民機(jī)化學(xué)除漆技術(shù)研究進(jìn)展及其評(píng)述

張殊倫，楊文鋒

（中國(guó)民用航空飛行學(xué)院航空工程學(xué)院，四川 廣漢 618307）

民機(jī)蒙皮漆層不僅能裝飾飛機(jī)外表，同時(shí)還能保護(hù)表面蒙皮免受直接的沖擊與腐蝕。但漆層會(huì)因?yàn)轱w行氣候、環(huán)境狀況以及異物沖擊而導(dǎo)致老化、龜裂、脫落等不同形式的損傷。除此之外，飛機(jī)還必須按照規(guī)定在一定周期內(nèi)返廠進(jìn)行檢修（D檢）。為了保證飛機(jī)美觀以及飛行安全，每隔4～5年需要對(duì)飛機(jī)進(jìn)行整機(jī)除漆[1]，而隨著國(guó)內(nèi)航空業(yè)的發(fā)展，飛機(jī)除漆工作逐漸成為航空維修單位的一項(xiàng)重大業(yè)務(wù)。目前航空維修單位主要采用的除漆方法是化學(xué)藥劑除漆以及機(jī)械打磨除漆，分別占據(jù)市場(chǎng)份額的60%以及30%[2]。

本文總結(jié)了化學(xué)除漆技術(shù)的研究進(jìn)展，對(duì)部分資料進(jìn)行整理并分析除漆技術(shù)中的經(jīng)濟(jì)效益以及探討了化學(xué)除漆技術(shù)的發(fā)展空間，為航空公司及維修單位提供參考。

1 化學(xué)除漆理論研究

化學(xué)除漆劑按照溶劑類型，可分為堿性除漆劑、酸性除漆劑、普通溶劑型除漆劑、氯化烴型除漆劑以及水性除漆劑5類[3]。其中，水性除漆劑是被公認(rèn)為環(huán)保性能最佳的化學(xué)藥劑，配方之中水的質(zhì)量比重占到一半以上，降低了有機(jī)溶劑污染源的含量及有害物質(zhì)的揮發(fā)，是目前運(yùn)用范圍最廣的除漆劑。

2 工程應(yīng)用現(xiàn)狀

化學(xué)除漆工藝上較為成熟，一般會(huì)先遮蓋保護(hù)飛機(jī)的玻璃、艙門等敏感部位，再依次按照機(jī)身、大翼、尾翼、發(fā)動(dòng)機(jī)的順序?qū)︼w機(jī)各部位進(jìn)行除漆[4]，除漆現(xiàn)場(chǎng)如圖1。近年來對(duì)化學(xué)除漆技術(shù)的研究主要是在于除漆藥劑的開發(fā)。

圖1 飛機(jī)除漆車間現(xiàn)場(chǎng)照片

早期使用的強(qiáng)酸強(qiáng)堿除漆劑不存在復(fù)雜的組分與調(diào)配，隨之而來的問題是飛機(jī)合金蒙皮的腐蝕難以被限制。至20世紀(jì)70年代，以二氯甲烷和苯酚為基礎(chǔ)的化學(xué)除漆劑配方已被證明在去除聚合物漆層方面極為有效。由于這些溶劑對(duì)健康和環(huán)境的不利影響，它們?cè)诂F(xiàn)代使用中也面臨重大挑戰(zhàn)[5]。目前較常使用苯甲醇替代二氯甲烷作為水性除漆劑的主溶劑[6]，能夠有效降低除漆工作中漆劑混合物的揮發(fā)性，對(duì)環(huán)境較為友好。王議、楊高產(chǎn)等[7～8]人對(duì)以二氯甲烷、苯甲醇為主溶劑的除漆藥劑進(jìn)行了研究，分別從除漆效率、揮發(fā)性以及環(huán)保性三個(gè)方面進(jìn)行了測(cè)試研究，以起皺、松軟的漆層面積與試驗(yàn)面積的比值作為除漆效率的評(píng)判依據(jù)，苯甲醇除漆劑與漆層混合40min后的除漆效率能達(dá)到90%，二氯甲烷除漆劑的除漆效率能達(dá)到95%以上，但是二氯甲烷除漆劑在除漆過程中存在一定的污染物揮發(fā)。除此之外，開發(fā)以無機(jī)分子（目前主要為強(qiáng)酸強(qiáng)堿）作為主溶劑的除漆劑也具有技術(shù)優(yōu)勢(shì)，能夠發(fā)揮無機(jī)分子除漆劑廢液易管控易處理以及強(qiáng)酸強(qiáng)堿除漆效果較好的優(yōu)勢(shì)。

