Tkana rewolucja przemysłowa
Fot. Autor ieznany / CC BY-SA 3.0 / Wikimedia.org
Artykuły

Tkana rewolucja przemysłowa

Z tego artykułu dowiesz się:
  • kiedy udało się skonstruować pierwszy model maszyny dziewiarskiej
  • kim są deseniści
  • jak na rozwój tekstyliów wpłynęła II wojna światowa

W historii ewolucji techniki rozwój metod wytwarzania tekstyliów odcisnął swoje piętno. Myśl techniczna wdrażana we włókiennictwie oddziaływała także na inne sektory. Studiując historię techniki, rzemiosła artystycznego, światowej gospodarki, handlu
czy nawet historii sztuki, warto znać największe rozwiązania techniczne. Wiele z nich to kamienie milowe ewolucji techniki.

Chcesz być na bieżąco z przeszłością?

Podanie adresu e-mail i kliknięcie przycisku “Zapisz się do newslettera!” jest jednoznaczne z wyrażeniem zgody na wysyłanie na podany adres e-mail newslettera Narodowego Instytutu Konserwacji Zabytków w Warszawie zawierającego informacje o wydarzeniach i projektach organizowanych przez NIKZ. Dane osobowe w zakresie adresu e-mail są przetwarzane zgodnie z zasadami i warunkami określonymi w Polityce prywatności.

Krosno tkackie

Pomysł na wytwarzanie materiałów w postaci przeplatania ze sobą dwóch układów nitek – pionowych (osnów) i poziomych (wątków) doprowadził do opracowania pierwszych maszyn tkackich – krosien. Pierwsze krosna były pionowe. Ich konstrukcja opierała się na drewnianej ramie. Na górnej poziomej belce równolegle, jedna koło drugiej, rozwieszano pionowo zwisające osnowy, które u dołu ramy obciążano w celu nadania im odpowiedniego napięcia. Najbardziej prymitywne modele pionowych krosien nie posiadały dodatkowych poziomych belek rozdzielających osnowy parzyste od nieparzystych toteż proces tkania trwał długo. Pochylenie krosna pionowego i zastosowanie rozdzielaczy osnów parzystych od nieparzystych, przyspieszyło proces wprowadzania wątków w przesmyki, co pozwoliło tkać szybciej[1].

Fot. Metropolitan Museum of Art. w Nowym Jorku / nr inwentarzowy: 31.11.10
Tkana rewolucja przemysłowa
Fragment terakotowej wazy greckiej z ok. 550-530 roku p.n.e. z przedstawieniem kobiet tkających na krośnie pionowym.

Cóż w tym rewolucyjnego? – wszystko. Od dziesiątek wieków, aż po współczesność nie wprowadzono żadnego innego systemu tkania. Owszem, pionowy układ krosna przekształcono na bardziej wydajny – poziomy. Proces tkania zmechanizowano i przyspieszono. Na pierwszych krosnach pionowych tkacz był w stanie w czasie do 2 minut otworzyć przesmyk, wprowadzić do niego wątek i zamknąć przesmyk[2]. Na początku XXI wieku przeciętne krosna mechaniczne są już w stanie tę samą czynność wykonać w jedną czwartą sekundy. Najlepsze krosna o znacznej szerokości tkania (2-3 metry) potrafią w ciągu jednej sekundy wprowadzić w tkaninę od dziewięciu do nawet czternastu wątków[3]. Pomimo niebagatelnej prędkości i precyzji tkactwa mechanicznego, nadal jednak pozostała ta sama idea techniczna – splatanie wątków z osnowami, tworzenie przesmyków (czyli odsuwanie od siebie osnów parzystych od nieparzystych w celu uzyskania wolnej przestrzeni, w którą wprowadza się wątek w trakcie tkania) oraz uzyskiwanie tkanin w oparciu o zasadę – osnowy są pionowym układem nitek a wątki – poziomym.

Pierwsza maszyna dziewiarska

W XVI wieku tkanie tkanin odbywało się na krosnach. Były one obsługiwane ręcznie przez tkacza, jednak ich konstrukcja i zastosowane mechanizmy pozwalały na poruszanie określonymi elementami tak, aby można było sprawnie wytkać różne typy tkanin. W tym samym czasie w dziewiarstwie nadal nie istniała żadna maszyna zdolna zastąpić pracę ludzkich rąk uzbrojonych dotychczas wyłącznie w druty, którymi dziewiarze formowali rzędy oczek wytwarzając tym samym dzianiny.

Dopiero w 1589 roku udało się skonstruować pierwszy model maszyny dziewiarskiej.

Jej autorem był brytyjski pastor Wiliam Lee. Podobnie jak przy krosnach otrzymała ona drewnianą ramę. Serce maszyny stanowił rząd cienkich metalowych haczyków, których zadaniem było formować oczka[4]. Podobnie jak przy tkaniu gdzie trzeba połączyć ze sobą kilka odpowiednich czynności, aby uzyskać gotowy materiał, także i w maszynie dziewiarskiej konieczne było opracowanie jej w taki sposób, aby zespół elementów i zakres ich pracy pozwalały uzyskać dzianinę.

