Gemilerde Boya Uygulamalarında Antifouling (Zehirli) Boyaların Önemi

22 Mayıs 2020

Boya; yüzeye ince bir tabaka halinde uygulandıktan sonra kuruyarak uygulandığı yüzeyi aşınma, çürüme, korozyon gibi dış etkilere karşı koruyan bir materyaldir. Bileşiminde dört ana unsur bulundurur. Bunlar: Bağlayıcı, pigment, solvent ve katkı malzemeleridir.

Gemi boyaları ise; genel amaçları gemiyi deniz atmosferinin korozif ve yıpratıcı etkisinden korumak olan boyalardır. Deniz kenarında, üzerinde ve içinde yer alan yapıları korumak için kullanılır. Gemi boya uygulamaları, tek bir boya ile yapılmaz. Üç adımdan oluşan bir boyama sistemi uygulanır.

Gemi Boyama Sistemleri

Gemi boyama sistemlerinde sırasıyla aşağıdaki üç adım izlenir.
1. Metal Astar Boyası,
2. Antikorozif Ara Kat Boya,
3. Antifouling (Zehirli) Son Kat Boya.

Metal astar boyası; üzerine uygulanacak diğer boyalar için uygun zeminin hazırlanmasında kullanılır. İçerdiği özel reçineler sayesinde metal yüzeye fiziksel ve kimyasal olarak iyi yapışma gösterir.

Antikorozif ara kat boya; deniz suyu ile metal yüzey arasında bariyer oluşturur. Bu boyalarda önemli olan faktör su geçirgenliğidir. Su geçirgenliğinin düşük olması istenir.

Antifouling (Zehirli) son kat boya; başlıca görevi gemi karinasında fouling oluşturan organizmaların çökmesini önlemektir. Detaylı olarak “Antifouling (Zehirli) Boyalar” başlığı altında incelenecektir.

Gemi Karinasında Antifouling (Zehirli) Boya Uygulamasının Önemi

Gemilerin su altında kalan bölgesi karina olarak adlandırılır. Deniz canlılarının bir kısmı, yaşamlarına devam edebilmek için sert bir yüzeye tutunma ihtiyacı hisseder. Bu nedenle gemi karinası bu canlılar için oldukça elverişli bir ortamdır. Bitki ve hayvanların karinada yerleşme durumuna “fouling” denir. Fouling oluşumu, gemi karinasını aşındırarak suyun bu bölgedeki sürtünme etkisini artırır. Sürtünme etkisinin artması, gemi hızının düşmesi ve yakıt kullanımının artması anlamına gelir.

Eğer fouling oluşumu midye ve diğer sert kabuklu canlılardan meydana geliyorsa, bunlar boya tabakasını tahrip ederek alttaki metalin ortaya çıkmasına ve zamanla korozyona sebep olurlar. Birikintiler yosun gibi diğer bitkisel kirliliği de içeriyorsa, hem bitkisel hem hayvansal kirlenmeden oluşan, sakal adı verilen büyük bir tabaka gözlemlenir. Yukarıda bahsedildiği gibi, bu tabaka geminin sürtünme direncini artırarak geminin hızını azaltır ve yakıt sarfiyatını artırır. Bu nedenle karina bölgesinde antifouling boya uygulaması oldukça önemlidir.

Antifouling (Zehirli) Boyalar

Zehirli boyalar, deniz suyu ile kimyasal tepkimeye girerek eriyen ve bunun sonucunda koruma sağlayan boyalardır. İçeriğindeki reçine yapısı ve biyosit (canlı organizmaların oluşumunu engelleyen ajanlar), performansını etkileyen iki önemli unsurdur.

Çalışma şekli şöyledir: Boya tabakası deniz suyu ile tepkimeye girer ve yumuşar. Geminin hareketi ile oluşan sürtünme etkisiyle yumuşayan tabaka erir ve içeriğinde biyositler yüzeye çıkarak zehir etkisi oluşturur. Biyosit salınımı kontrollü olarak yapılmalıdır. Eğer hızlı olursa, boyanın ömrü kısalır; yavaş olursa da boya etkisini gösteremez. Biyosit salınım hızına etki eden
faktörler şu şekilde sıralanabilir:

• Deniz suyunun pH değeri,
• Sıcaklık ve tuzluluk oranı,
• Astar ve antikorozif boyanın çeşidi,
• Zehirli boyanın uygulanma kalınlığı,
• Zehirli boyada kullanılan reçine tipi.

