Osmosis

[XinXan]

Buscando informacion para otro Post he encontrado por casualidad este articulo de una casa de pinturas, y creo que merece la pena abrir un nuevo Post para que tenga mayor difusion ya que los que tenemos nuestra embarcacion todo el año en el agua podemos terminar siendo afectados... A ver que os parece:

OSMOSIS

Descripción

Después de la segunda guerra mundial, la industria náutica liviana comenzó a utilizar un nuevo y revolucionario material llamado en sus comienzos plástico reforzado con fibra de vidrio (hoy es uno de los integrantes de los llamados materiales compuestos). En principio se creía que este material no necesitaría ningún tipo de mantenimiento, con el transcurso del tiempo se descubrió que no era así.

Junto con la crisis del petróleo de la década del 70 las embarcaciones empezaron a verse afectadas en su obra viva (la parte del casco que permanece sumergida) por una serie de ampollas que degradaban el gelcoat, hasta llegar a romperlo en forma de cráter, exponiendo el laminado a la acción directa del agua.

Luego de muchos estudios en la década del 80 se descubrió cual era el origen del problema: la osmosis.

Físicamente, osmosis es el paso de un liquido a través de una membrana semipermeable (es decir que deja pasar líquidos pero no las sales disueltas en él). Si tenemos dos líquidos A y B (con distintas concentraciones de sales) separados por dicha membrana observaremos que el liquido de menor concentración (solvente) fluye a través de la membrana hacia el liquido de mayor concentración (soluto) y este fenómeno solamente se detendrá cuando se igualen las concentraciones de sales de los dos fluidos, en ese caso ya no existirá presión osmótica.

Ahora vamos a llevar este ejemplo al mundo náutico, para desmitificar algunas cuestiones, es normal escuchar decir "el casco absorbió agua, tiene ósmosis" (cuando observamos ampollas en el mismo) y uno lo primero que piensa es que el agua, donde flota el barco, penetró a través del gelcoat para alojarse en el laminado del casco. Esto no es así en realidad ya que la presión osmótica solvente-soluto es desde el interior del casco hacia el exterior y por ende tiende a romper la capa de gelcoat.

Las sentinas de los barcos se encuentran permanentemente con agua, ya sea por ingreso por las bocinas de los ejes, por derrames en el interior del barco, o, por baldeo de cubiertas; por otra parte los interiores de una embarcación son lugares generalmente poco ventilados, con índices de humedad muy elevados y la humedad es sinónimo de vapor de agua, el cual es agua pura sin sales o sea el solvente. Del agua exterior ya sea mar, río, o lago no se puede dudar que es el soluto, de ahí se desprende que la presión osmótica es del interior del casco hacia el exterior, si fuera al revés no se formarían ampollas en el gelcoat, y para colmo de males esta presión osmótica es permanente ya que nunca solvente y soluto pueden equilibrar sus concentraciones.

Otra cualidad de este fenómeno físico llamado osmosis es que a mayor temperatura del medio mayor presión osmótica (un ejemplo de esto se da en las personas que sufren de retención de líquidos, experimentan mas el problema durante el verano y disminuye en invierno) en los barcos que navegan aguas cálidas se concentra un mayor porcentaje de cascos afectados con osmosis que en aguas frías, hubo varios casos de barcos que navegaban la zona de California (EEUU) por mas de 10 años sin experimentar problemas de osmosis y al ser vendidos y trasladados a la costa este (Florida) en menos de un año experimentaron ampollamiento en el gelcoat, cabe destacar que la diferencia de temperatura del agua entre las dos zonas no supera los 4* C.

Causas y soluciones:

En la fabricación del barco:

Hay diversas causas que generan que el laminado de un casco sea una membrana semipermeable, pero podemos separarlo en dos grupos:

A) Materias primas: Se recomienda el uso de resinas y gelcoats de poliester isoftalico o éster vinílicas en la totalidad del laminado, el uso de resinas ortoftalicas no es recomendado.

La calidad del gelcoat es esencial para la resistencia a los agentes atmosféricos y para la apariencia, pero tiene una influencia menor en el ampollado. Se recomienda el uso de gelcoat isoftalico de neopentilglicol, evitando el uso de colores intensos. Es muy importante que una vez finalizado el laminado se vuelva a pintar con gelcoat todo el interior del barco, esta es una barrera que no permite al agua que se encuentre en el interior de la embarcación se ponga en contacto con la fibra de vidrio y comenzar a degradar la misma.

