纺织机的发明和改进

那时，欧洲纺织工业中占主导地位的织机是传统的荷兰织机，其工作方式是：一条很长的棉纺线拉在主架上，架子上装有若干弹簧片，用它们可以把每一根棉线提起来，这样就可以与纬线交织起来，织出棉布。织布过程中，织布工人将纬线绕在梭子上，梭子在织机的两头来回运动，工人踩脚踏板来操作簧片。由此可见，荷兰织机的效率受限于两个因素：一是纺织工人来会摆动梭子的速度，另一个是纺织工人两个手臂之间的跨度（这意味着这种织机只能织出窄幅的布匹）。 1733年，英国29岁的织布工约翰·凯伊（1704年—1764年）成功地实现了梭子的机械化操作，这就是飞梭。其工作方式是，两个装了弹簧的箱子，可以自动地把飞梭从布匹的一端摆动到另一端，而这两个箱子则是通过拉动一根弦来操作。梭子在经线之间来回摆动，到达端点时则被梭箱接住。织布工人改变簧片，并拉动梭线，循环往复。飞梭的发明，不仅能织出宽度加倍的织物，而且使织布机效率提高一倍。这就引起了纺纱和织布之间的不平衡。当时一架织布机需要五六架纺车纺纱；纺纱跟不上了，引起了“纱荒”。

18世纪50年代，飞梭得到普遍的使用后，织布工的生产率得到大大提高，这就使得纺纱工短缺的形势变得更加严峻了。从飞梭的发明到普遍应用花了20年之久，究其原因：一方面，飞梭遭到了来自织布工的反对，他们指责这项发明抢了他们的饭碗；另一方面，飞梭也遭到了制造商的抵制，他们愿意采用这项创新，但是他们拒绝向发明人交纳专利使用费。飞梭的发明人约翰·凯伊命运多舛，最后被迫逃亡到法国避难。

为了解决纺和织失调的矛盾，英国皇家学会和英国“技术与工业奖励协会”公开悬赏纺纱技术的改革者。1765年，英国织布工兼木匠哈格里夫斯（1720年—1778年）发明了一种由一个手摇转轮同时带动8个直立纱锭的纺纱机，并以他的女儿珍妮的名字命名为“珍妮纺纱机”。珍妮机是一个四边形的架子，由四个脚支撑起来，一端是一排竖着的锭子。横跨主架的是两个平行的木制轨道，相互很靠近，这两根轨道装配在一个类似马车的架子上，可以自如地前后滑动。经过梳理和绕成一根根的棉线，在两个轨道之间运动，然后把它们绕在锭子上。纺纱工一手操作架子，前后运动，另一手则转动把柄，驱动锭子，就这样纺出了纱线。与此同时，它们绕成圈。最初的珍妮机有6个锭子，后来经过改进，提高到了8个锭子。开始时，哈格里夫斯怕人反对新发明的机器，只在家里使用，不敢对外公开。后来因为贫困，到1767年才制造了几架纺纱机出售，不料遭到了纺纱工人的反对，把他家砸得一塌糊涂。他在1770年才领到多轴纺纱机的专利证。后来人们又造了带有80个锭子的多轴纺纱机。

1767年，英国理发师阿尔克莱特（1732年—1792年）发明了用水力带动的“水力纺纱机”。阿尔克莱特作为发明家一直被人怀疑，因为他早先是一名理发师，对机械制造一窍不通。据说他偷窃了木匠海斯于1767年发明的“环铃纺纱机”，加装一套转动设备由水轮带动，初步解决了动力不足的困难。因为他没有任何技术经验，他对纺织工业及其需要，是从理发店里的谈话和在兰开夏乡村中兜售假发时道听途说得知的。但是，他是一个工厂主的典型，具有企业家的才能，是工业革命的开路先锋之一。1771年，阿尔克莱特在曼彻斯特建立了第一个水力棉纺纱厂。到1779年，他有几千个纱锭并雇用了300个工人。由于拥有发明专利权，阿尔克莱特可以独家使用“水力纺纱机”，大赚其钱，并用这些钱来进行扩大再生产。在18世纪70年代，他分别在多地开办了多家工厂。当他的专利将于1785年过期时，他已经是英格兰最富裕的棉纺商人了。他受到了国王的册封，是第一个获此殊荣的制造商，并被委任为德比（英国中部的都市）的州长。当他去世时，他给其继承人留下了50万英镑的巨额遗产。阿尔克莱特就是这样一种人，起初身无分文， 白手起家，但是由于抓住了早期产业革命提供的机遇而功成名就。从这个意义上说，他代表着新兴的中产阶级、商人、金融家和工业主义者，正是这些人，后来登上了社会大舞台，开始主导国家的经济生活和政治生活。到1790年，使用阿尔克莱特水力棉纺机的工厂已达150家之多，大部分工厂拥有七八百工人，资本主义工厂制度取代了家庭手工业。

水力纺纱机纺出的纱虽然结实，但略嫌粗些；多轴纺纱机纺出的纱虽然细，但易断。1779年，童工出身的英国人克隆普顿（1753年—1827年）综合了两机的优点，发明了走锭精纺机——俗称“骡机”。“骡机”纺出的纱线既结实又精细。这种机器可以同时转动三四百个纱锭，开始时用水力带动，1790年左右开始用蒸汽机带动。走锭精纺机的出现标志着纺纱机械的革新已初步完成。

纺纱机革新以后，使纺纱能力大大提高，从而又形成了棉纱过剩，出现了新的不平衡。织布机的改革势在必行。1785年，英国牧师卡特莱特（1743年—1823年）发明了水力推动的卧式自动织布机。卡特莱特偶然了解到由于纺纱机革新，棉纱过剩，织布机跟不上，便决心从事织布机的发明。他亲自到工厂参观、调查，并请了一个木匠和一个铁匠当助手，潜心钻研、实验才搞成功，将效率提高了40倍。1791年，他在曼彻斯特建立了第一座用这种机械织布机装备的大工厂，可是遭到了织工们的激烈仇视。一个月后，工厂就被烧掉了。当时出现了自动织机又是需要，又是不得人心的局面。然而技术革命的潮流是不可阻挡的，到卡特莱特1823年去世时，他发明的这种织机不仅在英国，而且在欧洲已经普遍被采用了。事实上，技术变迁并不是必然地会导致工人失业，技术变迁也会创造出新的就业机会；但是，技术变迁创造出的新的工作，是跟原来的工作性质大不一样。比如机械手，可以用来维修动力织机上的断线，这种工作与处于前工业社会的英国织布工所做的工作是大不相同的，那些不愿或不能适应新型工作的工人势必被淘汰。

在纺纱和织布机器革新的过程中，与之配套的一系列机器，如净棉机、梳棉机、自动卷纱机、漂白机、染整机等，也都先后发明出来，实现了棉纺织业整个部门的机械化。由于新式的动力纺纱机和织布机的发明，大大提高了生产效率，英国的纺织工业迅速成为世界第一大轻工业。