从1840 到1919 年,我国的纺织技术就总体来说,经历了由引进西方技术,逐步推广集中性工厂化生产,到开始消化仿制动力纺织机器的过程,即由手工业逐步向近代大工业过渡。
1.纺纱技术。
1840 年前后,我国手工纺纱机器已经达到很高的水平。
纺纱有多种形式复锭脚踏纺车,一人可以同时纺2—3 根纱。欧洲产业革命前也曾出现过有2 个锭子的纺车,但“能够同时纺2 根纱的纺纱工人,几乎和双头人一样不易找到”。
三锭脚踏纺车
合股拈线广泛采用20 锭转轮推车式拈线架和56 锭退绕上行式竹轮大纺车,这也都适于相当规模的手工作坊使用。这些与西欧产业革命时期所推广的机器相比,纺车上还缺抽长拉细的牵伸机构,因此牵伸是在人手和锭尖之间进行,难以多锭化。至于拈线则除了未使用“二次能源”(蒸汽发动机)之外,一点也不落后。而且诸如上行式加拈方法,现代最新式拈线机上还在采用。
《天工开物》中的提花机
2.机织技术。
1840 年以前,我国的手工机织技术,在制造高档、精美产品的领域中,也已达到很高的水平。各地因地制宜广泛使用传统的大花本花楼机、丁桥形多综多蹑(踏板)机、竹笼式提花机、绞综纱罗织机等多种织机,用来织造丰富多彩的丝、麻、棉、毛织品。大花本花楼机传到欧洲后,法国人发明了回转打孔纹版和横针来代替线编花本,用来作为花纹信息的存贮器。后来又加上动力驱动,到1860 年造出了贾卡提花机。多综多蹑机用纹链和转子取代蹑和丁桥,加上动力驱动,就成为近代多臂织机。纹综纱罗织机更换了综的材料,加上动力驱动,就成为近代纱罗织机。这些织机近代化的改造,虽都由欧洲人完成,但渊源关系是很明显的。
用于生产大宗织物的,1840 年之前我国早已普及了脚踏提综开口、手投梭的狭幅木织机。大多数用水平式机架,局部地区也有采用直立式的。十八世纪中期,欧洲人发明了手拉滑块打击梭子,使其沿筘座旁的走梭板往复滑溜的“飞梭”机构。以后,又发明了用踏盘(凸轮)压镊代替足踏,曲轴推筘打纬代替手拉,再加上动力驱动,就演变成近代的“力织机”。
西欧产业革命以后,动力纺织机器连同工厂化大工业生产方式逐步传入我国。
1.纺纱机器。
十九世纪八十至九十年代,开始引进西欧动力纺织机器。如甘肃织呢局引进德国全套粗梳毛纺纺纱、织造和染整设备;上海机器织布局和湖北织布局引进英国和部分美国的全套棉纺和棉织机器。当时棉纺的工艺流程是:原棉要经过松包、给棉、开棉、再经3 道清棉;头道清棉成卷后,在第二、三道都是4 个棉卷并合;三道棉卷经梳棉成生条,再经3 道并条,每道都以6根并合,最后成为熟条;然后通过3 道粗纱机纺成粗纱,最后上细纱机纺成细纱。本厂自用的纱送去络筒或卷纬,销售的纱则经摇绞打包出厂。粗梳毛纺工艺流程,则几乎和现代一样。
甘肃织呢局,左宗棠创办
这些引进机器的技术水平,在当时世界上是先进的。但当时中国还没有自己的纺织技术人员,起初掌握不了关键技术。对于原料选配、防火措施、工艺操作、生产调度等都一无所知,完全依赖聘请的洋技术人员,以致洋人一走,不久便发生甘肃织呢局锅炉爆炸(1882 年)和上海机器织布局失火全部焚毁(1893 年)的重大事故,导致全厂停产。
当时引进的设备也多不能与国产原料相适应。机器的制造质量也完全不能与后来所造相比。如当时牵伸罗拉未经淬火,易于磨灭;皮辊芯子固定,常有轧煞,影响产品质量。在这种技术条件下,我国棉纺厂生产棉纱以14 英支为主,用于织造14 磅布。生产率每锭每24 小时约产14 英支纱1 磅。工人当车能力清棉每机1 人,梳棉每6 台1 人,粗纱每台2 人,细纱每台(400 锭)4 人,摇纱每台1—2 人。此外还有出废花、收回花、送筒、掮纱、收管、摆管、帮接头等辅助工人。总计每万锭的工厂需用工人约650 人。
