Czym jest osmoza?
Termin „osmoza" pojawił się w latach 70 dla opisania zjawiska powstawania wypełnionych płynem bąbli na kadłubach jednostek z laminatu poliestrowo-szklanego (PS) i w takim znaczeniu jest używany do dziś. Zjawisko osmozy w sensie fizycznym, czyli jednokierunkowe przenikanie wody przez żelkot, bierze udział w pojawianiu się opisanych bąbli, jednak nie wyjaśnia sprawy w całości.
Laminat PS zbudowany jest z warstw włókna szklanego (zbrojenia), które stanowi zazwyczaj ok. 30–40% laminatu, połączonego lepiszczem (żywicą poliestrową), które składa się na pozostałe 60–70%. Woda (nie jako płyn, lecz jako jej molekuły) wnika do i poprzez żelkot i żywicę poliestrową w kadłub jachtu. W ten sposób laminat PS w trakcie sezonu może zaabsorbować wodę w ilości około 2–5% swojej masy. Na szczęście część tej wody przechodzi stopniowo poprzez kadłub i na bieżąco odparowuje w zęzach. Poza tym po sezonie kadłub schnie i jest to kolejna droga, którą kadłub pozbywa się części wchłoniętej wody.
Mechanizm powstawania osmozy
Nawet najlepiej wykonany laminat nie jest strukturą jednolitą — pojawiają się w nim małe pęcherzyki powietrza oraz mikropęknięcia zarówno w samej żywicy, jak i na styku żywicy i szkła. W tych wolnych przestrzeniach zbiera się wnikająca do laminatu woda.
Jednocześnie w skład żywicy poliestrowej wchodzi wiele składników rozpuszczalnych w wodzie, które reagują w procesie hydrolizy. Produktami tych reakcji są głównie kwasy octowy i solny oraz glikol. Ponieważ glikol jest substancją silnie absorbującą wodę, ilość wchłanianej do kadłuba wody wzrasta, zaś cały proces przyspiesza.
Molekuły związków powstałych w wyniku hydrolizy są zbyt duże, by przenikać przez żelkot z powrotem do wody, jednak molekuły wody wnikają do laminatu bez przeszkód. Hydroliza przebiega intensywniej w wodzie morskiej, która ma odczyn zasadowy (pH 8–8,5).
Zniszczeniu ulegają także połączenia pomiędzy włóknami zbrojenia szklanego a lepiszczem. Maty szklane preparowane są środkami rozpuszczalnymi w wodzie, co pozwala rozprzestrzeniać się wodzie wzdłuż włókien zbrojenia, rozdzielając je jednocześnie od lepiszcza.
Efekty osmozy — bąble i odspojenia
Cały proces osiąga moment, w którym ciśnienie osmotyczne jest zbyt duże dla osłabionego materiału i wybrzusza się on w formie charakterystycznego bąbla wypełnionego płynem o typowym kwaśnym zapachu octu i trusławej konsystencji.
Dalsze zaniedbanie sprawy powoduje łączenie się małych bąbelków osmozowych w duże bąble. Dochodzi do odspojenia kolejnych warstw laminatu, co w skrajnych przypadkach może prowadzić do poważnego osłabienia struktury kadłuba.
Uwaga: Pierwsze objawy osmozy to niewielkie wybrzuszenia na powierzchni kadłuba pod linią wodną. Płyn wyciekający z pękniętego bąbla ma charakterystyczny kwaśny zapach octu. Nie należy ignorować tych objawów — im wcześniej podjęte działania, tym mniejszy koszt naprawy.
Co przyspiesza rozwój osmozy?
Odspojenie zbrojenia od lepiszcza (delaminacja) oraz większych fragmentów żelkotu są znacząco przyspieszane przez powtarzające się obciążenia dynamiczne kadłuba, a także zamarzanie uwięzionej w kadłubie wody w okresie zimowym.
Procesowi osmozy sprzyjają także błędy technologiczne w produkcji laminatu: głównie nadmierne rozcieńczanie żywicy ze względów oszczędnościowych lub dla ułatwienia laminowania, niestaranne wywałkowanie, niewłaściwy skład żywicy, nieodpowiednie warunki w trakcie utwardzania itp.
