História da Civilização Ocidental II

25.2.2: Desenvolvimentos Tecnológicos em Têxteis

Durante a segunda metade do século XVII, as fábricas recentemente estabelecidas da Companhia das Índias Orientais no Sul da Ásia começaram a produzir produtos acabados de algodão em quantidade para o mercado britânico. As peças importadas de calico e chintz competiam com e atuavam como um substituto para os produtos indígenas de lã e linho. Isso resultou em tecelões, fiadeiras, tintureiros, pastores e agricultores locais, solicitando ao Parlamento a proibição da importação e mais tarde a venda de produtos de algodão trançado. Eles eventualmente alcançaram seu objetivo através das Leis 1700 e 1721 de Calico. Os atos proibiram a importação e mais tarde a venda de produtos acabados de algodão puro, mas não restringiram a importação de algodão bruto ou a venda ou produção de fustian (um pano com urdidura de linho e trama de algodão).

A isenção do algodão bruto da Lei Calico de 1721 viu 2.000 fardos de algodão importados anualmente da Ásia e das Américas e formando a base de uma nova indústria indígena, inicialmente produzindo fustian para o mercado interno. Mais importante, porém, desencadeou o desenvolvimento de uma série de tecnologias de fiação e tecelagem mecanizadas para processar o material. Esta produção mecanizada foi concentrada em novas fábricas de algodão, que se expandiram lentamente. No início da década de 1770, 7.000 fardos de algodão eram importados anualmente. Os novos proprietários de fábricas pressionaram o Parlamento para remover a proibição da produção e venda de tecidos de algodão puro, pois agora podiam competir com o algodão importado.

Desde que grande parte do algodão importado veio da Nova Inglaterra, portos na costa oeste da Grã-Bretanha como Liverpool, Bristol e Glasgow foram cruciais para determinar os locais da indústria do algodão. Lancashire tornou-se um centro da indústria nascente do algodão porque o clima húmido era melhor para a fiação do fio. Como o fio de algodão não era suficientemente forte para ser usado como urdidura, lã, linho ou fustian tinha de ser usado e Lancashire era um centro de lã existente.

Key Inventions

A indústria têxtil impulsionou inovações científicas revolucionárias. O vaivém voador foi patenteado em 1733 por John Kay e viu uma série de melhorias subsequentes, incluindo uma importante em 1747 que duplicou a produção de um tecelão. Tornou-se amplamente utilizado em Lancashire após 1760, quando o filho de John, Robert, concebeu um método para a instalação de múltiplos vaivéns simultaneamente, permitindo o uso de tramas de mais de uma cor e tornando mais fácil para o tecelão produzir material com riscas cruzadas. Estes vaivéns foram alojados ao lado do tear no que ficou conhecido como a caixa de gotas. Lewis Paul patenteou a armação giratória de rolos e o sistema flyer-and-bobbin para desenhar a lã a uma espessura mais uniforme. A tecnologia foi desenvolvida com a ajuda de John Wyatt de Birmingham. Paul e Wyatt abriram um moinho em Birmingham, que usou sua nova máquina de laminação movida por um burro. Em 1743, abriu uma fábrica em Northampton com 50 fusos em cada uma das cinco máquinas de Paul e Wyatt. Ela funcionou até cerca de 1764. Uma fábrica semelhante foi construída por Daniel Bourn em Leominster, mas ardeu. Tanto Paul como Bourn patentearam máquinas de cardar em 1748. Com base em dois conjuntos de rolos que viajavam a velocidades diferentes, estes foram posteriormente utilizados na primeira fiação de algodão. A invenção de Lewis foi avançada e melhorada por Richard Arkwright na sua moldura de água e Samuel Crompton na sua mula de fiação.

Em 1764 na aldeia de Stanhill, Lancashire, James Hargreaves inventou a fiação jenny, que ele patenteou em 1770. Foi a primeira estrutura prática de fiação com múltiplos fusos. A jenny trabalhava de maneira semelhante à roda de fiar, primeiro fixando as fibras e depois puxando-as para fora, depois torcendo-as. Era uma máquina simples, com estrutura de madeira que custava apenas cerca de £6 para um modelo de 40 fusos em 1792 e era usada principalmente por fiadeiras domésticas. A jenny produzia um fio ligeiramente torcido apenas adequado para trama, não para urdidura.

Modelo de fiação jenny no Museu da Primeira Industrialização, Wuppertal

O dispositivo reduziu a quantidade de trabalho necessário para produzir fio, com um trabalhador capaz de trabalhar oito ou mais bobinas de uma só vez. Isto cresceu para 120 à medida que a tecnologia avançava.

