综蹑织机是带有脚踏提综开口装置织机的通称。织机采用脚踏板与综连动开口是织机发展史上的一项重大发明,它将织工的双手从提综动作中解脱出来,以专门从事投梭和打纬,大大提高了生产率。综蹑织机的出现,使平纹织品的生产率比原始织机提高了20—60倍。综蹑织机包括单综单蹑织机、单综双蹑织机、踏板立机、单动式双综双蹑织机、互动式双综双蹑织机和多综多蹑织机。
(1)单综单蹑织机
单综单蹑织机最显著的特点是一个踏板控制一个综片进行提综。四川省成都市曾家包出土的东汉时期画像石《酿酒、马厩、阑锜图》中,有单综单蹑织机一架(图5-21)。图5-21看上去像有两个踏板,其实只有一个踏板,因为最前面的横杠在机架外,显然不是踏板,应该是支撑机架结构的。单综单蹑织机(图5-22)的提综结构是马头装置,并且综片是由上综竿和下综竿构成的,上、下综竿都是通过纱线控制着同一层经纱层,或奇数根经纱层,或偶数根经纱层。马头装置由两根木块构成,一根是垂直固定在立柱上的木块(1),另一根是通过圆棍与木块(1)纵叠串在一起,构成可上下活动且前大后小、形似马头的木块(2)。两个马头前端用绳系着上综竿,左边马头处有一杠杆装置,杠杆装置前端与马头前端的上综竿连动,杠杆装置后端通过绳与踏板连动。当踏下踏板时一系列的连动装置使马头前倾上翘,带动上综竿提起奇数根层经纱或偶数根层经纱,形成开口,完成引纬织造。当脚离开踏板时,马头前大后小的结构和下综竿的重力作用,自然将上、下综竿控制的这层经纱下压到另一层经纱下面,形成换层,完成引纬织造。以上是最简单的平纹织物织法,提花织物可以通过挑花技术完成。
图5-21曾家包出土的东汉画像石中的单综单蹑织机
(2)单综双蹑织机
单综单蹑织机缺点非常明显,重力作用下的经纱换层毕竟不是很理想,这样催发了单综双蹑织机的产生。单综双蹑织机最显著的特点是两个踏板控制一个综片提综。山东龙阳店、武梁祠、江苏洪楼等地发现的东汉画像石上的织机图像信息就是单综双蹑织机,其中江苏洪楼单综双蹑织机图像(图5-23)最为完整,其复原图见图5-24。这种织机与单综单蹑织机操作原理很相似,所不同的是以两块脚踏板控制一个综片的升降。这个综片也是由上综竿和下综竿构成,上、下综竿也都是通过综线控制着同样的经纱层。马头上的杠杆前、后两端分别连着上综竿和一个踏板,而另一个踏板则通过绳连着下综竿。当踏下连接马头上的上综竿的踏板时,马头前倾上翘,带动综竿提起奇数根层经纱或偶数根层经纱,形成开口,完成引纬织造。当踏下连接下综竿的踏板时,下综竿拉下上、下综竿控制的这层经纱下压到另一层经纱下面,形成换层,完成引纬织造。
图5-22单综单蹑织机复原图
图5-23江苏洪楼出土的东汉画像石上的单综双蹑织机
图5-24单综双蹑织机复原图
两个踏板就在一上一下中,交替完成经纱的上、下换层。
(3)踏板立机
踏板立机与单综双蹑织机的构造原理基本相似,所不同的是它的经纱平面是垂直于地面的,也就是说织成的织物是竖起来的,故又称为竖机。早期踏板立机可能用于织造地毯、挂毯和绒毯等毛织物。这是因为:一方面,关于踏板立机所织织物的最早的文献出现在唐末敦煌文书中,它是被称为“立机”的棉织品。棉在南宋前仅在西北、西南少数民族中纺用,而该文书出现在西北的敦煌,因此笔者断定踏板立机应该是西北少数民族的发明。另一方面,踏板立机的最早图像信息出现在甘肃敦煌莫高窟内时属五代的K98北壁图中。到唐末宋初以后,踏板立机被引进汉族区域用于生产丝织物,在山西高平寺北宋壁画上可以看到踏板立机的形象(图5-25)。此外,在元代薛景石所著的《梓人遗制》中也有踏板立机的设计图案(图5-26),从明代《宫蚕图》中可以明显地看出踏板立机已用于丝织(图5-27)。