同時(shí)，國(guó)內(nèi)外多家企業(yè)機(jī)構(gòu)也對(duì)除漆劑進(jìn)行了研究，民航六維航化有限責(zé)任公司研發(fā)有NW-060環(huán)保型除漆劑。深圳嘉納爾科技有限公司研制出可在冬季及低溫環(huán)境（-10～20°C） 下的高效除漆劑，對(duì)我國(guó)北方環(huán)境下化學(xué)除漆效率慢的情況有著參考價(jià)值

通過以上現(xiàn)狀可知，化學(xué)除漆技術(shù)的主要研究熱點(diǎn)在于克服除漆時(shí)造成的環(huán)境問題與除漆效率問題，而在復(fù)合材料蒙皮除漆劑、新型無機(jī)分子除漆劑方面仍然具有廣闊的研究前景。相較于國(guó)外應(yīng)用研究，國(guó)內(nèi)還需將研究重點(diǎn)更多的轉(zhuǎn)向?qū)嶋H工程應(yīng)用。

3 經(jīng)濟(jì)效益

飛機(jī)除漆過程中的經(jīng)濟(jì)效益是各航空公司所共同關(guān)注的重點(diǎn)，影響經(jīng)濟(jì)效益的因素主要有化學(xué)藥劑成本、停場(chǎng)時(shí)間成本以及廢水處理成本。

在化學(xué)藥劑成本方面，目前一架中型客機(jī)的表面積大概在1600 m2左右，藥劑成本超過20萬元，而一架A380飛機(jī)的表面積更是超過4000 m2，除漆過程中僅購(gòu)買所需化學(xué)藥劑就能達(dá)到50萬元。除漆過程中，不僅需要收集漆劑混合后形成的廢液，還需要收集漆劑混合反應(yīng)產(chǎn)生的廢氣，每年的收集處理成本能夠高達(dá)百萬元[10]，而安裝一套蒸發(fā)回收系統(tǒng)，需要花費(fèi)300萬元[9]左右。

目前，控制經(jīng)濟(jì)成本的方法仍然需要對(duì)除漆劑本身配方進(jìn)行研究，以高效、少污染、低成本為研究目的，特別是目前以無機(jī)分子作為主溶劑的除漆劑研究十分具有意義。

4 展望

隨著我國(guó)飛機(jī)數(shù)量的增加，化學(xué)藥劑除漆的運(yùn)用市場(chǎng)將會(huì)越來越大，所以對(duì)化學(xué)除漆技術(shù)進(jìn)行研究也顯得尤為必要。但是目前國(guó)內(nèi)飛機(jī)除漆劑的購(gòu)買還較依賴進(jìn)口，國(guó)內(nèi)化學(xué)除漆技術(shù)仍待積淀。

綜上所述，化學(xué)除漆技術(shù)作為目前占據(jù)市場(chǎng)份額最大的除漆技術(shù)能夠有效的去除飛機(jī)合金蒙皮表面的漆層，同時(shí)也受到各國(guó)學(xué)者以及企業(yè)的關(guān)注。隨著藥劑成本的降低以及技術(shù)的成熟，化學(xué)除漆技術(shù)在將來會(huì)逐步發(fā)揮更大的作用。