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L'Osmosi, questa strana malattia

Come comportarsi per proteggersi da questo processo fisico

Tutti gli operatori del settore e, si spera, tutti i proprietari di imbarcazioni conoscono, ormai,l’osmosi, esaltandone o sminuendone, a seconda dei casi, i problemi che essa crea agli scafi in vetroresina. Purtroppo, l’osmosi esiste ed è anche un problema piuttosto grave che, se in atto, deve essere risolto al più presto. Ma, come in ogni cosa, in base agli interessi personali:
- l’osmosi non esiste;
- non c’è di bisogno di trattarla, tanto sparirà da sola;
- non è osmosi. È solo un piccolo assorbimento di umidità;
- non c’è pericolo. Le barche di questo cantiere non hanno problemi di osmosi;
- questa barca non può avere l’osmosi, perché non ha strutture lignee rivestite di vetroresina, come le altre barche dello stesso modello;
- nella nostra zona non esiste l’osmosi;
- l’osmosi è un processo naturale e pertanto non può essere evitato;
- l’osmosi non si presenta nei primi 5 anni;
- l’osmosi si presenta solo sulle barche più recenti / vecchie;
- l’osmosi è una malattia gravissima sin dal suo manifestarsi;
- questa imbarcazione non potrà mai avere l’osmosi perché è trattata con Aramat
- l’imbarcazione in vendita presenta solo un leggero fenomeno di osmosi che è stata trattata con una vernice artigianale creata ad hoc;
- questo trattamento non va bene perché dopo un breve periodo fa rivenire l’osmosi;
- non si può svelare il procedimento utilizzato per il trattamento dell’osmosi perché è un segreto.

Queste sono solo alcune delle verità, mezze bugie/verità e complete fandonie che si rincorrono sui pontili, nei rimessaggi e sui forum dedicati. Come accennato al inizio, a seconda degli interessi, proprietario, manutentore, broker, etc. tale processo verrà sminuito, ignorato od altro.

L’osmosi è un processo, grave, costoso ma che affrontato nel giusto modo, può essere messo a tacere per sempre.

La vetroresina, fin dalla sua comparsa, nei primi anni del 1950, fu descritta come un “laminato ottenuto per accoppiamento di diversi diaframmi fibrosi interposto a lamine di eteri resinocellulosici, fusi e compensati tra loro. eccezionalmente robusto, resistente ad ogni sollecitazione (trazione, perforazione, urti), impermeabile, imputrescibile, inalterabile. pesa meno del legno, dura di più; costa anche di più, almeno per ora, ma consente larga economia nelle spese di lavorazione, essendo stampato.

Da allora la vetroresina, nell’accezione comune del termine, divenne un materiale durevole, poco costoso e con nessun bisogno di manutenzione.

Com’era prevedibile, anche in Italia, nei primi anni 60, si iniziarono a costruire le prime imbarcazioni, se pur di ridotte dimensioni, in vetroresina (dai 2 ai 5 mt. scarsi). Gozzetti, lance e piccole barche aperte iniziarono ad essere prodotte, anche se, ancora, con una certa difficoltà perché il legno continuava a farla da padrone. Nel giro di pochi anni, il vetroresina, tutti pregi e nessun difetto, iniziò a prendere sempre più piede, grazie anche soprattutto alla sua velocità di lavorazione ed alla richiesta di manovalanza con poca preparazione. Tutto filò liscio, per circa una ventina di anni, sino agli anni 80, anche perché, se pur qualche scafo con casi di bolle piene di liquido iniziava a presentarsi, il fenomeno non era ancora stato catalogato e conosciuto. Sembra che le prime vesciche furono trovate, parlando di casa nostra naturalmente, su alcune imbarcazione made in U.S.A. ed i nostri tecnici, periti ed artigiani manutentori, seppero, attraverso uno studio redatto in Inghilterra, che il fenomeno era già stato studiato e tecnicamente chiamato “osmosi”.
Dai primi anni ‘80 ai nostri giorni, la situazione si complica anche per le barche made in Italy: cominciano a presentare queste strane vesciche, piene di liquido, si compiono i primi studi sulle cause e sul modo di evitare il fenomeno e poi di curarla definitivamente. A tuttoggi, purtroppo, si spera più per disinformazione che altro, di osmosi se ne continua a parlare e il più delle volte, in maniera errata.

Cos’è l’osmosi?

