第16章 第二節紡紗機具

將鬆散的纖維擰成線條並拉細加撚成紗的過程叫紡紗，我國最早用於紡紗的工具是紡綞。 關於紡綞的具體出現時間，現在已無從查考。不過在河北磁山遺址的考古發掘中已有紡錘的主要部分——紡輪的出現，說明至遲在距今7000多年前就已有了紡錘。在距今5000多年前的浙江河姆渡遺址、陝西西安半坡遺址、姜寨遺址等處，都有大量石製或陶製紡輪出土，更表明紡錘已成為當時主要的紡紗工具了。 從古代這些遺物看，紡錘有單面插桿和串心插桿兩種形式(圖12)。它們都是由紡輪和錘桿兩部分組成。錘桿一般用木、竹或骨製成。比較早的只是一根直桿，戰國以後，出現了頂端增置鐵製屈鉤的錘桿。紡輪一般是用石片插桿紡錘或陶片經簡單打磨而成。早期的紡輪其形式有扁圓形、鼓形、算珠形、梯形等，直徑大都在五六厘米，重量在50—150克之間。隨著紡織技術的發展，對紗線細度要求逐漸提高。稍晚的，大都是用黏土專門燒製而成的，其形式趨於輕薄，側面呈偏平狀或梭子狀，直徑略有縮小，重量在15—60克之間，有的還加以紋飾和彩繪。

紡錘的結構看起來很簡單，但它的工作原理卻很科學。它巧妙地利用物體自身的重量和它旋轉時產生的力偶作功，使亂麻似的纖維被牽伸加撚，撮合成紗線。紡輪的外徑和厚重，是決定成紗細度的關鍵。外徑和重量較大，轉動慣量也比較大，紡成的紗較粗；外徑適中，重量較小，厚度較薄的，轉動慣量雖小，可轉動延續時間較長，因而成紗較細且比較均勻。這也是早期的紡輪較之晚期厚重的原因之一。 出土紡輪上的彩繪，多為紅褐色，少量為黑色或黑褐色，以直線、弧線或卵點紋組成同心圓、輻射線等圖案(圖13)。這種裝飾，其目的不僅是為了好看，而且是為了在旋轉加撚時比較容易判斷捻向，起到勻捻作用。 紡錘的使用方法有掉錠法和轉錠法兩種。掉錠法所用的紡錘是單面插桿式，紡紗時先將要紡的散亂纖維放在高處或用左手握住，再從其中抽捻出一段纏在錘桿上端，然後用右手拇指、食指捻動錘桿，使紡錘不停地在空中向左或向右旋轉，同時不斷地從手中釋放纖維。就這樣，纖維在紡錘的旋轉和下降過程中得到了牽伸和加撚，待紡到一定程度，把已紡的紗纏在錘桿上。如此反复，直到紗纏滿錘桿為止。紡錘順時針轉動成Z撚紗，反之成S撚紗。

轉錠法所用的紡錘是串心插桿式，因它的錘桿較之前者要長得多。使用時，紡錘不是懸吊在空中，而是傾斜地倚放在腿上，用手在腿上搓捻錘桿，使紡錘轉動。由於轉動空間的局限性，所紡的紗均為S捻。近代山西個別地方、雲南白族、西藏藏族還保留了這種紡紗方法。 紡錘的出現，給原始社會的生產帶來了巨大變革，是我國紡紗工具發展的起點。 用紡錘紡紗時，由於人手每次搓捻錘桿的力量有大有小，使得紡錘的旋轉速度時快時慢，紡出的紗線極不均勻。而且用手搓動錘桿一次，紡錘只能運轉很短的一段時間，紡出很短的一段紗。隨著織造工序對紗線需求的驟增，紡錘效率低的缺陷越來越明顯，使得人們不得不創造新的紡紗工具來替代，在人們實踐中，手搖紡車應運而生了。

紡車最早出現在什麼時候，現在還無法確定。長沙曾出土過一塊戰國時代的麻布，其經線密度每厘米28根，緯線密度每厘米24根，比現在每厘米經緯各24根的細棉布還要緊密。這樣細的麻紗，用紡錘是紡不出來的，只有在紡車出現之後才有可能。據此推測，紡車大約在戰國時期就已出現。 古時紡車也稱為軖車、緯車或繀〔sui歲〕車，這除了和各地方稱呼不同外，主要和紡車的不同用途有關，有的用於並撚合線，有的用於絡緯，也有的用來加撚牽伸。較早的紡車形製圖像均見於漢代。 1976年山東臨沂銀雀山西漢墓出土的一塊帛畫上，畫有一名婦女操縱手搖紡車的形象。 1952年山東滕縣龍陽店出土的一塊漢畫像石上面，刻有幾個形態生動的人物，正在紡車、織機和絡車旁操作。除了上述兩種文物之外，還發現許多漢畫像石上邊刻有紡車。出土的這些漢畫像石，充分展示了漢代紡織生產活躍的景象，從中我們可以看出，紡車在漢代的應用已相當普及，也有理由推斷紡車的出現應該遠在漢代之前。

