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繊維生産において、カーディングとは、繊維をほぐし、洗浄し、混ぜ合わせて、その後の加工に適した連続したウェブまたはスライバーを製造する機械的なプロセスです。 [1]これは、金属ピンが埋め込まれた硬くて柔軟な素材である「カードクロス」で覆われた、差動的に動く表面の間に繊維を通すことによって実現されます。これにより、繊維の束や無秩序な塊が分解され、個々の繊維が互いに平行になるように整列されます。紡績用のウール繊維を準備する際、カーディングは、ティージングの後に行われるステップです。[2]
この言葉はラテン語の「アザミ」や「オオベニバナ」を意味する「Carduus」に由来しており、[3]技術の進歩により機械が使用されるようになる前は、乾燥した植物性のオオベニバナが原毛を梳くのに最初に使用されていたためである。
概要
これらの整列した繊維は、綿、中綿、フェルト、ウールまたは梳毛糸など、繊維の最終用途に応じた他の工程に渡されます。カーディングは、異なる繊維や異なる色の混合物を作成するためにも使用できます。ブレンドする場合、カーディングプロセスは異なる繊維を均質な混合物に組み合わせます。市販のカードには、ウールから植物性汚染物質の一部を除去するように設計されたローラーとシステムもあります。[引用が必要]
すべてのカード機に共通するのはカードクロスです。カードクロスは、ワイヤーピンが密集して埋め込まれた丈夫で柔軟な裏地で作られています。これらのワイヤーピンの形状、長さ、直径、間隔は、カードデザイナーと、カードクロスが使用される用途の特定の要件によって決定されます。19 世紀後半に開発されたカードクロス製品の後期バージョンは、鋸歯状のワイヤー 1 本をローラーに巻き付ける商業用カード機でのみ見られ、金属カードクロスとして知られるようになりました。[要出典]
梳毛機はカードとして知られています。繊維は手作業で梳毛され、手紡ぎされることがあります。
歴史
科学史家ジョセフ・ニーダムは、繊維技術で使われる弓状の器具の発明はインドによるものだとしている。 [4]梳毛に弓状の器具が使われた最古の証拠はインド（紀元2世紀）に見られる。 [4]カマン（弓）とドゥナキと呼ばれるこれらの梳毛器具は、振動する弦を使って繊維の組織をほぐすものだった。[4]
18世紀初頭、イギリスでは羊毛の梳き作業は、2段式の手梳きカードを使用して行われていた。その工程は、カードを向かい合わせにして「作業」し、平行にして「剥ぎ取る」という2段階の工程であった。[5]
1748年、イギリスのバーミンガムのルイス・ポールは、2台の手動カーディングマシンを発明した。最初のものは、足踏みペダルで動かす平らなテーブルの上にワイヤーの層を置いたものだったが、これは失敗した。2台目は、カードの周りにワイヤースリップの層を置き、それをシリンダーに巻き付けた。[5]ダニエル・ボーンは同年に同様の特許を取得し、おそらくレオミンスターの紡績工場で使用したが、この工場は1754年に火事で焼失した。[6]この発明は後にリチャード・アークライトとサミュエル・クロンプトン によって開発、改良された。アークライトのカーディングマシンに関する2台目の特許（1775年）は、独創性に欠けるとして1785年に無効とされた。[7]
1780年代から、イングランド北部とウェールズ中部の工場にカーディングマシンが設置された。綿が優先されたが、1780年にはヨークシャーでウール繊維もカーディングされていた。ウールの場合、2台のカーディングマシンが使用された。1台目またはスクリブラーが繊維を開いて混ぜ、2台目またはコンデンサーが混ぜてウェブを形成した。[8]ウェールズで最初のカーディングマシンは、1789年にメイフォード近くのドロブラン の工場に設置された。これらのカーディング工場は、特にウェールズのフランネル産業向けの糸を生産した。[9]
1834年、ジェームズ・ウォルトンはワイヤーカードを使用する最初の実用的な機械を発明しました。彼はこの機械と、布とゴムの層を使った新しい形のカードの特許を取得しました。これら2つの発明の組み合わせは、アンコーツのパー、カーティス、ウォルトンによって最初に製造された機械、そして1857年からはホートンデールのジェームズ・ウォルトン＆サンズによって製造された機械を使用して、カーディング業界の標準となりました。[10]
