การปั่นด้าย (สิ่งทอ)

การปั่นด้ายเป็นเทคนิคการบิดเพื่อสร้างเส้นด้ายจากเส้นใยเส้นใยที่ต้องการจะถูกดึงออกมา บิด และพันลงบนแกนม้วนเส้นใยที่นิยมนำมาปั่นเป็นเส้นด้ายนอกเหนือจากฝ้ายซึ่งเป็นที่นิยมมากที่สุด ได้แก่วิสโคส (เรยอนชนิดที่พบมากที่สุด) เส้นใยจากสัตว์ เช่นขนสัตว์และโพลีเอสเตอร์สังเคราะห์[ 1 ]เดิมทีทำด้วยมือโดยใช้ วง ล้อปั่นด้ายแต่เริ่มตั้งแต่คริสต์ศตวรรษที่ 5 วงล้อปั่นด้ายได้กลายเป็นเครื่องมือปั่นด้ายหลักในเอเชียและยุโรป เครื่องปั่นด้ายแบบเจนนี่และเครื่องปั่นด้าย แบบมิวล์ที่ประดิษฐ์ขึ้นในช่วงปลายคริสต์ศตวรรษที่ 17 ทำให้การปั่นด้ายด้วยเครื่องจักรมีประสิทธิภาพมากกว่าการปั่นด้วยมือ และโดยเฉพาะอย่างยิ่งทำให้การผลิตฝ้ายกลายเป็นหนึ่งใน อุตสาหกรรม ที่สำคัญที่สุดของการปฏิวัติอุตสาหกรรม
กระบวนการ

เส้นด้ายที่ออกมาจากลูกกลิ้งดึงเส้นด้ายจะผ่านตัวนำเส้นด้าย วนรอบตัวเลื่อนที่หมุนได้อิสระรอบวงแหวน แล้วจึงเข้าสู่ท่อหรือกระสวยซึ่งจะถูกส่งต่อไปยังแกนหมุนโดยแกนของแกนหมุนจะผ่านศูนย์กลางของวงแหวน แกนหมุนจะถูกขับเคลื่อน (โดยปกติด้วยความเร็วเชิงมุมที่คงที่หรือเปลี่ยนแปลงอย่างช้าๆ) และตัวเลื่อนจะถูกดึงไปรอบวงแหวนโดยห่วงเส้นด้ายที่ผ่านรอบ หากลูกกลิ้งดึงเส้นด้ายอยู่นิ่ง ความเร็วเชิงมุมของตัวเลื่อนจะเท่ากับความเร็วเชิงมุมของแกนหมุน และการหมุนแต่ละรอบของแกนหมุนจะทำให้เกิดการบิดหนึ่งรอบในห่วงเส้นด้ายระหว่างจุดหนีบของลูกกลิ้งและตัวเลื่อน อย่างไรก็ตาม ในกระบวนการปั่นด้าย เส้นด้ายจะไหลออกมาจากลูกกลิ้งของระบบดึงเส้นด้ายอย่างต่อเนื่อง และภายใต้สถานการณ์เช่นนี้ ความเร็วเชิงมุมของตัวส่งเส้นด้ายจะน้อยกว่าความเร็วเชิงมุมของแกนหมุนในปริมาณที่เพียงพอที่จะทำให้เส้นด้ายถูกม้วนลงบนแกนม้วนด้ายในอัตราเดียวกับที่เส้นด้ายไหลออกมาจากลูกกลิ้งดึงเส้นด้าย
การหมุนแต่ละรอบของตัวเดินทางจะใส่การบิดหนึ่งรอบเข้าไปในห่วงของเส้นด้ายระหว่างลูกกลิ้งและตัวเดินทาง แต่ในสภาวะสมดุล จำนวนรอบการบิดในห่วงของเส้นด้ายจะคงที่ เนื่องจากเส้นด้ายบิดจะผ่านตัวเดินทางในอัตราที่สอดคล้องกัน[ 2 ]
ประเภทของเส้นใย
