Lead

Jun 10 10 11:31 PM

Tags : :

O osmozi, kao o prijetnji konzistentnosti a time i trajanju stakloplastičnog laminata, odnosno brodskih korita iz tog materijala, govori se već dvadesetak godina.

Za to vrijeme zbio se dramatičan razvoj na mnogim tehnološkim područjima, od računala i drugih bliskih im digitalnih uređaja do navigacijske elektronike, dok smo na području male brodogradnje i proizvodnje brodskih motora doživjeli prodor novih materijala, poput kevlara i ugljičnih vlakana, te stigli do četverotaktnih vanbrodskih agregata i biodizela. Ne bismo vas na to podsjećali da se istodobno s tim impresivnim razvojem nije dogodilo i nešto što bismo, malo ‘pjesnički' pretjerujući, mogli nazvati njegovom tamnom stranom: ostarila je prva generacija stakloplastičnih plovila otkrivajući slabosti poliesterskog laminata i natjeravši nas da se ozbiljno pozabavimo fenomenom koji skraćuje vijek naših brodova za razonodu, te, želimo li sanirati nastale rane, izbija sve više novca iz naših džepova. U zemljama u kojima se rano krenulo u ‘poliestersku avanturu' zabilježeni su i sudski sporovi kojima su vlasnici plovila, vjerujući da su oštećeni lažnom reklamom, pokušali utjerati odštetu od brodogradilišta... sa zasad neizvjesnim uspjehom. Dakako, nije nam do širenja koncepcije naše revije na crnu kroniku - hoćemo samo ilustrirati o koliko se ozbiljnom problemu radi.

ŠTETA - PLOD MNOGIH UZROKA

Ali, dok su naši brodovi lijepo starjeli, dogodilo se i nešto pozitivno: nastale su specijalizirane radionice za sanaciju posljedica osmoze danas razasute diljem ‘stakloplastičnog svijeta', od Sjedinjenih Država i zapadne Europe do istočne Azije i Australije. Stotine inženjera, tehničara i majstora raznih specijalnosti bave se mjehurićima na oplati brodova iz poliesterskog laminata, proučavajući razloge njihova nastanka, te načine prevencije od osmoze i zaštite njom nagrizenih mjesta.

Da vidimo, najprije, kako se ta pojava manifestira: riječ je o ‘čirevima' promjera od 2-3 do desetak milimetara, dubine od površinskoga gelcoata do prvoga ili čak drugoga sloja mata (slika 1). Zajednička im je koncentracija vlage u materijalu od 40 do 80 posto te učestalija pojava u predjelu dinamičkih naprezanja, mehaničkih oštećenja materijala i ‘suradnje' s korozijom, primjerice na kobilicama (slike 2 i 3), te ondje gdje materijal trpi vibracije ili temperaturne oscilacije, primjerice uz usisne ili ispusne otvore.

Ali, prije nego što navedemo već ustaljene postupke sanacije korita napadnutih osmozom, recimo da se ta kemijsko-fizikalna pojava manifestira kao prodor vode kroz membranu koja razdvaja dvije tekućine, odnosno medija, različitih gustoća što znači da se ona može pojaviti samo tamo gdje, osim morske vode, kao jednog od medija u (inter)akciji, postoji i drugi. U našem slučaju to je zrak, odnosno kondenzirana vlaga zaostala u materijalu (stakloplastičnom laminatu), odnosno nastala, tijekom postupka laminiranja ili kasnije, otapanjem nekog od sastojaka laminata ili onečišćenja u njemu. A kad voda kroz membranu u našem slučaju mikropukotinama posut ili teže mehanički oštećen gelcoat prodre u tu šupljinicu, ona djeluje kao otapalo, nagrizajući sve što može od ljepila kojim su povezana vlakna staklenoga mata u proizvodnom procesu do ostataka komponenti koje nisu doživjele potpunu katalizaciju i raznovrsnih onečišćenja (slika 5). Tako nastaje uljasta tekućina, prozirna ili smećkaste boje, izrazito neugodna mirisa. Slika 8: Brušenje otkriva kaverne nastale otapanjem laminata pod djelovanjem vlagea kako se pritom polivinilski klorid, koji se upotrebljava pri proizvodnji staklenih vlakana, pretvara u polivinilski acetat, on navlači još više vode pa gelcoat nabubri i puca, otvarajući tako rane na oplati. Drugim riječima, za pojavu osmoze ‘treba zahvaliti' specifičnostima laminacijskog postupka, budući da staklene niti, u platnu ili matu, kao i komponente smole pri miješanju, te stirol, vlaga u zraku, radna temperatura... određuju ispravnost polimerizacije o kojoj ovisi otpornost laminata na vodu, odnosno vlagu. Stručnjaci upozoravaju da većina problema potječe iz nesavršenosti spoja smole i staklenih vlakana, odnosno da se tu rađaju degenerativni procesi koji dovode do osmoze kao i iz problematičnog sljepljivanja laminata i podloge iz drugačijeg materijala, primjerice metala (slika 6), gdje oksidacija pospješuje osmozu i ova nju. Slijedom te činjenice, sanacija mjesta na brodskoj oplati nagrizenoj osmozom u osnovi se sastoji u obnovi vodonepropusnosti materijala. Čiste se ‘kaverne', sve do posve zdravog tkiva, zatim se sve dobro prosušuje pa potom krpi što je savjesnije moguće. Nažalost, jednom osmozom napadnuto korito nešto je poput one plavuše iz (neukusnog) vica koja je bila malčice trudna. Nitko vam ne može zajamčiti da će provedena sanacija biti duga vijeka, kao ni da se osmoza neće manifestirati na ranije nenačetim dijelovima oplate.Upozorili bismo da pažljivo nanošenje zaštitnog sloja preko cijeloga oplakanog dijela korita (slika 7), nakon sanacije dijelova napadnutih osmozom, jest i nije sjajno rješenje; naime, tako ćete svakako spriječiti novi prodor vode u popravljenu zonu, ali i zatvoriti i prepustiti bubrenju ‘čireve' koje majstor nije otkrio jer su bili u ranoj fazi zrenja. Drugim riječima, izdatak za besprijekornu zaštitu gelcoata kvalitetnim premazima ima smisla samo kad je brod posve nov, dok voda ne prodre u laminat, a nakon toga je zapravo zarobljavate u njemu i ubrzavate proces bubrenja ugroženih mjesta. Štoviše, poznati su i slučajevi da je vlaga zatvorena novim vanjskim premazom počela prodirati prema unutrašnjim slojevima materijala, prouzrokujući delaminaciju raspad laminata i njegovu degradaciju po cijeloj debljini (slika 8).

