罗 群
(中国丝绸博物馆,杭州 310002)
古代多综多蹑提花织机结构及装造形式探讨
罗 群
(中国丝绸博物馆,杭州 310002)
古代中国东周至魏晋提花丝织品多以经锦为主,经锦的各项织物参数无不反映使用多综多蹑织机生产的技术特点,古代文献中有多综多蹑织机的文字记载,但没有装造形式的图文说明。装造工艺的复原是多综多蹑织机复原的主要内容,一个合理的装造必须使装造工艺省时有效,因为装造是提花机构,所以它还必须满足可以有效进行织造生产,从这两点出发可以探讨建立一个合理的装造形式。
多综多蹑织机;装造;踏板;综片
根据历史文献和发掘出的丝绸文物可以确定,中国提花织造技术经历了原始提花腰机、低花本机和多综多蹑(踏板)织机、花楼束综提花机3个主要发展阶段[1]。
多综是提花丝织品生产所需的一种纹样存储方式,提花信息存储在若干综片内,织造时综片依次提升释放信息于织物上,综片的组合和空间的排列便形成装造形式;多蹑是提升多综的机械结构,两者是彼此相关的。从织机的发展过程可以了解,每一种织机的装造形式都有与之相应的机构形式,因此在讨论装造之前先论述两种多综多蹑提花织机的结构是必要的。
多综多蹑织机最适合生产经锦,目前在四川的成都双流县还保存着原始多综多蹑织机,因踏板上有踏桩,形似丁桥,又称丁桥织机(图1),综片数30余,生产窄幅锦带,但丁桥织机并不适合制织古代的经锦。
图1 丁桥织机Fig.1 Peg-treadle loom
古代经锦从织物图案的经向循环长度来看,所需的综片从十几片到一百多片不等,多数经锦幅宽在50 cm左右,经密很大。以战国的“对龙对凤”锦为例,需46余片纹综,每一片纹综提起的经线数皆为3 200根。假设织机开口时综线与织物的距离为100 cm,提升高度20 cm,单根经线张力为14.7 cN(15g),则单根综线垂直分力为14.7×2×(20/100)=5.88 cN,一片综垂直分力合计5.88×3 200=18 816 cN=188.16 N。如鸦儿木两臂长1∶1,踏桩位于踏板的的中点,丁桥织机一般踏桩更靠近支点(图2),则踏桩受压力2×188.16=376.32 N。踏桩在力学上称之为压杆,是不稳定结构。经测试知,厚1 cm、高15 cm的踏桩和踏板在如此重压下会立即扭曲、断裂。因为踏板与鸦儿木同属杠杆,其连接方法直接影响到踏力的大小,所以古代的多综多蹑提花织机与丁桥织机在这方面必有所不同。
图2 丁桥织机踏板传动示意Fig.2 Transmission diagram of peg-treadle loom
丁桥织机织的是窄幅锦带,织机的两边有空间允许踏板与鸦儿木直接连接。从明清时期在南京广泛使用的云锦织机可知,宽幅织物需以横沿木过渡,将踏板与鸦儿木连接线转移到织机的侧面,从受力情况知踏板和横沿木皆为费力杠杆,增加横沿木使提升经线更费力。如果横沿木与踏板的阻力臂与动力臂都是2∶1,踏力将为2×376.32=752.64 N,织者将根本无法踩动踏板。要减小踏力只有增加踏板的动力臂长度和踩踏动程,减小阻力臂长度,一种方法是将踏板的支点置于机后,踏板与横沿木连接成省力杠杆,如图3所示。此类织机横沿木占的空间很大,以每片横沿木厚2 cm计,46片综需用46根横沿木,总厚度达46×2=92 cm,造成最后一根横沿木的动程非常小,对于一般的多综装造方式,综片位置越靠后,提升高度越大。以“对龙对凤”锦为例,综片以每片厚3 cm计,累积厚度达到150 cm,为确保筘前5 cm的开口,最后一片综必须提起25 cm。踏板与横沿木如此连接是很难满足织造要求的,所以鸦儿木与机身垂直的多综多蹑织机只较适合织造20片纹综以下的经锦。
图3 踏板省力连接之一Fig.3 One kind of method to save labour of pedal
当多综多蹑提花织机综片较多时,为使最后综片获得较大的动程,鸦儿木与机身平行的结构可以满足要求,如图4所示。它没有横沿木过渡,踏板与鸦儿木直接连接,连接绳放置在机前,位置靠后的综片在鸦儿木上的挂点离支点较远,可以获得较大的提升动程。但综片太多会造成后面综片的提升力剧增,踏板与鸦儿木都会难负此载,所以装造形式必须有所变化。另外,鸦儿木与机身平行织机的缺点是两边的鸦儿木只能斜向提升综片,这会产生两侧经线的提升高度不一致,增加织机高度和压综杆可部分消除这种影响。
图4 踏板省力连接之二Fig.4 Another kind of method to save labour of pedal
多综多蹑织机一般装造形式是织物一个经向循环内的纹纬数与织机综片数相等,如丁桥织机的装造,穿综示意图和上机图如图5所示。它只适合循环不大的织物的生产,诸如简单的几何纹锦。如果经向循环大于50,最后综片需提升近3倍于第一片综的高度才能获得同样的开口。如此的工艺要求即使采用鸦儿木与机身平行的织机结构也难满足,再者综片太厚也给断经后找经操作造成很大麻烦,所以50以上纹综的装造形式一定不同于丁桥织机。