W największym uproszczeniu pracę pierwszej maszyny dziewiarskiej można opisać w następujący sposób. Haczyki, które miały formować oczka dzianiny, były gęsto ułożone obok siebie, tworząc coś na wzór grzebienia. Dziewiarz pracujący przy maszynie za pomocą dwóch pedałów poruszał dużym kołem, które napędzało podajnik przędzy. Naprężoną przędze podajnik rozsuwał na całej szerokości roboczej maszyny, tuż pod haczykami. Następnie sterując rękoma dziewiarz cały rząd haczyków opuszczał w dół tak, aby zahaczając o przędzę pociągały one ją za sobą w dół. Wygięcie przędzy wstępnie formowało oczko dzianiny. Kolejny ruch dziewiarza (poziomy) powodował, że haczyki „nawlekały” wstępnie uformowane oczka przędzy na wcześniej uformowany rząd oczek. Powtarzając czynności w odpowiedniej kolejności dziano kolejne rządki oczek.

Maszyna dziewiarska Wiliama Lee oraz jej kolejne ulepszenia aż do XVIII wieku przyczyniły się do tego, iż ówczesne maszyny dziewiarskie słusznie uważano za najbardziej skomplikowane urządzenia techniki. Swoją budową i metodą działania maszyna dziewiarska mogła przewyższać technologicznie proste typy ówczesnych krosien tkackich[5]. Obecnie wszystkie rodzaje maszyn dziewiarskich działają w oparciu o zasady opracowanie przez Lee. Nadal oczka w dzianinach maszynowych uzyskuje się dzięki pracy haczyków.

Fot. National Museum of World Cultures / CC BY-SA 3.0 / Wikimedia.org
Tkana rewolucja przemysłowa
Robotnicy obsługujący nawijarkę elektryczną, 1931 r.

Krosno dla tkanin jedwabnych

Jednym z najbardziej przełomowych okresów w historii rozwoju techniki był osiemnasty i pierwsza połowa dziewiętnastego wieku. Tkactwo stało się wówczas międzynarodową areną sztuk plastycznych, projektowych oraz inżynierii. Śmiało można stwierdzić, że wśród największych ówcześnie konstruktorów i wynalazców większość z nich pracowała dla manufaktur jedwabniczych.

Tkaniny jedwabne uchodziły wówczas za jedne z najbardziej luksusowych wyrobów, a rynek wytwarzania jedwabi zatrudniał setki tysięcy robotników oraz specjalistów – w tym desenistów (czyli projektantów wzorów) a wśród nich wybitnych techników. Tam, gdzie dostrzegano możliwość uzyskania wysokich dochodów i obsługę zamożnej klienteli – tam inwestowano czas i środki w rozwój.

Manufaktury francuskie – wówczas wiodące w europejskim jedwabnictwie – walczyły o swą pozycję z niemniej wyspecjalizowanymi manufakturami włoskimi i angielskimi. Konkurencję budowano dwutorowo – poprzez wyjątkowe wzornictwo oraz rozwiązania techniczne podnoszące zarówno jakość tkanin, jak i szybkość ich produkcji.

Fot. Encyklopedia Diderota / planches tome XI, 1772 / Institut de France Académie des sciences
Tkana rewolucja przemysłowa
Model ręcznego krosna z XVIII wieku do tkania bogato wzorzystych tkanin jedwabnych. Widoczne na górze krosna linki podczepione są do osnów, które dzięki temu mogły być w trakcie tkania podnoszone i opuszczane (w celu uzyskania przesmyku) w sekcjach zestawionych w najróżniejsze kombinacje. Dzięki temu możliwe było uzyskanie bardzo skomplikowanych strukturalnie tkanin. To nie jest jeszcze krosno żakardowe, jednakże system sterowania osnowami w tym krośnie stanowił podstawę do prac nad mechanizmem żakardowym. Po prawej stronie widoczna kratkówka z naniesionym projektem wzoru.

Najbardziej pracochłonne i trudne było sterowanie wieloma osnowami, których praca była ściśle powiązana z charakterem struktury tkaniny oraz tkanym deseniem. W 1725 roku lyoński robotnik Basile Bouchon opracował wałową wzornicę. Papierowa wzornica w formie cylindra dzięki swym perforacją sterowała pracą osnów, co pozwalało odwzorować proste splotowo desenie na tkanej tkaninie. W takim wypadku tkacz nie musiał sterować samodzielnie  nitkami osnowy. Ten mechanizm został zaczerpnięty z automatów muzycznych[6]. Bardzo szybko, już w 1728 roku, mechanizm ten został udoskonalony przez innego lyońskiego konstruktora – Jean-Baptiste Falcona. Zamienił on wałowe wzornice (ograniczone poprzez swój określony obwód) na wzornice w formie perforowanych papierowych kart. Falcon zespolił je w sznur złączając je w ciąg kart. Dzięki temu można było na nich bez końca kodować (sekwencją otworów) pracę osnów, którymi karty sterowały[7]. W 1748 roku uznany francuski mechanik Jacques Vaucanson pracował nad dalszym udoskonalaniem mechanizmu sterowania osnowami poprzez maszyny czytające perforowane karty. W 1775 roku ceniony lyoński desenista i konstruktor – Philippe de Lasalle wprowadził możliwość przenoszenia wzornic pomiędzy krosnami[8].

Powyższe osiągnięcia stały się podstawą do opracowania ostatecznej wersji maszyny sterującej osnowami – maszyny Jacquarda. Wszystkie poprzednie rozwiązania stopniowo uwalniały tkacza (i jego pomocników) od sterowania osnowami podczas tkania. Mechanizm autorstwa Josepha Jacquarda ostatecznie w pełni zautomatyzował ten proces. Jego maszyna (montowana na górze krosna) zadebiutowała w 1804 roku. Dziś powszechnie uważa się jego mechanizm za przykład pierwszego w historii techniki programowania i sterowania, które stało się prototypem późniejszych komputerów. Warto zauważyć, że działania nad automatyzacją i sterowaniem pracy maszyn objęły prawie cały osiemnasty wiek, wielu konstruktorów i wywodzi się z jedwabnictwa.

