DE69606246T2

DE69606246T2 - Verformbare Kunststoffmischungen und Verfahren zur Anwendung

Info

Publication number: DE69606246T2
Application number: DE69606246T
Authority: DE
Inventors: Shy-Hsien Wu
Original assignee: Corning Inc
Current assignee: Corning Inc
Priority date: 1995-09-22
Filing date: 1996-09-13
Publication date: 2000-09-07
Anticipated expiration: 2016-09-14
Also published as: JPH09118569A; EP0764616A1; AU6567896A; DE69606246D1; EP0764616B1; KR970015525A

Description

Diese Erfindung betrifft bessere plastisch formbare Pulvergemische auf Wasserbasis, z. B. keramische Pulver, die Celluloseether als Binder zusammen mit bestimmten wasserunlöslichen hydrophoben Polymeren und Plastifizierungsmitteln und gegebenenfalls Wachs enthalten. Diese Gemische haben gute Formbarkeitseigenschaften. Sie können zu Körpern, auch zu sehr komplexen Körpern, geformt werden, indem sie z. B. zu Waben hoher Zelldichte oder zu Fasern gezogen werden, die bessere Zähigkeits-, Kohäsions- und Wasserabweisungseigenschaften besitzen.

Hintergrund der Erfindung

Plastisch formbare Pulvergemische, z. B. keramische Pulvergemische, die einen celluloseetherartigen, plastifizierenden organischen Binder aufweisen, werden zu Körpern geformt, die häufig Verwendung als Substrate, z. B. als Waben, für Katalysatoren usw. finden. Die Gemische müssen gut vermengt und homogen sein, damit der so entstandene geformte Körper eine gute Größen- und Formintegrität und gleichmäßige physikalische Eigenschaften besitzt. Die Gemische haben organische Additive, wie Binder, Plastifizierungsmittel, grenzflächenaktive Mittel, Schmiermittel, Dispergiermittel, als Verarbeitungshilfsmittel, um das Durchfeuchten zu verbessern und so einen gleichmäßigen Ansatz zu erzeugen. Bei Formverfahren, wie bei der Extrusion, müssen hohe Drücke sowohl auf das plastifizierte Ansatzmaterial als auch auf die Apparatur, z. B. die Extruderdüse, ausgeübt werden.
Bis heute werden hydrophile Additive, wie Natriumstearat, Glycerin und Glykole, verwendet, damit eine gute Ansatzschmierung an der Düse und anderen Apparaturbestandteilen und somit eine lange Lebensdauer, eine gute Qualität des extrudierten Produktes und ein niedriger Extrusionsdruck gewährleistet werden.
Einige der vielen U. S.-Patente, die das Formen von Cordieritwaben betreffen, wobei Ansatzgemische aus Cordierit- Rohstoffen erzeugt wurden, sind 4,772,580, 3,885,977, 4,417,908, 5,114,643 und 5,114,644. EP 0 714 867 offenbart homogene formbare Gemische, die Pulverpartikel umfassen, die am üblichsten aus Keramik, Glaskeramik, Glas, Metall, Molekularsieb, Kohlenstoff und Kombinationen hiervon bestehen und in einem wässrigen Trägermedium, einem wasserlöslichen organischen Binder aus Celluloseether und/oder dessen Derivaten und einem Wachs aufgenommen sind. Auch wahlfreie Komponenten, wie Plastifizierungsmittel, grenzflächenaktive Mittel und Schmiermittel, können zugefügt werden. Die Zugabe eines wasserunlöslichen hydrophoben Polymers als Co-Binder mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht von mindestens 8000 wird nicht offenbart.
Dokument EP 0 714 867 fällt unter den Art. 54(3) EPÜ.
Das neuere U. S.-Patent 5,344,799 betrifft plastisch formbare Gemische mit hydrophoben und hydrophilen Additiven zur Verbesserung der Durchfeuchtungs- und Schmiereigenschaften der Gemische.
Dennoch bleibt ein wachsender Bedarf zur Verbesserung solcher plastisch formbarer Pulvergemische, so dass zähere, kohäsivere und wasserabweisende Körper erzeugt werden, insbesondere im Falle komplexer Körper, wie Waben sehr hoher Zelldichte, oder bei der Erzeugung von Fasern.