เส้นใยสังเคราะห์ผลิตขึ้นโดยการอัดพอลิเมอร์ผ่านหัวฉีดเข้าไปในตัวกลางที่พอลิเมอร์จะแข็งตัว การปั่นแบบเปียก ( เรยอน ) ใช้ตัวกลางที่ทำให้เกิดการจับตัวเป็นก้อน ในการปั่นแบบแห้ง ( อะซิเตตและไตรอะซิเตต) พอลิเมอร์จะอยู่ในตัวทำละลายที่ระเหยในห้องทางออกที่ได้รับความร้อน ในการปั่นแบบหลอมเหลว (ไนลอนและโพลีเอสเตอร์ ) พอลิเมอร์ที่ถูกอัดออกมาจะถูกทำให้เย็นลงในก๊าซหรืออากาศและแข็งตัว[ 3 ]เส้นใยเหล่านี้ทั้งหมดจะมีขนาดความยาวมาก มักจะยาวหลายกิโลเมตร
เส้นใยธรรมชาติสามารถแบ่งออกได้เป็น 3 ประเภท ได้แก่ เส้นใยจากสัตว์ (แกะ แพะ กระต่ายหนอนไหม ) เส้นใยจากแร่ธาตุ ( แอ สเบสต อ ส ทองคำเงิน[ 1 ] ) หรือเส้นใยจากพืช (ฝ้ายป่าน ไซซัล) เส้นใยจากพืชเหล่านี้สามารถมาจากเมล็ด (ฝ้าย) ลำต้น (เรียกว่าเส้นใยเปลือก: ได้แก่ ป่าน ปอ และป่านศรนารายณ์)หรือใบ ( ไซซัล) [ 4 ] จำเป็นต้องผ่านกระบวนการหลายอย่างก่อนที่ จะได้ เส้นใยที่ สะอาดและสม่ำเสมอ ยกเว้นไหม เส้นใยเหล่านี้แต่ละเส้นจะสั้น มีความยาวเพียงไม่กี่เซนติเมตร และแต่ละเส้นจะมีพื้นผิวที่หยาบทำให้สามารถยึดเกาะกับเส้นใยที่คล้ายกันได้[ 4 ]
เส้นใยสังเคราะห์สามารถแปรรูปเป็นเส้นใยยาว หรือรวมกลุ่มและตัดเพื่อให้สามารถแปรรูปได้เหมือนเส้นใยธรรมชาติ
วิธีการ

การปั่นแบบวงแหวนเป็นหนึ่งในวิธีการปั่นที่พบได้บ่อยที่สุดในโลก[ 5 ]ระบบอื่นๆ ได้แก่ การปั่น แบบใช้ลมและแบบปลายเปิดซึ่งเป็นเทคนิคที่เส้นใยหลักถูกเป่าด้วยลมเข้าไปในโรเตอร์และยึดติดกับปลายของเส้นด้ายที่ขึ้นรูปซึ่งถูกดึงออกมาจากห้องอย่างต่อเนื่อง วิธีการปั่นแบบเบรกอื่นๆ ใช้เข็มและแรงไฟฟ้าสถิต[ 6 ]
กระบวนการทำเส้นด้ายสั้น (โดยทั่วไปปั่นจากเส้นใยขนาด 1.9 ถึง 5.1 เซนติเมตร (0.75 ถึง 2.0 นิ้ว)) ได้แก่ การผสม การเปิดการหวีการดึงเส้นใย การปั่นและหากต้องการก็สามารถตีเกลียวและย้อมสีได้ในการปั่นเส้นด้ายยาว กระบวนการอาจเริ่มต้นด้วยการยืดและหักของเส้นใย ซึ่งเป็น "เชือก" ต่อเนื่องของเส้นใยสังเคราะห์ ในการปั่นแบบ open-end และ air-jet การดำเนินการปั่นเส้นใยจะถูกตัดออกไป เครื่องปั่นด้ายจะพันเส้นด้ายรอบแกนม้วน[ 7 ]โดยทั่วไป หลังจากขั้นตอนนี้ เส้นด้ายจะถูกม้วนเป็นกรวยเพื่อใช้ในการถักหรือทอ

