Osmoza, jak powstaje i jak jej zapobiegać

poniedziałek, 12 grudnia 2016
Artykuł sponsorowany

Osmoza niszczy kadłuby wykonane z  laminatów poliestrowych. Jak ją rozpoznać i jak z nią walczyć?

Osmoza w kadłubach to przenikanie wody przez warstwę żelkotu do laminatu. Nawet najlepiej wykonany laminat nie jest strukturą jednolitą. Pojawiają się w nim mikro pęcherze powietrza oraz mikropęknięcia, zarówno w samej żywicy, jak i na styku żywicy i szkła. W tych wolnych przestrzeniach laminatu zbiera się woda, która w wyniku hydrolizy tworzy kwasy octowy i solny oraz glikol. Ponieważ glikol jest substancją silnie higroskopijną, ilość wchłanianej do kadłuba wody wzrasta, a proces degradacji przyspiesza. Molekuły zanieczyszczonej wody związkami powstałymi w wyniku hydrolizy, dążą do wyrównania stopnia swojego zanieczyszczenia do stanu otoczenia. W wyniku zjawiska dyfuzji, czyste cząsteczki wody wnikają do laminatu bez przeszkód, przyspieszając zjawisko osmozy. Hydroliza i dyfuzja przebiegają intensywniej w wodzie morskiej, która ma odczyn zasadowy (8-8,5 pH). W wyniku tych zjawisk w pierwszej kolejności niszczeniu ulegają połączenia pomiędzy włóknami zbrojenia szklanego, a żywicami. Woda rozprzestrzenia się wzdłuż włókien zbrojenia rozdzielając je od siebie. Efektem tego zjawiska jest stopniowa degradacja laminatu objawiająca się powstawaniem pęcherzy wypełnionych specyficznie pachnącą, kwaśną cieczą o odczynie pH od 0 do 6,5. Pęcherze osmotyczne mogą mieć różną wielkość – od rozmiaru główki szpilki do średnicy 10 cm.

W wyniku działań osmozy nie tylko następuje stopniowe niszczenie struktury laminatu, równocześnie wzrasta zawartość wody w laminacie i zwiększa się ciężar kadłuba. Zmiana zawartości wody w laminacie ma bezpośredni wpływ na głębokość zanurzenia, zdolności manewrowe, prędkość oraz zużycia paliwa. Osmoza niszcząc najważniejszą część jednostki czyli kadłub jest przyczyną zmniejszenia wartości jachtu. Ocena stanu kadłuba jest jednym z najistotniejszych elementów mających wpływ na cenę jednostki. Powstawanie osmozy jest zjawiskiem rozłożonym w czasie, podobnie do korozji karoserii w samochodach. Pozbycie się skutków i przyczyn osmozy jest trudne, długotrwałe i kosztowne.

 

Lepiej zapobiegać, niż leczyć

Wszystkie organiczne powłoki przepuszczają wilgoć. Mimo że z żelkotu wykonana jest łódź, to użycie żelkotu lub topkotu (żelkotu z korektorem parafinowym) do naprawy nie odbuduje struktury i nie zahamuje przenikania wody do wewnątrz. Warto pamiętać, że żelkot poliestrowy jest produktem do budowy łodzi na bazie form, a użyty do naprawy nie utwardzi się do tzw. pyłosuchości. Topkot, czyli żelkot z korektorem parafinowym, może służyć do wypełnienia rys oraz drobnych ubytków powyżej linii wodnej, ale nie do zapobiegania osmozie (lub naprawy jej skutków).

Najlepszymi parametrami i niską przepuszczalnością wilgoci charakteryzują się farby dwuskładnikowe i to one powinny być zastosowane do naprawy lub zabezpieczenia kadłuba. Idealnie sprawdzą się powłoki oparte na żywicach epoksydowych. Warstwę zabezpieczającą z farby epoksydowej możemy nałożyć zarówno na kilkuletni jacht (uprzednio osuszony), który nie ma jeszcze śladów osmozy, jak i na nowa jednostkę, którą odbieramy ze stoczni. Zabezpieczenie można wykonać samodzielnie lub zlecić szkutnikowi. Używając farb dwuskładnikowych, należy zachować nie tylko proporcje mieszania składników, ale przede wszystkim zalecane przez producentów grubości powłok lakierniczych. Trzeba też korzystać z zalecanych rozcieńczalników. Ważne jest zachowanie odpowiednich przerw pomiędzy nakładaniem kolejnych warstw. Szczegółowe informacje znajdują się w kartach technicznych produktów i zazwyczaj są dostępne na stronach internetowych producentów i dystrybutorów.

Systemy antyosmozowe stosujemy poniżej linii wodnej, gdzie jednostka ma stały kontakt z wodą. Zabezpieczenie nanosimy także nawet 15 centymetrów ponad linię wody, ponieważ musimy pamiętać, że zmienia się obciążenie jednostki oraz zafalowanie. Po nałożeniu systemu antyosmozowego możemy też zabezpieczyć lewą stronę laminatu (zęza), która także ma kontakt z wodą i wilgocią. 

