綿紡績工場

最初の綿紡績工場は、ルイス・ポールとジョン・ワイアットが発明したローラー紡績機を収容するために1740年代に設立されました。^{[ 14 ] [ 15 ] [ 16 ] [ 17 ]}これらの機械は、「人間の指の介入なしに」機械的に綿を紡績した最初の機械でした。^{[ 18 ]}それらは単一の非人的動力源によって駆動され、より大型の機械の使用を可能にし、生産を組織化された工場に集中させることが可能になりました。^{[ 19 ]} 1738年の特許取得後の10年間で、ポールとワイアットの機械を収容するために4つの工場が設立されました。 1741年にバーミンガムに設立された短命の動物動力のアッパー・プライオリー綿紡績工場。 ^{[ 20 ]}ノーサンプトンのマーベルズ・ミルは1742年から1764年まで稼働し、水車で動力を得た最初の工場でした。^{[ 21 ]}レオミンスターのピンズリー・ミルは恐らく1744年に開業し、1754年に焼失するまで操業していた。^{[ 22 ]}また、1744年にサミュエル・トゥシェによってバーミンガムに設立された2番目の工場については、ほとんど知られていないが、トゥシェが後にノーサンプトンの工場のリースを求めるほど十分に成功した。^{[ 23 ]}ポール・ワイアット工場は数十年にわたって綿を紡績したが、あまり利益が出ず、^{[ 24 ] [ 25 ]}後続の綿工場の祖となった。^{[ 15 ] [ 26 ]}

リチャード・アークライトは1769年に水車紡績機の特許を取得しました。^{[ 27 ]}その技術はルイス・ポール、ジョン・ワイアット、ジェームズ・ハーグリーブス、トーマス・ハイスのものと似ていましたが、アークライトの組織力、ビジネスセンス、野心によって綿紡績工場は成功したビジネスモデルとなり、工場システムの革新的な例となりました。^{[ 28 ] [ 27 ] [ 29 ]}アークライトの最初の工場は1768年にノッティンガムで馬力で稼働し、ポールとワイアットの最初のバーミンガム工場と似ていましたが、1772年までに4階建てに拡張され、300人の労働者を雇用していました。^{[ 28 ] [ 27 ]} 1771年、ノッティンガム工場が実験段階にある間に、アークライトと彼のパートナーはダービーシャーのクロムフォード工場の建設に着手しました。これは「工場システムの歴史における大きな転換点となる」ものでした。^{[ 30 ]}多くの点でノーサンプトンのポール・ワイアットの水力製粉所に似ていたが、 ^{[ 31 ]}ジョン・ロンブのダービーのオールド・シルク・ミル^{[ 32 ]}やマシュー・ボルトンのバーミンガムのソーホー・マニュファクトリー^{[ 33 ]}の影響を受けて、異なる規模で建設された。5階建ての石造りの箱型で、高く、長く、狭く、両側に窓が並び、内部空間は比較的途切れがなく広く、綿紡績工場や 19 世紀末までのイギリスの産業建築の基本的な建築プロトタイプとなった。^{[ 34 ]}

アークライトは、工場のために大規模で規律の取れた労働力を採用し、信用と供給を管理し、製品の大衆市場を開拓した。^{[ 35 ]} 1782年までに彼の年間利益は4万ポンドを超え、^{[ 36 ]} 1784年までにさらに10の工場を開設した。^{[ 37 ]}彼は他の起業家に技術をライセンス供与し、 ^{[ 38 ]} 1782年には、彼の機械が「ダービー、レスター、ノッティンガム、ウスター、スタッフォード、ヨーク、ハートフォード、ランカシャーの各郡に住む多くの冒険家」によって使用されていると自慢し、^{[ 39 ]} 1788年までに全国に143のアークライト型工場があった。^{[ 40 ]}初期の工場は、構造が軽く、幅が狭く（約9 フィート (2.7 m)）、高さが低く、天井の高さはわずか 6 ～ 8フィートでした。^{[ 41 ]}工場は水車で動かされ、日光で照らされていました。工場は、工場工、建築業者、鉄工によって作られました。^{[ 42 ]} 18 世紀末までに、イギリスには約 900 の綿工場があり、そのうち約 300 は 300 ～ 400 人の労働者を雇用する大規模なアークライト型工場で、残りはジェニーやラバを使用する小規模な工場で、手動または馬で動かされ、わずか 10 人の労働者を雇用していました。^{[ 43 ]}  