图5-25山西高平寺北宋壁画中的踏板立机及复原图
图5-26《梓人遗制》中的踏板立机设计图
图5-27明代《蚕宫图》中的踏板立机及复原图
从图5-26中可以明确地看到并推断踏板立机的结构和操作方式:机架基本直立,上端顶部置卷经轴,经纱自上至下展开,通过分绞棒将经纱分成奇数根、偶数根经纱层,综片钩住经纱的奇数根层或偶数根层。织机两旁有形似马头的吊综杆。综片由前综竿和后综竿构成。长踏板在右,通过连杆与后综竿相连;短踏板在左,通过连杆与马头相连,马头又与前综竿相连。织工脚踏短踏板时,马头上翘,将综片前拉,形成开口;织工脚踏长踏板时,连杆后拉综片,马头下垂,完成换层和形成开口。两根踏板牵动马头作上下摆动,交换经纱,用梭引进纬丝,然后用筘打纬。
踏板立机首先出现在少数民族地区,使其真正在汉族区域发展的原因是它占地面积小、结构简单、制作容易、操作方便。
(4)单动式双综双蹑织机
单动式双综双蹑织机最显著的特点是:有两个踏板、两个综片。用两个踏板分别通过鸦儿木使综片向上提升形成开口,在开口时,两个综片之间没有直接关系,是由踏板独立传动提升的,所以称之为单动式双综双蹑织机。单动式双综双蹑织机的图像信息最早出现在南宋梁楷的《蚕织图》(图5-28)中,此外在明代《便民图纂》
图5-28南宋梁楷《蚕织图》中的单动式双综双蹑织机
图5-29明代《便民图纂》中的单动式双综双蹑织机
中也可见到这类织机(图5-29)。这两种单动式双综双蹑织机的形制基本一致,有一长一短两块踏板,长的踏板与一根长的鸦儿木相连,控制一个综片,短的踏板与二根短的鸦儿木相连,控制另一个综片。这两个综片都是由位于经纱上、下的两个综竿构成,上综竿通过踏板连动鸦儿木进行提综,而在不踩踏板时下综竿利用其重力作用,将所控制的经纱下拉形成自然开口,完成经纱换层。两个织机的经面也不像东汉踏板斜织机那样倾斜,在织造处经面基本水平,而经轴位置稍高,中间用一压经木将经丝压低,显然这是一种张力补偿结构。
现在单动式双综双蹑织机还在使用,现存的缂丝机(图5-30)就是此类。所不同的是现存的缂丝机的鸦儿木是横向安置的。在机架顶上安置两根鸦儿木,鸦儿木一端与踏板相连,一端与综竿的两端相连。踩下踏板即可完成提综,与梁楷的《蚕织图》和《便民图纂》中的单动式双综双蹑织机工作原理一模一样。
图5-30现存缂丝机
(5)互动式双综双蹑织机
互动式双综双蹑织机约在元、明之交出现,它的图像信息在清人卫杰(活跃于20世纪初)所著《蚕桑萃编》中清晰地展现出来(图5-31)。它的显著特点是有两片综、两个踏板。两片综分别控制奇数根经纱层和偶数根经纱层,每片综由上、下两个综竿构成。两个踏板分别与两片综的下综竿相连,两片综的上综竿则分别连接在机架上方一根杠杆的两端。当一个踏板被踩下时,与此相连的综片下降,使一层经纱向下形成开口;而同时另一综片因杠杆的作用被提升,使另一层经纱向上形成开口,正是因为两片综的这种互动关系,使引纬、打纬的梭口很大。当踏动另一个踏板时亦然,正好完成经纱的换层。在欧洲12、13世纪,互动式双综双蹑织机已十分流行。中国织机从单动式向互动式的演变,可能得益于13世纪东西文化交流的兴盛。
图5-31清人卫杰所著《蚕桑萃编》中的互动式双综双蹑织机
(6)多综多蹑织机
