BR112016021820B1

BR112016021820B1 - método para revestimento de um substrato de filtro compreendendo uma pluralidade de canais

Info

Publication number: BR112016021820B1
Application number: BR112016021820-5A
Authority: BR
Inventors: Kaneshalingham ARULRAJ; Jenita Bhantoo; Jamie Savage; Andrew Smith; LiFeng Wang; Daisuke Yokota
Original assignee: Johnson Matthey Public Limited Company
Priority date: 2014-03-25
Filing date: 2015-03-24
Publication date: 2021-01-05
Also published as: JP2017516642A; US11724251B2; PL3122458T3; WO2015145122A2; DE112015001438T5; KR102434236B1; CN106132501A; GB2524662A; HUE048372T2; BR112016021820A2; RU2016141552A3; GB2524662B; CN106132501B; CA2940500A1; RU2716690C2; DK3122458T3; RU2016141552A; WO2015145122A3; ZA201605954B; CA2940500C

Abstract

“MÉTODO PARA REVESTIMENTO DE UM SUBSTRATO DE FILTRO COMPREENDENDO UMA PLURALIDADE DE CANAIS” Um método para revestimento de um substrato de filtro compreendendo uma pluralidade de canais e um aparelho para os mesmos. O método compreende as etapas de: (a) introdução de uma quantidade predeterminada de um líquido dentro de um meio de contenção em uma extremidade superior do substrato do filtro; e (b) revestimento dos canais tendo extremidades abertas na extremidade superior do substrato do filtro com o líquido a partir do meio de contenção.

Description

CAMPO DE INVENÇÃO

[001] A invenção refere-se a um método para revestimento de um substrato de filtro. A invenção provê ainda um aparelho para o revestimento de um substrato de filtro.

FUNDAMENTOS DA INVENÇÃO

[002] Um grande número de dispositivos de controle de emissões compreendendo substratos de filtro revestidos são fabricados a cada ano. Um dos principais usos de tais dispositivos é para a filtração de material particulado (MP), tal como fuligem, produzida por um motor de combustão interna, particularmente um motor de combustão interna de veículos. Os dispositivos de controle de emissões que compreendem substratos de filtro revestido são comumente usados para remover MP produzido pelos motores de ignição por compressão, tais como motores a diesel. No entanto, como a legislação ambiental está se tornando cada vez mais rigorosa, também há o foco de interesse na remoção de nanopartículas geradas por motores a gasolina.

[003] Um dos desafios na fabricação de substratos de filtros revestidos refere-se à aplicação de um revestimento uniforme sobre as paredes dos canais do substrato do filtro. Isto é devido ao fato de cada canal de um substrato de filtro geralmente ter apenas uma extremidade aberta (estando a outra extremidade fechada, geralmente por obstrução), o que é problemático para a aplicação de um revestimento lavável. Pode ser difícil aplicar um revestimento lavável para os canais de um substrato de filtro para obter uma profundidade de revestimento desejada, uma profundidade de revestimento regular em todos os canais de distribuição e um revestimento lavável uniforme dentro de cada canal.

[004] Um método que mostra bons resultados para aplicar uniformemente o revestimento lavável sobre as paredes de um substrato de filtro é descrito no WO 2011/080525. O WO 2011/080525 descreve um método para revestimento de um substrato monólito em configuração alveolar compreendendo uma pluralidade de canais com um líquido compreendendo um componente de catalisador, cujo método compreende as etapas de: (i) segurar um substrato monólito em configuração alveolar de modo substancialmente vertical; ii) introduzir um volume predeterminado de líquido para o substrato através de extremidades abertas dos canais de uma extremidade inferior do substrato; (iii) reter hermeticamente o líquido introduzido dentro do substrato; (iv) inverter o substrato que contém o líquido retido; e (v) aplicar um vácuo para abrir extremidades dos canais do substrato na extremidade invertida, inferior do substrato para retirar o líquido ao longo dos canais do substrato.

[005] No entanto, o método descrito no WO 2011/080525 pode ser inconveniente para certas aplicações. Este método pode não permitir a localização do revestimento de revestimento lavável na parede do substrato (por exemplo, revestimento de parede ou na parede) para ser facilmente controlado, e pode ser necessário o uso de um revestimento lavável com uma viscosidade dentro de um intervalo específico.

[006] O WO 99/47260 descreve um método geral para revestir um suporte monolítico. Um método para revestimento de um substrato em configuração alveolar de fluxo é exemplificado no WO 99/47260. Este método é tipicamente usado para aplicar um revestimento lavável com uma viscosidade relativamente elevada.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

[007] Os inventores desenvolveram um método e aparelho para automaticamente e uniformemente revestir um substrato de filtro. Particularmente, o método permite a localização do revestimento do revestimento lavável sobre as paredes do canal do substrato do filtro a ser controlada e tem tempos de ciclo curtos. O método também permite que a quantidade de material ativo (por exemplo, no revestimento lavável) que é revestido sobre um substrato de filtro a ser controlada com precisão. Isto é, importante porque o material ativo geralmente compreende um metal precioso, o que é caro. Pode também ser possível, usando o método e o aparelho da invenção para a formulação de revestimento lavável para ser aplicado diretamente a um substrato do filtro, sem modificar a sua viscosidade.

[008] A invenção refere-se genericamente a um método para revestimento de um substrato de filtro compreendendo uma pluralidade de canais, cujo método compreende as etapas de: (A) introdução de uma quantidade predeterminada de um líquido para dentro de um meio de contenção em uma extremidade superior do substrato do filtro; e (B) revestimento dos canais tendo extremidades abertas na extremidade superior do substrato do filtro com o líquido, preferivelmente, a quantidade predeterminada do líquido, a partir do meio de contenção.

[009] A localização do meio de contenção em uma extremidade superior do filtro de substrato significa que o revestimento dos canais com o líquido é assistido pela gravidade. A etapa (b) pode compreender revestimento dos canais tendo extremidades abertas na extremidade superior do substrato do filtro com o líquido a partir do meio de contenção, permitindo que o líquido entre e/ou preencher os canais por ação da gravidade.

[0010] Também é provido pelo invento um aparelho para o revestimento de um substrato com um filtro de líquido, aparelho esse que compreende: (I) um meio de contenção meios para receber uma quantidade predeterminada do líquido; e (II) um cabeçote de dosagem de líquido arranjados de modo a dispensar a quantidade predeterminada do líquido para dentro do meio de contenção ao longo de uma extremidade superior do substrato do filtro; em que o meio de contenção é localizável em uma extremidade superior do substrato do filtro, e o cabeçote de dosagem de líquido compreende uma pluralidade de orifícios para dispensar o líquido sobre a extremidade superior do substrato do filtro.

[0011] As paredes dos canais de substratos de filtro compreendem um material poroso, que provê uma barreira para o material particulado (MP), mas permite que os gases a fluir através. É possível aplicar o revestimento lavável em primeiro lugar à superfície das paredes dos canais (isto é, substancial ou completa "na parede" de revestimento) e formar um revestimento do tipo membrana. Alternativamente, a maior parte ou a totalidade do revestimento lavável pode ser desenhada ou forçado para dentro do material poroso nas paredes do canal (isto é, substancial ou completa "na parede" de revestimento).

[0012] Quando a preparação de um substrato de filtro com um revestimento de parede, é para ser entendido que, em muitos casos, apesar de a maioria do revestimento lavável (por exemplo, > 50% da massa total de todos os componentes do catalisador) pode formar um revestimento na parede, algum do revestimento lavável entrará na parede do substrato do filtro e formar um revestimento na parede. Da mesma forma, quando a preparação de um substrato com um revestimento de filtro na parede, uma parte do revestimento lavável pode permanecer como um revestimento na parede, mesmo que a maioria do revestimento lavável forma um revestimento na parede (por exemplo, > 50% da massa total de todos os componentes do catalisador).

[0013] É vantajoso ser capaz de controlar a localização do revestimento lavável sobre as paredes do canal porque a localização do revestimento lavável pode afetar a pressão posterior do substrato de filtro que é gerado em uso. Os componentes de um gás de escape que são postos em contacto com o revestimento lavável e as reações químicas que serão executadas pelos constituintes ativos do revestimento lavável pode também ser influenciada pela sua localização no substrato do filtro.

[0014] A invenção pode permitir que o substrato do filtro a ser revestida de forma precisa a uma profundidade desejada de revestimento (por exemplo revestimento comprimento desejado ao longo do comprimento dos canais). A invenção também pode ser usada para revestir todo o comprimento dos canais, ou apenas um pequeno comprimento (por exemplo, revestimento de face do substrato). Quando um revestimento é aplicado a um comprimento da parte dos canais de ambas as extremidades do substrato, em seguida, o comprimento de um revestimento em um canal (por exemplo, um canal de entrada) pode sobrepor-se com um comprimento de um revestimento em um canal adjacente (por exemplo, uma tomada canaleta), sendo os revestimentos separados por uma parede do substrato. A invenção pode permitir um bom controle sobre a quantidade de sobreposição entre as extremidades revestidos.