Aby zabezpieczyć dno jachtu przed osmozą systemem Sea-Line, w pierwszej kolejności na czysty zmatowiony żelkot nakładamy jedną warstwę epoksydowej farby kontaktowej Lightprimer 5:1 Sea-Line, która zapewnia dobre przyleganie farby barierowej do kadłuba. Następnie konieczna jest aplikacja dwóch warstw Epoxy Primer Antiosmotic HS 3:2 Sea-Line. Cały system zamykamy ponownie farbą kontaktową Lightprimer 5:1 Sea-Line, która stanowi znakomity podkład dla farby przeciwporostowej. Można też wykonać zabezpieczenie złożone z minimum czterech warstw podkładu epoksydowego Lightprimer 5:1 Sea-Line, osiągając łącznie warstwę ~250 μm (0,25 mm). Ta metoda jest prostsza do realizacji w warunkach amatorskich, ponieważ farba Lightprimer 5:1 Sea-Line utwardza się szybciej i nie ma tak dużych wymagań z zachowaniem reżimu technologicznego, jak farby bezrozpuszczalnikowe (bezwzględnie zalecane do prac związanych z naprawami skutków osmozy).

Wykonując profilaktyczne zabezpieczenie antyosmotyczne najważniejsze jest wykonanie odpowiedniej grubość powłoki ochronnej. Aby bariera epoksydowa była nieprzenikliwa, powinna mieć grubość minimum 250 mikronów po utwardzeniu. Jedna warstwa podkładu Lightprimer 5:1 Sea-Line nałożonego wałkiem to około 60 μm, natomiast jedna utwardzona warstwa Epoxy Primer Antiosmotic HS 3:2 Sea-Line. to około 100-150 mikronów.

 

Naprawa kadłuba

Naprawa łodzi dotkniętej osmozą wymaga nie tylko cierpliwości, lecz nade wszystko dużej dokładności jej wykonania. Po zdiagnozowaniu ognisk osmozy, pracę dzielimy na etapy:

  1. Zeszlifowanie wszystkich warstw farb oraz 2/3 starego żelkotu
  2. Rozwiercenie i usuniecie z powierzchni laminatu wszystkich, nawet najmniejszych pęcherzy osmotycznych
  3. Osuszenie kadłuba, które trwa minimum 60~70 dni
  4. Aplikacja systemu antyosmotycznego (farb i szpachlówek)

 

Etap pierwszy to usunięcie wszystkich starych warstw lakierów i farb, w tym przeciwporostowych. Farby przeciwporostowe są toksyczne, dlatego przy ich usuwaniu należy zwrócić uwagę na środki ochrony osobistej i na ochronę środowiska. Szlifujemy kadłub wraz z powierzchnią żelkotu, redukując ją do około dwóch trzecich początkowej grubości. Żelkot, na którym pojawiło się zjawisko osmozy nie spełnia już zadań ochronnych laminatu poliestrowego, nie spełnia już zadań ochronnych, dlatego konieczne jest jego zeszlifowanie.   

Na zeszlifowanej powierzchni żelkotu ukażą się wszystkie ogniska osmozy, rozpoczynamy drugi etap naprawy. Każdy pęcherz, każde uszkodzenie jak np. „miękki laminat” musi zostać usunięty z powierzchni, jako potencjalne ognisko osmozy. Wszystkie uszkodzenia muszą zostać zlokalizowane i usunięte, następnie bardzo dokładnie oszlifowane i oczyszczone. Prawidłowe wykonanie tych prac to niezbędny warunek dla prawidłowego zabezpieczenia laminatu przed powrotem zjawiska osmozy na kadłub.

Kolejny etap to bardzo dokładne suszenie kadłuba, które trwa minimum 60~70 dni. Całość, w tym zęzę i w miarę możliwości wewnętrzną stronę laminatu, wielokrotnie myjemy za pomocą pary lub słodkiej ciepłej wody. Mycie co kilka dni pomaga usunąć związki chemiczne pozostałe na powierzchni kadłuba po odparowaniu wody. Czas schnięcia łodzi zimującej w hangarze (dobrze ogrzewanym) możemy poświęcić na inne naprawy i remonty.

