第九讲 纺织机

1.从飞梭到骡机

蒸汽机的发明和改进固然受到科学革命的影响，但更多还是歪打正着的间接影响，工业革命更直接的背景其实还是当时殖民主义的经济环境，

随着新航路和新大陆的发现，殖民时代拉开帷幕，欧洲列强开始了血腥的“三角贸易”（图9.1）。欧洲人从非洲购买黑奴，运到美洲开辟矿场和种植园，出产金银和各种农作物。当然，东印度公司之类继续在东亚打开市场。远洋贸易和遍布全球的殖民地为欧洲人打开了全球市场，各种商品多多益善，不愁没有销路。

矿产、香料和各种农作物都可以向殖民地购买，那么欧洲本土输出什么商品呢？就英国而言，羊毛和纺织品是主要的出口品。

伴随着对羊毛的不断扩大的需求，再加上农产品的进口和农业技术的进步，从15世纪开始，英国的地主们（后来是资本家们）开始巧取豪夺，从农民手中圈占土地，把农田改为牧羊场，这就是所谓的“圈地运动”，或者莫尔在《乌托邦》中所说的“羊吃人”。

圈地运动推动了城市化和城市手工业的兴起，当然也推动了羊毛和纺织品的产量。

上面讲到，城市化造成的燃料紧缺促进了对煤矿的需求，带动了蒸汽机的普及。另一方面，纺织业的兴起则构成了工业革命的第二条主线。

所谓“纺织”，主要包含两个步骤，“纺”和“织”，先要把羊毛或棉花纺成纱线，然后再织成布。

纺织业的第一项技术革新来自织布机，1733年，约翰·凯伊发明了“飞梭”（图9.2）。

传统织布机靠纺织工用手移动梭子，凯伊把梭子置入滑槽，用手柄牵动引绳，让梭子左右穿梭。这一设计一方面大大提升了织布的速度，另一方面让布匹的尺寸能够摆脱手臂长短的限制。

织布机的效率提升了，但纺纱还没有跟上，所以总的纺织速度并没有显著提升，织布的工作时间缩短了，但纱线还是这么多，必然就导致织布工织完布之后无所事事。精明的工坊主当然就要解雇一部分织布工人。

于是，发明飞梭的凯伊被认为是抢了织布工的饭碗，而饱受怨恨，甚至遭到失业工人的暴力袭击。

无论如何，飞梭还是流行开来了，对纺纱步骤的改良也就成了下一个攻克方向。1738年，保罗发明的兰开夏织机（图9.3）取得了专利。他让纱线两个转速不同辊筒，从而拉伸纱线，取代了人工的牵拉搓捻过程。因此有可能利用牲畜或水力来驱动辊筒旋转，从而节省人力。不过保罗投产后因机器制造工艺不佳，最终破产。

到1765年，阿克莱特在保罗的基础上改进，发明了水力纺纱机（water frame），并在1771年与合伙人一道开办了世界上第一座水力纺织工厂（图9.4）

另一方面，也是1765年前后，詹姆斯·哈格里夫斯发明了著名的“珍妮机”（图9.5），以往纺纱只是一台机器带动一个纱锭，哈格里夫斯把纱锭并排竖置，使得一个纺轮带动多个纱锭（最初8个，之后可以是几十个上百个）。

珍妮机并没有利用水力，依旧是工人手动操作，但通过一带多的设计，让效率成倍提升。

哈格里夫斯起初没有为他的发明申请专利，而是偷偷自己大量纺织，由于产量极大，终于引起同行注意，被人闯入家门破坏机器，不得已在1768年逃离家乡，到1770年终于申请了专利。

相传“珍妮”是哈格里夫斯女儿的名字，不过根据教会记录，他的女儿或妻子中没有一个叫珍妮的，也有人说珍妮（jenny）其实就是引擎（engine）倒过来读的昵称。

最后在工业时代大行其道的，是克隆普顿在1779年发明的“骡机”。所谓“骡机”，就是驴马杂交的意思，克隆普顿把珍妮机和水力纺织机结合在一起，让水力带动纱锭群。

一架典型的骡机长度可达150英尺（46米），运转起来前后移动5英尺（1.5米），每分钟移动4轮，同时带动1320个纱锭。只需要由一个看护者和两个男孩操作（图9.6）。

这种骡机工厂成为工业时代的标准配置，直至20世纪初一直都是纺织厂的主流装备，只是动力源从水力变为蒸汽机，最后变为电力。

2.纺织机底下的阴影

早前我们讲到农业革命对人类个体而言未必是一件美事，农业革命之初，农民的生活往往更加苦难。但农业革命离我们太过遥远，也没有文字记录，但关于工业革命的过程，我们了解得更多，我们有机会更切近地考察这种伴随着技术革命而来的苦难。

上面讲到的骡机工厂，一间厂房就只要1个看护者和2个男孩负责，这表面上看起来是机械极大地节省了人类劳力，但仔细琢磨，被节省的当事人可未必感到欢欣鼓舞。

一方面，所谓节省就直接体现为失业，工厂主可以用先进的机械替换掉熟练工人。而熟练工人操练多年的经验和手感在新机器面前一无是处，工厂主与其雇佣心存骄傲的熟练工，还不如雇佣廉价而听话的小孩子。

因此，虽然无数新工厂的建立需求越来越多的工人，但结构性的失业问题始终存在，由于技术日新月异，对旧技术的熟练很快就会过时，用新技术取代旧技术的同时，也总是伴随着新工人替换老工人。

所以说，整个工业革命的进程都伴随着勒德分子（Luddite）的抵抗（图9.7），从飞梭开始，新技术的发明者经常遭到工人的憎恨，许多人以为砸毁了省力的机器，失业者就有可能重新被雇佣，但结果当然是事与愿违。

