KR101399385B1 - 항공기 외장 세척제의 제조방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명의 항공기 외장 세척제의 제조방법은 세척제 1ℓ에 대해서 1.0g 내지 2.0g의 소디움 메타실리케이트(Sodium Metasilicate)와 2.5g 내지 5.0g의 소디움 카보네이트(Sodium Carbonate)와 2.5g 내지 5.0g의 소디움 포스페이트(Sodium Phosphate)와 2.5g 내지 5.0g의 소디움 벤조에이트(sodium benzoate)와 2.5g 내지 5.0g의 소디움 사이트레이트(Sodium Citrate)를 증류수에 혼합 교반하여 제1혼합물을 형성하는 제1혼합단계(S10)와, 세척제 1ℓ에 대해서 2.5g 내지 5.0g의 벤조트리아졸(Benzotriazole)을 폴리에틸렌 글리콜(Polyethylene Glycol)에 혼합하여 제2혼합물을 형성하는 제2혼합단계(S20)와, 제1혼합물과 제2혼합물을 혼합 교반하여 제3혼합물을 형성하는 제3혼합단계(S30)와, 제3혼합물에 식용 주정(酒精)과 에틸렌 글리콜 모노부틸 에테르(Ethylene Glycol Monobutyl Ether)를 혼합 교반하여 세척제를 형성하는 제4혼합단계(S40)로 구성되며, 증류수와 폴리에틸렌 글리콜과 식용 주정과 에틸렌 글리콜 모노부틸 에테르를 16:1:1.5:1.5 부피비율로 혼합하도록 구성된다.
Description
본 발명은 항공기 외장 세척제의 제조방법에 관한 것으로, 특히 항공기의 외부 표면의 세척시 항공기 외부 표면에 코팅된 코팅층의 손상이나 변색을 방지하고, 항공기의 외장에 장착된 부품들의 부식 및 환경오염을 방지할 수 있고, 독성 물질이 발생되지 않아 인체에 무해하여 작업자의 환경 개선 및 작업자를 보호할 수 있는 항공기 외장 세척제의 제조방법에 관한 것이다.
통상 항공기의 운항 후에는 세척제를 사용하여 항공기 외부 표면을 세척한다.
항공기 외장 표면의 세척시, 항공기의 외부 표면에 코팅된 코팅층이 손상되거거나 변색이 발생되지 말아야 하며, 세척 후에는 나사 조임부분이나 각종 기계 연결부위에 부식이 발생되어서는 안된다.
종래의 경우 항공기 외장 세척제의 제조시, 벤젠, 톨루엔, 경유, TC, HF, TEC 등의 할로겐 용매나, 탄화수소계열의 용매 또는 석유화학 용매 등을 사용하는 것이 일반적이다.
상기와 같은 할로겐 용매, 탄화수소계열의 용매 및 석유화학 용매를 사용하는 종래의 세척제는 대기 공해와 유독성 오염 물질을 방출하게 되어 불필요한 폐수를 양산함으로 이러한 폐수를 처리하기 위한 별도의 비용이 증가될 뿐만 아니라, 항공기 외장 표면의 세척시 유기용매의 휘발시 발생되는 냄새로 인하여 작업자의 건강에 악영향을 주고, 작업능률이 저하되는 문제점이 있다.
본 발명의 목적은 항공기의 외부 표면의 세척시 항공기 외부 표면에 코팅된 코팅층의 손상이나 변색을 방지하고, 항공기의 외장에 장착된 부품들의 부식을 방지하고, 세척제의 조성 성분들은 모두 친환경 조성물로 이루지므로 환경오염을 방지할 수 있을 뿐만 아니라 독성 물질도 발생되지 않아 인체에 무해하며, 작업자의 환경 개선 및 작업자를 보호할 수 있는 항공기 외장 세척제의 제조방법을 제공하는 데 있다.