1780 年以前は、大規模な製粉所を動かす動力源は水力のみでしたが、^{[ 44 ]}それらは一定の水の流れに依存しており、農村部に建設されていたため、大規模な製粉所の所有者にとって労働力の供給、資材の輸送、都市の商人へのアクセスに問題が生じていました。^{[ 45 ]}蒸気機関は、 1712 年にトーマス・ニューコメンが大気圧機関を発明して以来、水を汲み上げるために使用されており^{[ 46 ]} 、1780 年にダービーシャー州ウィークスワースのアークライトのハーレム製粉所に設置された機関を皮切りに、綿紡績工場の水車への水の供給を補うために使用されていました。^{[ 47 ]}

1781年、ジェームズ・ワットは「製粉所やその他の機械の車輪を動かす」ことを目的とした最初の回転式蒸気機関の特許を登録した。 ^{[ 48 ]}綿紡績工場では、生産される糸の均一性が動力供給の均一性に依存していたため、蒸気機関が綿紡績工場に供給する動力の均一性に関する懸念が残っていた。^{[ 49 ]}蒸気機関が綿紡績工場を直接駆動するために成功したのは、1785年にノッティンガム近郊のロビンソンズ・ミルにあるパプルウィックまでなかった。 ^{[ 50 ]}ボルトンとワットの機関により、工場を都市部に建設することが可能になり、それまで家庭システムに基づく産業革命以前の紡績と織物の中心地として重要であったマンチェスターの経済を変革した。 ^{[ 51 ] [ 4 ]}マンチェスターには、1783年にアークライトのシュードヒル工場が開設されるまで綿紡績工場はなく、1789年にはピーター・ドリンクウォーターがピカデリー工場を開設した。これは町で初めて蒸気で直接動力を供給される工場であり、1800年までにマンチェスターには42の工場があり、すべての競合する繊維中心地を凌駕して綿製造業の中心地となった。^{[ 52 ]}

農村部の製粉所は引き続き水力で動かされていたが、蒸気機関で動く製粉所は、機関に水を供給するために、町の小川や運河沿いに建てられた。アンコーツのロッチデール運河沿いのマレーズ製粉所は、 40馬力のボルトン・アンド・ワット式ビーム機関で動いていた。^{[ 53 ]}中には、住居兼動力工場として建てられたものもあり、起業家にスペースを提供していた。製粉所は、しばしば「L」字型または「U」字型で、狭く、多層構造だった。機関室、倉庫、事務所は製粉所の中にあったが、階段塔は外部にあった。窓は四角形で、後の製粉所よりも小さかった。壁は装飾のない粗いレンガでできていた。構造は、耐火設計になっている場合もあった。製粉所は、倉庫とは区別される。倉庫には、各階に外部の巻き上げ梁を備えた搬入扉があった。^{[ 54 ]}より大型の製粉所だけが現存している。 

この時代の製粉所は、長さが25メートルから68 メートル、幅が11.5 メートルから14メートルでした。高さは8階建てで、地下室と屋根裏部屋がありました。上層階 の床高は3.3メートルから2.75メートルでした。 

ボイラーはワゴン型で、煙突は正方形または長方形で、製粉所に取り付けられており、場合によっては階段柱の一部となっていた。蒸気機関は、一般的に低圧単気筒凝縮ビームエンジンであった。^{[ 55 ]} 1835年の平均出力は48 馬力であった。^{[ 56 ]}動力は、ベベルギアを備えた主垂直軸から水平軸に伝達された。後期の製粉所では、敷地内で生産されたガスを使用したガス照明が採用された。^{[ 57 ]} 250～350個のスピンドルを備えたミュールは、できるだけ多くの光を取り込むために横向きに配置された。