Zusammenfassung der Erfindung

Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird ein plastisch verformbares wässriges Gemisch bereitgestellt, das zu einem Körper geformt werden kann, wobei das Gemisch aus einem oder einer Kombination von Keramik-, Glaskeramik-, Glas-, Molekularsieb-, Kohlenstoff- oder Metallpulvern, aus einem Celluloseether als organischem Binder, aus einem wasserunlöslichen hy drophoben Polymer als Co-Binder mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht von mindestens 8000, aus einem Plastifizierungsmittel und Wasser zusammengesetzt ist.
Gemäß einem anderen Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zur Herstellung eines Körpers bereitgestellt, das das Mischen der vorstehend beschriebenen Substanzen in einem Hochschermischer bei einer Temperatur von 30ºC bis 70ºC zur Erzeugung eines homogenen Gemisches, das Extrudieren der Mischung bei einer Temperatur von 30ºC bis 70ºC zu einem grünen Körper, gefolgt vom Trocknen und Brennen, um den Produktkörper zu erzeugen, umfasst.

Detaillierte Beschreibung der Erfindung

Diese Erfindung betrifft bessere wässrige oder auf Wasser basierende Gemische von Pulvern, die Celluloseether als Binder zusammen mit bestimmten wasserunlöslichen Polymeren, Plastifizierungsmitteln und gegebenenfalls Wachs enthalten. Die Gemischkomponenten, einschließlich des Polymers, des Plastifizierungsmittels und des Wachses, können im Gegensatz zum Vorschmelzen oder Emulgieren ausgewählter Komponenten direkt in ein Gemisch auf Wasserbasis gegeben werden. Das ist an sich schon ein Vorteil, weil es das Ansatzverfahren vereinfacht. Die Gemische sind insofern einzigartig, als sich hydrophobe Polymere in einem wässrigen Gemisch zur Herstellung grüner Körper verwenden lassen. Die Gemische können auch zu sehr komplexen Körpern oder Fasern geformt werden, die größere Zähigkeit und bessere Kohäsions- und Wasserabweisungseigenschaften besitzen. Gemäß dieser Erfindung bezeichnet der Begriff "Körper" sowohl monolithische Körper als auch Fasern.
Im Allgemeinen können die Pulver Keramik, Glaskeramik, Glas, Molekularsieb, Kohlenstoff, Metall und Kombinationen hiervon sein. Besonders geeignet sind Oxidpulver, wie Kera mik, Glas, Glaskeramik und Molekularsieb, z. B. Zeolith. Gemäß dieser Erfindung bezeichnet der Begriff "Pulver" die anorganischen festen Komponenten.