상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 항공기 외장 세척제의 제조방법은
항공기의 외부 표면을 세척하기 위한 항공기 외장 세척제의 제조방법에 있어서, 상기 세척제 1ℓ에 대해서 1.0g 내지 2.0g의 소디움 메타실리케이트(Sodium Metasilicate)와 2.5g 내지 5.0g의 소디움 카보네이트(Sodium Carbonate)와 2.5g 내지 5.0g의 소디움 포스페이트(Sodium Phosphate)와 2.5g 내지 5.0g의 소디움 벤조에이트(sodium benzoate)와 2.5g 내지 5.0g의 소디움 사이트레이트(Sodium Citrate)를 증류수에 혼합 교반하여 제1혼합물을 형성하는 제1혼합단계; 상기 세척제 1ℓ에 대해서 2.5g 내지 5.0g의 벤조트리아졸(Benzotriazole)을 폴리에틸렌 글리콜(Polyethylene Glycol)에 혼합하여 제2혼합물을 형성하는 제2혼합단계; 상기 제1혼합물과 제2혼합물을 혼합 교반하여 제3혼합물을 형성하는 제3혼합단계; 및 상기 제3혼합물에 식용 주정(酒精)과 에틸렌 글리콜 모노부틸 에테르(Ethylene Glycol Monobutyl Ether)를 혼합 교반하여 세척제를 형성하는 제4혼합단계(S40)를 구비하며,
상기 증류수와 폴리에틸렌 글리콜과 식용 주정과 에틸렌 글리콜 모노부틸 에테르를 16:1:1.5:1.5 부피비율로 혼합하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 항공기 외장 세척제의 제조방법은 항공기의 외부 표면의 세척시 항공기 외부 표면에 코팅된 코팅층의 손상이나 변색을 방지하고, 항공기의 외장에 장착된 부품들의 부식을 방지하고, 세척제의 조성 성분들은 모두 친환경 조성물로 이루지므로 환경오염을 방지할 수 있을 뿐만 아니라 독성 물질도 발생되지 않아 인체에 무해하며, 작업자의 환경 개선 및 작업자를 보호할 수 있다.
도 1은 본 발명의 항공기 외장 세척제의 제조방법의 공정순서도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 항공기 외장 세척제의 제조방법을 상세히 설명하고자 한다.
도 1은 본 발명의 항공기 외장 세척제의 제조방법의 공정순서도이다.
도 1에 도시된 바와 같이 본 발명의 항공기 외장 세척제의 제조방법은 세척제 1ℓ에 대해서 1.0g 내지 2.0g의 소디움 메타실리케이트(Sodium Metasilicate)와 2.5g 내지 5.0g의 소디움 카보네이트(Sodium Carbonate)와 2.5g 내지 5.0g의 소디움 포스페이트(Sodium Phosphate)와 2.5g 내지 5.0g의 소디움 벤조에이트(sodium benzoate)와 2.5g 내지 5.0g의 소디움 사이트레이트(Sodium Citrate)를 증류수에 혼합 교반하여 제1혼합물을 형성하는 제1혼합단계(S10)와, 세척제 1ℓ에 대해서 2.5g 내지 5.0g의 벤조트리아졸(Benzotriazole)을 폴리에틸렌 글리콜(Polyethylene Glycol)에 혼합하여 제2혼합물을 형성하는 제2혼합단계(S20)와, 제1혼합물과 제2혼합물을 혼합 교반하여 제3혼합물을 형성하는 제3혼합단계(S30)와, 제3혼합물에 식용 주정(酒精)과 에틸렌 글리콜 모노부틸 에테르(Ethylene Glycol Monobutyl Ether)를 혼합 교반하여 세척제를 형성하는 제4혼합단계(S40)로 구성되며, 증류수와 폴리에틸렌 글리콜과 식용 주정과 에틸렌 글리콜 모노부틸 에테르를 16:1:1.5:1.5 부피비율로 혼합하도록 구성된다.
상기의 구성에 따른 본 발명인 항공기 외장 세척제의 제조방법의 동작은 다음과 같다.
본 발명의 항공기 외장 세척제를 제조하기 위해 사용되는 용매들인 증류수와 폴리에틸렌 글리콜과 식용 주정과 에틸렌 글리콜 모노부틸 에테르를 16:1:1.5:1.5 부피비율로 혼합하여 사용한다.