A armação giratória ou moldura de água foi desenvolvida por Richard Arkwright que, juntamente com dois parceiros, a patenteou em 1769. O design foi parcialmente baseado em uma máquina de fiar construída para Thomas High pelo relojoeiro John Kay, que foi contratado pela Arkwright. Para cada fuso, o quadro de água utilizava uma série de quatro pares de rolos, cada um operando a uma velocidade de rotação sucessivamente maior para extrair a fibra, que era então torcida pelo fuso. O espaçamento entre os rolos era ligeiramente maior do que o comprimento da fibra. O espaçamento mais próximo fez com que as fibras se rompessem, enquanto o espaçamento adicional causou uma rosca desigual. Os rolos superiores eram revestidos de couro e a carga sobre eles era aplicada por um peso que impedia a torção de recuar antes dos rolos. Os cilindros inferiores eram de madeira e metal, com agitação ao longo do comprimento. A moldura de água foi capaz de produzir um fio duro e médio, adequado para a urdidura, permitindo finalmente a confecção de tecido 100% algodão na Grã-Bretanha. Um cavalo alimentou a primeira fábrica a utilizar a armação de fiação. Arkwright e seus parceiros usaram energia hidráulica em uma fábrica em Cromford, Derbyshire em 1771, dando à invenção seu nome.

Modelo de uma moldura de água no Museu Histórico em Wuppertal

Richard Arkwright é creditado com uma lista de invenções, mas estas foram realmente desenvolvidas por pessoas como Thomas Highs e John Kay. Arkwright alimentou os inventores, patenteou as idéias, financiou as iniciativas e protegeu as máquinas. Ele criou a fábrica de algodão, que reuniu os processos de produção em uma fábrica, e desenvolveu o uso da força – a força do primeiro cavalo e depois a força da água – que fez do algodão uma indústria mecanizada.

Samuel Crompton’s spinning mule, introduzida em 1779, foi uma combinação da fiação jenny e da moldura da água. Os fusos eram colocados num carro que passava por uma sequência operacional durante a qual os rolos paravam enquanto o carro se afastava do rolo de desenho para terminar de desenhar as fibras à medida que os fusos começavam a rodar. A mula da Crompton foi capaz de produzir fios mais finos do que a fiação manual a um custo mais baixo. O fio fiado da mula era de resistência adequada para ser usado como urdidura e finalmente permitiu que a Grã-Bretanha produzisse tecido calico de boa qualidade.

O único exemplo sobrevivente de uma mula fiada construída pelo inventor Samuel Crompton A mula fiada gira as fibras têxteis em fio por um processo intermitente. No curso de tração, o roving é puxado através de rolos e torcido. No retorno, ela é enrolada no fuso.

Ao perceber que a expiração da patente da Arkwright aumentaria muito a oferta de algodão fiado e levaria a uma escassez de tecelões, Edmund Cartwright desenvolveu um tear vertical que ele patenteou em 1785. O desenho do tear de Cartwright tinha várias falhas, incluindo a quebra do fio. Samuel Horrocks patenteou um tear bastante bem sucedido em 1813; ele foi melhorado por Richard Roberts em 1822, e estes foram produzidos em grande número por Roberts, Hill & Co.

A indústria têxtil também se beneficiou de outros desenvolvimentos do período. Já em 1691, Thomas Savery fez um motor a vapor a vácuo. O seu design, que não era seguro, foi melhorado por Thomas Newcomen em 1698. Em 1765, James Watt modificou ainda mais o motor de Newcomen para projetar um motor a vapor de condensador externo. Watt continuou a fazer melhorias em seu projeto, produzindo um motor de condensador separado em 1774 e um motor de condensação rotativo separado em 1781. Watt formou uma parceria com um empresário Matthew Boulton e juntos eles fabricaram motores a vapor que poderiam ser usados pela indústria.

Mecanização da Indústria Têxtil

Com o tear de Cartwright, a mula giratória e o motor a vapor de Boulton e Watt, as peças foram criadas para construir uma indústria têxtil mecanizada. A partir deste ponto não houve novas invenções, mas uma melhoria contínua na tecnologia, uma vez que o proprietário da fábrica se esforçou para reduzir os custos e melhorar a qualidade. Os desenvolvimentos na infra-estrutura de transporte como os canais e, depois de 1830, as ferrovias, facilitaram a importação de matérias-primas e a exportação de tecido acabado.