 

Ostatni, czwarty etap prac składać się będzie z aplikacji poszczególnym materiałów lakierniczych. W systemie antyosmotyczny Sea-Line materiały aplikujemy w następującej kolejności:

  1. Podkład epoksydowy Lightprimer 5:1 – 1 warstwa (zalecana grubość warstwy 60 μm po utwardzeniu)
  2. Szpachlówki epoksydowe – wypełnienie ubytków i uszkodzeń
  3. Epoksydowy podkład Antyosmotyczny HS 3:2- 2 do 4 warstw o łącznej grubości minimum 300 μm po utwardzeniu
  4. Podkład epoksydowy Lightprimer 5:1 – 1 warstwa (zalecana grubość warstwy 60 μm po utwardzeniu)
  5. Farba przeciwporostowa – 2 do 3 warstw o łącznej grubości minimum 120 μm po utwardzeniu

Prace związane z aplikacją farb i lakierów rozpoczynamy od przemycia osuszonego kadłuba środkiem o właściwościach odtłuszczających, na przykład zmywaczem Cleaner Sea-Line. Na czystą i suchą powierzchnię nanosimy warstwę podkładu epoksydowego Lightprimer 5:1 Sea-Line. Podkład Lightprimer 5: 1, jako materiał o mniejszej lepkości, posiada lepsze właściwości penetrujące w porównaniu do szpachlówek, pozwala dokładniej wypełnić wszystkie drobne uszkodzeni np. odsłonięte włókna maty szklanej w oczyszczonych pęcherzach osmozy. Podkład stanowi również idealne podłoże dla szpachlówek epoksydowych, którymi wypełniamy wszystkie ubytki i uszkodzenia powierzchni. Typ szpachli dobieramy w zależności od wielkości uszkodzenia. Duże ubytki można wypełnić szpachlą epoksydową z włóknem szklanym Sea-Line, a pozostałe miejsca i duże powierzchnie – szpachlą epoksydową lekką Sea-Line. Po utwardzeniu masy szlifujemy nadmiar materiału, aby powierzchnia była idealnie równa. Prace szlifierskie rozpoczynamy od papierów o gradacji P80-P120, a następnie wykończać powierzchnię papierami P120-P240.

Na tak przygotowane dno nakładamy podkład epoksydowy Antiosmotic HS 3:2 Sea-Line. (od 2 do 4 warstw) o łącznej grubości minimum 300 μm - maksymalnie 600 μm. Grubość warstwy jest kolejnym składnikiem (po dokładnym usunięciu wszystkich ognisk osmozy) decydującym o prawidłowości wykonania naprawy osmozy na kadłubie.    

Epoksydy bezrozpuszczalnikowe po utwardzeniu tworzą powierzchnię przypominającą polerowane szkło. Aby zapewnić przyczepność kolejnej warstwy, trzeba zachować czasowy odstęp zalecany przez producentów. Jeśli okres zostanie przekroczony, poprzednia warstwa musi być dokładnie zmatowiona (zalecane papiery: P240-P400).

Właściwie nałożony i utwardzony system naprawczym, oparty na bezrozpuszczalnikowym epoksydzie grubopowłokowym, pokrywamy jeszcze jedną warstwą podkładu epoksydowego Lightprimer 5:1. Podkład epoksydowy Lightprimer 5:1 zwiększa przyczepność farby przeciwporostowej lub poliuretanowej do podłoża, dodatkowo nie posiadając wypełnień z materiałów higroskopijnych jak talk czy kreda, pełni również rolę kolejnej warstwy barierowej dla wody w całym systemie antyosmotycznym.  

Finalnym etapem prac lakierniczych jest aplikacja farby zapobiegających porastaniu kadłuba w trakcie eksploatacji.

Wykonując prace malarskie samodzielnie, należy pamiętać, że większość produktów epoksydowych wymaga odpowiednich warunków i nie utwardzi się w temperaturze poniżej 10°C.  Podkłady podobnie do pozostałych farb nie jest podatna na reakcję w warunkach zimnych i wilgotnych, dlatego prace należy wykonywane w środowisku ciepłym i suchym. Wadliwe nałożenie materiałów lakierniczych możemy rozpoznać po tym, że warstwa pozostaje miękka. Warstwa farby antyosmotyczne HS 3:2 może też przybrać matowy wygląd.

Dobrze wykonana naprawa zabezpiecza kadłub na wiele lat. Przed kolejnymi sezonami pozostanie nam jedynie dbanie warstwy farb antyporostowych.

 

OSMOZA – galeria fotografii:

 

Osmoza - zdj. 1

Osmoza - zdj. 2

Osmoza - zdj. 3

Osmoza - zdj. 4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Tagi: osmoza, farby
TYP: a3
0 0
Komentarze
TYP: a2

Kalendarium: 22 September

Zmarł Dariusz Bogucki, konstruktor statków i jachtu "Gedania", kapitan jachtowy, uczestnik wielu wypraw oceanicznych i polarnych, pod żaglami opłynął Horn i dotarł za oba kręgi polarne. Był również znanym publicystą i pisarzem; m.in. autorem książek - "Is
niedziela, 22 września 2002
Na jachcie "Neo Vent" z Trinite-sur-Mer drogą na zachód wyruszył w okołoziemski rejs Pierre Auboiroux; podróż zakończył 29.08.1966 r., a trasa wiodła przez Atlantyk, Panamę, Markizy, Cieśninę Torresa, Indie, Suez i Saint Tropez.
wtorek, 22 września 1964
Zagłada żaglowca "Teaping"; zbudowany w 1863 r., był jednym z pierwszych kliprów kompozytowych, regularnie brał udział w Tea Races (1856-1871).
piątek, 22 września 1871