[0015] O método da invenção refere-se o revestimento de um substrato de filtro, usando um revestimento lavável com uma viscosidade relativamente baixa. Métodos semelhantes na arte em geral, requerem o uso de um revestimento lavável com uma alta viscosidade para obter uma profundidade de revestimento uniforme. Isto porque um revestimento lavável com uma alta viscosidade pode ser dispensado uniformemente sobre a extremidade superior do substrato antes que ele seja puxado para as pequenas aberturas dos canais no substrato por meio de um vácuo. Uma desvantagem do uso de revestimentos laváveis alta viscosidade em tais métodos é que pode ser difícil de se obter uma profundidade de revestimento uniforme para substratos com um grande diâmetro.

[0016] Surpreendentemente, verificou-se que uma profundidade de revestimento uniforme pode ser obtida usando um revestimento lavável de baixa viscosidade quando o substrato é um substrato de filtro, particularmente quando o substrato tem um diâmetro relativamente grande. Os revestimentos laváveis de baixa viscosidade são vantajosas porque são mais fáceis de processar, requerem menos tempo do que para preparar revestimentos laváveis de alta viscosidade, reduzir a variabilidade de lote para lote nas propriedades do revestimento lavável, e eliminar ou reduzir as alterações nas propriedades do revestimento lavável sobre o envelhecimento.

[0017] Existem vários aspectos da invenção. Um primeiro aspecto do invento inclui um primeiro aspecto do método e um primeiro aspecto do aparelho.

[0018] Um primeiro aspecto do método da invenção refere-se a um método para revestimento de um substrato de filtro compreendendo uma pluralidade de canais, cujo método compreende as etapas de:

[0019] (A) introdução de uma quantidade predeterminada de um líquido para dentro de um meio de contenção em uma extremidade superior do substrato do filtro; e

[0020] (B) aplicação de um vácuo a uma extremidade inferior do substrato do filtro.

[0021] No primeiro aspecto do método da invenção, a etapa geral (b) revestimento dos canais tendo extremidades abertas na extremidade superior do substrato do filtro com o líquido a partir do meio de contenção compreende, ou é por, a aplicação de um vácuo a uma extremidade inferior do substrato do filtro.

[0022] Tipicamente, no primeiro aspecto do método, a etapa (b) é, geralmente, uma etapa de (b) aplicação de um vácuo a uma extremidade inferior do substrato do filtro para retirar o líquido a partir do meio de contenção ao longo dos canais, tendo extremidades abertas na extremidade superior de o substrato do filtro (revestir assim os canais).

[0023] Um primeiro aspecto do aparelho da presente invenção refere- se a um aparelho para revestimento de um substrato com um filtro de líquido, aparelho esse que compreende: (I) um meio de contenção meios para receber uma quantidade predeterminada do líquido; (II) um cabeçote de dosagem de líquido arranjados de modo a dispensar a quantidade predeterminada do líquido para dentro do meio de contenção ao longo de uma extremidade superior do substrato do filtro; e (III) meios para aplicação de um vácuo a uma extremidade inferior do substrato do filtro; em que o meio de contenção é localizável em uma extremidade superior do substrato do filtro, e o cabeçote de dosagem de líquido compreende uma pluralidade de orifícios para dispensar o líquido sobre a extremidade superior do substrato do filtro.

[0024] O primeiro aspecto da invenção pode ser usado para o revestimento na parede dos canais de um substrato do filtro com o líquido. A etapa de aplicar o vácuo a uma extremidade inferior do substrato do filtro puxa o líquido para as paredes dos canais do substrato, que são feitas de um material poroso.

[0025] A invenção também tem um segundo aspecto, que inclui um segundo aspecto do método.

[0026] Um segundo aspecto da invenção provê um método para revestimento de um substrato de filtro compreendendo uma pluralidade de canais, cujo método compreende as etapas de: (A) introdução de uma quantidade predeterminada de um líquido para dentro de um meio de contenção em uma extremidade superior do substrato do filtro; e (B) a drenagem do líquido a partir do meio de contenção para o substrato do filtro.

[0027] No segundo aspecto do método da invenção, a etapa geral (b) revestimento dos canais tendo extremidades abertas na extremidade superior do substrato do filtro com o líquido a partir do meio de contenção compreende, ou é de, drenar o líquido do meio de contenção para o substrato do filtro.

[0028] No segundo aspecto do método, a etapa (b) é, geralmente, uma etapa de (b) a drenagem do líquido a partir do meio de contenção para os canais que têm extremidades abertas na extremidade superior do substrato do filtro (revestir assim os canais).

[0029] O segundo aspecto da invenção pode ser usado para o revestimento de parede dos canais de um substrato do filtro com o líquido. A etapa de drenar o líquido a partir do meio de contenção para o substrato do filtro permite que o líquido para formar um revestimento (por exemplo revestimento de membrana do tipo) sobre a superfície das paredes do canal do substrato.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[0030] A Figura 1 mostra uma secção transversal de um aparelho de acordo com a invenção. O aparelho pode ser usado para a realização de um método da invenção. O aparelho compreende um cabeçote de lavagem (1) que é usado para depositar um revestimento lavável (5) sobre um substrato de filtro (4) para dentro do espaço definido pela parede (2) e a face de extremidade superior do substrato (4) do filtro. Um vácuo pode ser aplicado à extremidade inferior do substrato do filtro usando cone de vácuo (3).

DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO

[0031] A invenção refere-se especificamente o revestimento de substratos de filtros com um líquido. Um substrato de filtro tem uma estrutura diferente a um substrato de fluxo.

[0032] Um substrato de fluxo compreende geralmente uma pluralidade de canais, geralmente estende através da mesma, em que cada canal está aberto em ambas as extremidades (isto é, uma extremidade aberta na parte de entrada e uma extremidade aberta na saída). Os canais são formados entre uma pluralidade de paredes. As paredes compreendem geralmente um material não poroso.

[0033] Em contraste, um substrato de filtro compreende uma pluralidade de canais, em que cada canal tem uma extremidade aberta e uma extremidade fechada (por exemplo, uma extremidade bloqueada ou fechada). Cada canal é tipicamente separado a partir de um canal adjacente ou vizinha por uma parede. A parede compreende, ou consiste essencialmente de, um material poroso. Tais materiais porosos são bem conhecidos na arte.

[0034] Em geral, um substrato de filtro compreende uma pluralidade de canais de entrada de ar e uma pluralidade de canais de saída. Cada canal de entrada tem uma extremidade aberta em uma primeira extremidade do substrato e uma fechada (por exemplo, bloqueado ou ligado) extremidade a uma segunda extremidade do substrato (isto é, a segunda extremidade representa a extremidade oposta à primeira extremidade), e cada canal de saída tem uma extremidade fechada (por exemplo, bloqueado ou ligado) na primeira extremidade do substrato e uma extremidade aberta na segunda extremidade do substrato.

[0035] Em um substrato de filtro, cada canal tem uma extremidade aberta em uma primeira extremidade do substrato e uma extremidade fechada a uma segunda (ou seja, oposto) final do substrato está geralmente adjacente a um canal que tem uma extremidade fechada na primeira extremidade do substrato e uma extremidade aberta na segunda (ou seja, oposto) final do substrato. A comunicação do fluido entre os canais é através de uma parede (por exemplo, através do material poroso) do substrato.

[0036] A parede tem, tipicamente, uma espessura de 0,002 a 0,1 polegadas (0,05-2,54 mm), tal como 0,005 a 0,050 polegadas (0,12-1,27 mm), particularmente de 0,010 a 0,025 polegadas (0,25 a 0,64 mm).

[0037] Tipicamente, os canais de um substrato de filtro têm, alternadamente fechados (por exemplo bloqueada ou fechada) e extremidades abertas. Assim, cada canal de entrada pode estar adjacente a um canal de saída, e cada canal de saída pode estar adjacente a um canal de entrada. Quando vistos a partir de cada extremidade do substrato do filtro, os canais podem ter a aparência de um tabuleiro de xadrez.

[0038] No entanto, o substrato do filtro pode ter um canal de entrada (isto é, um "primeiro" canal de entrada) que é adjacente a outro canal de entrada (ou seja, uma "segunda" canal de entrada) e, opcionalmente, para um canal de saída, tais como o "primeiro" canal de saída e/ou o "segundo" canal de saída. O substrato do filtro pode ter um canal de saída (isto é, um "primeiro" canal de saída), que é adjacente a outro canal de saída (isto é, uma "segunda" saída "do canal) e, opcionalmente, para um canal de entrada, tais como o" primeiro "canal de entrada e/ou o "segundo" canal de entrada.

[0039] O substrato do filtro pode ter a partir de 100 a 700 células (ou "canais") por polegada quadrada ("CPSI"), particularmente 250 a 400 CPSI.

[0040] O líquido pode ser uma solução ou uma suspensão. A suspensão pode ser uma suspensão coloidal, tal como um sol, ou de uma suspensão não-coloidal. Quando o líquido é uma solução ou uma suspensão, em seguida, pode ser uma solução aquosa ou uma suspensão aquosa. Normalmente, o líquido é uma suspensão, particularmente uma suspensão aquosa.

[0041] O termo "líquido", tal como aqui usado é sinónimo do termo "revestimento lavável".

