水转大纺车形制的两种争论

目前，对于水转大纺车的形制，还存在着一些争论。这主要由于王祯《农书》和徐光启《农政全书》等古代技术书籍中关于水转大纺车（或大纺车）的记载和所提供的版画有一定出入有关。

首先，王祯《农书》中配的水转大纺车图和它的文字说明存在差异。其有关水转大纺车如图5-2所示，图中水轮部分和大纺车部分皮弦的连接几乎看不到，并且纱框转动机构也很不清晰，似乎并没有文字表述中提到的“旋鼓”机构，另外，锭子也没有看到。那么只有从王祯《农书》中大纺车的图来间接地寻找相关信息，从图5-1王祯《农书》的大纺车图看，大纺车图要比水转大纺车图明晰得多，锭子明显是横卧于机架下端，可以看到皮弦的身影，仅仅是一根细细的线绕在左右两个导轮上，但下皮弦是否压在锭杆上，图中还是看不清楚。纱框的转动装置也并非文字部分所描述的那样，由上皮弦传导动力的。反而，在纱框左侧可以看到，纱框是通过一根粗绳绕转并与左边动力轮的轴相连，从而产生纱框绕的动力。考察这两幅图，它们都没有“山口”形的轴槽以承纱框的长铁轴和带动纱框转动的“旋鼓”装置，似乎纱框的传动机制与江浙丝纺车（江浙丝纺车的工作原理将在后文说明）有一定的亲缘关系。这样，就不得不从这两幅图的出处进行考察。张春辉等编著的《中国机械工程发明史（第二编）》中明确指出这两幅图出自王祯的《农书·农器图谱二十·麻苎门》和《农书·农器图谱十四·利用门》，清光绪二十一年（1895年）武英殿聚珍版增刻本。既然，王祯的《农书》的版本出自光绪年间，那么，是否可以做出大胆的推测，因为，徐光启编著的《农政全书》中关于水转大纺车和大纺车的文字说明与王祯《农书》（清光绪二十一年武英殿聚珍版增刻本）基本相同，这就说明，文字部分出现问题的可能性不大，那么，清光绪二十一年武英殿聚珍版《农书》中图画出现问题的可能性比较大，是否存在着清人以当时的丝纺车图来描绘水转大纺车和大纺车的可能？

其次，关于纱管——的形制和摆放在学界也存在着争议。李崇州先生在《中国元代水转大纺车的复原研究》一文中指出：“大纺车”的整体框架是长立方体结构，“”是长与围粗各一尺二寸的木质圆形筒子（内装麻纱缠绕的线包），并竖立而单行地排列于长木座上（“大纺车”上的竖立“”同现代电动麻纺车上的竖立“麻条筒”在构造原理上有相似之处）[4]。另一方，谭徐明先生在《中国水力机械的起源、发展及其中西比较研究》、祝大震先生在《我国水转大纺车的结构特点和演变过程》、李伯重先生在《楚材晋用：中国水转大纺车与英国阿克莱水力纺纱》等论文中，以及陈维稷先生在《中国纺织科学技术史（古代部分）》著作中都表述过水转大纺车或大纺车上待纺的麻缕或丝缕绕于纱管之上，并且锭子是横卧放置的。通过仔细考证，倾向于第二种观点，理由如下：

（1）从水转大纺车和大纺车出现的技术基础看，水转大纺车和大纺车的出现是在三锭或五锭纺车和水转磨的启示下发明的。有关水转磨，笔者不做深入探讨，业界对此基本有了统一的观点。那么，三锭或五锭纺车如何能发展成为水转大纺车和大纺车呢？元代脚踏五锭纺车见图4-21。很明显，这种五锭纺车是针对麻缕进行纺纱的。因为纺好的麻纱并没有绕回锭子上，而是将其绕成纱球放在地上。纺麻与纺棉完全不同，纺棉之前要将棉花搓成细长的棉条。纺时将棉条缠绕在锭子上，随着锭子的转动从棉条中抽出棉纱，同时利用锭子的旋转，使纱线捻绞，最后再把纺成之纱绕于纱锭之上。因此，可以断定图4-21中的纺车必定是纺麻缕的，因为纺妇右手握一类似六齿的梳状横木，五根麻纱分别置于六齿之间，以免纱线会缠绕在一起。纺妇左手拉伸麻纱。从这幅脚踏五锭纺车图中，笔者至少可以看到大纺车动力和麻缕加捻部分的雏形。大纺车和水转大纺车都是通过皮弦压在锭轴上带锭轴转动，麻缕绕于纱管，通过导纱棒（横木），防止加捻时各锭所纺出的纱相互缠绕，然后利用小铁叉（梳状物）分勒绩条。因此，只需增加个上绕纺好纱线的纱框，并将锭子移到车架的下方即可形成最简单的大纺车，这说明五锭脚踏纺车向大纺车演进是合情合理的。

