Laminaty poliestrowe, epoksydowe i inne powszechnie nazywane plastikami miały definitywnie przejąć szkutnictwo po drewnie, stali, stopach aluminiowych. I w pewnym stopniu tak się stało, choć laminaty wbrew zapowiedziom pionierów jednak nie okazały się materiałami idealnymi. Do takiego wniosku potrzeba było wielu lat doświadczeń, a słowo „osmoza” to realny kłopot. O pozbyciu się złudzeń w stosunku do oczekiwanej wieczności laminatów poliestrowych pisze Tadeusz Lis.

Pogadankę poleca armatorom jachtów morskich.

Żyjcie wiecznie!

Don Jorge

==============================

Dlaczego woda słonawa może być dla laminatu bardziej podstępna niż woda w pełni słona?

Dziś o smakołyku technicznym - specjalnie dla właścicieli jachtów z laminatu poliestrowego

1. Czym właściwie jest osmoza w laminacie

Osmoza w kadłubie jachtu z laminatu poliestrowego nie jest metaforą. To zespół procesów fizykochemicznych zachodzących w gelcoacie i w warstwach laminatu pod linią wodną.

Wbrew temu, ku czemu skłania się Wasza nadzieja, żywica poliestrowa oraz gelcoat nie są całkowicie nieprzepuszczalne dla wody. Cząsteczki wody mogą powoli dyfundować przez powierzchnię i wnikać w mikropory, mikropęknięcia oraz obszary o gorszym przesyceniu włókna żywicą.

Wewnątrz laminatu mogą znajdować się rozpuszczalne związki małocząsteczkowe. Są to m.in. resztki składników żywicy, produkty niepełnego utwardzenia, dodatki technologiczne oraz produkty hydrolizy wiązań estrowych w żywicy poliestrowej. Gdy woda do nich dociera, tworzy lokalny roztwór o wyższym stężeniu niż woda otaczająca kadłub.

Wtedy pojawia się siła osmotyczna - podobna do tej w łodygach roślin.. Woda przenika w stronę bardziej stężonego roztworu. W zamkniętej przestrzeni pod gelcoatem rośnie ciśnienie. Jeżeli lokalna przyczepność gelcoatu i laminatu jest słaba, tworzy się pęcherz osmotyczny.

W praktyce gelcoat i zewnętrzna warstwa laminatu działają jak niedoskonała bariera półprzepuszczalna. Nie jest to membrana laboratoryjna, ale koniec końców efekt techniczny jest podobny: woda przechodzi łatwiej niż wiele składników rozpuszczonych w roztworze wewnątrz laminatu. Trudno, ten model tak ma.

2. Woda słonawa, a woda pełnomorska

Woda oceaniczna ma przeciętnie zasolenie około 35 PSU. W Bałtyku zasolenie jest znacznie niższe. W Bałtyku Właściwym często przyjmuje się wartości około 7-8 PSU, a w zatokach, zalewach i rejonach ujść rzecznych wartości mogą być jeszcze niższe.

Dla wody pełnomorskiej o zasoleniu około 35 PSU orientacyjne ciśnienie osmotyczne wynosi około 25-28 bar. Dla wody o zasoleniu około 7 PSU będzie ono kilkukrotnie niższe, w przybliżeniu rzędu 5-6 bar. Im niższe zasolenie wody na zewnątrz kadłuba, tym wbrew pozorom mniejszy jest „opór” osmotyczny po stronie środowiska zewnętrznego.

Z tego powodu woda słodka i słonawa bywa dla laminatu szczególnie podstępna. Nie wygląda agresywnie, nie kojarzy się z korozją morską, a jednocześnie może tworzyć korzystne warunki dla napływu wody do roztworów zamkniętych w laminacie.

Trzeba jednak zachować proporcje rozumu. Wysoka temperatura, wieloletni postój w wodzie, niska jakość wykonania laminatu, mikropęknięcia gelcoatu i stare naprawy mogą być ważniejsze niż samo zasolenie.

3. Dlaczego jachty bałtyckie mogą chorować wcześniej

Niskie zasolenie - Bałtyk jest morzem słonawym. Woda zewnętrzna ma niższe ciśnienie osmotyczne niż woda oceaniczna. To może zwiększać gradient względem roztworów uwięzionych w laminacie.

Ujścia rzek i mariny - w portach, zatokach i zalewach zasolenie może być niższe niż na otwartym akwenie. Po dużych opadach lub przy silnym dopływie rzecznym lokalne warunki mogą zbliżać się do wody słodkiej.

Czas zanurzenia - typowy jacht sezonowy stoi w wodzie przez kilka miesięcy. Każdy tydzień ciągłego zanurzenia kadłuba zwiększa ilość wody, która może dyfundować w głąb powłoki.

Temperatura - procesy dyfuzji i hydrolizy przyspieszają wraz z temperaturą. Bałtyk nie jest tropikiem, ale latem temperatura warstwy powierzchniowej bywa wystarczająca, by proces nie był pomijalny.

