Nel bacino idrografico del fiume Giano, nell'entroterra appenninico delle Marche, la produzione della carta a mano mantiene intatti i principi tecnici codificati nella seconda metà del XIII secolo. Mentre i processi industriali contemporanei prediligono la lavorazione continua della pasta di legno trattata chimicamente, il distretto di Fabriano conserva la fabbricazione a tino basata sulle fibre tessili di cotone, lino e canapa. Questa continuità manifatturiera non risponde a ragioni di pura testimonianza storica, ma a precisi requisiti fisico-chimici richiesti dagli archivi di Stato internazionali, dai musei e dalle istituzioni preposte alla conservazione dei documenti ad alta sicurezza.
La permanenza nel tempo delle carte fabrianesi prodotte tra il Duecento e l'epoca contemporanea è il risultato diretto di tre innovazioni tecnologiche che trasformarono la cittadina marchigiana nel principale centro cartario d'Europa. L'impianto idraulico di canalizzazione, la struttura dei mulini a magli e la selezione di leganti organici non vegetali hanno stabilito uno standard meccanico che ancora oggi contrasta il degrado per acido tipico delle carte industriali a base di legno prodotte dal XIX secolo in poi.
Le tre innovazioni idrauliche e chimiche del XIII secolo
Fino alla metà del XIII secolo, la produzione della carta nell'area mediterranea seguiva i metodi importati dal mondo arabo, che prevedevano la sfibratura manuale delle sostanze vegetali mediante mortai e la collatura dei fogli tramite salda d'amido. L'amido, essendo un carboidrato, costituiva tuttavia un terreno ideale per la proliferazione di microrganismi, insetti e muffe, compromettendo la durata dei documenti nel tempo.
I maestri cartai di Fabriano introdussero tre modifiche sostanziali al ciclo produttivo:
- La pila a magli multipli azionata a forza idraulica: l'applicazione di un albero a camme collegato alla ruota di un mulino d'acqua permise di azionare pesanti magli di legno dotati di punte d'ferro. Questi magli sminuzzavano e sfilacciavano i ritagli di stoffa (gli stracci) immersi nelle vasche di pietra senza spezzare le catene molecolari della cellulosa, ottenendo una fibra lunga, flessibile e idratata.
- La collatura con gelatina animale: la salda d'amido venne sostituita dalla colla d'idrosolubile ricavata dagli scarti di lavorazione delle pelli (il carniccio) ottenuti dalle vicine concerie. Impregnato in questo bagno gelatinoso, il foglio diventava impermeabile all'inchiostro di china e al calamo, acquisendo al contempo un'elevata resistenza meccanica allo strappo e all'attacco di agenti biologici.
- La filigrana metallica: attraverso la modellazione di un filo d'ottone o di rame applicato al reticolo metallico della forma, i cartai fabrianesi introdussero il primo sistema di identificazione e sicurezza del foglio. Visibile in controluce, la filigrana serviva a marchiare l'origine del supporto, il formato e la qualità, evolvendosi successivamente nei sistemi anti-contraffazione adoperati per i valori di Stato.
La fisica del tino: dalla massa tessile al foglio
L'interno della stanza di lavorazione a mano è dominato dal tino, una grande vasca all'interno della quale la polpa d'acqua e fibre tessili viene mantenuta in sospensione omogenea. La concentrazione della polpa determina la grammatura finale del foglio, calibrata al milligrammo dall'operatore attraverso la misurazione del volume immerso.
Il processo si avvale di uno strumento fondamentale: la forma. Essa si compone di un telaio in legno di frassino o abete, ricoperto da una tela metallica a maglia fitta (costituita da vergelle e catenelle) su cui è cucito il disegno della filigrana in rilievo. Sopra la forma viene applicato uno scalzo di legno mobile, chiamato anche coperta o cornice, che delimita il perimetro esatto del foglio e trattiene la polpa fluida durante l'immersione.