ในเครื่องปั่นด้ายแบบมิวล์เส้นใยจะถูกดึงออกจากกระสวยและป้อนผ่านลูกกลิ้งที่ทำงานด้วยความเร็วหลายระดับอย่างต่อเนื่อง ทำให้เส้นใยบางลงในอัตราที่สม่ำเสมอ เส้นด้ายจะถูกบิดผ่านการหมุนของกระสวยขณะที่ตัวเลื่อนเคลื่อนออก และถูกม้วนลงบนแกนม้วนขณะที่ตัวเลื่อนกลับ การปั่นด้ายแบบมิวล์ทำให้ได้เส้นด้ายที่ละเอียดกว่าการปั่นด้ายแบบริงสปินนิง[ 8 ]การปั่นด้ายด้วยเครื่องปั่นด้ายแบบมิวล์เป็นกระบวนการที่ไม่ต่อเนื่องเนื่องจากเฟรมเคลื่อนที่ไปข้างหน้าและกลับ เป็นเครื่องที่พัฒนามาจากอุปกรณ์ที่คิดค้นขึ้นในปี 1779 โดยซามูเอล ครอมป์ตันและให้เส้นด้ายที่นุ่มกว่า บิดน้อยกว่า ซึ่งเป็นที่นิยมสำหรับเส้นด้ายละเอียดและเส้นด้ายพุ่ง
เครื่องปั่นด้ายแบบ วงแหวนเป็นสิ่งประดิษฐ์ที่พัฒนามาจากเครื่องปั่นด้ายพลังน้ำ ของอาร์คไรท์ ในปี 1769 และสร้างเส้นด้ายในกระบวนการต่อเนื่อง เส้นด้ายที่ได้จะหยาบกว่า มีการบิดตัวมากกว่า และแข็งแรงกว่า ทำให้เหมาะสำหรับใช้เป็นเส้นด้ายยืน มากกว่า การปั่นด้ายแบบวงแหวนนั้นช้าเนื่องจากระยะทางที่เส้นด้ายต้องผ่านรอบวงแหวนเป็นระยะทางไกล วิธีการที่คล้ายคลึงกันได้ปรับปรุงให้ดีขึ้นแล้ว รวมถึงการปั่นด้ายแบบใช้ใบพัดและกระสวย และการปั่นด้ายแบบใช้หมวก
เทคนิคการปั่นด้ายด้วยมือโดยใช้แกนหมุนหรือกงล้อปั่นด้ายซึ่ง เป็นเทคนิคก่อนยุคอุตสาหกรรม ยังคงมีการปฏิบัติกันในฐานะงานฝีมือหรืองานอดิเรก และช่วยให้สามารถนำขนสัตว์หรือวัตถุดิบจากพืชและสัตว์ที่แปลกใหม่มาใช้ได้
ประวัติศาสตร์และเศรษฐศาสตร์
ที่มาของการปั่นเส้นใยด้วยมือยังไม่เป็นที่ทราบแน่ชัด แต่เชื่อกันว่ามีต้นกำเนิดแยกกันในหลายวัฒนธรรมทั่วโลกมานานก่อนคริสต์ศักราช เส้นใยบิดที่เก่าแก่ที่สุดที่รู้จักพบในทางตอนใต้ของฝรั่งเศส และนักโบราณคดีเชื่อว่าสร้างขึ้นเมื่อราว 50,000-40,000 ปีก่อนคริสตกาล[ 9 ]เชื่อกันว่าเดิมทีผู้คนบิดเส้นใยเข้าด้วยกันโดยการม้วนขึ้นที่ต้นขาหรือระหว่างนิ้วมือ แม้ว่าในไม่ช้าจะมีการใช้ไม้เพื่อรักษาความตึงและยึดการบิดไว้ในเส้นใย[ 10 ]

