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紡績は、繊維から糸を形成する撚り技術である。対象となる繊維は引き出され、撚られ、ボビンに巻き取られる。最も一般的な綿以外の糸に紡がれる一般的な繊維には、ビスコース（最も一般的なレーヨン）、ウールなどの動物繊維、合成ポリエステルなどがある。[1]もともとはスピンドルの輪を使用して手作業で行われていたが、西暦500年代から、糸紡ぎ車がアジアとヨーロッパで主流の紡績ツールとなった。 1700年代後半に発明されたジェニー紡績機とミュール紡績機により、機械紡績は手紡ぎよりもはるかに効率的になり、特に綿製造は産業革命の最も重要な産業の1つとなった。
プロセス
ドラフト ローラーから出た糸は、糸ガイドを通り、リングの周りを自由に回転するトラベラーの周りを回り、次にチューブまたはボビンに渡され、スピンドルに運ばれ、スピンドルの軸はリングの中心を通過します。スピンドルは駆動され (通常、一定またはゆっくりと変化する角速度で)、トラベラーは、その周りを通過する糸のループによってリングの周りを引っ張られます。ドラフト ローラーが固定されている場合、トラベラーの角速度はスピンドルの角速度と同じであり、スピンドルが 1 回転するたびに、ローラー ニップとトラベラーの間の糸のループに 1 回転のねじれが挿入されます。しかし、紡績においては、糸はドラフトシステムのローラーから継続的に出ており、このような状況下では、トラベラーの角速度はスピンドルの角速度よりも、糸がドラフトローラーから出るのと同じ速度でボビンに巻き取られるのに十分なだけ小さくなります。
トラベラーが一回転するごとに、ローラー ニップとトラベラーの間の糸のループに 1 回転の撚りが加えられますが、平衡状態では、撚り糸が対応する速度でトラベラーを通過するため、糸のループ内の撚りの回数は一定のままです。[引用が必要]
繊維の種類
人工繊維は、ポリマーを紡糸口金から媒体に押し出して硬化させることで作られます。湿式紡糸（レーヨン）では凝固媒体を使用します。乾式紡糸（アセテートおよびトリアセテート）では、ポリマーは加熱された出口チャンバーで蒸発する溶媒に含まれています。溶融紡糸（ナイロンおよびポリエステル）では、押し出されたポリマーはガスまたは空気中で冷却され、硬化します。[2]これらの繊維はすべて非常に長く、数キロメートルに及ぶこともあります。
天然繊維は、動物（羊、山羊、ウサギ、カイコ）、鉱物（アスベスト、金、銀[1]）、植物（綿、亜麻、サイザル麻）の3つのカテゴリーに分類できます。これらの植物繊維は、種子（綿）、茎（靭皮繊維として知られる：亜麻、麻、黄麻を含む）、または葉（サイザル麻）から得られます。[3]きれいで均一な繊維を得るには、多くの工程が必要です。絹を除いて、これらの繊維はそれぞれが短く、長さは数センチメートルで、同様の繊維と結合できるように表面が粗いです。[3]
人工繊維は、長繊維として加工することも、まとめてカットして天然繊維のように加工することもできます。
方法
リング紡績は世界で最も一般的な紡績方法の一つです。[4]他のシステムには、エアジェット紡績やオープンエンド紡績があります。これは、短繊維が空気によってローターに吹き込まれ、チャンバーから継続的に引き出される形成された糸の尾に付着する技術です。ブレーク紡績の他の方法では、針と静電力を使用します。[5]
短繊維糸（通常、1.9～5.1センチメートル（0.75～2.0インチ）の繊維から紡がれる）を作る工程は、混紡、開繊、カーディング、ピンドラフト、ロービング、紡績、そして必要に応じて撚り合わせと染色である。長繊維紡績では、この工程は合成繊維の連続した「ロープ」であるトウの伸長切断から始まる場合がある。オープンエンド紡績とエアジェット紡績では、ロービング操作は省略される。紡績機は糸をボビンに巻き付ける。[6]一般的に、この工程の後、糸は編み物や織物のためにコーンに巻き取られる。
ミュール紡績機では、ボビンから粗糸が引き出され、数種類の速度で稼働するローラーに順番に通され、一定の速度で粗糸が細くされていく。キャリッジが外に出るとボビンの回転によって糸が撚られ、キャリッジが戻るとコップに巻かれる。ミュール紡績ではリング紡績よりも細い糸が生産される。[7]ミュール紡績機による紡績は、フレームが前進したり戻ったりする断続的なプロセスである。これは1779年にサミュエル・クロンプトンが発明した装置の流れを汲むもので、細糸や緯糸に適した、より柔らかく撚りの少ない糸が生産される。
