翼錠腳踏紡車的再研究

2022-08-22 08:03:42鄭新,王燕,李強,李斌

絲綢 2022年8期

鄭新, 王燕, 李強, 李斌

(1.武漢紡織大學 a.服裝學院; b.《服飾導刊》編輯部,武漢 430073; 2.東華大學人文學院,上海 200051)

翼錠腳踏紡織車是近代歐洲工業革命前特有的一種傳統紡車,它是現代翼錠紡紗的起源,直到現代翼錠紡紗還被廣泛用于粗紗工序,因此翼錠腳踏紡車在紡紗史上的意義重大。但國內關于翼錠腳踏紡車的介紹和研究極少,只有周啟澄等[1]、李斌等[2]介紹了翼錠腳踏紡車的錠翼結構,但未能對整個紡車進行詳細解讀。查爾斯·辛格等主編的《技術史》雖然對翼錠腳踏紡車做了相關介紹,但由于翻譯的原因,也很難讓讀者搞清楚這一紡車的結構和工作原理[3-4]。筆者試圖收集資料進行解讀,一直沒有如愿,但近年來偶然發現收藏網上出現了一臺1899年生產翼錠腳紡車的完整圖像信息[5],據此信息,并結合2016年澳大利亞制作的紀錄片《改變歷史的動物——穿衣篇》[6]、2019年好萊塢上映的《沉睡魔咒》兩部影視作品中的相關翼錠紡車信息[7],試圖對這一紡車進行詳細地解讀和分析,當然這一紡車是比較成熟的翼錠腳踏紡車,據此反推翼錠腳踏紡車的發展及其在紡織史上的地位及沒有中國化的原因,以補國內研究之缺失。

1 翼錠腳踏紡車的名考、源考及形制

1.1 翼錠腳踏紡車的名考

何謂翼錠腳踏紡車?從字面上看是帶有翅膀形錠子的腳踏紡車,錠子的翅膀就是現代翼錠紡紗中的錠翼結構。根據知網關鍵詞搜索解釋紡車為手工操縱,1769年阿克萊特發明的水利紡紗機及之后克朗普頓騾機等都是具有半自動化或自動化性質的紡紗設備。機器就是代替人手操縱工具的機構,或者說機器就是把人的手工操作物化為一個機構的機械動作的勞動手段[8].。珍妮紡車與中國傳統的手搖紡車原理一致,事實上兩者都采用間歇式加捻成紗的方法,其特點是加捻時不卷繞,卷繞時不加捻。棉條纏繞在錠子上,隨著錠子的轉動,完成加捻;在加捻的同時紡工一手端緊握棉條進行牽伸;完成加捻和牽伸后,將紡好的紗線退繞到錠子后端(圖1)。現今學術論文中大多稱具有傳統紡織機械形制的物質載體為紡車,因此在文中稱作“珍妮紡車”更為恰當。基于上述描述,翼錠腳踏紡車的定義就不難解釋了,即具有錠翼結構的傳統腳踏紡車。錠翼是一個“U”形結構,似鳥之雙翼,其結構如圖2、圖3所示(源于https://www.997788.com/pr/detail_881_74472991.html)內部有一“工”字形的紗管,起著卷繞紗線的作用,紗管中心為空心,放置紡錠,這里的紡錠其實并沒有起到錠子的作用,只是感覺上像錠子一樣轉動。錠翼兩側翼臂上各有一排小鐵鉤,鐵鉤才是用于加捻和導紗的;“U”形結構底端有一圓孔,伸出一嘴狀結構,紡錠插入紗管里,到達“U”形結構底端,此處紡錠沒有起到加捻的作用。錠翼“U”形開口端有繩輪和軸承,繩輪與紡車的紡輪相連,用于傳動。軸承用于固定錠翼的另一端,紡錠在繩輪轉動下帶動錠翼轉動。事實上,腳踏翼錠紡車紡紗是連續式非自由端真捻成紗,其特點是加捻與退繞同時進行。其工作原理如圖4所示,手處牽伸,B處加捻,C處卷繞。