織物工程を機械化する工場の発展は、ジョン・ケイが1733年に発明した飛び杼の成功により、家庭の手織り機の生産性が向上したこともあり、より緩やかなものとなった。^{[ 58 ]}ケイは1745年にオランダ式織機に水力を適用する特許を取得し、 1750年にキースリーに織物工場を開設したが、その成功については何も知られていない。^{[ 58 ]} 1750年にはマンチェスターのギャレット・ホールで織物工程の機械化の試みがさらに行われたが、1人の労働者が複数の織機を操作できるようにすることはできなかった。^{[ 58 ]}最初の実用的な動力織機は1785年にエドマンド・カートライトによって特許が取得されたが、当初は原始的な装置であったものの、20世紀まで動力織物に使用される基本原理を確立した。^{[ 59 ]} 1788年、カートライトはドンカスターにレボリューション・ミルを開設した。この工場はボルトン・アンド・ワットの蒸気機関で稼働し、3階建ての建物に108台の動力織機と紡績機械を備えていたが、商業的に成功せず、1790年に閉鎖された。^{[ 60 ]}カートライトの機械を使用した2番目の工場が1790年にマンチェスターに開設されたが、2年以内に手織り機の織工によって焼き払われた。^{[ 61 ]} 1803年までに、イギリスで稼働していた動力織機はわずか2,400台だった。^{[ 62 ]}

米国では、初期の馬力式ビバリー綿紡績工場はトーマス・ソマーズによって設計され、彼は1787年に施設の建設とテストを開始し、1788年に工場の設備を完成させた。この工場での経験から、プロビデンスのモーゼス・ブラウンは水力紡績に熟練した人物の協力を求めた。英国からの移民で、繊維労働者として訓練を受けたサミュエル・スレーターはブラウンの提案を受け入れ、 1790年にロードアイランド州ポーテケットのブラックストーン川沿いに建設されたスレーター工場の設計と建設を支援した。スレーターは、英国が綿紡績工場の独占を維持するために設けられた移民制限を回避した。スレーター工場はビバリー綿紡績工場と、彼が働いていたダービーシャーの工場に似ていた。^{[ 63 ] [ 64 ]}

1825 年以降、蒸気機関は改良された工作機械を使用して鉄製の大型機械を動かすことができるようになった。1825 年～ 1865 年にかけての工場は、一般的に木製の梁床と木摺り漆喰の天井で建てられた。ウィリアム・フェアバーンは鋳鉄製の梁とコンクリートの床を試した。工場は赤レンガまたは地元の石でできており、装飾に重点が置かれ、正門は石の装飾で強調されることが多かった。階段の柱は主階の外側にあった。^{[ 65 ]}この時期には、ミュールの幅が広くなり、ベイの幅も広くなった。専門の工場建築家が現れた。

この時代の工場は、背が高く、幅が狭く、奥行きが広かった。一般的には、1つか2つの翼部を設けて「L」字型または「U」字型に建てられていた。ブランズウィック工場は、28ベイ、6階建て、16m  ×  92mの工場だった。各自動紡績機には500個の スピンドルがあった。^{[ 65 ]}北向きの採光窓のある平屋建ての織物工場が工場に追加されることもあった。織機は振動を起こし、多層建築物の構造に損傷を与えたため、^{[ 66 ]}織物専門工場が一般的になった。これらは、エンジン室と事務所を備えた平屋建ての工場で、準備と倉庫は2階建ての付属建物にあった。

この時期、大規模な工場は例外的な存在だった。1833年には、マンチェスターのアンコーツにあるマコーネル・アンド・カンパニーの工場が最大の工場で、従業員数は1,545人だったが、1841年になってもランカシャーには従業員1,000人以上の工場はわずか25軒しかなく、平均的な工場の従業員数は193人だった。^{[ 67 ]}

ランカシャーボイラーは1844年に、エコノマイザーは1845年に特許を取得しました。これは、ボイラー室と煙突の間にある四角いレンガ造りの構造物として見ることができます。エンジンは、1845年にマクノートが特許を取得したタイプの二重複式直立ビームエンジンでした。製粉所の各部屋には、フレームのタイプに適したラインシャフトがあり、ベルト駆動またはギアで接続されていました。^{[ 68 ]}

