صناعة النسيج
على المدى صناعة الغزل والنسيج (من اللاتينية texere لنسج) في الأصل على نسج الأقمشة من الألياف ، ولكنه يشمل الآن مجموعة واسعة من العمليات الأخرى مثل الحياكة والتقطيع والتلبيد وما إلى ذلك. كما تم توسيعه ليشمل صناعة الخيوط من الألياف الطبيعية أو الاصطناعية بالإضافة إلى تشطيب وصباغة الأقمشة.
صنع الغزل
في عصور ما قبل التاريخ ، تم استخدام شعر الحيوانات والنباتات والبذور لصنع الألياف. تم إدخال الحرير في الصين حوالي 2600 قبل الميلاد ، وفي منتصف القرن الثامن عشر الميلادي ، تم إنشاء أول ألياف تركيبية. في حين أن الألياف الاصطناعية المصنوعة من السليلوز أو البتروكيماويات ، سواء بمفردها أو في مجموعات متنوعة مع ألياف تركيبية و / أو طبيعية أخرى ، شهدت استخدامًا متزايدًا ، إلا أنها لم تكن قادرة على كسوف الأقمشة المصنوعة من الألياف الطبيعية تمامًا مثل الصوف والقطن والكتان والحرير.
الحرير هو الألياف الطبيعية الوحيدة المتكونة في الخيوط التي يمكن ثنيها معًا لصنع الخيوط. يجب أولاً تقويم الألياف الطبيعية الأخرى ، وجعلها متوازية عن طريق التمشيط ثم سحبها إلى خيوط مستمرة عن طريق الغزل. ال مغزل هي أول أداة للغزل ؛ تم تشغيله آليًا لأول مرة في أوروبا حوالي عام 1400 بعد الميلاد من خلال اختراع عجلة الغزل. شهد أواخر القرن السابع عشر اختراع جيني الغزل والتي يمكنها تشغيل عدد من المغازل في وقت واحد. ثم ، بفضل اختراع ريتشارد أركرايت لـ إطار الغزل في عام 1769 وتقديم صموئيل كرومبتون لـ بغل، مما سمح لعامل واحد بتشغيل 1,000 مغزل في وقت واحد ، انتقلت صناعة الغزل من كونها صناعة منزلية إلى المطاحن.
صنع القماش
صناعة النسيج لها تاريخ مماثل. منذ نشأته في العصور القديمة ، كان النول اليدوي هو آلة النسيج الأساسية. بدأت التحسينات الميكانيكية في العصور القديمة مع تطور هيدلي التي ترتبط بها خيوط الاعوجاج البديلة ؛ في القرن الثالث عشر الميلادي دواسة القدم ، التي يمكن أن تعمل عدة مجموعات من الخيول ، تم تقديمه. مع إضافة ملف سمن مثبت على الإطار ، الذي يتفوق على اللحمة أو يملأ الخيوط في مكانه ، أصبح النول "الميكانيكي" أداة النسيج السائدة في أوروبا ، وباستثناء الثقافات التقليدية حيث استمر استخدام النول اليدوي الأصلي ، في جميع أنحاء العالم.
اختراع جون كاي لـ مكوك طائر في عام 1733 ، والذي سمح للنسج بإرسال المكوك عبر عرض النول تلقائيًا ، كان الخطوة الأولى في ميكنة النسيج. طور إدموند كارترايت نول يعمل بالبخار وفي عام 1788 ، قام مع جيمس وات ببناء أول مصنع نسيج يعمل بالبخار في إنجلترا. حرّر هذا المطاحن من اعتمادها على الآلات التي تعمل بالماء وسمح لها بالبناء في أي مكان. تطور مهم آخر كان بطاقة مثقبة تم تطوير النظام في فرنسا عام 1801 بواسطة جوزيف ماري جاكار ؛ سمح هذا بالنسيج الآلي للأنماط. تم استبدال الأنوال الكهربائية السابقة المصنوعة من الخشب تدريجيًا بأنوال مصنوعة من الفولاذ والمعادن الأخرى. منذ ذلك الحين ، ركزت التغييرات التكنولوجية على جعلها أكبر وأسرع وأكثر آلية.