따라서, 세척제 1ℓ를 제조하기 위해서 증류수는 800㎖이고, 폴리에틸렌 글리콜은 50㎖이고, 식용 주정과 에틸렌 글리콜 모노부틸 에테르는 각각 75㎖를 혼합하도록 한다.
도 1에 도시된 바와 같이 제1혼합단계(S10)는 800㎖의 증류수에 1.0g 내지 2.0g의 소디움 메타실리케이트(Sodium Metasilicate)와 2.5g 내지 5.0g의 소디움 카보네이트(Sodium Carbonate)와 2.5g 내지 5.0g의 소디움 포스페이트(Sodium Phosphate)와 2.5g 내지 5.0g의 소디움 벤조에이트(sodium benzoate)와 2.5g 내지 5.0g의 소디움 사이트레이트(Sodium Citrate)를 혼합한 후 증류수에 상기의 약품들이 충분히 용해되도록 실온에서 분당 25RPM으로 회전하는 교반기를 사용하여 대략 20분정도 혼합 교반시켜 제1혼합물을 형성한다.
소디움 메타실리케이트는 항공기 외장 표면의 세척 작용과 탈지 작용을 하고, 소디움 카보네이트와 소디움 포스페이트는 세척과 방청 작용을 하며, 소디움 벤조에이트는 철금속에 대한 방청 작용을 하며, 소디움 사이트레이트는 소디움 메타실리케이트와 소디움 카보네이트와 소디움 포스페이트에 의한 세척 반응을 촉진시켜 준다.
소디움 메타실리케이트와 소디움 카보네이트와 소디움 포스페이트는 강알칼리성을 가지므로, 적정량 보다 많은 양이 함유된 세척제를 사용할 경우 항공기 외장 표면에 코팅된 아크릴에 손상이 발생될 수 있으므로, 적정량을 사용하여야 한다.
제2혼합단계(S20)는 50㎖의 폴리에틸렌 글리콜(Polyethylene Glycol)에 2.5g 내지 5.0g의 벤조트리아졸(Benzotriazole)을 혼합하여 벤조트리아졸이 폴리에틸렌 글리콜에 완전히 용해시켜 제2혼합물을 형성한다.
벤조트리아졸은 증류수에 용해되지 않으므로, 벤조트리아졸을 유기용매인 폴리에틸렌 글리콜에 용해시키며, 항공기 외장 세척시 폴리에틸렌 글리콜은 탈지 작용을 하며, 벤조트리아졸은 비철금속에 대한 방청 작용을 한다.
제3혼합단계(S30)는 제1혼합물과 제2혼합물을 혼합한 후 실온에서 분당 25RPM으로 회전하는 교반기를 사용하여 두 혼합물이 충분히 섞일때까지 교반시켜 제3혼합물을 형성한다.
제4혼합단계(S40)는 제3혼합물에 75㎖의 식용 주정(酒精)과 75㎖의 에틸렌 글리콜 모노부틸 에테르(Ethylene Glycol Monobutyl Ether)를 혼합 교반하여 1000㎖의 세척제를 제조한다.
식용 주정과 에틸렌 글리콜 모노부틸 에테르는 모두 탈지 작용을 하며, 이들은 항공기 외장에 코팅된 페인트의 변성에 영향을 주므로, 증류수와 식용 주정과 에틸렌 글리콜 모노부틸 에테르는 16:1.5:1.5 부피비율로 혼합하도록 하며, 증류수 대비 식용 주정과 에틸렌 글리콜 모노부틸 에테르가 상기 부피비율보다 크면 항공기 외장에 코팅된 페인트의 변색이 발생한다.
상기와 같이 본 발명의 항공기 외장 세척제는 소디움 벤조에이트와 벤조트리아졸에 의해 항공기 외장 세척후 볼트류나 항공기 외부에 장착된 기계부품들의 발청을 방지할 수 있고, 세척 및 탈지 작용을 하는 약품들을 사용하여 항공기 외장 세척시 세척력 및 탈지력이 우수하며, 항공기 외장에 코팅된 페인트의 변색이 발생되지 않으며, 종래의 탄화수소계 용매나 할로겐 용매 대신에 식용 주정을 혼합하여 인체에 무해하다.
