紡績ミュール

紡績ミュールは綿やその他の繊維を紡ぐのに使われる機械です。18世紀後半から20世紀初頭にかけて、ランカシャーやその他の地域の工場で広く使われていました。ミュールは、小さな紡績係と大きな紡績係、またはサイド紡績係の2人の少年の助けを借りて、2頭1組で作業しました。この紡績機は最大1,320個の紡錘を搭載し、長さは150フィート（46メートル）にもなり、1分間に4回、5フィート（1.5メートル）の距離を前後に動きました。^[1]

1775年から1779年の間にサミュエル・クロンプトンによって発明された。自動ミュール紡績機は1825年にリチャード・ロバーツによって特許を取得した。最盛期にはランカシャー州だけで500万台のミュール紡績機があった。現代版は現在でも生産されており、ニット繊維市場向けにカシミア、極細メリノ、アルパカなどの高級繊維から紡績糸を紡ぐのに使用されている。 ^{[2] [3]}

紡績ミュールは断続的なプロセスで繊維を糸に紡ぎます。 ^[4]引き込みストロークでは、ロービングはローラーに引っ張られて撚られ、戻りでスピンドルに巻き付けられます。そのライバルであるスロットルフレームまたはリングフレームは連続プロセスを使用し、ロービングを1回の動作で引き込み、撚り、巻き付けます。ミュールは1790年から1900年頃まで最も一般的な紡績機であり、1980年代初頭まで細い糸の紡績に使用されていました。1890年には、一般的な綿糸工場には60台以上のミュールがあり、それぞれに1,320個のスピンドルがあり、^[5] 1分間に4回、週56時間稼働していました。

1770 年代以前は、繊維生産は亜麻と羊毛を使った家内工業でした。機織りは家族の仕事でした。子供や女性が繊維を梳き、乱れた綿毛を長い束に切り分けてきれいにします。次に、女性たちがこの粗いロービングを紡いで糸を作り、それをスピンドルに巻き付けます。男性の織り手はフレーム織機を使用してこれを布に織ります。次に、これを天日で伸ばして漂白します。ジョン・ケイによるフライングシャトルの発明により、織機の生産性が 2 倍になり、綿糸の需要が従来の紡績業者の供給能力をはるかに超えるようになりました。

糸紡ぎ車には、断続的なプロセスを使用する単純な糸紡ぎ車と、連続プロセスで差動スピンドルとフライヤーをヘック（糸をリールに導く装置）で駆動する、より洗練されたザクセン糸紡ぎ車の 2 種類がありました。この 2 つの糸紡ぎ車が技術開発の出発点となりました。リチャード・アークライトなどの実業家は、糸の紡ぎ量を増やす解決策を見つけるために発明家を雇い、関連する特許を取得しました。

ジェニー紡績機は、8 つのスピンドルをまとめて操作することができました。これは単純な車輪を模倣したものです。ロービングをクランプし、フレームを前方に移動させてロービングを引き伸ばし、細くします。フレームを押し戻すと車輪が急速に回転し、スピンドルが回転してロービングを撚り合わせて糸を作り、スピンドルに集めます。ジェニー紡績機は効率的で、手で操作できましたが、布の横糸部分にしか使用できない弱い糸を作りました。(横糸は縦糸のように織機で伸ばす必要がないため、一般的に強度が低くなります。)

スロットルとその後の水力紡績機は、一連の減衰ローラーを通してロービングを引っ張りました。異なる速度で回転するこれらのローラーは、糸を連続的に引っ張り、他の部品は重いスピンドルに巻き取られるときに糸をねじりました。これにより、経糸に適した糸が生産されましたが、複数のローラーにははるかに多くのエネルギー入力が必要であり、この装置は水車で駆動する必要がありました。しかし、初期の水力紡績機にはスピンドルが 1 つしかありませんでした。これら 2 つのシステムのアイデアを組み合わせることで、紡績ミュールが生まれました。

モスリンの供給量の増加は、エドマンド・カートライトの力織機などの織機設計の発展を促した。一部の紡績工や手織り工は、自分たちの生活に対する脅威とみなしてこれに反対した。機械を壊す暴動や、1811年から1813年にかけてのラッダイト暴動があった。準備作業や付随作業では、規制されるまで 多くの子供たちが雇用されていた。