In fisica, l’osmosi è il processo di assorbimento da parte di una soluzione salina, o altro, più densa di un’altra soluzione dello stesso tipo meno densa, framezzate da una membrana semipermeabile.

Ma per poter capire cosa avviene in uno scafo in vetroresina immerso nell’acqua, dobbiamo, prima, conoscere la procedura di costruzione degli scafi in vetroresina, processo relativamente semplice, ma estremamente delicato. Una volta costruito lo stampo, viene cosparso, internamente, da uno strato di cera, il quale servirà in seguito per poter staccare il pezzo, realizzato, dalla matrice. In seguito, per ovvie ragioni, verrà cosparso di gel-coat, (resina poliestere pigmentata), il quale sarà poi la parte esterna, in vista, della chiglia. Una volta completata la catalisi del gel-coat, inizia la stratificazione stessa dello scafo. Normalmente si parte con della fibra di vetro mat a pagliuzze, quindi si procede con strati alternati di rowing , ovvero tessuto di varie grammature, rinforzando lo scafo in punti predefiniti con nastri di rowing mono o bidirezionale. La finitura interna normalmente viene ripetuta con un’ultima applicazione di gel-coat. Detto così, sembrerebbe un procedimento estremamente semplice ma vi sono , invece, alcuni passaggi delicatissimi.

La catalisi delle resine poliesteri, per dare un buon risultato, deve avvenire in condizioni di temperature comprese tra i 15 e 25° celsius, e l’umidità ambientale relativa non deve superare il 55%. Inoltre, tutto il procedimento deve avvenire “bagnato su bagnato”, cioè dall’inizio del processo di lavorazione, l’applicazione del gel-coat alle successive stratificazioni deve essere dato alle resine il tempo necessario per catalizzare, ma non di vetrificare. Molto probabile quindi, soprattutto per i piccoli cantieri, i quali non dispongono di locali controllati, di avere zone di coesione tra i diversi strati non perfettamente stagni, quindi con conseguente formazione di bolle d’aria, o comunque con caratteristiche meccaniche inferiori a quello che potrebbero essere se applicate nelle dovute condizioni. L’osmosi si crea in una chiglia solo ed esclusivamente nell’opera viva dell’imbarcazione, causa primaria della mancanza di impermeabilità del gel-coat, il quale sia per qualità che per invecchiamento naturale e/o agenti esterni corrosivi lo fanno divenire la caratteristica membrana semipermeabile.

In seguito allo stare in acqua, nel caso che la stratificazione in fase di costruzione non abbia avuto una completa catalisi, avremo un fenomeno di assorbimento, da parte della chiglia, di acqua, essendo il gel-coat non, completamente, impermeabile, ed in seguito un discioglimento delle parti di resina non completamente catalizzate. Va da se che si formerà la presenza di un liquido ad alta densità, il quale, sempre per fenomeno di osmosi, tenderà ad attrarre altro liquido dalla parte esterna. Non potendo esservi compensazione, poiché il fenomeno di osmosi è unilaterale, si avranno le conosciute formazioni di bolle di osmosi nell’opera viva.

Difatti, il discioglimento delle resine in acqua, provoca la formazione di acido acetico (la resina si discioglie normalmente con acetone, formato, appunto, da acido acetico e altri solventi) il quale a sua volta, discioglierà altre parti di resina, anche se completamente catalizzate. Inutile dire, che a lungo termine, il problema dell’osmosi è gravissimo, poiché rende le parti attaccate senza coesione, ovvero lascia intatto il vetro della stratificazione, ma non è lo stesso per quanto riguarda la resina, la quale, disciolta, non avrà più alcuna funzione di collante.
Un po’ come fare un muro con mattoni e fango, ed in seguito lavarlo fino a discioglimento del fango: rimarranno solo i mattoni, ma il muro a questo punto sarà debole in quanto le varie unità sono autonome le une dalle altre.

Avremo, quindi, il passaggio d’acqua attraverso il gel-coat, a riempire la bolla dimenticata.

