¿Que é a Osmose?

Na sua forma clásica, a osmose defínese como "o fluxo espontáneo de auga dende a disolución mais diluida á mais concentrada a través dunha membrana semi-permeable".

Mentres esta definición danos unha clave sobre a natureza básica da osmose, non é directamente aplicable ós laminados de fibra de vidro que son químicamente inertes (ou pasivos) cando son fabricados, e por conseguinte non son capaces de desencadear unha reacción osmótica. Nenbargantes, si poñemos un casco de fibra de vidro en inmersión de auga, absorbe lentamente a humidade a través do gel-coat, e como resultado temos un incremento gradual no contido de humidade no laminado.

1. Os puntos de acumulación de sustancias químicas tenden a concentrarse nas burbullas de aire ocluidas no laminado do casco. Créanse así corpúsculos ávidos de líquido, que absorben moléculas de auga do mar a través da capa de gel-coat, a cal actúa como membrana semipermeable. 2. Unha vez que as moléculas de auga penetran nos estratos superficiais do casco a través dos microporos existentes na capa de gel-coat, aumenta a presión osmótica nos puntos con maior acumulación de auga. Estos puntos hinchanse, provocando a formación de ampollas.     3. Chega un momento no que a presión atmosférica é tan elevada, que as ampollas reventan, deixando os cráteres característicos.

En principio esta humidade produce poucos perxuicios, e a meirante parte das veces atravesa o casco ata as sentinas sen dano algún, pero co tempo empeza a degradar (ou hidrolizar) algún dos materiais que se empregan na fabricación do laminado. O ácido acético é o producto de degradación mais común, e libérase conxuntamente con algo de ácido clorhídrico do axente emulsionante que se emprega na fabricación da malla de fibra de vidro. Mentres esta mezcla pode ter un cheiro desagradable a vinagre, outros productos de degradación son moito mais perxudiciais xa que son higroscópicos (atraen e absorben auga), e unha vez que son liberados axudan a acelera-la velocidade de absorción da humidade do laminado, e por conseguinte a velocidade de degradación do mesmo.

A medida que este ciclo de absorción de humidade e degradación do laminado vai progresando, o volumen de solucións de degradación dentro do laminado increméntase gradualmente, e canto maior peso molecular teñan respecto á humidade inicial (H2O), mais difícil lles é escapar a través do gel-coat. Este efecto osmótico pode dar como resultado o ampollamento do gelcoat debido á presión hidráulica dentro do laminado, ainda que esto acostuma a ocorrer despois de algúns anos dende o seu desenrolo.

Asi, en resumen, a osmose defínese mellor como "a degradación química dentro do laminado debido á presencia de humidade, que da como último resultado o ampollamento do gel-coat".

Diag.2: Diagrama do fluxo da auga a través dunha membrana semi-permeable

Sin embargo, mentres a osmose é esencialmente un fenómeno químico, raramente ocorre sen axuda dalgún defecto físico do laminado. Os defectos que permiten penetrar a humidade, como un gelcoar demasiado fino ou resquebraxado, inevitablemente dan que pensar nun principio, pero a miudo encontraranse os problemas serios xusto detrás dun perfecto aspecto exterior.

De tódolos defectos físicos atopados en embarcacións con osmose, o "laminado pobre en resina" é o mais común, e ocorre cando a fibra de vidro de reforzo non está completamente mollada e impregnada ca resina durante a fabricación. Idealmente, a malla de fibra de vidro vaise formando capa por capa mollándoa completamente coa resina antes de aplica-la seguinte capa; na práctica, varias capas de malla aplícanse xuntas, co resultado inevitable de que algunha fibra esté falta de resina, posiblemente con grande cantidade de aire ocluido.

Non é mera coincidencia que se encontren laminados pobremente mollados con resina en cascos que sufren ósmose, xa que un laminado pobre en resina será unha excelente "cámara de reación" onde incluso pequenas cantidades de humidade poden crear un grave deterioro. Ademais, a fibra pobre en resina encóntrase mais a miudo xusto debaixo do gel-coat, onde é mellor lugar para absorber a humidade.

¿Como debemos orienta-lo tratamento da ósmose segundo estos feitos?

