sa main avec un fil attaché (un fuseau pourrait servir de canard) et l'a passé à travers la chaîne de telle manière qu'un fil pendant restait d'un côté du canard, et le autre sur l'autre. Un fil transversal, par exemple, pourrait passer par-dessus le premier, le troisième, le cinquième, etc. et sous le bas des deuxième, quatrième, sixième, etc. fils de chaîne, ou vice versa. Cette méthode de tissage reprenait littéralement la technique du tissage et nécessitait un temps très long pour faire passer le fil de trame soit au-dessus soit au-dessous du fond du fil de chaîne correspondant. Pour chacun de ces fils, un mouvement spécial était nécessaire. S'il y avait cent fils dans la chaîne, il fallait faire cent mouvements pour enfiler la trame sur un seul rang. Bientôt, les anciens maîtres ont remarqué que la technique de tissage pouvait être simplifiée. En effet, s'il était possible de relever immédiatement tous les fils de chaîne pairs ou impairs, le maître s'épargnerait le besoin de glisser les canards sous chaque fil, mais pourrait immédiatement le tendre sur toute la chaîne : cent mouvements seraient remplacés par un ! Un dispositif primitif pour séparer les fils - le remez a déjà été inventé dans l'Antiquité. Au début, une simple tige de bois servait de remez, à laquelle les extrémités inférieures des fils de chaîne étaient attachées à travers un (ainsi, si les pairs étaient attachés au remez, les impairs continuaient à pendre librement). En tirant le remez, le maître a immédiatement séparé tous les fils pairs des fils impairs et d'un seul coup a jeté les canards à travers toute la chaîne. Certes, lors du mouvement inverse, le canard devait à nouveau parcourir tous les fils pairs un par un. Le travail s'accéléra deux fois, mais resta tout de même laborieux. Cependant, il est devenu clair dans quelle direction chercher: il fallait trouver un moyen de séparer alternativement les fils pairs ou impairs. En même temps, il était impossible d'introduire simplement un deuxième Remez, car le premier le gênerait. Ici, une idée pleine d'esprit a conduit à une invention importante - les lacets ont commencé à être attachés à des poids aux extrémités inférieures des fils. Les secondes extrémités des lacets étaient attachées aux planches de remez (pair à l'un, impair à l'autre). Maintenant, remez n'a pas interféré avec le travail mutuel. Tirant d'abord un remez, puis un autre, le maître séparait successivement les fils pairs ou impairs et lançait les canards par-dessus la chaîne. Les travaux se sont décuplés. La fabrication des étoffes a cessé d'être du tissage pour devenir du tissage proprement dit. Il est facile de voir qu'avec la méthode décrite ci-dessus consistant à attacher les extrémités des fils de chaîne aux sangles à l'aide de lacets, pas deux, mais plus de sangles peuvent être utilisées. Par exemple, il était possible d'attacher chaque troisième ou chaque quatrième fil à une planche spéciale. Dans ce cas, les procédés de tissage des fils pourraient être obtenus de diverses manières. Sur une telle machine, il était possible de tisser non seulement du calicot, mais aussi du sergé ou du satin. Au cours des siècles suivants, diverses améliorations ont été apportées au métier à tisser (par exemple, ils ont commencé à contrôler le mouvement des hangars à l'aide d'une pédale, laissant les mains libres au tisserand), mais la technique de tissage n'a pas fondamentalement changé jusqu'au XNUMXème siècle. Un inconvénient important des machines décrites était que, tirant les canards vers la droite ou vers la gauche, le maître était limité par la longueur de son bras. Habituellement, la largeur de la toile ne dépassait pas un demi-mètre et, pour obtenir des rayures plus larges, il fallait les coudre ensemble. Une amélioration fondamentale du métier à tisser a été introduite en 1733 par le mécanicien et tisserand anglais John Kay, qui a créé une conception avec une navette d'avion. La machine assurait l'enfilage de la navette entre les fils de chaîne. Mais la navette n'était pas automotrice : elle était déplacée par un ouvrier à l'aide d'une manivelle reliée aux blocs par une corde et les mettant en mouvement. Les blocs étaient constamment tirés par un ressort du milieu de la machine vers les bords. En se déplaçant le long des guides, l'un ou l'autre bloc a heurté la navette. Dans le processus de développement ultérieur de ces machines, l'Anglais Edmund Cartwright a joué un rôle exceptionnel. En 1785, il crée le premier, et en 1792, le second dessin d'un métier à tisser, qui prévoit la mécanisation de toutes les opérations principales du tissage à la main : accrochage de la navette, relevage de la tige, casser le fil de trame avec un roseau, enrouler les fils de chaîne de rechange, en enlevant le tissu fini et en encollant la chaîne. Une réalisation majeure de Cartwright est l'utilisation d'une machine à vapeur pour faire fonctionner un métier à tisser.
