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成就与局限中世纪英格兰工业机械化探微(3)

http://www.newdu.com 2017-08-28 《史学集刊》 徐 浩 参加讨论

中世纪工业磨坊总共可进行大约二三十种工业生产,常见的也有十几种,但主要集中在少数几个行业。据卢卡斯统计,在770-1600年欧洲1092个工业磨坊中,漂洗机和锻造机(forge mill)大约占80%,制革机(tanning mill)、切割机(sawmill)和锐磨机(sharpening mill)仅占12%。(28)最早的工业磨坊当属麦芽机(malt mill),用来粉碎麦芽。822年和861年,法国北部的皮卡第地区出现两个用水车碾磨麦芽制造啤酒的例子。“这件事十分重要,因为我们有理由相信在这中间涉及一个新的机械装置问题:一组垂直的捣击器由水车轴心上的凸轮带动运转”。(29)不过,中世纪的麦芽机数量很少。在所统计的770-1600年欧洲1092个工业磨坊中,麦芽机仅有23个,表明麦芽机的使用非常有限。(30)另一种观点则认为,中世纪水力磨坊和麦芽机属于同一种机器,或者说单独的麦芽机并不存在。因为英格兰的水力磨坊除了磨面外还碾磨麦芽,庄园磨坊捐的收入显示,英格兰各地的庄园磨坊同时碾磨面包谷物和麦芽谷物。在拥有一个或两个以上磨坊的共同体,这两种功能才被分开。例如埃文河畔的斯特拉福德存在3个磨坊,2个用于磨面,第3个碾磨麦芽。有鉴于此,中世纪文献中经常发现的麦芽机或啤酒机(beer mill)很可能不是9世纪的发明,而是20世纪历史学家头脑中的杜撰。(31)
    如果麦芽机果真不是一种单独的机器,那么中世纪工业机械的应用则始于中世纪中期。皮革在中世纪用途广泛,可以制作鞋子、手套、帽子和甲胄等。为了提取加工兽皮需要的鞣酸(tannin,又称单宁酸),含有这种物质的树皮需要用石头压碎后取出汁液,该工序只能在改进的水力磨坊上进行。新机器又名为鞣料机(tan mill),按照实际用途来说应该叫树皮机(bark mill)。自1138年起树皮压碎机(bark-crushing mill)出现在巴黎地区,13世纪时欧洲许多地方都可以见到,但它们是否普遍使用却不得而知。英格兰的树皮压碎机较为稀少,尽管文献表明它们经常被使用。最早的树皮压碎机出现在1165年的坎伯兰郡。它们只是偶尔出现,但经常作为教会财产。1288年柯克斯托修道院(Kirkstall Abbey),14世纪巴特尔修道院(Battle Abbey)都存在树皮压碎机,15世纪早期泰维斯托修道院(Tavistock Abbey)将2个树皮压碎机改成漂洗机。树皮压碎机似乎也没有普及,因为中世纪英格兰除此以外没有见到更多记载。13和14世纪正是庄园账簿和庄园调查等农村基层档案十分普及的时期,谷物磨坊几乎随处可见,如果领主建造和出租树皮压碎机必定会在庄园账簿中留下记录。(32)欧洲的情况亦复如是,在所统计的770-1600年间的1096个工业磨坊中,树皮压碎机仅有58个,从数量上看似乎也未得到普遍使用。(33)
    水力也被用于冶铁,此类记载相对较多,但主要集中在中世纪晚期。在中世纪末期发明鼓风炉(blast furnace,又称高炉)以前,锻铁炉(bloomery)所生产的粗铁需要连续加热和锤打以除去杂质,这是一项繁重劳动,为此发明了打铁机(hammer mill)代替人的劳动。1116年法国伊苏登(Issoudun),1138年的加泰罗尼亚,13世纪初的瑞典对此项发明都有记载。至1400年,欧洲到处可以见到这种机器。英格兰肯特郡钦利(Chingley)的锤打铁坯的水力锻铁炉(a waterpowered forge for hammering bloom)出现在14世纪上半叶,而有确切日期的最早的水力锻铁炉是1349年约克郡西赖丁韦勒(Wayler)的打铁机。