Antifouling (Zehirli) Boyalarda TBT Kullanımının Yasaklanması

1950’li yıllarda Hollanda’da van der Kerk ve çalışma arkadaşları tarafından antifouling özellikli metal bileşiklerin araştırılması sonucu tribütil-tin (TBT) keşfedilmiştir. 1960’lı yılların ortasında dünya çapında kullanılan en popüler kirlenme önleyici ajan haline gelmiştir. Etkili bir biyosit olmasına rağmen, bu kimyasalın deniz suyundaki yarılanma ömrünün 1-2 hafta olduğu, sedimanlarda biriktiğinde ise yarı ömrünün 2 yıla kadar uzanabildiği; bu nedenle deniz yüzeyine yakın canlılarda TBT oranının normalden daha yüksek çıktığı yapılan çalışmalarla tespit edilmiştir. Yararlı organizmalara toksik etkisi, aynı zamanda insanlara kadar uzanan zararlı etkileri sonucu bu kimyasalın kullanımına yasal düzenlemeler getirilmiştir. Öyle ki, kabuklu organizmaların kabuklarında kalınlaşmaya, bazı organizmaların cinsiyet farklılaşmasına kadar birçok bozulmaya neden olabilmektedir.

IMO (International Maritime Organization), 1 Ocak 2008 tarihinden itibaren Avrupa’da zehirli boyaların temel aktif maddesi olarak kullanılan TBT’yi, deniz ekosistemini tehlikeye soktuğu için yasaklamıştır. 17 Eylül 2008’de ise küresel olarak yasaklanmıştır.

Antifouling (Zehirli) Boyaların Geleceği

Gelecekte antifouling boya uygulamalarında öne çıkacak teknolojiler arasında doğal biyositler ve çok kaygan yüzeyler bulunmaktadır.

• Çok Kaygan Yüzeyler: Bu teknolojide en önemli özellik, boyaların sürtünme katsayısının çok düşük olması ve canlıların yapışmasına olanak vermeyecek düzeyde kaygan boya film tabakaları oluşturmalarıdır. Floropolimer ve silikon esaslı boyalar ile sağlanabilecek bu teknoloji, günümüzde kullanılan zehirli boya üretim yöntemlerine oranla yüksek maliyetlidir. Ancak gelecekte yaygın kullanım alanı bulması ile maliyetler düşecektir.
• Doğal Biyositler: Süngerler, bazı midye ve kabuklu canlılar, bazı kaplumbağa türleri, doğal ortamlarında kendi yüzeylerinde oluşan canlı organizmalar ile mücadele etmektedir. Salgıladıkları enzimlerle, yosunların veya diğer deniz canlılarının metabolizmalarını engelleyerek üremelerini ve yüzeye tutunmalarını önler. Ancak bu doğal biyositlerin boya teknolojisine adapte edilmesi zaman alacak bir süreçtir.

Kaynaklar

  • Fernbach C. Choisir sa peinture antifouling, quelle matrice?. (2019, 29 Mart). Erişim Tarihi: 25.04.2020. www.bateaux.com T.C. Milli Eğitim Bakanlığı. Gemi Yapımı-Yüzey Boyama. (2016). Erişim Tarihi: 25.04.2020. www.megep.meb.gov.tr Sarıışık S. Deniz Boyaları Hakkında Genel Bilgi. (2012, 28 Kasım). Erişim Tarihi: 25.04.2020. www.isgfrm.com Çelik İ. Fouling ve Antifouling. (2020, 26 Ocak). Erişim Tarihi: 26.04.2020. www.ceyrekmuhendis.com Karan C. What are Anti Fouling Paints and TBT?. (2019, 11 Ekim). Erişim Tarihi: 27.04.2020. www.marineinsight.com Wikipedia. Tributyltin. Ty. Erişim Tarihi: 27.04.2020. en.wikipedia. org
    Duydu Y. Ecotoxicological Problems of Organotin Compounds. (1993, 7 Aralık). Erişim Tarihi: 27.04.2020. dspace.ankara.edu.tr The TBT Ban. (2007, 20 Nisan). Erişim Tarihi: 27.04.2020. seas-atrisk.org
    Masmanacı N. Geçmişten Geleceğe Zehirli Boya Sistemleri. (2011, Nisan-Mayıs). Erişim Tarihi: 27.04.2020. www.teknomarin.com.tr

 

Öznur Kurt

Ürün ve Hizmet Geliştirme Uzmanı
Aleph Trade