その後150年にわたる開発により、自動ミュールが開発され、より細く強い糸が作られるようになった。リングフレームは1820年代にニューイングランドで誕生したが、1890年代までランカシャーではほとんど使われなかった。より多くのエネルギーを必要とし、最も細い糸を生産できなかったからである。^[6]

サミュエル・クロンプトンは1779 年に紡績ミュールを発明しました。ミュールが雌馬と雄ロバの交配種であるのと同じように、紡績ミュールはアークライトの水力紡績機とジェームズ・ハーグリーブスのジェニー紡績機のハイブリッドであるため、この名前が付けられました。紡績ミュールには、ロービングを保持する円筒形のボビンのクリールが付いた固定フレームがあり、ヘッドストックを介してスピンドルと平行なキャリッジに接続されています。往路では、ロービングは減衰ローラーを介して繰り出され、撚られます。復路では、ロービングがクランプされ、スピンドルが逆転して新しく紡がれた糸を巻き取ります。

クロンプトンは木でミュールを作った。彼はハーグリーブスの複数の糸を紡ぐアイデアとローラーでロービングを細くするというアイデアを採用したが、スピンドルをキャリッジに取り付け、ロービングボビンのクリールをフレームに固定したのは彼だった。ローラーとキャリッジの外向きの動きの両方が、スピンドルに巻き取られる前にロービングの不規則性を取り除く。アークライトの特許が失効すると、ミュールは複数のメーカーによって開発された。^[7] クロンプトンの最初のミュールは48のスピンドルを持ち、1日に1ポンド（0.45 kg）の60番糸を生産できた。これにはスピンドル速度1,700 rpm、入力電力1 ⁄ 16馬力（47 W）が必要だった。^[8]

ラバは、あらゆる種類の織物、縦糸、横糸 に適した、強くて細い糸を生産します。最初は綿糸を紡ぐために使用され、その後、他の繊維を紡ぐために使用されました。

サミュエル・クロンプトンは発明の特許を取る余裕がなかったため、その権利をデイビッド・デールに売却し、織物業に戻りました。デールはラバの特許を取り、利益を得ました。

クロンプトンの機械は主に木で作られており、駆動にはバンドと滑車が使われていた。彼の機械が一般公開された後、彼はその開発にほとんど関与しなかった。ホーウィッチの機械工ヘンリー・ストーンズは、歯車と、重要な金属ローラーを使ったミュールを製作した。^[7]ベリーのベイカーはドラムを製作し、^[9]ハーグリーブスはよりスムーズな加速と減速を実現するために平行スクロールを使用した。^[10]

1790年、グラスゴーのウィリアム・ケリーは、引きストロークを補助する新しい方法を使用しました。^[10]最初は動物、次に水が原動機として使用されました。マンチェスターのライト氏は、主軸台を機械の中心に移動して、スピンドルの数を2倍にしました。スピンドルが一直線になるようにスクエアリングバンドが追加されました。^[11]彼は、ジョン・ケネディと自動作動ミュールの可能性について話し合っていました。アンコートの機械メーカー、マコーネル＆ケネディのパートナーであるケネディは、さらに大きなミュールの製造に関心を持っていました。マコーネル＆ケネディは、未払いのミュールが2台残ったため、紡績業に乗り出しました。 ^{[12]彼らの会社は繁栄し、最終的に}ファインスピナーズ＆ダブラーズ協会に合併されました。1793年、ジョン・ケネディは細目カウントの問題に取り組みました。これらのカウントでは、戻りトラバースのスピンドルは、往路トラバースよりも速く回転する必要がありました。彼はこの動きを実現するためにギアとクラッチを取り付けました。^[13]

ウィリアム・イートンは1818年に、2本のフォーラーワイヤーを使用し、外側へのトラバースの終わりにバックオフを行うことで糸の巻き取りを改良しました。^[14]これらのラバはすべて、作業員の力で操作されていました。次の改良は、完全に自動化されたラバでした。

