Процесс получения хлопчатобумажной пряжи состоял из трех этапов. На первом из них кипы с хлопком сырцом разбиваются и очищаются от грязи. На втором этапе осуществляется чесание хлопка, когда под воздействием зубьев пильчатой ленты и валиков, а затем—тонких игл гарнитуры формируется лента, волокна в которой расчесаны, но не распрямлены. На третьем этапе ровница вытягивается до толщины пряжи и скручивается. До появления прядильных машин для изготовления нити для тонких тканей использовалось веретено, а для грубых—прялка. И в том и в другом случае ровница растягивается и утончается, а затем скручивается для придания прочности, после чего нить наматывается на веретено и передается ткачам.
Все эти стадии были механизированы. Безусловно, важнейшим достижением Ричарда Аркрайта было создание фабричной системы (воплощенной на Кром- фордской фабрике № 2), когда машины и станки выстраиваются в определенной логической последовательности. Она стала образцом, в соответствии с которым создавались первые хлопчатобумажные фабрики в Англии, США и на континенте. Главной производственной проблемой оставалось прядение, и изобретатели работали над ней, по крайней мере до 1730-х гг.
Первыми на правильный путь встали в 1740- 1750-х гг. Льюис Пол и Джон Уайат, предложившие систему валикового прядения, но к моменту ее создания их фабрика в Бирмингеме уже обанкротилась. Первой коммерчески успешной прядильной машиной стала изобретенная в 1760-х гг. Джеймсом Харгривзом «дженни». Из одного пучка волокон она пряла большое количество нитей, которые наматывались на катушки (сначала 8, а потом 16), как бы повторяя движения рук прядильщика. В течение пяти лет часовые мастера, нанятые Р. Аркрайтом, занимались усовершенствованием его ватер-машины, действие которой основывалось на использовании валиков. В данном случае ровница растягивалась благодаря тому, что она последовательно протягивалась через парные валики, которые, подобно каткам, двигали хлопок вперед.
Каждая пара валиков вращалась быстрее, чем предыдущие, так что пряжа непрерывно удлинялась, становясь все тоньше и тоньше.
Последней в ряду великих прядильных машин была мюль-машина С. Кромптона. Она объединяла в себе вытяжку на коротком расстоянии Харгривза и валики ватер-машины Аркрайта. Новая машина позволяла изготавливать гораздо более тонкую пряжу. Появление и распространение «дженни» и ватер-машин позволили Англии конкурировать с индийскими ткачами в производстве грубого сукна, мюль-машины— в выпуске тонкого сукна.
Экономика использования этих машин в производстве была во многом схожей. Все они позволяли добиться сокращения рабочего времени, необходимого для производства одного фунта пряжи. В то же время внедрение машин означало увеличение стоимости капитала в расчете на фунт пряжи. В результате экономия издержек, достигавшаяся благодаря механическому прядению, была тем выше, чем более дорогим был труд рабочих. В 1780-х гг. норма возврата инвестиций в строительство аркрайтовской фабрики составляла в Англии 40%, во Франции —9% и в Индии — менее 1%. В те годы инвесторы рассчитывали, что отдача на вложенный капитал должна была составлять не менее 15%. Не удивительно, что в 1780-х гг. в Англии было построено около 150 аркрайтовских фабрик, во Франции —4 и в Индии —ни одной. Этот показатель относительной прибыльности был очень похож на соответствующий показатель для прядильной машины «дженни». И здесь мы видим, что накануне Великой французской революции в Англии функционировали 20000 «дженни», во Франции — 900 и в Индии — ни одной. Очевидно, что ни во Франции, ни в Индии, не было никакого смысла попусту тратить время или деньги на изобретение прядильных машин, так как их внедрение в этих странах не позволяло увеличить прибыль фабриканта.
Со временем экономическая ситуация изменилась, что и обусловило распространение промышленной революции на другие страны. Аркрайтовские фабрики представляли собой интегрированные последовательности машин, позволявшие добиться большего сокращения издержек, чем в случае с «дженни» Дж. Харгривза. Кромптоновская мюль-машина открыла возможность снижения затрат на производство тонкой пряжи. В последующие 50 лет ее усовершенствованиями занимались самые разные изобретатели. Изменения позволяли экономить и капитал, и труд. К 1820-х гг. появилась возможность получать прибыль от внедрения усовершенствованного оборудования для производства хлопчатобумажных тканей в других европейских странах, а к 1850-х гг.— и в странах с низким уровнем заработной платы, таких как Мексика и Индия. К 1870-х гг. фабричное производство хлопчатобумажных тканей начало перемещаться в страны третьего мира.