Birkatextilierna - också ett förvaringsproblem Nockert, Margareta Fornvännen 20-24 http://kulturarvsdata.se/raa/fornvannen/html/1978_020 Ingår i: samla.raa.se

Birkatextilierna — också ett förvaringsproblem
Av Margareta Nockert och Tommy Wadsten
Nockert, M. & Wadsten, T., 1978. Birkatextilierna — också ett förvaringsproblem. (The Birka textiles — also a storage problem.) Fornvännen 73. Stockholm. Viking Age textile fragments from Birka on the island of Björkö in Lake Mälaren were examined in the 1930's, and mounted under and between glass. In 1975, white crystals were observed on the inside of the glass covers. Analyses of the crystals by mäss spectrometry, x-ray diffraction, infra-red spectrometry and x-ray fluorescense show that the crystals consist of pure sodium formate produced by oxidation of formaldehyde via formic acid. Sodium formate protects organic material against attacks from micro-organisrns. Margareta Nockert, Riksantikvarieämbetet, Box 5405, S-114 84 Stockholm. Tommy Wadsten, Arrheniuslaboratoriet, Stockholms Universitet, S-I06 9I Stockholm.

De textilier som påträffas vid arkeologiska utgrävningar utgör en försvinnande liten del i jämförelse med annat material (sten, metall, keramik, glas ja även t r ä ) . Arkeologiska textilfynd är därför utomordentligt sällsynta. Desto viktigare är det därför att tillvarata och studera de textilier som bevarats. Det rika komplexet av textilfynd från Birka är ett av d e mest kända. Anledningen till detta förhållande är inte bara materialet i sig utan också den föredömliga tekniska behandling och den påföljande vetenskapliga publicering som utförts av Agnes Geijer (1938). Sedan Stolpes grävningar på Björkö (1871 -81) och fram till 1930-talet låg textilierna obehandlade, huvudsakligen nedstoppade i trånga askar i sin tur nedpackade i väldiga lårar. På detta sätt påträffades textilresterna av Holger Arbman d å han p å 1930-talet påbörjade bearbetningen av Birkamaterialet i dess helhet. Allteftersom textilier framkom överlämnade han dem till Agnes Geijer för undersökning. Textilmaterialet växte succesFornvännen 73 (1978)

sivt och under hand utprövades metoder för deras framtagande och vidare behandling. Agnes Geijer berättar härom följande: "Den första uppgiften blev att preparera fram de delvis osynliga, i jord och lera inbakade, ofta mycket fragmentariska textilresterna. Detta skedde med destillerat vatten som i regel tillfördes droppvis mot underlag av glasskivor, varpå fragmenten så småningom fick torka och därigenom slätades ut. I vissa fall förekom stora klumpar av sammanklibbade lager av textilrester, vilka fordrade långvarig behandling i vatten för att successivt lösas upp. - Det kan nämnas att detta var första gången vattenbehandling tillämpats på arkeologiska textilier. Vattenmetodiken utvecklades så småningom också för andra typer av textilier och har bildat skola internationellt. Framprepareringen liksom den ingående tekniska undersökningen slutfördes under 1936, publiceringen skedde våren 1938. Härefter upptogs med institutionsledningen så