صباغة وطباعة
كانت الأصباغ الطبيعية تستخدم في الأصل لنقل الألوان إلى الخيوط والأقمشة ، ولكن مع اكتشاف القرن التاسع عشر لأصباغ قطران الفحم وتطور الألياف الاصطناعية في القرن العشرين ، أصبحت عمليات الصباغة أكثر تعقيدًا. تم استخدام الطباعة بالقوالب في الأصل لتلوين الأقمشة (تم تطوير طباعة الشاشة الحريرية للأقمشة في منتصف القرن التاسع عشر) ، ولكن سرعان ما تم استبدالها بطباعة الأسطوانة. تم استخدام بكرات نحاسية منقوشة لأول مرة في إنجلترا عام 19 ، تلتها تحسينات سريعة أتاحت الطباعة الأسطوانية بستة ألوان جميعها في سجل مثالي. يمكن أن تنتج طباعة الأسطوانة الحديثة أكثر من 20 مترًا من القماش المطبوع بـ 1800 لونًا أو أكثر في دقيقة واحدة.
اللمسات الأخيرة
في وقت مبكر ، تم الانتهاء من الأقمشة عن طريق تمشيط أو قص غفوة القماش ، أو ملء القماش أو تحجيمه ، أو تمريره عبر لفات التقويم لإنتاج تأثير زجاجي. اليوم ، الأقمشة منكمشة مسبقًا ، مرسرة (تتم معالجة الخيوط والأقمشة القطنية بمحاليل كاوية لتحسين قوتها وبريقها) وتتم معالجتها من خلال مجموعة متنوعة من عمليات التشطيب التي ، على سبيل المثال ، تزيد من مقاومة التجعد والتثبيت ومقاومة الماء واللهب والعفن.
تنتج العلاجات الخاصة ألياف عالية الأداء يسمى ذلك بسبب قوتها غير العادية ومقاومة درجات الحرارة العالية للغاية. وهكذا ، فإن الأراميد ، وهو ألياف شبيهة بالنايلون ، أقوى من الفولاذ ، ويستخدم الكيفلار ، وهو ألياف مصنوعة من الأراميد ، في صناعة الأقمشة والملابس الواقية من الرصاص المقاومة للحرارة والمواد الكيميائية. تُستخدم الألياف الاصطناعية الأخرى جنبًا إلى جنب مع الكربون والبورون والسيليكون والألمنيوم ومواد أخرى لإنتاج مواد هيكلية خفيفة الوزن وقوية للغاية تُستخدم في الطائرات والمركبات الفضائية والمرشحات والأغشية المقاومة للمواد الكيميائية ومعدات الرياضة الواقية.
من الحرف اليدوية إلى الصناعة
كانت صناعة المنسوجات في الأصل حرفة يدوية يمارسها الغزالون والنساجون في الكوخ ومجموعات صغيرة من الحرفيين المهرة. مع التطورات التكنولوجية ، ظهرت شركات نسيج كبيرة ومهمة اقتصاديًا ، بشكل أساسي في المملكة المتحدة ودول أوروبا الغربية. جلب المستوطنون الأوائل في أمريكا الشمالية مصانع القماش إلى نيو إنجلاند (صموئيل سلاتر ، الذي كان مشرفًا على مطحنة في إنجلترا ، شيد من الذاكرة إطارًا للغزل في بروفيدنس ، رود آيلاند ، في عام 1790) ، واختراع إيلي ويتني محلاج، التي يمكن أن تنظف القطن المحصود بسرعة كبيرة ، خلق طلبًا جديدًا على الأقمشة القطنية.
تم تسريع هذا من خلال تسويق ماكينة الخياطة. في أوائل القرن الثامن عشر ، أنتج عدد من المخترعين آلات من شأنها خياطة القماش. في فرنسا عام 18 ، حصل بارتيليمي ثيمونييه على براءة اختراع لماكينة الخياطة الخاصة به. في عام 1830 ، عندما كان 1841 من آلاته مشغولة بخياطة الزي الرسمي للجيش الفرنسي ، دمر الخياطون مصنعه الذين رأوا أن آلاته تشكل تهديدًا لمعيشتهم. في ذلك الوقت تقريبًا في إنجلترا ، ابتكر والتر هانت آلة محسّنة لكنه تخلى عن المشروع لأنه شعر أنه سيؤدي إلى طرد الخياطات الفقيرات من العمل. في عام 80 ، حصل إلياس هاو على براءة اختراع أمريكية لآلة تشبه إلى حد كبير آلة هانت ، لكنه تورط في معارك قانونية فاز بها في النهاية ، واتهم العديد من الشركات المصنعة بانتهاك براءة اختراعه. يعود الفضل في اختراع ماكينة الخياطة الحديثة إلى إسحاق ميريت سينغر ، الذي ابتكر الذراع المتدلية ، والقدم المكوى لتثبيت القماش ، وعجلة لتغذية القماش بالإبرة ودواسة القدم بدلاً من ذراع التدوير اليدوي ، تاركًا كليهما حر اليدين للمناورة على القماش. بالإضافة إلى تصميم الماكينة وتصنيعها ، أنشأ أول مؤسسة واسعة النطاق للأجهزة الاستهلاكية ، والتي تضمنت ابتكارات مثل حملة إعلانية ، وبيع الآلات على خطة التقسيط ، وتقديم عقد خدمة.