[0042] Tipicamente, o líquido compreende um componente de catalisador. A expressão "componente de catalisador" engloba qualquer componente que pode ser incluído em uma formulação de revestimento lavável que contribui para a atividade do dispositivo de controle das emissões, resultante, tal como um metal do grupo da platina (PGM), um material de suporte (por exemplo, óxido refratário) ou um zeólito. É para ser entendido que o termo "componente de catalisador" não exige que o próprio componente tem uma atividade catalítica, no sentido estrito do significado do termo "catalisador" (por exemplo, aumentando a velocidade da reação). Por exemplo, a componente de catalisador pode referir-se a um material que é capaz de armazenar ou absorver NOx ou um hidrocarboneto. Os líquidos que compreendem um componente de catalisador são conhecidos dos peritos na arte. O componente (s) de catalisador incluído no líquido dependerá do produto que é para ser fabricado.

[0043] O substrato do filtro revestido ou produto obtido através de um método da invenção ou usando um aparelho do invento podem, por exemplo, ser um substrato de filtro, compreendendo um catalisador de oxidação (por exemplo, um filtro de fuligem catalisada [CSF]), uma redução catalítica seletiva (SCR ) catalisador (por exemplo, o produto pode, então, ser chamado um filtro de redução catalítica seletiva [SCRF] catalisador), uma composição de NOx adsorvente (por exemplo, o produto pode, então, ser chamado um filtro magra NOx armadilha [LNTF]), uma composição de catalisador de três vias ( por exemplo, o produto pode, então, ser chamado um filtro de gasolina de partículas [GPF]), um catalisador de amoníaco deslizamento [ASC] ou uma combinação de dois ou mais dos mesmos (por exemplo, um substrato de filtro que compreende uma redução catalítica seletiva SCR () catalisador e um catalisador de amoníaco deslizamento [ASC]).

[0044] Além do "componente de catalisador", o líquido pode compreender ainda um auxiliar de formulação. O termo "formulação de auxílio" refere-se a um componente que se encontra incluída no líquido para modificar as suas propriedades físicas ou químicas para o revestimento sobre um substrato de filtro. O auxílio formulação pode, por exemplo, ajudar a dispersão de um componente catalítico no líquido ou alterar a viscosidade do líquido. O auxílio formulação pode não estar presente no produto final revestido substrato do filtro (por exemplo, pode decompor ou degradar durante a calcinação). O auxílio formulação pode, por exemplo, ser um ácido, uma base, um agente espessante (por exemplo, composto orgânico espessante) ou um ligante.

[0045] É para ser entendido que o tipo de revestimento (por exemplo, na parede ou na parede) que é obtida irá depender de uma variedade de fatores, tais como a viscosidade do líquido, a porosidade do substrato do filtro (isto é, a porosidade de o material poroso que forma as paredes do substrato do filtro) e a distribuição do tamanho de partícula dos sólidos dispersos no líquido. As condições de processo também afetar o tipo de revestimento que é obtido. No entanto, em geral, o primeiro aspecto do invento é capaz de prover revestimento substancial na parede de um substrato do filtro e o segundo aspecto da invenção é capaz de prover revestimento substancial na parede de um substrato de filtro.

[0046] Usando a presente invenção, tem sido possível com sucesso substratos de filtros de revestimento com líquidos (por exemplo revestimentos laváveis) possuindo viscosidades relativamente baixas.

[0047] Tipicamente, o líquido pode ter uma viscosidade < 600 cP (tal como medida a 20°C em um viscosímetro Brookfield RV DVII + Extra Pro usando um fuso SC4-27 a 50 rpm de velocidade do fuso).

[0048] Geralmente, o líquido tem uma viscosidade de 5 cP a 600 cP, tal como 10 cP e 600 cP (medida a 20°C em um viscosímetro Brookfield RV DVII + Extra Pro usando um fuso SC4-27 a 50 rpm de velocidade do fuso). Assim, o líquido pode ter uma viscosidade de 10 a 500 cP, tal como 15-250 cP (por exemplo, 50 a 200 cP) e, preferivelmente de 20 a 50 cP.

[0049] Por exemplo, o líquido pode ter uma viscosidade < 500 cP (a uma taxa de cisalhamento de 20 s-1 [conforme medido a 20°C em um viscosímetro Brookfield LV DVII+ Pro usando um fuso SC4-27]). O líquido pode ter uma viscosidade de 10 a 500 cP, de um modo preferido 25 a 400 cP, e mais preferivelmente 50 a 200 cP.

[0050] O líquido pode ter uma viscosidade < 80 cP (a uma taxa de cisalhamento de 66 s-1 [conforme medido a 20°C em um viscosímetro Brookfield LV DVII+ Pro usando um fuso SC4-27]).

[0051] Pode ser preferível, particularmente no segundo aspecto do invento, que o líquido tem uma viscosidade entre 5 e 100 cP, tal como 10 a 100 cP, particularmente 20 a 90 cP, preferivelmente 25 a 80 cP, e ainda mais preferencialmente 35 a 65 cP (medida a 20°C em um viscosímetro Brookfield RV DVII + Extra Pro usando um fuso SC4-27 a 50 rpm de velocidade do fuso).

[0052] O líquido usado no primeiro aspecto do invento pode ter uma viscosidade mais elevada do que o líquido usado no segundo aspecto da invenção.

[0053] O líquido no segundo aspecto tem uma viscosidade que permite que o líquido para drenar gradualmente sob ação da gravidade para o substrato do filtro.

[0054] Geralmente, o líquido, particularmente no segundo aspecto da presente invenção, não pode compreender um espessante. Em muitos casos, não é necessário para modificar a viscosidade do líquido para uso no segundo aspecto da invenção.

[0055] Em geral, a invenção envolve a introdução de uma quantidade predeterminada de um líquido para dentro de um meio de contenção em uma extremidade superior do substrato do filtro. A extremidade superior do substrato do filtro é preferivelmente uma face de extremidade superior do substrato do filtro.

[0056] O valor predeterminado pode ser um volume predeterminado e/ou uma massa predeterminada do líquido. Prefere-se que a quantidade predeterminada é um volume predeterminado.

[0057] Tipicamente, a quantidade predeterminada é uma dose única do líquido.

[0058] A etapa (a) do método da invenção pode, em geral, ser uma etapa de (a) introdução de uma quantidade predeterminada de um líquido para dentro de um meio de contenção em uma extremidade superior do filtro de substrato usando um cabeçote de dosagem de líquido. Tipicamente, o cabeçote de dosagem de líquido é arranjada de modo a dispensar a quantidade predeterminada do líquido para dentro do meio de contenção para a extremidade superior do substrato do filtro.

[0059] É preferido que a etapa (a) é uma etapa de (a) depositar uma quantidade predeterminada de um líquido dentro de um meio de contenção em uma extremidade superior do substrato do filtro, mais preferivelmente usando um cabeçote de dosagem de líquido.

[0060] Geralmente, o cabeçote de dosagem de líquido compreende uma pluralidade de orifícios para dispensar, de um modo preferido depositar, o líquido na extremidade superior do substrato do filtro. A pluralidade de orifícios são preferivelmente arranjados de modo a dispensar ou depositar o líquido sobre a face de extremidade superior do substrato do filtro. Mais preferivelmente, a pluralidade de orifícios estão arranjadas para depositar o líquido uniformemente sobre a face de extremidade superior do substrato do filtro.

[0061] O cabeçote de dosagem de líquido pode ser um cabeçote de lavagem. O cabeçote de lavagem, particularmente para o segundo aspecto da invenção, deve ser capaz de dispensar o líquido uniformemente sobre a face de extremidade superior do substrato do filtro sem gotejamento (por exemplo, quando o líquido tem uma viscosidade baixa) ou sem bloqueio (por exemplo, quando o líquido tem uma viscosidade elevada).

[0062] Quando o cabeçote de dosagem de líquidos ou de cabeçote de lavagem compreende uma pluralidade de orifícios arranjados de modo a depositar o líquido uniformemente sobre a face de extremidade superior do substrato do filtro, em seguida, preferivelmente, a pluralidade de orifícios está uma pluralidade de orifícios circulares, mais preferivelmente a pluralidade de orifícios circulares têm o mesmo diâmetro (por exemplo, os orifícios circulares têm o mesmo diâmetro). Pode ser necessário usar um cabeçote de dosagem de líquido possuindo orifícios com vários diâmetros diferentes (como pode ser usado com revestimentos laváveis alta viscosidade) para se obter uma profundidade de revestimento uniforme.

[0063] Em geral, a pluralidade de orifícios para depositar o líquido uniformemente sobre a face de extremidade superior do substrato do filtro podem ser os únicos orifícios no cabeçote de dosagem de líquidos ou de cabeçote de lavagem para a deposição do líquido sobre a face de extremidade superior do filtro.

[0064] Tipicamente, o cabeçote de dosagem de líquido é acoplado a um distribuidor de líquido. O distribuidor de líquido pode ser manipulada usando os princípios geralmente conhecidos. Por exemplo, existem máquinas disponíveis comercialmente capazes de doseamento de alta precisão em volume ou em peso de líquidos, por exemplo usadas para o enchimento na indústria alimentar ou pintura. Estas máquinas são capazes de lidar com líquidos de muitos viscosidades e reologias diferentes.

[0065] O distribuidor de líquido é capaz de dispensar uma quantidade predeterminada do líquido, preferivelmente a partir de um recipiente (por exemplo, um vaso para conter uma quantidade maior ou grande volume do líquido). O recipiente pode ser agitado e serão repostos ao longo do tempo. Dado que o aparelho provê valores medidos com exatidão e sem reciclagem do líquido toma lugar, a qualidade e composição do líquido permanece constante, e as perdas são reduzidos.

