الثورة الصناعية
التطورات التقنية الهامة > صناعة المنسوجات > اختراع آلات النسيج

ضاعفت البكرة الطائرة الحاصلة على براءة اختراع سنة 1733 من جون كاي مع عدد من التحسينات اللاحقة، ومنها تحسين مهم في 1747 من إنتاج النسيج، مما أدى إلى تفاقم عدم التوازن بين الغزل والنسيج. فقد استخدمت البكرة على نطاق واسع حول لانكشاير بعد 1760 عندما اخترع روبرت كاي ابن جون صندوق الإسقاط مما سهل تغيير ألوان الخيوط.
حصل لويس بول على براءة اختراع لإطار غزل الأسطوانة ونظام البكرة والنشرة لسحب الصوف بسماكة أكثر تساويًا. وساعده في تطوير تلك التقنية جون وايت من برمنغهام. حيث افتتحا مصنعًا في برمنغهام استخدمت آلة الدرفلة الجديدة التي تدار بحمار. وفي 1743 تم افتتاح مصنع في نورثهامبتون به 50 مغزل على كل من آلات بول ويات الخمسة. استمر هذا العمل حتى حوالي 1764. واخترع كلا من لويس بول ودانيال بورن على اختراع لآلات الندافة في 1748. استنادًا إلى مجموعتين من البكرات التي تتحرك بسرعات مختلفة، تم استخدامها لاحقًا في أول مصنع لغزل القطن. قام ريتشارد أركرايت لاحقا بتطوير اختراع لويس وتحسينه في بالطاقة المائية وصموئيل كرومبتون في مغزله الجديد.
في عام 1764 في قرية ستانهيل لانكشاير اخترع جيمس هارجريفز مغزل جيني، وحصل على براءة اختراعه في 1770. وكان أول إطار عملي للغزل بمغازل متعددة. عمل مغزل جيني بطريقة مماثلة لعجلة المغزل، عن طريق تثبيت الألياف أولاً ثم سحبها للخارج ثم ليَها. كانت آلة بسيطة ذات إطار خشبي تكلفتها حوالي 6 جنيهات إسترلينية فقط لنموذج مكون من 40 عمود دوران في 1792، وكانت تستخدم بشكل أساسي بواسطة مغزلين بسيطين. أنتج الجيني خيوطًا ملتوية قليلاً مناسبة فقط للحمة وليس الالتواء.
قام ريتشارد أركرايت بتطوير إطار الغزل أو الإطار المائي الذي قام مع شريكين بتسجيل براءة اختراعه سنة 1769. وكان التصميم يعتمد جزئيًا على آلة الغزل التي تم بناؤها لتوماس هاي بواسطة صانع الساعات جون كاي الذي عينه أركرايت. لكل مغزل يستخدم الإطار المائي سلسلة من أربعة أزواج من البكرات، كل منها يعمل بسرعة دوران أعلى على التوالي لسحب الألياف والتي تم لفها بعد ذلك بواسطة المغزل. وكان تباعد الأسطوانة أطول قليلاً من طول الألياف. عمل أول مصنع استخدم إطار الغزل بطاقة الحصان. استخدم أركرايت وشركاؤه الطاقة المائية في مصنعهم في كرومفورد ديربيشاير سنة 1771 وأعطوا الاختراع اسمه.
قدم صموئيل كرومبتون اختراعه المسمى مغزل البغل في 1779. وتدل البغل إلى الهجين لأنه كان مزيجًا من مغزلي جيني والإطار المائي، بحيث تكون المغازل على عربة تمر بتسلسل تشغيلي تتوقف خلاله البكرات أثناء حركة العربة بعيدًا عن بكرة السحب لإنهاء سحب الألياف، مع بدء دوران المغازل. كان مغزل البغل قادراً على إنتاج خيوط أنعم من الغزل اليدوي وبتكلفة أقل. وخيوطها المغزولة ذات قوة مناسبة لاستخدامها سداة طولية، وسمح ذلك بريطانيا بأن تنتج خيوط ذات قدرة تنافسية عالية وبكميات كبيرة.
وإدراكًا منه أن اختراع أركرايت سيزيد بشكل كبير من المعروض من القطن المغزول وأيضا إلى نقص في النساجين، طور إدموند كارترايت نولًا رأسيًا آليًا حصل على براءة اختراعه سنة 1785. في عام 1776 حصل على براءة اختراع نول يشغله شخصين، وكان أكثر تقليدية. بنى كارترايت مصنعين. الأول احترق والثاني خربه عماله. وتصميم نول كارترايت به العديد من العيوب، أخطرها هو تكسر الخيط. سجل صمويل هوروكس براءة اختراع نول ناجح إلى حد ما في 1813. ثم أتى ريتشارد روبرتس فحسن نول هوروك سنة 1822. وانتج منها أعداد كبيرة.
ازدياد الطلب على القطن أعطى فرصة للمزارعين في جنوب الولايات المتحدة، الذين اعتقدوا أن قطن المرتفعات سيكون محصولًا مربحًا إذا تم العثور على طريقة أفضل لإزالة البذور. استجاب إيلي ويتني للتحدي باختراع محلج القطن الرخيص. يمكن للرجل الذي يستخدم محلج القطن أن يزيل البذور من قطن المرتفعات في يوم واحد أكثر بكثير مما كان يفعله سابقًا. ويعمل بمعدل رطل واحد من القطن يوميًا، وهو عمل شهرين للمرأة.
استفاد رواد الأعمال من هذه التطورات، وأشهرهم ريتشارد أركرايت. يُنسب إليه قائمة الاختراعات وإن طور اختراعاته أشخاص غيره مثل توماس هاي وجون كاي؛ قام أركرايت بدعم المخترعين، وحصل على براءات اختراع للأفكار، ومول المبادرات وقام بحماية الآلات. أنشأ مصنع القطن الذي جمع عمليات الإنتاج كلها في سقف واحد، وطور استخدام الطاقة - قوة الحصان أولاً ثم بالطاقة المائية - مما جعل صناعة القطن صناعة ميكانيكية. زاد المخترعون الآخرون من كفاءة الخطوات الفردية للغزل (التمشيط واللف والغزل والدرفلة) بحيث زاد المعروض من أنواع الخيوط بشكل كبير، كل ذلك كان قبل استخدام قوة البخار لتشغيل آلات النسيج بفترة طويلة. اكتسبت مانشستر لقب مدينة القطن في أوائل القرن التاسع عشر بسبب انتشار مصانع النسيج فيها.
على الرغم من أن الميكنة قللت بشكل كبير من تكلفة القماش القطني، إلا أنه لا يزال حتى منتصف القرن التاسع عشر غير قادر على مساواة جودة القماش الهندي المنسوج يدويًا، ويرجع ذلك جزئيًا إلى صفاء الخيط بفضل نوع القطن المستخدم في الهند، والتي أنتجت أنواع عديدة من الخيوط. ومع ذلك فإن الإنتاجية العالية لصناعة المنسوجات البريطانية سمحت للدرجات الخشنة من القماش البريطاني أن يباع بسعر أبخس من الأقمشة المغزولة يدويًا في الهند ذات الأجور المنخفضة، مما أدى في النهاية إلى تدمير تلك الصناعة في الهند.