Fot. Ze zbiorów dr. Przemysława Krystiana Farysia
Tkana rewolucja przemysłowa
Grafika z 1862 roku przedstawiająca model krosna z maszyną żakarda (u góry krosna). Po lewej stronie u góry widoczne perforowane karty z zakodowanym wzorem tkanej tkaniny.

Pełną parą

Już u schyłku XVII wieku opatentowano pierwszą maszynę parową. Kapitan Thomas Savery w 1698 roku wprowadził do kopalń urządzenie, które dzięki parze wodnej było zdolne (układami rur), wypompować wodę zalewającą szyby kopalń. Urządzenie miało jednak niewielką moc i tym samym mogło wypompowywać wodę z niewielkich głębokości. W 1712 roku Thomas Newcomen opracował bardziej wydajny silnik parowy. Jego, tak zwana maszyna atmosferyczna, miała jedną bardzo ważną cechę. Pracowała na zasadzie cylindra działającego w pionie ruchem posuwisto-zwrotnym. Wadą był duży rozmiar oraz nadal niewysoka moc. Jak również spore straty ciepła, które powodowały duże koszty w zasilaniu silnika[9].

Silnik Newcomena, pomimo swych wad, był jedyną alternatywą pozwalającą zastąpić pracę koni w kieracie. W Anglii do 1733 roku były w użyciu 89 maszyny parowe. Prawie wszystkie z nich pracowały w kopalniach[10].

Fot. Hans Pinn / domena publiczna / Wikimedia.org
Tkana rewolucja przemysłowa
Robotnik pracujący w wykończalni tkanin, Tel Awiw, lata 40. XX wieku.

W 1769 roku młody technik James Watt opatentował nowe opracowanie silnika parowego. Jego innowacja oparta była na udoskonaleniu dobrze znanego już silnika Newcomena. Szereg zmian jakie zaproponował Watt spowodowało, że jego patent dotyczył nowego typu maszyny parowej. Zastosowano w nim system skraplania wody oraz przekładnie zamieniające ruch posuwisto-zwrotny tłoka w ruch obrotowy. Dzięki temu, za pomocą pasów transmisyjnych, można było wprawiać w ruch najróżniejsze typy maszyn.

Od projektu do realizacji minęło trochę czasu. W 1776 roku puszczono w ruch pierwszą maszynę parową Watta. W tym czasie w angielskich kopalniach w użyciu było już prawie pięćset silników parowych różnej konstrukcji[11]. Zamiana ruchu posuwisto-zwrotnego na ruch obrotowy stanowiła klucz do komercjalizacji. O ile w górnictwie, przy wypompowywaniu wody wciąż sprawdzały się maszyny atmosferyczne Newcomena, o tyle początki mechanizacji włókiennictwa (głównie przędzenie i tkanie bawełny) nie byłyby możliwe, bez udziału maszyn parowych Watta.

Fot. National Library of Scotland
Tkana rewolucja przemysłowa
Grafika przedstawiająca model maszyny parowej konstrukcji Jamesa Watta.

Pierwsze w dziejach działającekrosno mechaniczne Edmunda Cartwrighta (opracowane według dwóch patentów z 1785 i 1787 roku[12]) spowodowało (wraz z mechanizacją przędzalnictwa), że na przełomie XVIII i XIX wieku na ok. 1000 maszyn parowych w Anglii, prawie połowa silników parowych była konstrukcji Watta. Większość z nich pracowała we włókiennictwie (bawełna i wełna)[13].

Wizja krosna mechanicznego

Krosno mechaniczne rozwiązało problem synchronizacji czterech zasadniczych zespołów będących podstawą działania krosna. Chodziło o: zasilanie krosna w osnowy, otwieranie i zamykanie przesmyku, wprowadzanie w przesmyki wątków oraz dobijanie wątków do krawędzi tkaniny i odbieranie tkaniny[14]. Dzięki maszynie parowej Watta można było wiele pierwszych modeli krosien mechanicznych wprowadzić w ruch (dzięki układom pasów transmisyjnych, które przekazywały ruch z maszyny parowej na ruchome elementy krosien, które odpowiadały za synchronizowaną i zautomatyzowaną pracę krosien). To była rewolucja otwierająca kolejny etap w rozwoju globalnego przemysłu.

Dziś, mechanikę i automatykę zastosowane w pierwszych mechanicznych krosnach poruszanych silnikami parowymi, stosuje się w prawie wszystkich maszynach działających w najróżniejszych sektorach globalnego przemysłu. Dlaczego zaczęło się od górnictwa i włókiennictwa? Pod koniec XVIII wieku te dwie dziedziny były bardzo dochodowe, pod warunkiem, że były dobrze zarządzane. Prędkość wydobycia czy produkcji niwelowały zbędne koszty i pomnażały zyski. Jeśli chodzi o ówczesne włókiennictwo, to jedwabnictwo stanowczo opierało się mechanizacji, ale jednocześnie dostarczyło na przestrzeni dekad genialnych rozwiązań konstrukcyjnych, które dla mechanizacji procesu tkania stały się fundamentalne. Pierwsza wizja krosna mechanicznego Cartwrighta nie zakładała automatycznego wprawienia w ruch krosna za pomocą silnika parowego. Krosno można było obsługiwać nadal ręcznie korzystając z rewolucyjnej automatyzacji procesu tkania – jednak wprawianego w ruch dzięki pracy tkacza. Wraz z postępem silników parowych krosna mechaniczne zaczęto przystosowywać do nowego typu napędzania.