Birkatextilierna — ett förvaringsproblem småningom frågan om materialets fortsatta behandling: 1) eventuell konservering, 2) montering och 3) framtida förvaring. Frågan om direkta konserveringsåtgärder gällde endast yllefragmenten: allt jordfunnet ylletyg har nämligen en benägenhet att stofta sig, eftersom ullfettet (lanolin) urlakas i jorden. Efter många försök för att motverka detta behandlades ett fåtal yllefragment med emulsion av i bensin löst lanolin. Resultatet syntes lyckat så länge fragmenten förvarades fritt, men efter det de monterats under glas uppträdde så småningom en beläggning på insidan av glasen. Monteringen av Birkatextilierna gjordes med tanke på att fragmenten skulle skyddas samtidigt som de skulle vara tillgängliga för forskning. T v å typer av montering användes: dels mellan glas, dels i pappaskar med glas över. Glaset var av hög klass: rengjorda fotografiplåtar. För att undvika att textilierna skulle bli pressade mellan glasen inmonterades smala papplister längs kanterna. I de fall då det var nödvändigt för att fragmenten ej skulle glida och därigenom skadas fästes de med en liten klick "Karlssons klister" (det bästa, dvs. mest neutrala klister som fanns vid denna tidpunkt). För speciella fall d å textilresterna bestod av delvis lösa trådar placerades dessa på "crepelin" (tunn silkeslöja) vilken genom friktionsmotståndet kunde hålla det hela p å plats. Slutligen sammanfästes glasskivorna med bokbindartejp (klot) som också klistrades med Karlssons klister. Vid montering i askar lades en med sträv sidenshantung överklädd pappskiva på askens botten. På grund av friktionsmotståndet i det sträva tyget kunde i vissa fall fragmenten läggas på tygunderlag utan fästning, i andra fall spändes en fin silketråd över fragmenten. Även dessa askar förslöts med bokbindartejp. Det har varit fullt möjligt att i detalj studera materialet utan att öppna förslutningarna och sedan samlingen på detta sätt gjorts tillgänglig har många tillresande från in- och utlandet utnyttjat denna studiemöjlighet." Med ett fåtal undantag har förslutningarna varit obrutna fram till 1975. Det sköra materialet har i stort sett klarat sig bra tack vare

21

att det skyddats från direkt hantering. Viss förstöring har dock skett genom oförsiktig behandling av askar och backar varvid genom skakning eller stötar några föremål och monteringar har gått sönder. I samband med förarbetet för en ny publikation på Birkakommitténs uppdrag fick Inga Hägg tillstånd att ur dräktsynpunkt närmare undersöka Birkatextilierna. Hon sade sig därvid på vissa fragment och p å glasen ha observerat något som hon antog var mögel. Av denna anledning beslöt vi anlita naturvetenskaplig expertis för att utröna den eventuella skadans karaktär. Redogörelse för denna undersökning följer. Tillfrågad expert på mögelsvamp kunde genast konstatera att mögelangrepp icke kunde komma ifråga; fragmenten är för torra och mögelsvampar kan inte leva p å glas. Levande svampmycel kunde icke konstateras vare sig vid följande mikroskopisk undersökning eller efter renodlingsförsök på speciella näringssubstrat. Undersökningen utfördes vid Skogshögskolans institution för skogsbotanik av L. Beyer-Eriksson. Kvar stod dock faktum att en vit substans uppstått på glasens insidor. Vid genomgång av hela materialet befanns att en stor d d av materialet uppvisade denna beläggning i större eller mindre utsträckning. Ambitionen för den nedan redovisade undersökningen har varit att försöka bestämma vad substansen bestod av, varifrån den kom och sist men inte minst om den kunde vara skadlig för textilierna. D ä r ej annat anges har de vetenskapliga analyserna utförts vid Arrheniuslaboratoriet, Stockholms universitet. Analysmetoder. Med ett vanligt optiskt mikroskop kan m a n lätt se att beläggningen består av två helt olika slags partiklar, dels runda ofärgade droppar dels transparenta kristalliknande prismor. Fotografierna, som återges på fig. 1-3, har tagits utan att glasboxarna öppnats. I ett tidigt skede av sökandet efter upphovet till den vita beläggningen gjordes en masspektrometrisk analys (utförd vid institutionen för analytisk kemi, K T H , av Kjell Gustavsson). En liten provmängd skrapades Fornvännen 73 (1978)

22

Nockert & Wadsten av från glaset med rakblad. Av de fjorton (14) element, som registrerades intog bly det siffermässigt näst högsta värdet, natrium det högsta. Nästa steg i undersökningen innebar ett försök till närmare identifiering av beläggningen med hjälp av röntgendiffraktionsmetodik, som dock kräver att materialet är kristalliserat. I naturen är de flesta material och ämnen kristallina och de för olika ämnen karakteristiska röntgenreflexerna har samlats i en databank. Då datorn matades med den uppmätta gruppen av röntgenlinjer erhölls ett entydigt svar: natriumformiat. Med infrarödspektroskopi som också bl.a. kan nyttjas för identifiering och som inte skiljer på kristallint eller amorft material, påvisades att dropparna likaväl som kristallprismorna var samma ämne, d.v.s. natriumformiat och därigenom kunde det också fastställas att det vita preparatet oavsett utseendet var helt rent. Att grundämnet bly visade ett så högt värde i den masspektrometriska analysen var förvånande och krävde en närmare undersökning. Det höga värdet för natrium fanns ingen anledning att reagera på, eftersom det finns närvarande i de flesta material omkring oss. Men varifrån kommer blyet? För att spåra källan användes nu röntgenfluorescensteknik, en snabb, direktvisande och ickeförstörande analysmetod. En nackdel med denna ytmetod är att de lättaste grundämnena är omöjliga att detektera och de nästföljande som t.ex. natrium och magnesium är svårbestämda. Ett representativt antal objekt som har samband med fynden (signerade Bj + gravn u m m e r ) , fyndplatsen och förvaringen analyserades och resultaten finns sammanställda i följande uppställning:

