Введение
Устройство для ткачества текстиля
Ткацкий станок – это устройство, используемое для ткачества ткани и гобеленов. Основная задача любого ткацкого станка – поддерживать натяжение основных нитей, чтобы облегчить переплетение уточных нитей. Конкретная конструкция и механика станка могут варьироваться, но основной принцип работы остается неизменным.
Этимология и употребление
Слово "loom" происходит от староанглийского geloma, образованного от ge (префикс, обозначающий завершенность действия) и loma, корень неизвестного происхождения; само слово geloma означало инструмент, орудие или машину любого типа. В 1404 году "lome" использовалось для обозначения машины, предназначенной для ткачества нитей в ткань. К 1838 году "loom" приобрело дополнительное значение – машина для переплетения нитей.
Основная структура
Ткачество выполняется на двух наборах нитей, которые пересекаются друг с другом. Нити основы – это те, которые натягиваются на ткацком станке (от протоиндоевропейского *werp, "сгибать"). Каждая нить утка (то есть "то, что ткается") вставляется так, чтобы она проходила над и под нитями основы. Концы нитей основы обычно прикрепляются к валам. Один конец прикрепляется к одному валу, другой конец – к другому, так что все нити основы лежат параллельно и имеют одинаковую длину. Валы разводятся, чтобы поддерживать натяжение нитей основы. Текстиль ткается, начиная с одного конца нитей основы и продвигаясь к другому концу. Вал с готовой тканью называется тканевым валом. Другой вал называется валом основы. Валы могут использоваться в качестве роликов, позволяя ткачу ткать полотно длиннее, чем сам станок. По мере ткачества нити основы постепенно разматываются с вала основы, а вытканная часть ткани наматывается на тканевый вал (который также называется намоточным валом). Часть ткани, которая уже сформирована, но еще не намотана на намоточный вал, называется кромкой. Не все станки имеют два вала. Например, в станках с навесными нитями основы есть только один вал; нити основы свисают с этого вала. Нижние концы нитей основы привязаны к подвесным грузикам.
Предложения
Ткацкий станок выполняет три основных движения: разделение, подхват и прибой. Разделение. Разделение – это раздвигание части нитей основы для формирования зева (пространства между поднятыми и опущенными нитями основы). Зев – это пространство, через которое вставляется уток, переносимый челноком, формируя основу ткани. Зев может быть простым: например, попеременное поднятие всех нечетных и четных нитей создает полотняное переплетение (два зева называются прямым и обратным зевом). Более сложные последовательности разделения могут создавать более сложные переплетения, такие как твилл. Подхват. Однократное пересечение нити утка с одной стороны станка на другую через зев называется прокладкой. Подхват – это пропуск утка через зев. Затем формируется новый зев перед вставкой следующей прокладки. Традиционные челночные станки могут работать со скоростью примерно 150–160 прокладок в минуту. Прибой. После прокладки новый проход утка необходимо прижать к кромке, чтобы избежать образования больших, неровных промежутков между нитями утка. Такое уплотнение нитей утка называется прибоем. Обычно также присутствуют два вспомогательных движения, поскольку вновь образованная ткань должна быть намотана на тканевый вал. Этот процесс называется намоткой. Одновременно нити основы должны подаваться с вала основы, разматываясь с него. Для полной автоматизации станку требуется третичное движение – остановка при обрыве утка. Оно затормозит станок в случае обрыва нити утка.
Стройка с задней подвеской
Задний ремешок (также известный как поясной станок) – это простой ткацкий станок с древней историей, который до сих пор используется во многих культурах мира (например, в текстиле Анд). Он состоит из двух палок или перекладин, между которыми натягиваются нити основы. Одна перекладина крепится к неподвижному предмету, а другая – к ткачу, обычно при помощи ремня, охватывающего спину. Ткач откидывается назад и использует вес своего тела для создания натяжения. На заднем ремешке можно ткать как простые, так и сложные ткани. На нем получается узкая ткань: ширина ограничена размахом рук ткача. На заднем ремешке легко создавать ткани с лицевой стороной из нитей основы, часто украшенные сложными узорами, выполненными в техниках дополнительной и встречной основы, а также брокарные ткани. На заднем ремешке также возможно создание сбалансированных переплетений.
Ткацкий станок с весом на деформацию
Станок с грузами — вертикальный ткацкий станок, который мог появиться в неолите. Его отличительной чертой являются подвесные грузы (ткацкие грузики), которые натягивают пучки уточных нитей. Часто вокруг грузов наматывают дополнительную нить. Когда ткач соткал достаточное количество ткани, завершенный участок (кромка) можно наматывать на верхнюю перекладину, а дополнительные длины нитей можно разматывать с грузов для продолжения работы. Это освобождает ткача от ограничений по высоте. По ширине ограничение связано с размахом рук; для создания широкой ткани требуется два ткача, работающих бок о бок у станка. На станке с грузами можно ткать как простые, так и сложные узоры, требующие более двух различных подъемов нитей. Их также можно использовать для изготовления гобеленов.