[0066] Uma característica adicional da invenção relaciona-se com a introdução de uma quantidade predeterminada do líquido para dentro de um meio de contenção em uma extremidade superior do substrato do filtro. O meio de contenção é geralmente localizável em uma extremidade superior do substrato do filtro (isto é, o substrato do filtro a ser revestido), preferivelmente a uma face de extremidade superior do substrato do filtro.

[0067] O meio de contenção é para conter e/ou localização do líquido em uma extremidade superior do substrato do filtro, preferivelmente, uma face de extremidade superior do substrato do filtro. O meio de contenção é para conter e/ou localizar o líquido sobre quer em toda a face de extremidade superior do substrato do filtro ou parte da face de extremidade superior do substrato do filtro.

[0068] Tipicamente, o meio de contenção é para conter e/ou localizar o líquido sobre substancialmente toda ou toda a face de extremidade superior do substrato do filtro. A expressão "substancialmente todo" no presente contexto refere-se a pelo menos 95% da área de superfície da face de extremidade superior do substrato do filtro, preferivelmente pelo menos 99% da superfície são da face de extremidade superior do substrato do filtro.

[0069] Quando o meio de contenção é para conter e/ou localizar o líquido sobre a parte de face de extremidade superior do substrato do filtro, em seguida, o meio de contenção pode compreender um modelo para a cobertura de uma área ou áreas da face de extremidade superior do substrato do filtro. O modelo é para impedir que o líquido se escoe para uma área ou áreas da face de extremidade superior do substrato do filtro e impedir assim que o líquido entre quaisquer canais tendo extremidades abertas na área ou áreas. O modelo é moldado para cobrir ou em branco fora de uma área ou áreas da face de extremidade superior do substrato do filtro. Isto permite a fabricação de substratos de filtro, onde, por exemplo, uma porção circunferencial dos canais não estão revestidas com os substratos líquidos ou filtro que tem porções revestidas com revestimentos laváveis de uma composição diferente e/ou concentração de diferentes componentes.

[0070] O modelo pode ser localizável sobre uma face de extremidade superior do substrato do filtro. O modelo é preferivelmente contactada com uma face de extremidade superior do substrato do filtro.

[0071] O meio de contenção compreende tipicamente um alojamento para receber uma extremidade superior do substrato do filtro. Nem todos os substratos de filtros têm uma secção circular convencional, e alguns podem ter uma forma oval ou "pista de corrida", oval inclinada ou outra secção transversal assimétrica. Seja qual for a secção transversal do substrato do filtro, é possível adoptar uma caixa com a forma adequada para receber o substrato de filtro, usando métodos e técnicas convencionais.

[0072] Tipicamente, o meio de contenção ou a carcaça da mesma, compreende uma parede ou uma pluralidade de paredes. A parede ou paredes é/são contatáveis com, ou arranjada de modo a contactar, uma extremidade superior do substrato do filtro, preferivelmente, uma face de extremidade superior do substrato do filtro, mais preferivelmente um bordo circunferencial de uma face de extremidade superior do substrato do filtro. A parede ou paredes provê uma barreira que impede que o líquido escoe da face de extremidade superior do substrato do filtro e dentro de uma superfície lateral exterior do substrato do filtro.

[0073] A parede ou paredes pode geralmente corresponder ao (por exemplo em conformidade com ou ser moldável com) a forma da secção transversal do substrato do filtro no plano axial (i.e., o plano transversal, tal como visto a partir de uma face de extremidade do substrato do filtro).

[0074] A parede pode ser fabricada a partir de materiais convencionais. Por exemplo, a parede pode compreender um material plástico (por exemplo polipropileno ou PTFE), um metal (por exemplo aço inoxidável ou aço inoxidável revestido com PTFE), ou uma cerâmica. Podem ser usadas combinações de diferentes materiais.

[0075] É preferido que o meio de contenção compreende um meio de vedação. Os meios de vedação se destina a prevenir que o líquido escoe da face de extremidade superior do substrato do filtro e dentro de uma superfície lateral exterior do substrato de filtro, tal como quando é aplicado um vácuo. A carcaça do meio de contenção ou a parede ou paredes podem compreender os meios de vedação.

[0076] O meio de vedação pode compreender, ou consistir de, uma base deformável, permeável ou, pelo menos, um colar inflável. É preferido que o meio de vedação compreende, pelo menos, um colar inflável.

[0077] O ou cada colar inflável é normalmente contatáveis (isto é, arranjada de modo a contactar) e/ou engatar (isto é, arranjada para engatar) com uma superfície exterior do substrato, preferivelmente, uma superfície exterior na extremidade superior do substrato.

[0078] O ou cada colar inflável pode ser arranjada para contactar e/ou interagir com a superfície exterior do substrato do filtro em um plano horizontal (isto é, o plano axial). O colar inflável ou colares infláveis pode ser arranjada para contactar e/ou engatar com a parte de ou para rodear completamente a superfície exterior do substrato do filtro no plano horizontal (por exemplo, uma superfície exterior de um lado do substrato). Por exemplo, quando o substrato do filtro tem uma secção transversal circular (por exemplo, no plano axial), em seguida, o colar inflável ou colares infláveis pode ser arranjada para contactar e/ou engatar com uma porção arqueada ou toda uma circunferência da superfície exterior de o substrato do filtro no plano horizontal. Prefere-se que o colar inflável ou colares infláveis é/são arranjados de modo a contactar e/ou interagir com todo um comprimento circunferencial de uma superfície exterior do substrato do filtro.

[0079] Tipicamente, o ou cada colar inflável é conformável, com uma superfície exterior do substrato. O ou cada colar inflável pode formar uma vedação estanque aos líquidos ou de ar em torno do substrato do filtro. O colar inflável permite que o aparelho para atender a variações no filtro de diâmetro ou circunferência substrato. Se todos os canais que têm uma extremidade aberta na extremidade superior do substrato do filtro estão a ser revestido, que pode não ser possível fazer um selo com uma face de extremidade superior do substrato do filtro. Deste modo uma vedação adequada pode ser provida contra um lado exterior em uma extremidade superior do filtro de substrato para permitir que o líquido a ser distribuído sobre toda a face de extremidade superior do substrato do filtro.

[0080] É preferido que o meio de vedação compreende apenas um colar inflável ou pelo menos dois colares infláveis (preferivelmente apenas dois colares infláveis), em que cada colar inflável é para entrar em contacto e/ou interagindo com uma superfície exterior do substrato, mais preferivelmente um exterior superfície na extremidade superior do substrato.

[0081] O ou cada colar inflável pode ser suportado pelo invólucro (por exemplo, suportada por uma parede interna da caixa) e, preferivelmente, estende-se para um espaço interior do alojamento.

[0082] O meio de contenção pode compreender uma base permeável de modo a formar um recipiente ou receptáculo para o líquido. A base permeável pode adjacentes à parede ou paredes do meio de contenção. A base permeável permite que o líquido a ser transferido para uma face de extremidade superior do substrato do filtro. A base ou permeável do mesmo pode ser parte móvel à maneira de uma guilhotina, íris ou obturador. A base permeável pode ser uma placa metálica perfurada, uma placa de metal poroso, uma esponja de metal sinterizado, um tecido, um tecido não-tecido ou uma espuma de células abertas sintética.

[0083] Em geral, a etapa (a) do método da invenção pode compreender as etapas de: (a1) a localização de um meio de contenção em uma extremidade superior de um substrato de filtro, e em seguida, (A2) introduzir uma quantidade predeterminada de um líquido para dentro do meio de contenção (ou seja, na extremidade superior do substrato do filtro). A etapa (a) do método compreende, preferivelmente as etapas de (ao) que prende um substrato de filtro vertical, um modo mais preferido, segurando um substrato do filtro verticalmente em uma extremidade inferior do substrato do filtro, (A1) a localização de um meio de contenção em uma extremidade superior de um substrato de filtro, e em seguida, (A2) a introdução de uma quantidade predeterminada de um líquido para dentro do meio de contenção (isto é, na extremidade superior do substrato do filtro).

[0084] O aparelho da invenção pode ainda compreender um meio para manter o substrato ou um suporte de substrato.

[0085] Uma vantagem da invenção é que substancialmente todo o líquido é retida no interior do substrato do filtro. Isto pode assegurar que não há um significativo excesso de líquido que exige a reciclagem e uma distribuição uniforme pode ser obtida no arranjo de revestimento desejado ou padrão. Uma vantagem particular da invenção é que o uso de componentes caros dos revestimentos laváveis (por exemplo, metais preciosos) pode ser muito bem controlada, e não é tão necessária para especificar o excesso de cargas desses componentes de modo a lidar com as variações do processo.

[0086] Tipicamente, a etapa (b) do método compreende revestir os canais que têm extremidades abertas na extremidade superior do substrato do filtro com o líquido a partir do meio de contenção e retenção de substancialmente todo o líquido no interior do substrato do filtro. É preferido que a etapa (b) compreende revestimento dos canais tendo extremidades abertas na extremidade superior do substrato do filtro com o líquido a partir do meio de contenção e retenção de substancialmente todo o líquido no interior do substrato de filtro, sem reciclagem do líquido. A expressão "substancialmente todo" no presente contexto refere-se a pelo menos 99% da quantidade predeterminada de líquido, preferivelmente, pelo menos, 99,5% do valor predeterminado, e mais preferivelmente todas (isto é, 100%) da quantidade predeterminada do líquido.