圖1 珍妮紡車的紡紗工作原理Fig.1 The operating principle of spinning jenny

圖2 錠翼結構Fig.2 The construction of saxony spinning wheel

圖3 錠翼實物Fig.3 The physical drawings of flyer

圖4 腳踏翼錠紡車的工作原理Fig.4 The operating principle of treadle type flyer spinning frame

翼錠腳踏紡車的結構非常簡單,它是由三只支腳支起紡車,其中兩只支腳由一塊木板通過兩端的圓孔固定支腳間的距離,使支架更牢固。腳踏板通過木條與固定的兩只支腳連接在一起,一方面使紡車支架更牢固,另一方面使腳踏板和連桿形成相對穩定的三角結構,不至晃動。翼錠腳踏紡車的操作是腳踏踏板,踏板通過一根前端挖空的連桿連接著在紡輪中心軸一端固定的弧形連桿上(圖5),正是因為這一弧形連桿,使腳踏踏板向下拉動弧形連桿時,紡輪的軸被帶動做持續不斷地轉動。紡輪通過繩帶與錠翼結構上繩輪形成環路,紡紗工用手在嘴狀結構前續接羊毛或亞麻,錠翼通過繩帶轉動,紗線通過錠翼翼臂上排鉤的轉動,完成紗線的加捻。同時錠翼的翼臂轉動,完成紗線在紗管上的卷繞。錠翼翼臂每轉一轉,纖維條得到一個捻回。由于紗管的轉速與錠翼翼臂的轉速略有不同,因此可同時完成加捻和卷繞,這樣就完成了翼錠腳踏紡車的操作(圖6)。

圖5 翼錠紡車踏板與紡輪傳動的機構Fig.5 The pedal and the drive mechanism of the flyer spinning frame

圖6 翼錠腳踏紡車工作原理Fig.6 The operating principle of flyer spinning frame

此外,紡車的頂端有一尖狀物是什么呢?在影片《沉睡魔咒》中公主被刺傷手指的紡車部件也是這一尖狀物(圖7),但片中的解釋是spindle(錠子)(圖8),顯然不是,因為錠子是在錠翼結構中。其實這一尖狀物是羊毛纖維或亞麻纖維捆扎的地方,以便劈開雜亂的纖維束。這一尖狀物是可以在讓·弗朗索瓦·米勒的名畫《在紡紗的奧弗涅牧羊人》(圖9)中看到其原形,即牧羊女腋下纏滿羊毛的長桿,它同時也是一個儲存羊毛的裝置,與紡錘一起使用,但在翼錠腳踏紡車中錠翼結構取代了紡錘。

圖7 《沉睡魔咒》中的紡車和尖狀物Fig.7 The flyer wheel and the spikes in Maleficent

圖8 《沉睡魔咒》中女主角對尖狀物的解釋Fig.8 The heroine’s interpretation for the spikes in Maleficent

圖9 讓·弗朗索瓦·米勒的名畫《在紡紗的奧弗涅牧羊人》Fig.9 Jean-Fran?ois Millet’s paintingThe Shepherds of Auvergne Spinning

查爾斯·辛格等主編的《技術史》的中文翻譯中將翼錠腳踏紡車翻譯成“飛輪紡車”[4]115,顯然是望文生義,所幸該書中有圖片存在,才讓人用現代翼錠紡紗的知識去理解文中相關內容的翻譯,從而真正搞清楚近代翼錠腳踏紡車的原理及構造。

1.2 翼錠腳踏紡車的源考

關于翼錠腳踏紡車的來源,普遍認為是1533年德國于爾根受到達·芬奇影響所創造的[9],但同時也存在著爭議,核心點在于:在當時的情境下《大西洋手稿》中關于翼錠紡車設計構想能否被于爾根所了解。對于這個問題,可以從14—16世紀歐洲社會歷史進程中尋找答案。這一時期,是歐洲資本主義萌發時期,資本主義萌芽與文藝復興率先在意大利出現,隨后向歐洲擴散,在這一過程中,筆者認為達·芬奇關于翼錠紡車的構想基于文化交流與經濟往來兩個方面很可能傳入德國。

首先在文化交流方面,15世紀的德國需要意大利的文化精神,因為“1450—1650年,德意志的生產卷入了為歐洲市場而生產的體系,以此去獲取最大利潤。德意志在商品生產中使用了雇傭勞動力,加入了國際交換”[10]。資本主義萌芽的出現,使得德國急需沖破封建束縛,而德國的地理環境“德意志人民居住的地方位于歐洲大陸的心臟地帶。這種歐洲中央地理位置……使其成為歐洲各種文化的交匯地……”[11]因此,這種文化交流是便利與通暢的。