Przemysł bawełniany, w którym eksperymentowano z pierwszymi krosnami mechanicznymi, okazał się optymalny. Bardzo szybko, najpierw w Anglii, a następnie na całym świecie zaczęto wprowadzać kolejne modele mechanicznych krosien, na których tkano materiały bawełniane. Pomimo upływu dwustu lat od wprowadzenia maszyn parowych i krosien mechanicznych – podstawy działania tych urządzeń wciąż są aktualne.

Fot. Kolekcja rycin Jeremy’ego Normana / domena publiczna
Tkana rewolucja przemysłowa
Ryc. Pierwsza koncepcja krosna mechanicznego konstrukcji Edmunda Cartwrighta z 1785 roku. Ogólna konstrukcja nadal oparta była na osiemnastowiecznych, klasycznych, drewnianych krosnach ręcznych. Innowacją jest to, że udało się opracować mechanizm synchronizujący i automatyzujący pracę czterech zasadniczych układów: zasilania krosna w osnowy, otwierania przesmyku, wprowadzania wątku w przesmyk oraz odbioru tkaniny. Mechanizm ten widoczny jest na pierwszym planie w postaci układu przekładni oraz kół zębatych.

Trudne słowo: nitroceluloza

Wiskoza, poliester, poliamid oraz szereg innych włókien chemicznych rozpowszechnionych w produkcji materiałów odzieżowych, dekoracyjnych i technicznych posiadają swoje źródło w jedwabiu naturalnym. To najszlachetniejsze włókno naturalne pozyskiwano w Chinach co najmniej 2700 lat p.n.e.[15]. Data ta jest umowna, ponieważ trwające wciąż badania nad historią chińskiego jedwabnictwa wskazują, że początki jedwabiu mogą być starsze.  Od kiedy ludzkość odkryła, że z kokonu jedwabnika można wyprząść wyjątkowej urody długie włókno, wyroby jedwabne stały się luksusowe. Jedwab jest jedynym włóknem naturalnym, które jest bardzo długie. Jedwab świetnie odbija światło, posiada bardzo gładką powierzchnię, jest delikatne a jednocześnie wytrzymałe.

Fot. University of Victoria Libraries / domena publiczna / Wikimedia.org
Tkana rewolucja przemysłowa
Tkalnia w Japonii, ok. 1910 r.

Niestety niedobór tego włókna doskwierał. Nie wszędzie udawała się hodowla jedwabników, nie zawsze zbiory były udane. Bezskutecznie poszukiwano innych włókien naturalnych oraz zaczęto eksperymentować z substancjami w celu uzyskania nowego włókna.

Od  co najmniej XVII wieku poszukiwano surowca i metody zdolnych uzyskać, niezależnie od natury, długie włókno zbliżone do jedwabiu naturalnego. Wyznacznikiem był jedwab[16]. Poszukiwano jego chemicznego odpowiednika, który mógłby być wytwarzany przez człowieka w dowolnej ilości. Eksperymentowano z różnymi substancjami. Ważne żeby były lepkie, aby można było z nich wyprząść długie, cienkie włókna. Próbowano z jajkami, żelatyną, miksturami różnych naturalnych substancji mieszanych z rozpuszczalnikami[17]. Do pierwszej połowy XIX wieku brak było sukcesów umożliwiających wprowadzenie nowej substancji do przemysłowego wytwarzania nowego typu włókna.

Już w latach sześćdziesiątych XIX wieku blisko było do uzyskania polimeru chemicznego, który zdatny byłby do wytwarzania włókien. Pracowano między innymi nad sztucznym substytutem kości słoniowej. Niedobór kości słoniowej stanowił wówczas poważny problem dla firm wytwarzających m.in. kule bilardowe[18].

Dopiero w 1880 roku amerykański inżynier John Wesley Hyatt opracował pierwsze tworzywo sztuczne na bazie celulozy.

Otrzymało ono nazwę – celuloid. Z tego chemicznego polimeru nie uzyskiwano włókien, ale już pod koniec XIX wieku wiele przedmiotów codziennego użytku wytwarzano z celuloidu. Rodząca się kinematografia utrwalała swe dzieła na taśmie celuloidowej[19]. W latach 60. i 70. XIX wieku dostępne było już sztuczne włókno z nitrocelulozy. Uzyskał je Georges Audemarus[20]. Niestety bardzo szybko okazało się, że materiały z włókien nitrowych cechują się wysoką łatwopalnością. Dopiero w latach osiemdziesiątych XIX wieku udało obniżyć się ich łatwopalność. Było już za późno, aby ulepszona nitroceluloza zmonopolizowała wytwórczość włókien sztucznych.

Fot. University of Victoria Libraries / domena publiczna / Wikimedia.org
Tkana rewolucja przemysłowa
Tkalnia w Japonii, ok. 1910 r.

Pokonać problem łatwopalności

W 1889 roku na wystawie światowej w Paryżu Hilaire Chardonnet zaprezentował szerokiej publiczności małą przędzarkę wytwarzającą nowe włókno sztuczne (opracowane przez Chardonneta w 1884). Otrzymało wówczas ono nazwę – włókna kolodionowego.

