Археологи при раскопках древнеегипетских гробниц, построенных примерно 5 тыс. лет назад, обнаружили в них кусочки тканей из льна. Причем пряжа была такой тонкой, что нить длиной 240 м весила всего 1 г! Конечно, из такой ткани шили лишь одежду фараонов. Ткани из хлопка впервые стали делать в Индии. Древние греки увидели их во время походов Александра Македонского. В самой Греции делали ткани из шерсти и льна. В IV— V вв. в Европу с Востока привозили красивые шелковые ткани. Ценились они очень высоко (1111 фунт ткани стоил 1 фунт золота!).
В наши дни наряду с тканями из льна, шерсти, хлопка, шелка появилось множество новых. Их нам дала химия (см. Волокна натуральные и химические).
Ткань, сошедшая с ткацкого станка, называется суровой. Если ее опустить в отбеливатель — получается беленая ткань, покрасить в один цвет — гладкокрашеная, нанести какой-нибудь рисунок — набивная. Можно сделать ворс из петелек или кончиков нитей, вот вам и ворсовая (махровая) ткань. Существует множество разновидностей тканей. Они используются не только в быту, но и в технике. Как же получается ткань?
Полагают, что искусство ткачества развилось в древности из плетения. И до наших дней сохранился изобретенный еще в то время принцип образования ткани — переплетение идущих параллельно вдоль ткани нитей (они были названы основой) с поперечной нитью (утком). Уточной нитью, намотанной на палочку с заостренными концами, ткач вручную переплетал нити основы одну за другой. Этот процесс с течением времени стал называться протыканием нитей, а отсюда уже и пошло «тыкать», «ткать». Такой станок и поныне применяется у некоторых народов для изготовления ковров.
В рабовладельческую эпоху научились образовывать пространство в виде ромба между четными и нечетными нитями основы (т. е. создавать зев). В это пространство и прокладывалась уточная нить, сматывавшаяся со шпули, находящейся в челноке — рабочем органе ткацкого станка. Зев образовывался различными приспособлениями, одно из которых применяют и на современных ткацких станках. Устройство представляет собой рамку, называемую ремизкой, к планкам которой прикреплены проволочки с петлей посередине — глазком. При работе станка рамки поочередно поднимаются и опускаются, а так как через каждую петельку продето по одной нити основы, то они тоже поднимаются и опускаются, и в образовавшийся зев с помощью челнока вводится нить утка.
В конце XVIII в. англичанин Э. Картрайт получил патент на механический ткацкий станок, который освобождал ткача от ручных операций: прокладки челнока, подъема ремизок, продвижения уточной нити, подачи основы.
В дальнейшем конструкторы направляли усилия в основном на превращение механического станка в автоматический. Были созданы механизмы, которые без остановки станка, на ходу заменяют пустые шпули в челноке полными, приспособления, автоматически останавливающие станок при обрыве нити.
Если рассмотреть поверхность ткани с лицевой стороны в лупу, то видно, как нити основы переплетаются с нитями утка. Поскольку нити основы идут параллельно друг другу вдоль всего куска ткани, то, прежде чем они поступят на ткацкий станок, необходимо уложить их рядами. Для этого нити наматывают параллельно на один большой валик — навой. При этом они должны быть сильно натянуты, чтобы в процессе ткачества получалось плотное переплетение с нитями утка. В то же время они должны свободно раздвигаться всякий раз, когда челнок с уточной нитью пролетает между ними. Для увеличения прочности нити основы пропитывают специальным клеящим раствором — шлихтой.
Все операции, выполняемые с основными нитями до того, как они поступят на ткацкий станок, производят на мотальных, сновальных и шлихтовальных машинах.
Уточную пряжу также перематывают и иногда увлажняют или обрабатывают эмульсией, чтобы сделать ее более упругой и гладкой.
Подготовленные нити основы и утка подают на ткацкий станок, где они превращаются в ткань точно так же, как и на описанном уже ручном станке. Мы не упомянули еще бердо — металлический гребень, вставленный в качающуюся раму (батан). Бёрдо продвигает нить утка к проложенным ранее нитям (опушке ткани). Готовая ткань наматывается на товарный валик.
А что заставляет челнок «летать» между нитями основы? Его то справа, то слева бьют специальные деревянные погонялки. Сила удара должна быть такой, чтобы челнок пролетел от одного конца станка до другого и не застрял на полдороге. На другом конце он должен остановиться под действием силы трения о челночную коробку, в которую влетает. Предельная частота перемещений челнока, соответствующая 200—220 ударам в 1 мин, была достигнута еще в середине XIX в. и до наших дней не увеличилась. Одна из причин, по которой ее нельзя увеличивать, — шум. Изобретатели, пытаясь увеличить скорость движения челнока, использовали, например, электромагниты. Но потом возникла идея: а что, если не увеличивать скорость одного-единственного челнока, а использовать для повышения производительности ткацких станков много челноков сразу?
В таком многочелночном станке непрерывного действия множество маленьких челноков неспешно движутся один за другим между нитями основы и прокладывают каждый свою уточную нить. Производительность труда на таких станках намного выше, а грохот, который возникает при скоростной работе челнока, исчезает. Возможно, скоро такие станки найдут широкое применение в промышленности.
А почему обязательно челнок должен прокладывать уточную нить? Оказалось, что его можно заменить, например, капелькой воды, тянущей за собой нить; струей сжатого воздуха; прокладчиком утка (небольшой пластинкой, которая зажимает кончик нити). Во всех этих бесчелночных ткацких станках уточная нить сматывается не со шпули, которую несет челнок, а с неподвижной бобины, которая находится на станине станка. Бобину не надо так часто менять, как шпулю в челноке. Наибольшее распространение сегодня получили пневморапирные станки. Нить утка прокладывают в них две рапиры — тонкие металлические трубки, по одной из которых нагнетаемый воздух проталкивает нить, а из другой воздух отсасывается. При этом он увлекает за собой кончик нити, «переданный» ему другой рапирой. При работе станка слышно ровное негромкое гудение. И с непривычной быстротой движется рулон основы, превращаясь в ткань. Шум снизился вдвое, а производительность труда возросла в 1,5 раза.