[0087] Em geral, o método da invenção pode compreender a etapa de (c) secagem do substrato do filtro, preferivelmente, secar o líquido sobre o substrato de filtro, mais preferivelmente sem a inversão do substrato do filtro.

[0088] A etapa (c) pode compreender (C1) secagem do substrato do filtro, preferivelmente, secar o líquido sobre o substrato de filtro, mais preferivelmente sem a inversão do substrato de filtro, e em seguida, (c2) calcinar o substrato de filtro, preferivelmente sem a inversão do substrato do filtro.

[0089] A etapa (c) ou as etapas (c1) e (c2) segue a etapa (b). O substrato do filtro pode ser seco a 100 a 200°C (por exemplo, durante 5 a 60 minutos, particularmente durante 10 a 30 minutos). A etapa de secagem pode ser realizada para fixar o líquido sobre o substrato.

[0090] O método do primeiro aspecto do presente invento envolve (b) aplicação de um vácuo a uma extremidade inferior do substrato do filtro. O aparelho do primeiro aspecto da invenção compreende um meio para aplicação de um vácuo a uma extremidade inferior do substrato do filtro. No método do primeiro aspecto, a etapa (b) pode compreender (b) aplicação de um vácuo a uma extremidade inferior do substrato de filtro, usando os meios para aplicar um vácuo.

[0091] Em geral, a etapa (b) do primeiro aspecto compreende a etapa de (b) aplicação de um vácuo para abrir extremidades dos canais em uma extremidade inferior do substrato do filtro. Assim, a etapa (b) compreende a etapa de (b) aplicação de um vácuo para abrir extremidades dos canais em uma extremidade inferior do substrato do filtro para revestir os canais que têm extremidades abertas na extremidade superior do substrato do filtro com o líquido a partir da contenção significa.

[0092] A etapa (b) pode compreender a etapa de (b) aplicar continuamente um vácuo a uma extremidade inferior do substrato do filtro, preferivelmente até que o meio de contenção é substancialmente vazio. A expressão "substancialmente vazia", neste contexto, refere-se a um meio de contenção contendo menos do que 1% da quantidade predeterminada de líquido, preferivelmente menos de 0,5% da quantidade predeterminada da quantidade predeterminada do líquido.

[0093] O vácuo é de desenho substancialmente todo o líquido para o substrato do filtro. A expressão "substancialmente todo" no presente contexto refere-se a pelo menos 99% da quantidade predeterminada de líquido, preferivelmente, pelo menos, 99,5% do valor predeterminado, e mais preferivelmente todas (isto é, 100%) da quantidade predeterminada do líquido. Além de desenho substancialmente todo o líquido para dentro do substrato de filtro, a vácuo, normalmente, assegura que o líquido.

[0094] Geralmente, o vácuo é de -0,5 a -50 kPa (abaixo da pressão atmosférica), particularmente de -1 a -30 kPa, e de um modo preferido de -5 a -20 kPa (por exemplo, o vácuo aplicado ao substrato do filtro).

[0095] O vácuo pode ser continuamente aplicado por 0,25 a 15 segundos, tal como de 0,5 a 10 segundos, preferivelmente 1 a 7,5 segundos (por exemplo, 2 a 5 segundos).

[0096] Em geral, as forças de alto vácuo e/ou durações mais longas de vácuo resultar em uma maior proporção de revestimento na parede.

[0097] O método do primeiro aspecto pode compreender a etapa de (b1) a formação de um engate estanque entre a extremidade inferior do substrato do filtro e um meio para aplicação de um vácuo, e em seguida, (B2) aplicação de um vácuo à extremidade inferior do substrato do filtro usando os meios para aplicar um vácuo.

[0098] O meio para aplicação de um vácuo tipicamente compreende um funil, tal como um cone de escoamento. O funil de escoamento ou de cone geralmente tem uma extremidade para receber uma extremidade inferior do substrato do filtro.

[0099] O meio para aplicação de um vácuo pode compreender ainda um vedante para formar um contacto de vedação com a extremidade inferior do substrato. O vedante pode ser localizado em uma extremidade (extremidade mais larga, por exemplo) do funil de fluxo ou de cone.

[00100] Tipicamente, o meio para aplicação de um vácuo compreende um gerador de vácuo, tal como uma bomba de vácuo. O gerador de vácuo pode ser ligado ao funil ou fluxo cone por um conduto.

[00101] No método do primeiro aspecto, a etapa (a) pode compreender a etapa de (A3) de retenção do líquido no meio de contenção, particularmente mantendo a quantidade predeterminada do líquido no meio de contenção, por um período de repouso. O período de repouso é o período de tempo que começa quando foi introduzida a quantidade predeterminada do líquido (isto é, completamente introduzido) para o meio de contenção e termina quando é aplicado um vácuo a uma extremidade inferior do substrato do filtro.

[00102] O período de repouso pode ser de pelo menos 0,25 segundos, preferivelmente pelo menos 0,5 segundos, tal como pelo menos 1 segundo. Em geral, o período de repouso não é maior do que 5 segundos, como não há uma maior do que 3,5 segundos e, preferivelmente, não superior a 2 segundos. Períodos mais longos de tempo de nivelamento líquidos aumentar o tempo total levado para o revestimento de um substrato de filtro (isto é, o tempo de ciclo), o que é indesejável para a fabricação em escala industrial de tais produtos.

[00103] Geralmente, a etapa (a3) precede a etapa (b) ou etapa (b2) do método. Quando o método compreende as etapas (Ao), (a1) ou (A2), então a etapa (a3) se segue a etapa (a2). Quando o método compreende a etapa (b1), então a etapa (a3) pode ocorrer antes, depois ou simultaneamente com a etapa (b1). É preferido que a etapa (a3) se segue a etapa (b1).

[00104] O método do segundo aspecto do invento envolve (b) a drenagem do líquido a partir do meio de contenção para o substrato do filtro. Em geral, a etapa (b) compreende a etapa de (b) a drenagem do líquido por gravidade (isto é, apenas por gravidade) a partir do meio de contenção, por gravidade para o substrato do filtro.

[00105] É preferido que a etapa (b) compreende a etapa de (b) a drenagem do líquido a partir do meio de contenção para o substrato do filtro sem aplicação de vácuo (por exemplo, a uma extremidade inferior do substrato de filtro, tais como as extremidades abertas dos canais de uma extremidade inferior do substrato do filtro). Mais preferivelmente, a etapa (b) compreende a etapa de (b) a drenagem do líquido a partir do meio de contenção para o substrato do filtro sem aplicação de um vácuo e sem a aplicação de pressão para a extremidade superior do substrato do filtro. Pressão poderia, por exemplo, ser aplicada por sopragem de um gás (por exemplo ar) para o líquido no meio de contenção ou por aplicação mecânica de pressão para o líquido no meio de contenção.

[00106] De um modo vantajoso, o primeiro aspecto da invenção pode ser usado para preparar um substrato de filtro revestida tendo um revestimento na parede, aa etapa que o segundo aspecto da invenção pode ser usado para preparar um substrato de filtro revestida tendo um revestimento na parede. É para ser entendido que a referência a um revestimento na parede significa que a maior parte do revestimento está presente na parede em vez de sobre uma superfície da parede. De igual modo, é para ser entendido que a referência a um revestimento de parede significa que a maior parte do revestimento é sobre uma superfície da parede (por exemplo, como uma membrana), em vez de no interior da própria parede, tais como dentro dos poros da parede.

[00107] No segundo aspecto da invenção, a profundidade de revestimento do líquido é determinada pela quantidade predeterminada de que o líquido que é usado. O líquido deve ser deixado a escorrer para o substrato do filtro durante um tempo suficiente para permitir a difusão completa a ocorrer, de modo a que a profundidade de revestimento desejada é obtida.

[00108] No primeiro ou segundo aspectos da invenção, o substrato do filtro pode ter uma porosidade de 40 a 75%, tal como 45 a 70% (por exemplo 45 a 65%) ou 50 a 60%. O tamanho médio de poro pode ser determinado usando porosimetria de mercúrio de acordo com métodos convencionais. Substratos altamente porosos podem ser propensos à ruptura durante os processos de revestimento. Em comparação com os métodos da técnica anterior, os métodos da invenção minimizar quebras de substrato porque há manipulação mínima do substrato durante o método.

[00109] No primeiro ou segundo aspectos do invento, particularmente o primeiro aspecto da invenção, o substrato do filtro tem, ou as paredes do substrato de filtro têm, uma dimensão de poro médio de 10 a 25 μm, tal como 12 a 20 μm.

[00110] O substrato do filtro pode ter uma distribuição de tamanho de poro de 0,35 a 0,60, tal como a 0,40-0,55 [por exemplo, em que a distribuição do tamanho do poro é representada por [(d50 - d10) / d50]. Quando um substrato de filtro tem uma distribuição de tamanho de poro estreita, é difícil de obter, tanto (i) uma distribuição uniforme do revestimento lavável ao longo dos comprimentos dos canais do substrato e (ii) um perfil de revestimento uniforme através de uma secção transversal do substrato. Isto é, pensado para ser devido às forças capilares fortes que extraem o revestimento lavável em as paredes do canal antes do revestimento lavável pode passar ao longo do comprimento do canal. Uma vantagem da invenção é que os substratos revestidos com ambas (i) e (ii) pode ser fabricado, quando um substrato tendo uma distribuição de tamanho de poro estreito é usada.