Fig. 1—3. De olika utseendena av samma ämne, natriumformiat, vilket bildats på insidan av förvaringsboxar av glas. Fotona tagna genom glaset. Foto T. Wadsten. — Sodium formate, that had huilt up on the inside of glass covers. Photographed through the glass. Fornvännen 73 (1978)

Birkatextilierna — ett förvaringsprobtem 1, Bokbindartejp (klot) från 1930-talet som förslutit glasinläggningarna. Bj 465 a. 2. Distansremsor av papp med klister, 1 mm tjocka och 5 mm breda. Bj 465 a. 3. Glas, rentvättade fotografiska plåtar. 4. Hästskelett med jord. Bj 735. 5. Käke, tänder och pulver. Bj 602. 6. Lösa fragment, bronskorrosion. Bj 839. 7. Lösa fragment, järnkorrosion. Bj 1014. 8. Yllefragment. Bj 465 a. Inga tungmetaller

23

Inga tungmetaller

Inga tungmetaller Något järn Hos benfragment: Cu : Zn : Fe 10 : 3 : 1 Cu : Fe 1 : 3 bly

Ungefär som 6. Koppar och bly. Mindre mängder zink + järn Inga tungmetaller

bly som observerats i ett skrapprov från en glasskiva är något besvärande: Siffran 4.8 som angives i protokoll från K T H , kan approximativt föras ned till storleksordningen 1 eller förmodligen lägre med avseende på viktsprocent. I skrapprovet som togs från en glasyta som inte varit i direkt kontakt med textilier eller andra föremål finns inga tungmetaller. Det är d å förståeligt att prov 9 (skrapprov) inte ger något bly utslag och dessutom är totala mängden provsubstans mycket ringa. För att nu få ett med masspektrografens analys likvärdigt prov gjordes ett nytt i ordning. Denna gång skrapades litet vitt pulver ihop från den del av en glasyta som varit i direkt kontakt med ett textilfragment. De karakteristiska topparna från framför allt bly och koppar registreras nu med röntgenfluorescensteknik. Tolkningsförslag. Någon grundligare tolkning med hjälp av dessa resultat låter sig inte göra då jämförelsevis få objekt har analyserats. Emellertid kan en antydan om vissa samband ges. Korrosionsprodukter från bronsföremål som befunnit sig i närhet av organiskt material har anrikats i detta. Förklaringen till blyets närvaro i den vita substansen är alltså att blyanrikade fragment varit i kontakt med glasens insida. Den vita beläggningen visade sig vara natriumformiat. Vi måste komma ihåg att under cirka fyrtio år har förvaringslådorna varit tillslutna och förvarade vid rumstemperatur. Lösningen på problemet kom via en välkänd vetenskapsman inom fotografiområdet, Runo Kohlbeck (1974). H a n framhåller att samtliga papperskvaliteter, möjligen med undantag för lumppapper, innehåller små mängder formaldehyd och eventuellt myrsyra. Bestående effekter av dessa föreningar blir påtagliga först om papper eller fotografier hålls inneslutna i täta förpackningar (som t.ex. glaslådor). I de grunda glasaskarna finns som tidigare nämnts pappremsor med som distanshållare och i de större lådorna är fynden arrangerade på pappskivor överklädda med siden. Formaldehyd är gasformigt vid rumstemFornvännen 73 (1978)