Także i w przypadku tych włókien początkowo istniał problem zbyt wysokiej palności. Pracowano nad tym jeszcze w pierwszych latach XX wieku kiedy istniały już pierwsze instalacje do przemysłowego wytwarzania nowego włókna sztucznego[21]. Nazwaną ją metodą wiskozową.

W 1897 roku pojawiała się nowa metoda tzw. miedziano-amoniakalna. Na podstawie tej technologii uzyskiwano tzw. włókna miedziowe. W 1905 wprowadzono metodę acetylocelulozową, którą uzyskiwano tzw. włókna octanowe. Metodą z 1897 roku osiągano włókna najbardziej zbliżone chwytem do naturalnego jedwabiu. Metodą octanową wychodziły włókna najbardziej z wyglądu przypominające naturalny jedwab[22].

Fot. Muzeum miasta Pabianic / CC0 / Wikimedia.org
Tkana rewolucja przemysłowa
Tkalnia przy ulicy Grobelnej w Pabianicach, rok 1926.

Metoda miedziowa szybko przegrała z metodą wiskozową, ponieważ była droga. Pierwsze miejsce w ilości produkcji włókien sztucznych zajęła wiskoza. Włókna octanowe także po dziś dzień są produkowane, ale jako włókna droższe od klasycznej wiskozy.

Odsuwając na bok mało udane włókna nitrowe – uznaje się, że wiskoza była pierwszym włókien chemicznym, które z powodzeniem udało się wprowadzić do włókiennictwa na przemysłową skalę. Spełniło się wielowiekowe pragnienie ludzkości w szerokim i tanim dostępie do włókna przypominające szlachetny jedwab naturalny.

Fot. AG WAF / domena publiczna / Wikimedia.org
Tkana rewolucja przemysłowa
Tkalnia w Łodzi przed 1953 r.

Prawie jak jedwab

Międzynarodowy sukces rozpoczął międzynarodową debatę na temat negatywnego wpływu włókien sztucznych na rynek handlu jedwabiem naturalnym. Już w pierwszych latach XX wieku, kiedy produkcja włókien wiskozowych dopiero się rozwijała, a materiały wiskozowe powoli pojawiały się na rynku – przemysł jedwabiu naturalnego zaczął odczuwać negatywne skutki. Podnoszono, że produkcja włókien chemicznych zagraża opłacalności pozyskiwania jedwabiu naturalnego. Ubolewano nad spadkiem cen i zainteresowania naturalnym jedwabiem. Obwiniano nowe włókno o zbyt niską jakość, większą łatwopalność niż jedwabiu naturalnego. Zabraniano określania wiskozy jako sztucznego jedwabiu, co miało wówczas wprowadzać klientów w błąd czy zakupiony towar to wyrów jedwabny czy wiskozowy[23]. Początkowo niskie parametry użytkowe wiskozy – jej obniżona wytrzymałość mechaniczna w stanie mokrym (co nie zostało zniwelowane), pęcznienie włókna oraz jego łatwopalność, nie zagroziła nowemu surowcowi włókienniczemu. Z drugiej strony wiskoza miała swoje mocne strony – doceniano połysk włókna, łatwość barwienia na jaskrawe, żywe barwy i niską cenę. W pierwszej dekadzie XX wieku w Europie ruszyło pięć dużych fabryk włókien chemicznych produkujących włókna różnymi metodami. W 1912 roku na Ziemiach Polskich powołano do życia szóstą w kolejności fabrykę sztucznego jedwabiu – w Tomaszowie Mazowieckim[24].  Po dziś dzień wiskoza uchodzi za najbardziej popularne włókno sztuczne stosowane szczególnie w odzieżownictwie.

Źródło: sygn. 3/1/0/8/1819 / Narodowe Archiwum Cyfrowe /
Tkana rewolucja przemysłowa
Sortownia włókien wiskozowych wytwarzanych w fabryce sztucznego jedwabiu w Tomaszowie Mazowieckim, 1927 rok.

Erę poszukiwań polimerów syntetycznych, czyli takich, w których produktem wyjściowym nie jest tworzywo naturalne, zapoczątkowały udane wdrożenia włókien sztucznych. Celuloid i włókna kolodionowe – w tym szczególnie te uzyskiwane metodą wiskozową rozpoczęły pęd ku nowym substancjom. Tuż przed opracowaniem pierwszych włókien syntetycznych światem zawładnął bakelit – nowe tworzywo sztuczne.

Nie stał się on nowym surowcem do wytwarzania włókien, jak celuloid. Leo Baekeland w 1906 roku opatentował metodę wytwarzania nowej substancji, którą wciąż udoskonalał zgłaszając kolejne patenty.

Od 1909 roku rozpoczęto jej masową produkcję. Bakelit stał się izolatorem do kabli elektrycznych. Formowano z niego najróżniejsze elementy stosowane w elektryce – m.in. gwinty do żarówek. Znalazł zastosowanie także jako obudowa do telefonów. Stosowano go nawet w jubilerstwie i w masowej produkcji przedmiotów codziennego użytku. Jego dużym minusem była bardzo wąska gama kolorystyczna, którą narzucała specyfika formowania tworzywa o odpowiednich parametrach wytrzymałościowych[25].

