Свежие комментарии

Самопрялка

Рассказ о технологической революции в текстильном производстве обычно начинают с прялки Дженни. Но для попаданца будут интересны и более ранние изобретения.

Изготовление ткани — процесс довольно сложный, но нас в первую очередь будет интересовать прядение. Лучший способ понять суть проблемы — просто взять комочек ваты и начать вытягивать из него несколько волокон, одновременно скручивая их пальцами. При аккуратной работе волокна свернутся в достаточно прочную нить, причем вытягивание волокон будет постепенно увлекать за собой новые и новые кусочки ваты.

В результате волокна образуют спирали. При растягивании спираль удлиняется, а ее диаметр уменьшается. Спирали волокон прижимают волокна друг к другу, увеличивая трение. Поэтому скрученные волокна образуют относительно прочную нить даже в отсутствие клея.

Возьмем обычную двуспальную простыню — 215*175 см, 80 нитей на дюйм, одно кручение нити на мм длины. Итого нам надо заготовить 25 километров нити и закрутить ее примерно 25 миллионов раз.

Типичная скорость ручного сучения нити — примерно 40 см/минуту. Только на получение нити для простыни у нас уйдет 130 рабочих дней…

Возьмем небольшой волчок с крючком. Зацепим нашу нить крючком, закрутим волчок и начнем вытягивать волокна. Потом отцепим нить, намотаем полученную нить на волчок, начнем все сначала. Мы изобрели веретено и примерно утроили нашу производительность — теперь мы можем рассчитывать на метр нити в минуту.

Теперь мы можем рассчитывать на примерно один квадратный ярд (0.8 м^2) за сотню часов работы! 80-85% из них уйдет на прядение.

Если мы хотим изготовить одну смену античной одежды в год на семью из 6 человек (примерно 22 м^2) то один из членов семьи должен заниматься этим почти 8 часов в день, круглый год. Учитывая что занимаются этим женщины и у них хватает и других забот, обычной семье надо трудиться изо всех сил что бы обеспечить даже одну смену одежды в год.

Сейчас ручная вышивка — роскошь. Но с веретеном и вертикальным ткацким станком затраты на получение ткани настолько велики, что украшение одежды вышивкой почти не меняет ее цены…

Давайте попробуем усовершенствовать процес. Имеем три основные операции: вытягивание волокон, закрутка нити и намотка. Если попросить человека придумать механизм который будет одновременно закручивать и наматывать нить, то большинство представят что-то вроде катушки вращающейся вокруг двух осей.

На деле мы можем обойтись гораздо более простым устройством.

Малое колесо вращает палочку. Если нить соскальзывает с конца палочки, то она закручивается, если нет, то она наматывается на палочку (видео аналогичного процесса на прялке Дженни).

Большое колесо и малое связаны приводным шнуром/ремнем. Один оборот большого колеса приводит к множеству оборотов малого. Большое колесо натягивает приводной шнур при помощи других шнуров. Это позволяет регулировать натяжение без перемещения колес (в более поздних вариантах для регулировки натяжения начнет использоваться деревянный винт, меняющий расстояние между колесами).

Мы только что изобрели простейшую самопрялку (Индия 500-1000 г нэ, Европа — 13 век) и удвоили производительность! К сожалению, одна рука пряхи теперь занята колесом, и одной оставшейся рукой она может формировать лишь слабую, эластичную нить, пригодную лишь для утка (горизонтальные нити на рисунке).

Добавим ножной привод и освободим вторую руку — теперь можно работать еще быстрее и получать более прочную нить.

Сделаем процес закручивания и намотки непрерывным. Пропустим нить через дыру в оси и добавим небольшую U-образную деталь — рогульку (крючки позволяют регулировать место намотки нити, цепляя нить за разные крючки мы можем равномерно распределить ее по катушке).

Теперь, если катушка и рогулька двигаются с разными скоростями, то нить будет одновременно наматываться и закручиваться. Можно просто крутить их двумя ремнями от большого колеса, катушка и рогулька будут иметь ролики чуть различающегося диаметра — это обеспечит движение с разной скоростью.

Проблема в том что чем больше нити мы наматываем на катушку, тем больше нити она будет захватывать с каждым оборотом. Степень закрутки нити будет падать! Опытная пряха может ослабить ремни и добиться проскальзывания ремня на ролике, замедлив намотку, но на обычно предпочитают систему попроще. Катушка не сидит на валу плотно, а проскальзывает. Ее движение можно притормаживать другим шнуром, регулируя разность скоростей между рогулькой и катушкой.

Готово! Мы получили самопрялку и учетверили производительность пряхи по сравнению с ручным веретеном (1 м/мин -> 4.3 м/мин). В Англии это привело к увеличению производства ткани на душу населения в 5 раз (с 14 по 15 век)! Теперь уже и простой человек при некотором усилии мог позволить менять одежду чаще чем раз год, а поскольку бумага изготовлялась из отслужившего свое тряпья, самопрялка способствовала расцвету книгопечатания.