1860年、ランカシャー地方には2650の綿紡績工場があり、44万人が雇用されていた。労働者の90%が成人で、56%が女性であり、 年間総額1150万ポンドが支払われていた。工場は30万 馬力の動力を使用しており、そのうち1万8500馬力は水力で発電されていた。工場には3038万7467個の紡錘と35万台の動力織機があった。この産業は 年間13億9093万8752ポンドの原綿を輸入し、27億7621万8427 ヤードの綿布と1億9734万3655ポンド（8951万3576kg ）の撚糸と糸を輸出した。輸出総額は3201万2380ポンドであった。 

1860年、この急速な成長期は終焉を迎えた。 1861年から1865年にかけての綿花飢饉は、南北戦争の影響でアメリカ産の長繊維綿が入手困難になった時期であった。戦後、綿花産業の経済状況は変化し、より大規模な新しい工場が必要となった。

1814年、ニューイングランドのボストン製造会社は、マサチューセッツ州ウォルサムのチャールズ川沿いに「完全統合型」の工場を設立した。英国からの技術輸出が禁止されていたにもかかわらず、同社の所有者の1人であるフランシス・キャボット・ローウェルは、工場のシステムを研究するためにマンチェスターへ行き、その詳細の一部を記憶していた。同年、ポール・ムーディは米国で最初の成功した動力織機を製造した。ムーディは、機械の動力源として、ベベルギアではなく、頭上の滑車と革ベルトのシステムを使用した。^{[ 69 ]}このグループは、マサチューセッツ州ローウェルや州内の他のいくつかの新しい都市で複製されたウォルサム方式の作業方法を考案した。工場で働く少女たちは、10歳という若さの者もいたが、男性よりも賃金は低かったものの、週73時間労働に対して固定賃金を受け取っていた。彼女たちは会社所有の寄宿舎に住み、会社が支援する教会に通っていた。^{[ 70 ] [ 71 ]}

1840年代、ロードアイランド州プロビデンスのジョージ・ヘンリー・コーリスは、定置式蒸気機関の信頼性を向上させた。彼はスライドバルブをカムを使用するバルブに置き換えた。これらのコーリスバルブは、以前のものよりも効率的で信頼性が高かった。当初、蒸気機関は近くの貯水池に水を汲み上げ、水車を動かそうとしたが、後に製粉所の主要な動力源として使用されるようになった。コーリスバルブは英国で採用され、1868年には60以上の製粉所の機関に取り付けられた。^{[ 72 ]} 

1820年代、カルカッタ近郊のフォート・グロスターにイギリスの利権によって大規模な蒸気機関式の​​ボウリース綿紡績工場が開設され、イギリス人女性が地元の労働者に機械紡績の技術を教えた。^{[ 73 ]} 1837年に閉鎖されたが、ドワルカナート・タゴールが主要株主となって再開し、1840年までには、撚糸工場、鋳造所、ラム酒蒸留所を含む5台の蒸気機関で動く大規模な工業団地の中心となった。^{[ 73 ]}

1870年直前、株式会社の紡績会社によって工場が建設され、この財務構造が工場建設の新たな波を引き起こしました。これらの会社は「オールドハム・リミテッド」と呼ばれています。家族経営の会社も建設を続けましたが、ファイン・スピナーズ・アンド・ダブラーズ・アソシエーションなどの協会にグループ化しました。オールドハムのジョセフ・ストットは、鉄骨梁で支えるレンガ造りのアーチ、さらにその上にコンクリート床を載せ、より重い設備を支える耐火床構造を完成させました。リングフレームはミュールフレームに取って代わり、より重く大きく、横向きに配置され、床はより広く（最大130フィート（40メートル）幅）、採光のために高くなりました。工場のベイのサイズは、機械の配置によって決まりました。1870年の工場では、ベイは通常10フィート6インチ（3.20メートル）、レンガ造りのアーチは5フィート3インチ（1.60メートル）でしたが、ばらつきがありました。^{[ 74 ]}       

