Pergamin wygląda jak bardzo gęsty, sztywny papier. Nie jest nim. To skóra zwierzęcia, której nie wyprawiono garbnikami, tylko rozpięto mokrą na ramie i pozwolono wyschnąć pod napięciem. Ten jeden zabieg decyduje o wszystkim, czym pergamin różni się od zwykłej skóry: o wytrzymałości, o tym, że daje się zgiąć w księgę, i o tym, że faluje, gdy w pokoju zmienia się wilgotność powietrza.
Od skóry do kartki
Punkt wyjścia to skóra, najczęściej owcza, kozia albo cielęca. Najpierw trafia do kąpieli wapiennej, gdzie pęcznieje, a włos i naskórek przestają trzymać się podłoża. Potem rzemieślnik usuwa je nożem, wycina resztki tłuszczu i rozciąga skórę na drewnianej ramie, przywiązując jej brzegi sznurkami do kołków. W tej pozycji, wciąż wilgotną i naprężoną, zeskrobuje ją na cienko półksiężycowatym nożem, a gdy wyschnie, przeciera powierzchnię pumeksem, żeby atrament nie rozmazywał się na tłustych smugach [1].
Nazwy bywają mylące. Pergamin to dziś ogólne określenie skóry przygotowanej w ten sposób, a termin vellum oznacza ściślej wyrób z cielęciny. W obu przypadkach ważne jest jedno: nikt tej skóry nie garbił. Nie ma tu procesu, który trwale spiąłby włókna garbnikami, jak przy produkcji skóry na buty.
Skóra, która pamięta ramę
W skórze włókna kolagenu leżą w splątanej, przypadkowej siatce. Kiedy skóra wysycha rozciągnięta, siatka układa się inaczej: włókna przesuwają się w stronę równoległą do powierzchni i zastygają w tej pozycji. Powstaje cienka, sztywna błona, której właściwości wynikają nie z chemii garbowania, lecz właśnie z tego zatrzymanego napięcia [2].
Stąd bierze się różnica między pergaminem a skórą wyprawioną. Skóra wyprawiona pozostaje miękka i elastyczna, bo garbniki usieciowiły białka i odsunęły wodę od włókien. Pergamin wodę chłonie chętnie i to jest jego słaby punkt.
Kartka jak wilgotnościomierz
Woda wchodzi najpierw w szczeliny między cząsteczkami kolagenu, rozpychając je z około 1,1 do 1,4 nanometra, czyli o ponad 30 procent. Wzdłuż włókien przyrost jest znacznie mniejszy, rzędu 5 procent. W samym arkuszu oznacza to zmianę wymiarów: przy wilgotności 50 procent pergamin zawiera około 10 procent wody, przy 95 procentach już około 45 procent [3].
Z tego wynikają dwa scenariusze. Kiedy pergamin traci wodę, kurczy się, a kiedy ją odzyskuje, pęcznieje. Jeśli brzegi może swobodnie przesuwać, po prostu zmienia wymiary i wraca do poprzednich. Jeśli coś je trzyma, napięcie zostaje w materiale.
Dlaczego stare dokumenty się zawijają
W księdze pergaminowe karty są zszyte, więc brzegi nie mają swobody. Przy wzroście wilgotności napęczniała karta chce się wydłużyć, ale opór przy grzbiecie zamienia to w wybrzuszenie. Przy spadku wilgotności karta chce się skurczyć i naprężenie idzie w drugą stronę. Efekt widać w każdym starym rękopisie: pofalowane karty, odstające brzegi, fale przy grzbiecie. Środek bloku reaguje przy tym wolniej niż brzegi, bo para wodna potrzebuje czasu na przejście między kartkami, a tłuste ślady po palcach czytelników potrafią ten transport dodatkowo blokować i pogłębić nierówność.
Granica, za którą pergamin odkształca się na stałe
Pergamin jest sprężysty tylko do pewnego punktu. W testach rozciągania do około 0,5 procent wydłużenia materiał wracał do pierwotnego kształtu. Powyżej tej granicy zaczynało się odkształcenie trwałe, a przy wilgotności ponad 60 procent próg spadał do około 0,1 procent, by przy 80 procentach zejść niemal do zera. Im wilgotniej, tym mniej trzeba, żeby kartka zapamiętała nowy, wygięty kształt.