失业者心怀憎恨，雇佣工的日子也并不好过。随着工厂的机械化、自动化不断深入，工人的工作也越来越像机械，工人不需要精益求精、仔细雕琢，只需要按照既定的要求机械性地重复动作即可。同时，新式的工厂改变了工作的环境，工人不再是在自己家中或者人来人往的工坊中工作，而是到与世隔绝的车间中劳作。对家庭主妇们而言织毛衣可以是一个打发时间的休闲活动或者聚众聊天的社交活动，但对于纺织女工而言，她们的工作完全没有一点乐趣可言，只是一种为了拿到薪水而不得不忍受的折磨。

难怪技术史家芒福德在讨论工业革命为何由英国发起时，提到了以下这个理由：因为英国长期处于欧洲文明的边缘，相对更加野蛮，这种野蛮主义氛围使得英国更能够容忍工业革命之初的阴暗，芒福德说道：“这些新兴的工业城镇没有哪怕一点文明的历史，除了无尽的劳作之外没有其他出路。工作重复而单调，环境肮脏，生活空虚，这里的生活可以说是野蛮、原始到极点。与历史的决裂完全而彻底。”

童工的泛滥最直白地彰显了新工业的野蛮面相。骡机只需要小孩就可以操作。男孩或女儿一般在4岁就开始了工作，在骡机工厂中担任“清道夫”（图9.6右下角），负责在开动着的纺织机底下钻进钻出，清理灰尘和碎渣。机器不会因为清扫而停下来，因此事故频出，受伤的小孩可能终身残废或者直接死亡。到8岁时，身体长大了，不再胜任清道夫的工作，就开始做小操作员，从8岁做到15岁，每天工作14-16个小时，再之后有可能成为更高阶的操作员，或者干脆被解雇。

1788年英国143家水力纺织厂中有2/3是儿童。一份对1818-1819年间曼彻斯特和斯托克波特棉纺工厂的调查显示，有一半（49.9%）的工人是从10岁之前就开始工作的，而从18岁之后才开始工作的工人仅有一成（11.9%）。为保护儿童，1802年颁布法案规定贫困的儿童每天工作不能超过12小时。经过反复的斗争和不断加强的立法，到了1835年，英国未成年工人的比例终于降到43%。

一位当代研究者评论说：“工业革命的意义，无论怎么描述都不过分……工业革命之前的人类，竭尽全力与自然界保持一种脆弱的平衡状态。绝大部分人都在饥饿、疾病和衰老的威胁下，勉强地苟活在世界上……在新世界里，人们摆脱了饥饿和物资短缺的困扰。”这是今天流行的看法，但是需要注意的是这未必是当时的主流。当时的工人和有识之士（以马克思为代表）发起了一次次的批判和抗议。

当我们今天享受着温饱和丰裕的时候，不能仅仅把这种福祉简单地归功于工业革命，而更不能忘记这一成就同样需要归功于整个19世纪此起彼伏的工人运动和仁人志士的不断抗争。

3.织物漂白到化学工业

除了纺纱和织布之外，纺织业其实还有一个必要步骤，那就是最后对织物进行漂白（以及印染）。传统上的漂白无非是靠暴晒和淋尿，但随着工业革命的推进，纺织品产量剧增，传统的慢节奏的漂白工艺越来越难以跟上了。

因为需求摆在那里，许多化学家和企业家都有意识地进行实验研究，想方设法改进漂白工艺。格拉斯哥大学的化学家布莱克就在1770年前后带着罗巴克和瓦特一起做实验。，瓦特本人热爱化学，他的岳父又正是从事漂白行业的，瓦特努力研究，也颇有建树，他发现把氯气通入弱碱溶液后具有良好漂白性能。但他还未公布这一发现，很快就被其它研究者超越。当时这一领域的竞争非常激烈，专利迭出。

所有漂白剂的研发者中，最成功的是坦南特（Charles Tennant），他在1799年取得了干性漂白粉（次氯酸钾）的专利，建立了漂白粉工厂，第一年产量50吨。这种漂白粉效果明显，且轻便、安全，因而广受欢迎。到了1830年，坦南特的工厂已经年产1000吨。

在坦南特的生产工艺中，氯化氢作为废气被排出，很快让周边的农户怨声载道，于是坦南特树立起高达133米的烟囱（图9.8），从而让废气飘得更远，以缓解周边邻居的控诉。这一化工厂一直运转到1922年，因被雷电击中而停止运营。

化学工业的另一个标志是制碱工业的发展。碱的用途非常广泛，在漂白剂的制造中就需要用到碱，在玻璃、火药、造纸等产业中也需要碱。最初碱主要是从草木灰中提取钾碱，1730年起开始从海藻中提取钠碱（纯碱、苏打），但产量都很有限。

1787年法国人吕布兰发明了以食盐为原料的制碱法，在1791年获得法国专利，但在法国大革命期间吕布兰并没有机会推广，反而遭到冲击，自此一蹶不振，1806年吕布兰自杀。吕布兰制碱法被英国人学去，在1823年，英国免除盐税，以食盐为原料的制碱法立刻大行其道，英国的钠碱从依赖进口很快就变成了产量超过其它国家的总和。

化学家李比希评价说，纯碱的合成是“各类民用技艺中一切进步的基础”。一方面碱的用途非常广泛，另一方面在化学工业中往往会出现联动现象，针对某一种反应的提炼设备有可能应用于其它反应，某一反应的副产品也有可能催生另一条产业链。加上拉瓦锡、道尔顿、李比希等人推动下18、19世纪化学科学的革命性发展，化学工业可以说是最早完成“产学研”联盟的工业领域了。