Historie af den vestlige civilisation II

25.2.2: Teknologiske udviklinger inden for tekstiler

I anden halvdel af det 17. århundrede begyndte de nyetablerede fabrikker under East India Company i Sydasien at producere færdige bomuldsvarer i store mængder til det britiske marked. De importerede kaliko- og chintzbeklædningsgenstande konkurrerede med og fungerede som erstatning for de indfødte uld- og linnedvarer. Det resulterede i, at lokale vævere, spindere, farvere, hyrder og landmænd indgav andragender til parlamentet for at anmode om et forbud mod import og senere salg af vævede bomuldsvarer. De nåede til sidst deres mål via Calico Acts fra 1700 og 1721. Lovene forbød import og senere salg af færdige rene bomuldsprodukter, men begrænsede ikke importen af råbomuld eller salg eller produktion af fustian (et klæde med hørkæde og bomuldsskud).

Da råbomuld blev undtaget fra Calico Act fra 1721, blev der årligt importeret 2.000 baller bomuld fra Asien og Amerika, som dannede grundlaget for en ny indfødt industri, der i første omgang producerede fustian til hjemmemarkedet. Vigtigere var det dog, at det udløste udviklingen af en række mekaniserede spindings- og væveteknologier til forarbejdning af materialet. Denne mekaniserede produktion blev koncentreret i nye bomuldsfabrikker, som langsomt blev udvidet. I begyndelsen af 1770’erne blev der importeret 7.000 baller bomuld om året. De nye møllerejere lagde pres på parlamentet for at få ophævet forbuddet mod produktion og salg af rent bomuldsstof, da de nu kunne konkurrere med importeret bomuld.

Da en stor del af den importerede bomuld kom fra New England, var havne på Storbritanniens vestkyst som Liverpool, Bristol og Glasgow afgørende for fastlæggelsen af bomuldsindustriens placeringer. Lancashire blev et center for den spirende bomuldsindustri, fordi det fugtige klima var bedre til at spinde garnet. Da bomuldstråden ikke var stærk nok til at blive brugt som kæde, måtte der anvendes uld, linned eller fustian, og Lancashire var et eksisterende uldcenter.

Nøgleopfindelser

Tekstilindustrien var drivkraften bag banebrydende videnskabelige innovationer. Den flyvende skyttel blev patenteret i 1733 af John Kay og oplevede en række efterfølgende forbedringer, herunder en vigtig forbedring i 1747, der fordoblede en vævers produktion Den blev udbredt omkring Lancashire efter 1760, da Johns søn, Robert, designede en metode til at indsætte flere skyttler samtidig, hvilket muliggjorde brugen af skud af mere end én farve og gjorde det lettere for væveren at producere tværstribet stof. Disse skyttler blev anbragt på siden af væven i det, der blev kendt som dropboxen. Lewis Paul tog patent på rullespindemaskinen og flyer-og-kobin-systemet til at trække uld til en mere jævn tykkelse. Teknologien blev udviklet med hjælp fra John Wyatt fra Birmingham. Paul og Wyatt åbnede en spinderi i Birmingham, som brugte deres nye valsemaskine, der blev drevet af et æsel. I 1743 åbnede en fabrik i Northampton med 50 spindler på hver af fem af Paul og Wyatts maskiner. Den var i drift indtil omkring 1764. En lignende mølle blev bygget af Daniel Bourn i Leominster, men den brændte ned. Både Paul og Bourn tog patent på kardemaskiner i 1748. Disse var baseret på to sæt valser, der kørte med forskellige hastigheder, og blev senere brugt i den første bomuldsspindemølle. Lewis’ opfindelse blev videreudviklet og forbedret af Richard Arkwright i hans vandramme og Samuel Crompton i hans spindemule.

I 1764 opfandt James Hargreaves i landsbyen Stanhill, Lancashire, spinning jenny, som han fik patent på i 1770. Det var den første praktiske spinderamme med flere spindler. Jenny’en fungerede på samme måde som spindehjulet ved først at klemme fibrene fast og derefter trække dem ud, efterfulgt af at dreje dem. Det var en simpel maskine med træramme, der kun kostede ca. 6 £ for en model med 40 spindler i 1792, og den blev hovedsagelig brugt af hjemmespindere. Spinderiet producerede et let snoet garn, der kun var egnet til skud, ikke til kæde.

Model af spinderiet i Museum of Early Industrialization, Wuppertal

Apparatet reducerede den mængde arbejde, der var nødvendigt for at producere garn, idet en arbejder kunne arbejde på otte eller flere spoler på en gang. Dette voksede til 120, efterhånden som teknologien udviklede sig.