（2）从纱管的形制上看，王祯《农书》中对纱管的形制是这样描述的：“用木车成筒子，长一尺二寸，围一尺二寸。计三十二枚，内受绩缠”。这里的“筒子”并不一定如李崇州先生所认为的是一个中空的筒子，里面填塞麻缕，也有可能是筒子状的纱管，正如《汉语词典》中对“筒管”的解释为“用以卷绕纱线的一种圆柱形筒子，在一端或两端有边盘，轴芯有孔”，《汉语词典》的解释并没有指出这种用于纺纱的筒一定是中空的。这正好验证了陈维稷先生关于纱管形制的说明（图5-4）。关于筒子是有边的一说，大概因为麻缕较硬，有边可防止绩缠脱圈。(www.xing528.com)

（3）关于缠绩的放置。从水转大纺车和大纺车加工的原料来看，主要对象是麻缕。而这种麻缕的加工过程是：先用手指将脱胶后的纤维黏片分劈成细长的麻丝（缕），然后逐根捻接。由于麻丝上有胶质糊状薄层加上接头部位的捻合力，可使得接头牢固，从而将麻丝续接成细长的麻纱。这个过程称为绩麻。其实这种麻缕可直接供铺经织造，但为了增加麻缕的强力，也可将绩长的麻缕在铺经织造前再用纺专或纺车加捻[5]。因此，对麻缕进行纺纱比较简单，只需要给已经续接好的麻进行加捻即可，不需要牵伸。通过这种解释，就不难理解“内受绩缠”则必定是将麻缕绕在筒子上。

（4）关于锭子的位置。锭子是竖立还是横卧的问题，从古书的考证来看，锭子应该是横卧的。假设，清光绪二十一年武英殿聚珍版增刻本王祯《农书》中的图画是清人张冠李戴式地将丝纺车冒充元代的水转大纺车或大纺车图，那么就更能证明，历史上在水转大纺车或大纺车上就没有出现过竖立的锭子。从皮弦和杖头铁环的形制上看，锭子横卧着要比竖立着更为合理些（图5-4）。皮弦是一种长条形的皮带，当皮弦压在锭轴上，纱管套上锭轴上，皮弦和锭轴产生的摩擦力达到最大化。如果锭子要竖立摆放，那皮弦将无法带动锭轴转动，除非将皮弦换作绳弦才有可能。显然，这与王祯《农书》中明确记载的“皮弦”不符。如果，锭子是横卧于车架之下，那么关于杖头铁环的形制就可以理解了。王祯《农书》中指出每个锭轴俱用杖头铁环，以拘锭轴。由于锭轴很长，为的是让皮弦全部压在锭轴上增加受力面积，以便有效地转动锭子，这样就必定要让杖头铁环在锭轴的下端。杖头铁环一端绕个圆形铁环活套在锭轴上，不影响锭子的转动，并起到承托锭轴的作用，杖头铁环另一端则是沿圆形活套向下呈90°直插入木板上，从而固定锭子位置，让锭子在转动时不产生晃动。那么，这种加固锭子的铁环装置在形制上确实与“杖头”相符。

（5）关于加捻方法。由于麻纤维属于半长纤维，麻缕在纺纱前预先卷绕到锭子的纱管上。水转大纺车和大纺车加捻的机制是：麻缕通过纱管自身回转从筒子上退下，导纱杆在筒子正前方，麻缕与导纱杆接触点相当于握持点，麻缕从筒子退下后，又绕自身的轴线回转，这样便能加上捻，这就是水转大纺车和大纺车所采用的“退绕加捻法”。

通过以上说明，可大胆地推定，水转大纺车是由水转磨和五锭脚踏小纺车技术相结合发展而来的。其锭子的摆放应该是横卧于机架之下的，纱管是筒子状，但两端的管边要比筒身大一些，并且麻缕是绕于纱管之上。同时，元、明两代水转纺车、大纺车都应该用于麻纺。