リチャード・ロバーツは1825 年に最初の特許を取得し、1830 年に 2 番目の特許を取得しました。彼が自分に課した課題は、セルフアクター、つまり自動紡績ミュールを設計することでした。ロバーツは、信頼性の高さから広く採用されたロバーツ織機でも知られています。1820 年のミュールは、安定した糸を紡ぐためにまだ手動の補助が必要でした。自動紡績ミュールには、次のものが必要でした。

• 新しい糸の巻き取りを開始する前に、各スピンドルの上部にある糸の螺旋をほどく逆転機構。
• 糸がコップなどの所定の形状に巻き取られることを保証するフォーラーワイヤー
• スピンドルの回転速度を、スピンドルのねじの直径に応じて変える装置

糸の下のカウンター フォーラーは、糸が戻ることで生じたたるみを吸収するために上昇する。これは、トップ フォーラー ワイヤーと一緒に使用して、糸をコップの正しい位置に導くことができる。これらは、レバーとカム、およびシェーパーと呼ばれる傾斜面によって制御される。スピンドルの速度は、ドラムと重りの付いたロープによって制御され、ヘッドストックが動くとロープがドラムをねじり、歯付きホイールを使用してスピンドルを回転させる。これは、50 年前のクロンプトンの時代の技術では不可能だっただろう。^[15]

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  1882年の断面図
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  外向きのトラバース
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  内向きのトラバース
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  落下ワイヤーギアに注目
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  オーストリア・ハンガリー帝国ジャンベルクのVonwiller & Co.のセルファクター

セルフアクターの発明により、手動ラバはミュールジェニーと呼ばれるようになりました。^[16]

オールダム番手は、一般用途の布地に使われた中厚の綿糸を指す。ロバーツは自動紡績ミュールで利益を得ることはなかったが、特許の期限が切れると他の会社が開発を進め、ミュールは紡ぐ番手に合わせて改良された。当初、ロバーツの自動紡績機は粗番手（オールダム番手）に使われたが、ミュールジェニーは1890年代以降も極細番手（ボルトン番手）に使われ続けた。^[16]

ボルトンは細番手の綿糸を専門としており、そのミュールはより撚りを加えるためにゆっくりと動いていた。ミュールジェニーはこのより穏やかな動きを可能にしたが、20世紀には動きをより穏やかにするための追加の機構が追加され、2つまたは3つの駆動速度を使用するミュールが生まれた。細番手は巻き上げに柔らかい動きを必要とし、チェイスまたはパーフェクトコップのトップを巻き上げるために手動調整に頼っていた。^[17]

ウールの紡績は、個々の繊維の長さが一定でないため、ローラードラフトによる細化に適さないという点で、異なるプロセスです。このため、ウール繊維は、ドラフトではなく、カードされた繊維をこすり合わせるコンデンサーカードを使用して梳かれます。その後、ミュールタイプの機械で紡がれます。この機械にはローラードラフトはありませんが、短い長さのロービングを繰り出したデリバリーローラーは固定されたままで、スピンドルがデリバリーローラーから後退することでドラフトが作られます。このようなミュールは、糸の最適な処理を確実にするために、複数のスピンドル速度、後退動作などを伴う複雑なものであることがよくあります。^[18]

コンデンサー紡績は、上質の綿を梳く際に生じる廃棄物である短い繊維を、シーツや毛布などに適した柔らかく粗い糸に紡ぐために開発されました。ランカシャーのミュール紡錘のうちコンデンサー紡錘はわずか2%ほどでしたが、コンデンサー紡錘は定期的に稼働していた最後の紡錘であったため、現在でもさらに多くのコンデンサーミュールが現存しており、ミュールも似ています。^[19] ヘルムショア工場は綿の廃棄物をミュール紡績する工場でした。

ラバは今でもウールやアルパカの紡績に使用されており、世界中で生産されている。例えばイタリアではビガリ^[2]やコルマテックス^{[3]が生産している。}

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ミュールスピンドルは、60インチ（1.5メートル）の距離をトラック上を移動するキャリッジに取り付けられ、その間に糸を引き出し、紡ぎます。プッティングアップと呼ばれる復路では、^[20]キャリッジが元の位置に戻るときに、新しく紡がれた糸が円錐形のコップの形でスピンドルに巻き取られます。ミュールスピンドルがキャリッジ上を移動すると、紡いだロービングが、糸を引き出すために異なる速度で回転するようにギアが取り付けられたローラーを介してスピンドルに供給されます。