十九世纪末二十世纪初,英国、日本等外资纺织厂在中国相继开办。英国、日本的技术和管理经验逐步传入中国。接着民族资本纺织厂渐多,他们聘请归国留学生,特别是曾在日资在华工厂工作过的人为技术骨干,逐步开始自行培养不同层次的技术人才。这样,中国人才逐步掌握动力机器纺纱技术,进行局部的改进,使外国制造的机器能够适应中国的原料、市场和环境条件。在工艺和技术管理方面,也逐步掌握了随纱的支数、用途、季节等条件而选配适当长度、粗细、强力、转曲、色泽的不同原棉。设备保全、保养方面,学会了平车、揩车、磨车以及定位、吊线、求水平等技术。运转方面则推行了分段、换筒、落纱、接头、生头以及加油、清扫等的合理化工作法。为了交流研讨技术,出刊了华商纱厂联合会季刊、恒丰纺织技师手册等书刊。
2.机织机器。
我国引进动力机织设备始于十九世纪八十至九十年代。甘肃织呢局引进的全套德国造毛纺织染设备中,包括普通毛织机20 台,提花(贾卡)毛织机、卷纬机、整经机、浆纱机各1 台。上海机器织布局从英国和美国引进的全套棉纺织设备中,包括络纱、整经、卷纬、浆纱、穿经和大量棉织机。当时的织机还是人工换梭,没有断经自停的“力织机”,用蒸汽机的动力,通过天轴(或地轴)集体传动各机。操作技术和工艺都是由聘请的外国技术人员传授的。
到第一次世界大战前夕,我国已有动力棉织机4000 余台,动力毛织机100 余台,以及与之配套的络、整、浆、穿等准备机械。由于当时没有自己的技术人员和熟练工人,当车能力很低。如棉织机每人1 台,整经机2 人1台,另外还要配备帮接头等工人。100 台棉织机的车间,要用工280 人,而且男工的比例很大。直到抗日战争前夕,所产棉布以16 磅粗布和12 磅细布为大宗,花色布很少。因此棉织厂大都是平纹机,很少采用有梭箱调换运动的多臂机。
至1919 年,我国棉纺有143 万锭,其中日资33 万余锭,英资24 万余锭。纺织厂附设织机近8000 台,内日资近2000 台,英资近2400 台,不包括半机械半手工和手工织机,初步形成了纺织大工业。
从1919年以后,到1949年末,我国的纺织工业已经形成包括原料工业、加工工业和装备工业的系统雏形。加工工业中有棉纺织及棉印染、毛纺织、麻纺织、丝绢纺织、针织、复制、服装等行业。其中毛纺织、丝绢纺织及针织行业内部均包含染色整理部分,服装行业还带有很大的手工生产成分,化纤行业和装备行业尚在萌芽状态。生产规模计棉纺织516万锭,6.39万台织机,毛纺织15万锭,0.2万台织机,麻纺织3万锭,近千台织机,缫丝8.9万绪,绢纺3万锭,丝织机4.07万台。职工71.2万人,内技术人员0.8万人,年耗用各种原料60万吨。
1.二三十年代的纺织技术水平。
二十世纪初,西方先进国家对纺纱的牵伸机构进行了几次革新,1906年发明的三罗拉双区牵伸只有7—8倍,1911年出现的皮圈式便提高到18—20倍。1923年卡氏(casablancas)皮圈式更有改进,使牵伸可达25倍。这些新技术由英人和日人逐步传入中国。日本人在仿造中还有创新,如“日东式”、“大阪机工式”等日资在华工厂中广泛使用,不久为中国人所掌握。
随着技术水平的提高,纺纱支数也有所提高。16英支成了标准产品,用于织12磅细布。工人当车能力也提高到梳棉每人12台,粗纱每2台3人,细纱每台3人,摇纱每台1人。此外,辅助工大多数被取消。每万锭纱厂用工减至600人。中国技术人员在掌握了引进的新型纺纱机器技术之后,不断作出改进和革新。早在二十世纪二十年代,因美国造清棉机除尘效率差,中国技术人员就自行添置补充。英国造细纱机用圆的锭绳传动,打滑较多,中国技术人员就改造成美国式用扁的锭带传动。并条、粗纱、细纱各机的下罗拉都进行淬火,以减少磨损,上面的皮辊均改为活套,使其转动灵活。