图5 一般多综装造示意Fig.5 Diagram of setup for multi-heddle loom
为减少综片总厚度,采用省综多综装造是一个途径。省综装造用增加综片的垂直高度去减小其水平厚度,一片综等同一般装造的数片综使用,如图6所示。与一般多综装造不同的是它一片综线上穿有数片综梁,其中某一片综梁提升时与之套穿的综线提升,反之不提,片片如此,每一片综梁都能控制一根纹纬的开口,故综片总厚度缩小为原来的几分之一,但高度增加了几倍。图2所示的织机较适合此类装造形式,织机上一对冲天立柱及机下水平似镜的经面正好反映出“高楼双峙,下临清池”(汉代《机妇赋》)的图景[2]。
图6 省综装造示意Fig.6 Diagram of setup for save heddle
当多综多蹑织机的综片超过100片时,如战国的“舞人动物纹锦”,纹样的经向循环长度5.5 cm,幅宽49.1 cm,经密1 560根/10cm,纬密520根/10cm,一个纹样循环内纬线286根,需纹综143片,如此多的综片即使是省综装造也难以减少综片的总厚度。因此,可能的装造形式是无综梁多综装造。
无综梁装造将综线分成前后若干部分,部分数量取决于经锦的经重数,n重经即有n部分,每一部分又分为上下两段,下段每一根综线间隔(n―1)根经线后对应穿入重经内同一组的经线,上段综线按纹样要求穿入下段综线,顶上结把直接挂在鸦儿木上,如图7所示。每一纬开口前后n部分都各有一片综提升,即一片鸦儿木需提升n片综。显然,使用鸦儿木与机身平行的织机结构更能满足此工艺要求。
图7 无综梁装造示意Fig.7 Diagram of setup for heddle without heddle frame
以上3种装造形式中,一般多综装造技术条件直接源于原始提花腰机,除了用踏板提升经线外,装造时需穿综根数(x/n)×y,其中,x为总经线数,n为经重数,y为每一纹样循环内纬线数(纹综片数)。当x、y很大时,穿综数量极大,装造非常费时。省综多综装造穿综数为x,相对一般多综装造减少了很多,但综线上结点的数量达x×y个,如此巨大的打结数量也会使装造操作陷入困境。无综梁多综装造是多综多蹑织机最接近束综提花机的装造形式,穿综数为x,另外的操作类似束综提花机的挑花,所以这种装造形式的操作性最强,最适合制织相对大循环的经锦。3种装造形式的变化一定程度上反映了一定时期内多综多蹑织机织造技术的发展。
[1] 赵丰.中国丝绸艺术史[M].北京:文物出版社,2005:22-24.
[2] 陈维稷.中国纺织科学技术史[M].北京:科学出版社,1984:211.
Study to restore the setup which had been equipped on multi-heddle and multi-treadle loom in Ancient China
LUO Qun
(China National Silk Museum, Hangzhou 310002, China)
"Jin" silk was popular during the period from East Zhou to Wei and Jin dynasty. The technical information from "Jin" silk suggested it is suitable if multi-heddles and multi-treadles loom will be used to weave "Jin" silk. There are descriptions about this kind of loom in Chinese ancient documents but no images,therefore we hardly know true setup of loom at that time. However, according to two principles we can restore the setup, one is the setup work will not take huge time, another is the setup can be used to weave "Jin" silk effectually.
Multi-heddle and multi-treadle loom; Setup of loom; Treadle; Heddle
G263;TS103.12
A
1001-7003(2011)05-0045-03
2010-11-30;
2011-03-08
国家文物局科研项目(文物博函[2008]1258号)
罗群(1960― ),男,研究馆员,主要从事古代丝绸文物复制和丝织技术研究。