在古代文献史料和文物中,没有发现任何多综多蹑织机(包括同综同蹑的多综多蹑织机和多综少蹑的多综多蹑织机)的图谱。仅有记载同综同蹑的多综多蹑织机信息的文献,《西京杂记》中有“机用一百二十蹑”一语,这一信息基本上没有什么作用。但幸运的是,在现在四川成都市双流区仍能看到同综同蹑的多综多蹑织机实物—丁桥织机,这让笔者有理由相信,这一机型在历史上是存在的。因为丁桥织机踏板上布满了竹钉,形状像四川乡下河面上依次排列的一个个过河桥墩—“丁桥”,故这种织机被当地人称为丁桥织机。丁桥织机的特征是用一蹑控制一综,综片数较多,但幅度较狭。它的主要产品有葵花、水波、卐字、龟纹、桂花等十几种花绫、花绵,凤眼、潮水、散花、冰梅、缎牙子、大博古、鱼鳞杠金等几十种花纹花边。
丁桥织机整体机械结构如图5-32所示。
丁桥织机的综片有两种,一种是占子,一种是范子。占子是机前由机顶弓棚弹力拉动的综片,专门负责地综运动。(www.daowen.com)
占子的开口传动如图5-33所示:踏下丁桥,通过横桥拉动占子的下边框下沉,使经丝随之下沉;松开丁桥,机顶弓棚弹力拉动占子恢复原位,使经丝也随之恢复原位。范子在占子后面,专门负责花综运动。
范子的开口传动如图5-34所示:踏下丁桥,木雕拉动范子提升,使经丝随之上升;松开丁桥,综片靠自身重量和经纱张力恢复原位。
占子、范子的个数因花纹复杂程度而不同,生产平纹地花纹织
图5-32丁桥织机整体机械结构
1—9系机架部分的机件10—22系开口部分的机件23—28系织筘部分的机件34系分绞棒35—39系卷布部分的机件40系座板
物仅需要2个占子;生产斜纹地花纹织物需要3—4个占子;生产缎纹地花纹织物需要5个以上占子。花纹循环的投纬数决定范子的个数,而范子和占子的数量又决定踏板的个数,归根到底,纹样的复杂程度决定了踏板的个数。
丁桥织机不管使用多少片综和多少个踏板,带动花综片运动的踏板都放在踏板面左侧,而带动地综片运动的踏板都放在踏板面的右侧。带动花综片运动的踏板上的“丁桥”—竹钉成四排,因为综片有多有少,所以每排的竹钉个数相应也有增减。此外,竹钉的安装位置也是有差异的,一般是每隔3根安在同一位置,这样安排是因为踏板数量太多,为了避免踏动时踏到相邻的踏板而影响综片的正确运动。28综28蹑踏板织机的踏板图如5-35所示,左面是24根花综踏板,右面是4根地综踏板,图中甲为吊综绳顺序,乙为竹钉排列顺序。操作时,花综用左脚拇趾按竹钉的顺序踏,第一排是从左到右,第二排是从右到左,第三排再从左到右,踏板成之字排列。地综用右脚拇趾按竹钉的顺序踏。
图5-33占子的开口传动
图5-34范子的开口传动
多综少蹑的多综多蹑织机的信息仅出现在《三国志·方技传》裴松之注中的一段关于马钧的记载:“马先生,天下之名巧也......为博士居贫,乃思绫机之变......,旧绫机,五十综者五十蹑,六十综者六十蹑,先生患其丧工费日,乃皆易以十二蹑。其奇文异变,因感而作者,犹自然之成形,阴阳之无穷。”马钧改革绫机,用12个踏板控制50片综或60片综。有的学者还做了用12个踏板控制66片综的复原推测(图5-36)。其方案是:在机上设置一托综杆,把所有的综片都挂于托综杆上。将66片综分为12组,前6组每组6片,后6组每组5片。各组综片按纹样要求穿经,一组综就是一个纹样,12组综中任意取2个,可得到66种纹样组合,正如裴松之所言“其奇文异变,因感而作者,犹自然之成形,阴阳之无穷”。各组综片通过两个方向与同一踏板相连,一方面通过吊综线与提综杆—特木儿相连,特木儿又与踏板相连;另一方面各组吊综线穿过一根挽环,而每一挽环靠各自的挽线分别经侧面的滑轮连在同一踏板上。在特木儿没有被拉动时,吊综线应该是松的,有一段余量以保证被挽环侧面牵拉后,综片仍可维持原位不动。只有在特木儿上翘,挽线同时又被侧面牵拉时,相应的综片组才能上提。