Плетеные ткацкие станки
В станках с закреплением балок, балки можно просто раздвигать, закрепляя их за колышки, вбитые в землю, с использованием клиньев или веревок для регулировки натяжения. Однако станки с закреплением балок могут также иметь горизонтальные боковые элементы, удерживающие балки на расстоянии. Такие станки легко собирать и разбирать, а также легко транспортировать, поэтому они популярны среди кочевых ткачей. Обычно они используются для изготовления сравнительно небольших тканых изделий. Городские жители вряд ли будут использовать горизонтальные напольные станки из-за их громоздкости, а профессиональные ткачи, работающие полный день, вряд ли будут их использовать из-за неудобства работы. Их дешевизна и портативность менее важны для профессиональных ткачей, живущих в городах.
Ткацкие станки для гобеленов
Гобелен может иметь чрезвычайно сложные утки, поскольку для создания рисунка используются различные нити утка разных цветов. Скорость ткачества ниже, а механизмы подъема и захвата нитей могут быть проще. Ткацкие станки, используемые для создания традиционных гобеленов, называются не "с вертикальным" и "с горизонтальным" натяжением основы, а "с высоким" или "с низким" натяжением основы (французские термины haute lisse и basse lisse также используются в английском языке).
Ткачество ленточек, лент и чернил
Ткацкие станки инкл — узкие станки, используемые для работы с узкими полотнами. Они применяются для изготовления узких полос с лицевой уточной структурой, таких как ленты, тесьма или ленты. Часто они довольно компактные; некоторые используются на столе. Другие представляют собой ткацкие станки с натяжением спиной и жесткой бердой, и отличаются высокой портативностью.
Ткацкие станки
Существуют очень маленькие ручные ткацкие станки, известные как станки для штопки. Они предназначены для размещения под штопаемой тканью и часто фиксируются эластичной лентой с одной стороны ткани и пазом вокруг "штопального яйца" станка с другой. Они могут иметь бердо, состоящее из вращающихся перекидных крючков. Другие устройства, продаваемые как станки для штопки, представляют собой просто "штопальное яйцо" и отдельную расческу с зубьями для захвата основы; они используются для ремонта вязаных изделий и напоминают линейную вязальную шпульку. Ста́нки для штопки широко продавались в Великобритании и Канаде во время Второй мировой войны, когда действовал карточный режим на одежду, и некоторые из них изготавливались вручную.
Круглые ручные ткацкие станки
Круглые ткацкие станки используются для создания бесшовных трубчатых тканей для изделий, таких как чулочно-носочные изделия, мешки, одежда, тканевые шланги (например, пожарные рукава) и аналогичные продукты. Ткачество на планшетах может применяться для вязания труб, включая трубы, которые расщепляются и соединяются. Небольшие приспособления, также используемые для кругового вязания, иногда называют круглыми ткацкими станками, однако они предназначены для вязания, а не для ткачества.
Способы проливания
Можно ткать, вручную пропуская уток над и под нитями основы, но это медленно. Некоторые техники гобелена используют ручное разделение нитей. Рамные и штыревые станки также обычно не имеют устройств для разделения нитей. Ковры с ворсом обычно не используют разделение нитей для ворса, поскольку каждая нить ворса индивидуально привязывается к нитям основы, но разделение нитей может использоваться для утка, удерживающего ковер вместе. Обычно в ткачестве используются приспособления для разделения нитей. Эти приспособления раздвигают часть нитей основы в стороны, образуя зеву, через которую пропускают уток. Существует множество способов формирования зевы. Необходимо сформировать как минимум две зевы: зеву и обратную зеву. Двух зев достаточно для полотняного переплетения; более сложные переплетения, такие как твидовое, атласное, пелевое и фигурные (создающие изображение) переплетения, требуют большего количества зев.
Шед-строитель
Шед-палка (shedding stick, shed roll) – это просто палка, вплетенная в нити основы. При поднятии перпендикулярно нитям (или повороте, чтобы встать на ребро, для широких, плоских шед-палок) она образует пролет. Для создания встречного пролета обычно используется бердо.