B) Mano de obra: No debe realizase ningún trabajo en condiciones de temperatura inferiores a 18 *C, ni con condiciones de humedad superiores al 65% relativa ambiente, esto es fundamental, ya que si no se respeta este concepto es muy difícil que los gelcoats y las resinas puedan desarrollar la totalidad de sus características físicas y químicas.

El uso de catalizador (peróxido de metil etil cetona) por encima del 2% es una de las causas más comunes que generan absorción de agua. Se debe controlar que esto no ocurra tanto en el laminado como en la capa superficial (gelcoat). Es necesario realizar un post-curado del laminado para que la resina adquiera sus propiedades finales antes de que la embarcación sea puesta en servicio, para lograr esto se debe someter al laminado a una temperatura de 60*C, por un tiempo de 8 horas como mínimo.

En barcos en uso:

Si la embarcación se encuentra en uso y no presenta señales de ampollamiento en la superficie del gelcoat,

es recomendable realizar un mantenimiento preventivo desde el interior del barco. Este consiste en pintar todo el interior del laminado (la cara donde se ve expuesta la fibra de vidrio) con gelcoat tipo pintura preferentemente de calidad isoftalica, con un lijado previo para evitar que la grasitud le reste mordiente y luego se despegue. Como ya dijimos esto evita que el agua y el vapor de agua existente dentro de la embarcación degrade la fibra de vidrio expuesta (siempre y cuando el fabricante de la embarcación no haya realizado esta tarea).

Otra tarea preventiva es ventilar periódicamente el barco y mantener las sentinas secas (recordar que para que haya osmosis debe haber dos fluidos de diferente concentraciones; si falta el agua en el interior no hay presión osmótica.

Por ultimo, si la embarcación no se utiliza durante todo el año, y se tienen los medios como para quitarla del agua durante algún tiempo durante el año, esto también evita la posibilidad de osmosis.

En barcos que presenten ampollas:

En estos casos la reparación es muy costosa y requiere bastante tiempo con el barco fuera del agua, es recomendable que dicho trabajo lo realice una empresa especializada en tratamientos anti-osmosis.

En el caso que el trabajo lo queramos hacer nosotros mismos el procedimiento es el siguiente:

Es imprescindible eliminar el antifouling antes de proceder a la eliminación del gelcoat, debido a la posibilidad de que al hacerlo todo de una vez, el antifouling contamine el resto de la superficie. Se debe quitar todo el antifouling, esto se puede hacer con una maquina arenadora y un lavado posterior. A continuación, por medio de discos de lija o arenado de la superficie se debe eliminar el gelcoat. Es importante recalcar que es necesario proporcionar al laminado, una vez expuesto, una rugosidad tal, que permita que cualquier producto se adhiera adecuadamente. Luego se debe lavar el casco con abundante agua dulce para eliminar las posibles sustancias disueltas dentro del laminado, repetir este trabajo al menos 4 veces con intervalos de una semana. Ahora debemos esperar que la humedad contenida en el casco baje a valores aceptables, hay varios medidores que nos ayudan a controlar el porcentaje relativo de humedad contenido en un casco determinado. Cada uno de ellos nos da una lectura relativa y asimismo, cada uno de ellos nos indica el porcentaje de humedad relativa con el cual empezar los trabajos.

