DE69318021T2

DE69318021T2 - Verfahren zum behandeln von laminierten gegenstaenden aus kunststoff

Info

Publication number: DE69318021T2
Application number: DE69318021T
Authority: DE
Inventors: Rolf S-118 49 Stockolm Cederstroem
Original assignee: CRETO INT Ltd
Current assignee: CRETO INT Ltd
Priority date: 1992-11-10
Filing date: 1993-11-09
Publication date: 1998-11-26
Anticipated expiration: 2013-11-10
Also published as: EP0646059B1; AU5439494A; WO1994011181A1; ATE165041T1; CA2127717A1; US5622661A; SE9203358D0; SE506310C2; SE9203358L; DE69318021D1; EP0646059A1; JPH07506305A; ES2117978T3

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum "Reparieren" vorzugsweise von sog. Osmose, die in fast allen aus Kunststofflaminaten erzeugten Gegenständen auftritt. Wird Osmose in einem solchen Maße festgestellt, daß die Gegenstände beschädigt sind, spricht man üblicherweise davon, daß die Gegenstände von Beulenpest, Kunststoffpest, Glasfaserrumpfpest oder Osmose betroffen sind. Im folgenden wird letzterer Ausdruck verwendet.
Gegenstände, sie oft von Osmose betroffen sind, sind Kunststoffboote (vgl. z.B. Batnytt Nr. 10/1990, S. 28-31). Nachfolgende Beschriftung betrifft die Behandlung von Booten, ist jedoch allgemein anwendbar.
Es ist nicht geklärt, warum Osmose nicht immer auftritt oder warum ein chemischer, Säure erzeugender Prozeß in einigen Fällen beginnt und in anderen nicht. Klar ist jedoch, daß Osmose in vielen Fällen ein großes Problem darstellt.
Über die Ursache von Osmose wurden Vermutungen dahingehend angestellt, daß einige Wasserbestandteile existierten, die aktiv wären und daß Rumpffarbe oder Staub die Oberfläche des Gegenstandes bei der Herstellung verunreinigt hätten und als Katalysator wirken würden.
Der Schaden tritt daduch auf, daß die Säure nicht nur nach außen Gasblasen erzeugt, sondern auch korrosiv nach innen wirkt. Die Größe der Gasblasen ist kein sicheres Merkmal, wie groß die innerhalb des Rumpfs liegende Beschädigung ist. Der Umfang der Beschädigung ist nur feststellbar, wenn sie freigelegt wurden.
Um Beschädigungen, die von Osmose verursacht werden, beheben zu können, ist es erforderlich
1. alle beschädigten Bereiche zu lokalisieren,
2. die Beschädigungen freizulegen,
3. sowohl die erzeugte Säure als auch das beschädigte Laminatmaterial zu entfernen,
4. zu reinigen und zu trocknen,
5. Laminat mit der ursprünglichen Rumpfdicke und -stabilität zu schaffen und
6. die Außenfläche des Rumpfs mittels einer wasserdichten Schicht, z.B. einem Gel-Coat oder einem hochmolekularen Epoxyd, wiederherzustellen.
Um feuchtes Laminat, z.B. nach Sandstrahlen oder Waschen, wirksam zu trocknen, ist es bekannt, eine Trocknungseinrichtung mit hochabsorbierender Wirkungsweise, im folgenden als HYAB-Einrichtung bezeichnet, zu verwenden (vgl. z.B. Batnytt Nr. 10/1990, S. 29. Dieser Artikel bezieht sich auf das Trocknen mittels einer HYAB-Einrichtung in Form von ,,Extremtrocknung mittels Druckluft und Gasflaschenbeheizung".).
Die HYAB-Einrichtung verwendet eine Kombination aus Druckluft und Gasflaschen und das Trocknungsmedium ist ein trockener, heißer Luftstrom, der mit hoher Geschwindigkeit über den Gegenstand geführt wird.
Das Trocknungsverfahren der HYAB -Einrichtung basiert auf der Grundlage, daß die Feuchtigkeit aus einem Gegenstand wirksam abgeführt wird, indem dessen Oberfläche durch die Verdampfüng der Feuchtigkeit abgekühlt wird und daß die Feuchtigkeit im Material veranlaßt wird, sich ihren Weg an die gekühlte Oberfläche zu suchen und dort getrocknet zu werden. Im Gegensatz dazu treibt auf die Oberfläche eines Gegenstandes gerichtete Wärme die Feuchtigkeit tiefer in das Material (vgl. z.B. HYAB-Vergleich).