1838年までに、クレックヒートンを中心とするスペンバレーには少なくとも11のカードクロス工場があり、1893年までには世界のカードクロスの中心地として広く認められていましたが、2008年までにイギリスに残った金属および柔軟なカードクロスの製造業者は、1851年創業のガーネットワイヤー社と1840年設立のジョセフセラーズ＆サン社の2社のみでした。[要出典]
スコットランド出身のベアードは1780年代にマサチューセッツ州レスターにカーディング技術を持ち込んだ。1890年代には、この町は北米の手漉きおよび機械漉きカードの3分の1を生産していた。 [要出典]サドルワース出身のジョンとアーサー・スレーターは1793年にスレーターのもとへ渡り、そこで働いた。[8]
1780年代のスクリブルミルは水車で駆動されていました。当時、リーズ周辺には170のスクリブルミルがありました。各スクリブルミルの稼働には15～45馬力（11～34kW）が必要でした。現代の機械は、電気モーターからのベルトまたは2つの滑車を介して頭上のシャフトによって駆動されます。[8]
綿製造工程
カーディング: 繊維は分離され、この段階の最後に 緩いストランド (スライバーまたはトウ) に組み立てられます。
綿は摘み取り機から束になって出て、カーディング機に運ばれます。カーダーは繊維をきれいに並べ、紡ぎやすくします。カーディング機は主に1つの大きなローラーとそれを取り囲む小さなローラーで構成されています。すべてのローラーは小さな歯で覆われており、綿が進むにつれて歯は細かくなります（つまり、間隔が狭くなります）。綿はスライバー、つまり繊維の大きなロープの形でカーディング機から出てきます。[11]
より広い意味では、カーディングは、ウィローイング、ラッピング、カーディング、ドローイングの 4 つのプロセスを指します。ウィローイングでは、繊維をほぐします。ラッピングでは 、ほこりを取り除き、平らなシートまたは繊維のラップを作成します。カーディング自体は、絡まったラップをコーミングして、直径 1/2 インチの太いロープまたはスライバーにします。その後、必要に応じてコーミングして、短い繊維を取り除き、より強い糸を作成します。
延伸では、延伸フレームが4本のスライバーを 1 本にまとめます。繰り返し延伸することでスライバーの品質が向上し、より細い番手を紡ぐことができます。[12]各スライバーには細い部分と太い部分があり、複数のスライバーを組み合わせることで、より均一なサイズを実現できます。複数のスライバーを組み合わせると非常に太い綿繊維ロープが生成されるため、スライバーは結合後すぐにロービングに分割されます。これらのロービング (またはスラブ) が紡績プロセスで使用されます。[13]
機械加工の場合、ロービングは鉛筆ほどの幅です。ロービングはドラムに集められ、撚りを加えてボビンに巻き取るスラブ機に送られます。中間機はスラブ工程を繰り返してより細い糸を作るために使用され、その後ロービング機でより細い糸に細くし、撚りを強め、より規則的で均一な太さにして、より小さなチューブに巻き取ります。[14]
現在毛織工場で使用されているカード機は、20～50年前に使用されていた機械とほとんど変わらず、場合によってはその時代のものである。
機械式カード機は、キッチンテーブルに簡単に収まるものから、部屋全体を占めるカード機まで、サイズがさまざまです [1] [ permanent dead link ]。
部屋全体を占めるカード機も非常によく似た働きをしますが、主な違いは、繊維がより多くのドラムを通過し、その間に交差して配置され、後続のカードにかかる負荷を均等にする点です。通常、繊維がシステム内を進むにつれて、カードはより細くなります。
ドラムから出た繊維はバットの形、つまり平らで整然とした繊維の塊になっています。小型ドラムカード機を使用する場合、バットは大型ドラムの円周と同じ長さで、多くの場合、完成品になります。大型ドラムカード機は、そのバットをどんどん薄く引き伸ばして、希望の厚さになるまでロービングに変えます (ロービングは手首の太さであることが多い)。(ロラグは、連続したストランドではなく、繊維がストランドに沿うのではなく横切ることになるため、ロービングとは異なります。) 綿繊維は機械に送り込まれ、拾い上げられ、カード機で平らな部分にブラシをかけられます。
手紡ぎをする人の中には、すでにカードされた状態で購入した異なる色の繊維を混ぜ合わせるために、自宅に小さなドラムカード機を持っている人もいます。
- 歴史的なカード機
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英国のクォーリーバンク工場にある復元された梳綿機 -