Otro método para controlar la humedad, es el de pegar un trozo de plástico sobre la superficie del laminado y dejarlo allí durante varios días. Si el plástico, se humedece por la cara interior, es decir, la que toca al laminado, esto será una clara indicación de que hay humedad en el interior, la cual se condensa al tocar el plástico que la cubre. La ventilación interior cumple un papel muy importante también dentro del proceso de secado de una embarcación afectada por el fenómeno llamado Osmosis. Durante el secado, es importante asegurarse de que el interior de la embarcación esté constantemente abierto y adecuadamente ventilado. De no ser así, se forma en el interior, el llamado "efecto invernadero", el cual no solamente retrasa el secado, sino que además agrava el problema de la humedad contenida en el casco. En sitios donde la temperatura es alta y el porcentaje de humedad relativa ambiente es también alto, el interior de la embarcación se convierte en una especie de invernadero, donde la humedad es aún superior a la humedad del exterior, hecho que agrava aún más el problema y retrasa el proceso de secado. Lo aconsejable es entonces, crear una corriente continua en el interior de la embarcación, utilizando ventiladores y/o calefactores que además de airear, proporcionen al interior una cierta temperatura que contribuya al proceso de secado. Se aconseja también sacar todos los elementos que puedan provocar la permanencia de la humedad, tal como velas, ropa de cama etc. Otro punto fundamental a tener en cuenta es el del vaciado de sentinas o cualquier otra área que pueda estar conteniendo agua. Por ultimo se aplicará un recubrimiento epoxi en toda la zona afectada y se seguirán las instrucciones del fabricante del mismo para dicha aplicación.

Un saludo a todos

[TORDOC]

Amigo Xin-Xan, como siempre gracias por un buen trabajo, algo ya conocia del tema, pero la verdad el post es buenísimo, gracias amigo.

TORDOC

[cocomar2006]

xin-xan,enhorabuena por tan extraordinaria documentacion como siempre, bien por tu trabajo,

[picaro]

Enhorabuena xinxan por tu maravilloso trabajo, me he informado de cosas que no sabia, gracias como siempre, un saludo

[INDALETE]

SÍ SEÑOR, Mi enhorabuena a Xin Xan. Esto si es un post "educativo".

Saludos.

[XinXan]

Os puedo asegurar que el primer sorprendido he sido yo cuando he leido que las ampollas las provoca el agua dulce que pueda haber en el interior intentando mezclarse con el agua salada del exterior a traves de la fibra del casco (Si no lo he entendido mal, claro... ), pues pensaba que era el agua del mar la que se colaba al interior a traves de mechas de fibra, poros en el gelcoat, etc. Me apunto en la libreta de deberes para cuando no pueda salir de pesca, revisar si tengo agua en las sentinas, repasar las juntas de los cofres de estiba y los accesos del cableado y alimentacion del motor (Ahora me alegro de haberlos sellado en su dia), por si acaso entra mucha agua al baldear (Supongo que ya se habra levantado la prohibicion de hacerlo en mi puerto por el tema de la sequia), asi como probar el funcionamiento de las bombas de achique y el estado de la pintura selladora de las sentinas (Solo recuerdo haber visto una embarcacion cuyo interior estaba totalmente terminado en Gelcoat), y de paso me fijare en el nivel de humedad por si hubiera condensacion excesiva en la cabina. Yo venga prevenir por fuera y el mal ataca desde dentro... . Por cierto, ahora me viene a la cabeza el Post de las estrellas en el Gelcoat, porque si se forman donde se acumula agua al llover, baldear, etc, no dejan de ser una posible entrada de agua dulce a la fibra asi que me apunto tambien repasar el gelcoat del exterior por si acaso.

Un saludo a todos

[jvcmoc]

Esto me confirma, cuando hace mas o menos un mes un pescador de los viejos, me comentaba que la osmosis viene siempre de dentro hacia afuera, y yo me quedé un poco anodado, creyendo que se estaba quedando conmigo, yo pensaba que era al reves. Siempre aprenderemos algo nuevo en este foro.

salu2.

[frantp2001]

hola

enhorabuena por el post, esto es una esplicación clara de entender

muchas gracias

Editado Junio 17 , 2008 por frantp2001

[RAUL A.]

Enhorabuena Xin Xan por tan buena y clara explicació. Ya conocía el tema de la Osmosis y sus efectos en el casco de las embarcaciones pero sinceramente, nunca me había planteado el hecho de que fuera el agua que se acumula en el interior del casco fuera la responsable de la degradación del gelcoat.

Da gusto aprender con explicaciones tan buenas y tan claras.

Felicidades por el post y gracias por tu ayuda.

[jcuadrado]

Por fín entiendo el problema de la ósmosis. Gracias Xin Xan.

[papaquique]

Xinxan, como siempre, genial.

Un saludo.

[Aspinilla]

Hola,

Si no os importa, me gustaría hacer un par de aclaraciones sobre el tema de la osmósis.