[00111] Pode ser preferível (no primeiro ou segundo aspectos da invenção) que o substrato do filtro tem um diâmetro (por exemplo, quando se tem uma secção transversal circular) maior do que ou igual a 20,32 cm (8 polegadas). Se o substrato do filtro tem uma secção transversal elíptica, em seguida, preferivelmente, o substrato do filtro tem uma área de secção transversal elíptica maior do que ou igual a 324,32 cm2 (50,27 polegadas quadradas).

[00112] O líquido para uso no primeiro ou segundo aspectos da invenção é preferivelmente um revestimento lavável catalítica. O revestimento lavável catalítico é preferivelmente uma composição de hidrocarbonetos armadilha, um catalisador de três vias (TWC) composição, uma composição de absorção de NOx, uma composição de catalisador de oxidação, uma composição de catalisador de redução catalítica seletiva (SCR), uma composição de catalisador NOx magra ou um catalisador de amoníaco deslizamento (ASC) composição. Tais composições de revestimento lavável catalíticos são bem conhecidos na arte.

[00113] No primeiro ou segundo aspectos do invento, o líquido pode compreender partículas (por exemplo, partículas de um material de suporte), em que pelo menos 90% das partículas têm um tamanho de partícula (isto é, um tamanho de partícula primária) maior do que 0,4 μm. De um modo preferido, pelo menos 90% das partículas têm um tamanho de partícula maior do que 0,5 μm, mais preferivelmente maior do que 1 μm, e ainda mais preferencialmente maior do que 2 μm.

[00114] No primeiro ou segundo aspectos do invento, o líquido pode compreender partículas (por exemplo, partículas de um material de suporte), em que pelo menos 90% das partículas têm um tamanho de partícula (isto é, um tamanho de partícula primário) inferior a 25 μm. De um modo preferido, pelo menos 90% das partículas têm um tamanho de partícula inferior a 20 μm, mais preferencialmente menos do que 15 μm, e ainda mais preferivelmente menos do que 10 μm.

[00115] No primeiro aspecto da invenção, o líquido é preferivelmente um catalisador de três vias (TWC) composição.

[00116] No segundo aspecto da invenção, o líquido é preferivelmente uma composição de catalisador de oxidação ou de uma composição de catalisador SCR, mais preferivelmente, o líquido é uma composição de catalisador SCR.

[00117] Em geral, o líquido pode compreender um espessante. O agente espessante pode ser incluído para prover o líquido com uma viscosidade de, quer deixar escorrer o líquido gradualmente para o substrato do filtro ou de modo que ela se sentar no topo do substrato do filtro até que o vácuo é aplicado para retirá-la no substrato.

[00118] A invenção pode ser usada para revestir uma face de extremidade superior do substrato do filtro. Quando o revestimento de uma face de extremidade superior do substrato do filtro, a etapa (b) compreende geralmente revestimento dos canais tendo extremidades abertas na extremidade superior do substrato do filtro com o líquido a partir do meio de contenção para uma profundidade de 10% ou menos, preferivelmente 5% ou menos (por exemplo, 2,5% ou menos) do comprimento axial do substrato do filtro.

[00119] O substrato do filtro usado na presente invenção (por exemplo, o primeiro ou segundo aspectos do invento) pode ter sido pré-revestido com um primeiro líquido, tal como a partir de uma extremidade superior ou extremidade inferior, preferivelmente, a extremidade inferior, do substrato do filtro. A extremidade inferior, neste contexto, refere-se à extremidade oposta do substrato (isto é, a extremidade superior), que está a ser revestida de acordo com a invenção.

[00120] Assim, o método pode dizer respeito a um método para revestimento de um substrato de filtro pré-revestido compreendendo uma pluralidade de canais, em que o substrato do filtro pré-revestido foi revestido com um primeiro líquido a partir de uma extremidade superior, ou uma extremidade inferior (preferivelmente a extremidade inferior) de um substrato de filtro, cujo método compreende as etapas de: (A) introdução de uma quantidade predeterminada de um segundo líquido para um meio de contenção significa, no fim / superior do substrato do filtro de pré-revestidos; e (B) revestimento dos canais tendo extremidades abertas na extremidade superior do substrato do filtro pré-revestido com o segundo líquido do meio de contenção.

[00121] O substrato do filtro pré-revestido pode ter uma pluralidade de canais, cada um com um revestimento de parede e/ou um revestimento na parede.

[00122] Em princípio, qualquer método poderia ser usado para preparar um substrato de filtro pré-revestido. É preferível que um método da invenção, ou o aparelho da invenção é usado para preparar o substrato do filtro pré- revestido.

[00123] Quando o substrato do filtro foi revestido de acordo com a invenção, então podem ser revestidos a partir da extremidade oposta, tal como por revestimento através de um método da invenção. A invenção refere-se assim a métodos de revestimento de um substrato de filtro a partir de cada extremidade (isto é, a primeira extremidade e a segunda extremidade).

[00124] Assim, após a etapa (c) do método (tanto para o primeiro e segundo aspectos do método), uma segunda camada de revestimento pode ser aplicada para a extremidade oposta do substrato. O método usado para aplicar o segundo revestimento pode ser o mesmo ou diferente do usado para aplicar o primeiro revestimento.

[00125] O primeiro aspecto da invenção provê ainda um método para revestimento de um substrato de filtro compreendendo uma pluralidade de canais, cujo método compreende as etapas de: (A) introdução de uma quantidade predeterminada de um primeiro líquido para um meio de contenção em uma extremidade superior do substrato do filtro; (B) aplicação de um vácuo a uma extremidade inferior do substrato do filtro; (C) secagem do substrato do filtro; (D) a inversão do substrato do filtro (por exemplo, contendo o primeiro líquido); (E) a introdução de uma quantidade predeterminada de um segundo líquido para um meio de contenção significa em uma extremidade invertida, inferior do substrato do filtro; (F) aplicação de um vácuo à extremidade invertida, superior do substrato do filtro.

[00126] A referência à invertida extremidade, inferior do substrato refere-se à extremidade superior do substrato depois de ter sido invertida. Do mesmo modo, a referência à invertida final, superior do substrato refere-se à extremidade inferior do substrato depois de ter sido invertida.

[00127] A etapa (e) corresponde à etapa (a) do primeiro aspecto da invenção, ou tal como geralmente se definiu acima. Etapa (f) corresponde à etapa (b) do primeiro aspecto da invenção, ou tal como geralmente se definiu acima.

[00128] O primeiro aspecto da invenção provê também um método para revestimento de um substrato de filtro compreendendo uma pluralidade de canais, cujo método compreende as etapas de: (A) introdução de uma quantidade predeterminada de um primeiro líquido para um meio de contenção em uma extremidade superior do substrato do filtro; (B) aplicação de um vácuo a uma extremidade inferior do substrato do filtro; (C) secagem do substrato do filtro; (D) a inversão do substrato do filtro (por exemplo, contendo o primeiro líquido); (E) a introdução de uma quantidade predeterminada de um segundo líquido para um meio de contenção em uma invertida extremidade, inferior do substrato do filtro; (F) a drenagem do líquido a partir do segundo meio de contenção para o substrato do filtro.

[00129] A etapa (e) corresponde à etapa (a) do segundo aspecto da invenção, ou tal como geralmente se definiu acima. Etapa (f) corresponde à etapa (b) do segundo aspecto da invenção, ou tal como geralmente se definiu acima.

[00130] O segundo aspecto da invenção refere-se também a um método para revestimento de um substrato de filtro compreendendo uma pluralidade de canais, cujo método compreende as etapas de: (A) introdução de uma quantidade predeterminada de um primeiro líquido para um meio de contenção em uma extremidade superior do substrato do filtro; e (B) a drenagem do líquido a partir do primeiro meio de contenção para o substrato do filtro; (C) secagem do substrato do filtro; (D) a inversão do substrato do filtro (por exemplo, contendo o primeiro líquido); (E) a introdução de uma quantidade predeterminada de um segundo líquido para um meio de contenção significa em uma extremidade invertida, inferior do substrato do filtro; e (F) drenar o segundo líquido a partir do meio de contenção para o substrato do filtro.

[00131] A etapa (e) corresponde à etapa (a) do segundo aspecto da invenção, ou tal como geralmente se definiu acima. Etapa (f) corresponde à etapa (b) do segundo aspecto da invenção, como geralmente definido acima.

[00132] O segundo aspecto da invenção provê ainda um método para revestimento de um substrato de filtro compreendendo uma pluralidade de canais, cujo método compreende as etapas de:

[00133] (A) introdução de uma quantidade predeterminada de um primeiro líquido para um meio de contenção em uma extremidade superior do substrato do filtro; e (G) a drenagem do líquido a partir do primeiro meio de contenção para o substrato do filtro; (H) secagem do substrato do filtro; (I) a inversão do substrato do filtro (por exemplo, contendo o primeiro líquido); (J) a introdução de uma quantidade predeterminada de um segundo líquido para um meio de contenção significa em uma extremidade invertida, inferior do substrato do filtro; (K) aplicação de um vácuo à extremidade invertida, superior do substrato do filtro.