9. Skrap från glas. Bj 465 a.

Frågeställning. Varför återfinns natriumformiat, N a C O O H , bland unika fynd, som varit inneslutna under glas cirka 40 år? Varifrån kommer blyet? Resultat. Förvaringstekniken, representerad av prov 1, 2 och 3 ger med röntgenfluorescensanalys inga påvisbara metaller. Omgivningen, prov 4, innehåller endast något järn. Skelettfragment, prov 5, håller koppar, zink och järn och torde i jorden legat i nära kontakt med något bronsföremål. Prov 6 och 7 är små mängder lösa fragment och korrosionsprodukter från bronsföremål och inte helt representativa för en korrekt metallsammansättning. Emellertid finns bly i ganska stora proportioner och detta överensstämmer också med tidigare gjorda analyser (Oldeberg 1942, s. 218). Den kvalitativa kemiska analysen för prov 8 (yllefragment) visar framför allt på koppar och bly med mindre mängder zink och järn. Resultatet av masspektrometeranalysen för

24

Nockert & Wadsten Sammanfattningsvis kan sägas att den kemiska sammansättningen och upphovet till den vita substansen har bestämts. Dessutom kan konstateras att inverkan av någon av de tre nämnda ämnena genom sin ringa mängd inte bör vara skadliga för textilierna. Slutligen kan påpekas att fyndet av natriumformiat kan infogas i ett problemkomplex av globalt intresse där R u n o Kohlbeck har sammanfattat många praktiska aspekter. För en kemist är det speciellt intressant att kunna se följderna av hur ovanligt gynnsamm a betingelser påverkar åldringsförlopp. Det visar att det återstår många ännu olösta problem vad gäller långtidsförvaring av värdefullt material i arkiv och museer.

peratur och om nytillverkat papper förvaras i luft under lång tid kommer denna gas sakta att försvinna och inte skada materialet. O m emellertid papper och papp försluts på något sätt kommer så småningom formaldehyden att oxideras till myrsyra. Denna syra är en vätska vid rumstemperatur och är också skadlig för bl.a. papper. Via denna oxideringsmekanism bildas slutligen genom en långsam reaktion myrsyrans natriumsalt, natriumformiat. Med denna förklaring förstår vi nu också att någon bakterie- eller svampaktivitet inte är möjlig därför att närvaron av p a p p tillfört formaldehyd. Papp är således ett utmärkt skydd mot angrepp från mikroorganismer. Det tycks vara första gången man funnit natriumformiat i kombination med åldringsreaktionen för formaldehyd, men om nu trots allt processen gått så långt att natriumformiat bildats, kan detta lätt avlägsnas genom sköljning i vatten om så skulle anses nödvändigt. Handboksuppgifter visar att de tre produkterna formaldehyd, myrsyra och natriumformiat har för människan giftiga egenskaper men de koncentrationer som gäller för Birkafynden är alltför låga för att påverka oss.

Referenser Barrow, W. J. 1967. Research Laboratories Spray deacidification. Bibi. of Congress Card Nr 63—22099. Geijer, A. 1938. Birka III. Die Textilfunde aus den Gräbern, Uppsala. Kohlbeck, R. 1974. Rädda bilden. Fotografiska Museet. Oldeberg, A. 1942. Metallteknik under förhistorisk tid. Stockholm.

The Birka textiles — also a storage problem
T h e Birka textiles were examined in the 1930's and published by Agnes Geijer in 1938. After this examination the textiles were mounted in different ways: between glass or in boxes with glass covers. T h e seals as a rule remained unbroken until 1975. I n connection with an investigation that year, a white coating was discovered on the inside of the glass covers, which was assumed to be mould. A preliminary examination showed that this was not mould but some substance which precipitated in crystalline form. X-ray and spedroscopic analyses showed that the substance consisted of sodium formate. T h e explanation for the occurrence of this matter Fornvännen 73 (1978) is that the cardboard used in the mountings (similarly all other qualities of paper with the possible exception of rag-paper) contain small quantities of formaldehyde and possibly formic acid. If paper or cardboard is kept endosed in tight containers, the formaldehyde gradually oxidizes to formic acid. Through this oxidizing process, the sodium salt of formic acid, sodium formate, slowly forms. T h e effeds of formaldehyde, formic acid and sodium formate, should not be harmful in minute quantities for textiles, on the contrary, provide excellent protection against micro-organism.