Dopo formatasi questa concentrazione liquida nella bolla, viene attirata l’acqua, nella parte esterna, che viene a contatto con lo strato di gel-coat, fino a che, aumentando la pressione della bolla, non si forma la vescica sulla carena. Questo processo prosegue fino a ché la barca rimarrà immersa nell’acqua, per cui se la bolla, inizialmente, è di circa 3-4 millimetri di diametro, col passare del tempo e con la permanenza in acqua, aumenterà di diametro perché aumenta la pressione osmotica all’interno della bolla. Una volta partito il processo dell’osmosi continua autonomamente e non è possibile sapere o capire quanto velocemente si espanderà o si aggraverà, a meno che l’imbarcazione non venga tolta dall’acqua. Anche in questo caso, però, l’acqua contenuta nelle bolle, rimarrà li dov’è pur distribuendosi uniformemente, grazie al materiale di fibra di vetro. In questo modo, dopo un lungo periodo di messa in secca dello scafo, le bolle tendono a ritirarsi, riuscendo meno visibili.

Questo è un metodo che viene utilizzato da molti venditori, la cui barca, al momento del alaggio presentava sintomi di osmosi. Infatti, con la messa a terra della nave, come detto prima, le bolle si vedranno sempre meno per il fatto che il liquido tende a spargersi uniformemente sullo scafo, grazie anche alla degradazione dello strato di antivegetativo che, seccandosi, all’aria aperta si desquama, rendendo la carena non omogenea. In questo caso, unico modo per verificare se una carena è colpita da osmosi è utilizzare un igrometro per testarne l’umidità, eliminando alcuni strati di antivegetativo, da usare come campione. C’è da porre attenzione però, sul fatto che, non sempre trovare umidità sulla carena è prova di osmosi, mentre è sicuro che se si trovano delle bolle sulla carena piene d’acqua, siamo in presenza di osmosi.

Ma come si fa a riconoscere una bolla prodotta dall’osmosi?

Innanzitutto la bolla da osmosi è necessariamente rotonda perché la pressione all’interna della bolla è uniforme verso tutte le direzioni.

La bolla deve gonfiare il gel-coat, deformandone la superficie. A volte capita che si trovino bolle tra più strati di antivegetativo, mentre il gel-coat sottostante, opportunamente, carteggiato risulta essere levigato. Questo caso, piuttosto frequente, denuncia solo un difetto dell’antivegetativa che ha imprigionato solvente od acqua tra una mano e l’altra e che succede quando la successiva mano viene data su una precedente di antivegetativo ancora non asciutto o ancora bagnata per l’umidità notturna o dalla diluizione di un operaio per stenderla meglio. In questo caso, provare a rompere le bolle con il dito. Se le si rompe con facilità, il problema riguarda solo la stesura del antivegetativo ed è un problema di piccola entità, mentre se non riusciremo a romperla con la punta del dito ma occorrerà l’ausilio di un giravite, un coltellino od altro utensile appuntito, il problema sarà ben più serio e parleremo di osmosi. Quindi, trovandoci di fronte a bolle con carene messe in secco da qualche tempo, carteggiando il gel-coat delicatamente, apparirà una bolla rotonda, è quasi sicuro che ci si trovi di fronte al fenomeno dell’osmosi.

Altra prova, inequivocabile, dell’osmosi, è la bolla piena di liquido. Questo avrà sempre odore acetico e sarà untuoso al tatto perché il cloruro di polivinile, che riveste il vetro dei filamenti della vetroresina, durante il processo osmotico, viene trasformato in acetato di polivinile che ha odore acetico molto forte. Altra caratteristica peculiare del liquido untuoso della bolla è di cambiare colore col trascorrere del tempo. Una bolla di piccolo diametro contiene liquido trasparente tendente al giallo molto chiaro. Una bolla di diametro più grosso conterrà del liquido molto più scuro arrivando ad essere anche marrone scuro o nero nei casi più gravi.

Esiste, inoltre, correlazione tra le dimensioni delle bolle e l’età dell’osmosi. Va da se che più grandi saranno i diametri delle bolle e maggiore sarà l’anzianità del problema. Infatti, il suo lungo perdurare sullo scafo di un’imbarcazione, incide sulla valutazione da dare ad una barca. In caso di contestazioni o di stima, si dovrà dire se il problema è recente e non scoperto dal proprietario o se già molto vecchio e quindi ben noto a chi di dovere.

Questi sono casi che, vengono fuori, molto spesso, nelle Aule dei Tribunali. Infatti, se si acquista un’imbarcazione già a mare e non è possibile visionarla nella sua interezza ed ad un suo successivo alaggio, si trova la carena tappezzata di bolle osmotiche, vien da se che il precedente proprietario vorrà dimostrare la sua piena buonafede, adducendo che il problema è di recente avvento, mentre il nuovo acquirente, bolle alla mano, dovrà dimostrare l’età del problema e che il precedente diportista ne era al corrente.