ในที่สุดผู้คนก็ค้นพบว่าการเพิ่มน้ำหนักให้กับแท่ง ซึ่งมักทำจากหิน ไม้ หรือดินเหนียว และเรียกว่าwhorlช่วยรักษาโมเมนตัมและทำให้มือว่างเพื่อดึงเส้นใย แกนหมุนแบบ whorl ยังคงเป็นวิธีการปั่นเส้นใยที่แพร่หลายในบางส่วนของโลก[ 11 ]
การปลูกฝ้ายรวมถึงความรู้เกี่ยวกับการปั่นและการทอในเมโรเอ้พัฒนาไปถึงระดับสูงในช่วงประมาณศตวรรษที่ 4 ก่อนคริสต์ศักราช การส่งออกสิ่งทอเป็นหนึ่งในแหล่งความมั่งคั่งของเมโรเอ้[ 12 ]การปั่นด้ายด้วยมือเป็นอุตสาหกรรมในครัวเรือนที่สำคัญในยุโรปยุคกลาง โดยผู้ปั่นด้ายขนสัตว์ (ส่วนใหญ่เป็นผู้หญิงและเด็ก) จะผลิตเส้นด้ายเพียงพอต่อความต้องการของผู้ชายที่ใช้เครื่องทอผ้าหรือเพื่อขายต่อในระบบการผลิตแบบกระจาย
เจนนี่หมุนตัว

หลังจากการประดิษฐ์เครื่อง ปั่นด้ายพลังน้ำ (spinning jenny water frame)ความต้องการก็ลดลงอย่างมากเนื่องจากการใช้เครื่องจักร เทคโนโลยีนี้มีความเฉพาะทางและมีราคาแพง และใช้พลังงานจากน้ำเป็นกำลังขับเคลื่อน อุตสาหกรรมการปั่นด้ายและการทอผ้าซึ่งเคยเป็นอุตสาหกรรมในครัวเรือนถูกแทนที่ด้วยโรงงานเฉพาะทางที่พัฒนาโดยนักอุตสาหกรรมและนักลงทุน อุตสาหกรรมการปั่นด้ายและการทอผ้าซึ่งเคยแพร่หลายนั้นกระจุกตัวอยู่ในพื้นที่ที่มีแหล่งน้ำ วัตถุดิบ และแรงงานมากที่สุด โดยเฉพาะอย่างยิ่งในเวสต์ยอร์กเชอร์รัฐบาลอังกฤษปกป้องเทคโนโลยีนี้อย่างมากและจำกัดการส่งออก หลังจากสงครามโลกครั้งที่หนึ่งอาณานิคมที่ปลูกฝ้ายเริ่มซื้อและผลิตเครื่องจักรปั่นฝ้ายในปริมาณมาก ความก้าวหน้าครั้งต่อไปคือการเปลี่ยนไปใช้การปั่นแบบเบรกหรือแบบเปิด (break or open-end spinning ) และต่อมาคือการนำเส้นใยสังเคราะห์ มาใช้ ในเวลานั้นการผลิตส่วนใหญ่ได้ย้ายไปอยู่ที่เอเชียแล้ว
ดูเพิ่มเติม
- วิศวกรรมกระบวนการเปียก
- การผลิตสิ่งทอ
- เทคโนโลยีเสื้อผ้า
- การปั่นแรงเสียดทาน DREF
- หญิงโสด
- การผสมผสาน (สิ่งทอ)
- การทำให้เส้นด้ายเป็นจริง
- ล้อหมุน
บรรณานุกรม
- คอลลิเออร์, แอนน์ เอ็ม. (1970), คู่มือสิ่งทอ , สำนักพิมพ์เพอร์กามอน, หน้า 258, ISBN 0-08-018057-4
ลิงก์ภายนอก
- อุตสาหกรรมปั่นด้ายยุคกลางของทราวบริดจ์