Fot. Wikipedia
Tkana rewolucja przemysłowa
Widok na fabrykę tkacką w Zielonej Górze z pól winnicy, 1949 r.

Należy wskazać, że wynalezienie substancji chemicznych oraz opracowanie technologii wielkoseryjnego wytwarzania setek ton pierwszych włókien sztucznych oraz innych chemicznych tworzyw – miało niebagatelny wpływ na historię rozwoju nie tylko włókiennictwa. Często wspomina się o innowacyjnej metodzie pracy taśmowej w fabrykach samochodów Forda. Jednakże warto pamiętać, że w tym samym czasie w Europie otwierały się duże fabryki z olbrzymimi parkami produkcyjnymi łączącymi ze sobą ciąg najróżniejszych maszyn pozwalających nie tylko wyprodukować włókna, ale także je uszlachetnić. Nie będzie żadną przesadą stwierdzenie, że między innymi przemysł włókien chemicznych debiutujący na rynku na przełomie XIX i XX wieku przyczynił się do szybkiego rozwoju technologii wielkoseryjnej produkcji.

Powodzenie wiskozy oraz zakres wiedzy osiągnięty w trakcie opracowywania metod jej produkcji, otworzył szereg nowych możliwości do dalszych eksperymentów z chemią polimerów, które u progu drugiej wojny światowej przyniosły pierwsze rodzaje włókien syntetycznych.

Polimery dla wojska

Pierwszym polimerem syntetycznym, który z powodzeniem udało się wprowadzić do przemysłu włókienniczego był poliamid. Opracowany w pierwszej połowie lat trzydziestych XX wieku przez Wallace Carothersa, ujrzał światło dzienne w 1935 roku. Przez kolejne lata trwała praca nad optymalizacją nowego tworzywa. Spośród ponad 100 odmian wyselekcjonowano jedną odmianę poliamidu, który otrzymał nazwę handlową – Nylon[26].

Gdyby nie wybuch II wojny światowej włókno to szybko pojawiło by się na rynku tekstylnym. Potrzeby militarne były ważniejsze, dlatego z poliamidu wytwarzano najróżniejsze materiały wykorzystywane przez wojsko.

Fot. Archiwum Państwowe w Łodzi / CC0 / wikimedia.org
Tkana rewolucja przemysłowa
Fabryka Scheiblera na Księżym Młynie w Łodzi, 1914 r.

Wszakże od maja 1940 roku zaczęto produkować nylonowe, wtedy prawie niezniszczalne, pończochy, ale szybko polimer ten trafił do firm produkujących sprzęt dla wojska. Na pełen  rozkwit komercyjny Nylonu trzeba było czekać do końca lat czterdziestych. Nylon był pierwszym włóknem całkowicie nie pochodzącym od substancji naturalnych, które z powodzeniem zastąpiło jedwab naturalny w wytwarzaniu ekskluzywnych damskich pończoch.

Fot. syg. 3/1/0/15/1058 / Narodowe Archiwum Cyfrowe
Tkana rewolucja przemysłowa
Siostry Mariawitki ręcznie wytwarzają pończochy na małych szydełkarkach, Płock, 1928 rok. Przypuszczalnie siostry wytwarzały delikatne dzianiny jedwabne. Następnie konieczne było zszycie dzianiny (ówczesne pończochy miały szef biegnący z tyłu) oraz uformowanie dolnej części na stopę.

Po sukcesie poliamidu przyszedł czas na serię kolejnych polimerów syntetycznych. Do końca lat pięćdziesiątych wprowadzono poliester, poliuretan i poliakrylonitryl. Dziś te włókna tworzą pierwszoplanowe surowce w wytwarzaniu nie tylko odzieży, ale także innych tekstyliów. Polimery te wchodzą w zbiór potocznie określanych plastików, które masowo wykorzystujemy w produkcji ogromnej ilości przedmiotów.

Fot. syg. 3/40/0/4/243 / Narodowe Archiwum Cyfrowe
Tkana rewolucja przemysłowa
Punkt repasacji (czyli naprawy) pończoch, Polska, 1970 rok. Warto zwrócić uwagę na widniejący na ścianie komunikat: „pończochy przyjmujemy tylko uprane”.

Trzeba być eko

Czasem jest tak, że nowe rozwiązania oparte są na przeciwdziałaniu pewnym negatywnym zjawiskom. Wówczas innowacja może być odwrotnością historycznych standardów, które kiedyś były pożądane, a współcześnie są coraz mniej akceptowalne.

Jednym z takich przykładów jest globalne dążenie do uzyskania nowych syntetycznych polimerów lub modyfikacji już istniejących, w celu nadania nim biodegradowalności. Na tle historii tekstyliów temat ten jest dość młody. Liczy sobie zaledwie ponad sto lat – kiedy to pod koniec XIX wieku opracowano pierwsze włókna sztuczne, które na początku XX wieku z sukcesem wprowadzono do masowej produkcji[27]. Od tego momentu był już tylko krok do opracowania pierwszych polimerów syntetycznych, które zadebiutowały w latach 30. i 40. XX wieku[28]. Masowe używanie wyrobów z polimerów syntetycznych (nazywanych często ogólnie – plastikiem) obecnie zagraża globalnej faunie i florze. Polimery syntetyczne nie są biodegradowalne, ponieważ są tworzywami nie występującymi w naturze.

