李伯重:《水转大纺车》 第7页共10页 棉纺的水转大纺车也随之销声匿迹,似乎是很合乎逻辑的。 但是我们应当看到,在明清的工艺技术条件下,水转大纺车的上述缺陷是可以克服的。例如,在传 动机构方面,工业革命期间的英国麻纺机的传动机构,也仅是传动皮带之外再加上一个螺旋调节装置, 使操作工人能够根据需要拉紧或放松皮带,达到皮带运动的规则化。同时,在转动轴与纱锭之间,用齿 轮传动装置取代另外一条传动皮带,即可使得纱锭运转匀速,保证纺出的纱粗细松紧均一,不易断头。 大纺车没有牵伸机构,因此不适于纺棉(特别是纤维短、拉力小的亚洲棉),这是客观的事实。但是, 对大纺车加以改进使之适于纺棉,在当时的技术条件下井未存在着不可克服的障碍。事实上,哈格里夫 斯发明的“珍妮”纺纱机上的牵伸机构,不过就是安放了两根可前后滑动的木杆,并用一个木托架代替 执棉条的那只手而已。纺纱时,纺工用手托住木托架,使之来回行动,另一只原来就摇纺车转动曲柄的 手,仍然摇动曲柄使纱锭转动,这时棉条从两根木杆中间穿过绕到锭上,由于木杆的移动,棉条在受到 拧绞的同时得到拉伸,从而解决了纺棉纱的关键技术问题。阿克莱的纺纱机用4对由1个轮子推动、但 速度不同的滚筒代替了木杆,使得拉伸工作更为规范化。这些改进在工艺上并不困难,其所需的工艺技 术知识,也“并来超过元代中国人的技巧之所及”32。事实确实如此。到了清代,创造出了利用张力和捻 度控制牵伸的纺纱用大纺车(即多锭纺纱车),一直沿用到20世纪中期。这种大纺车不仅设有罗拉作为 牵伸机构,而且增加了加压装置以调节棉纱的粗细,同时在纺纱的方法上也与过去传统的方法有相当的 不同3。经过这些改进,大纺车完全可以胜任棉纺工作。 此外,在水力动力机(水轮)方面,王祯《农书》中的水转大纺车也还有需要改进之处。但是正如 伊懋可所说,“对于一个早在宋代就已制造出双动活塞投掷机( double- acting piston flame thrower)的民族 来说,这应非不可克服的困难”。唯一的问题仅在于没有人去进行这些方面的改进工作 三、同种发明,两样后果 元代中国水转大纺车和阿克莱水力纺纱机的出现,无论两者之间是否有直接的渊源,它们都是世界 科技发明史上的重大事件。但是这两个伟大发明所引起的后果,却形成鲜明对照 过去学者们(包括我本人在内)都认为水转大纺车在元代以后即销声匿迹,并对此感到大惑不解。 但是这个看法是有缺陷的。从陈维稷、徐新吾的研究来看,虽然王祯《农书》中的那种水转大纺车在元 代以后确实未再见使用,但是其他形式的、以人力驱动的大纺车却并未消失,在中国的一些地方直到清 代后期仍然在使用。 在丝织业中,使用大纺车对蚕丝等进行加捻及合线,从自元代一直沿袭使用了下来。从晚清卫杰所 著《蚕桑萃编》所记载的江浙、四川等地的丝大纺车的图文来看,清代的丝大纺车在结构上比元代有相 当大的改进。这些改进包括:首先,车架由长方形体变为梯形体,上狭下阔,因而稳定性更好。其次, 锭子的排列由单面变为双面,使得锭子数量随之大大增加。因此元代的大纺车,每台仅有纺锭32枚,明 清时则增至50-56枚。再次,明清时的丝大纺车,上面加上了给湿定形装置(江浙水纺车上是竹壳水槽, 32前引伊懋可:《 The Pattern of chinese past》,第198-199页。 3前引陈维稷主编:《中国纺织科学技术史》,第196页 34前引伊懋可:《 The Pattern of Chinese past》,第198-199页李伯重：《水转大纺车》 第 7 页 共 10页 棉纺的水转大纺车也随之销声匿迹，似乎是很合乎逻辑的。 