古代常見的手搖紡車是由木架、錠子、繩輪和手柄四部分組成(圖14)。木架是由連接在一起的右大左小呈┻┻形的兩個木框構成。錠子是用竹或木製成，它的一端穿插在左側小木框兩柱之間，另一端伸出木柱之外。柱內一端外套從繩輪過來的繩弦，柱外一端外套竹管或蘆管，紗線繞上後就成為紆〔yu迂〕子。繩輪的結構，是以竹片或木片兩條，圈成兩個圓環，兩者相距20-25厘米，分別用竹竿或木為輻撐於軸上，再用繩索在兩竹環之間交叉攀緊成鼓狀；繩輪的直徑，視所紡纖維而定，一般在60—150厘米之間。它架放在右邊的木框上，外面套著和錠子相連的繩弦，配著和輪軸相連的手柄。另外，還有一種錠子裝在繩輪上面的手搖多錠紡車。這種紡車較早形制見於宋人《女孝經圖》和《紡車圖》，從圖中看，紡車的輪軸口固定有一塊星形木板，錠子就裝在上面並從反面伸出，也是用繩弦將繩輪和錠子相連。由於錠子安裝方向和手柄相反，故操作時需二人配合；一人手搖木輪，帶動錠子迴轉，一人在前面用手導引纖維。它與前文所記紡車相比，受加撚牽伸的線段較長，所以一般多用來加工質量要求高或撚度較大的紗線。

與紡錘相比，手搖紡車除了有較高的生產效率外，還可以根據所紡紗線的使用特點，高質量地加撚並合出粗細要求不同的絲或弦線。 1972年長沙馬王堆漢墓出土了一種名叫漢瑟的樂器，上面有用多根生絲合股加撚製成的25根瑟弦。這些弦被三條尾岳分為三組，即外九弦、中七弦和內九弦，其中最粗的直徑有1.9毫米，逐次遞減到最細的0.5毫米。為發出準確而協調的音律，每根弦都加工得極為均勻，如果不用紡車之類的紡紗工具，是很難加工到這樣程度的。 手搖紡車由於具有結構簡單，易於操作的特點，自它出現以來，就一直被我國各族人民廣泛利用，即使普遍使用腳踏紡車後，它也沒有被淘汰，一直流傳至今。 腳踏紡車是在手搖紡車的基礎上發展起來的，它和手搖紡車的功能雖然相同，但前者在結構上有了改進。腳踏紡車的原動力來源於腳而不是手。腳使出的力通過增添的踏桿、凸釘和曲柄等傳動機件，帶動繩輪和錠子，作連續的圓周運動，從而使紡婦原來用於搖動紡車的右手解脫出來，改用雙手進行紡紗或合線的操作。腳踏紡車不僅彌補了手搖紡車因只用一隻手從事紡紗工作，難以很好地控制細短纖維，如絲絮或短絲，紡紗時纖維易相互扭結，造成紗粗細不勻的缺陷，也使得生產效率大幅度地提高。

腳踏紡車的最早出現時間還有待查考，在現在能見到的古文獻中，有關它的最早資料是公元4到5世紀的我國東晉著名畫家顧愷之為劉向《列女傳·魯寡陶嬰》畫的配圖。原圖雖已失傳，但歷代均有翻刻本可據。其後，在元代王禎《農書》，明代徐光啟《農政全書》，清代褚華《木棉譜》裡，也分別出現了三錠腳踏棉紡車和五錠腳踏麻紡車，證明腳踏紡車自東晉時起一直都在廣泛使用。 從各部古書所畫腳踏紡車的圖形來看，各種紡車除繩輪直徑和錠子數稍有差別外，形狀結構基本相同，都是由紡紗和腳踏兩部分機構組成。紡紗機構和手搖紡車相似，有錠子、繩輪和繩弦等機件；腳踏機構有曲柄、踏桿、凸釘等機件。曲柄裝在繩輪的輪軸上，由一個短連桿和下邊腳踏桿的左端連接。腳踏桿的偏右端則和凸釘銜接在一起。當腳踏桿左右兩邊交替著被雙足踏動的時候，踏桿以凸釘支點為分界的動力臂沿相反方向作圓錐形軌跡轉動，並通過曲柄帶動繩輪和錠子作逆時針方向轉動，完成加撚牽伸工作。

