آلات غزل القطن

تم اختراع عجلة الغزل في العالم الإسلامي بحلول عام 1030. ثم انتشرت لاحقًا إلى الصين بحلول عام 1090، ثم انتشرت من العالم الإسلامي إلى أوروبا والهند بحلول القرن الثالث عشر. ^{[ 2 ]}

حتى أربعينيات القرن الثامن عشر، كان الغزل يتم يدويًا باستخدام عجلة الغزل. وكانت أحدث عجلة غزل في إنجلترا تُعرف باسم عجلة جيرسي؛ إلا أن هناك عجلة بديلة، هي عجلة ساكسونيا، وهي عجلة غزل ذات شريطين تعمل بالدواسة، حيث يدور المغزل أسرع من المتحرك بنسبة 8:6. وكان الغزل يتم بأصابع الغازل. ^{[ 3 ]}

في عام ١٧٣٨، حصل لويس بول وجون وايت من برمنغهام على براءة اختراع لآلة الغزل الدوارة ونظام البكرة واللفافة، لسحب القطن إلى سمك أكثر تجانسًا، باستخدام مجموعتين من البكرات تتحركان بسرعات مختلفة. شكل هذا المبدأ أساس تصميم ريتشارد أركرايت اللاحق لآلة الغزل المائية . بحلول عام ١٧٤٢، افتتح بول ووايت مصنعًا في برمنغهام يستخدم آلة الغزل الدوارة الجديدة التي تعمل بواسطة حمار ، إلا أن هذا المصنع لم يكن مربحًا وسرعان ما أُغلق. وفي عام ١٧٤٣، افتُتح مصنع في نورثامبتون ، مزود بخمسين مغزلًا تعمل على خمس من آلات بول ووايت، وقد حقق نجاحًا أكبر من مصنعهما الأول؛ واستمر هذا المصنع في العمل حتى عام ١٧٦٤.

اخترع لويس بول آلة تمشيط الصوف اليدوية عام ١٧٤٨. كانت الآلة تُلفّ بطبقة من الأسلاك حول بطاقة، ثم تُلفّ البطاقة حول أسطوانة. لاحقًا، طوّر ريتشارد أركرايت وصموئيل كرومبتون اختراع لويس وحسّناه ، إلا أن التصميم أصبح موضع شك بعد حريق في مصنع دانيال بورن في ليومينستر، والذي كان يستخدم مغازل بول ووايت. وفي العام نفسه، حصل بورن على براءة اختراع مماثلة.

أقر القس جون داير من نورثامبتون بأهمية آلة غزل القطن بول ووايت في قصيدة كتبها عام 1757:

آلة دائرية، بتصميم جديد على شكل مخروطي: تسحب وتغزل الخيط دون عناء الأيدي. عجلة غير مرئية، تحت الأرضية، تُحرك كل جزء من هيكلها المتناسق، مانحةً إياه الحركة اللازمة. يُشرف عامل واحد على العمل؛ الصوف الممشط، كما يقول، ملفوف بسلاسة حول تلك الأسطوانات، التي تدور برفق، لتُسلمه إلى دائرة المغازل العمودية، التي تدور بسرعة لتُنتج خيطًا متجانسًا طويلًا.

عجلة الغزل "جيني" هي عجلة غزل متعددة البكرات. تم اختراعها حوالي عام 1764، ويُنسب اختراعها إلى جيمس هارجريفز في ستانهيل، بالقرب من بلاكبيرن ، لانكشاير. ^{[ 4 ]} كانت عجلة الغزل "جيني" في الأساس نسخة معدلة من عجلة الغزل التقليدية. ^{[ 5 ]}

طُوِّرَت آلة الغزل المائي وحصلت على براءة اختراع من قِبَل أركرايت في سبعينيات القرن الثامن عشر. كان يتم شدّ خيوط القطن بواسطة بكرات السحب، ثم تُلفّ على مغزل. كانت آلة ضخمة وثقيلة، تعمل بالطاقة، والتي كانت في أواخر القرن الثامن عشر تعني استخدام عجلة مائية. ^{[ 6 ]} صُمِّمت مصانع القطن لهذا الغرض من قِبَل أركرايت وجيديديا ستروت وآخرين على طول نهر ديروينت في ديربيشاير . كانت آلات الغزل المائي تدور باتجاه اليسار فقط.

ابتُكرت آلة الغزل "ميول" أو "ميول جيني" عام 1779 على يد صموئيل كرومبتون . كانت هذه الآلة مزيجًا من آلة "أركرايت" المائية وآلة " هارغريفز " للغزل . سُميت بهذا الاسم لأنها كانت مزيجًا من هاتين الآلتين. تتكون "ميول" من إطار ثابت يحتوي على حامل بكرات يحمل خيوط الغزل، متصل عبر رأس الآلة بعربة موازية تحتوي على المغازل. كانت تستخدم عملية متقطعة: ^{[ 7 ]} في الحركة الخارجية، تُسحب خيوط الغزل وتُلف، وفي الحركة العكسية، تُثبت خيوط الغزل وتُعكس المغازل لأخذ الخيط المغزول حديثًا. أما الآلة المنافسة، وهي " إطار الغزل الحلقي "، فكانت تعمل بعملية مستمرة، حيث تُسحب خيوط الغزل وتُلف وتُلف في حركة واحدة. أصبحت "ميول" ذاتية التشغيل (أوتوماتيكية) في ثلاثينيات القرن التاسع عشر. كانت آلة الغزل "الميول" هي الأكثر شيوعًا من عام 1790 حتى حوالي عام 1900، ولكنها ظلت تُستخدم لإنتاج الخيوط الدقيقة حتى ستينيات القرن العشرين. وكان مصنع القطن في عام 1890 يحتوي على أكثر من 60 آلة غزل "ميول"، كل منها مزود بـ 1320 مغزلًا. ^{[ 8 ]}