エンジンはより高い圧力で運転され、1875 年以降はロープによって各階の水平シャフトに動力が供給されました。これは、工場の高さに沿ってロープレースを建設する必要があったため、大きな変化でした。エンジンにはより広いスペースが必要で、エンジン室、ボイラー室、エコノマイザーはメイン工場の外にありました。^{[ 75 ]}工場はますます大きくなり、時にはペアになって、1 つのエンジンで 2 つの工場が駆動されました。もう 1 つの変化は、カーディングを 1 つのフロアで行う傾向でした。これを実現するために、工場の後ろの 1 階は、多くの場合工場の幅全体にわたって拡張されました。^{[ 76 ]}単一の工場では、クロスウォールがブローイング ルームを他の部分から隔てていました。これは、ブローイング ルームが火災の危険性が最も高かったためです。

製粉所は広くなり、レディッシュのホールドワース製粉所（1865年）は 幅35メートルで、1200台の紡錘ミュールを収容できました。4階建てで、中央のエンジンハウスの両側に16のベイがあり、ダブルミルでした。中央のブロックはオフィスと倉庫として使用されました。製粉所にはさまざまな付属建物がありました。^{[ 76 ]} 階段柱はしばしば製粉所の上まで伸びており、スプリンクラーシステムの水タンクを収容していました。床が高くなったため、より高い窓が設置できました。1890年からはアクリントンレンガが使用され、黄色の砂岩で装飾され、成形レンガとテラコッタの特徴が付けられました。事務所にはエッチングガラスとステンドグラスが使用されました。製粉所は専門の建築家によって設計され、建築品質が重要な考慮事項となりました。^{[ 77 ]}

これらの製粉所を駆動するために必要な動力と供給された動力は増加していった。ビームエンジンは1870年代まで設置されていたが、その後水平エンジンが主流となった。アビーミル・オールダム（1876年）は700 馬力、ナイルミル（1896年）は2500 馬力を必要とした。1890年までにボイラーは160psiを生成し 、3段膨張水平ボイラーが標準となった。煙突は八角形であった。^{[ 78 ]}

南北戦争後、サウスカロライナ州、アラバマ州、ミシシッピ州といった南部諸州に綿紡績工場が建設されました。安価な労働力と豊富な水力によって操業が収益性の高いものとなり、これらの工場は規模を拡大していきました。これは、綿花を産地で加工して織物にすることができ、輸送コストを削減できたことを意味します。これらの工場は通常、紡績と織物の両方を行う複合工場で、水力で稼働し、ゆっくりと燃焼する設計技術を採用していました。ベルトとプーリーによる駆動システムを使用し、ミュール紡績機ではなく、より重いリング精紡機を使用していました。この時点では、粗番手の糸のみを紡績・織物していました。工場は主に開けた土地にあり、工場を支えるために工場町が形成されました。ニューイングランドの工場は競争がますます困難になり、ランカシャーと同様に、大恐慌中に倒産するまで徐々に衰退していきました。綿紡績工場とその所有者は、20世紀に入ってもピードモント地方の経済と政治を支配していました。

近代インドの機械化された繊維産業は、1854年にカウアジー・N・ダヴァーがボンベイ に蒸気機関を動力とする工場を開設したことから始まった。その後も工場は増え続け、1865年には10、1875年には47に達した。1880年までにインドには58の工場があり、4万人の労働者を雇用していたが、その80%以上がボンベイとアーメダバードの都市に集中していた。1870年代以降、インド国内の完成糸と布地の市場はランカシャーからの輸入に支配されなくなり、1870年代から1880年代にかけて、ボンベイの綿産業がイギリスから中国への糸の輸出に取って代わり始めた。

生産量は1912年にピークを迎えた。 1914年から1918年にかけての第一次世界大戦により、ランカシャーの紡績産業は衰退した。綿花不足に陥った英国政府は、南アジアに紡績工場を設立し、その技術を輸出した。この技術は模倣され、低賃金労働の競合相手となった。ドイツ、フランドル、ブラジルでは、オールダムの建築家の設計に基づいて工場が建設された。新設された工場は規模の経済性を活かすため、非常に大規模なものばかりだった。古い工場にはリング紡績機が取り付けられ、機械は個別の電動モーターで駆動された。