1913 年製、オイスキルヒェンのミュラー トゥッフファブリックのウール カーダー
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19世紀の牛動力ダブルカード機
ツール
機械化された織物より以前、手織りは小規模ではあるものの、同じ工程を使用する家内工業でした。これらの技術は、職人技として、または芸術形式や趣味として生き残ってきました。[15]
ハンドカード
ハンドカードは、通常、正方形または長方形のパドルで、2×2インチ（5.1cm×5.1cm）から4×8インチ（10cm×20cm）までのさまざまなサイズで製造されています。各パドルの作業面は平らまたは円筒形に湾曲しており、カードクロスを覆います。フリックカードと呼ばれる小さなカードは、繊維の束の端を弾いたり、紡ぎ出すためにいくつかのストランドをほぐしたりするために使用されます。[16]
一対のカードを使用して、繊維がほぼ同じ方向に揃うまでウールをブラシで梳きます。揃った繊維は、ロラグとしてカードから剥がされます。カーディングは、ウールの清潔さに応じて、通常、屋外またはドロップクロスの上で行われる作業です。ロラグはカードから剥がされます。[引用が必要]
この製品（ロービング、ロラグ、バット）は紡績に使用できます。
ウールのカーディングは、機械の種類と紡績者の好みに応じて、「グリース内」で行うことも、行わないこともできます。「グリース内」とは、ウールに自然に含まれるラノリンが洗い流されていないことを意味し、ウールはわずかに脂っぽい感じがします。大型ドラム カーダーはラノリンと相性がよくないため、ほとんどの商業用梳毛および毛織工場では、カーディングの前にウールを洗浄します。手動カーダー (および小型ドラム カーダーも使用できますが、説明書では推奨されていない場合があります) は、ラノリンを多く含むウールのカーディングに使用できます。
ドラムカード
最も単純な機械カードはドラムカードです。ほとんどのドラムカードは手回し式ですが、電動モーターで動くものもあります。これらの機械には通常、カード布で覆われたローラーまたはドラムが 2 つあります。リッカーイン、つまり小さいローラーは、インフィード トレイから大きいストレージ ドラムに繊維を計量します。2 つのローラーはベルトまたはチェーン ドライブで互いに接続されており、それらの相対速度によってストレージ ドラムがリッカーインから繊維をゆっくりと引っ張ります。この引っ張りによって繊維がまっすぐになり、ストレージ ドラムのカード布のワイヤー ピンの間に配置されます。繊維は、ストレージ ドラムのカード布がいっぱいになるまで追加されます。カード布に隙間があるため、カード布がいっぱいになったときにバットを簡単に取り出すことができます。
一部のドラムカード機には、繊維を貯蔵ドラムに押し込むための柔らかい毛のブラシアタッチメントが付いています。このアタッチメントは、カードクロスにすでに含まれている繊維を凝縮し、凝縮された繊維をさらに少しまっすぐにする役割を果たします。[引用が必要]
コテージカード業者
コテージカード作業員の作業
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コテージカード機を使用して白いアルパカをカードする -
コテージカード機で使用されるローラーの名前、位置、回転を示す図
コテージ カード マシンは、単純なドラム カードとは大きく異なります。これらのカード マシンは、ドラム カード マシンのようにカード クロスに繊維を保管しません。代わりに、繊維はカード マシンの機構を通過して保管されるか、または他のマシンによってさらに処理されます。
典型的なコテージ カード機には、1 つの大きなドラム (スイフト) と、1 組のインフィード ローラー (ニッパー)、1 組以上のワーカー ローラーとストリッパー ローラー、ファンシー、およびドッファーが付属しています。カード機へのインフィードは通常、手作業またはコンベア ベルトで行われ、コテージ カード機の出力はバットとして保管されるか、さらにロービングに加工されて、付属のバンプ ワインダーでバンプに巻き取られることがよくあります。下の画像のコテージ カード機は、両方の出力をサポートしています。
投入テーブルまたはコンベア上に置かれた生の繊維は、ニッパーに移動され、ここで繊維が拘束され、スウィフト上に計量されます。繊維がスウィフトに移されると、多くの繊維がまっすぐにされ、スウィフトのカードクロスに敷かれます。これらの繊維は、ワーカーまたはストリッパー ローラーを通過してファンシーに運ばれます。