リング紡績は 1769 年のアークライト水上紡績機の後継機で、連続工程で糸を紡ぎます。糸は粗く、より強く、より強く、経糸に適しています。リング紡績は、糸がリングの周りを通過する距離が長いため、速度が遅くなります。フライヤー紡績、ボビン紡績、キャップ紡績など、同様の方法でこれを改善しました。
紡錘や糸車を使った手紡ぎの産業革命以前の技術は、手工芸品や趣味として今も実践されており、羊毛や珍しい植物や動物の主食として使用されています。
歴史と経済
手紡ぎの繊維の起源は不明ですが、紀元よりずっと前に世界中のいくつかの文化で別々に始まったと考えられています。最も古い撚り繊維は南フランスで発見され、考古学者は紀元前5万～4万年頃に作られたと考えています。[8]人々はもともと繊維を太ももや指の間に巻き付けて撚り合わせていたと考えられていますが、すぐに棒を使って張力を保ち、繊維の撚りを保つようになりました。[9]
人々は最終的に、棒に重り（石、木、粘土で作られ、渦巻きと呼ばれる）を加えることで、勢いを維持し、手を自由にして繊維を紡ぐことができることを発見しました。渦巻き紡錘は、世界の一部の地域では今でも繊維を紡ぐための主流の方法です。[10]
メロエにおける綿花栽培と紡績および織物の知識は紀元前4世紀頃に高度なレベルに達しました。織物の輸出はメロエの富の源の一つでした。[11]
中世ヨーロッパでは、手紡ぎは重要な家内工業であり、羊毛紡績工（ほとんどが女性と子供）は、織機を操作する男性の需要を満たすか、または出荷システムで販売するのに十分な糸を供給していました。水上 紡績機の発明後、機械化によって需要は大幅に減少しました。その技術は専門的で高価であり、動力として水を使用していました。家内工業としての紡績と織物は、実業家とその投資家によって開発された専用の製造所に取って代わられました。かつては広範囲に広がった紡績と織物産業は、水、原材料、および労働力の供給源が最も容易に利用できる場所、特にウェストヨークシャーに集中していました。英国政府はこの技術を非常に保護し、輸出を制限しました。[いつ? ]第一次世界大戦後、綿花が栽培されていた植民地は、大量の綿糸紡績機械を購入し、製造し始めました。次の躍進は、ブレークエンド紡績またはオープンエンド紡績への移行、そして人工繊維の採用でした。その時までに[いつ? ]生産の大部分はアジアに移りました。
参照
参考文献
- ^ ab ヘクト、アン（2001年）。織機の芸術。ロンドン：大英博物館出版局。p. 16。ISBN 0295981393。
- ^ コリアー 1970、33ページ
- ^ コリアー 1970、p. 5より
- ^ 「リング紡ぎ機」。サイエンスミュージアムグループコレクション。 2024年5月29日閲覧。
- ^ コリアー 1970、80ページ
- ^ コリアー 1970、71ページ
- ^ Saxonhouse, Gary、「綿紡績における技術の進化、1878-1933」（PDF）、SSTセミナー、スタンフォード大学、 2011年7月16日時点のオリジナル（PDF）からアーカイブ
- ^ ハント、ケイティ（2020年4月9日）。「世界最古の糸は、ネアンデルタール人が私たちが考えていたよりも賢かったことを示している」。スペース+サイエンス。CNN 。 2023年7月6日閲覧。
- ^ ヘクト、アン（2001年）。織機の芸術。ロンドン：大英博物館出版局。pp. 18-19。ISBN 0295981393。
- ^ ヘクト、アン（2001年）。織機の芸術。ロンドン：大英博物館出版局。p. 19。ISBN 0295981393。
- ^ G. Mokhtar (1981年1月1日)。アフリカの古代文明。ユネスコ。アフリカ一般史草稿作成のための国際科学委員会。p. 310。ISBN 97804359480542012年6月19日閲覧– Books.google.com経由。
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
外部リンク
ウィキメディア・コモンズには、紡績に関連するメディアがあります。
- トローブリッジ中世の紡績産業