御用发明家

要研究改变历史进程的50种机器，雅卡尔提花织机是一个很好的起点。这是因为它的发明与本书所介绍的大多数设备相似，并不是某个人一刹那的灵感，而是在一种更古老的设备——脚踏织机——的基础上，结合了对前人发明的改进。约瑟夫·马利·查尔斯（1752—1834）出身于查尔斯家族中的“雅卡尔”一脉。他希望能将工作繁重的丝绸纺织过程实现自动化，从而消除在生产图案复杂的纺织品时出现的人为错误，并同时解放童工。在采用传统的双人手工提花织机进行丝绸纺织过程中，这些童工被雇佣来充当“拉线工”。为了挑战英国在纺织工业中的主导地位，当时尚未称帝的拿破仑一世（1769—1821）资助了雅卡尔，并且鼓励他去实现第一个目标。

 

织布机发展史

背带织布机 新石器时代

垂直织布机 新石器时代

脚踏织机 约公元300年

鲁修织布机 1725年

福尔肯织布机 1728年

沃康松织布机 1745年

雅卡尔提花织机 1801年

里昂是法国丝绸工业的中心，在法国工业革命即将展露曙光之际，雅卡尔出生在了这里的一个丝绸纺织工家庭，拥有了进行发明的天时与地利。1801年，雅卡尔在巴黎工业展览会上展出了自己的首个成果，但他却是在看到雅克·沃康松（1709—1782）半个多世纪以前制作的采用了简单打孔卡的织布机之后，才彻底完善了自己的发明。1805年，此时已然登基的法国皇帝拿破仑在视察了雅卡尔的成品织布机之后龙颜大悦，授予了他一项终身嘉奖。截至1812年，也就是拿破仑惨败于俄国的那年，尽管丝绸织工因为担忧雅卡尔提花织机会毁掉自己的生计而表达了激烈的反对，法国仍然有11000台雅卡尔提花织机投入使用。不过雅卡尔虽然成功地实现了丝绸纺织的自动化，并将自动化引入到了工业生产中，但他并未能改变纺织童工的悲惨命运。由于丝绸织造厂不再需要这些童工，他们只好去磨坊或其他工厂从事更加危险的工作。

雅卡尔的发明引发了制造业的全面革命；它是过去和未来的分界线，开创了一个新时代。

——《雅卡尔提花机颂歌》（1840），弗朗索瓦·玛丽·富通著

解析

雅卡尔提花织机

 

主要特点

打孔卡

最早发明打孔卡的并不是雅卡尔，而是琼·福尔肯。1728年，福尔肯将打孔卡应用在了自己的织布机上。不过在1805年，雅卡尔在设计中对打孔卡进行了改进。卡片上孔洞的排列模式是一个能够创造出最终设计的基本“程序”。1839年，一幅用雅卡尔提花织布机织出的雅卡尔的肖像使用了24000张打孔卡。雅卡尔对打孔卡的使用也被认为是计算机发展史上的一个重要里程碑。

织造平纹织物时，纬纱随梭子从或提起或放下的经纱中间穿过。梭子每次穿梭，经纱都要变换一下高低位置。然而，要想纺出带图案的织物，织工需要在梭子穿过时抬起不同的经纱。要实现这一点，传统的手工提花织机需要增加个人，也就是拉线工来手动控制经纱。这意味着复杂的设计会十分费时，并且可能无法完全实现对图案模式的重复。

雅卡尔提花装置的基础是打孔卡，卡上携带着实现设计所需要的信息。在打孔卡绕着一根有孔方柱穿过提花装置的同时，吊钩对卡片进行“读取”，并根据自己接触的是孔还是实心纸板来确定是提起还是放下经纱，从而保证每一次都能使设计完美实现。雅卡尔提花机的速度远远超过了传统的方法。雅卡尔还通过组合八排针增加了织机的生产能力。而且由于每个吊钩都可以与多个线轴相连，图案可以多次重复。