スウィフトがニッパーから繊維を前方に運ぶと、まだ真っ直ぐになっていない繊維はワーカーによって拾われ、その上にある対のストリッパーに運ばれます。スウィフトの表面速度に比べて、ワーカーは非常にゆっくりと回転します。これにより、繊維が逆方向に回転します。ワーカーよりも高速で回転するストリッパーは、ワーカーから繊維を引っ張り、スウィフトに渡します。ストリッパーの相対的な表面速度はスウィフトよりも遅いため、スウィフトはストリッパーから繊維を引っ張り、さらに真っ直ぐにします。
まっすぐに伸ばされた繊維は、スウィフトによってファンシーに運ばれます。ファンシーのカードクロスは、スウィフトのカードクロスと噛み合うように設計されており、繊維はスウィフトのカードクロスの先端まで持ち上げられ、スウィフトによってドッファーに運ばれます。ファンシーとスウィフトは、カーディング プロセスで実際に接触する唯一のローラーです。
ゆっくり回転するドッファーは、スウィフトから繊維を取り除き、フライコームに運び、そこで繊維はドッファーから剥ぎ取られます。数本の繊維の太さとカード機のローラーと同じ幅の、多かれ少なかれ平行な繊維の細いウェブが、重力または他の機械的手段によってカード機からフライコームに出て、保管またはさらに処理されます。[引用が必要]
参照
参考文献
注記
- ^ Yilmaz, Nasire Deniz; Powell (2005). 「テリータオル製造技術」(PDF) . Journal of Textile and Apparel, Technology and Management . 4 (4). ノースカロライナスター大学。
- ^ 「手紡ぎ用のウールの準備」La Hottée 2007年7月27日。2014年8月22日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2014年9月16日閲覧。
- ^ ヒュー・チザム編 (1911)。。ブリタニカ百科事典(第 11 版)。ケンブリッジ大学出版局。
- ^ abc Baber, Zaheer (1996). 『帝国の科学：インドにおける科学的知識、文明、植民地支配』ニューヨーク州立大学出版局。p. 57. ISBN 0-7914-2919-9。
- ^ リチャーズ 1972、73ページ。
- ^ Wadsworth, AP; Mann, J. de L. (1931). 『綿花産業とランカシャー工業』マンチェスター大学出版局。pp. 419–448。
- ^ フィットン、RS; ワズワース、AP (1958)。『ストラット家とアークライト家 1758-1830: 初期工場システムの研究』マンチェスター大学出版局。pp. 65–80。
- ^ abc リチャーズ1972年、74ページ。
- ^ ジェンキンス、J.ジェラント（1969年）。ウェールズの毛織物産業。カーディフ。pp.33-4。
{{cite book}}: CS1 メンテナンス: 場所が見つかりません 発行者 (リンク) - ^ ウィリアムズ、リチャード（1894年）。モンゴメリーシャーの名士たち。ニュータウン：フィリップス＆サン。308ページ。
- ^ コリアー 1970、66、67ページ
- ^ コリアー 1970、69 ページ
- ^ コリアー 1970、70ページ
- ^ ヒルズ 1993、4 ページ
- ^ キャンベル、ゴードン（2006年）。グローブ装飾美術百科事典第1巻。オックスフォード大学出版局。ISBN 978-0-19-518948-3。
- ^ マザーン、パトリック。「カーディングとは何か」 。 2012年5月8日閲覧。
文献
- コリアー、アン・M（1970）、テキスタイルハンドブック、ペルガモンプレス、p. 258、ISBN 0-08-018057-4
- ヒルズ、リチャード・レスリー（1993）、蒸気動力：定置式蒸気機関の歴史、ケンブリッジ大学出版局、p. 244、ISBN 978-0-521-45834-4
- ナスミス、ジョセフ（1896）、「学生綿紡績」（第3版）、ディーンゲート、マンチェスター：ジョン・ヘイウッド社、p. 637
- リチャーズ、RTD (1972)、「現代のウールカーディングマシンの開発」、ジェンキンス、J. ジェラント (編)、英国のウール繊維産業(第 1 版)、ロンドン [ua]: Routledge & Kegan、ISBN 0710069790
外部リンク
ウィキメディア・コモンズのカーディング（カテゴリ）に関連するメディア