وهكذا ، فإن التقدم التكنولوجي خلال القرن الثامن عشر لم يكن الدافع الوحيد لصناعة النسيج الحديثة ولكن يمكن أن يُنسب إليه الفضل في إنشاء نظام المصنع والتغييرات العميقة في الحياة الأسرية والمجتمعية التي سميت بالثورة الصناعية. تستمر التغييرات اليوم مع انتقال مؤسسات النسيج الكبيرة من المناطق الصناعية القديمة إلى مناطق جديدة تعد بعمالة ومصادر طاقة أرخص ، بينما تعزز المنافسة التطورات التكنولوجية المستمرة مثل الأتمتة التي يتم التحكم فيها بواسطة الكمبيوتر لتقليل احتياجات العمالة وتحسين الجودة. وفي الوقت نفسه ، يناقش السياسيون الحصص والتعريفات والعوائق الاقتصادية الأخرى لتوفير و / أو الاحتفاظ بالمزايا التنافسية لبلدانهم. وبالتالي ، فإن صناعة النسيج لا توفر فقط المنتجات الأساسية لسكان العالم المتزايدين ؛ كما أن لها تأثير عميق على التجارة الدولية واقتصاديات الدول.
مخاوف تتعلق بالسلامة والصحة
نظرًا لأن الآلات أصبحت أكبر وأسرع وأكثر تعقيدًا ، فقد أدخلت أيضًا مخاطر محتملة جديدة. نظرًا لأن المواد والعمليات أصبحت أكثر تعقيدًا ، فقد غرسوا مكان العمل بمخاطر صحية محتملة. وبما أن العمال اضطروا إلى التعامل مع الميكنة والطلب على زيادة الإنتاجية ، فإن ضغوط العمل ، التي لم يتم التعرف عليها أو تجاهلها إلى حد كبير ، تمارس تأثيرًا متزايدًا على رفاهيتهم. ربما كان التأثير الأكبر للثورة الصناعية على حياة المجتمع ، حيث انتقل العمال من الريف إلى المدن ، حيث كان عليهم أن يتعاملوا مع جميع أمراض التحضر. تُرى هذه الآثار اليوم مع انتقال المنسوجات والصناعات الأخرى إلى البلدان والمناطق النامية ، باستثناء أن التغييرات أسرع.
تم تلخيص المخاطر التي تمت مواجهتها في مختلف قطاعات الصناعة في المواد الأخرى في هذا الفصل. يشددون على أهمية التدبير المنزلي الجيد والصيانة المناسبة للآلات والمعدات ، وتركيب حراس وأسوار فعالة لمنع الاتصال بالأجزاء المتحركة ، واستخدام تهوية العادم المحلي (LEV) كمكمل للتهوية العامة الجيدة والتحكم في درجة الحرارة ، و توفير معدات الحماية الشخصية المناسبة (PPE) والملابس عندما لا يمكن السيطرة على الخطر أو منعه بشكل كامل من خلال هندسة التصميم و / أو استبدال المواد الأقل خطورة. إن التعليم المتكرر وتدريب العمال على جميع المستويات والإشراف الفعال هي مواضيع متكررة.
المخاوف البيئية
تنبع المخاوف البيئية التي تثيرها صناعة النسيج من مصدرين: العمليات المتضمنة في صناعة المنسوجات والمخاطر المرتبطة بطريقة استخدام المنتجات.
صناعة المنسوجات
المشاكل البيئية الرئيسية التي تسببها مصانع النسيج هي المواد السامة التي يتم إطلاقها في الغلاف الجوي وفي مياه الصرف الصحي. بالإضافة إلى العوامل التي يحتمل أن تكون سامة ، غالبًا ما تكون الروائح الكريهة مشكلة ، خاصةً عندما توجد مصانع الصباغة والطباعة بالقرب من المناطق السكنية. قد تحتوي عوادم التهوية على أبخرة مذيبات ، فورمالديهايد ، هيدروكربونات ، كبريتيد الهيدروجين ومركبات معدنية. قد يتم في بعض الأحيان التقاط المذيبات وتقطيرها لإعادة استخدامها. يمكن إزالة الجسيمات عن طريق الترشيح. يعتبر التنظيف فعالاً للمركبات المتطايرة القابلة للذوبان في الماء مثل الميثانول ، ولكنه لا يعمل في طباعة الصبغة ، حيث تشكل الهيدروكربونات معظم الانبعاثات. يمكن حرق المواد القابلة للاشتعال ، على الرغم من أن هذا مكلف نسبيًا. ومع ذلك ، فإن الحل النهائي هو استخدام مواد أقرب ما تكون إلى أن تكون خالية من الانبعاثات قدر الإمكان. لا يشير هذا فقط إلى الأصباغ والمجلدات وعوامل الربط المتقاطعة المستخدمة في الطباعة ، ولكن أيضًا إلى محتوى الفورمالديهايد والمونومر المتبقي للأقمشة.