Nowe polimery o właściwościach biodegradowalnych dopiero wchodzą na rynek. Nadal są jednak droższe niż tradycyjne syntetyki. Poszukując zamienników dla plastiku, powraca się także do tradycyjnych materiałów naturalnych. Proces dopiero się zaczął, czas pokaże w jakim stopniu świat uwolni się od nieekologicznych tworzyw. Powrót do dawnych nawyków, rozwiązań i standardów – trwa.

Tekstylia inteligentne

W drugiej części kultowego filmu „Powrót do przyszłości” z 1989 roku w jednej ze scen ukazano jak rękawy kurtki dopasowują się do proporcji użytkownika. Akcja filmu toczy się w 2015 roku. U schyłku lat osiemdziesiątych XX wieku z dużą dozą optymizmu założono, że w drugiej dekadzie XXI wieku będą już na tyle inteligentne tekstylia, mogące automatycznie zmieniać swoje proporcje dopasowując się wedle potrzeb.

Trailer filmu “Powrót do przyszłości”

Rzeczywiście, tekstylia inteligentne reagujące w określony sposób na czynniki zewnętrzne są już dostępne na rynku. Rozwija się także textronika, czyli dziedzina zajmująca się łączeniem tekstyliów z elektroniką, którą dziś (m.in. dzięki swej miniaturyzacji) możemy aplikować do wyrobów włókienniczych. Nie jest jeszcze jednak tak dobrze, jak zaprezentowano to w filmie. Czas dzieli nas od takich rozwiązań stosowanych masowo w odzieży.

Projektowanie odzieży podlegającej modyfikacji znane jest od co najmniej starożytności, gdzie za pomocą drapowania można było sprawnie modyfikować formę odzieży. W XVIII stuleciu w odzieży damskiej stosowano elementy wymienne, które można było zmieniać (np. bawety dekorujące przody staników sukien) czy odpinane rękawy.

W dziewiętnastym wieku wraz z rozwojem konfekcji, czyli między innymi wyrobów odzieżowych projektowanych i wytwarzanych masowo w wielu egzemplarzach metodami przemysłowymi lub półprzemysłowymi, wprowadzano innowacyjne modele podlegające transformacji w określonym zakresie. Przykładowo na rynku pojawiały się płaszcze damskie, których konstrukcja pozwalała na dodawanie lub odejmowanie poszczególnych elementów
w celu zmiany formy. Uzyskiwano w ten sposób różne warianty bazowego modelu.

Fot. Autor ieznany / CC BY-SA 3.0 / Wikimedia.org
Tkana rewolucja przemysłowa
Fabryka Tkacka w mieście Užice (cyr. Ужице) w Serbii, 1932 roku.

JEDNA OŚ CZASU

Patrząc wstecz na historię techniki łatwo można dostrzec, że wytwarzanie tekstyliów stanowiło źródło wielu rozwiązań skutkujących rozwojem światowej technologii. Tkactwo, dziewiarstwo, przemysł odzieżowy, pozyskiwanie włókien naturalnych oraz chemiczne polimery włóknotwórcze – to w tych sektorach w dalszej i bliższej nam historii dochodziło do odkryć, wynalazków i rozwiązań, z których dziś korzystamy. Niektóre z nich powinny odejść w przeszłość lub zostać poddane rewolucyjnym przemianom aby wpisać się we współczesne trendy ekologii. Inne stanowią nadal grunt do wzrostu nowych technologii na miarę XXI wieku. Jedno jest pewne – bez dokonań mających miejsce w historii techniki ludzkość nie byłaby w tym samym miejscu co dziś.

Bibliografia:

1. Głowacki Jan, Narzędzia i maszyny włókiennicze w zbiorach Centralnego Muzeum Włókiennictwa w Łodzi, 2002.
2. Gruszecki Henryk, Podręcznik do nauki tkactwa, Lwów 1906.
3. Harris Jennifer – edited, 5000 years of textiles, The British Museum Press, 2010.
4. Faryś Przemysław Krystian, Konfekcja damska 1800 – 1914. Produkcja – wzornictwo – handel, Wydawnictwo WFW, Warszawa 2019
5. Faryś Przemysław Krystian, Jedwabne tkaniny odzieżowe 1700-1800. Produkcja – wzornictwo – handel, Wydawnictwo Naukowe FNCE, Poznań 2021.
6. Jeziorny Andrzej, Lipp – Symonowicz Barbara, Nauka o włóknie – laboratorium, Politechnika Łódzka, 1980.
7. Kopczyński Michał, Ludzie i technika. Szkice z dziejów cywilizacji przemysłowej, Oficyna Wydawnicza Mówią Wieki, Warszawa 2009.
8. Szosland Janusz, Podstawy budowy i technologii tkanin, Warszawa 1979.
9. Tassinari Bernard, La soie a Lyon. De la Grande Fabrique aux textiles du XXIe siecle, Editions Lyonnaises d‛Art et d‛Histore, Lyon 2005.
10. Thornton Peter, Baroque and Rococo Silks, Faber & Faber, 1965.
11. Turnau Irena, Moda i technika włókiennicza w Europie od XVI do XVIII wieku, Instytut Historii Kultury Materialnej PAN, Ossolineum, Wrocław 1984.
12. Turnau Irena, Historia dziewiarstwa europejskiego do początku XIX wieku, Ossolineum, Wrocław 1979.

W najnowszym wydaniu kwartalnika “Spotkania z Zabytkami”, który dostępny będzie na rynku od początku kwietnia, rozmowa z kolekcjonerem kilimów, dr. hab. Piotrem Kordubą, prof. UAM, i kuratorem wystawy o fenomenie polskiego kilimu w Centralnym Muzeum Włókiennictwa w Łodzi.