Keramik-, Glaskeramik- und Glaspulver

Es ist selbstverständlich, dass alle Pulver, die zu der vorstehenden Klasse gehören oder jene, die nach dem Brennen zu Substanzen der vorstehend beschriebenen Klasse werden, verwendet werden können. Unter Kombinationen werden physikalische oder chemische Kombinationen verstanden, z. B. Gemische oder Verbundmaterialien. Beispiele für diese Pulversubstanzen sind Cordierit, Mullit, Ton, Talk, Zirkon, Zirkondioxid, Spinell, Tonerden und ihre Vorstufen, Siliziumdioxid und seine Vorstufen, Silikate, Aluminate, Lithiumaluminiumsilikate, Tonkieselerde, Feldspat, Titandioxid, Quarzglas, Nitride, Carbide, Boride, z. B Siliziumcarbid, Siliziumnitrid, oder Gemische von diesen.
Besonders geeignet sind keramische Substanzen, wie beispielsweise solche, die beim Brennen Cordierit, Mullit oder Gemische von diesen ergeben. Einige Beispiele für solche Gemische bestehen z. B. aus etwa 55% bis etwa 60% Mullit und aus etwa 30% bis etwa 45% Cordierit, wobei andere Phasen, üblicherweise bis zu etwa 10 Gew.-%, möglich sind. Einige Zusammensetzungen aus keramischen Ansatzsubstanzen zur Bildung von Cordierit, die besonders für die Ausführung der vorliegenden Erfindung geeignet sind, werden im U. S.-Patent 3,885,977 offenbart.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform besteht eine Zusammensetzung, die nach dem Brennen schließlich zur Bildung von Cordierit führt, auch wenn es selbstverständlich ist, dass die Erfindung nicht auf diese eine Zusammensetzung beschränkt ist, in Gew.-% aus: 33 bis 41 und am stärksten bevorzugt 34 bis 40 Aluminiumoxid, 46 bis 53 und am stärksten be vorzugt 48 bis 52 Kieselerde und 11 bis 17 und am stärksten bevorzugt 12 bis 16 Magnesiumoxid.
Die Pulver können synthetisch hergestellte Substanzen, wie Oxide, Hydroxide usw., sein oder es können natürlich vorkommende Mineralien, wie Tone, Talk oder jede Kombination aus diesen sein. Die Erfindung ist nicht auf bestimmte Arten von Pulvern oder Rohmaterialien beschränkt. Diese können je nach den gewünschten Eigenschaften des Körpers gewählt werden.
Einige typische Arten der Pulversubstanzen sind nachstehend angeben. Die Teilchengröße ist als mittlerer Teilchendurchmesser, bestimmt mittels Sedigraph-Analyse, angegeben, und die Oberfläche ist als N&sub2;-BET-Oberfläche angegeben.
Einige Tonarten sind nicht-delaminierter Kaolinit-Rohton mit einer Teilchengröße von 7-9 Mikrometer und einer Oberfläche von 5-7 m²/g, wie Hydrit MPTM, mit einer Teilchengröße von etwa 2-5 Mikrometer und einer Oberfläche von 10-14 m²/g, wie Hydrit PXTM, delaminierter Kaolinit mit einer Teilchengröße von 1-3 Mikrometer und einer Oberfläche von etwa 13-17 m²/g, wie KAOPAQUE-10TM, und kalzinierter Ton mit einer Teilchengröße von etwa 1-3 Mikrometer und einer Oberfläche von 6-8 m²/g, wie Glomax LL. Alle vorstehend genannten Substanzen werden von Dry Branch Kaolin, Dry Branch, Georgia vertrieben. Einige gewöhnliche Talkarten haben eine Teilchengröße von etwa 6-8 Mikrometer und eine Oberfläche von 5-8 m²/g, wie Pfizertalk 95-27 und 95-28.
Einige gewöhnliche Tonerden sind grobe Tonerden, wie die Alcan C-700-Reihe mit einer Teilchengröße von 4-6 Mikrometer und einer Oberfläche von 0,5-1 m²/g, wie z. B. C-701TM, feine Tonerden mit einer Teilchengröße von 0,5-2 Mikrometer und einer Oberfläche von 8-11 m²/g, wie A-16SG von Alcoa.
Eine typische Siliziumdioxid-Art hat eine Teilchengröße von 9-11 Mikrometer und eine Oberfläche von 4-6 m²/g, wie IMSILTM, vertrieben durch die Unimin Corporation.
Gewöhnlich ist die Pulversubstanz ein feines Pulver (im Gegensatz zu grobkörnigen Substanzen) mit einigen Komponenten, die, wenn sie mit einem Trägermedium wie Wasser gemischt werden, entweder Plastizität verleihen können, wie Tone, oder, wenn sie mit organischen Substanzen, wie dem organischen Binder, vermengt werden, zur Plastizität beitragen können.

Molekularsiebpulver

Einige Arten von Molekularsieben, die für die Ausführung der vorliegenden Erfindung bevorzugt werden, sind Kohlenstoffmolekularsiebe, Zeolithe, die besonders geeignet und bevorzugt sind, Aluminiumphosphate, Metallphosphate, Siliziumaluminiumphosphate und Kombinationen von diesen. Einige bevorzugte Zeolithe sind der Faujasit-Typ, z. B. Y-Zeolith, Pentasil, z. B. ZSM-Typ, wie ZSM-5, Mordenit und Beta sowie Kombinationen von diesen.

Kohlenstoffpulver

Mit Kohlenstoffpulver ist gewöhnlich Aktivkohle gemeint. Jede erhältliche Aktivkohle kann verwendet werden.
Eine Quelle für Aktivkohle Typ (1), die für den Gebrauch bei dieser Erfindung geeignet ist, ist Aktivkohle BPL-F&sub3;, die von der Calgon Corp. in verschiedenen Teilchengrößen und verschiedenen Oberflächenabmessungen erhältlich ist. Eine besonders bevorzugte Aktivkohlesorte aus dieser Quelle ist die Größe "6 · 16" Mesh, die mit einer Oberfläche von 1050 bis 1300 m²/g erhältlich ist. Eine andere besonders geeignete Kombination von Aktivkohlepulvern besteht aus 80% Calgon Carbon BPL- F3® und aus etwa 20% Nuchar® SN-20, bei dem es sich um ein grobes, von Westvaco erhältliches Pulver mit einer durchschnittlichen Teilchengröße von etwa 20-50 und gewöhnlich einem Durchmesser von etwa 30 Mikrometer und einer Oberfläche, gemessen durch das N&sub2;-BET-Verfahren, von etwa 1300-1350 m²/g handelt.