O uso de energia hidráulica para acionar as fábricas foi complementado por bombas de água acionadas por vapor e, em seguida, substituído completamente pelos motores a vapor. Por exemplo, Samuel Greg juntou-se à firma de comerciantes têxteis de seu tio e, ao assumir a empresa em 1782, procurou um local para estabelecer um moinho. A pedreira foi construída no rio Bollin, no Styal, em Cheshire. Inicialmente era movida por uma roda d’água, mas instalou motores a vapor em 1810. Em 1830, a potência média de um motor de moinho era de 48 cavalos (hp), mas o Moinho Quarry Bank instalou uma nova roda d’água de 100 hp. Isto mudaria em 1836, quando Horrocks & Nuttall, Preston recebeu um motor duplo de 160 cv. William Fairbairn abordou o problema do eixo de linha e foi responsável por melhorar a eficiência da usina. Em 1815, ele substituiu os eixos de torneamento de madeira que levavam as máquinas a forjar os eixos de ferro, que eram um terço do peso e absorviam menos potência. O moinho funcionou até 1959.

Em 1830, usando uma patente de 1822, Richard Roberts fabricou o primeiro tear com uma estrutura de ferro fundido, o Roberts Loom. Em 1842, James Bullough e William Kenworthy fabricaram um tear semiautomático, conhecido como Lancashire Loom. Embora fosse auto-activo, tinha de ser parado para recarregar os vaivéns vazios. Foi a base da indústria do algodão de Lancashire durante um século, quando o tear Northrop Loom inventado em 1894 com uma função de reposição automática da trama ganhou ascendência.

A greve dos fiadores de mula de Stalybridge de 1824 estimulou a pesquisa sobre o problema da aplicação de energia ao curso de enrolamento da mula. Em 1830, Richard Roberts patenteou a primeira mula auto-actante. O golpe enquanto girava tinha sido assistido pela potência, mas o empurrão do vento era feito manualmente pelo gira-discos. Antes de 1830, o fiandeiro operava uma mula parcialmente motorizada com um máximo de 400 fusos. Depois de 1830, podiam ser construídas mulas auto-operantes com até 1.300 fusos. A economia com esta tecnologia era considerável. No século XVIII, um trabalhador a fiar algodão com uma roda de fiar manual levaria mais de 50.000 horas para fiar 100 quilos de algodão. Nos anos 1790, a mesma quantidade podia ser fiada em 300 horas por mula, e com uma mula auto-actante podia ser fiada por um trabalhador em apenas 135 horas.

Export Technology

Embora aproveitando a experiência que chegava do estrangeiro, a Grã-Bretanha era muito protectora da tecnologia caseira. Em particular, engenheiros com habilidades na construção das fábricas têxteis e máquinas não estavam autorizados a emigrar – particularmente para os recém-chegados da América. No entanto, Samuel Slater, um engenheiro que tinha trabalhado como aprendiz do parceiro da Arkwright, Jedediah Strutt, evitou a proibição. Em 1789, ele levou suas habilidades na concepção e construção de fábricas para a Nova Inglaterra e logo se dedicou a reproduzir as fábricas têxteis que ajudaram a América com sua própria revolução industrial. Seguiram-se invenções locais. Em 1793, Eli Whitney inventou e patenteou o descaroçador de algodão, que acelerou o processamento de algodão cru por mais de 50 vezes. Com um descaroçador de algodão, um homem podia remover a semente de tanto algodão do planalto em um dia como uma mulher que trabalhava dois meses para processar a um quilo por dia.

Attribuições

• Desenvolvimentos Técnicos em Têxteis
  • “Spinning jenny”. https://en.wikipedia.org/wiki/Spinning_jenny. Wikipedia CC BY-SA 3.0.
  • “Water frame”. https://en.wikipedia.org/wiki/Water_frame. Wikipedia CC BY-SA 3.0.
  • “Calico Atos”. https://en.wikipedia.org/wiki/Calico_Acts. Wikipedia CC BY-SA 3.0.
  • “Fabricação de têxteis durante a Revolução Industrial”. https://en.wikipedia.org/wiki/Textile_manufacture_during_the_Industrial_Revolution. Wikipedia CC BY-SA 3.0.
  • “Robert Kay (inventor)”. https://en.wikipedia.org/wiki/Robert_Kay_(inventor). Wikipédia CC BY-SA 3.0.
  • “Revolução Industrial”. https://en.wikipedia.org/wiki/Industrial_Revolution. Wikipedia CC BY-SA 3.0.
  • “Vaivém Voador”. https://en.wikipedia.org/wiki/Flying_shuttle. Wikipédia CC BY-SA 3.0.
  • “Mula giratória”. 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.