상기와 같이 제조된 본 발명의 항공기 외장 세척제의 방청비교실험을 위해 세척제의 용매는 800㎖의 증류수와 50㎖의 폴리에틸렌 글리콜과 75㎖의 식용 주정과 75㎖의 에틸렌 글리콜 모노부틸 에테르를 사용하여 세척제 1000ml를 제조하였으며, 세척제 1000ml에 대해서 본 발명의 세척제의 각 용질의 조성 함량을 상이하게 하여 시료의 표면 부식 유무를 실험하였으며, 이에 대한 방청비교실험은 아래의 표 1에 나타난 바와 같다.
| 본 발명에 세척제 용질의 조성 함량 |
양극산화처리된 7075-T6 알루미늄 함금 |
코팅된 7075-T6 알루미늄 함금 |
|||||
| 소디움 메타실리케이트 | 소디움 카보네이트 |
소디움 포스페이트 |
소디움 사이트레이트 |
소디움 벤조에이트 |
벤조트리아졸 | ||
| 5.0 g | 10.0 g | 10.0 g | 10.0 g | 10.0 g | 5.0 g | 정상 | 정상 |
| 4.0 g | 7.5 g | 7.5 g | 7.5 g | 7.5 g | 5.0 g | 정상 | 정상 |
| 2.0 g | 5.0 g | 5.0 g | 5.0 g | 5.0 g | 5.0 g | 정상 | 정상 |
| 1.0 g | 2.5 g | 2.5 g | 2.5 g | 2.5 g | 2.5 g | 정상 | 정상 |
| 1.0 g | 1.0 g | 1.0 g | 1.0 g | 2.5 g | 1.0 g | 실패 | 정상 |
| 0.5 g | 0.5 g | 0.5 g | 0.5 g | 1.0 g | 0.25 g | 실패 | 실패 |
상기 표 1에 나타난 방청비교실험은 미국표준규격 ASTM F1110에 의한 샌드위치 부식 실험(Sandwich Corrosion Test) 방법에 의해 실험 한 것으로, 가로 1인치와, 세로 3인치의 양극산화처리된 7075-T6 알루미늄함금과 코팅된 7075-T6 알루미늄함금 시편의 중앙에 세척액을 함침시킨 유리섬유지(필터지)를 넣고 양 시편을 방수테이프를 사용하여 밀봉 접착시키고 대략 48시간 경과 후 시편 표면의 부식 여부를 판정하였으며, 시편 표면 부식이 5% 이하이면 방청성이 있는 것으로 정상으로 판정하였으며, 그렇지 않은 경우 실패로 판정하였다.
표 1에서 나타난 바와 같이 세척제의 함유 성분들 중 방청 작용을 하는 소디움 벤조에이트와 벤조트리아졸은 각각 세척제 1000㎖에 대해서 2.5g 이상인 경우 방청이 정상인 것을 알 수 있다.
| 본 발명에 세척제 용질의 조성 함량 |
1차실험 | 2차실험 |
|||||
| 소디움 메타실리케이트 | 소디움 카보네이트 |
소디움 포스페이트 |
소디움 사이트레이트 |
소디움 벤조에이트 |
벤조트리아졸 | ||
| 5.0 g | 10.0 g | 10.0 g | 10.0 g | 10.0 g | 5.0 g | 실패 | 실패 |
| 4.0 g | 7.5 g | 7.5 g | 7.5 g | 7.5 g | 5.0 g | 실패 | 실패 |
| 2.0 g | 5.0 g | 5.0 g | 5.0 g | 5.0 g | 5.0 g | 정상 | 정상 |
| 1.0 g | 2.5 g | 2.5 g | 2.5 g | 2.5 g | 2.5 g | 정상 | 정상 |
| 1.0 g | 1.0 g | 1.0 g | 1.0 g | 2.5 g | 1.0 g | 정상 | 정상 |
| 0.5 g | 0.5 g | 0.5 g | 0.5 g | 1.0 g | 0.25 g | 정상 | 정상 |
표 2는 본 발명의 항공기 외장 세척제의 아크릴관입실험(Acrylic Crazing Test)에 관한 것으로, 세척제의 용매는 800㎖의 증류수와 50㎖의 폴리에틸렌 글리콜과 75㎖의 식용 주정과 75㎖의 에틸렌 글리콜 모노부틸 에테르를 사용하여 세척제 1000ml를 제조하였으며, 세척제 1000ml에 대해서 본 발명의 세척제의 각 용질의 조성 함량을 상이하게 하여 실험하였다.