图5-35 28综28蹑踏板织机的踏板图
图5-36十二蹑控制六十六片综的织机开口复原图
注:最下方1—12表示12蹑,依次往上,1—12代表12只杠杆,控制12组综片,1—66代表66片综片,最上方1—12表示12个特木儿。
以上是2013年前中国多综多蹑织机史研究的情况,2013年成都老官山汉墓(西汉景武时期,公元前156—前87年)出土的四台多综多蹑织机模型修正了我们此前认知的多综多蹑织机史,其机型有两种:一种是滑框式多综织机,另一种是曲柄连杆式多综织机。这两种织机都是多综少蹑的多综多蹑织机。
滑框式多综织机结构见图5-37至图5-39,其主要提花结构有两个,一是滑框,下连的旋转踏板。滑框通过踩踏旋转踏板完成滑框的垂直运动,进而完成织物花组织的提花综片的提升。二是关于综片的选择的机构,它通过齿梁前后运动,带动由双叉、叉桥、双钩组成的选综机构进行选综。综框上有提升片。在未踏旋转踏板时,齿梁每一齿下对应一片综片,选综机构的双钩正好在提升片两端正下方钩住提升片。脚踏旋转踏板,使整个滑框垂直上升,连带选综机构也上升,进而完成提花综的开口操作,可投纬。未踩旋转踏板则是经纱层的闭合操作,可打纬。而织物的地组织则是通过两个踏板和一个滑轮构成互动式双综双蹑的机构完成平纹地的操作。
图5-37滑框式多综织机的整体结构图
(a)未踏下旋转踏板时提花结构的状态(b)推动齿梁后踏下旋转踏板时提花结构的状态
图5-38滑框式多综织机提花综的机构结构图
1-双叉2-提升梁3-叉桥4-齿梁5-提升片6-双钩7-旋转踏板8-滑框9-综框10-提升片
图5-39滑框式多综织机的操作情况
曲柄连杆式多综织机(图5-40),它的选综机构和动作原理、地综的提升原理与滑框式多综织机相同,提花综的提升原理不同(图5-41、图5-42)。踏下旋转踏板,连杆上升,连杆上的钩顶起提升片,完成一个提花开口。
图5-40曲柄连杆式多综织机的整体结构
图5-41曲柄连杆式多综织机提花综的机构结构图
1-提升梁2-双叉3-叉桥4-齿梁5-双钩6-提升片7-综框8-旋转踏板9-连杆10-双钩11-提升片
图5-42曲柄连杆式多综织机的操作情况
1-叉桥2-双叉3-提升梁4-齿梁5-踏板6-旋转踏板7-连杆8-综框9-双钩10-经线11-经辊12-经轴13-连杆
通过对以上多综多蹑织机的时间排序,发现技术最先进的滑框式、曲柄连杆式多综少蹑织机最先出现,其次是120综120蹑的同综同蹑多综织机出现,最后出现12蹑控制66综的多综少蹑织机出现。这是一种技术反演现象。这是什么原因呢?这样一个故事或许可以给我们一个解释:古罗马皇帝苇斯巴芗统治时期有人发明了一整套滑轮和杠杆等省力机构,将其献给皇帝,皇帝却说没有必
(b)旋转踏板踏下时的情况
要使用这些工具,有了这些工具我们的奴隶就没有工作可做了。于是将这些先进的发明束之高阁了。可见,发明与应用是两回事。中国古代的多综织机确实经历了这样一个反演迷局,至于哪一种织机先被发明已不再重要了,重要的是我们要明白造成这种现象的可能原因。
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