Стержень
Элементы ткацкого станка с грузом см. основной текст для обозначений. Ремизный брусок – это просто палка, помещенная поперек основы и привязанная к отдельным нитям основы. Когда он поднимается, он вытягивает привязанные к нему нити основы из исходного положения, образуя зеву. В ткацком станке с грузом (см. схему) обычно используется ремизный брусок. Он имеет две вертикальные стойки (C), поддерживающие горизонтальную балку (D), которая имеет цилиндрическую форму, чтобы готовая ткань могла быть намотана на нее, позволяя ткать полотно, высота которого превышает высоту станка, и сохраняя эргономичную рабочую высоту. Нити основы (F, А и В) свисают с балки и опираются на зевовую планку (E). Ремизный брусок (G) привязан к некоторым нитям основы (A, но не B) с помощью петель из веревки, называемых уздечками (H). Таким образом, когда ремизный брусок выдвигается и помещается в раздвоенные палки, выступающие из стоек (без обозначения буквой, технический термин в источнике не указан), зева (1) заменяется контрзевой (2). Пропуская уток через зеву и контрзеву поочередно, создается ткань.
Жесткие ручки
Жесткие берда используются обычно на однобердовых ткацких станках. Нечетные нити основы проходят через прорези, а четные – через круглые отверстия, или наоборот. Уток формируется поднятием берда, а под-уток – его опусканием. Нити основы в прорезях остаются на месте, а нити в круглых отверстиях перемещаются вперед и назад. Одно жесткое бердо может удерживать все нити основы, хотя иногда используется несколько берд. Педали могут использоваться для привода жесткого берда вверх и вниз.
Многоугольники
Жесткие берда (на изображении выше) называются "жесткими", чтобы отличать их от веревочных и металлических берд, где для каждой нити основы предусмотрена отдельная берда с отверстием на каждом конце и одним в середине для прохождения нити основы. Отверстия на концах крепятся к валу в ряд. Для этого требуется несколько валов; это невозможно реализовать на ткацком станке с одним валом. Различные валы (также называемые пятами) должны управляться каким-либо механизмом. В то время как нежесткие берды обычно подразумевают необходимость двух валов даже для полотняного переплетения, для твилового переплетения требуется три или более валов (в зависимости от типа твила), а для более сложных фигурных переплетений – еще больше пяток.
Металлотехники с рабочей стопкой
На ткацких станках с ножным приводом можно управлять несколькими пятами с помощью нескольких педалей. Ткач выбирает, какие пяты задействовать, ногами. Одна педаль может быть соединена с несколькими пята́ми, и одновременно можно задействовать любое количество педалей, что означает, что количество различных проборов, которые можно выбрать, равно двум в степени числа педалей. Восемь – это большое, но разумное количество педалей, обеспечивающее максимум 2⁸ = 256 проборов (некоторые из которых могут содержать недостаточно нитей с одной стороны, чтобы быть полезными). Ткач должен помнить последовательность нажатия педалей, необходимую для создания узора.
Фигурные ремни и тягача
Жаккардовый станок предназначен для ткачества фигурных тканей. В жаккардовом станке используется «фигурный набор», чтобы управлять каждой нитью основы по отдельности, что позволяет создавать очень сложные узоры. Для работы с жаккардовым станком требуется два человека: ткач и помощник, называемый «drawboy», который управляет фигурным набором. Самые ранние известные образцы тканей, сотканных на жаккардовом станке, происходят из царства Чу и датируются примерно 400 годом до нашей эры. Некоторые ученые предполагают независимое изобретение в древней Сирии, поскольку ткани, найденные в Дура-Европосе, предположительно датируются периодом до 256 года нашей эры. Многорамочные станки с ножным приводом и жаккардовые станки использовались для ткачества шелка и вышивки, которые были кустарными промыслами с имперскими мастерскими. Жаккардовый станок усовершенствовал и ускорил производство шелка и сыграл важную роль в китайском шелкоткачестве. Станок был завезен в Персию, Индию и Европу. Управление станком осуществляется с помощью перфокарт с пробитыми отверстиями, каждый ряд которых соответствует одному ряду рисунка. На каждой карте пробивается несколько рядов отверстий, а множество карт, составляющих рисунок текстиля, последовательно соединяются друг с другом. Он основан на более ранних изобретениях французов Базиля Бушона (1725), Жана Батиста Фалькона (1728) и Жака Вокансона (1740). Называть его станком – неточность, жаккардовую головку можно было прикрепить к механическому или ручному ткацкому станку, при этом головка контролировала, какие нити основы поднимались во время отбора. Для управления цветом утка можно было использовать несколько челноков. Жаккардовый станок является предшественником считывателей перфокарт компьютеров XIX и XX веков.
Выборка (вставка тканей)
Уток может быть пропущен через зеву в виде мотка пряжи, но обычно это слишком громоздко и неудобно в использовании. Челноки создаются тонкими, чтобы они могли проходить через зеву; вместительными, чтобы ткачу не приходилось часто их перезаправлять; и удобными по размеру и форме для конкретного ткача, ткацкого станка и используемой пряжи. Они также могут быть спроектированы для снижения трения.
Незарезанные шатты
В самом простом виде это просто палочки, обмотанные пряжей. Они могут иметь специальную форму, как, например, бобины и костяные челноки, используемые при создании гобеленов (бобины применяются для вертикальных нитей основы, а костяные челноки – для горизонтальных).