Ecco perché per dire che una bolla è osmotica, si dovrà periziare che è rotonda, che è sotto lo spessore del gel-coat o simili, che deve contenere del liquido e che questo dovrà essere di odore acetico e untuoso al tatto.

Le cause

Ce ne sono alcune imputabili alla lavorazione dello scafo.

La qualità non ottima del gel-coat, nel caso che sia composto da una resina poco impermeabile: oggi infatti si tendono ad utilizzare resine poliestere o meglio isoftalica, sufficientemente diluite da poter entrare in tutte le camere o microcapillarità senza perdere resistenza ed elasticità, per il gel-coat e che diano le migliori garanzie di più alta impermeabilità. La resina Isoftalica da stratificazione, ha un indice di assorbimento d’acqua estremamente basso e buona resistenza agli aggressivi chimici. Indicata per la costruzione di scafi e manufatti destinati all’immersione, o comunque a contatto permanente con acqua; rivestimenti anticorrosivi di vasche, ecc. Possiede maggior flessibilità rispetto alla resina ortoftalica, è quindi impiegata nella realizzazione di manufatti sollecitati a flessione, come balestre e sospensioni elastiche, stecche per vele, carenature, ecc. La resina Isoftalica è stata introdotta, nelle maggior parte delle costruzioni nautiche, da 10 anni ed è risultata più resistente al fenomeno dell’infiltrazione dell’umidità. Da precisare che intorno agli anni 87/88, vennero fornite, ad alcuni dei principali cantieri europei, delle partite di gel-coat con una catalizzazione (indurimento) difficoltosa. A distanza di pochi anni, molte imbarcazioni dovettero essere sottoposte a trattamenti di asportazione del gel-coat tramite Peeler o sabbiatura in quanto avevano manifestato da subito tracce evidenti di osmosi sull’opera viva (parte immersa dell’imbarcazione).

La lavorazione effettuata non proprio a regola d’arte per la presenza di bolle d’aria negli strati del vetroresina.

L’uso eccessivo di catalizzatore impiegato nel corso della stratificazione.

Il processo di stratificazione eseguita in ambiente troppo freddo o troppo umido.

La presenza di impurità o di sostanze solubili nel vetro o nella resina.

La mancanza del utilizzo della tecnologia sottovuoto o Vacuum System. E’ universalmente riconosciuto come il miglior procedimento per svariati motivi. La graduale e costante estrazione dell’aria garantisce un’adesione e una penetrazione della resina costante su tutta la superficie della struttura, con una quantità considerevole di vantaggi: la maggiore omogeneità, il rispetto del calcolo progettuale della proporzione tra resina e struttura in lana di vetro, un minore rilascio di esalazioni tossiche durante la lavorazione ecc. ecc.

Oltre a queste cause dipendenti dalla qualità dei materiali usati e dalla qualità delle lavorazioni eseguite dal cantiere, c’è da considerare anche la vita dell’imbarcazione.

Una temperatura dell’acqua elevata accelera il processo di osmosi, in quanto i micropori contenuti nel gel-coat, con l’innalzamento della temperatura, si allargano, consentendo un’entrata di liquido maggiore.

In ambienti con salinità ridotta, o in acque dolci, il processo è ugualmente accelerato, in quanto la differenza di salinità fra le pareti della membrana (gel-coat) è superiore che nel caso di acque con elevata salinità.

Se la barca rimane tutto l’anno in acqua e viene alata solo per qualche giorno per fare carena, vi è un maggior numero di probabilità che si formi l’osmosi perché aumenta l’assorbimento di liquido da parte dello stratificato o del gel-coat che lo protegge.