其他早期的例子同样来自北部,1395年在克雷斯克德(Creskeld),15世纪在约克郡的其他3个地方,1400年左右位于达拉姆郡韦尔戴尔的伯克诺特(Byrkeknott)是达拉姆主教的炼铁厂(iron work),涉及1408-1409年锻铁炉的账簿卷档表明,尽管水力是用于驱动击打锤、风箱还是两者都使用还不清楚,但锻铁炉的运转确实依赖水力。在主要的冶铁区萨塞克斯郡的威尔德(Weald),15世纪存在水力炼铁厂,该区共有水力锻铁炉和鼓风炉的遗址189座,绝大多数是16世纪投入使用的,16世纪初或更早的不足20个。显然,该地区炼铁的机械化开始于中世纪末期。除了炼铁外,水力机器还用于铁制品的加工过程。伍斯特郡博迪斯利修道院(Bordesley Abbey)出土许多加工铁制品的机器,最早的日期可能在1200年以前。不过,总的来说,铁制品加工机器并不常见。(34)对欧洲工业磨坊的研究也证明了这一点,在所统计的770-1600年1092个工业磨坊中,冶铁用的锻铁炉和鼓风炉分别为236个和8个,而加工铁制品用的工具磨尖机只有31个。(35)
    水力应用节省了劳动力,还极大提高了劳动生产率。1408年达拉姆主教在韦尔戴尔的贝德伯恩(Bedburn)除了木料外花费10英镑建造了一个水力磨坊和锻铁炉,每年产量相当于没有水力帮助的普通锻铁炉的7或8倍。(36)15世纪中期法国东部或德国西部的莱茵兰地区还出现了鼓风炉,增大了传统溶铁炉的尺寸,通过使用更强大的水力气流提高温度,让金属溶化得更彻底。鼓风炉可以生产生铁,用磨具铸造大炮。1500年该项技术传播到英国及德意志其他地区。16世纪初西阿尔卑斯山地区开始使用鼓风炉,后来又传播到东阿尔卑斯山和东欧。鼓风炉的产量比溶铁炉提高上百倍。14世纪英国1个溶铁炉每年产量不足3吨,15世纪也增加不多,而最早的鼓风炉每天产量就达1吨以上。(37)
    水力还更多用于漂洗,在英国尤其如此。990年和1040年期间,在法国东南部城市格勒诺布尔(Grenoble)和勒兰(Lérin)最早出现了漂洗机。11世纪这项新技术传播到诺曼底,不久后又传播到欧洲其他地区。1161年瑞典的斯科纳(Skǒna),至少在1185年的英格兰,1223、1246年德意志的施皮尔(Spier)和特里尔(Trier)都使用水车漂洗呢绒。(38)漂洗是纺织过程中的一个重要工序,新织出来的呢布需要在水中捶打达到冲洗、清洁和缩紧的目的。起初这项工作由在水槽中踩布的男子进行。(39)漂洗机的作用在于,“人的双脚被两个锤子代替。在倾斜的落锤系统中,通过转动连接水轮的纺锤盘,锤子交替地上升与下降,击打在布上。因此通过简单的设计,水力代替了人力,并且运转一系列的锤子,只需要一个人站在上面照看布,并保证它在槽中正确地运动就可以了”。(40)1327年前英格兰的漂洗机有124个,漂洗工序在中世纪实现了机械化,卡勒斯-威尔逊评论道:“显然,12世纪末和14世纪初期间,水车已经广泛用于整个英格兰和威尔士的边界地区。水车注定要几乎全部取代原始的脚踏漂洗,尽管它的最后胜利还无法确定,然而在纺织业的主要生产工序中一场名副其实的革命正在进行。”(41)“这是纺织业中第一次使用机械代替人力”,因而成为“和18世纪织布的机械化一样是决定性的革命”。(42)不过,漂洗机多数情况下不是新建的,而是在以前水力磨坊的基础上增加了新功能,教会地产尤其如此。(43)1300-1310年漂洗机在所有磨坊(水力谷物磨坊、风力磨坊、马拉磨和其他工业磨坊)中的比例仅占5.2%,此后不断上升,1320-1330年占6.1%,1390-1400年增加到11%,1530-1540年达到18.8%。(44)
    

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