BOLJE JE SPRIJEČITI

Na kraju, spomenimo i da isušivanje osmozom napadnutih mjesta nije ni najmanje jednostavno, jer dok se djeluje s vanjske strane oplate, voda u laminatu umjesto da ispari i nestane putem kojim je ušla teži kapilarnom prodoru u dubinu materijala, pokazujući se ‘u punom sjaju' u proljeće, kad vjerujete da je više nema.Da zaključimo, problemi što ih osmoza stvara proistječu iz prirode samog materijala, njegovih komponenti i postupka laminiranja i zapravo su neizbježni. Mogu se pažljivim i tehnološki besprijekornim ‘valjanjem' stakloplastike svesti na podnošljivu mjeru, mogu se i sanirati, mogu se i prevenirati u stanovitoj mjeri... ali ne i eliminirati. Dakle, treba (znati) živjeti s njima, boriti se protiv njih i uvijek vagati što je ekonomičnije, potrošiti nešto na dodatnu zaštitu novoga plovila ili se suočiti s mnogo većim izdacima u trenutku kad poliesterski laminat procvjeta.

ABECEDA LAMINATA

POLIESTERSKA SMOLA
Sintetička smola koja se najčešće koristi za laminiranje stakloplastičnih stijenki raznovrsnije, pa tako i brodograđevne namjene. Popularna je zbog relativno niske cijene, jednostavnosti priprave i primjene, te dobrih mehaničkih svojstava i mogućnosti kasnije dorade. Na tržište dolazi u ortoftaličkoj i izoftaličkoj varijanti.

VINILESTERSKA SMOLA
Po kemijskom sastavu i svojstvima slična je poliesterskoj, ali bolje prianja uz staklena vlakna, a ima i bolja mehanička svojstva, te
laminat iz te smole pokazuje za 3 do 6 posto bolje rezultate pri ispitivanjima tvrdoće, čvrstoće i elastičnosti. Dakako, nešto je i skuplja od poliesterske, pa se koristi ograničeno i namjenski, primjerice za gelcoat i delikatna mjesta u brodskoj konstrukciji. Posebno joj je dobra strana visoka otpornost na hidrokarbonate i organske spojeve s visokim sadržajem kisika.

EPOKSIDNA SMOLA
Ima daleko bolja svojstva nego prve dvije, posebice sjajno prodire u stakleno vlakno, pa se pri laminiranju te smole upotrebljava i do 30 posto manje nego poliesterske ili vinilesterske za jednaku debljinu stijenke. Ali, osjetno je skuplja od njih pa se vrlo rijetko koristi za serijsku proizvodnju plovila, dijelom i stoga što zahtijeva visoku tehnološku disciplinu. Koliko znamo, samo njemačko brodogradilište Hanse Yacht koristi epoksidnu smolu za serijsku proizvodnju stakloplastičnih plovila, dok se drugdje koristi mahom za izradu korita regatnih brodova ili dijelova konstrukcije plovila visoke klase.

STAKLENA VLAKNA
Staklena vlakna, u raznim konfekcijskim oblicima, stakloplastičnom su laminatu ono što je željezo u armiranom betonu. Usmjeravanjem vlakana postiže se željena čvrstoća ljuske upravo tamo gdje je najpotrebnije, pa ona preuzimaju funkciju amortizera mehaničkih i dinamičkih naprezanja. Najčešće se koristi staklo tipa E, vrlo čvrsto i otporno na napre-
zanja. Na tržište dolazi u raznim debljinama niti, te pripremljeno raznim načinima primarne obrade, kao mat (netkani tekstil), platno raznih težina po četvornomu metru, kao i u kombinaciji s nitima iz drugih materijala. Postoje i varijante R i S, boljih mehaničkih svojstava, ali i više cijene.

GELCOAT
Radi se o vrlo kvalitetnoj smoli namijenjenoj površinskoj zaštiti laminata, na bazi poliestera - što znači ne i 100 posto otpornoj na vlagu. Nastojanja industrije da proizvede gelcoat na osnovi epoksida dosad nisu urodila zadovoljavajućim plodom. Gelcoat se nanosi na odjeljivač, kao prvi sloj pri laminiranju, debljine od 0,4 do 0,6 mm, odnosno gustoće 400 - 600 grama po četvornomu metru. Ako je sloj gelcoata tanji, polimerizacija je manjkava pa materijal brzo strada, ali ne valja mazati predebeo sloj jer on tendira skupljanju pri čemu se otvaraju sitne rupice kroz koje kasnije voda prodire u nezaštićen donji sloj laminata, a takav je gelcoat i ranjiviji na mehanička oštećenja.

     


Izvor: www.nautica.st