Zagadki Globu Przyroda · Historia · Geografia

Kultura i sztuka

Papier z 1550 roku bywa mocniejszy niż kartka z 1980. Zmieniła się receptura

Biblioteka Kongresu USA pyta, dlaczego papier sprzed pięciuset lat bywa w lepszym stanie niż ten sprzed pięćdziesięciu. Odpowiedź tkwi w recepturze: długich włóknach ze szmat, kleju zwierzęcym i wapniu, których zabrakło, gdy papier zaczęto robić z drewna.

Strona szesnastowiecznego druku z Florencji: drzeworyt dłoni z podziałką godzin i tekst w archaicznym włoskim, papier pożółkły i poplamiony

Strona wydrukowana w 1550 roku, jeśli tylko nie trafiła do wilgotnej piwnicy, często trzyma się lepiej niż książka z 1980. Papier nie starzeje się równomiernie: im później go zrobiono, tym szybciej potrafi się rozsypać. Przyczyna leży w recepturze, którą zmieniono w XIX wieku.

Pytanie, które brzmi jak pomyłka

Biblioteka Kongresu USA zadaje je wprost w swoim materiale o pielęgnacji zbiorów: dlaczego papier sprzed pięciuset lat jest często w lepszym stanie niż papier sprzed pięćdziesięciu? Odpowiedź nie dotyczy magii starych ksiąg ani sentymentu. Liczy się skład kartki i warunki, w jakich ją trzymano, a skład zmienił się radykalnie w ciągu dwóch stuleci [1].

Kartka, która miała udawać pergamin

Do połowy XIX wieku papier w Europie robiono ze szmat. Nie z drewna, tylko ze znoszonej bielizny lnianej i konopnej. Szmaty prano, rozmiękczano w wodzie, dodawano wapno i rozbijano tłuczkami na papkę, z której czerpano arkusz na sicie.

Sam arkusz wychodził jednak miękki i chłonny, kiepski do pisania. Dlatego papiernicy zanurzali go w kleju zwierzęcym, czyli żelatynie z odpadków skór i skrawków pergaminu, a potem polerowali gładkim kamieniem. Klej zamykał pory papieru, więc atrament zostawał na powierzchni, zamiast wsiąkać jak w bibułę i rozlewać się w plamę. Dopiero po tym zabiegu powstawała kartka twarda, gładka i odporna na przecieranie [2].

Badacze z Uniwersytetu Iowa przeanalizowali 1578 arkuszy z lat od XIV do XIX wieku i zobaczyli wyraźny próg około roku 1500. Wcześniejsze papiery zawierały więcej żelatyny i więcej wapnia, a same arkusze były grubsze. Autorzy oszacowali, że przed 1500 rokiem wapnia w papierze było średnio od 1,5 do 2 procent, a w kolejnych stuleciach około 0,75 procent, czyli połowa tej wartości.

Ich wyjaśnienie jest hipotezą, ale dobrze pasuje do realiów. Papier z epoki pierwszych druków miał wyglądać i zachowywać się jak pergamin, bo pergamin był wzorem porządnej książki. Klej, wapno i gruby arkusz nie były ozdobą, tylko sposobem na naśladowanie droższego materiału.

Długie włókno to zapas na stulecia

Papier składa się z celulozy, czyli długich łańcuchów cząsteczek glukozy wyciągniętych z roślinnych ścian komórkowych. Łańcuch jest mocny, dopóki jest długi. Kwasy, wilgoć i tlen przecinają go na krótsze odcinki, a każdy taki skrót ujmuje kartce wytrzymałości. Ten proces, hydroliza kwasowa, ma przy tym nieprzyjemną właściwość: wytwarza kolejne kwasy, więc przyspiesza sam siebie.

Papier ze szmat zachowywał długie włókno, bo szmaty rozbijano łagodnie, a samo włókno lniane jest długie i mocne. Papier z drewna, zwłaszcza mielony mechanicznie, składa się z włókien krótkich, powstałych przez ścieranie drewna na drobne cząstki. Krótsze włókno ma mniej zapasu: gdy kwas podetnie łańcuchy, arkusz nie ma już czego trzymać.

Drewno, kalafonia i kwas

W połowie XIX wieku papiernicy sięgnęli po drewno. Było tanie i dostępne, inaczej niż szmaty, których brakowało wraz z rosnącym popytem na gazety i książki. Zmieniło się też klejenie. Zamiast żelatyny na powierzchnię wprowadzono do masy kalafonię strącaną ałunem, a ten drugi składnik jest kwaśny i usuwa węglan wapnia, który wcześniej neutralizował odczyn papieru [3].

Skutek był natychmiastowy i trwały. Kwas siedzi teraz w całym arkuszu, nie tylko na wierzchu, więc każde zawilgocenie uruchamia hydrolizę. Papier z mielonego drewna zawiera dodatkowo ligninę, której ta metoda nie usuwa. To ona odpowiada za żółknięcie i brunatnienie, widoczne najpierw na brzegach, gdzie kartka ma kontakt z zanieczyszczeniami z powietrza.