Metallpulver

Die Erfindung ist für den Gebrauch von Metallpulvern geeignet. Jedes sinterbare Metall oder jede sinterbare Metallzusammensetzung kann bei der Ausführung der vorliegenden Erfindung verwendet werden. Besonders geeignet sind Zusammensetzungen aus Metallen der Eisengruppe, Chrom und Aluminium, wobei Eisen das bevorzugte Metall der Eisengruppe ist. Besonders bevorzugt sind Fe, A1 und Cr. Beispielsweise sind Fe5- 20A15-400r- und Fe7-10A110-200r-Pulver mit möglichen weiteren Zusätzen besonders geeignet. Einige übliche Zusammensetzungen von Metallpulvern werden in den U. S.-Patenten 4,992,233, 4,758,272 und in der europäischen Patentanmeldungs- Offenlegungsschrift Nr. 488716A1 offenbart.

Der organische Binder

Der organische Binder verleiht dem Gemisch Plastizität. Der erfindungsgemäße organische Binder betrifft thermisch gelierbare Binder: celluloseetherartige Binder und/oder deren Derivate, am üblichsten Methylcellulose, Hydroxybutylcellulose, Hydroxybutylmethylcellulose, Hydroxyethylcellulose, Hydroxymethylcellulose, Hydroxypropylcellulose, Hydroxypropylmethylcellulose, Hydroxyethylmethylcellulose, Natriumcarboxymethylcellulose und Gemische hiervon. Vorteilhafterweise werden Methylcellulose und/oder Methylcellulosederivate bei der Ausführung der vorliegenden Erfindung verwendet. Methylcellulose, Hydroxypropylmethylcellulose und Kombinationen hiervon sind besonders bevorzugt. Bevorzugte Quellen für Celluloseether und/oder Derivate hiervon sind Methocel® A4M, F40M und K75M von Dow Chemical Co. Methocel® A4M ist ein Methylcellulosebinder mit einer Geltemperatur von 50-55ºC und einer Gelstärke von 5000 g/cm² (bezogen auf eine 2%ige Lösung bei 65ºC). Methocel® F40M und K75M sind Hydroxypropylmethylcellulose.

Der Polymer-Co-Binder

Der Polymer-Co-Binder ist ein wasserunlösliches hydrophobes Material mit einem hohen Molekulargewicht, d. h. mit einem mittleren Molekulargewicht von mindestens 8000. Einige Polymere, die verwendet werden können, sind Polyvinylbutyral, Ionomere, Polyurethan, Polyester, Polyamid, Acrylharzderivate, Co-Polyethylen/Acrylsäure, thermoplastische Elastomere und Kombinationen hiervon. Besonders geeignet sind Polyvinylbutyral, Ionomere, Polyurethan, Polyester, thermoplastische Elastomere und Kombinationen hiervon. Diese zuletzt genannten Polymere sind besonders geeignet zur Erzeugung von Waben hoher Zelldichte und von Fasern, die durch Ziehen von extrudierten Waben bzw. Nudeln geformt werden.
Ionomere sind ionisch vernetzte thermoplastische Polymere. Ein geeignetes Ionomer wird von DuPont unter dem Namen SURLYN® vertrieben. SURLYN-Ionomerharze werden von Ethylen/- Methacrylsäure-Copolymeren hergeleitet und sind entweder als Natrium- oder Zink-Ionomer erhältlich. Informationen über SURLYN®-Ionomere sind im Bulletin E-42329 "SURLYN® IONOMER RESIN" von DuPont erhältlich.
Besonders vorteilhaft ist Polyvinylbutyral (PVB). Dies ist ein zähes wasserunlösliches Polymer, das bei hohen Temperaturen und unter Scherung direkt zu einem wässrigen Gemisch gegeben werden kann, wobei es den Gemischen, z. B. keramischen Gemischen, Zähigkeit, Dehnbarkeit und Heißklebbarkeit verleiht. (Die Heißklebbarkeit wird bestimmt, indem zwei heiße extrudierte Werkstücke aneinandergepresst werden und die Verbindung beobachtet wird.) Durch solche Eigenschaften können extrudierte grüne Körper zu Waben hoher Zelldichte oder zu Fasern gezogen werden. Eine besonders bevorzugte Quelle für PVB sind Butvar®-Harze, vertrieben von Monsanto, unter denen die als B72, B-74, B-73, B-76, B-79, B-90 und B-98 bezeichneten am meisten geeignet sind. Die Eigenschaften dieser Substanzen sind in der Monsanto-Veröffentlichung Nr. 8084A, "Coatings Performance Materials", Seite 4, Tabelle 1, aufgelistet, und die Tabelle ist hierin durch Bezugnahme aufgenommen. Gemäß dieser Veröffentlichung sind Butvar®-Harze weiße rieselfähige Pulver mit einem mittleren Molekulargewicht von 40000 bis 250000, einem Hydroxylgehalt, ausgedrückt in % Polyvinylalkohol, von 11,0-20,0, einem Acetatgehalt, ausgedrückt in % Polyvinylacetat, von 0-2,5% und einem Butyralgehalt, ausgedrückt in % Polyvinylbutyral, von 80-88%.

