Antifouling jed, nebo spása? Část 2.
Ve druhém dílu seriálu o antifoulingu uděláme malý exkurz do historie. Jak se řešily problémy s nárůsty na lodích v minulosti, kdo s jejich řešením začal a jaká byla ochrana lodí až do moderních časů.
Problémy s obrůstáním ponořených částí plavidel existují od samého počátku plavby. Dávní hominidé, přeplouvající na kládě řeku nebo jezero si s ním nejspíše hlavu nelámali, ale první mořeplavci už ano. Nejstarší písemné zmínky o způsobech potlačení obrůstání lodí pocházejí ze 4. st.př.n.l. Féničané a Kartaginci používali smolu a možná měděné pláty. V těchto dávných dobách se používaly také vosky, dehet nebo asfalt. Tyto prostředky měly ale určitě také význam jako těsnicí a zpevňovací. Z této doby pochází také záznam o použití síry a arzénu smíchaných s olejem. Řekové používali dehet nebo vosk vpalované do dřeva horkým železem.
Začalo se olovem?
Okolo 3. st.př.n.l. začali používat olověné pláty, připevněné k trupům měděnými hřebíky přes izolační vrstvu papíru nebo látky. Olovo bylo, přes svoje korozivní vlastnosti, hlavním prostředkem boje proti obrůstání až do 18. století. Někdy se také používalo překrytí trupu dalším dřevem s mezivrstvou dehtu. Zde je třeba připomenout, že tehdejší mořeplavci bojovali nejen s obrůstáním, ale hlavně s červy, kteří byli schopni trup v podstatě prožrat.
V 18. století měď
V 18. století se ke slovu dostávají měděné pláty. Je možné, že byly použity mnohem dříve ( viz. zmínka o Féničanech a Kartagincích), protože již mnohem starší civilizace uměly s mědí výborně pracovat, ale žádný faktický důkaz neexistuje. Měď se prokázala jako v té době nejlepší prevence proti červům i obrůstání. Stejně jako olovo ale měla silný korozivní účinnek na železné části kování a sama také poměrně rychle korodovala. Tento problém byl vyřešen v roce 1824 tak, že se k měděným plátům připevnil zinek nebo železo v poměru plochy 1/250.
Měď tedy přestala korodovat, ale překvapivě ztratila svoji schopnost odpuzovat mořské organismy. Připevnění aktivnějšího materiálu navrhnul Sir Humpry Davy a on byl také prvním kdo pochopil, že ochrana trupů proti obrůstání byla způsobena postupným rozpouštěním se mědi ve vodě a ne jejímy jinými vlastnostmi. Ochrana pomocí měděných plátů nicméně vzala za své příchodem železných trupů. Spojení měď – železo bylo kvůli galvanické korozi nemožné, a tak se celý problém dostal zase na svůj začátek ( tedy mimo červů).
Že by zinek?
Následovaly pokusy se zinkovými pláty, které díky aktivnosti zinku také chránily železné časti před korozí. Zinek se ale rozpouštěl příliš rychle a jeho použití tak nebylo příliš praktické. Dále se zkoušely nesčetné varianty jako třeba zinkové pláty pokryté cínem, pláty z olova a antimonu natřené rtutí nebo slitina olova s antimonem. Většinou ale nepřešly experimentální fázi.
Další krokem byl návrat k mědi a její izolování od železa pomocí různých materiálů, jako je třeba papír, korek a dřevo. Nejúspěšnějším a nejrozšířenějším izolantem se stala plsť napuštěná dehtem. V této době ale už začíná období vývoje a experimentování s nátěry, které vedlo třeba ve Spojeném království k udělení 300 patentů. Bohužel, všechny tyto patenty byly uděleny produktům nefunkčním, neaplikovatelným nebo neúměrně drahým.
Antifoulingové nátěry
Každopádně se již objevuje použití zinku, mědi, arzénu nebo síry v různě komponovaných substrátech, většinou tvořených z vosků, dehtu, šelaku, smoly nebo laku. V roce 1860 se téměř součastně objevily dva prakticky použitelné a funkční nátěry. Jedním byl „McIness“, roztavená směs kovů ve které byl účinnou látkou sulfát mědi. Aplikovala se na primer s kalafunou a pigmentem z oxidu železa. Velmi podobný byl v Terstu vzniklý „Moravian Italian“ ( s Moravou nemá nic společného, jen s rodinou Moraviů). Oba byly poměrně drahé a náročné na použití, ale oba přežily hluboce do 20. století.
Brzy poté následovaly další nátěry používajíci oxidy mědi, arzén nebo rtuť jako účinnou látku a šelak, dehet nebo různé pryskyřice jako substrát. Z těchto byl komerčně nejúspěšnějším nátěr založený na patentu Johna Rathjena, který měl šelakový základ a účinné látky oxid rtuti a arsén. Šelak se obecně ukázal jako výborný inhibitor koroze a i antifoulingy s jiným substrátem se často aplikovaly na šelakový základ.
Co je vlastně šelak
Teď mne tak napadá, že ne všichni vědí, co je to šelak. „Šelak je přírodní živice, získávaná z výměšků samičky červce lakového (Kerria lacca), který se vyskytuje v lesích v Indii a Thajsku“ – citát z wikipedie. Z výše uvedeného je zřejmé, že širokým rozvitím používání šelaku se tento stal postupně drahým a těžce dostupným a bylo třeba hledat adekvátní náhradu. Některá námořnictva se vrátila k experimntům s „horkými“ nátěry, pro které se začalo používat souhrnné označení „hot plastic“. Jejich aplikace ale byla vždy náročná a vyžadovala speciální vybavení, které nebylo vždy dostupné. Takže i když jsou dnes stále považovány za nejlepší, byly většinově nahrazeny nátěry označovanými jako „cold plastic“ tedy těmi, které schnou díky odpařování rozpouštědla. Mluvíme tedy o barvách aplikovatelných stříkáním, válečkováním nebo štětcem. A na tomto náš krátký výlet do historie antifoulingů ukočíme a budeme čakat, až autor těchto řádků připraví další části textu.
Vzhledem k tomu, že ho již léta znám a znám i jeho vztah k příkazu "dodat rychle," bude zřejmě čekání na pokračování vyžadovat trpělivost.