Do tego dochodzą zjawiska chemiczne. Woda ułatwia żelowanie kolagenu, czyli nieodwracalne przechodzenie uporządkowanej struktury w galaretowatą masę, a dłuższe utrzymywanie wysokiej wilgotności sprzyja pleśni. W badaniach nad przechowywaniem cienkiego pergaminu cielęcego najlepszym kompromisem okazało się około 30 procent wilgotności względnej, z wahaniami nie większymi niż 5 punktów. Powyżej 40 procent rosło ryzyko żelowania i rozwoju mikroorganizmów, poniżej 25 procent w materiale pojawiały się duże naprężenia.
Co robi konserwator, gdy kartka nie chce leżeć płasko
Przykład z praktyki: genealogia spisana na pięciu osobnych skórach, zwinięta i złożona, wróciła z magazynu z ostrymi zagięciami i pofalowaną powierzchnią. Każda ze skór miała inne napięcie, a dawne naprawy nowszym pergaminem jeszcze je podniosły. Konserwatorka nawilżała więc karty powoli, w komorze o podwyższonej wilgotności, i suszyła je pod napięciem, obciążając brzegi magnesami. Wilgoci było przy tym tyle, ile trzeba, i nie więcej, bo zbyt mokry pergamin potrafi zamienić się w żelatynę i stracić strukturę.
Legenda o skórze z płodów
Najcieńsze średniowieczne karty, na których mieszczą się kieszonkowe biblie z XIII wieku, przez stulecia tłumaczono wyjątkowo kosztownym materiałem: skórą płodów lub noworodków, w łacinie abortivum. Brzmi wiarygodnie, dopóki nie policzyć zwierząt. Zespół badaczy pobrał próbki białka z 513 pergaminów, w tym z 220 kart 72 kieszonkowych biblii, i porównał je z widmami masowymi peptydów. W kartach dominowała cielęcina, 68 procent, dalej koźlina, 26 procent, i owczyna, 6 procent. Nie było ani królika, ani wiewiórki, których kiedyś podejrzewano [4].
Grubość najcieńszych arkuszy wynosiła od 0,03 do 0,28 milimetra i podobne wartości osiągano dla wszystkich trzech gatunków. Cienkość nie musiała więc pochodzić od martwych noworodków. Była przede wszystkim umiejętnością: doborem młodych zwierząt i wykończeniem skóry aż do pożądanej grubości. Rachunek podaży też się zgadza. W Paryżu pod koniec XIV wieku zjadano około 306 cieląt tygodniowo, czyli piętnaście tysięcy rocznie, a szacunki upadków w stadach nie wskazują, żeby popyt na cienkie karty musiał przewyższać dostępność skór.
Pergamin jest więc rodzajem zapisu, tylko nie tekstu, a obróbki. Karta pamięta ramę, na której wyschła, i zmiany wilgoci, których doświadczyła. Kiedy dziś trzyma się ją w klimacie o stałych parametrach, nie robi się tego dla wygody zwiedzających. Robi się to po to, żeby materiał nie musiał zapamiętywać kolejnych kształtów.
Źródła
- Mariluz Beltran de Guevara, „Is not parchment made of sheepskins? Ay, my lord, and of calfskins too…”, tekst z bloga Collection Care British Library, 10 marca 2015. https://thebookandpapergathering.org/2015/03/10/is-not-parchment-made-of-sheepskins-ay-my-lord-and-of-calfskins-too/
- Eric F. Hansen, Steve N. Lee, Harry Sobel, „The Effects of Relative Humidity on Some Physical Properties of Modern Vellum: Implications for the Optimum Relative Humidity for the Display and Storage of Parchment”, Journal of the American Institute for Conservation 31 (3), 1992. https://cool.culturalheritage.org/jaic/articles/jaic31-03-005.html
- Leszek Krzemień, Agata Czyżewska, Magdalena Soboń, Roman Kozłowski, „Risk of climate-induced damage in historic parchment”, Heritage Science 8, 2020. https://www.nature.com/articles/s40494-020-0360-0
- Sarah Fiddyment i inni, „Animal origin of 13th-century uterine vellum revealed using noninvasive peptide fingerprinting”, PNAS 112 (49), 2015. https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC4679014/
- Zdjęcie: Dubi Dubi wá, „Pergamino 11 sello Leonor de Aragón 1376”, Wikimedia Commons, licencja CC BY-SA 4.0, kadr i zmiana rozmiaru na potrzeby artykułu. https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Pergamino_11_sello_Leonor_de_Arag%C3%B3n_1376.jpg