Eine Lokalisierung der beschädigten Bereiche ist nicht nur zeitaulwendig, sondern kann sogar unmöglich auszuführen sein, insbesondere wenn ein Rumpflange an Land war und abgetrocknet ist, da die üblicherweise nur mückenstichgroßen Bläschen dann ausgetrocknet und nicht länger sichtbar sind.
Trotzdem ist es insbesondere in wärmeren Gegenden ein übliches Verfahren Osmose zu beheben, indem die Rümpfe für einen längeren Zeitraum an Land stehen, um auszutrocknen. Dieses zeitraubende Verfahren macht es nicht nur schwer, die beschädigten Stellen aufzufinden, sondern verteuert die gesamte Reparatur des Osmoseschadens unnötig.
Die Platzmiete zum Lagern des Bootes für eine längere Zeitspanne, Kosten für eine kontinuierliche Überprüfüng des Feuchtigkeitsgehaltes des Rumpfes und die Tatsache, daß das Boot für seine Bestimmung nicht verfligbar ist, verursachen Kosten, die durch die vorliegende Erfindung reduziert oder vollständig vermieden werden können.
Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, durch Osmose verursachte Beschädigungen schnell und wirksam zu lokalisieren und zu reparieren.
Dieses Ziel wird durch die Merkmale des im Anspruch 1 definierten Verfahrens erreicht.
Das von der vorliegenden Erfindung vorgeschlagene Verfahren reicht beträchtlich weiter, als die schon bekannte Trocknung, die erst verwendet wird, wenn die beschädigten Bereiche lokalisierung und freigelegt sind.
Indem im Rahmen der Erfindung die Temperaturstabilität ausgenutzt wird, die die HYAB-Einrichtung kennzeichnet, d.h. höhere Temperaturen, die zum Trocknen ungeeignet sind, ist es möglich, die verborgenen Beschädigungen in einem Rumpf zu lokalisieren und die schadhaften Auswirkungen des alleinigen Heizens mit einem Gasflaschenbrenner zu vermeiden. Deshalb ist es möglich, nasse Objekte, z.B. "See-nasse" Boote, vorzugsweise direkt zu behandeln, was dem Verfahren einen beträchtlichen Zeit- und Kostenvorteil verleiht.
Die Temperaturstabilität kann dahingehend verwendet werden, daß Temperaturen bis zu 300º nicht dauerhaft überschritten werden, was Versicherungsgesellschaften aus Brandschutzgründen unter anderem für heiße Arbeiten auf Dächern vorschreiben. Für den Brandschutz bei solchen Arbeiten mit einem heißen, unter Druck stehenden Luftstrahl ist es kennzeichnend, daß, sollte ein brennbares Material sich entzünden, daß dieses gelöscht wird, indem der Luftstrahl schnell in größeren Abstand gebracht wird, oder durch ein sofortiges Abschalten der Beheizung abgekühlt wird, wodurch der Luftstrahl die Flammen ausbläst. Wird die Wärmezufiihr vollständig abgeschaltet, hat der Luftstrahl eine stark kühlende Wirkung, was in diesem Falle bedeutet, daß erfindungsgemäß immer ein wirksames Lösch- und Kühlmittel am Arbeitsplatz verfügbar ist.
Ein Werkzeug, das für das erfindungsgemäße Verfahren verwendet werden kann ist beispielsweise das HYAB-Osmosewerkzeug, welches im wesentlichen den bekannten Trocknungswerkzeugen entspricht, aber u.a. für sofortige Umschaltung zwischen Heiz- und Kühlfünktion angepaßt ist.
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren wird jedoch nicht nur erreicht, daß die Beschädigungen lokalisiert werden, sondern daß die verdampfien Säuren und Gase einen Druck aufbauen, durch den das darüberliegende Material von innen aufgebrochen wird.