其次彼時兩國的經濟往來亦十分活躍,雖然新航路的開辟使得地中海沿岸的貿易地位下降,但德國依舊承擔起“歐洲阿拉伯人”的任務,意大利的貨物總要通過德國運往北歐。傳統商路之外,德國與意大利的貿易更多體現在新興的紡織行業中,“康斯坦茨湖和西里西亞地區成為德意志第一個斜紋布生產中心,那里靠近威尼斯和米蘭。到1400年,斜紋布成為當地最重要的工業……在德國,斜紋布和亞麻布一樣,生產出來主要是提供給世界市場……而亞麻布則流向南方,通過熱那亞銷到摩洛哥”[11]。

回歸到紡織工具本身,隨著資本主義萌芽出現與發展,紡織業原材料來源與市場的擴大,紡織工具的進步掣肘著整個行業的發展,在此種情況下,紡織工具的進步迫在眉睫。基于此,于爾根翼錠腳踏紡車的設計構想很可能受到了達·芬奇《大西洋手稿》(圖10)的影響,但是由于紡織工具本身運行機制和發展規律,在相同的生產力背景之下,不同地區對于它的改進也可能出現相同的情況,于爾根的設計是否有其他借鑒來源仍需要進一步研究。

圖10 達·芬奇的單軸連續旋轉的紡織機器(局部)Fig.10 Da Vinci’s spinning machine with a single axis (partial)

1.3 翼錠腳踏紡車的形制

翼錠腳踏紡車是文藝復興時期的產物,其身影遍布歐洲,同時出現了不同的形制。根據錠翼的位置不同而名稱各異,主要分為以下三大類:1) 錠翼在紡輪一側,被稱為荷蘭低紡車或愛爾蘭低紡車(圖11)[4]115。對于低紡車這一稱呼,筆者認為可能有兩方面原因:“低”即為低地的意思,“荷蘭”在日耳曼語中即為“尼德蘭”,譯為“低地之國”;在TheWholeCraftofSpinninafromtheBawMaterialtotheFinishedYarn一書中,人們對于翼錠紡車的發明大為贊賞,其中很重要的一點便是翼錠腳踏紡車的發明使人們可以由站立紡紗晉升為坐姿紡紗[9]。由站姿改為坐姿即是體態的降低,此中的“低紡車”很可能是區別于以往紡車的稱呼。圖3、圖5—7、圖11中的翼錠腳踏紡車都是此種形制。2) 錠翼在紡輪上面的,被稱為英格蘭紡車(圖12)[4]115或薩克森紡車。3) 錠翼在紡輪下方,被稱為愛爾蘭卡斯圖爾紡車(圖13)[4]116,在愛爾蘭島的安特里姆和多尼戈爾使用。當然,在不斷的生產實踐過程中翼錠腳踏紡車的腳踏板也經歷了多次變化,才發展到圖5、圖6那種較成熟的結構,一開始紡輪上有曲柄,通過繩將曲柄連接起來,完成傳動操作,只是操作沒有圖5、圖6中翼錠腳踏紡車那樣順暢。

圖11 愛爾蘭低紡車(紡麻)Fig.11 Dutch low spinning wheel (hemp spinning)

圖12 英格蘭紡車Fig.12 England spinning wheel

圖13 愛爾蘭卡斯圖爾紡車Fig.13 Irish Castour spinning wheel

2 翼錠腳踏紡車在紡紗發展史上的疑問

2.1 英國工業革命時期珍妮紡車上翼錠缺席的原因分析

翼錠腳踏紡車的發明與使用比在英國工業革命時期發明的珍妮紡車(1764年)早200多年[12],為什么珍妮紡車沒有采用加捻與卷繞同時進行的錠翼結構,而是回到了加捻與卷繞不同步的階段?

