Краска против обрастания - Anti-fouling paint

Готовится к спуску новый корабль со свежей противообрастающей краской.
Очистка корпуса судна от обрастания в сухом доке
Carenage.JPG

Противообрастающая краска - категория коммерчески доступных красок для подводного корпуса (также известная как краска для днища ) - это специализированная категория покрытий, наносимых в качестве внешнего (внешнего) слоя на корпус корабля или лодки для замедления роста и / или или способствовать отделению подводных организмов, которые прикрепляются к корпусу и могут повлиять на работу и долговечность судна (см. также биообрастание ). Краски против обрастания часто применяются в качестве одного из компонентов многослойных систем покрытий, которые могут иметь другие функции в дополнение к своим противообрастающим свойствам, такие как действие в качестве барьера против коррозии на металлических корпусах, которая ухудшает и ослабляет металл, или улучшая поток воды мимо корпуса рыболовного судна или высокопроизводительных гоночных яхт .

История

В эпоху парусного спорта парусные суда сильно пострадали от роста ракушек и водорослей на корпусе, называемого «обрастанием». Начиная с середины 1700-х годов, тонкие листы меди и примерно 100 лет спустя, металл Muntz , прибивали к корпусу в попытке предотвратить рост морской среды. Одним из известных примеров традиционного использования металлических обшивок является машинка для стрижки Cutty Sark , которая сохранилась как корабль-музей в сухом доке в Гринвиче в Англии . Рост морских перевозок повлиял на производительность (и прибыльность) во многих отношениях.

  • Максимальная скорость корабля уменьшается, поскольку его корпус загрязняется морской растительностью, а его водоизмещение увеличивается.
  • Обрастание препятствует способности корабля идти против ветра.
  • Некоторые морские растения, такие как корабельные черви , проникали в корпус, что со временем приводило к серьезным повреждениям.
  • Судно может перевозить вредные морские организмы в другие районы.

В официальном 1900 Письме от ВМС США в Сенате США Комитета по морским делам, было отмечено , что (британское) Адмиралтейство рассмотрело предложение в 1847 году , чтобы ограничить количество железа судов (только недавно введенную в военно - морскую службу) и даже рассмотреть возможность продажи всех железных судов, находящихся в его распоряжении, из-за значительных проблем с биообрастанием. Однако, как только была найдена необрастающая краска «с очень хорошими результатами», железные корабли были сохранены и продолжены. В Bonnington химический завод начал продавать сульфид меди противообрастающих краски вокруг 1850.

Во время Второй мировой войны , в которую входил значительный военно-морской компонент, ВМС США предоставили значительные средства Океанографическому институту Вудс-Холла для сбора информации и проведения исследований по морскому биообрастанию и технологиям его предотвращения. Эта работа была опубликована в виде книги в 1952 году, содержание которой доступно в Интернете в виде отдельных глав. Третья и последняя часть этой книги включает ряд глав, в которых рассказывается о состоянии дел в области разработки противообрастающих красок того времени. Ланн (1974) предлагает дальнейшую историю.

Современные необрастающие краски

В настоящее время в состав необрастающих красок входят закись меди (или другие соединения меди ) и / или другие биоциды - специальные химические вещества, которые препятствуют росту ракушек, водорослей и морских организмов. Исторически медные краски были красными, поэтому днища кораблей до сих пор окрашиваются в красный цвет.

«Мягкие» или абляционные краски для дна медленно отслаиваются в воде, выделяя биоцид на основе меди или цинка в толщу воды. Движение воды увеличивает скорость этого действия. Абляционные краски широко используются на корпусах прогулочных судов и обычно повторно наносятся каждые 1–3 года. Краски «контактного выщелачивания» «создают на поверхности пористую пленку. Биоциды удерживаются в порах и медленно высвобождаются». Другой тип краски для твердого дна включает тефлоновые и силиконовые покрытия, которые слишком скользкие, чтобы на них мог прилипнуть рост. Системы SealCoat, которые необходимо наносить профессионально, высыхают с небольшими волокнами, торчащими с поверхности покрытия. Эти маленькие волокна движутся в воде, предотвращая прилипание дна.