Spinderammen eller vandrammen blev udviklet af Richard Arkwright, der sammen med to partnere tog patent på den i 1769. Designet var delvist baseret på en spindemaskine, der var bygget til Thomas High af urmager John Kay, der var ansat af Arkwright. For hver spindel anvendte vandrammen en række af fire par valser, der hver især arbejdede med en gradvis højere rotationshastighed for at trække fiberen ud, som derefter blev snoet af spindlen. Rulleafstanden var lidt længere end fiberlængden. En tættere afstand fik fibrene til at knække, mens en større afstand gav ujævn tråd. De øverste valser var beklædt med læder, og de blev belastet med en vægt, der forhindrede, at snoet blev trukket tilbage før valserne. De nederste valser var af træ og metal og havde riller i længden. Vandrammen var i stand til at producere en hård, mellemtællende tråd, der var egnet til kæde, hvilket endelig gjorde det muligt at fremstille stof af 100 % bomuld i Storbritannien. En hest drev den første fabrik, der brugte spinderammen, til at drive den. Arkwright og hans partnere brugte vandkraft på en fabrik i Cromford i Derbyshire i 1771, hvilket gav opfindelsen sit navn.

Model af en vandramme i det historiske museum i Wuppertal

Richard Arkwright er krediteret for en liste af opfindelser, men disse blev faktisk udviklet af folk som Thomas Highs og John Kay. Arkwright plejede opfinderne, tog patent på ideerne, finansierede initiativerne og beskyttede maskinerne. Han skabte bomuldsspinderiet, som samlede produktionsprocesserne i en fabrik, og han udviklede brugen af kraft – først hestekraft og siden vandkraft – som gjorde bomuldsfremstilling til en mekaniseret industri.

Samuel Cromptons spindemule, som blev introduceret i 1779, var en kombination af spindemule og vandramme. Spindlerne var placeret på en vogn, der gennemgik en driftssekvens, hvor valserne stoppede, mens vognen bevægede sig væk fra trækvalsen for at afslutte udtrækningen af fibrene, når spindlerne begyndte at rotere. Cromptons muldyr var i stand til at producere finere tråd end håndspinding til en lavere pris. Muldyrsspundet tråd havde en passende styrke til at blive brugt som kæde og gjorde det endelig muligt for Storbritannien at producere kalikotøj af god kvalitet.

Det eneste bevarede eksempel på et spindemuldyr bygget af opfinderen Samuel Crompton Spindemuldyret spinder tekstilfibre til garn ved hjælp af en intermitterende proces. I trækningen trækkes rovingen gennem valser og snoes. På returstrækningen vikles det ind på spindlen.

Da Edmund Cartwright indså, at Arkwright-patentets udløb i høj grad ville øge udbuddet af spundet bomuld og føre til mangel på vævere, udviklede han en vertikal maskinvævemaskine, som han fik patent på i 1785. Cartwrights vævestol havde flere fejl, bl.a. at tråden gik i stykker. Samuel Horrocks patenterede en ret vellykket vævemaskine i 1813; den blev forbedret af Richard Roberts i 1822, og disse blev produceret i stort antal af Roberts, Hill & Co.

Tekstilindustrien kom også til at drage fordel af andre udviklinger i denne periode. Allerede i 1691 fremstillede Thomas Savery en vakuumdampmaskine. Hans konstruktion, som var usikker, blev forbedret af Thomas Newcomen i 1698. I 1765 modificerede James Watt Newcomens maskine yderligere og konstruerede en dampmaskine med ekstern kondensator. Watt fortsatte med at forbedre sit design og fremstillede en separat kondensatormaskine i 1774 og en roterende separat kondensatormaskine i 1781. Watt dannede et partnerskab med forretningsmanden Matthew Boulton, og sammen fremstillede de dampmaskiner, der kunne bruges af industrien.

Tekstilindustriens mekanisering

Med Cartwrights vævestol, spindemøllet og Boulton og Watts dampmaskine var brikkerne på plads til at opbygge en mekaniseret tekstilindustri. Fra dette tidspunkt var der ingen nye opfindelser, men en løbende forbedring af teknologien i takt med, at mølleejeren stræbte efter at reducere omkostningerne og forbedre kvaliteten. Udviklingen af transportinfrastrukturen, f.eks. kanalerne og efter 1830 jernbanerne, gjorde det lettere at importere råmaterialer og eksportere færdigt stof.

Anvendelsen af vandkraft til at drive møller blev suppleret med dampdrevne vandpumper og derefter helt afløst af dampmaskinerne. F.eks. sluttede Samuel Greg sig til sin onkels firma af tekstilhandlere, og da han overtog firmaet i 1782, søgte han et sted at etablere en mølle. Quarry Bank Mill blev bygget ved floden Bollin ved Styal i Cheshire. Den blev oprindeligt drevet af et vandhjul, men i 1810 blev der installeret dampmaskiner. I 1830 var den gennemsnitlige effekt af en møllemotor 48 hestekræfter (hk), men Quarry Bank-møllen installerede et nyt vandhjul på 100 hk. Dette skulle ændre sig i 1836, da Horrocks & Nuttall, Preston, fik leveret en 160 hk dobbeltmotor. William Fairbairn tog fat på problemet med linjeakslen og var ansvarlig for at forbedre møllens effektivitet. I 1815 udskiftede han de drejeaksler af træ, der drev maskinerne, med smedejernsaksler, som var en tredjedel af vægten og optog mindre kraft. Møllen var i drift indtil 1959.