A causa di agenti meccanici/chimici ossia per sfregamenti accidentali della carena, con relativa asportazione dello strato di gel-coat, oppure di molluschi, come per esempio i denti di cane, i quali, per potersi aggrappare alla chiglia, secernono delle sostanze chimiche in grado di attaccare il gel-coat, facendolo diventare polveroso nel punto di contatto. Va da se che la parte così attaccata diverrà permeabile, consentendo l’ingresso all’acqua. Oppure se lo antivegetativo viene eliminato spesso, fino ad arrivare al gel-coat, nei casi in cui si usino levigatrici od altri utensili meccanici, il gel-coat verrà graffiato o abrasivato e si ridurrà localmente di spessore. Siccome il gel-coat è la corazza, lo strato che deve difendere lo stratificato dall’acqua, ridurre lo spessore può causare un assorbimento da parte dello stratificato: questo potrebbe anche, ma non necessariamente, portare al verificarsi dell’osmosi. Infatti l’osmosi si verificherà solo quando l’assorbimento di acqua porterà alla successiva soluzione di tutto ciò che è possibile sciogliere sullo stratificato.

Nel caso in cui, invece, sulla superficie del gel-coat si notino una quantità di bolle, appena tirata a secco il natante, non rotonde, di forma allungata, strette e lunghe e disposte secondo varie direzioni, ci sarà un’alta probabilità di un semplice assorbimento di acqua della fibra di vetro. Assorbimento che non scioglie nessuna sostanza ed è molto superficiale, in quanto interessa solo il primo strato di materiale. Vero è che questo è un caso molto particolare che si verifica, di solito, su imbarcazioni molto anziane, in cui il lavoro di stratificazione è stato eseguito con molta cura ed a regola d’arte, ma che, a causa del trascorrere degli anni, il gel-coat diventa meno resistente e lascia passare dell’acqua, senza però causare l’osmosi. Se invece l’imbarcazione interessata da questo fenomeno, è già da diverso tempo in secca, è molto probabile che l’acqua precedentemente assorbita fuoriesca dallo scafo, che analizzato con l’igrometro risulterà quasi completamente asciutto. A volte, anche aprendo un bolla, la si potrà trovare completamente asciutta.

Gravità del problema

Nello stimare un’imbarcazione non serve dire se il processo d’osmosi è al inizio oppure se è presente già da anni. In sostanza non cambia nulla, la sola differenza riguarda la velocità dell’intervento da eseguire perché l’approccio da seguire e la modalità di intervento sono praticamente uguali. Gli stessi funzionari del R.I.Na (Registro Italiano Navale), trovandosi di fronte ad un caso di osmosi, non chiederanno di eseguire subito l’intervento di riparazione ma di effettuarlo entro un certo lasso di tempo, tanto più breve, quanto più grave è il caso in questione. Il fatto che una barca sia affetta da osmosi è da considerarsi una caratteristica negativa ed invalidante. Infatti, se durante le visite di rinnovo delle notazioni di sicurezza, viene segnalato il fatto, il perito valuta se assegnare o no il rinnovo. In pratica, se una barca ha l’osmosi, questa non dovrebbe avere la licenza in corso di validità. Come al solito, in Italia, questo argomento è soggetto a varie interpretazioni a seconda del tecnico incaricato della visita.

Come abbiamo capito, l’osmosi è un fenomeno di degrado, continuo, della struttura dell’imbarcazione. In breve tempo si può passare da un caso di lieve entità ad un caso grave. Ossia passare da bolle, concentrate in pochi punti della carena, in quantità trascurabile e di dimensioni piccolissime ad un’estensione omogenea su tutto lo scafo e dimensioni ragguardevoli, gonfie e pieno di liquido, appunto, untuoso e di odore acetico. Degenerativa perché appunto, con il trascorrere del tempo, la piccola bolla iniziale, rimanendo in acqua, produce un’aspirazione continua che fa aumentare sempre più di dimensioni la bolla originaria e la pressione spinge il liquido, non soltanto, verso i margini della bolla ma lo spinge anche, con forza crescente, verso l’interno dello scafo a strati. Se il liquido trova un barriera impermeabile in uno strato ricco di resina, la bolla aumenterà soltanto di dimensioni. Ma se il liquido trova altre bolle d’aria nello spessore dello stratificato, questo tenderà ad assorbire ovunque liquido, diventando praticamente un groviera.

Nella maggior parte dei casi, l’osmosi è abbastanza superficiale, interessando - se allo stadio iniziale - spesso soltanto il primo strato sotto al gel-coat – ma, se trascurato, interesserà strati, via via, più profondi. Si noterà, così, che una bolla di grosso diametro non soltanto crea delaminazioni circolari nella vetroresina ma tende anche a propagarsi all’interno; un fatto, questo, da evitare perché la cura della malattia in questo caso diventa più lunga, più costosa e non sempre efficace.