Plastifizierungsmittel

Im Allgemeinen kann das Plastifizierungsmittel jede Substanz sein, die die Flexibilität über einen breiten Temperaturbereich verbessern kann. Wenn Polyvinylbutyral, Ionomere, Polyurethan und thermoplastische Elastomere verwendet werden, sind Polyester mit niedrigem Molekulargewicht, d. h. mit einem mittleren Molekulargewicht von weniger als 8000, Leinsamenöl und Ricinoleat-Arten besonders als Plastifizierungsmittel geeignet. Einige verwendbare Polyestersorten sind ParaplexTM RGA-8 und G-25, vertrieben durch C. P. Hall Co. Einige verwendbare Leinsamenölsorten werden durch Arista Chemical Inc. und Reichold Chemicals Inc. vertrieben. Eine verwendbare Quelle für Butylricinoleat wird als FlexricinTM bezeichnet und durch CasChem Inc. vertrieben. Diese und andere Plastifizierungsmittel werden in der Monsanto- Veröffentlichung Nr. 8084A, Tabelle 5, Seite 15 und Seite 34, beschrieben, und die Seiten sind hierin durch Bezugnahme aufgenommen.
Eine besonders für die erfindungsgemäßen Zwecke geeignete Kombination von Polymer und Plastifizierungsmittel ist Polyvinylbutyral und Butylricinoleat.