マースデンは 1885 年に、ミュールの設置と操作の手順について説明しました。以下は、若干編集した彼の説明です。

クリールにはロービングが入ったボビンが入っています。ロービングは小さなガイドワイヤーを通り、3 対の延伸ローラーの間を通されます。

• 最初のペアはロービングを掴み、ボビンからロービングまたはスライバーを引き出し、次のペアに渡します。
• 真ん中のペアの動きは最初のペアよりもわずかに速いが、ロービングを均一に張った状態に保つのに十分な速さである。
• 前方のペアは、はるかに高速で走行し、ロービングを引き出して（減衰させて）、全体が均一になるようにします。

次に、細くなったロービングとスピンドルが接続されます。スピンドルが新しいミュールのようにむき出しになっている場合、スピンドル駆動動作がギアに入れられ、係員が手に持ったコップから短い長さの糸を各スピンドルに巻き取ります。ドローイング ローラー動作がギアに入れられ、ローラーはすぐに細くなったロービングの長さを出します。糸を撚られていないロービングに接触させるだけで、これらはスピンドルの糸に取り付けられます。次に、機械のさまざまな部分が同時に始動され、全体が調和して動作します。

後方のローラーはボビンからスライバーを引き出し、それを次のローラーに渡します。ローラーの速度差によって、必要な細さまで細くします。前方に送られると、スピンドルが毎分 6,000 ～ 9,000 回転で回転し、それまで緩んでいた繊維を撚り合わせて糸を形成します。

この作業が行われている間、スピンドル キャリッジは、ロービングが出てくる速度をわずかに超える速度でローラーから引き離されます。これはキャリッジのゲインと呼ばれ、その目的は、糸の細さの不規則性をすべて取り除くことです。ロービングの厚い部分がローラーを通過すると、スピンドルがそれを撚る力に抵抗します。この状態で通過すると、糸の品質が著しく低下し、その後の操作が妨げられます。しかし、撚りが平らな糸に広がることでこの部分に強度が加わるため、厚くて撚りのない部分はスピンドルの牽引力に屈し、残りの部分の細さに近づくと、これまで受けなかった撚りを受け取ります。車輪で運ばれるキャリッジは、ローラー ビームから 63 インチ (160 cm) のトラバースの端に到達するまで、外側への移動を続けます。スピンドルの回転が止まり、引き抜きローラーが停止します。

バックオフが始まります。このプロセスは、形成中のコップの上からスピンドルの頂上まで伸びる糸のいくつかの巻きをほどくことです。これが進むと、コップの上に配置され、糸をガイドするフォーラーワイヤーが押し下げられ、同時にカウンターフォーラーが上昇し、スピンドルからほどかれたたるみが取り込まれ、糸が絡まるのを防ぎます。バックオフが完了します。

キャリッジは内側、つまりローラービームに向かって動き始めます。これをプッティングアップと呼びます。スピンドルは均一な速度で糸を巻き取ります。フォーラーがコップの円錐の大きい方または小さい方の直径に糸を誘導するため、スピンドルの回転速度は変化する必要があります。巻き取りが終了するとすぐに、下げられたフォーラーが上昇し、カウンターフォーラーが下降します。

これらの動作は、各スピンドルの糸が完全に形成されるまで繰り返され、セットが完成します。ストップモーションにより、機械のすべての動作が麻痺し、スピンドルを取り外して、新たに開始する必要が生じます。