Przemysław Krystian Faryś


[1] Głowacki Jan, Narzędzia i maszyny włókiennicze w zbiorach Centralnego Muzeum Włókiennictwa w Łodzi, 2002, brak stron w opracowaniu – tekst pomiędzy rys. nr 19 i 20.

[2] Kuchar Maciej, Identyfikacja procesu wibracyjnego zagęszczania wątku w technologii tkackiej, Wydawnictwo Politechniki Łódzkiej, 2018, s. 11-12, https://wydawnictwo.p.lodz.pl/katalog/identyfikacja-procesu-wibracyjnego-zageszczania-watku-w-technologii-tkackiej, [dostęp: 11.09.2023]

[3] Głowacki Jan, Narzędzia i maszyny włókiennicze w zbiorach Centralnego Muzeum Włókiennictwa w Łodzi, 2002.

[4] Turnau Irena, Historia dziewiarstwa europejskiego do początku XIX wieku, Ossolineum, Wrocław 1979, s. 60-133.

[5] Turnau Irena, Historia dziewiarstwa europejskiego do początku XIX wieku, Ossolineum, Wrocław 1979, s. 60-133.

[6] https://www.historyofinformation.com/detail.php?id=4727, [dostęp: 12.09.2023]

[7]https://collection.sciencemuseumgroup.org.uk/objects/co44927/model-of-falcons-loom-looms, [dostęp: 12.09.2023]

[8] Tassinari Bernerd, La soie a Lyon. De la Grande Fabrique aux textiles du XXI siecle, Lyon, 2005, s. 69-79.

[9] Faryś Przemysław Krystian, Jedwabne tkaniny odzieżowe 1700-1800. Produkcja-wzornictwo-handel, wydawnictwo naukowe FNCE, Poznań 2021, s. 58-59.

[10] Kopczyński Michał, Ludzie i technika. Szkice z dziejów cywilizacji przemysłowej, wydawnictwo Mówią Wieki, Warszawa 2009, s. 103-106.

[11] Kopczyński Michał, Ludzie i technika. Szkice z dziejów cywilizacji przemysłowej, wydawnictwo Mówią Wieki, Warszawa 2009, s. 99-112.

[12] Kopczyński Michał, Ludzie i technika. Szkice z dziejów cywilizacji przemysłowej, wydawnictwo Mówią Wieki, Warszawa 2009, s. 103.

[13] Kopczyński Michał, Ludzie i technika. Szkice z dziejów cywilizacji przemysłowej, wydawnictwo Mówią Wieki, Warszawa 2009, s. 103.

[14] Faryś Przemysław Krystian, Jedwabne tkaniny odzieżowe 1700-1800. Produkcja-wzornictwo-handel, wydawnictwo naukowe FNCE, Poznań 2021, s. 58-59.

[15] https://thesilkmuseum.com/education/history-of-silk/#, [dostęp: 18.09.2023].

[16] Faryś Przemysław Krystian, Konfekcja damska 1800 – 1914. Produkcja – wzornictwo – handel, Wydawnictwo WFW, Warszawa 2019, s. 41-45.

[17] Faryś Przemysław Krystian, Konfekcja damska 1800 – 1914. Produkcja – wzornictwo – handel, Wydawnictwo WFW, Warszawa 2019, s. 41-45.

[18] https://plasticshof.org/members/john-wesley-hyatt/, [dostęp: 18.09.2023]

[19] https://www.acs.org/education/whatischemistry/landmarks/bakelite.html, [dostęp: 18.09.2023]

[20]https://books.google.pl/books?id=MUq3EAAAQBAJ&pg=PA31&lpg=PA31&dq=Georges+Audemars+nitrocellulose&source=bl&ots=WcdBGKIJUl&sig=ACfU3U2SJs6w2mCacXxpqdytqeKSIJsz1A&hl=pl&sa=X&ved=2ahUKEwiKooa1gLeBAxX2BxAIHfNsBx84ChDoAXoECAIQAw#v=onepage&q=Georges%20Audemars%20nitrocellulose&f=false, [dostęp: 18.09.2023]

[21] Skoracki Jerzy, Początki produkcji włókien chemicznych w Polsce, Chemik, 12/2011, tom 65, s. 1307-1318.

[22] Faryś Przemysław Krystian, Konfekcja damska 1800 – 1914. Produkcja – wzornictwo – handel, Wydawnictwo WFW, Warszawa 2019, s. 41-45.

[23] https://www.acs.org/education/whatischemistry/landmarks/bakelite.html, [dostęp: 18.09.2023]

[24] Skoracki Jerzy, Początki produkcji włókien chemicznych w Polsce, Chemik, 12/2011, tom 65, s. 1307-1318.

[25] Skoracki Jerzy, Początki produkcji włókien chemicznych w Polsce, Chemik, 12/2011, tom 65, s. 1307-1318.

[26] https://www.dupont.com/about/our-history.html, [dostęp: 18.09.2023]

[27] Faryś Przemysław Krystian, Ubiór kobiecy i jego tajemnice 1780-1930. Styl-rzemiosło-produkt, Wydawnictwo DiG, Warszawa, 2014, s. 78-79.

[28] https://sciencehistory.org/education/classroom-activities/role-playing-games/case-of-plastics/history-and-future-of-plastics/, [dostęp: 14.09.2023]

Popularne