El fenómeno llamado ósmosis, es la acumulación de acido acético entre el laminado del casco.

Si pincháis la típica ampolla que aparece en un casco con osmósis, veréis que huele a vinagre. Es el olor característico del ácido acético.

¿Como llega el ácido acético a nuestro laminado?

La fibra de vidrio, es tratada de origen con acetato, para tener "apresto" y ser fácilmente manipulable a la hora de laminar una embarcación.

Si no tuviera acetato, sencillamente se desharía en las manos antes de poder ser colocada y laminada en los moldes.

La semipermeabilidad del material, tanto del gelcoat como de la resina, hace que el agua penetre en el laminado por presión osmótica, y reaccionando con el acetato de las fibras químicamente, formando el ácido acético. Este ácido acético es corrosivo, formando las típicas ampollas, que con el tiempo pueden llegar a ser auténticos cráteres y comprometer la resistencia estructural del casco.

Para prevenir la aparición de la "osmósis" en el casco, es fundamental utilizar materiales adecuados, y evitar en la medida de lo posible burbujas de aire en el laminado (pasando rodillos de arandelas y cuidando las condiciones de temperatura y humedad del lugar donde se lamine).

Las resinas ortoftálicas son las peores a la hora de prevenir la osmósis

Las resinas de tipo viniléster, tienen una buena permeabilidad.

Las resinas epoxídicas, son las más impermeables, asegurando prácticamente la ausencia de "osmosís"

Por desgracia, a mayor calidad de resina, mayor precio.

La norma generalizada por los astilleros con un mínimo de calidad en sus laminados (los cuales nos garantizarán la ausencia de osmósis de 5 a 8 años), suelen utilizar en las capas exteriores resinas ester vinílicas, y en las interiores ortoftálicas.

Será poco habitual ver barcos laminados con resinas epoxídicas debido a su difícil laminado y curado, además del incremento de precio en el casco (una resina epoxídica puede costar 5 veces más que una ortoftálica).

Del resto ya sabeis lo mismo o más que yo. XD

Saludos y buena pesca

[polarisbat]

Soluciones a la osmosis,mantener el interior del barco siempre lo mas ventilado posible,para evitar la condensacion,chorrear la obra viva y pintar con pinturas que previenen la osmosis,tratamiento de Epoxi,y a disfrutar del barco.

[Manelpesca]

Hola a todos, al ser neofito en embarciones de poliester porque siempre he tenido barcos de madera quiero dar la enhorabuena al compañero por su estudio y argumentación concisa del grave problema de la osmosis en la obra viva de los barcos y quería plantear en el foro mis dudas sobre el tema al existir alguna creencia generalizada en la zona del norte de España

?Es cierto que la osmosis es mas frecuente en la zona del Mediterraneo que por ejemplo en el Cantabrico por la salinidad y temperatura del agua¿

?Hay algun factor influyente ademas del comentado de la presencia de agua en la sentina¿

Gracias y Saludos

[urtadelsur]

Gracias xinxan has echo un muy buen trabajo explicativo de lo que es la osmosis.

saludos

[El Azul]

Buscando informacion para otro Post he encontrado por casualidad este articulo de una casa de pinturas, y creo que merece la pena abrir un nuevo Post para que tenga mayor difusion ya que los que tenemos nuestra embarcacion todo el año en el agua podemos terminar siendo afectados... A ver que os parece:


OSMOSIS

Descripción

Después de la segunda guerra mundial, la industria náutica liviana comenzó a utilizar un nuevo y revolucionario material llamado en sus comienzos plástico reforzado con fibra de vidrio (hoy es uno de los integrantes de los llamados materiales compuestos). En principio se creía que este material no necesitaría ningún tipo de mantenimiento, con el transcurso del tiempo se descubrió que no era así.

Junto con la crisis del petróleo de la década del 70 las embarcaciones empezaron a verse afectadas en su obra viva (la parte del casco que permanece sumergida) por una serie de ampollas que degradaban el gelcoat, hasta llegar a romperlo en forma de cráter, exponiendo el laminado a la acción directa del agua.

Luego de muchos estudios en la década del 80 se descubrió cual era el origen del problema: la osmosis.