首先,這與在翼錠腳踏紡車上不同纖維的加捻速度與卷繞速度有關,必須是加捻的速度比卷繞的速度快很多倍才能進行翼錠腳踏紡車操作,否則整個動作是不連續的,會影響工作效率。而在翼錠腳踏紡車上加捻的速度與所紡纖維的長度有關,纖維越長加捻的速度就越快。棉比毛、麻的纖維要短,所以它的加捻速度要慢于毛、麻,因此棉在腳踏翼錠紡車上操作不如毛、麻連貫,不便在翼錠腳踏紡車上使用。

其次,雖然1738年英國的保羅發明羅拉牽伸系統,并在1758年申請了將羅拉、錠翼結合在一起的紡紗機專利,但它的操作情況并不是很理想,說明當時這項技術并不成熟,因此并沒有應用在生產中。直到1769年英國的阿克萊特發明了水力紡紗機,把羅拉、錠翼完美地結合起來,進行了實際生產。可見,珍妮紡車早于水力紡紗機5年發明。在傳統紡紗工藝中,還沒有采用羅拉進行牽伸操作時,紡棉需要用手去大力牽伸棉條,只有牽伸得足夠快,才能為加捻提速和錠翼的卷繞提供條件,但是隨著羅拉牽伸技術的成熟和引入生產,使牽伸的用力變小同時速度變快,完全可以滿足翼錠紡棉紗的需要。

珍妮紡車的存在是傳統紡車的發展,同時也是走錠紡紗機發展的基礎,而翼錠腳踏紡車卻是現代紡紗機的始祖。近代紡紗沿著兩條路徑在發展,珍妮紡車的“后代”由于沒有將加捻與卷繞同時進行,最終在紡紗機械進化中“滅絕”,而翼錠腳踏紡車確立了加捻與卷繞同時進行的錠翼,讓其“后代”一直存續在紡紗機械的進化樹上。

2.2 中國古代翼錠紡車缺席的原因

中國古代有沒有加捻與卷繞同時進行的紡車呢?其實是有的,如元代王禎《農書》中記載的大紡車、水轉大紡車,用于紡麻;清代《蠶桑萃編》中的江浙水紡車,用于紡絲。大紡車、水轉大紡車、江浙水紡車所紡纖維為麻、絲纖維的事實也支持前文所述在傳統紡車思維理念下(未采用羅拉牽伸)加捻和卷繞同時進行的纖維只可能是長纖維的麻和絲,不能用于紡棉的觀點。與歐洲腳踏翼錠紡車的加捻與卷繞同時只在一個紡紗工作單元上不同,中國沒有一個紡紗工作單元是同時加捻與卷繞,有的是多個紡紗工作單元同時加捻與卷繞。這說明大紡車、水轉大紡車、江浙水紡車要求生產規模超過家庭這個生產單位,而當時的生產單位還是家庭。奇怪的是中國元代短暫地出現過紡麻的大紡車、水轉大紡車,這是為什么呢?筆者認為:在于商品經濟的發展,出現了以紡麻為副業的村莊和地區,從王禎《農書》中“大紡車……中原麻苧之鄉多用之”“水轉大紡車……中原麻苧之鄉,凡臨流處所多置之”[13]可知,這兩種形制的紡車出現是由于商品經濟發展所致,但其迅速消亡在于生產單位的家庭化和商品經濟發展的緩慢和不穩定性,導致其機械創新的動力十分有限,因為這些村莊有其他農業生產作為主業,所以紡織機械的創新自然匱乏。

此外,大紡車、水轉大紡車、江浙水紡車的加捻機構還是錠子,但其喂入纖維的機構并不清楚,過程繁冗,導致其操作可連續性差,這是致使其最終很快消失的原因之二。還有一點是隨著棉代替麻成為中國古代人民生活的大宗纖維后,使麻紡的革新動力消失。棉繼承了麻的生產方式,也形成了專業化的棉紡織副業村莊,導致其革新動力不足。而中國的資本主義經濟選擇了奢侈的絲織業,無疑加大了技術革新的難度,使中國進入工業革命的希望更加渺茫。因為蠶絲的消費是少數階層,首先這個階層小眾,消費能力不能形成海量;其次這個階層的消費并不能帶動整個社會的發展,因為它不能使消費與生產形成良性循環。而棉卻可以使消費與生產形成良性循環,這也是工業革命首先在棉紡織業中進行的主要原因。因為棉而使用才是與全民息息相關,棉布的生產者也是消費者,棉紡織的技術革新才能帶動整個社會的消費、生產、技術革新、再消費、再生產,技術再革新……形成良性的資本發展循環。