到三十年代,欧美各国在纺纱设备上多有改进。如造出单程清棉机,即把松包、给棉、开棉、清棉联合成一部机器。又造出并卷机、单程粗纱机、大牵伸与超大牵伸细纱机等。这些新型机器设备使工艺流程得到简化,生产效率得到提高。1932年,41家华商棉纺厂已不同程度地引进这些新型设备。
我国自行仿造纺纱机器的铁工厂、机修厂也纷纷出现。在这种技术基础上,纺纱支数更有提高:20英支成了标准商品。在华日资纱厂则以纺32英支为多。在引进精梳机的工厂,有纺到60、80英支的,可用于织造府绸、直贡呢、玻璃纱、麻纱(细薄棉织物)、洋标、雨衣布等。工人挡车能力更有提高,清棉每人2台,梳棉每人16—20台,并条每人18—21尾,头道粗纱每人1台,2道粗纱每人2台,单程粗纱每人2—4台,细纱每台1—2人。每万锭纱厂用工减到200人以下。但据1932年国际劳工局资料,每万锭需工人数日本61人,英国40人,美国34人。中国纱厂与它们相比,还有不小差距。
2.抗日战争期间小型纺纱机的创制。
抗日战争期间,中国技术人员因地制宜,创造并推广了一些适于战时使用的短流程、轻小型纺纱成套设备。其中比较成熟的有新农式和三步法。
新农式成套纺纱机在抗日战争初期由企业家荣尔仁和纺织专家张方佐等创议由上海申新二厂技术人员创制。在大西南后方推广使用,颇受欢迎。这套设备包括卧式锥形开棉机、末道清棉机、梳棉机、头二道兼用并条机、超大牵伸细纱机、摇纱机和打包机。每套128锭,占地面积只75平方米,动力10匹马力。全套设备可用2辆卡车载运,所以极便于偏僻山区使用。这套机器是参照当时通用的动力机器加以简化、缩小,重新设计制造的。全部采用钢铁材料。每台机器配小电动机单独传动(当时大厂的机器大都用天轴集体传动)。开棉、清棉、梳棉机机幅只有750毫米。并条机采用5罗拉大牵伸,每台配有头道、二道各3眼并列。省去了粗纱机,二道棉条直接上超大牵伸细纱机。细纱牵伸改为4罗拉双皮圈式,牵伸可达40倍。摇纱、打包也相应简化。
荣德生家族
三步法成套纺纱机同时由纺织专家邹春座等在无锡和嘉定创制,并投入生产。这套机器把原来棉纺的清棉、梳棉、并条、粗纱、细纱、摇纱和成包等7道工序缩成弹棉、并条、细纱3道成纱,配上摇纱和成包即成纺纱全过程。弹棉机用刺辊开松,出机净棉做成小条以小卷喂入。细纱机用3罗拉双区双皮圈超大牵伸,由棉条直接成纱,牵伸可达50—100倍。这套机器结构简化,如牵伸机构设计成可以无须调节罗拉隔距;细纱卷绕成形改为花篮螺栓式,由后罗拉尾部凸轮、拨针拨动齿轮,使其回转形成级升。每台细纱机初造48锭,后改为84锭。全套机器均用铁木结构,除了最必要的关键零件如轴、轴承、齿轮、罗拉、锭子、锭座,钢领等用钢铁材料外,其余如机架等全部采用木条由对销螺栓交叉连接,不用接榫。这样,加工制造和安装极为方便。成纱质量可与大型机器所产相匹敌。
新农式、三步法以及其他类似的简化纺纱机系列是为适应战争环境而发明创制的,在战争结束后,发达国家更新下来的“二手(旧)设备”廉价大量输入我国,需要花大力气的简易系列定型工作就不可能有人关心,终于成为昙花一现,销声匿迹了。
3.战后纺纱技术的改进。
抗日战争结束后,技术人员对大厂所用的细纱牵伸机构也进行过改革。
主要有纺建式和雷炳林式等。
纺建式大牵伸由中纺公司上海第二纺织机械厂于1947年设计制造。主要是把原来日本仿造的改进型卡氏大牵伸的皮圈架改为上下分开,并把前、中、后弹簧加压改为可调。改后牵伸可达30倍。
雷炳林大牵伸以创制人名命名②。主要把原来固定皮圈销改为上销用弹簧控制的活动式。这样,无论纱条粗细如何变化,上下皮圈销口始终能起夹持作用。