A lóxica debería suxerirnos como a ósmose é causada pola auga, se podemos secar o casco, e logo sellalo cun recubrimento epoxi, todolos nosos problemas acabaranse.
Esta visión bastante simplista levou a cabo varios metodos innovadores de secado, sendo o mais popular os quentadores de infravermellos e deshumificadores.
Quizais a idea mais orixinal foi utiliza-lo secado ó vacio; o diario americano "Profesional Boat Builder" publicou un artículo fascinante sobre o tema, no que se empregaran bombas industriales de vacio nun experimento para acelera-lo proceso de secado. Estas bombas estaban conectadas nun sistema de tubos dentro dunha amplia lámina de polietileno, a cal envolvía coidadosamente o fondo da embarcación formando unha bolsa de vacio.

A teoría era que a humidade debía evaporarse rapidamente baixo o vacio, e conseguiriase un completo secado en poucos dias. A pesar do optimismo inicial o secado en vacio non foi mais exitoso que outros métodos convencionais, con moitos barcos que obstinadamente se negaron a secar. Ademais, cando as bombas se paraban os niveis de humidade comenzaron a aumentar outra vez.

Neste fracaso, o secado é unha das dificultades mais comúns que atopamos cando tratamo-la ósmose, e suxire que quizais nos equivocamos á hora de entende-lo proceso da ósmose. Efectivamente, de feito os nosos coñecementos fallan en dous aspectos, ambos presentan un obstáculo se descoñecemos cal é o problema.

O primeiro é que a degradación do laminado supón un número de reaccións irreversibles, e non podemos evitalas por un simple secado de casco, incluso si non hai evidencias de ampollamento osmótico.

O segundo é que algún dos productos liberados pola degradación son higroscópicos, e fácilmente poden absorbe-la humidade de calquera fonte dispoñible. Mentras esta humidade poda ser temporalmente eliminada por calor, recupérase tan pronto a fonte de calor se elimina, en consecuencia non evitamo-lo proceso de degradación que estamos tentando eliminar. Estos compostos deben ser eliminados completamente durante a etapa de preparación se queremos que o tratamento teña éxito.

O culpable mais usual nestos casos é o Propilenglinol, un alcohol de alto peso molecular que se emprega para axusta-la viscosidade das resinas de poliester, e a veces encóntrase nas dispersións dos pigmentos que se empregan para dar cor ó gel-coat e a resina. Nenbargantes, a diferencia da clase de alcoholes que bebemos (ex. etanol), os glicoles son líquidos espesos coma xarope, que a miudo ten un olor dulce e repulsivo. O problema real é que a parte de ser higroscópico, os glicoles son imposibles de eliminar por métodos convencionais debido ó seu alto punto de ebullución. Por exemplo, o propilenglicol puro ten un punto de ebullición de 198ºC, ¡preto de duas veces o agua!.

Algúns lectores estarán ben enterados de que os glicoles teñen outro uso, incluido a fabricación de líquidos hidraulicos para freos (normalmente o Polialquilenglicol éter). Esto ilustra o noso problema perfectamente: os glicoles empreganse en líquidos de freo polo seu alto punto de ebullición, e porque non son volátiles (non se evaporan) incluso á temperatura de 80ºC e mais. Os glicoles poden atoparse en productos cosméticos, onde se empregan polas suas propiedades de retencion da humidade; se algunha vez preguntouse porqué algúns cascos non se poden secar a pesar de meses de espera e altas facturas de electricidade agora coñece-la razón.

Afortunadamente, hai unha forma fácil e lóxica de solucionar este problema, porque como tódolos alcoholes, os glicoles son altamente polares, ou sexa, son solubles en auga doce. Outra ventaxa non tan obvia é que son bos conductores de electricidade, por tanto, poden ser detectados por un bó higrómetro. De feito, os glicoles son a miudo confundidos ca humidade cando se toman lecturas.

Todo isto ten un sentido, pero ainda nos preguntamos, ¿por qué non podemos simplemente sella-lo casco con algunhas capas de recubrimento Epoxi? A resposta é que toda capa de pintura (incluida Epoxi) é lixeiramente impermeable á humidade, e sería absorvida polos glicoles no laminado, causando ampollamento do novo esquema de pintado.

Diag. 3 : Cavidades atopadas nun laminado osmótico baixo o gelcoat demostrando a degradación causada pola ósmose.

TRATAMENTO DE REPARACIÓN

Estudiada-las causas da ósmose, estamos en mellor posición para entender qué precisamos para que o tratamento teña éxito. Podemos resumilo brevemente da seguinte maneira:

1. Todo laminado falto de resina debe ser eliminado.

2. O glicol libre e outros productos de degradación da ósmose debe eliminarse.

3. O laminado debe secarse completamente.

4. Debe proverse dun bo anclaxe para dar o recubrimento da pintura.

5. Debe aplicarse un esquema de recubrimento impermeable para reemplazar o gel-coat orixinal.