Летающая челнок
Ручные ткачи, бросавшие шаттл, могли ткать полотно, ширина которого не превышала размах их рук. Если требовалось более широкое полотно, за эту работу брались двое (часто взрослый с ребенком). Джон Кей (1704–1779) запатентовал летающий челнок в 1733 году. Ткач держал приспособление для подброса, соединенное шнурами с механизмом на обоих концах берда. Одним движением запястья ткач тянул за один шнур, и шаттл с большой силой, скоростью и эффективностью проносился через бердо на другой конец. Движением в противоположном направлении шаттл возвращался обратно. Один ткач контролировал это движение, но летающий челнок позволял ткать полотно значительно шире, чем размах рук, и с гораздо большей скоростью, чем при использовании шаттла, бросаемого вручную. Летающий челнок стал одним из ключевых изобретений в ткачестве, способствовавших началу промышленной революции. Теперь для выполнения этого движения больше не требовалось особого мастерства, и было лишь вопросом времени, когда его можно будет привести в действие не только мускульной силой человека.
Строение
Новейшая нить утка должна быть прибита к кромке. Прибивка может выполняться длинной палкой, помещенной в зеву параллельно утку (мечевидная прибивка), более короткой палкой, продетой между нитями основы перпендикулярно основе и утку (булавочная прибивка), гребнем или бердом (гребень с закрытыми с обеих сторон концами, который необходимо нанизать, то есть продеть через него нити основы при натяжке станка). Для станков с жесткой доской доска может использоваться в качестве берда.
Дэнди-механизм
В 1802 году был запатентован станок-дэнди, который автоматически наматывал готовую ткань, поддерживая постоянную длину кромки. Он значительно ускорил ручное ткачество (которое все еще было важной частью текстильной промышленности в XIX веке). Аналогичные механизмы использовались и в механических ткацких станках.
Храмы
Строчки (или латы) удерживают ткань от усадки в ширину во время ткачества. На некоторых ткацких станках с противовесом использовались латы, подвешенные на веревках, которые натягивали ткань по ширине. Развитие механических ткацких станков происходило постепенно. Возможности механических станков постепенно расширялись, но ручные ткацкие станки оставались наиболее экономичным способом производства некоторых видов текстиля на протяжении большей части XIX века. Многие усовершенствования в механизмах ткацких станков сначала применялись к ручным станкам (например, к дэнди-станку), а затем интегрировались в механические. Эдмунд Картрайт построил и запатентовал механический ткацкий станок в 1785 году, и именно он был принят на вооружение зарождающейся хлопковой промышленностью в Англии. Шелковый ткацкий станок, созданный Жаком Вокансоном в 1745 году, работал по тем же принципам, но не получил дальнейшего развития. Изобретение летающего челнока Джоном Кеем позволило ручному ткачу ткать широкие ткани без помощника и стало ключевым фактором в развитии коммерчески успешного механического ткацкого станка. Станок Картрайта был непрактичным, но его идеи были развиты многочисленными изобретателями в районе Манчестера, Англия, где к 1818 году насчитывалось 32 фабрики с 5732 ткацкими станками. Станок Хоррокса был работоспособен, но поворотным моментом стал станок Робертса в 1830 году. Постепенные изменения в трех основных движениях продолжались. Оставались проблемы с аппретированием, автоматической остановкой, равномерным наматыванием и латами для поддержания ширины ткани. В 1841 году Кенуорти и Буллоу представили Lancashire Loom, который был самодействующим или полуавтоматическим. Это позволяло молодому работнику одновременно обслуживать шесть станков. Таким образом, для производства простых ситцев механический ткацкий станок стал более экономичным, чем ручной. Однако для сложных узоров, требующих использования жаккардовой или добби-головки, заказы по-прежнему размещались у ручных ткачей до 1870-х годов. Вносились постепенные улучшения, такие как станок Дикинсона, кульминацией которых стало изобретение Нортропа, уроженца Кейли, работавшего на Draper Corporation в Хопдейле и создавшего полностью автоматический станок Нортропа. Этот станок автоматически перезаряжал челнок, когда бобина заканчивалась. Модели Draper E и X стали ведущими продуктами с 1909 года. Им бросили вызов синтетические волокна, такие как вискоза. К 1942 году были внедрены более быстрые, эффективные и бесчелночные станки Sulzer и рапирные.
Символика и культурное значение
Ткацкий станок — символ космического творения и основа, на которой сплетается индивидуальная судьба. Эта символика воплощена в классическом мифе об Арахне, которую богиня Афина превратила в паука из зависти к её мастерству в божественном искусстве ткачества. В цивилизации майя богиня Икшель научила первую женщину ткать в начале времён.