Впрочем, веретено не вымерло окончательно — его можно было носить с собой, присматривая за детьми и животными, стоило оно дешевле, а при изготовлении особо тонкой нити разница в скорости между самопрялкой и веретеном минимальна.

7 комментариев Самопрялка

  • vashu1

    https://acoup.blog/2021/03/19/collections-clothing-how-did-they-make-it-part-iii-spin-me-right-round/

    For the roughly 65,000cm2 amount of (admittedly quite rough) linen required (which in turn required 12,600m of thread), they figure it took 25 hours to break, scutch and hackle the flax, 575 hours to spin it into thread, 75 hours to weave the thread into fabric (including loom setup time), and 8 hours to measure and cut the fabric (alas, the linothorax is laminated, not sewn, so they have no data for the sewing portion).

    Eve Fischer has done a similar calculation (but with back-of-the-envelope estimates rather than a detailed study) estimating that 41,804cm2 (5×1 yards) of fabric would require c. 8,230m of thread which would in turn demand something like 7 hours of sewing, 72 for weaving, 500 or so for spinning.

    J.S. Lee (op. cit., 51) figures a 14th century weaver (with those fancier looms and spinning wheels) could weave around 2 yards of fabric per day from roughly 6lbs of spun yarn while a given spinner might spin about 1lbs of yarn per day; assuming a 12-hour work-day that comes out to about 6 hours per yard weaving (a little more than twice as fast as Fischer of Aldrete’s vertical loom weavers) and 36 hours per yard spinning (three times faster than the hand-spinners).

    • Как бы не очень красиво просто копировать текст на английском, хотя бы перевели бы )))

      А так вопрос — какое качество сырья нужно, какие требование, пробоподготовка? Я слышал, что нужно чесать, умасливать….

  • Еще одна тонкость — обычно для получения конечного сырья скручивают 2 или 3 одиночных нити в одну. При этом закрутка нитей и закрутка волокон в них идет в разном направлении.

    Это убирает склонность нити с собиранию в крубок, повышает ее износоустойчивость и делает ее мягче.

    https://www.swicofil.com/commerce/basic-information/yarn-manual/twist-direction
    https://www.bellaonline.com/articles/art51455.asp

  • DlMFlRE

    Хорошая статья, спасибо.

  • vashu1

    > The process of combing and cleaning wool as it is performed today shows that two experi- enced people may obtain approx. 170 g of cleaned wool by working six hours a day.2 It may be assumed that a heavy textile such as te-pa recorded in Linear B required approx. 10 kg of cleaned wool, whereas for the more delicate pa-we-a ko-u-ra only 2.5 kg of cleaned wool was required. Experiments have suggested that the entire process of preparing the heavy te-pa textile took at least 287 days (59 days of cleaning and combing, 195–700 days of spinning, and 33 days of weaving), whereas the more delicate pa-we-a textile required approx. 232 days of work (35 days of cleaning and combing, 175 days of spinning, and 22 days of weaving).3 It was assumed that spinning and weaving required 10 hours of work a day.

    Textile Trade and Distribution in Antiquity Harrassowitz Verlag

  • vashu1

    Ева Фишер рассматривает рубашку, надетую на первом слева танцоре на известной картине Брейгеля-старшего. У нее довольно сложный покрой, со сборками у шеи и подмышек. К тому же в Средневековье, чтобы вещи дольше служили (мы к этом вернемся), все швы обметывались. Опытная швея вручную раскроит и сошьет такую рубашку за семь часов. Но ей нужна ткань, верно? На эту рубашку ушло пять ярдов ткани тонкой ткани (25 ниток на дюйм). По оценкам, ткачихи вручную делали два дюйма такой ткани в час, так что пять ярдов — это 72 часа. Но нитки надо сначала спрясть. 25 ниток на ярд, основа и уток дают 9000 ярдов пряжи. Реконструкторы полагают, что в Средние века пряха делала 4 ярда в час, что дает 2250 часов. Предположим, что они ошибаются, и утерянные секреты прядильного мастерства позволяют спрясть девять тысяч ярдов за 500 часов. У нас все равно получается 579 часов, т.е. $4200. А ведь мы еще не говорили о том, что перед тем, как начать прясть, надо вырастить лен, хлопок или овец.
    Интересно, что основные затраты в оценке получились на прядение. Это объясняет сложный покрой одежды: если уж вложились в ткань, то имеет смысл потратиться еще немного на шитье.

    Quick google check found two sources for wages and prices in England. For 1600, these give estimates of between 140 and 229 hours of unskilled labour for a suit of clothing (not just a shirt). One prices a suit at 18 shillings and sixpence, the other at one pound 12 shillings. Farm labour earned around one penny an hour, urban unskilled labour a bit more. So these estimates are out by quite a bit, even though clothing was obviously much more expensive.

  • Ruslan Semenov

    Большое спасибо за чтатью, крайне познавательно!

Leave a Reply

You can use these HTML tags

<a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <s> <strike> <strong>