Najbardziej oberwały gazety i tanie powieści, drukowane na papierze mielonym, który nigdy nie był obojętny. Stąd mikrofilmowanie prasy w bibliotekach: dla wielu roczników taśma jest jedynym sposobem, by treść przetrwała dłużej niż sam papier. W amerykańskich archiwach i bibliotekach wycinki, korespondencja oraz maszynopisy na papierze drzewnym należą dziś do codzienności, a nie do wyjątków.

Kwas wędruje dalej, niż myślisz

Kwaśny papier szkodzi nie tylko sobie. Wycinek z gazety włożony między strony oddaje kwas sąsiedniej kartce, a ta brązowieje dokładnie tam, gdzie leżał. Biblioteki znają ten ślad: prostokąt w kolorze mocnej herbaty, czasem z odbitym drukiem, który zostaje po wyjęciu wycinka. Dlatego w archiwach takie wycinki wkłada się do teczek z przekładką z papieru o odczynie obojętnym lub alkalicznym, który przechwytuje kwasy, zamiast trzymać je razem z resztą książki.

Zamknięta książka starzeje się szybciej niż luźne kartki. Wilgoć w papierze sprzyja hydrolizie, a produkty rozkładu nie mają gdzie uciec, więc stężenie kwasów rośnie. Biblioteka Kongresu opisała eksperyment, w którym środek kartki w oprawionym tomie okazał się słabszy od brzegów, mimo że brzegi były bardziej narażone na zanieczyszczenia.

Stare nie zawsze znaczy zdrowe

Łatwo przeczytać te dane jako pochwałę wszystkiego, co dawne. To byłoby nadużycie. Sami autorzy badania z Iowa ostrzegają, że starsze arkusze mogły po prostu trafić do lepszych kolekcji, a te w gorszym stanie nie dotrwały do dziś. Porównanie epok jest więc obciążone selekcją: widzimy ocalałych, nie wszystkich.

Po drugie, papier ze szmat też nie był obojętny. Przegląd danych laboratoryjnych Williama Barrowa i późniejszych pomiarów Timothy’ego Barretta pokazuje, że większość papieru książkowego z lat 1400-1700 miała odczyn w granicach pH 5,5 do 7, czyli lekko kwaśny lub bliski obojętnemu. Przetrwał dzięki długim włóknom i korzystnym warunkom przechowywania, a nie dlatego, że był chemicznie idealny [4].

Co biblioteki robią z tym dzisiaj

Od lat 80. XX wieku papier trwały robi się inaczej: ligninę usuwa się dokładnie, a do masy dodaje się bufor alkaliczny, najczęściej węglan wapnia, który neutralizuje kwasy, zanim zjedzą celulozę. W USA książki zgodne z normą ANSI/NISO Z39.48, wprowadzoną na początku lat 90., są drukowane na takim właśnie papierze.

Starsze zbiory można ratować, ale tylko do pewnego punktu. Odkwaszanie neutralizuje kwasy już obecne w kartce i potrafi znacząco wydłużyć jej życie, jednak nie odbuduje włókien, które zostały przecięte. Dlatego dla najbardziej kruchych materiałów biblioteki wybierają kopię: mikrofilm, skan albo przedruk na papierze archiwalnym. Przechowywanie w chłodzie i wilgotności 30-40 procent spowalnia proces, ale go nie zatrzymuje.

Strona z florenckiego druku z 1550 roku przetrwała nie dlatego, że była stara. Przetrwała, bo ktoś zrobił ją z myślą o czasie: z długiego włókna, z klejem, z wapnem. Współczesny wydruk na kwaśnym papierze takiego zapasu nie dostał, a jego kruchość wychodzi na jaw dopiero wtedy, gdy próbujemy go przeczytać po czterdziestu latach.

Źródła

  1. Library of Congress, „The Deterioration and Preservation of Paper: Some Essential Facts”, Collections Care, Preservation. https://www.loc.gov/preservation/care/deterioratebrochure.html
  2. T. Barrett i in., „Paper through Time: Non-Destructive Analysis of 14th- through 19th-Century Papers”, University of Iowa, ostatnia modyfikacja 18 marca 2026. https://paper.lib.uiowa.edu/chron.php
  3. National Park Service, „How to Preserve Acidic Wood Pulp Paper”, Conserve O Gram 19/24, czerwiec 2001. https://npshistory.com/publications/curation/conserve-o-grams/19-24.pdf
  4. Ellen McCrady, „Librarians and Paper Permanence”, Abbey Newsletter, grudzień 1993. https://cool.culturalheritage.org/byorg/abbey/ap/ap06/ap06-6/ap06-605.html
  5. Zdjęcie: Mario Taddei, strona z druku „Tractatus de Sphaera” Sacrobosco, Florencja 1550, kolekcja Ex Libris rare, Wikimedia Commons, domena publiczna, kadr do proporcji 16:9 i przeskalowanie do 1200 na 675 pikseli. https://commons.wikimedia.org/wiki/File:1550_SACROBOSCO_Tractatus_de_Sphaera_-_(15)_Ex_Libris_rare_-_Mario_Taddei.JPG

Odpowiada za historię, kulturę i dawną technikę. Lubi przedmioty, które przetrwały dłużej niż ich instrukcje obsługi, i mity, które da się obalić jednym porządnym źródłem. Zawsze sprawdza, co jest pewne, a co jest tylko interpretacją archeologów.

Jak powstają nasze teksty