ドッフィングは、キャリッジが外に出ている間に、ピアサーがコップをスピンドルに部分的に持ち上げて、糸を引っ張ることで行われます。次に、マインダーがフォールラーを押し下げて、糸を下のむき出しのスピンドルに導きます。数巻きがスピンドルに巻き付けられ、新しいセットのためにむき出しのスピンドルに糸が固定されます。コップは取り外されて缶またはバスケットに集められ、その後倉庫に運ばれます。キャリッジが外に出ているときに紡がれた糸の長さは「ドロー」または「ストレッチ」と呼ばれ、残りの糸は、キャリッジがローラー ビームまで走行するときにスピンドルに巻き付けられます。その後、作業が新たに開始されます。^{[21] [22]} 糸の玉揚げは数分しかかからず、糸継ぎ手はミュールゲートの長さに沿って一度に5つのスピンドルを往復し、糸の玉揚げは右手でスピンドルから4つのコップを持ち上げて左の前腕と手に積み上げる作業だった。コップの底をしっかりさせるために、番人は最初の数層の糸を叩く。最初の数回の引き込みの後、番人は内側への走行の開始時にミュールを止め、フォーラーワイヤーを数回押し下げたり離したりしながらゆっくりと引き込む。あるいは、糸継ぎ手が最初の数層の糸にデンプン糊を巧みに塗布し、後に小さな紙管をスピンドルの上に落とすという方法もあった。これにより玉揚げ作業が遅くなり、番人による追加支払いの交渉が行われた。^[23]

2 頭のラバには、番人と呼ばれる人物と、サイド ピーサーとリトル ピーサーと呼ばれる 2 人の少年が付き従っていました。彼らは湿気の多い気温の中、裸足で働きました。番人とリトル ピーサーは、番人のラバの半分を担当しました。番人は、各ラバの作業方法が異なる程度まで、ラバに細かい調整を加えました。彼らは紡績の専門家であり、床と、それによって生産される糸の量と品質を担当するギャッファーとアンダー ギャッファーに対してのみ責任を負っていました。ロービングのボビンは、吹込室のカードラーから、カードラーのスタッフの一部であるボビン キャリアによって運ばれ、糸は倉庫係のスタッフによって倉庫まで吊り下げられました。仕事の区分は厳格で、連絡は消えない鉛筆で書かれた色付きの紙片によって行われました。

クリール作業では、ラバを止めずにラバの一部のロービングボビンを交換する。非常に粗い番手ではボビンは2日しか持たないが、細かい番手では3週間は持つ。クリール作業では、クリール作業者はラバの後ろに立ち、新しいボビンをクリールの上の棚に置く。ボビンが空になると、クリールの串からボビンを取り上げ、30cmほどのロービングを繰り出してスキップに落とす。左手で上から新しいボビンを串にかけ、右手で新しいロービングを最後のロービングの端にねじり込む。^[24]

糸継ぎには、散発的に切れた糸の修理も含まれる。ローラーでは、切れた糸はアンダークリアラー（ボルトン ミュールのフラッカー ロッド）に引っかかるが、スピンドルではスピンドルの先端で糸が絡まって渦巻きになる。糸切れが巻き取りストロークで起こった場合、糸を探す間スピンドルを停止しなければならないこともある。糸切れの数はロービングの品質に依存し、良質の綿は切れが少なくなる。1920 年代の典型的な 1,200 スピンドル ミュールでは、1 分間に 5 ～ 6 件の糸切れが発生した。したがって、ミュールが動いている間に 2 人の糸継ぎ手は 15 ～ 20 秒以内に糸を修理する必要があったが、糸が見つかると 3 秒もかからなかった。修理は実際には人差し指を親指に軽く当てて行うだけだった。^[25]

脱ぎ捨てについてはすでに説明しました。

清掃は重要であり、正式な儀式が考案されるまでは危険な作業でした。ミュールの振動により、多くの短い繊維（またはフライ）が空中に舞い上がります。それらはスピンドルの後ろのキャリッジとドラフトローラーの領域に蓄積する傾向がありました。スティックをピッキングするには、ヤーンシートに手を入れて、ドラフトローラーの下からアンダークリアーローラーの2本のスティックをクリップから外し、1+機械の両端の間に1 ⁄ 4インチ (3.2 cm) の隙間を作り、毛糸をはがして次の内向き走行で交換する。台車の上部を掃除するのはさらに危険だった。番人は外向き走行でラバを止め、両手を頭上に上げる。紡績工は台車のスピンドル レールに清掃用布を、ローラー ビームにブラシをつけて糸シートの下に入り、ラバの全長を 2 回折り曲げて走行し、レールとドロー バンドを避け、糸シートに触れないようにする。作業が終わると、番人が 2 人とも見える安全な場所に走り、番人はスタングを外してラバを始動させる。この儀式が考案される前は、少年たちが押しつぶされていた。ラバは 130 フィート (40 m) の長さがあり、番人の視力が良くなかった可能性があり、工場内の空気は毛糸で曇っていて、他の番人の少年を自分の少年と間違えた可能性もあった。この儀式は法律にコード化された。 ^[26]

