Farba przeciwporostowa
Farba przeciwporostowa to specjalistyczna kategoria powłok nakładanych jako warstwa zewnętrzna (zaburtowa) na kadłub statku lub łodzi w celu spowolnienia wzrostu i ułatwienia odczepiania się organizmów podwodnych, które przyczepiają się do kadłuba i mogą wpływać na osiągi statku i trwałość. Należy do kategorii dostępnych w handlu podwodnych farb kadłubowych, znanych również jako farby dna .
Farby przeciwporostowe są często stosowane jako jeden ze składników wielowarstwowych systemów powłokowych, które oprócz właściwości przeciwporostowych mogą pełnić inne funkcje , takie jak działanie jako bariera przeciwko korozji na metalowych kadłubach, która powoduje degradację i osłabienie metalu, lub poprawianie właściwości przepływ wody obok kadłuba statku rybackiego lub wyczynowych jachtów regatowych . Chociaż powszechnie mówi się, że farby przeciwporostowe są stosowane na statkach, są one również przydatne w wielu innych sektorach, takich jak konstrukcje przybrzeżne i farmy rybne .
Historia
W Epoce Żagli żaglowce poważnie ucierpiały z powodu wzrostu pąkli i chwastów na kadłubie, zwanego „zanieczyszczeniem”. Począwszy od połowy XVIII wieku do cienkie arkusze miedzi , a około 100 lat później metal Muntza , aby zapobiec rozwojowi mórz. Jednym ze słynnych przykładów tradycyjnego wykorzystania poszycia metalowego jest kliper Cutty Sark , który jest zachowany jako statek-muzeum w suchym doku w Greenwich w Anglii . Rozwój morski wpłynął na wydajność (i rentowność) na wiele sposobów:
- Maksymalna prędkość statku maleje, gdy jego kadłub zostaje pokryty naroślami morskimi, a jego wyporność wzrasta.
- Zanieczyszczenia utrudniają zdolność statku do żeglowania pod wiatr.
- Niektóre organizmy morskie, takie jak robaki okrętowe , wwiercałyby się w kadłub, powodując z czasem poważne uszkodzenia.
- Statek może transportować szkodliwe organizmy morskie na inne obszary.
Podczas gdy powłoki przeciwporostowe zaczęto opracowywać od 1840 r., pierwsze praktyczne komercyjne powłoki przeciwporostowe powstały około 1860 r. Jednym z pierwszych udanych patentów komercyjnych był „McIness”, związek mydła metalicznego z siarczanem miedzi, który był nakładany na gorąco na szybkoschnący kalafoniowy podkład werniksowy z pigmentem tlenku żelaza. Zakłady chemiczne Bonnington rozpoczęły sprzedaż farby przeciwporostowej na bazie siarczku miedzi około 1850 r. Inne szeroko stosowane farby przeciwporostowe zostały opracowane pod koniec XIX wieku, a do 1872 r. Odnotowano około 213 wzorów przeciwporostowych. Wśród najczęściej używanych w latach osiemdziesiątych XIX wieku a 1890 była gorącą plastyczną kompozycją znaną jako Italian Morovian.
W oficjalnym liście Marynarki Wojennej Stanów Zjednoczonych z 1900 r. do Senackiej Komisji Spraw Morskich odnotowano, że (brytyjska) Admiralicja rozważała w 1847 r. rozważenia sprzedaży wszystkich posiadanych statków żelaznych ze względu na poważne problemy z zanieczyszczeniem biologicznym. Jednak po znalezieniu farby przeciwporostowej „z bardzo dobrymi wynikami” żelazne statki zostały zamiast tego zachowane i nadal budowane.
Podczas II wojny światowej , która obejmowała znaczny komponent morski, Marynarka Wojenna Stanów Zjednoczonych przekazała znaczące fundusze instytutowi oceanograficznemu Woods Hole na gromadzenie informacji i prowadzenie badań nad biofoulingiem morskim i technologiami zapobiegania mu. Praca ta została opublikowana w formie książkowej w 1952 roku, której treść jest dostępna w Internecie jako poszczególne rozdziały. Trzecia i ostatnia część tej książki zawiera szereg rozdziałów, które dotyczą ówczesnego stanu techniki w zakresie formułowania farb przeciwporostowych. Lunn (1974) przedstawia dalszą historię.
Nowoczesne farby przeciwporostowe
W dzisiejszych czasach farby przeciwporostowe są formułowane z tlenku miedziawego (lub innych związków miedzi ) i / lub innych biocydów - specjalnych chemikaliów, które hamują wzrost pąkli, glonów i organizmów morskich. W przeszłości farby miedziane były czerwone, co prowadziło do tego, że dna statków nadal są pomalowane na czerwono.
„Miękkie” lub ablacyjne farby denne powoli złuszczają się w wodzie, uwalniając biocyd na bazie miedzi lub cynku do słupa wody. Ruch wody zwiększa szybkość tego działania. Farby ablacyjne są szeroko stosowane na kadłubach statków rekreacyjnych i zwykle są ponownie nakładane co 1–3 lata. „Wymywanie kontaktowe” farb „tworzy porowatą warstwę na powierzchni. Biocydy są zatrzymywane w porach i uwalniane powoli”. Innym rodzajem farby do twardego dna są powłoki teflonowe i silikonowe, które są zbyt śliskie, aby mógł się przykleić. Systemy SealCoat, które muszą być profesjonalnie nałożone, wysychają z drobnymi włóknami wystającymi z powierzchni powłoki. Te małe włókna poruszają się w wodzie, zapobiegając przywieraniu narośli dna.