Opisane zjawiska brzmią alarmująco, jednak reakcje te mają charakter głównie chemiczny, przebiegają wolno i nie powodują skokowo znacznego osłabienia właściwości mechanicznych laminatu. Ostatecznie pływa wiele 20 i więcej letnich jachtów z laminatu poliestrowo-szklanego i mimo pewnych oznak osmozy są to w pełni sprawne jednostki — tak samo jak jeździ wiele samochodów z karoserią nadgryzioną rdzą. Niewątpliwie jednak osmoza jest przyczyną znacznego spadku wartości jachtu w przypadku jego odsprzedaży.
— Paweł Ryżewski, CMS Sp. z o.o. w Szczecinie
Naprawa laminatu dotkniętego osmozą
Występowanie osmozy łatwo stwierdzić. Jeżeli pod linią wodną powstają pęcherzyki, z których po rozgnieceniu wypływa tłusty płyn o zapachu octu, to niestety jest to bez wątpienia osmoza.
Za naprawę kadłuba najlepiej zabrać się jesienią po wyslipowaniu jachtu. Zaczynamy od usunięcia starych warstw antifoulingu do gołego żelkotu. Pamiętajmy przy tym, aby nie opalać i nie szlifować na sucho farby przeciwporostowej — zarówno jej opary, jak i pył są bardzo toksyczne. Możemy zaopatrzyć się w specjalny płyn do zmywania farby przeciwporostowej (większość farb dobrze zmywa się ksylenem), albo zeszlifować ją papierem wodnym na mokro.
Po odsłonięciu żelkotu możemy dokładnie ocenić jego stan, zaznaczając flamastrem wszystkie pęcherzyki, które następnie rozwiercamy. Po otworzeniu bąbli zeszlifowujemy ok. połowę do 2/3 grubości żelkotu na całym dnie (powłoka żelkotowa ma zwykle ok. 0,5 mm grubości). Tak przygotowany kadłub myjemy wielokrotnie gorącą wodą albo gorącą parą z oczyszczacza parowego. Musimy pamiętać także o zęzach, w których w żadnym wypadku nie może pozostać woda — te miejsca także dokładnie czyścimy.
Suszenie zimą: Tak otwarty kadłub wstawiamy na zimę do hangaru (ideałem byłby ogrzewany) i pozwalamy, aby zgromadzona w kadłubie woda z niego odparowała. W trakcie zimy dobrze jest powtórzyć mycie gorącą wodą, gdyż wraz z wodą nie odparowują wszystkie pozostałe związki. Można także dogrzewać kadłub od wewnątrz, wstawiając do niego grzejnik olejowy.
Naprawa wiosną — malowanie i szpachlowanie
Wiosną, gdy się ociepli (w ciągu całej doby temperatura powinna przekraczać 10°C), odtłuszczamy kadłub acetonem i malujemy cały kadłub epoksydową farbą kontaktową wybranego systemu, a następnie szpachlujemy rozwiercone otwory po pęcherzykach i inne ubytki laminatu szpachlą epoksydową. Zeszlifowujemy jej nadmiar tak, by dno było idealnie równe i gładkie.
Kolejnym krokiem jest nałożenie kilku warstw farby barierowej (zwykle producenci zalecają 3 do 5 warstw). Często na farbę barierową należy ponownie nałożyć farbę kontaktową, od której zaczynaliśmy malowanie, i na nią nałożyć farbę przeciwporostową.
Efekt końcowy: Dobrze wykonana naprawa zabezpiecza kadłub na wiele lat bezproblemowej eksploatacji, sprowadzającej się do corocznego zabezpieczania dna antifoulingiem.
Polecane produkty do walki z osmozą
Do naprawy i zabezpieczenia kadłuba przed osmozą polecamy farby barierowe epoksydowe od czołowych producentów:
- SeaJet SeaJet 117 Multipurpose Epoxy Primer 1L
- International International Interprotect 0,75L
- Epifanes Epoxy HB Coat 0,75L — farba epoksydowa grubopowłokowa
- Sea-Line LightPrimer GFK 0,75L — podkład epoksydowy