Wiek łódki - wiele jachtów używanych na Bałtyku ma 30-50 lat. Dotyczy to m.in. starszych konstrukcji skandynawskich i polskich. Stary gelcoat może być ścieniony, spękany, wielokrotnie szlifowany lub naprawiany. Ale to nie jest żaden dramat

Historia napraw - lokalne naprawy poliestrowe, słabe szpachle, nieusunięte stare farby i zbyt agresywne szlifowanie mogą tworzyć miejsca łatwiejszego wnikania wody.

4. Diagnostyka

4.1. Oględziny po wyciągnięciu jachtu

Kadłub najlepiej obejrzeć niedługo po wyciągnięciu z wody, zanim całkowicie wyschnie. Pęcherze osmotyczne mogą mieć średnicę od kilku milimetrów do kilku centymetrów. Często występują w grupach, na podobnej głębokości pod powierzchnią.

Po nakłuciu pęcherza może wypłynąć płyn o kwaśnym, octowym zapachu. To ważna poszlaka, ale nie ostateczna diagnoza. Nie złapcie się w tę pułapkę. Podobne pęcherze mogą powstawać także z powodu błędów lakierniczych, zamkniętych rozpuszczalników, słabej przyczepności starego systemu antyporostowego albo wad wykonania gelcoatu.

4.2. Pomiar wilgotności

Mierniki wilgotności do łodzi z laminatu GRP są użyteczne w rękach doświadczonego szkutnika, ale trzeba rozumieć ich ograniczenia. W laminacie wskazują głównie wynik porównawczy, zależny od konstrukcji miernika, grubości laminatu, obecności metalu. Także rodzaju rdzeni przekładkowych, starych powłok i soli.

Dlatego pojedynczy odczyt nie przesądza o osmozie. Prawidłowa metoda polega na wykonaniu mapy pomiarowej: dziób, śródokręcie, rufa, okolice kilu, okolice przejść dennych, pas przy linii wodnej oraz miejsca z pęcherzami. Wyniki porównuje się między sobą i z częścią kadłuba, która nie była stale zanurzona. Jak to interpretować.

1.    Wysoki odczyt może oznaczać osmozę.

2.    Wysoki odczyt może oznaczać wodę za powłoką malarską.

3.    Wysoki odczyt może wynikać z nieszczelności przy przejściu dennym, kilu lub uszkodzeniu mechanicznym.

4.    Wysoki odczyt może być zawyżony przez elementy metalowe, mokrą farbę antyporostową albo przewodzące zanieczyszczenia.

4.3. Odkrywka i analiza płynu

W razie wątpliwości należy wykonać kontrolowaną odkrywkę. Usuwacie lokalnie warstwy powłok i oceniacie, czy problem dotyczy tylko farby, gelcoatu, czy już laminatu. Pomocna bywa ocena zapachu, pH płynu z pęcherza i stanu włókien szklanych.

Kwaśny płyn wzmacnia podejrzenie hydrolizy żywicy. Nie zastępuje jednak oceny strukturalnej. Najważniejsze jest ustalenie, czy uszkodzenie jest powierzchniowe, czy obejmuje głębsze warstwy laminatu. Jeżeli nie macie wprawy, to nawet płatna konsultacja szkutnika bywa zazwyczaj bardzo opłacalna.

5. Profilaktyka

5.1. Bariera epoksydowa

Najrozsądniejszą profilaktyką dla starszego kadłuba poliestrowego jest poprawnie wykonany system barierowy na bazie epoksydu. Epoksyd ma zwykle znacznie niższą przepuszczalność dla wody niż typowe żywice poliestrowe. Dlatego dobrze wykonana powłoka epoksydowa ogranicza znacząco tempo dyfuzji wody do laminatu.

Warunkiem skuteczności jest przygotowanie podłoża. Bariera nałożona na brudną, wilgotną, zasoloną lub źle przeszlifowaną powierzchnię może stworzyć kolejne ognisko problemu.

1.    Usunąć stare, słabo związane powłoki antyporostowe.

2.    Ocenić stan gelcoatu i wykonać naprawy miejscowe przed nakładaniem systemu.

3.    Odtłuścić i oczyścić powierzchnię zgodnie z kartą techniczną producenta. Nie zalewać otwartego laminatu rozpuszczalnikiem bez potrzeby. To częsty błąd amatorów.

4.    Nakładać epoksydowy lakier w liczbie warstw i grubości suchej powłoki przewidzianej przez producenta.

5.    Pilnować okien czasowych między nakładaniem warstw. Przekroczenie czasu może wymagać matowienia przed kolejną warstwą. Szkoda pracy.

6.    Na końcu zastosować farbę antyporostową zgodną z daną powłoką epoksydową - trzeba tu uważać. Wybór jest duży. Patrz uwagi niżej.

Jako punkt orientacyjny dla pokryć często przyjmujemy kilkaset mikrometrów łącznej grubości suchej powłoki. W praktyce decyduje karta techniczna konkretnego pokrycia - nie ogólna liczba warstw.

5.2. Przechowywanie na lądzie

Najprostsza profilaktyka to ograniczenie czasu pozostawania w wodzie, jeżeli nie żeglujemy. Jacht wyciągnięty na zimę ma czas na wysychanie i nie jest narażony na ciągłą dyfuzję wody. Nie oznacza to automatycznego wyleczenia osmozy, ale zmniejsza tempo dalszego zawilgacania.