在引进新型纺纱设备的使用方面,我国技术人员摸索出了一套针对原料特性的不同工艺。如清棉工程,对27毫米以下的棉花(印度棉和低级美棉)须加强大的冲击力,采用单道喂棉和3翼斩刀打手,且让打手在给棉板嘴边直接把棉花打下。对28毫米以上的长绒棉等原料,则采用3根喂棉辊及豪猪式打手,其作用较柔和。对于染色棉花,则采用梳针打手,可使棉卷光洁。在除尘方面,采用了布袋滤尘器,大大改善了清棉、梳棉车间的劳动条件。
1.二三十年代机织技术水平。
近代动力织机有许多进步。西方先进国家1895年发明了自动换纡。接着,日本人仿造并加以改进,成为广泛使用于在华日资厂的“阪本式”自动换纡织机。1926年日本人发明了自动换梭的“丰田式”织机,随后也逐渐推广于在华日资厂,并且不久慢慢把阪本式压倒。二十世纪二十年代起,中国技术人员逐渐增多。回国留学生也纷纷把国外先进的机织技术和生产管理方法介绍到了国内。我国织布工厂逐步推行合理化操作法,如保全之平车、揩车、定位、水平;运转之分段、接头、加油、扫除等等都有了一定的规范。熟练工人渐多,看台能力提高。普通棉织机2人3台,整经机3人2台,辅助工人也有所减少。100台棉织机的车间用工减至230人。每24小时每台可织14磅布2匹(每匹42码)。
2.抗日战争前后机织技术的进步。
抗日战争前后,我国各厂都推广自动织机,即在普通力织机上添加2个装置:经纱断头自停装置和纬纱自动补给装置。这样,在纡管上纬纱用完时可不停车而自动换入新的纡管或是新的梭子,经纱断头也容易发现,及时接上,从而大大提高织机运转效率,也减少了缺经疵布,提高产品质量。为了增长机器连续运转时间,又推行了大卷装,如加大梭子,加长纡管,增大络纱筒子等。对于自动织机,看台能力提到每人20台,同一时期欧美、日本看台数还要高些。但这不是因为当时中国工人不如外国工人,而是因为中国纺纱设备陈旧的居多,成纱强力偏低,不匀率偏大;而且织造准备工程的设备也较落后,以致织机上经、纬纱断头率比外国高。
机器的传动已逐步由天轴或地轴集体传动改为车头小电动机单独传动。这样,车间里阻碍光线、沾附飞花的长皮带没有了,既减少皮带打滑,又较为安全,运转效率和车间环境也有所改善。有少数工厂已开始采用改进了的“高速整经机”。此机对筒子架作了改进,使经纱引出清晰,接头方便。织物的品种,棉布渐以12磅细布为主,平布幅宽增至90厘米,斜纹布75厘米,还生产出府绸、哔叽、直贡呢、雨衣布、玻璃纱、麻纱等特色棉织品。产量每24小时每台织机可产12磅细布82米,或16磅粗布101米。
二十世纪四十年代,我国各厂在织造准备工程方面有了不少进步。如络经由竖锭式锭子回转,改为槽筒式由摩擦传动回转,使络纱张力不问卷绕直径多大,均可保持稳定不变,而且可以络成圆柱形或宝塔形(截头圆锥形)筒子。整经机筒子架过去在使用圆柱形筒子时,经纱放出要通过筒子的回转,限制了速度的提高。后来先是在筒子锭轴加装滚珠轴承,减小筒子回转时的阻力;后来又改用宝塔形经纱筒子,使经纱放出可以通过自宝塔尖方向的轴向退绕,筒子可以固定不动。这样,整经时张力会大大降低,整经速度可大大提高。在操作上把工作筒子的纱尾和预备筒子的纱头接起来,这样就免去了停车成批换筒子的操作,大大提高了整经机的效率。
浆纱机的张力和上浆率与回潮率控制方面,也有了改进。在上海还探索过用双槽、分浆、分烘技术在棉纱上浆时同时进行纱线染色。穿经方面,在大批量稳定品种,采用了结经机,可利用“了机”余纱连综筘与新的织轴上的纱由机器自动对应接结。在织机上织格子布的工厂,采用了多梭箱自动纬纱换色的织机。
在织坯整理方面,配备了验布机、刮布台、压光机、叠布机、打印机、成包机等,可以依次对织坯检验定等、刮布压光、叠布印商标、打包,成为成品入库,以供销售,或供印染。
更新时间:2025-05-05
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