“需要是发明之母”，这句名言为18世纪英国纺织机器的发明和应用所证实。如果一个国家的社会经济发展并不需要机器，那么任何天才的发明也是无济于事的。技术问题首先是实用问题，最初的发明总是带有经验和实用性质，社会经济的迫切需要才推动人们积极地从事创造发明，所以“发明史不仅是发明家的历史，也是集体经验的历史，因为集体经验逐渐解决集体需要所提出的问题”（芒图，1983）160。殖民地的棉花种植和进口带来了技术改进的需求。随着棉花原产地从西印度群岛向美国奴隶种植园的转移，英国的原棉进口量大幅增加，进口原棉从1783—1787年的1600万磅（1磅约等于0.45千克）到1787—1792年的2900万磅，1800年进一步达到5600万磅。19世纪的一位历史学家贝恩斯（Edward Baines）说：“人类在借助科学技术手段利用各种自然动力的过程中，逐渐获得了主宰地位，棉纺织工厂的动力配置模式就堪称最具代表性的一个经典范例，即便依据现代标准来重新审视当年棉纺织技术的变迁轨迹，也依然会令人挑大拇指称赞。棉纺织行业在这一时期集中应用了诸多重要的前沿技术手段和最新发明成果，这些新技术和新发明除了极少数由外国人主持研制外，绝大多数都是靠英国人发挥自身独有的创造天赋取得的，这样一种评价想必会令每一个英国人都感到满意（艾伦，2012）79。”

从工业革命到现在的历史学家和当代经济史家普遍认为，棉纺织工业在工业革命中占有重要地位。棉纺织工业是英国工业革命的先驱。工业革命的号角首先在棉纺织工业响起。英国棉纺织工业是一种新兴的工业，不受旧的行会规章限制，封建残余很少或根本没有，政府有关限制条例也鞭长莫及。棉纺织工业可以自由地雇用工人、应用机器和制造各种各样的产品，除了竞争和个人利害以外，别无其他的控制，因此，容易采用新技术。

到18世纪50年代，英国生产的棉布虽已开始对外输出，但它的总值没有超过46000镑。当时，棉纺织工业仍然落后于毛纺织工业。棉纺工业比起宏伟的毛纺工业仍还又小又弱。然而，行将改变这个工业，其后又要改变一切纺织工业的一连串发明已经开始了。改变纺织工业的最早的发明物，而且应被视为一切其他发明物的开端的那一个，就是旧织机的简单改良，也就是凯伊（John Kay）在1733年发明的飞梭。飞梭是一种织布的器械，它改变了过去织工们用双手相互穿梭的织布方法。采用飞梭以后，织工们只要用两脚交替踏板，飞梭就会自动地左右穿梭织成布匹，工作效率提高了一倍。

飞梭这项发明产生了连锁反应。一个工业中的各个工序，像是一个整体相互依赖并服从同一节奏的行动，只要将某一项技术的工序改变一点，就会打破共同的节奏。也可以说这个系统产生了不平衡。只要这些变得不平衡的动作没有恢复原状，整体就仍然不稳定而易于变动，变动渐渐合乎规律并使新的生产节奏产生出来（管佩韦，1989）。纺纱和织布两个工序之间长期脱节的严重情况迫切需要改进纺纱技术。棉纺工业应用机器具有非常有利的条件，棉花的黏合性大而弹性小，容易搓捻和拉长而纺成连续不断的纱。同在1733年，木匠怀亚特（John Wyatt）和一位法国亡命者的儿子保尔（Lewis Paul）合作发明了一架纺纱机，这架机器可以不用人的手指操作而纺出棉纱。1765年，兰开郡布拉克本的织工兼工匠哈格里夫斯（James Hargreaves）在织工因缺乏棉纱而经常停工的情况下，改进了前人的纺纱机，发明了一种手摇纺纱机“珍妮机”，又称多轴纺纱机。他改装纺锤，增加它的数目。开始时只装有8个纺锤，后来增加到16个，到1784年更增至120个纺锤同时工作，于是棉纱产量大幅度增加，解决了纱荒问题。恩格斯写道：“珍妮纺纱机降低了棉纱的生产费用从而扩大了市场，给工业以最初的推动力（恩格斯，1995）668。”1768年，这种纺纱机就已经投入使用。珍妮机的发明是纺纱技术上的一个巨大飞跃。