Les prédécesseurs de Cartwright ont résolu le problème de l'entraînement mécanique d'un métier à tisser à l'aide d'un moteur hydraulique. Plus tard, le célèbre créateur d'automates, le mécanicien français Vaucanson, a conçu l'un des premiers métiers à tisser mécaniques à entraînement hydraulique. Ces machines étaient très imparfaites. Au début de la révolution industrielle, dans la pratique, on utilisait principalement des métiers à main qui, naturellement, ne pouvaient pas répondre aux besoins de l'industrie textile en développement rapide. Dans un métier à main, le meilleur tisserand pouvait lancer la navette au-dessus du hangar environ 60 fois par minute, dans un métier à vapeur - 140. Une réalisation importante dans le développement de la production textile et un événement majeur dans l'amélioration des machines de travail fut l'invention par le Français Jacquard en 1804 d'une machine à tisser à motifs. Jacquard a inventé une méthode fondamentalement nouvelle de fabrication de tissus avec un motif multicolore complexe à grand motif, en utilisant un dispositif spécial à cet effet. Ici, chacun des fils de chaîne passe par les yeux, réalisés dans les soi-disant visages. En haut, les faces sont attachées à des crochets verticaux et les poids sont situés en dessous. Une aiguille horizontale est reliée à chaque crochet, et ils passent tous à travers une boîte spéciale qui va et vient périodiquement. De l'autre côté de l'appareil se trouve un prisme monté sur un bras oscillant. Une chaîne de cartes en carton perforées est placée sur le prisme, dont le nombre est égal au nombre de fils entrelacés différemment dans le motif et se mesure parfois en milliers. Conformément au modèle développé, des trous sont pratiqués dans les cartes à travers lesquelles les aiguilles passent lors du parcours suivant de la boîte, à la suite de quoi les crochets qui leur sont associés prennent une position verticale ou restent déviés.
Le processus de formation du pharynx se termine par le mouvement du treillis supérieur, qui traîne le long des crochets debout verticalement, et avec eux les «visages» et les fils de chaîne qui correspondent aux trous des cartes, après quoi la navette tire le fil de trame . Ensuite, la grille supérieure est abaissée, la boîte d'aiguilles revient à sa position d'origine et le prisme tourne, alimentant la carte suivante. La machine Jacquard permettait de tisser des fils multicolores, réalisant automatiquement divers motifs. Lorsqu'il travaillait sur ce métier, le tisserand n'avait pas du tout besoin de virtuosité, et toute son habileté aurait dû consister uniquement à changer la carte de programmation lors du tissage d'un tissu avec un nouveau motif. Le métier travaillait à une vitesse totalement inaccessible à un tisserand travaillant à la main. En plus d'un système de contrôle complexe et facilement reconfigurable basé sur la programmation par carte perforée, la machine de Jaccard est remarquable par son utilisation du principe d'asservissement, intégré dans le mécanisme de délestage, qui était entraîné par une tringlerie massive agissant à partir d'une source d'énergie constante. Dans ce cas, seule une infime fraction de la puissance était dépensée pour déplacer les aiguilles à crochets, et donc la puissance élevée était contrôlée par un petit signal. Le mécanisme Jaccard a fourni l'automatisation du processus de travail, y compris les actions préprogrammées de la machine de travail. Une amélioration significative du métier à tisser, conduisant à son automatisation, appartient à l'Anglais James Narthrop. En peu de temps, il a réussi à créer un dispositif qui remplace automatiquement une navette vide par une pleine lorsque la machine s'arrête et en marche. La machine Nartrop avait un chargeur de navette spécial, similaire au chargeur de cartouches d'un fusil. La navette vide a été automatiquement éjectée et