Das Zusammenwirken von gesteuertem, relativ starkem Heizen bzw. Kühlen mit einer mechanischen Wirkung durch den hochverdichteten Lufistrahl ermöglicht es, den beschädigten Bereich in einem Arbeitsschritt sowohl von Säuren als auch von beschädigtem Laminat zu reinigen. Die Notwendigkeit sandzustrahlen, sowohl trocken als auch naß, was unter Umweltgesichtspunkten nicht in allen Werfibereichen eingesetzt werden kann, entlällt durch die Erfindung.
Über die Zeitersparnis hinsichtlich des Behandlungsablaufs werden beträchtliche Einsparungen dadurch erreicht, daß die Kosten des Sandstrahlmaterials und dessen Entsorgung entfallen, und daß der Rumpf nicht abgedeckt werden muß.
Ein weiterer Nachteil üblicher Sandstrahlverfahren ist, daß wenngleich wirksame, doch grobe Verfahren sind, die aufgrund der Schwierigkeit das Vorliegen von Beschädigungen visuell feststellen zu können oft am gesamten Rumpf angewendet werden, um "sicher zu sein", anstatt die zerstörende Wirkung des Sandstrahlens nur auf die beschädigten Bereiche einzuschränken. Deshalb sei zum Sandstrahlen angemerkt, wenn es überhaupt verwendet werden kann, daß es ofi zu wirksam ist, aufgrund seiner zerstörenden Wirkung zu Schäden führen kann und beträchtliche, unnötige Arbeit beim Aufbringen mehrerer Ersatzschichten von Glasfaserverstärkungen mit sich bringt, um die Originaldicke und Stabilität des Rumpfes wieder herzustellen.
Ein allen Sandstrahlverfahren innewohnender Nachteil ist es, daß das Laminat uneben wird und neu aufgebaut werden muß, um die ursprüngliche Stabilität und Oberflächenglattheit wieder zu erreichen. Wegen der groben Wirkung des Sandstrahlens ist dieser Wiederaufbau zu originaler Oberflächenglätte zeit- und materialaufwendig, was zu unnötig hohen Kosten führt.
Durch Behandlung eines Rumpfes im Rahmen der Erfindung kann, wie erwähnt, der Aut\vand auf diejenigen Stellen konzentriert werden, in denen Beschädigungen gefünden werden. Zwischen den behandelten Bereichen liegen intakte und unberührte Bereiche, die das Originaiprofil des Rumpfes vor der Behandlung zeigen. Mit diesen intakten Bereichen als Muster ist die Arbeit des Wiederaufbauens leichter und der Materialverbrauch geringer.
Im folgenden wird eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens unter Bezugnahme auf drei Figuren beschrieben, wobei:
Fig. 1 zeigt, wie ein typischer Osmoseschaden vier Jahre nach Beginn der Beschädigung aussieht, und eine Schnittansicht eines Bootsrumpfes 1 verdeutlicht, der von außen gesehen aus den folgenden Schichten aufgebaut ist: Gel-Coat 2, glasfaserverstärktes Polyester 3, Oberflächenschicht 4. Der beschädigte Bereich 5 enthält z.B. Wasser, Säure und Gase.
Fig. 2 einen beschädigten Bereich 5 zeigt, der gereinigt wurde, für die Wiederherstellung vorbereitet ist und bleibende, taugliche Glasfaserverstärkung 6 aufweist.
Fig. 3 zeigt das endgültige Ergebnis, bei dem der beschädigte Bereich mit eindringendem Epoxid 7 repariert wurde, das von einer wasserbeständigen Schicht, z.B. einer hochmolekularen Epoxidfarbe 8 abgedeckt wurde, und bei dem Ungleichmäßigkeiten, z.B. mit Epoxid 9, gefüllt wurden.
Die erfindungsgemäße Behandlung ist einfach, und zerfällt in zwei Hauptschritte: Reinigen, inklusive Waschen und Trocknen, sowie Wiederherstellen. Um eine dauerhafte Qualität der Behandlung sicherzustellen, ist es nur erforderlich, die folgenden drei Bestandteile des Verfahrens streng einzuhalten:
1. Säuren und Verunreinigungen sollten vollständig entfernt werden,
2. der Rumpf sollte auf einem Feuchtigkeitsgehalt unter 20% relative Feuchte getrocknet werden und
3. die Feuchtesperre sollte wiederhergestellt und vorzugsweise verbessert werden.