يعد تلوث المياه العادمة بأصباغ غير مثبتة مشكلة بيئية خطيرة ليس فقط بسبب المخاطر الصحية المحتملة على حياة الإنسان والحيوان ، ولكن أيضًا بسبب تغير اللون الذي يجعلها مرئية للغاية. في الصباغة العادية ، يمكن تحقيق تثبيت أكثر من 90٪ من الصبغة ، ولكن مستويات التثبيت 60٪ فقط أو أقل شائعة في الطباعة باستخدام الأصباغ التفاعلية. هذا يعني أن أكثر من ثلث الصبغة التفاعلية تدخل المياه العادمة أثناء غسل القماش المطبوع. يتم إدخال كميات إضافية من الأصباغ في مياه الصرف الصحي أثناء غسل الشاشات وطباعة البطانيات والبراميل.
تم وضع قيود على تغير لون مياه الصرف الصحي في عدد من البلدان ، ولكن غالبًا ما يكون من الصعب للغاية مراعاتها بدون نظام تنقية مياه الصرف الصحي باهظ الثمن. يوجد حل في استخدام الأصباغ ذات التأثير الملوث الأقل وتطوير الأصباغ وعوامل التكثيف الاصطناعية التي تزيد من درجة تثبيت الصبغة ، وبالتالي تقليل الكميات الزائدة التي يجب غسلها (Grund 1995).
الاهتمامات البيئية في استخدام المنسوجات
قد تكون بقايا الفورمالديهايد وبعض مركبات المعادن الثقيلة (معظمها خاملة) كافية للتسبب في تهيج الجلد وتحسسه لدى الأشخاص الذين يرتدون الأقمشة المصبوغة.
الفورمالديهايد والمذيبات المتبقية في السجاد والأقمشة المستخدمة في التنجيد والستائر سوف تستمر في التبخر تدريجياً لبعض الوقت. في المباني المغلقة ، حيث يقوم نظام تكييف الهواء بإعادة تدوير معظم الهواء بدلاً من استنفاده إلى البيئة الخارجية ، قد تصل هذه المواد إلى مستويات عالية بما يكفي لإحداث أعراض لدى شاغلي المبنى ، كما تمت مناقشته في مكان آخر في هذا موسوعة.
لضمان سلامة الأقمشة ، قادت شركة Marks and Spencer ، تاجر الملابس بالتجزئة البريطاني / الكندي ، الطريق من خلال وضع حدود للفورمالديهايد في الملابس التي سيشترونها. منذ ذلك الحين ، حذت شركات تصنيع الملابس الأخرى ، ولا سيما ليفي شتراوس في الولايات المتحدة ، حذوها. في عدد من البلدان ، تم إضفاء الطابع الرسمي على هذه الحدود في القوانين (على سبيل المثال ، الدنمارك وفنلندا وألمانيا واليابان) ، واستجابة لتعليم المستهلك ، التزم مصنعو النسيج طواعية بهذه الحدود من أجل التمكن من استخدام البيئة. تسميات (انظر الشكل 1).
الشكل 1. العلامات البيئية المستخدمة للمنسوجات
وفي الختام
تستمر التطورات التكنولوجية في تعزيز مجموعة الأقمشة التي تنتجها صناعة النسيج وزيادة إنتاجيتها. ومع ذلك ، فمن الأهمية بمكان أن تسترشد هذه التطورات أيضًا بضرورة تعزيز صحة العمال وسلامتهم ورفاههم. ولكن حتى ذلك الحين ، هناك مشكلة تنفيذ هذه التطورات في الشركات القديمة التي تكون مجدية مالياً بشكل هامشي وغير قادرة على القيام بالاستثمارات اللازمة ، وكذلك في المناطق النامية التي تتوق إلى وجود صناعات جديدة حتى على حساب صحة وسلامة الدولة. عمال. ومع ذلك ، حتى في ظل هذه الظروف ، يمكن تحقيق الكثير من خلال تعليم العمال وتدريبهم لتقليل المخاطر التي قد يتعرضون لها.