但是我们应当看到，在明清的工艺技术条件下，水转大纺车的上述缺陷是可以克服的。例如，在传 动机构方面，工业革命期间的英国麻纺机的传动机构，也仅是传动皮带之外再加上一个螺旋调节装置， 使操作工人能够根据需要拉紧或放松皮带，达到皮带运动的规则化。同时，在转动轴与纱锭之间，用齿 轮传动装置取代另外一条传动皮带，即可使得纱锭运转匀速，保证纺出的纱粗细松紧均一，不易断头。 大纺车没有牵伸机构，因此不适于纺棉（特别是纤维短、拉力小的亚洲棉），这是客观的事实。但是， 对大纺车加以改进使之适于纺棉，在当时的技术条件下井未存在着不可克服的障碍。事实上，哈格里夫 斯发明的“珍妮”纺纱机上的牵伸机构，不过就是安放了两根可前后滑动的木杆，并用一个木托架代替 执棉条的那只手而已。纺纱时，纺工用手托住木托架，使之来回行动，另一只原来就摇纺车转动曲柄的 手，仍然摇动曲柄使纱锭转动，这时棉条从两根木杆中间穿过绕到锭上，由于木杆的移动，棉条在受到 拧绞的同时得到拉伸，从而解决了纺棉纱的关键技术问题。阿克莱的纺纱机用 4 对由 1 个轮子推动、但 速度不同的滚筒代替了木杆，使得拉伸工作更为规范化。这些改进在工艺上并不困难，其所需的工艺技 术知识，也“并来超过元代中国人的技巧之所及”32。事实确实如此。到了清代，创造出了利用张力和捻 度控制牵伸的纺纱用大纺车（即多锭纺纱车），一直沿用到 20 世纪中期。这种大纺车不仅设有罗拉作为 牵伸机构，而且增加了加压装置以调节棉纱的粗细，同时在纺纱的方法上也与过去传统的方法有相当的 不同33。经过这些改进，大纺车完全可以胜任棉纺工作。 此外，在水力动力机（水轮）方面，王祯《农书》中的水转大纺车也还有需要改进之处。但是正如 伊懋可所说，“对于一个早在宋代就已制造出双动活塞投掷机（double-acting piston flame thrower）的民族 来说，这应非不可克服的困难”。唯一的问题仅在于没有人去进行这些方面的改进工作34。 三、同种发明，两样后果 元代中国水转大纺车和阿克莱水力纺纱机的出现，无论两者之间是否有直接的渊源，它们都是世界 科技发明史上的重大事件。但是这两个伟大发明所引起的后果，却形成鲜明对照。 过去学者们（包括我本人在内）都认为水转大纺车在元代以后即销声匿迹，并对此感到大惑不解。 但是这个看法是有缺陷的。从陈维稷、徐新吾的研究来看，虽然王祯《农书》中的那种水转大纺车在元 代以后确实未再见使用，但是其他形式的、以人力驱动的大纺车却并未消失，在中国的一些地方直到清 代后期仍然在使用。 在丝织业中，使用大纺车对蚕丝等进行加捻及合线，从自元代一直沿袭使用了下来。从晚清卫杰所 著《蚕桑萃编》所记载的江浙、四川等地的丝大纺车的图文来看，清代的丝大纺车在结构上比元代有相 当大的改进。这些改进包括：首先，车架由长方形体变为梯形体，上狭下阔，因而稳定性更好。其次， 锭子的排列由单面变为双面，使得锭子数量随之大大增加。因此元代的大纺车，每台仅有纺锭 32 枚，明 清时则增至 50-56 枚。再次，明清时的丝大纺车，上面加上了给湿定形装置（江浙水纺车上是竹壳水槽， 32 前引伊懋可：《The Pattern of Chinese Past》，第 198-199 页。 33 前引陈维稷主编：《中国纺织科学技术史》，第 196 页。 34 前引伊懋可：《The Pattern of Chinese Past》，第 198-199 页