W zakresie ochrony środowiska
W latach 60-tych i 70-tych na statkach handlowych powszechnie stosowano farby denne zawierające tributylocynę , która została zakazana w Międzynarodowej konwencji o zwalczaniu szkodliwych systemów przeciwporostowych na statkach Międzynarodowej Organizacji Morskiej ze względu na jej poważne toksyczne skutki dla organizmów morskich (np. jak upadek francuskiego łowiska skorupiaków). Teraz, gdy tributylocyna została zakazana, najczęściej stosowane przeciwporostowe farby dolne są na bazie miedzi. Farby przeciwporostowe na bazie miedzi mogą mieć również niekorzystny wpływ na organizmy morskie. Miedź występuje naturalnie w systemach wodnych, ale może gromadzić się w portach lub przystaniach, gdzie jest dużo łodzi. Miedź może wypłukiwać się z farb przeciwporostowych z kadłubów łodzi lub spadać z kadłubów w postaci cząsteczek farby o różnej wielkości. Może to prowadzić do wyższych niż normalnie stężeń miedzi w portach lub wnękach.
Ten nadmiar miedzi w ekosystemie morskim może mieć niekorzystny wpływ na środowisko morskie i jego organizmy. Stwierdzono, że w przystaniach rzeczny nerite , słonawy ślimak wodny, ma wyższą śmiertelność, ujemny wzrost i duży spadek reprodukcji w porównaniu z obszarami bez łodzi. Ślimaki w przystaniach miały więcej problemów tkankowych ( histopatologicznych ) i zmian w obszarach takich jak skrzela i gonady. Stwierdzono również, że zwiększona ekspozycja na miedź z farby przeciwporostowej zmniejsza aktywność enzymów u krewetek solankowych .
Cząsteczki farby przeciwporostowej mogą być spożywane przez zooplankton lub inne gatunki morskie i przemieszczać się w górę łańcucha pokarmowego, ulegając bioakumulacji w rybach. To nagromadzenie miedzi w sieci pokarmowej może spowodować szkody nie tylko u gatunków jedzących cząsteczkę, ale także u tych, które gromadzą ją w swoich tkankach z pożywienia. Cząsteczki farby przeciwporostowej mogą również przedostawać się do osadów w portach lub zatokach i uszkadzać środowisko bentosowe lub żyjące w nich organizmy. Oto znane efekty stosowania farby przeciwporostowej na bazie miedzi; jednak nie był to duży przedmiot badań, więc zakres skutków nie jest w pełni znany. Potrzebne są dalsze badania, aby w pełni zrozumieć, w jaki sposób te farby i zawarte w nich metale wpływają na ich środowisko.
Port w San Diego bada, w jaki sposób zmniejszyć zawartość miedzi w powłokach przeciwporostowych na bazie miedzi, a stan Waszyngton przyjął ustawę, która może wprowadzić zakaz stosowania miedzianych powłok przeciwporostowych na statkach rekreacyjnych począwszy od stycznia 2018 r. Jednak pomimo toksycznej chemii farby dennej i jej gromadzenia się w drogach wodnych na całym świecie, podobny zakaz został uchylony w Holandii po tym, jak Komitet Naukowy Unii Europejskiej ds. Zagrożeń dla Zdrowia i Środowiska stwierdził, że Haga niewystarczająco uzasadniła prawo. W opinii ekspertów komisja stwierdziła, że wyjaśnienia rządu holenderskiego „nie dostarczają wystarczających dowodów naukowych, aby wykazać, że stosowanie farb przeciwporostowych na bazie miedzi na łodziach rekreacyjnych stanowi poważne zagrożenie dla środowiska”.
„Łuszczące się farby dna” lub farby „ablacyjne” to starszy rodzaj farby przeznaczony do tworzenia powłoki kadłuba, która powoli się ściera , odsłaniając świeżą warstwę biocydów. Szorowanie kadłuba łuszczącą się farbą z dna, gdy znajduje się on w wodzie, uwalnia zawarte w nim biocydy do środowiska. Jednym ze sposobów zmniejszenia wpływu na środowisko kadłubów z łuszczącą się farbą na dnie jest ich wyciąganie i czyszczenie w stoczniach za pomocą systemu „zamkniętej pętli”.
Niektóre innowacyjne farby denne, które nie opierają się na miedzi ani cynie, zostały opracowane w odpowiedzi na coraz większą kontrolę, jaką ablacyjne farby denne na bazie miedzi otrzymały jako zanieczyszczenia środowiska.
Możliwym przyszłym zamiennikiem farby przeciwporostowej może być szlam. Siatka pokrywałaby kadłub statku, pod którym seria porów dostarczałaby związek śluzu. Związek zamieniłby się w lepki szlam w kontakcie z wodą i pokryłby siatkę. Śluz nieustannie się łuszczył, unosząc mikroorganizmy i larwy pąkli.
Zobacz też
Linki zewnętrzne
- Wybór farby przeciwporostowej West Marine
- Arkusz wskazówek dotyczących czyszczenia łodzi, Wybór farby do dna , wykres .pdf, Departament Zasobów Naturalnych stanu Maryland
- Farba dna do łodzi wyścigowych , Sailing World, 2007
- Czy farby antyporostowe są dla Ciebie? Kalkulator powłoki , National Fisherman
- Używanie farby przeciwporostowej przeciwko Gribble Menace , Teamac Marine Coatings
- „Skoncentruj się na IMO - systemy przeciwporostowe” (PDF) . Międzynarodowa Organizacja Morska.