REINIGUNG

Der erste Schritt dieser Phase dient dazu, die Beschädigungen zu lokalisieren, was sich dadurch erschwert sein kann, daß der Rumpf von außen intakt ist und keine äußeren Zeichen aufweist, die einen darunterliegenden Osmoseschaden anzeigten.
Der zweite Schritt ist es, einen festen, frischen Grund freizulegen, von dem aus die Wiederherstellung starten kann. Besondere Handwerkzeuge, HYAB-Osmosewerkzeuge, z.B. Druckluft und Gasflaschen sind für diesen Zweck verfügbar.
Was die Osmosewerkzeuge, unterstützt von der mechanischen Kraft des heißen Druckluftstrahls im Einsatz bewirken, ist, daß durch sorgfältig gesteuertes Heizen eine Temperatur erreicht wird, bei der die im Rumpf vorliegenden Flüssigkeiten verdampft und Gase derart expandiert werden, daß darüberliegende Schichten aufgebrochen werden, der beschädigte Bereich freigelegt wird und im selben Schritt das freigesetzte, beschädigte Material abgeblasen wird. Um Hitzeschäden zu vermeiden, muß dabei beachtet werden, daß der beschädigte Bereich nicht dauerhaft auf eine Temperatur über 300º C erwärmt wird.
Mittels des Osmosewerkzeuges wird ein Lokalisieren und Freilegen der beschädigten Bereiche in ein und demselben Arbeitsschritt erreicht, und das nur, wenn auch ein Schaden vorliegt, gleichgültig ob sichtbar oder nicht. Die Werkzeuge werden so eingestellt, daß sie bei Anwendung auf unbeschädigte Rumpfbereiche eventuelle Farbschichten angreifen, jedoch Gel-Coat und Laminat unbeschädigt bleiben.
Alle Arten von HYAB-Werkzeugen sind durch ihre sanfte Wirkweise gekennzeichnet. Im Gegensatz zu trockenem oder nassem Sandstrahlen entfernen die Werkzeuge nach dem Freilegen eines beschädigten Bereiches nur beschädigtes Material. Die vorhandene Glasfaserverstärkung bleibt unangegriffen, um zusammen mit dem zum Wiederaufbauen des Rumpfes auf ursprüngliche Abmessung verwendeten Material verwendet werden zu können.
Behandelte, beschädigte Bereiche werden nach Abschluß der Behandlung eher stabiler.
Als dritter Schritt erfolgt ein schnelles Abkühlen des freigelegten, beschädigten Bereiches. Dadurch wird zusätzlich erreicht, daß Reste tiefer liegender Säuren und Feuchte zur Oberfläche kommen und dort entfernt werden können. Deshalb verwenden die Werkzeuge nur den gleichmäßigen Druckluftstrahl mit einer Heizwirkung, die schnell an die Anforderungen angepaßt werden kann. Der aus der Werkzeugdüse ausströmende Druckluftstrahl erfährt durch seine Expansion eine verbesserte Kühlwirkung, wenn das Flüssiggas abgeschaltet wurde.
Der vierte Schritt ist es, sicherzustellen, daß alle Säuren und andere Verunreinigungen entfernt wurden. Dies wird einfach durch eine wiederholte Behandlung der Oberfläche mit abwechselndem Heizen und Kühlen erreicht, bis alle Säurereste die Oberfläche erreicht haben und entfernt wurden. Da die Säure grün oder schwarz ist, kann sehr leicht festgestellt werden, wann die Reinigung abgeschlossen ist. Dies ist der Fall, wenn keine grüne oder schwarze Substanz zu sehen ist.
Wenn das Verfahren als kontinuierlicher Vorgang jedesmal auf wenigen Quadratzentimetern durchgeführt wird, ist die Steuerung der Arbeitstemperatur sichergestellt und die Garantie, daß jeder Abschnitt des Rumpfes bei der Osmosebehandlung überprüft wird, gegeben.
Der fünfte und letzte Schritt des Reinigens ist es, mit frischem Wasser ohne Detergentien hochdruckzuspülen und dann auf eine Feuchte nicht über 20% relative Feuchte zu trocknen, was beispielsweise innerhalb eines Tages mit dem HYAB- Trocknungswerkzeug ausgeführt werden kann, verglichen mit üblichem natürlichem Abtrocknen, welches je nach Jahreszeit bis zu einem halben Jahr und manchmal auch länger dauert.
In Fig. 2 ist das Ergebnis gezeigt, nach dem ein beschädigter Bereich, gereinigt, nach Waschen und Trocknen zur Wiederherstellung fertig ist.