[00134] A etapa (e) corresponde à etapa (a) do primeiro aspecto da invenção, ou tal como geralmente se definiu acima. Etapa (f) corresponde à etapa (b) do primeiro aspecto da invenção, ou tal como geralmente se definiu acima.

[00135] Em geral, a etapa de inverter o substrato do filtro é uma etapa de rotação do substrato de 180°C. Após a inversão do substrato, as extremidades abertas dos canais que estavam inicialmente a uma extremidade inferior do substrato estarão em uma extremidade superior do substrato. O segundo líquido irá ser introduzido dentro das extremidades abertas dos canais que estavam em uma extremidade inferior do substrato antes da inversão.

[00136] O primeiro líquido e o segundo líquido pode ser o mesmo (isto é, têm a mesma composição) ou podem ser diferentes (isto é, tem uma composição diferente).

[00137] Nos métodos da invenção acima, a etapa (c) pode compreender a secagem do substrato do filtro para formar um substrato de filtro pré- revestido. É preferido que a etapa (c) compreende a secagem do substrato do filtro para secar o líquido sobre o substrato de filtro e formar um substrato do filtro pré-revestido.

[00138] A etapa (c) pode compreender (C1) secagem do substrato do filtro, preferivelmente, secar o líquido sobre o substrato de filtro, e em seguida, (c2) calcinar o substrato de filtro para formar um substrato de filtro pré-revestido.

[00139] O aparelho do invento pode ou não pode compreender meios para a inversão do substrato (por exemplo, meios para a inversão do substrato do filtro que contém o primeiro líquido). DEFINIÇÕES

[00140] O termo "quantidade predeterminada", tal como aqui usado refere-se a uma quantidade total de líquido para a introdução no substrato que é suficiente para se obter um produto específico característico, tal como uma especificação de revestimento desejada. A quantidade é "predeterminada" no sentido de que ele é "pré-medido". Experiências de rotina podem ser realizados fora de linha para observar a quantidade total de líquido que é necessário para atingir as características desejadas do produto. Tais valores predeterminados podem ser facilmente determinadas e podem ser conhecidos a partir usando outros métodos e aparelhos para o revestimento de substratos na técnica (por exemplo, ver WO 99/47260 e WO 1/080525 201).

[00141] O termo "dose única", tal como aqui usado refere-se a uma quantidade do líquido para o revestimento de um único substrato, tipicamente para satisfazer uma especificação de produto desejado.

[00142] Qualquer referência a um "vácuo" tal como é aqui usado refere-se a uma pressão que é inferior pressão atmosférica. O termo "vácuo" não é para ser interpretado no seu sentido literal de um espaço que é completamente desprovido de matéria. A força do vácuo que é aplicado ao substrato dependerá da composição do líquido e do tipo de substrato que está a ser usado. O vácuo deve ser forte o suficiente para limpar as células do substrato assim que não existem obstruções. Tais forças de vácuo ou pressões reduzidas são bem conhecidos na arte.

[00143] Qualquer referência a "substrato" tal como é aqui usado, se um "substrato de filtro" ou um "substrato de passagem de fluxo" abrange um monólito de substrato (substrato monólito, por exemplo, de filtro ou de passagem de fluxo monólito substrato).

[00144] Qualquer referência a "substancial na parede", tal como aqui usado com referência a revestimento refere-se a um substrato de filtro, onde um líquido que compreende um componente de catalisador foi revestido sobre uma superfície da parede (ou seja, do substrato do filtro), de tal modo que> 50% do componente de catalisador é disposto sobre uma superfície de parede, particularmente> 60% do componente de catalisador, preferivelmente > 70% do componente de catalisador (por exemplo, > 80% do componente de catalisador), e mais preferivelmente > 90% do componente de catalisador. Quando o líquido compreender uma pluralidade de componentes de catalisador, em seguida, tipicamente > 50% de todos os componentes catalíticos são dispostos sobre uma superfície de parede, particularmente> 60% de todo o componente de catalisador, preferivelmente > 70% de todos os componentes do catalisador (por exemplo, > 80% de todos os componentes de catalisador), e mais preferivelmente > 90% de todos os componentes do catalisador.

[00145] Qualquer referência a "substancial na parede", tal como aqui usado com referência a revestimento refere-se a um substrato de filtro, onde um líquido que compreende um componente catalítico reside no interior da parede (por exemplo, o material poroso / estrutura da parede do substrato do filtro), de tal modo que > 50% do componente de catalisador reside no interior da parede, particularmente> 60% do componente de catalisador, preferivelmente > 70% do componente de catalisador (por exemplo, > 80% do componente de catalisador), e mais preferivelmente > 90% do componente de catalisador. Quando o líquido compreender uma pluralidade de componentes de catalisador, em seguida, tipicamente > 50% de todos os componentes do catalisador reside no interior da parede, particularmente> 60% de todos os componentes do catalisador, preferivelmente > 70% de todos os componentes do catalisador (por exemplo, > 80% de todos os componentes de catalisador), e mais preferivelmente > 90% de todos os componentes do catalisador.

[00146] A quantidade de revestimento na parede e na parede pode ser determinada usando microscopia electrónica de varrimento (MEV). EXEMPLOS

[00147] A invenção será agora ilustrada pelos seguintes exemplos não limitativos. Exemplo 1

[00148] Fabricação de um filtro de gasolina particulado (GPF)

[00149] Um revestimento lavável para um filtro de gasolina partículas estava preparado. A viscosidade do revestimento lavável foi modificada pela adição de um modificador de reologia para trazer a viscosidade do revestimento lavável até 38 cP (medida a 20°C em um viscosímetro Brookfield RV DVII + Extra Pro usando um fuso SC4-27 a 50 rpm de velocidade do fuso). O revestimento lavável foi formulado para prover uma carga de 0,8 g de revestimento lavável em "3 e uma carga de 25 g PGM pé" 3. Uma distribuição do tamanho das partículas do material de suporte que foi dispersa no líquido é mostrada na Tabela 1 abaixo. TABELA 1

[00150] Medições de tamanho de partícula foram obtidas por Difração Laser Análise de Tamanho de Partículas usando um Malvern Mastersizer 2000, que é uma técnica com base em volume (isto é, D (v, 0,1), D (v, 0,5), D (v, 0,9) e D (v, 0.98) pode também ser referido como DV10, DV50, Dv90 e Dv98 respectivamente (ou D10, D50, D90 e D98, respectivamente) e aplica- se um modelo de teoria de Mie matemático para determinar uma distribuição de tamanho de partícula. Amostras de revestimento lavável diluídas foram preparados por sonicação em água destilada, sem surfactante durante 30 segundos a 35 watts.

[00151] O revestimento lavável foi usado para revestir um substrato de filtro (4,66 x 4,5 "C650 NGK ™ substrato) até uma profundidade de revestimento de 50% usando o aparelho mostrado na Figura 1. Um volume de dose de 50% do revestimento lavável foi distribuído por um meio de contenção localizada ao longo de uma face de extremidade superior do substrato do filtro. Um vácuo de -10 kPa aplicada à extremidade inferior do substrato do filtro de 120 segundos após o volume de dose de 50% foi introduzido no meio de contenção.

[00152] Depois de se secar e calcinar o substrato de filtro revestido, foi determinado por análise de SEM que o revestimento substancial na parede do substrato ocorreu. O comprimento de revestimento média (média) do revestimento lavável verificou-se ser 57% do comprimento axial do substrato do filtro. A distribuição dos comprimentos de revestimento sobre a média era inferior a ± 10%. Exemplo 2 Fabricação de um filtro de gasolina particulado (GPF)

[00153] Um revestimento lavável para um filtro de partículas a gasolina foi preparado com uma viscosidade de 33 cP (medida a 20°C em um viscosímetro de Brookfield LV com um fuso SC4-21 a 50 rpm). O revestimento lavável foi formulado para prover uma carga de 0,4 g de revestimento lavável em "3.

[00154] O revestimento lavável foi usado para revestir um substrato de filtro (4,66 x 4,5 "C810 NGK substrato) até uma profundidade de revestimento 55% alvo, usando o aparelho mostrado na Figura 1. Um volume de dose de 55% do revestimento lavável foi distribuído por um meio de contenção localizada ao longo de uma face de extremidade superior do substrato do filtro. Um vácuo de -5 kPa, foi aplicada na extremidade inferior do substrato do filtro após o volume de dose de 55% foi introduzido no meio de contenção.

[00155] O comprimento de revestimento média (média) do revestimento lavável verificou-se ser 58% do comprimento axial do substrato do filtro. A distribuição dos comprimentos de revestimento sobre a média era inferior a ± 10%. Exemplo 3 Fabricação de um filtro de fuligem catalisado (CSF)

[00156] Um revestimento lavável para um filtro de fuligem catalisado estava preparado. A viscosidade do revestimento lavável foi de 49 cP (medida a 20°C em um viscosímetro Brookfield RV DVII + Extra Pro usando um fuso SC4-27 a 50 rpm de velocidade do fuso). O revestimento lavável foi formulado para prover uma carga de 0,35 g de revestimento lavável em "3 e uma carga de 2 g PGM pé" 3.

