Um den »Garnhunger« der Weber zu vermindern, setzte 1761 eine Londoner Gesellschaft 50 Pfund für eine Maschine aus, die sechs Fäden gleichzeitig spinnen könne und dabei nur von einem Menschen bedient würde. Drei Jahre später erfand James Hargreaves, Weber in einer Baumwollmanufaktur bei Blackburn, eine solche Apparatur, die später »Jenny« genannt wurde – wahrscheinlich eine Verballhornung von »engine«. Dabei ahmte er die Bewegungen der Spinnerin nach. Eine qualifizierte Arbeiterin konnte damit zunächst acht, später sogar bis zu 100 Fäden spinnen. Die Jenny lieferte allerdings nur dickes, lockeres Garn.
Somit war im Textilgewerbe bereits einiges in Bewegung geraten, als Arkwright 1767 dem Uhrmacher John Kay begegnete. Dieser war zuvor dem Tüftler Thomas Highs zur Hand gegangen, der eine neuartige Spinnvorrichtung entwickelt, sie aber dann verworfen hatte. Arkwright informierte sich über diese Konstruktion und verbesserte sie weiter. Die Fasern wurden nunmehr eingezogen und durch Walzenpaare, deren Rotation aufeinander abgestimmt war, gestreckt sowie anschließend über Flügelspindeln verdreht und aufgewickelt. Dieser Vorgang erfolgte automatisch, so dass eine ungelernte Arbeitskraft für die Zuführung des Rohstoffs ausreichte. Die Konstruktion erhielt die Bezeichnung »Water Frame« und lieferte im Unterschied zur »Jenny« ausschließlich festgedrehte Garne. Arkwright tat sich nun zum Zweck der Kapitalbeschaffung mit zwei Verwandten zusammen und beantragte 1768 ein Patent, in dem er sich selbst etwas prahlerisch als Uhrmacher aus Nottingham bezeichnete. Dieses wurde ihm im Jahr darauf zugestanden.
1770 gründete Arkwright eine erste Spinnerei in Nottingham, bald darauf eine weitere in Cromford in Derbyshire am Fluss Derwent. Da das Spinnen nur der abschließende Vorgang eines längeren Prozesses ist, entwickelte er auch Maschinen zum Kardieren (Reinigen) sowie zum Grob- und Vorspinnen der Fasern, wobei er die Kardierung patentieren ließ. Auf die Nutzung seiner Maschinen durch andere vergab Arkwright Lizenzen, dabei verlangte er aber die Abnahme von mindestens 1000 Spindeln, wofür die Lizenznehmer rund 7000 Pfund zu entrichten hatten. Um diese Summe wieder einzubringen, sahen sie sich gezwungen, größere Produktionseinheiten zu errichten. Damit nahm Arkwright großen Einfluss auf die Entstehung moderner Fabrikgebäude: Aus Backstein errichtet, waren solche Bauten 21 bis 24 Meter lang, 7,5 bis neun Meter breit und drei bis vier Geschosse hoch. Neben den Spinnmaschinen wurden dort auch die Vorbereitungsarbeiten durchgeführt. Mit dem Übergang zur zentralisierten Textilerzeugung trug Arkwright ferner wesentlich zur Entstehung einer frühindustriellen Arbeiterschaft bei. Um die Landbewohner an die Anforderungen einer modernen Produktion zu gewöhnen, ergriff er eine Reihe disziplinarischer Maßnahmen. Ihre Schicht dauerte 13 Stunden, und die Maschinen liefen sechs Tage in der Woche rund um die Uhr. Arkwright beschäftigte mehrere hundert Personen, darunter überwiegend Frauen und auch Kinder: Sechsjährige drehten gerissene Fäden zusammen und reinigten die Maschinen. Einer seiner ersten Arbeiter erhielt immerhin zehn Shilling pro Woche, was ungefähr dem dreifachen Existenzminimum entsprach.
Auch auf dem europäischen Kontinent fand eine Reihe von Versuchen statt, Spinnmaschinen zu konstruieren. In Deutschland befasste sich der Kaufmann Johann Gottfried Brügelmann aus Elberfeld an der Wupper damit, was ihm jedoch nicht gelang. Daraufhin ließ er Arkwrights System durch einen Deutschen ausspionieren. 1784 nahm Brügelmann in Ratingen als erster auf dem europäischen Kontinent die Erzeugung mit »Water Frames« auf. Die Spinnerei nannte er Cromford, nach dem Standort einer der ersten Spinnereien Arkwrights.