1768年，普雷斯顿的理发师阿克莱特（Richard Arkwright）制成了水力纺纱机，这种机器使用滚筒以不同的速度纺成棉纱。1769年，阿克莱特取得该项发明的专利证。于是，纺纱机的转动不再依靠人力，可以利用自然力了。这是技术革命的一个关键。这种机器纺出的纱虽粗却较坚韧，可以代替亚麻做经线。从此，英国能够制造出纯棉织品。水力纺纱机体积较大，不适于家庭分散应用，需要建造厂房，集中生产，这就催生了工厂的出现。(www.daowen.com)

1779年，兰开郡童工出身的克隆普顿（Samuel Crompton）吸取珍妮机的活动架子和水力机的纺纱滚筒的优点，发明了综合纺纱机，又称走锭精纺机，即骡机。这种机器纺出的纱，既精细又结实，一次能够带动三百至四百个纱锭，大大地提高了劳动生产率。克隆普顿虽然没有领到专利证，但是议会发给他五千镑奖金。到了1790年，英国有几百家工厂都采用了综合纺纱机，纱锭总数有四五百万个之多。于是，综合纺纱机基本上代替了珍妮机。综合纺纱机的广泛应用，不仅完成了纺纱工业的革命，而且也影响织布工业的改革。采用水力纺纱机可以织出纯棉布，由于综合纺纱机能够纺出又细又韧的纱，英格兰兰开郡的博尔顿和苏格兰的格拉斯哥与佩利斯都能织出一种质量超过印度的极为轻薄的细棉布（管佩韦，1989）。

由于纺纱技术的不断改进，纺纱和织布之间出现了新的不平衡，织布技术反而落后于纺纱技术，这就迫切要求革新织布机。由于棉纱产量日益增加，大大地超过织布部门的需要，以致纱厂主们不得不把棉纱向外国输出。这样，就不断引起企业家们的恐慌。他们非常害怕法国利用英国输出的棉纱，开办织布工厂，同英国竞争，所以竭力反对棉纱向外国输出。由此可见，经济需要与技术发明之间的相互关系和相互影响，会使工业发生一系列连续不断的变化，棉纺织工业就在这样的变化中获得发展。至此，机器织布的问题已经提到议事日程上来了（管佩韦，1989）。

1785年，诺丁汉郡一位乡村牧师埃德蒙德·卡特莱特在细木匠和锻铁匠的帮助下，发明了动力织布机，并获得专利证，织布效率提高了40倍。此后，通过持续不断的改进，当任何一根棉纱断头时，这种织布机就会自动停止。这样，纺纱和织布之间的不平衡又趋于平衡。

在英国工业革命期间的发明创造中，以棉纺织工业最为突出，数量最多。棉纺织工业的技术革命，影响和带动了其他轻工业、动力工业、煤铁工业和交通运输业的技术革命，甚至加速了农业革命。正如美国经济学家罗斯托（Walt Whitman Rostow）指出的：“第一，英国棉纺织工业总量涉及经济总的规模。从近代开始，尤其是1770年开始，棉纺织工业总产量的很大比例是输往国外，1820年达到60%……棉纺织工业革命还反映城市的发展，煤、铁和机器的需求，资本的需求和最终廉价运输的需求。第二，棉纺织工业的迅速扩大，要求有效地供应原料（Rostow，1960）54—55。”因此，英国以棉纺织工业为突破口，点燃了工业革命与社会变革。