Trzeba unikać przechowywania naszych maleństw pod szczelną folią bez wentylacji. Kondensacja pod przykryciem może utrzymywać wilgoć przy kadłubie przez wiele miesięcy. Zimowanie powinno zapewniać przewiew i możliwość okresowej kontroli kadłuba. Ufajcie swoim oczom i intuicji… Zaglądajcie zimą na przystań.

5.3. Regularna kontrola

Dla jachtu stale cumującego w wodzie coroczna kontrola powinna być standardem. Oględziny warto połączyć z dokumentacją zdjęciową (każdy ma już smartfona) i  oceną miejsc szczególnie narażonych: okolice kilu, steru, podpór, przejść dennych i uszkodzeń mechanicznych.

6. Leczenie osmozy

Leczenie osmozy nie powinno polegać na szybkim zaszpachlowaniu pęcherzy przed sprzedażą jachtu. Taka naprawa zwykle maskuje problem, ale go nie rozwiązuje. Prawidłowa procedura zależy od zakresu uszkodzeń.

Etap 1 - rozpoznanie. Ustalić, czy problem dotyczy powłok malarskich, gelcoatu, czy laminatu.

Etap 2 - otwarcie uszkodzonych miejsc. Pęcherze trzeba otworzyć, oczyścić i usunąć luźny materiał. Żmudne i niezbędne

Etap 3 - płukanie. Pozostałości kwaśnych i higroskopijnych roztworów należy wypłukać. W wielu przypadkach skuteczniejsze jest powtarzane mycie wodą i suszenie niż jednorazowe użycie silnej chemii. Uwierzcie praktykowi.

Etap 4 - suszenie. To najdłuższy etap. Może trwać od kilku tygodni do wielu miesięcy. Zależy od temperatury, wentylacji, grubości laminatu i skali zawilgocenia. Ale jak teraz rozpoczynacie remont, to zacznijcie od tego. Do jesieni będzie po wszystkim - a od wiosny - hulaj dusza na wodzie!

Etap 5 - kontrola. Przed zamknięciem ubytków należy potwierdzić spadek wilgotności. Dobrze by było mieć miernik. Nie jest drogi - a pomiary nie kłamią.  

Etap 6 - odbudowa. Ubytki wypełnia się zwykle zestawami epoksydowymi. Zawsze szpachla, czasami będziecie musieli się podeprzeć matą szklaną.

Etap 7 - finalne pokrycie. Po naprawie nakłada się warstwę lakieru ochronnego oraz warstwę antyporostową zgodną z danym epoksydem. Ale nie miejcie iluzji - roboty ze szlifowaniem i szpachlowaniem jest od pytona.

Nie każda naprawa wymaga zdjęcia całego gelcoatu. Przy nielicznych pęcherzach może wystarczyć naprawa miejscowa. Przy dużym obszarze uszkodzeń, wysokiej wilgotności i degradacji powierzchniowej pełniejsze usunięcie gelcoatu może być uzasadnione. Decyzję powinien podjąć doświadczony szkutnik po oględzinach. Połaście się do kogoś doświadczonego.

7. Produkty i materiały

Dobrą praktyką jest trzymanie się jednego systemu producenta albo pisemnie potwierdzonej kompatybilności między produktami. Mieszanie przypadkowych gruntów, szpachli i farb zwiększa ryzyko odspojenia powłok. Nie zdarzyło mi się to często - ale parę razy życie dało mi w beret z powodu zbyt pospiesznego planowania i zakupów na ostatnią chwilę

8. Podsumowanie praktyczne

Woda słonawa na Bałtyku może być dla laminatu bardziej podstępna niż woda mórz bardziej zasolonych, ponieważ jej niższe zasolenie oznacza niższe ciśnienie osmotyczne po stronie zewnętrznej kadłuba. To może zwiększać prędkość wnikania wody do roztworów powstających wewnątrz laminatu.

Nie oznacza to jednak, że Bałtyk automatycznie niszczy każdy kadłub, a Atlantyk go chroni. Osmoza jest wynikiem połączenia wielu czynników: jakości laminatu, wieku gelcoatu, czasu zanurzenia, temperatury, historii napraw, obecności mikropęknięć i sposobu zimowania.

Najrozsądniejszy wniosek eksploatacyjny jest prosty: starszy jacht z laminatu poliestrowego pływający po Bałtyku powinien mieć regularnie kontrolowany kadłub, ograniczony czas stałego zanurzenia i dobrze wykonaną barierę epoksydową, jeżeli stan kadłuba tego wymaga.

Diagnozy nie należy opierać na jednym objawie ani jednym odczycie miernika wilgotności. Prawidłowa ocena wymaga oględzin, mapy wilgotności - nawet na odwrocie koperty, kontroli pęcherzy i oceny szkutniczej. Przy poważniejszych objawach szybkie zamalowanie problemu jest najgorszym rozwiązaniem.

 Wspaniałego żeglowania!