Nach wie vor waren aber auf den Britischen Inseln die weitaus meisten Beschäftigten im Textilsektor außerhalb der Fabriken tätig. 1775 beschäftigte allein die bedeutende Schafwollverarbeitung rund 850.000 Menschen, davon ca. 650.000 Spinnerinnen. Das entsprach etwa zehn Prozent der Bevölkerung Großbritanniens. Arkwright verdrängte Hargreaves’ »Jenny« nicht gleich vom Markt, denn um 1788 standen in englischen und schottischen Haushalten rund 20.000 dieser Maschinen in Betrieb. Damals erfand zudem der Farmer und Weber Samuel Crompton aus dem Umland von Bolton in Lancashire eine weitere Konstruktion, welche die Eigenschaften ihrer Vorgänger kombinierte und sowohl weiche als auch fest gedrehte Garne lieferte. Aufgrund ihrer Vielseitigkeit erhielt sie die Bezeichnung »Mule« (Maultier). Der gutmütige und unbeholfene Crompton ließ sich die Verwertung allerdings aus der Hand nehmen. Arkwright war dagegen aus anderem Holz geschnitzt: Er drängte die Partner an seinen ersten Fabriken allmählich aus dem Geschäft, und bereits um 1780 beliefen sich seine jährlichen Einnahmen auf etwa 40.000 Pfund. Im Jahr darauf verklagte er mehrere Nachahmer seiner Verfahren vor einem Londoner Gericht, wobei er jedoch unterlag. 1785 stand er selbst vor dem Richter und wurde beschuldigt, seine Erfindung von Thomas Highs gestohlen zu haben. Er verlor nun die meisten Patentrechte, was sein Imperium aber nicht wesentlich schmälerte: Hatte es 1780 in Schottland und Nordengland rund 20 Spinnereien des von ihm geschaffenen Typs gegeben, so stieg ihre Zahl bis 1788 auf über 140. Fünf davon gehörten ihm, an mindestens sechs weiteren war er beteiligt. 1790 setzte er in Nottingham erstmals eine Dampfmaschine in einer Fabrik ein.
Arkwrights Arbeitstage waren lang, sie begannen um fünf Uhr früh und dauerten oft bis neun Uhr abends. Er fand kaum Zeit für Freunde und trennte sich von seiner zweiten Frau, angeblich weil sie ihn zu viel kritisierte. Für seine Verdienste um die Textilwirtschaft erhob ihn König George III. 1786 in den Adelsstand, viele traditionell Gesinnte betrachteten ihn aber weiterhin als Emporkömmling. So behauptete eine Dame, er habe sich bei der Entgegennahme der Adelswürde nicht wie im Protokoll vorgesehen niedergekniet, sondern sei in einer komisch gekrümmten Haltung verharrt. Um sein soziales Prestige zum Ausdruck zu bringen, beauftragte er im gleichen Jahr einen renommierten Londoner Baumeister mit dem Bau des Anwesens Willersley Castle am Nordufer des Derwent. Es umfasste u.a. jeweils fünf Schlafzimmer und Weinkeller, ferner drei Bierkeller sowie eine Molkerei, eine Backstube und eine Brauerei. 1788 erwarb Arkwright in London ein Stadthaus in der Adam Street unweit der Themse. Da er um seine fehlende Bildung wusste, übte er jeden Tag jeweils eine Stunde lang Grammatik sowie Rechtschreibung und Schreibstil.
Einen Teil seiner Spinnereien übertrug Arkwright seinem einzigen Sohn Richard. Arkwright starb mit 59 Jahren, wahrscheinlich an Herzschwäche. Sein Begräbnis erfolgte in einer eigens dafür errichteten Kapelle in Cromford; zu diesem Anlass erschienen über 2000 Personen. Sein Wappen trug den Leitspruch: »Multa tuli fecique« (»Ich habe viel ertragen und viel erreicht«). Er hinterließ ein höchst beachtliches Vermögen von rund einer halben Million Pfund.
Carl Auer von Welsbach (1858-1929)
Auers Vater Alois ließ sich im oberösterreichischen Wels zum Buchdrucker ausbilden. 1841 übernahm er die Leitung der Wiener Hof- und Staatsdruckerei. Er modernisierte den Betrieb grundlegend, ließ eine Reihe von Werken in asiatischen Sprachen drucken und förderte neue Techniken wie die Galvanoplastik, den Farbensteindruck und die Fotografie. Damit begründete er eine weltweit bedeutende typografische Anstalt. 1849 heiratete er Therese Neuditschka, die Tochter eines Welser Kaufmanns. Die beiden zeugten die Kinder Leopoldine, Alois, Amalie und Carl. 1860 wurde Alois Auer in den Stand eines Ritters von Welsbach erhoben.
Carl Auer war elf Jahre alt, als sein Vater starb. Er besuchte ein Gymnasium, anschließend eine Realschule und diente dann als Einjährig-Freiwilliger beim Militär. 1878 schrieb er sich an der Universität Wien ein und studierte dort Chemie bei Adolf Lieben. In den Jahren 1880 bis 1882 setzte er seine Studien bei Liebens Lehrer Robert Wilhelm von Bunsen in Heidelberg fort und promovierte zum Doktor der Philosophie.
Auer spezialisierte sich schon früh auf das Studium der seltenen Erden, damals die Bezeichnung für Metalloxide, die in selten vorkommenden Mineralien enthalten waren. Sie wiesen ähnliche chemische Eigenschaften auf, was ihre Trennung im Labor bedeutend erschwerte. Auer zerlegte 1885 das Didym in seine Bestandteile, die er Praseodym und Neodym nannte, und fand so zwei neue chemische Elemente. Damit machte er sich einen Namen als Naturwissenschaftler. Alsbald ging er daran, seine Erkenntnisse für eine industrielle Nutzung umzusetzen. Dabei gelang ihm ein bedeutender Schritt hin zur modernen Lichttechnik. Bis ins 19. Jahrhundert überwog die Beleuchtung mittels natürlicher Flammen, z.B. mit Kienspänen, Kerzen und Öllampen. Ihre Leuchtkraft wurde durch Kohlenstoffteilchen hervorgerufen, die beim Brennvorgang ausgeschieden und in der Flamme auf Weißglut erhitzt wurden. Seit den 1820er-Jahren experimentierten viele Forscher mit künstlichen Flammen, wobei verschiedene anorganische Leuchtmassen z.B. aus Kalk oder Metalloxiden den Kohlenstoff in den Flammengasen ersetzten.