4.纺织

原始的纺织技术出现在新石器时代，当时人类蔽体使用的原料仅限于野生动植物纤维，但不同地域的人们已逐渐集中选用少数具有良好纺织特性的动植物品种，而且已广泛采用简单的工具进行纺织加工，如纺坠、引纬器、原始织机等。新石器时代以后，手工纺织技术发展很快，并在约B.C.500年开始有了重大突破，各种手工纺织技术和机具相继出现。及至17世纪时，手工纺织技术日臻成熟。以中国为例，其时，纤维培育、加工、纺、织、染等全套纺织工艺已非常完善，多种手工纺织机具配套成具有复杂传动结构的机械体系。如原料和加工方面：大麻、苎麻、葛藤、蚕丝成为主要纺织原料，植物纤维加工已普遍采用沤渍和水煮；缫丝方面：建立了煮茧、索绪、集绪和络丝、并丝、加捻等一整套缫丝工艺，并使用效率非常高的缫车；纺纱方面：既有结构简单的纺车，也有结构复杂多至几十个锭子的大纺车；织造方面：不仅具备了抒、轴、综、蹑、机架等部件及结构相对较简单的织机，也有了部件达到几百个的大型复杂的提花机；印染方面：印染技术逐渐形成完整的工艺体系，而且在官办纺织手工业中，对染料的生产、加工以及各种染色工艺都有一定的标准规范，已能满足社会对服装美化及服用性能方面明确具体的要求；织品和织纹方面：品种大增，仅丝织物品种就有绡、纱、缟、縠、纨、绨、绮、罗、绒、锦、缂丝等数十多种，有些织物不仅具有实用价值，还兼具艺术性。

到18世纪时，手工纺织开始向动力机器纺织转变。在这个转变过程中，各种完善的纺织工作机构的发明促进了近代工厂体系的形成，纺织成为工业革命的领头行业。当时最具代表性的发明有：1733年英国发明家约翰·凯发明的飞梭。这项发明影响极为深远，极大地提高了织布效率，引发了纺、织两大工艺生产效率的不平衡性，甚至导致困扰英国家庭纺织手工业和纺织手工工场业30多年的纱荒，并进而引致珍妮纺纱机、水力纺纱机、骡机、水力织布机的相继发明。1738年英国人保罗设计了动力纺纱机。尽管保罗的机器在生产中不是很成功，但它的价值体现在后来根据其原理制造出的第一台令人满意的纺织机上。1764年英国纺织工匠哈格里夫斯制成以他女儿珍妮命名的纺纱机。这种纺纱机装有8个锭子，以罗拉喂入纤维条，适用于棉、毛、麻纤维纺纱，它的发明在一定程度上缓解了困扰纺织业多年的纱荒问题。1779年英国发明家克朗普顿成功研制了一种铁木结构的走锭纺纱机。这种机器兼具珍妮纺纱机和翼锭式罗拉纺纱机的特点，一个工人可以同时看管1000个锭子。直到50年代，这种机器才逐渐被环锭纺纱机所取代。1780年苏格兰人贝尔发明辊筒印花机。1785年，第一台六套色辊筒印花机在英国纺织业中心兰开夏安装使用。这种印花机可代替40个凸版印花工人的操作，不仅使劳动生产率大幅度提高，也为机器印花开辟了新的途径。迄今辊筒印花仍属主要印花方法之一。1785年英国发明家卡特赖特制成一台能完成开口、投梭、卷布三个基本动作的动力织机。由于卡特赖特缺乏纺织的实际经验，他研制的织机存在很多缺点，后经改进才臻于完善。但是，这种织机为织机自动化奠定了基础。1793年，美国发明家、机械工程师和制造商惠特尼根据美国棉籽的特点，吸收欧洲经验发明了轧棉机，顺利地解决了美棉棉籽和棉花分离的难题。轧棉机发明之后，一个劳动力一天分离的棉花比以前几个月都多，打破了当时美国棉植业生产发展的瓶颈，使美国棉植业迅速发展壮大。今天被称作轧棉机的装置，虽可一并完成干燥、清洗、打包等工序，但惠特尼发明的方法仍是其中的一个步骤。

19世纪时，纺织业最值得称道的是各种合成染料的发明。其中，1857年英国皇家学会有机化学家帕金将其发明的一种紫色染料苯胺紫正式投入生产，标志着合成染料工业的开端。1868年德国化学家格雷贝和利伯曼第一次成功地人工合成天然染料——茜素。虽然此合成路线过于复杂，反应物溴的价格又太昂贵，不能实现工业化生产，但两位科学家的研究成果，为实现人工合成茜素指明了方向。1869年德国巴斯夫公司（BASF）改进了格雷贝和利伯曼的发明，使合成茜素得以工业化生产。1871年合成茜素在市场上出现，很快取代了天然茜素。合成茜素生产技术的发明是合成染料工业发明史上的一个里程碑，它标志着合成染料时代的到来。1878年德国化学家拜耳以靛红为起点，使用三氧化磷、磷和乙酰氯等反应物成功地实现了靛蓝的合成。虽然拜耳设计的合成路线步骤过多，合成所需要的原料市场价格也偏高，难以形成工业化生产，但这一研究成果对实现靛蓝工业化生产有极其重要的价值。1897年德国巴斯夫公司（BASF）实现了人工合成靛蓝的大规模工业化生产，这是合成染料工业史上最伟大的成就之一，它的出现给传统蓝草种植业带来了毁灭性的打击。