remplacée par une nouvelle. Tentatives intéressantes pour créer une machine sans navette. Même dans la production moderne, cette direction est l'une des plus remarquables. Une telle tentative a été faite par le designer allemand Johann Gebler. Dans son modèle, le fil de chaîne était transmis au moyen d'ancres situées de part et d'autre du métier à tisser. Le mouvement des ancres alterne et le fil passe de l'une à l'autre. Dans la machine, presque toutes les opérations sont automatisées et un travailleur peut desservir jusqu'à vingt de ces machines. Sans navette, toute la conception de la machine s'est avérée beaucoup plus simple et son fonctionnement beaucoup plus fiable, car les pièces telles que la navette, le patin, etc., qui étaient les plus sujettes à l'usure, ont disparu. peut-être d'une importance primordiale, l'exclusion de la navette assurait un mouvement silencieux, qui protégeait uniquement la conception de la machine-outil des chocs et des chocs, mais également les travailleurs du bruit important. La révolution technique qui a commencé dans le domaine de la production textile s'est rapidement propagée à d'autres domaines, où non seulement des changements fondamentaux ont eu lieu dans le processus technologique et l'équipement, mais où de nouvelles machines de travail ont été créées : machines de teillage - transformation des balles de coton en toiles, fendage et nettoyage coton, en posant parallèlement les fibres les unes aux autres et en les tirant; carder - transformer la toile en ruban; bande - fournissant une composition plus uniforme de bandes, etc. Au début du XIXème siècle. Les machines spéciales pour filer la soie, le lin et le jute se sont généralisées. Des machines à tricoter, à tisser de la dentelle sont en cours de création. La machine à tricoter de bonneterie a gagné une grande popularité, effectuant jusqu'à 1500 boucles par minute, alors que la fileuse la plus agile ne faisait pas plus d'une centaine de boucles auparavant. Dans les années 80-90 du XVIIIe siècle. des machines pour le tricot de base sont en cours de conception. Créer du tulle et des machines à coudre. Les machines à coudre Singer sont les plus connues. La révolution dans la méthode de fabrication des tissus a conduit au développement d'industries liées à l'industrie textile telles que le blanchiment, l'impression sur calicot et la teinture, qui, à leur tour, ont attiré l'attention sur la création de colorants et de substances plus avancés pour le blanchiment des tissus. En 1785, C. L. Berthollet proposa une méthode pour blanchir les tissus au chlore. Le chimiste anglais Smithson Tennant découvre une nouvelle méthode de fabrication de lait de chaux. Sous l'influence directe de la technologie de transformation du textile, la production de soude, d'acide sulfurique et d'acide chlorhydrique s'est développée. Ainsi, la technologie a donné à la science un certain ordre et a stimulé son développement. Cependant, en ce qui concerne l'interaction de la science et de la technologie pendant la période de la révolution industrielle, il convient de souligner qu'un trait caractéristique de la révolution industrielle de la fin du XVIIIe - début du XIXe siècle. il y avait relativement peu de liens avec la science. C'était une révolution technologique, une révolution basée sur la recherche pratique. Wyatt, Hargreaves, Crompton étaient des artisans, de sorte que les principaux événements révolutionnaires dans l'industrie textile se sont produits sans grande influence de la science. La conséquence la plus importante de la mécanisation de la production textile a été la création d'un système fondamentalement nouveau de machines-usines, qui est rapidement devenu la forme dominante d'organisation du travail, modifiant radicalement sa nature, ainsi que la position des travailleurs. Auteur : Ryzhov K.V.
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