WIEDERHERSTELLUNG

und Wiederaufbau des Rumpfes auf originale Stabilität und Abmessungen sowie Oberflächenbehandlung, um das Eindringen von Wasser zu verhindern, erfolgt auf bekannte Art.
Fig. 3 zeigt einen beschädigten Bereich, bei dem die Behandlung nach der vorliegenden Erfindung abgeschlossen ist.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf oben beschriebenes Beispiel eingeschränkt, andere Heiz- oder Trockenverfahren können ganz oder teilweise verwendet werden.

Claims

1. Verfahren zum Behandeln laminierter Gegenstände aus Kunststoff, die beispielsweise durch Osmose od. dgl. beschädigt wurden und somit Flüssigkeiten und/oder Gase in laminierten Schichten enthalten, gekennzeichnet durch die folgenden Schritte:

a. dem Gegenstand, vorzugsweise in dem beschädigten Bereich, wird durch gesteuertes Erwärmen eine solche Temperatur verliehen, daß Flüssigkeiten verdampft und Gase expandiert werden, derart, daß übereinanderliegende Schichten aufgebrochen werden und der beschädigte Bereich freigesetzt wird, der beschädigte Bereich jedoch nicht dauerhaft auf eine Temperatur über 300ºC erwärmt wird,

b. der beschädigte Bereich wird abwechselnd erwärmt und gekühlt, bis alle Säure und anderen Fremdkörper innerhalb des Materials entfernt sind, wobei das Erwärmen in der gleichen Weise wie bei dem Schritt a durchgeführt wird;

c. der beschädigte Bereich wird durch mechanische Kräfte gereinigt;

d. der beschädigte Bereich wird wiederhergestellt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Kühlen des freigesetzten beschädigten Bereiches beispielsweise durch Druckluft, die durch Expansion gekühlt wurde, erfolgt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die mechanischen Kräfte durch einen konzentrierten Driickluftstrahl erzeugt werden.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Erwärmen mit den mechanischen Kräften kombiniert wird, wodurch der Gegenstand einer solchen Wirkung ausgesetzt wird, daß das durch das Erwärmen freigesetzte Material entfernt wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein Druckluftstrahl, der beispielsweise in einer Düse bei einem Druck von 4 bar oder mehr erzeugt wurde, gegen die Oberfläche derart geblasen wird, daß sich eine größtmögliche mechanische Wirkung innerhalb des beschädigten Bereiches unter einer solchen Steuerung ergibt, daß dem Bereich die erwünschte Temperatur zum Erwärmen bzw. Kühlen verliehen wird.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Gegenstand hochdruckgereinigt und -getrocknet wird, vorzugsweise mittels einer Trocknereinrichtung vom Hyperabsorptionstyp, auf einen Feuchtigkeitsgehalt von nicht mehr als 20% relativer Feuchtigkeit.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet durch die folgenden Schritte:

a. Waschen des Gegenstandes

b. Trocknen des Gegenstandes.