紡車上繩輪直徑的大小，錠子數的多寡，是由所紡纖維性質決定的。如不需牽伸的麻纖維，在並撚合線時，輪徑可盡可能地增大，錠子數可多至五枚；而紡棉時錠速和錠子數受纖維充分牽伸條件的限制，不能過高，故輪徑較小，錠子數最高為三枚。黃道婆改革紡車使之適於紡棉，就是從改變輪徑和錠子數著手的，王禎《農書》將紡車分為紡棉的木棉紡車和紡麻的小紡車也是出於這個原因。 唐宋時期，由於社會經濟和商品貿易有了較大的發展，社會對紡織品需求量大大增加，出現了許多脫離農業生產而專門從事手工紡織生產的勞動者。用原有的手搖紡車和腳踏紡車紡紗已經不能滿足市場需要和專業化生產，如何提高紡紗生產率成為社會提出的一個急待解決的技術問題，於是在各種傳世紡紗機具的基礎上，逐漸產生了一種有幾十個錠子的紡麻大紡車。這種紡車的起源及創制情況，在古文獻中缺少明確的記載，它的形制直到元代才被收錄在王禎《農書》裡。應該指出的是，古代一項技術從產生到廣泛應用，一般都要經過一段相當長的時間，從王禎所說“中原麻苧之鄉”皆使用大紡車的情況來看，它的出現時間可能在北宋或更早一些(圖15)。

關於大紡車的結構，在王禎《農書》中有文字說明和附圖。雖然書中文字過於簡單，附圖亦失其真，不能很好地反映大紡車的原貌，但我們仔細分析一下，仍可大概地窺知其面目。按王禎《農書》對大紡車結構的文圖解析，大紡車的結構可分為加撚捲繞、傳動和原動三大部分。加撚捲繞部分由車架、錠子、導紗棒和紗框等機件構成，32個錠子基本上還是按照腳踏紡車的原理，採用繩弦集體傳動方式來帶動旋轉的；傳動部分由傳動錠子和傳動紗框組成，它們是完成加撚和捲繞麻縷的主要機件；原動部分隨採用的原動力種類不同，而略有差異。最初出現的大紡車是用人力搖動的，原動機構是一個和手搖紡車繩輪相同的大圓輪，輪軸端也裝有一個用於搖轉的曲柄，只是圓輪直徑比之手搖紡車的>繩輪要大得多，需要專人用雙手來搖動。由於人力搖動大紡車是一種繁重的體力勞動，因此後來在水力資源豐富的地區，又出現了以水力作為原動力來驅動大紡車。水力大紡車的原動機構是一個直徑很大的水輪，它和大紡車左側的竹輪以木軸相連，當河流之水連續不斷地衝擊木輪上的輻板時，水輪旋轉，從而也帶動竹輪跟著旋轉，使大紡車運行起來。

大紡車特別是水轉大紡車不同於原有紡車的特點：一是錠子數多達幾十枚；二是加撚和捲繞同時進行；三是利用自然力驅動。前兩點使大紡車具備了近代紡紗機械的雛形，適應大規模的生產。原來手搖紡車或腳踏紡車每天最多紡紗1—3斤，而大紡車一晝夜可紡100來斤，紡績時需集中多家的麻才能滿足它的生產能力，所以當時許多農家都將績成的麻縷送到有大紡車的作坊，請其代為加工，而節省出大量勞力。後一點是我國古代將自然力運用於紡織機械的一項偉大發明。據王禎《農書》記載，水轉大紡車在“中原麻苧之鄉，凡臨流處多置之”，說明我國在13世紀時已經普遍應用這種紡紗機械了。西方以水力作為紡織機械的原動力使用是18世紀後期的事情，比中國晚了四個多世紀。

元以後，由於大紡車只能對纖維進行加撚和捲繞，不具備牽伸功能，無法完成牽伸引細紗條的任務，不適於棉紡的需要，所以在棉花逐漸向全國普及，麻佈在平民衣著中的主要地位開始被棉布取代的情況下，用者始漸減少，但是具備了近代多錠紡紗機械雛形，適應大規模生產的大紡車在紡織工具發展史上所起的作用卻是不可抹煞的。