I 1830 fremstillede Richard Roberts på grundlag af et patent fra 1822 den første vævemaskine med en støbejernsramme, Roberts Loom, som han brugte. I 1842 fremstillede James Bullough og William Kenworthy en halvautomatisk maskinvævemaskine, kendt som Lancashire Loom. Selv om den var selvvirkende, skulle den stoppes for at genoplade tomme rumfærger. Den var hovedhjørnestenen i bomuldsindustrien i Lancashire i et århundrede, da Northrop Loom, der blev opfundet i 1894, og som havde en automatisk skudopfyldningsfunktion, vandt frem.

Stalybridge-strejken i 1824 stimulerede forskningen i problemet med at anvende kraft på muldyrspinderens optræk. I 1830 tog Richard Roberts patent på det første selvvirkende muldyr i 1830. Trækningen under spinding var blevet assisteret af kraft, men skubbet af vinden blev udført manuelt af spinderen. Før 1830 betjente spinderen et delvist drevet muldyr med højst 400 spindler. Efter 1830 kunne der bygges selvvirkende muldyr med op til 1 300 spindler. Besparelserne med denne teknologi var betydelige. En arbejder, der spandt bomuld på et hånddrevet spindehjul i det 18. århundrede, ville bruge mere end 50 000 timer på at spinde 100 pund bomuld. I 1790’erne kunne den samme mængde spindes på 300 timer med et muldyr, og med et selvvirkende muldyr kunne det spindes af en arbejder på kun 135 timer.

Eksportteknologi

Selv om Storbritannien profiterede af ekspertise, der kom fra udlandet, var det meget beskyttende over for teknologi, der var produceret i hjemlandet. Især ingeniører med færdigheder inden for konstruktion af tekstilfabrikker og maskineri havde ikke lov til at emigrere – især ikke til det spirende Amerika. Samuel Slater, en ingeniør, der havde arbejdet som lærling hos Arkwrights partner Jedediah Strutt, undgik dog dette forbud. I 1789 tog han sine færdigheder i at designe og konstruere fabrikker med til New England og var snart i gang med at bygge de tekstilfabrikker, der hjalp Amerika med dets egen industrielle revolution. Lokale opfindelser fulgte efter. I 1793 opfandt og patenterede Eli Whitney bomuldsegreneringsanlægget, som fremskyndede forarbejdningen af råbomuld med over 50 gange. Med en bomuldsegrener kunne en mand på én dag fjerne frø fra lige så meget bomuld fra oplandet, som det tidligere ville have taget en kvinde, der arbejdede i to måneder, at forarbejde ved et pund om dagen.

Attributioner

• Teknologiske udviklinger inden for tekstiler
  • “Spinning jenny.” https://en.wikipedia.org/wiki/Spinning_jenny. Wikipedia CC BY-SA 3.0.
  • “Vandramme.” https://en.wikipedia.org/wiki/Water_frame. Wikipedia CC BY-SA 3.0.
  • “Calico Acts.” https://en.wikipedia.org/wiki/Calico_Acts. Wikipedia CC BY-SA 3.0.
  • “Tekstilfremstilling under den industrielle revolution.” https://en.wikipedia.org/wiki/Textile_manufacture_during_the_Industrial_Revolution. Wikipedia CC BY-SA 3.0.
  • “Robert Kay (opfinder).” https://en.wikipedia.org/wiki/Robert_Kay_(inventor). Wikipedia CC BY-SA 3.0.
  • “Den industrielle revolution.” https://en.wikipedia.org/wiki/Industrial_Revolution. Wikipedia CC BY-SA 3.0.
  • “Flying shuttle.” https://en.wikipedia.org/wiki/Flying_shuttle. Wikipedia CC BY-SA 3.0.
  • “Spinning mule.” https://en.wikipedia.org/wiki/Spinning_mule. Wikipedia CC BY-SA 3.0.
  • “Mule-jenny.jpg.” https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Mule-jenny.jpg. Wikimedia Commons GNU FDL 1.2.
  • “Waterframe.jpg.” https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Waterframe.jpg. Wikimedia Commons GNU FDL 1.2.
  • “Spinning_jenny.jpg.” https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Spinning_jenny.jpg. Wikimedia Commons GNU FDL 1.2.