• 引き抜きローラー
• フォールラーとカウンターフォールラー
• 象限

紡績の発明は、繊維、特に綿製品の生産の大幅な拡大を可能にした点で重要でした。綿と鉄は産業革命の主要産業でした。両産業はほぼ同時期に大幅な拡大を遂げ、それが産業革命の始まりであると特定することができます。

1790年のミュールは力ずくで操作されていた。紡績工は紡錘のそれぞれに注意を払いながら、フレームを引っ張ったり押したりしていた。家庭での紡績は女性や少女の仕事だったが、ミュールの操作には力が必要だったため、男性の仕事となった。一方、手織りは男性の仕事だったが、工場では少女や女性でも可能であり、実際に行われていた。紡績工は工場システムにおける裸足の貴族だった。^{[27]分散化された}家内工業は集中化された工場の仕事に取って代わられ、経済の激変と都市化が進んだ。

ミュール紡績工は綿花産業における労働組合運動のリーダーでした。自働ミュールや自働ミュールの開発圧力は、女性に職業を開放するという目的もありました。最初の全国労働組合が結成されたのは 1870 年のことでした。

羊毛産業はウーレン産業と梳毛産業に分かれていた。新技術の導入では綿産業に遅れをとっていた。梳毛産業は若い女の子でも操作できるアークライトの水力紡績機を導入する傾向があり、一方、毛織産業はラバを採用した。^[27]

1900 年頃、かつてのミュール紡績工に陰嚢がんの発生率が高いことが確認された。これは綿糸紡績工に限られ、ウール紡績工やコンデンサー紡績工には影響がなかった。原因は、紡錘の潤滑に使用された植物油と鉱油の混合物にあった。紡錘が回転すると、股の高さで油の霧が噴射され、糸を紡ぐ人の衣服に付着した。1920 年代にこの問題は大きな注目を集めた。ミュールはこの混合物を 1880 年代から使用しており、綿糸紡績工は他のミュールよりも速く熱く動くため、より頻繁に油を差す必要があった。解決策は、植物油または発がん性がないと考えられていた白色鉱油のみを使用することを法定要件にすることだった。その頃には綿糸紡績工はリング フレームに取って代わられ、業界は縮小していたため、これらの対策が効果的であったかどうかは定かではなかった。^[28]

• 綿糸工場
• 産業革命期の繊維製造
• 繊維製造
• 衣服と繊維技術のタイムライン

• キャトリング、ハロルド（1986年）。『紡ぎのミュール』プレストン：ランカシャー図書館。ISBN 0-902228-61-7。
• ナスミス、ジョセフ(1895)。最近の綿糸工場建設とエンジニアリング(Elibron Classics 編)。ロンドン: ジョン・ヘイウッド。ISBN 1-4021-4558-6。
• マースデン、リチャード (1884)。「綿糸紡績：その発展、原理、実践」ジョージ・ベル・アンド・サンズ 1903年。 2009年4月26日閲覧。
• Marsden編 (1909)。Cotton Yearbook 1910。マンチェスター：Marsden and Co。2009年4月26日閲覧。
• ミラー、I; ワイルド、C; リトル、S (2007)。A & G マレーとアンコートの綿工場。ストーリー研究所ランカスター: オックスフォード考古学北部。ISBN 978-0-904220-46-9。

ウィキメディア・コモンズには、ミュール紡績に関連するメディアがあります。

• 自動コットンミュールで綿糸を紡ぐ様子を示す短いビデオ。ビデオでは、機械を停止することなく、切れた糸を「つなぎ合わせる」様子が示されています。
• ランカシャーの紡績工場での一日の作業の説明 - ラバの操作の説明
• 発明者によって作られたラバのうち唯一現存するものはボルトン博物館にある。
• テイラー・アンド・ラング・コンデンサー・ミュールの動作を説明する 1979 年のテープの転写^{[永久リンク切れ‍ ]}