Cartwright 动力织机——蒸汽与水力驱动的机械化织造

经轴是织机后部的一个大圆柱体，上面卷绕着数百或数千根平行经纱，并保持均匀张力。对于动力织机，经纱需在单独的整经机上准备——这是一个大型旋转框架，可将定长纱线平行卷绕。整好的经纱随后转移到织机的经轴上。机器纺制的经纱（来自水力纺纱机或骡机）必须用淀粉浆上浆，才能承受动力织造时的机械应力。

每根经线都要穿过一个综丝——这是一个中央带孔眼的金属丝环，安装在综框上。平纹组织中，相邻的经线分别穿过第1页综框和第2页综框。当第1页综框提起时，一半的经线随之升起，形成梭口。动力织机通过凸轮或挺杆使综框按顺序升降来实现这一动作，但最初的穿综（称为“穿综”或“引入”）仍需逐根手工完成。

在综丝之后，每根经线穿过筘的一个筘齿（间隙）——筘是一种梳状框架，安装在打纬装置中。筘将经线在织机宽度上均匀间隔排列，并用于将每根纬线打紧到位。筘密（每厘米筘齿数）决定了织物的经纱密度。细棉衬衫布可能使用每厘米20个筘齿；粗帆布则使用6–8个。

将经纱分成小组并将其系到卷布辊的布围裙上（一条连接在前辊上的布带）。转动经轴的制动器以张紧经纱，直到所有纱线绷紧且平齐。整个幅宽的张力必须均匀——动力织机的运行速度会将任何张力不均放大为明显的织物瑕疵。

将绕好的纬纱筒管插入梭子中。在动力织机上，梭子是一种坚固的梭舟，并以金属梭尖加固，以承受引纬机构的高速投掷。纬纱穿过梭体上的一个小孔或张力眼。确保筒管能够自由转动——若筒管卡住，梭子会在梭口中拖曳纱线，而无法将纬纱整齐地铺设。

动力织机由主轴驱动，主轴通过皮带和皮带轮与水轮或蒸汽机相连。接合离合杆可将织机与旋转主轴连接。织机内部的凸轮机构将这种连续旋转转换为织造的连续动作：开口（提起经纱）、投梭（抛送梭子）和打纬（将纬纱推至织口）。

接合离合器，让织机以降低的速度运行几个纬次。观察开口运动：综丝框应平稳地升降，为梭子形成清晰的梭口。梭子应飞越整个幅宽，并稳稳落入对侧的梭箱。打纬器应向前摆动，将纬纱紧贴织口（织物的边缘）推实。

投梭机构源自凯氏飞梭，利用凸轮驱动的杠杆，在每个周期的恰当时刻将梭子击送穿过织机。时机至关重要：梭子必须在梭口完全打开之后、开始闭合之前穿过。在早期动力织机上，投梭时机不当会导致梭子撞上正在闭合的经纱，扯断纱线并损坏梭子——这种剧烈事故被称为“撞梭”。

动力织机配有自动经纱停经装置——一种感应机构，可检测断裂的经纱并立即使织机停止运转。每根经纱都穿过一根细金属断经针（综丝）。如果经纱断裂，其断经针便会下落，触发一根杠杆使离合器脱开。这可以防止织机在缺少经纱的情况下继续织造，从而避免在织物上产生明显的织疵。重新接好断裂的经纱后再启动。

待织机运转平稳后，提升至全速运行。早期的动力织机每分钟可运行60–80纬；到1830年代，改良设计使其达到每分钟100–120纬。全速运转时，梭子在织机上穿梭如一道模糊的影子，打纬箱则以连续的节奏摆动。装满动力织机的织布车间噪音极大，工人们只能靠唇读交流——这种做法被称为“mee-mawing”。

当纬管用完时，梭子飞行却不再铺设纬纱。操作工必须停下织机，取下空纬管，装上满纬管，然后重新启动。在后来的动力织机上，自动换纬机构（1894年的诺思罗普自动织机）实现了不停机更换纬管——但在卡特赖特的时代，这仍是一项手工任务，也是每名织工只能同时照看2–4台织机的主要原因。

布梁上的棘轮机构会在每织数纬后自动将织成的织物向前推进一小段距离，使织口与钢筘保持恒定距离。卷取速率决定了织物的每厘米纬密（纬纱密度）。这种机械精度所织出的布料，其纬密比任何手工织工所能达到的都更为一致。

定期检查布面是否有瑕疵：经纱断头（竖向条纹）、双纬（同一梭口中出现两根纬纱）、布边松散，或机器造成的油渍。用粉笔线标记瑕疵，以便在整理工序中进行修补。熟练的动力织机织工可以在保证质量的同时照看多台织机——到1840年代，一名织工通常管理4台织机，产量相当于15名手工织工。

当经纱用尽（或达到所需布料长度）时，停止织机，在综框后方剪断剩余经纱，并从卷布辊上解开织好的布料。一整副经纱可能产出50–100米的连续织物。未加工的布料（称为“grey goods”或“loomstate”，即“坯布”）在出售前需送往整理车间进行煮练、漂白、染色和压光处理。

动力织机是纺织机械化链条中的最后一环。1733年，凯发明了飞梭。1764至1779年间，珍妮纺纱机、水力纺纱机和骡机使纺纱实现了机械化。1785年，卡特赖特使织造实现了机械化。在52年内，从纤维到织物的每一道工序都已由机器驱动。1760年，英国棉布产量为200万磅，到1830年已超过3亿磅，增长了150倍。纺织业革命就此完成，为此后所有行业效仿的工业化生产模式奠定了范本。