この時代の製粉所は大きく、装飾はエドワード朝時代の趣味と繁栄を反映して豪華だった。^{[ 80 ]}ほとんどの製粉所はミュール用に建てられた。ケント・ミル・チャダートン（1908年）は5階建て、11ベイの製粉所で、84.6m×43.9mだった。90,000スピンドルあった。リングフレームはミュールよりも小さくて重かったため、製粉所はより狭く、階数も少なかった。ペア・ミル・ブレッドベリー（1912年）は210,000スピンドルのダブルミルとして計画された。^{[ 81 ]}最初の製粉所だけが完成し、137,000スピンドルあった。以前の製粉所よりも階段柱が多く、ロープレースに集塵煙道が組み込まれていることが多かった。1ベイあたり2つか3つの窓があった。装飾はテラコッタであることが多く、製粉所の名前は階段塔や煙突に白いレンガで表示されていた。^{[ 82 ]}ストット・アンド・サンズは、レディッシュのブロードストーン・ミルにビザンチン様式を採用した。専門の建築家が新しい製粉所を建設し、その後増築を行った。最後の蒸気機関式製粉所であるエルク・ミルは、アーサー・ターナーによって建設された。

ミュールは1300個のスピンドルで製造されていたが、徐々にリングに置き換えられていった。

ますます強力になるエンジンには、エコノマイザーと過熱器を備えたボイラーがもっと必要になった。^{[ 83 ]}製粉所には、ボイラーに水を供給し蒸気を凝縮するための貯水槽が必要だった。煙突は丸くて背が高かった。3種類のエンジンが使用された。3段膨張水平クロスコンパウンドエンジン、よりコンパクトなインバーテッドマリンタイプコンパウンド、 ニューペアミルの3500馬力エンジンのような垂直および水平シリンダーを備えたマンハッタンエンジンである。駆動方式はロープ駆動のみであった。電気は徐々に導入され、最初はシャフトを駆動するグループ駆動（リトルミル、1908年）に、その後個々の機械に導入された。^{[ 84 ]}

サウスカロライナ州に建設された工場は規模を拡大していった。ラトレッジ・フォードではサルダ川にダムが建設され、発電所が建設された。これは1904年に完成し、1906年には最新鋭の繊維工場が建設された。この発電所は4,800馬力の動力を提供した。工場には30,000個の紡錘があった。1916年までに、70,200個の紡錘と1,300台の織機を備えた新しい工場が建設された。この町はウェア・ショールズと名付けられた。1904年から1916年の間に、ウェア・ショールズの人口は、新設された発電所の維持管理に従事する2人の男性から2,000人に増加した。1960年代には、工場は5,000人を雇用していた。1985年、繊維製品の輸入急増により生産量と収益が急激に減少したため、工場は閉鎖された。

1945年以降、わずかな回復が見られたものの、工場は閉鎖された。最も効率的な工場は蒸気機関を放棄し、個々の電動モーターで紡績機を動かしていた。ストックポートのブロードストーン・ミルズは、26万5000個のミュール紡錘を備えた二重工場として建設されたが、1959年までに稼働していたのは3万7500個のミュール紡錘と7万個のリング紡錘だった。1959年に綿工業法を利用して閉鎖され、その後はジョン・マイヤーズ通信販売会社が利用した。工場の1つは後に取り壊され、もう1つはショッピングアウトレットセンターとクラフトビレッジとして利用された。生産能力の縮小は、余剰となった工場の遺産を生み出し、それらは他の産業用途に容易に再利用された。

リング紡績技術は、紡績ミュールをうまく置き換え、工場はミュールをリングに改造した。しかし、1970年代には、衰退した業界は、オープンエンド紡績またはブレーク紡績という新しい技術に挑戦された。1978年、キャリントン・ヴィエラはアサートンにオープンエンド紡績を行う工場を開設した。これは、1929年以来ランカシャーで最初の新しい繊維生産施設だった。すぐにストックポートのペアミルとリーのアルダーミルは閉鎖された。これらはどちらもストット・アンド・サンズが設計したエドワード朝時代の工場だった。^{[ 87 ]} 1978年に建設された工場はハウブリッジ工場の跡地に建設され、ユニットワンと名付けられた。これはオープンエンド工場ではなく、コーマ綿のリングミルだった。