아크릴관입실험은 미국표준규격 ASTM F484에 따른 방법에 의해 실험 한 것으로, 신장된 아크릴에 표 2에 나타난 바와 같이 용질의 함유량을 가변시켜 제조된 각각의 세척제를 도포하여 아크릴의 갈라짐이나 파손 등의 외부 손상 여부를 실험한 것이다.
표 2에서 살펴본 바와 같이 세척제의 조성 성분들 중 강알칼리성을 띄는 소디움 메타실리케이트, 소디움 카보네이트 및 소디움 포스페이트의 함유량이 적정량 보다 클 경우에는 아크릴이 손상되는 것을 알 수 있다.
상기 표 1의 방청비교실험과 표 2의 아크릴관입실험에 의해 본 발명의 항공기 외장 세척제의 조성 성분들의 경우, 세척제 1000ml에 대해서 각각 소디움 메타실리케이트는 1.0g 내지 2.0g이고, 소디움 카보네이트는 2.5g 내지 5.0g이고, 소디움 포스페이트는 2.5g 내지 5.0g이고, 소디움 벤조에이트는 2.5g 내지 5.0g이고, 소디움 사이트레이트는 2.5g 내지 5.0g이고, 벤조트리아졸은 2.5g 내지 5.0g인 것이 바람직한 것임을 알 수 있다.
| 조성 성분 | 함유량 | 함유량 | ||||||
| 소디움 메타실리케이트 | 2.0 g | 1.0 g | ||||||
| 소디움 카보네이트 | 5.0 g | 2.5 g | ||||||
| 소디움 포스페이트 | 5.0 g | 2.5 g | ||||||
| 소디움 사이트레이트 | 5.0 g | 2.5 g | ||||||
| 소디움 벤조에이트 | 5.0 g | 2.5 g | ||||||
| 벤조트리아졸 | 5.0 g | 2.5 g | ||||||
| 폴리에틸렌 글리콜 | 50 ㎖ | 50 ㎖ | ||||||
| 증류수 | 350 ㎖ | 550 ㎖ | 650 ㎖ | 800 ㎖ | 350 ㎖ | 550 ㎖ | 650 ㎖ | 800 ㎖ |
| 식용 주정 | 300 ㎖ | 200 ㎖ | 150 ㎖ | 75 ㎖ | 300 ㎖ | 200 ㎖ | 150 ㎖ | 75 ㎖ |
| 에틸렌 글리콜 모노부틸 에테르 | 300 ㎖ | 200 ㎖ | 150 ㎖ | 75 ㎖ | 300 ㎖ | 200 ㎖ | 150 ㎖ | 75 ㎖ |
| 변색 유무 | 변색 | 변색 | 변색 | 변색 없음 |
변색 | 변색 | 변색 | 변색 없음 |
표 3은 표 1의 방청비교실험과 표 2의 아크릴관입실험에 의해 본 발명의 항공기 외장 세척제의 용질들로 선택된 바람직한 용질의 조성 함유량에 대해서 증류수와 식용 주정과 에틸렌 글리콜 모노부틸 에테르의 용매의 함유량을 변화시켜서 항공기 외장에 코팅되는 페인트의 색상 변화를 실험한 페인트 연화실험(Paint Softening Test)을 한 것이다.
페인트 연화실험은 미국표준규격 ASTM F502에 따른 방법에 의해 실험 한 것으로, 페인트는 BAC 5885에 의한 BMS 10-79의 밑칠페인트와 BAC 5845에 의한 BMS 10-46의 에나멜을 사용하였으며, 이와 같이 구성된 페인트 상에 표 3에 나타난 바와 같이 증류수와 식용 주정과 에틸렌 글리콜 모노부틸 에테르의 용매의 함유량을 가면시켜 제조된 각각의 세척제를 분사한 후 페인트의 변성 여부를 관찰하였다.