Físicamente, osmosis es el paso de un liquido a través de una membrana semipermeable (es decir que deja pasar líquidos pero no las sales disueltas en él). Si tenemos dos líquidos A y B (con distintas concentraciones de sales) separados por dicha membrana observaremos que el liquido de menor concentración (solvente) fluye a través de la membrana hacia el liquido de mayor concentración (soluto) y este fenómeno solamente se detendrá cuando se igualen las concentraciones de sales de los dos fluidos, en ese caso ya no existirá presión osmótica.

Ahora vamos a llevar este ejemplo al mundo náutico, para desmitificar algunas cuestiones, es normal escuchar decir "el casco absorbió agua, tiene ósmosis" (cuando observamos ampollas en el mismo) y uno lo primero que piensa es que el agua, donde flota el barco, penetró a través del gelcoat para alojarse en el laminado del casco. Esto no es así en realidad ya que la presión osmótica solvente-soluto es desde el interior del casco hacia el exterior y por ende tiende a romper la capa de gelcoat.

Las sentinas de los barcos se encuentran permanentemente con agua, ya sea por ingreso por las bocinas de los ejes, por derrames en el interior del barco, o, por baldeo de cubiertas; por otra parte los interiores de una embarcación son lugares generalmente poco ventilados, con índices de humedad muy elevados y la humedad es sinónimo de vapor de agua, el cual es agua pura sin sales o sea el solvente. Del agua exterior ya sea mar, río, o lago no se puede dudar que es el soluto, de ahí se desprende que la presión osmótica es del interior del casco hacia el exterior, si fuera al revés no se formarían ampollas en el gelcoat, y para colmo de males esta presión osmótica es permanente ya que nunca solvente y soluto pueden equilibrar sus concentraciones.

Otra cualidad de este fenómeno físico llamado osmosis es que a mayor temperatura del medio mayor presión osmótica (un ejemplo de esto se da en las personas que sufren de retención de líquidos, experimentan mas el problema durante el verano y disminuye en invierno) en los barcos que navegan aguas cálidas se concentra un mayor porcentaje de cascos afectados con osmosis que en aguas frías, hubo varios casos de barcos que navegaban la zona de California (EEUU) por mas de 10 años sin experimentar problemas de osmosis y al ser vendidos y trasladados a la costa este (Florida) en menos de un año experimentaron ampollamiento en el gelcoat, cabe destacar que la diferencia de temperatura del agua entre las dos zonas no supera los 4* C.

Causas y soluciones:

En la fabricación del barco:

Hay diversas causas que generan que el laminado de un casco sea una membrana semipermeable, pero podemos separarlo en dos grupos:

A) Materias primas: Se recomienda el uso de resinas y gelcoats de poliester isoftalico o éster vinílicas en la totalidad del laminado, el uso de resinas ortoftalicas no es recomendado.

La calidad del gelcoat es esencial para la resistencia a los agentes atmosféricos y para la apariencia, pero tiene una influencia menor en el ampollado. Se recomienda el uso de gelcoat isoftalico de neopentilglicol, evitando el uso de colores intensos. Es muy importante que una vez finalizado el laminado se vuelva a pintar con gelcoat todo el interior del barco, esta es una barrera que no permite al agua que se encuentre en el interior de la embarcación se ponga en contacto con la fibra de vidrio y comenzar a degradar la misma.

B) Mano de obra: No debe realizase ningún trabajo en condiciones de temperatura inferiores a 18 *C, ni con condiciones de humedad superiores al 65% relativa ambiente, esto es fundamental, ya que si no se respeta este concepto es muy difícil que los gelcoats y las resinas puedan desarrollar la totalidad de sus características físicas y químicas.

El uso de catalizador (peróxido de metil etil cetona) por encima del 2% es una de las causas más comunes que generan absorción de agua. Se debe controlar que esto no ocurra tanto en el laminado como en la capa superficial (gelcoat). Es necesario realizar un post-curado del laminado para que la resina adquiera sus propiedades finales antes de que la embarcación sea puesta en servicio, para lograr esto se debe someter al laminado a una temperatura de 60*C, por un tiempo de 8 horas como mínimo.