Проблемы окружающей среды

В 1960 - х и 1970 - х годах, коммерческий суд обычно используются донные краски , содержащих трибутилоловы , которые были запрещены в Международной конвенции о контроле за вредные противообрастающие системы на судах в Международной морской организацию в связи с его серьезным токсическим воздействием на морскую жизнь (например как крах французского промысла моллюсков). Теперь, когда трибутилолово запрещено, наиболее часто используемые противообрастающие краски для днища сделаны на основе меди. Необрастающие краски на медной основе также могут оказывать неблагоприятное воздействие на морские организмы. Медь естественным образом встречается в водных системах, но может накапливаться в портах или пристанях для яхт, где много лодок. Медь может вымываться из противообрастающей краски с корпусов лодок или выпадать с корпусов в виде частиц краски разного размера. Это может привести к повышению концентрации меди в портах или отсеках.

Этот избыток меди в морской экосистеме может иметь неблагоприятные последствия для морской среды и ее организмов. Было обнаружено, что в маринах речная улитка нерит , солоноватоводная улитка, имеет более высокую смертность, отрицательный рост и значительное снижение воспроизводства по сравнению с районами, где нет лодок. У улиток в маринах было больше тканевых ( гистопатологических ) проблем и изменений в таких областях, как жабры и гонады. Также было обнаружено, что повышенное воздействие меди из необрастающей краски снижает активность ферментов в соленых креветках .

Частицы необрастающей краски могут быть съедены зоопланктоном или другими морскими видами и перемещаться вверх по пищевой цепочке, накапливая биоаккумуляцию в рыбе. Это накопление меди через пищевую сеть может нанести ущерб не только видам, поедающим частицу, но и тем, которые накапливают ее в своих тканях из своего рациона. Частицы необрастающей краски также могут попасть в отложения в гаванях или заливах и повредить бентическую среду или живущие в них организмы. Это известные эффекты необрастающей краски на основе меди; тем не менее, это не было предметом серьезных исследований, поэтому степень воздействия полностью не известна. Необходимы дополнительные исследования, чтобы полностью понять, как эти краски и содержащиеся в них металлы влияют на окружающую среду.

В порту Сан-Диего изучается, как уменьшить поступление меди из противообрастающих покрытий на основе меди, а в штате Вашингтон был принят закон, который может поэтапно запретить использование медных противообрастающих покрытий на прогулочных судах, начиная с января 2018 года. Краска и ее накопление в водных путях по всему миру, аналогичный запрет был отменен в Нидерландах после того, как Научный комитет Европейского Союза по рискам для здоровья и окружающей среды пришел к выводу, что Гаага недостаточно обосновала закон. По мнению экспертов, комитет пришел к выводу, что объяснение правительства Нидерландов «не предоставляет достаточных научных доказательств, чтобы показать, что использование необрастающих красок на основе меди в прогулочных судах представляет значительный экологический риск».

«Краски для оползания днища» или «абляционные» краски - это старый тип краски, предназначенный для создания покрытия корпуса, которое медленно удаляется (стирается), обнажая свежий слой биоцидов. При очистке корпуса осыпающейся краской днища, когда он находится в воде, его биоциды попадают в окружающую среду. Один из способов уменьшить воздействие на окружающую среду корпусов с облупившейся краской на дне - это их вывозить и чистить на верфях с помощью системы «замкнутого цикла».

Некоторые инновационные краски для днища, в которых не используются медь или олово, были разработаны в ответ на все более пристальное внимание, что абляционные краски для днища на основе меди воспринимаются как загрязнители окружающей среды.

Возможной заменой необрастающей краски в будущем может быть слизь. Сетка должна покрывать корпус корабля, под которыми через серию пор будет образовываться слизистая смесь. Компаунд превращался в вязкую слизь при контакте с водой и покрывал сетку. Слизь постоянно отслаивалась, унося микроорганизмы и личинки ракушек.

Смотрите также

использованная литература

внешние ссылки