[00157] O revestimento lavável foi usado para revestir um substrato de filtro até uma profundidade de revestimento de 50% usando o aparelho mostrado na Figura 1, sem a aplicação de um vácuo. Um volume de dose de 50% do revestimento lavável foi dispensado para um meio de contenção localizado sobre uma face de extremidade superior do substrato do filtro e foi deixada a escorrer ou mergulhar os canais do substrato do filtro.

[00158] Após a secagem e a calcinação do substrato do filtro revestido, foi determinado por análise em MEV em que o revestimento da parede do substrato ocorreu. Exemplos 4 e 5 Fabricação de um filtro de fuligem catalisado (CSF)

[00159] Dois revestimentos laváveis para um filtro de fuligem catalisada foram preparados como se mostra no Quadro 2 abaixo. Tabela 2

* Medida a 20ºC em um viscosímetro de Brookfield LV com um fuso SC4-21 a 50 rpm

[00160] Os revestimentos laváveis dos Exemplos 4 e 5 foram usadas para o revestimento de um substrato de filtro (143,8 milímetros x 129,5 milímetros substrato SD091 Ibiden ™) usando o aparelho mostrado na Figura 1.

[00161] Para o Exemplo 4, a profundidade alvo de revestimento era de 66%. Um volume de dose de 66% do revestimento lavável foi dispensado para um meio de contenção localizado sobre uma face de extremidade superior do substrato do filtro. Um vácuo de -5 kPa, foi aplicada na extremidade inferior do substrato do filtro após o volume de dose de 66% foi introduzido no meio de contenção.

[00162] O comprimento de revestimento média (média) do revestimento lavável verificou-se ser 65% do comprimento axial do substrato do filtro. A distribuição dos comprimentos de revestimento sobre a média era inferior a ± 10%.

[00163] Para o Exemplo 5, a profundidade alvo de revestimento era de 46%. Um volume de dose de 46% do revestimento lavável foi dispensado para um meio de contenção localizado sobre uma face de extremidade superior do substrato do filtro. Um vácuo de -5 kPa, foi aplicada na extremidade inferior do substrato do filtro após o volume de dose de 46% foi introduzido no meio de contenção.

[00164] O comprimento de revestimento média (média) do revestimento lavável verificou-se ser 48% do comprimento axial do substrato do filtro. A distribuição dos comprimentos de revestimento sobre a média era inferior a ± 10%. Exemplo 6 Fabricação de um filtro de fuligem catalisada (CSF) usando um sol

[00165] Um revestimento lavável usando material do tipo sol para um filtro de fuligem catalisado foi preparado. A viscosidade do revestimento lavável foi modificada pela adição de um modificador de reologia para trazer a viscosidade do revestimento lavável até 2200 cP (medida a 20°C em um viscosímetro de Brookfield RVDV-E usando um fuso # 4 a 10 rpm, a velocidade do fuso). O revestimento lavável foi preparado por um sol que foi formulada para prover uma carga revestimento lavável de 0,18 ou 0,36 g em "3 e uma carga de 0,7 g PGM pé" 3. Uma distribuição do tamanho das partículas do material de suporte que foi dispersada no líquido é mostrada na Tabela 3 abaixo.

[00166] O revestimento lavável foi usado para revestir um substrato de filtro (5,66 x 6 "558HG NGK substrato) até uma profundidade de revestimento de 50% usando o aparelho mostrado na Figura 1. Um volume de dose de 50% do revestimento lavável foi distribuído por um meio de contenção localizada sobre uma gáspea face de extremidade do substrato do filtro.

[00167] Depois de se secar e calcinar o substrato de filtro revestido, foi determinado por análise de SEM que o revestimento substancial na parede do substrato ocorreu. O comprimento de revestimento média (média) do revestimento lavável verificou-se ser 55% do comprimento axial do substrato do filtro. Exemplo 7 Fabricação de um filtro de fuligem catalisada (CSF) usando um sol

[00168] Um revestimento lavável usando material do tipo sol foi preparado com uma viscosidade de 810 cP (medida a 20°C em um viscosímetro de Brookfield RVDV-E usando um fuso # 3 a 10 rpm de velocidade do fuso). O revestimento lavável foi formulado para prover uma carga revestimento lavável de 0,193 g em "3.

[00169] O revestimento lavável foi usado para revestir um substrato de filtro (143,8 milímetros x 129,5 milímetros SD091 Ibiden ™ substrato) até uma profundidade de revestimento 55% alvo, usando o aparelho mostrado na Figura 1. Um volume de dose de 55% do revestimento lavável foi dispensado para um meio de contenção localizado sobre uma face de extremidade superior do substrato do filtro. Um vácuo de -20 kPa aplicada à extremidade inferior do substrato do filtro após o volume de dose de 55% foi introduzido no meio de contenção.

[00170] O comprimento de revestimento média (média) do revestimento lavável verificou-se ser 54% do comprimento axial do substrato do filtro. A distribuição dos comprimentos de revestimento sobre a média era inferior a ± 10%. Exemplos 8 a 10 Fabricação de um filtro de redução catalítica seletiva (SCRF ™) catalisador

[00171] Uma série de vanádio contendo revestimentos laváveis SCR foram preparados como se mostra na Tabela 4 abaixo.

* Medida a 20ºC em um viscosímetro de Brookfield LV com um fuso SC4-21 a 50 rpm; † medida a 20ºC em um viscosímetro de Brookfield LV com um fuso SC4-27 a 50 rpm

[00172] Os revestimentos laváveis dos Exemplos 8 a 10 foram usados para revestir um substrato de filtro, conforme listado na Tabela 5, abaixo, usando o aparelho mostrado na Figura 1. Em cada caso, a profundidade alvo de revestimento era de 75%. A Tabela 5 mostra o vácuo que foi aplicado e a profundidade de revestimento que foi obtido para cada parte. Tabela 5

t a distribuição dos comprimentos de revestimento sobre a média era inferior a ± 10%

[00173] Para evitar dúvidas, todo o conteúdo de quaisquer e todos os documentos aqui citados são incorporados por referência no presente pedido.

Claims

1. Método para revestimento de um substrato de filtro compreendendo uma pluralidade de canais, em que cada canal tem uma extremidade aberta e uma extremidade fechada, o método caracterizado pelo fato de que compreende as etapas de: (A) depositar uma quantidade predeterminada de um líquido para dentro de um meio de contenção em uma extremidade superior do substrato do filtro usando um cabeçote de lavagem, em que o cabeçote de lavagem compreende uma pluralidade de orifícios arranjados de para dispensar o líquido sobre uma face de extremidade superior do substrato do filtro, e em que o líquido tem uma viscosidade de < 600 cP, tal como medida a 20°C em um viscosímetro Brookfield RV DVII + Extra Pro usando um fuso SC4-27 a 50 rpm de velocidade do fuso; e (B) revestir os canais tendo extremidades abertas na extremidade superior do substrato do filtro com quantidade predeterminada do líquido a partir do meio de contenção, através da aplicação de um vácuo a uma extremidade inferior do substrato do filtro para retirar o líquido ao longo dos canais com extremidades abertas na extremidade superior do substrato do filtro.

2. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o líquido tem uma viscosidade < 500 cP (a uma taxa de cisalhamento de 20 s-1), tal como medida a 20°C em um viscosímetro Brookfield RV DVII + Extra Pro usando um fuso SC4-27.

3. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que o líquido tem uma viscosidade de 10 a 100 cP, como medido a 20°C em um viscosímetro Brookfield RV DVII + Extra Pro usando um fuso SC4-27 a 50 rpm de velocidade do fuso.

4. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que a quantidade predeterminada do líquido é um volume predeterminado do líquido.

5. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que a quantidade predeterminada do líquido é uma dose única do líquido.

6. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que o meio de contenção compreende um meio de vedação para impedir que o líquido escoe da face de extremidade superior do substrato do filtro e para uma superfície lateral exterior do substrato do filtro, em que o meio de vedação compreende, pelo menos, um colar inflável.

7. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de que o meio de contenção compreende um modelo para a cobertura de uma área ou áreas de uma face de extremidade superior do substrato do filtro.

8. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado pelo fato de que o líquido é uma solução ou uma suspensão, preferencialmente uma suspensão coloidal.

9. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizado pelo fato de que o líquido compreende um componente catalisador, que é um metal do grupo da platina (PGM), um material de suporte ou um zeólito.

10. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizado pelo fato de que o substrato de filtro tem uma porosidade de 40 a 75%.

11. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 10, caracterizado pelo fato de que o substrato do filtro tem paredes, que têm uma dimensão de poro médio de de 10 a 25 μm.

12. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 11, caracterizado pelo fato de que o substrato de filtro tem uma distribuição de tamanho de poro de 0,35 a 0,60, onde a distribuição de tamanho de poro é representada por (d50 - d10) / d50].

13. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 12, caracterizado pelo fato de que o substrato de filtro tem um diâmetro maior ou igual a 20,32 cm (8 polegadas).

14. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 13, caracterizado pelo fato de que o líquido compreende partículas, em que pelo menos 90% das partículas têm um tamanho de partícula maior do que 0,4 μm.

15. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 14, caracterizado pelo fato de que o líquido compreende partículas, em que pelo menos 90% das partículas têm um tamanho de partícula inferior a 25 μm.