En barcos en uso:

Si la embarcación se encuentra en uso y no presenta señales de ampollamiento en la superficie del gelcoat,

es recomendable realizar un mantenimiento preventivo desde el interior del barco. Este consiste en pintar todo el interior del laminado (la cara donde se ve expuesta la fibra de vidrio) con gelcoat tipo pintura preferentemente de calidad isoftalica, con un lijado previo para evitar que la grasitud le reste mordiente y luego se despegue. Como ya dijimos esto evita que el agua y el vapor de agua existente dentro de la embarcación degrade la fibra de vidrio expuesta (siempre y cuando el fabricante de la embarcación no haya realizado esta tarea).

Otra tarea preventiva es ventilar periódicamente el barco y mantener las sentinas secas (recordar que para que haya osmosis debe haber dos fluidos de diferente concentraciones; si falta el agua en el interior no hay presión osmótica.

Por ultimo, si la embarcación no se utiliza durante todo el año, y se tienen los medios como para quitarla del agua durante algún tiempo durante el año, esto también evita la posibilidad de osmosis.

En barcos que presenten ampollas:

En estos casos la reparación es muy costosa y requiere bastante tiempo con el barco fuera del agua, es recomendable que dicho trabajo lo realice una empresa especializada en tratamientos anti-osmosis.

En el caso que el trabajo lo queramos hacer nosotros mismos el procedimiento es el siguiente:

Es imprescindible eliminar el antifouling antes de proceder a la eliminación del gelcoat, debido a la posibilidad de que al hacerlo todo de una vez, el antifouling contamine el resto de la superficie. Se debe quitar todo el antifouling, esto se puede hacer con una maquina arenadora y un lavado posterior. A continuación, por medio de discos de lija o arenado de la superficie se debe eliminar el gelcoat. Es importante recalcar que es necesario proporcionar al laminado, una vez expuesto, una rugosidad tal, que permita que cualquier producto se adhiera adecuadamente. Luego se debe lavar el casco con abundante agua dulce para eliminar las posibles sustancias disueltas dentro del laminado, repetir este trabajo al menos 4 veces con intervalos de una semana. Ahora debemos esperar que la humedad contenida en el casco baje a valores aceptables, hay varios medidores que nos ayudan a controlar el porcentaje relativo de humedad contenido en un casco determinado. Cada uno de ellos nos da una lectura relativa y asimismo, cada uno de ellos nos indica el porcentaje de humedad relativa con el cual empezar los trabajos.
Otro método para controlar la humedad, es el de pegar un trozo de plástico sobre la superficie del laminado y dejarlo allí durante varios días. Si el plástico, se humedece por la cara interior, es decir, la que toca al laminado, esto será una clara indicación de que hay humedad en el interior, la cual se condensa al tocar el plástico que la cubre. La ventilación interior cumple un papel muy importante también dentro del proceso de secado de una embarcación afectada por el fenómeno llamado Osmosis. Durante el secado, es importante asegurarse de que el interior de la embarcación esté constantemente abierto y adecuadamente ventilado. De no ser así, se forma en el interior, el llamado "efecto invernadero", el cual no solamente retrasa el secado, sino que además agrava el problema de la humedad contenida en el casco. En sitios donde la temperatura es alta y el porcentaje de humedad relativa ambiente es también alto, el interior de la embarcación se convierte en una especie de invernadero, donde la humedad es aún superior a la humedad del exterior, hecho que agrava aún más el problema y retrasa el proceso de secado. Lo aconsejable es entonces, crear una corriente continua en el interior de la embarcación, utilizando ventiladores y/o calefactores que además de airear, proporcionen al interior una cierta temperatura que contribuya al proceso de secado. Se aconseja también sacar todos los elementos que puedan provocar la permanencia de la humedad, tal como velas, ropa de cama etc. Otro punto fundamental a tener en cuenta es el del vaciado de sentinas o cualquier otra área que pueda estar conteniendo agua. Por ultimo se aplicará un recubrimiento epoxi en toda la zona afectada y se seguirán las instrucciones del fabricante del mismo para dicha aplicación.


Un saludo a todos :beer:

 

Muchas gracias, y Felicidades por tan amplia explicacion!!

Saludos :yelclap[1]: :yelclap[1]: :yelclap[1]:

[stay28]

Gracias, la verdad que controlo muy poco del tema y me vino muy bien la información, habrá que controlar también la sentina de futuro barco