بين عامي 1824 و 1830، اخترع ريتشارد روبرتس آلية جعلت جميع أجزاء البغل تعمل ذاتيًا، مما ينظم دوران المغازل أثناء الحركة الداخلية للعربة.

كان الأخوان بلات ، ومقرهم في أولدهام ، مانشستر الكبرى، من بين أبرز صانعي الآلات في هذا المجال من العمل.

في البداية، كانت هذه الآلة تستخدم فقط لغزل الخيوط الخشنة والمنخفضة إلى المتوسطة، ولكنها تستخدم الآن لغزل جميع أنواع الخيوط.

كانت آلة الغزل ذات الذراع الدوارة (Throstle) امتدادًا لآلة الغزل المائية. استخدمت نفس المبادئ، ولكنها كانت أكثر تطورًا هندسيًا وتعمل بالبخار. في عام 1828، تم اختراع آلة دانفورث ذات الذراع الدوارة في الولايات المتحدة. تسبب وزنها الثقيل في اهتزاز المغزل، مما أدى إلى تشابك الخيوط في كل مرة تتوقف فيها الآلة. ^{[ 9 ]} لم تكن ناجحة. سُميت بـ "Throstle" (الدوارة)، لأن الصوت الذي كانت تُصدره أثناء التشغيل كان يُشبه تغريد طائر القلاع (Throustle).

يُنسب الفضل في إطار الحلقة إلى جون ثورب في رود آيلاند في عامي 1828/9، وقد طوره السيد جينكس من باوتكيت، رود آيلاند ، الذي ذكره ( مارسدن 1884 ) كمخترع. ^{[ 9 ]}

يمكن ملء البكرات أو الأنابيب من "أقراص" أو "بكرات حلقية" أو "خيوط"، ولكن يلزم وجود حركة إيقاف لكل خيط، والتي ستبدأ العمل فور حدوث أي انقطاع. ^{[ 10 ]}

تم تطوير الغزل المفتوح (المعروف أيضًا باسم الغزل المكسور أو الغزل الدوار ) في منتصف القرن العشرين كبديل عالي الإنتاجية للغزل الحلقي، مع طرح أولى آلات الغزل الدوار الناجحة تجاريًا في أواخر الخمسينيات وأوائل الستينيات (لا سيما من قبل شركة ريتر وغيرها من الشركات المصنعة الأوروبية).

بفضل تغذية خيوط الألياف مباشرةً والاستغناء عن مرحلة التمشيط، زادت عملية الغزل المفتوح بشكل ملحوظ من معدلات الإنتاج وقللت من متطلبات العمالة. ورغم أن الخيوط الناتجة تكون عمومًا أكثر سمكًا وأقل قوة من خيوط الغزل الحلقي، فقد انتشر استخدام هذه الطريقة على نطاق واسع في إنتاج الخيوط متوسطة وخشنة العدد، ولا تزال تُعدّ من أهم تقنيات الغزل في الإنتاج الضخم الحديث. ^{[ 11 ]}

يُعدّ غزل النفث الهوائي طريقة حديثة لإنتاج الخيوط، وقد تم تسويقها في ثمانينيات القرن الماضي. تعتمد هذه الطريقة على استخدام هواء مضغوط عالي السرعة لغزل الألياف وتحويلها إلى خيوط. في هذه العملية، تُسحب خصلة من الألياف عبر فوهة حيث يُحدث الهواء دوامة ، تُلفّ الألياف حول لبٍّ متوازٍ. تُنتج هذه التقنية خيوطًا ذات نسبة وبر منخفضة ومعدلات إنتاج عالية، مما يجعلها مناسبة للتطبيقات التي تتطلب خيوطًا ناعمة ومتجانسة. ^{[ 12 ]}

غزل DREF هو نظام غزل مفتوح الطرف يعتمد على الاحتكاك، طوّره الدكتور إرنست فير في سبعينيات القرن الماضي، حيث طُرحت أولى الآلات التجارية (DREF-II) في النمسا عام 1973. وعلى عكس غزل الدوّار، صُمّم DREF خصيصًا للخيوط الخشنة جدًا، والمنسوجات التقنية، والهياكل ذات الغلاف واللب، بدلًا من خيوط الملابس. ورغم أن قوة خيوطه منخفضة نسبيًا، فقد لاقى النظام رواجًا في قطاعات متخصصة حيث كانت سرعة الإنتاج العالية، والحجم الكبير، والقدرة على دمج مواد اللب أكثر أهمية من النعومة أو التجانس. ^{[ 13 ] [ 14 ]}