표 3의 페인트 연화실험에 따라, 증류수와 식용 주정과 에틸렌 글리콜 모노부틸 에테르는 16:1.5:1.5 부피비율로 혼합하는 것이 바람직함을 알 수 있다.
| 본 발명에 세척제 용질의 조성 함량 |
세척율(%) |
|||||
| 소디움 메타실리케이트 | 소디움 카보네이트 |
소디움 포스페이트 |
소디움 사이트레이트 |
소디움 벤조에이트 |
벤조트리아졸 | |
| 5.0 g | 10.0 g | 10.0 g | 10.0 g | 10.0 g | 5.0 g | 95 |
| 4.0 g | 7.5 g | 7.5 g | 7.5 g | 7.5 g | 5.0 g | 94 |
| 2.0 g | 5.0 g | 5.0 g | 5.0 g | 5.0 g | 5.0 g | 94 |
| 1.0 g | 2.5 g | 2.5 g | 2.5 g | 2.5 g | 2.5 g | 93 |
| 1.0 g | 1.0 g | 1.0 g | 1.0 g | 2.5 g | 1.0 g | 62 |
| 0.5 g | 0.5 g | 0.5 g | 0.5 g | 1.0 g | 0.25 g | 48 |
표 4는 본 발명의 항공기 외장 세척제의 세척력 실험에 관한 것으로, 표 3의 페인트 연화실험에 따라 선택된 세척제의 용매의 함유량을 800㎖의 증류수와 50㎖의 폴리에틸렌 글리콜과 75㎖의 식용 주정과 75㎖의 에틸렌 글리콜 모노부틸 에테르를 사용하여 표 1의 방청비교실험과 표 2의 아크릴관입실험과 동일하게 본 발명의 세척제의 각 용질의 조성 함량을 다르게 하여 세척력을 실험하였다.
세척력 실험은 대한민국 표준규격 KSM 2715에 따라 25℃의 세척온도로, 50ppm(CaCl2)의 세척경도의 환경에서 Terg-O 미터기기를 사용하여 세척력을 측정하였다.
표 4에 나타난 바와 같이, 세척제 1000ml에 대해서 각각 1.0g의 소디움 메타실리케이트와, 2.5g의 소디움 카보네이트와, 2.5g의 소디움 포스페이트와 2.5g의 소디움 벤조에이트와 2.5g의 소디움 사이트레이트와 2.5g의 벤조트리아졸을 혼합하여 세척제를 제조하더라고 세척력은 93%로, 우수한 세척력을 가지고 있음을 알 수 있다.
Claims (1)
- 항공기의 외부 표면을 세척하기 위한 항공기 외장 세척제의 제조방법에 있어서,
상기 세척제 1ℓ에 대해서 1.0g 내지 2.0g의 소디움 메타실리케이트(Sodium Metasilicate)와 2.5g 내지 5.0g의 소디움 카보네이트(Sodium Carbonate)와 2.5g 내지 5.0g의 소디움 포스페이트(Sodium Phosphate)와 2.5g 내지 5.0g의 소디움 벤조에이트(sodium benzoate)와 2.5g 내지 5.0g의 소디움 사이트레이트(Sodium Citrate)를 증류수에 혼합 교반하여 제1혼합물을 형성하는 제1혼합단계(S10);
상기 세척제 1ℓ에 대해서 2.5g 내지 5.0g의 벤조트리아졸(Benzotriazole)을 폴리에틸렌 글리콜(Polyethylene Glycol)에 혼합하여 제2혼합물을 형성하는 제2혼합단계(S20);
상기 제1혼합물과 제2혼합물을 혼합 교반하여 제3혼합물을 형성하는 제3혼합단계(S30); 및
상기 제3혼합물에 식용 주정(酒精)과 에틸렌 글리콜 모노부틸 에테르(Ethylene Glycol Monobutyl Ether)를 혼합 교반하여 세척제를 형성하는 제4혼합단계(S40)를 구비하며,
상기 증류수와 폴리에틸렌 글리콜과 식용 주정과 에틸렌 글리콜 모노부틸 에테르를 16:1:1.5:1.5 부피비율로 혼합하는 것을 특징으로 하는 항공기 외장 세척제의 제조방법.
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