L'azione dell'immersione richiede un movimento ritmico su tre assi: l'entrata verticale nel tino, il sollevamento orizzontale della polpa e la scuotitura bidirezionale (destra-sinistra, avanti-indietro). Questa sollecitazione meccanica causa l'intreccio incrociato delle fibre di cotone e lino mentre l'acqua percola attraverso la rete. A differenza della carta industriale prodotta continuo su macchine piane, in cui le fibre si orientano prevalentemente nella direzione di scorrimento del nastro, la carta fabbricata al tino presenta un'isotropia strutturale: le fibre risultano disposte in modo casuale e uniforme in tutte le direzioni, conferendo stabilità dimensionale e resistenza multidirezionale alle sollecitazioni fisiche.
Una volta rimossa la coperta, il foglio ancora impregnato d'acqua viene depositato su un panno di feltro di lana pura. Si forma così la "posta", una pila alternata di feltri e fogli freschi che viene successivamente sottoposta alla pressione di un torchio idraulico per espellere l'acqua residua e consolidare il legame meccanico tra le fibre.
La conservazione negli archivi di Stato internazionali
La carta fabbricata con cellulosa estratta dal legno necessita di trattamenti chimici di sbiancamento e di collatura sintetica che ne abbassano il pH, innescando processi di auto-combustione acida nel giro di pochi decenni. Al contrario, la produzione artigianale fabrianese priva di leganti acidi mantiene un pH neutro o leggermente alcalino (compreso tra 7,5 e 8,5), spesso integrato con una riserva alcalina di carbonato di calcio per neutralizzare l'acidità atmosferica.
Per queste caratteristiche fisiche, i supporti prodotti a Fabriano costituiscono lo standard tecnico prescelto da archivi di Stato, cancellerie internazionali ed enti di conservazione del patrimonio librario. Tra i principali settori d'impiego si annoverano:
- La rilegatura e il restauro di volumi storici: la rispondenza alle prove di invecchiamento accelerato garantisce che le carte d'inserto non alterino i documenti originali affiancati.
- La redazione di trattati internazionali e atti di Stato: la permanenza plurisecolare delle fibre tessili assicura la leggibilità a lungo termine delle firme e dei sigilli applicati su pergamena o carta ad alta grammatura.
- La stampa di edizioni di pregio e documenti di sicurezza: la combinazione di filigrane chiaroscurate a più livelli e la presenza di sfilacciature naturali sui quattro bordi del foglio (conferite dall'assenza di taglio meccanico) rendono impossibile la riproduzione tramite sistemi di stampa digitale o fotolitografica.
Il recupero dei mulini idraulici lungo il corso del Giano
La persistenza della produzione artigianale è legata alla tutela dell'infrastruttura idraulica storica diffusa lungo la valle del Giano e nelle aree limitrofe delle Marche. La rete dei mulini idraulici del XIII e XIV secolo comprendeva un articolato sistema di canalizzazione – noto localmente come "gora" – che captava l'acqua dai corsi fluviali per convogliarla verso le botti di carico e le ruote idrauliche verticali o orizzontali.
I progetti di conservazione architettonica e archeologico-industriale avviati nel territorio fabrianese hanno concentrato le risorse sul ripristino funzionale di questi snodi di ingegneria idraulica. Il recupero non riguarda soltanto le murature in pietra spaccata e gli archi di scarico, ma si estende alla carpenteria in legno degli alberi di trasmissione, dei pignoni e delle vasche di decantazione.
L'acqua utilizzata nelle vasche di raffinazione deve possedere parametri chimici costanti, con bassezze di ferro e manganese per evitare macchiature sulle fibre bianche durante la fase d'asciugatura negli stenditoi naturali. La manutenzione dei canali storici e la salvaguardia dei mulini medievali permettono ancora oggi di alimentare la lavorazione a mano con la medesima risorsa idrica che ha consentito lo sviluppo della cartaria marchigiana otto secoli fa, fornendo ai restauratori di tutto il mondo un materiale che risponde alle rigorose specifiche della conservazione archivistica.