Wachse

Die Aufgabe des Wachses ist es, die Hydrophobie der organischen Binder-Makromoleküle zu steigern und so die Anpassung an jede hydrophobe Substanz, wie das hydrophobe Polymer, zu erleichtern.
Die Wachse können sowohl natürlich als auch synthetisch sein. Einige natürliche Wachse, die verwendet werden können, sind Paraffin-, mikrokristalline, Erd-, pflanzliche, wie Carnauba-, oder tierische Wachse, wie beispielsweise Bienenwachs. Synthetische Wachse umfassen Fettalkohole, wie Hexadecanol und Octadecanol, Fettsäuren, wie Stearinsäure, Palmitinsäure, Myristinsäure, Fettsäureester, wie Mono- oder Diethylen- oder -propylenglycolmono- oder -distearate, Polyethylenglycolstearate, Glyceride, wie Glycerylmono-, -di- oder -tristearate, Polyethylenwachs, wie POLYWAXS von Petrolite, Polyethylenglycol mit einem mittleren Molekulargewicht von bis zu 20000, wie Carbowax®, hydrierte Öle, Ketone, Amine, Amide, chlorierte Wachse, synthetisches Kohlenwasserstoffwachs, metallische Seife, z. B. Zinkstearat, und Gemische von diesen. Besonders geeignet sind Fettalkohole, wie Hexadecanol, Octadecanol, Fettsäuren, wie Stearinsäure, Palmitinsäure und Myristinsäure, Fettsäureester, wie Ethylen- oder Propylenglykolmonostearate, Paraffinwachs, mikrokristallines Wachs, Polyethylenwachs, und Gemische von diesen. Es ist vorteilhaft, Wachs, insbesonders Hexadecanol, mit Polyvinylbutyral und Butylricinoleat zu verwenden.
Es wurde entdeckt, dass ein hydrophobes Wachs mit Pulvergemischen kompatibel ist, die Celluloseether und/oder Derivate enthalten, und direkt bei erhöhter Temperatur zu die sen Komponenten gegeben werden kann (d. h. alle Komponenten können auf einmal gemischt werden), wobei es einem Körper, der aus einem erfindungsgemäßen Gemisch erzeugt wurde, große Schnellhärtungseigenschaften verleiht.
Das Trägermedium ist Wasser. Der Wassergehalt kann je nach der Art der Substanzen so variieren, dass optimale Handhabungseigenschaften und Kompatibilität mit anderen Komponenten in dem Gemisch verliehen werden. Unter einem praktischen Gesichtspunkt beträgt der Wassergehalt gewöhnlich 25% bis 30%, oder er kann höher sein. Überdies muss, wenn der Wasserverlust durch Verdampfen während des Mischens und der Extrusion erheblich ist, etwas Zusatzwasser zugegeben werden.
Die Gewichtsprozente des organischen Binders, Polymers, Plastifizierungsmittels, Wachses und Wassers werden als Superadditionen hinsichtlich der nicht-organischen Feststoffe nach folgender Formel berechnet:
Gewicht von Binder, Wachs oder Wasser/Gewichtseinheiten nicht-organische Feststoffe · 100.
Eine besonders geeignete Zusammensetzung besteht aus Cordierit- und/oder Mullitpulver und, in Gewichtsprozenten, bezogen auf die Pulver, aus: 2% bis 10% organischem Binder, der Methylcellulose und/oder Methylcellulosederivate sein kann, 5% bis 50% Polyvinylbutyral, 2% bis 50% Butylricinoleat, 5% bis 60% Wachs, vorzugsweise Hexadecanol, und Wasser.
Eine andere geeignete Zusammensetzung besteht aus Cordierit- und/oder Mullitpulver und, in Gewichtsprozenten, bezogen auf die Pulver, aus: 3% bis 6% organischem Binder, der Methylcellulose und/oder Methylcellulosederivate sein kann, 5% bis 20% Polyvinylbutyral, 3% bis 20% Butylricinoleat, 5% bis 40% Wachs, vorzugsweise Hexadecanol, und Wasser.
Eine besonders geeignete Zusammensetzung, die zu Waben extrudiert und dann zu Waben hoher Zelldichte gezogen werden kann, besteht aus Cordierit- und/oder Mullitpulver und, in Gewichtsprozenten, bezogen auf die Pulver, aus: 3% bis 6% organischem Binder, der Methylcellulose und/oder Methylcellulosederivate sein kann, 15% bis 20% Polyvinylbutyral, 10% bis 13% Butylricinoleat, 10% bis 20% Wachs, vorzugsweise Hexadecanol, und Wasser.
Eine besonders geeignete Zusammensetzung, die zu Nudeln extrudiert und dann zu Fasern gezogen werden kann, besteht aus Cordierit- und/oder Mullitpulver und, in Gewichtsprozenten, bezogen auf die Pulver, aus: 3% bis 6% organischem Binder, der Methylcellulose und/oder Methylcellulosederivate sein kann, 15% bis 20% Polyvinylbutyral, 15% bis 20% Butylricinoleat, 5% bis 15% Wachs, vorzugsweise Hexadecanol, und Wasser.
Ein Vorteil dieser Erfindung ist, dass alle Gemischkomponenten, einschließlich des Wassers, ungeachtet ihrer Art, im Gegensatz zum Vorschmelzen oder Emulgieren ausgewählter Komponenten, gleichzeitig unter starker Scherung vermischt werden können. Ein bevorzugtes Verfahren zur Herstellung des Gemisches ist, alle Komponenten in einem Hochschermischer, wie beispielsweise einem Brabendermischer, zusammenzugeben und für eine ausreichende Zeit zu mischen und den Ansatz bei Raumtemperatur oder bei erhöhten Temperaturen, z. B. bei 30ºC bis 70ºC, üblicher bei 50ºC bis 70ºC und am üblichsten bei etwa 60ºC vollständig zu plastifizieren.
Sobald man das Gemisch als gut plasifiziert ansieht, was durch Drehmomentrheometer- und/oder mikroskopische Untersuchung zur Feststellung von Inhomogenitäten angezeigt wird, wird es bei 30ºC bis 70ºC, gewöhnlicher bei 50ºC bis 70ºC und am üblichsten bei 60ºC zu einem grünen Körper extrudiert.
Gewöhnlich wird ein kontinuierlicher Auger- oder Doppelschneckenextruder verwendet, obwohl jede im Fachgebiet bekannte Extrusionsapparatur verwendet werden kann. Ein Kolbenextruder kann so modifiziert verwendet werden, dass bei den erforderlichen Extrusiontemperaturen gearbeitet werden kann.
Falls gewünscht, kann der geformte Körper zu Teilen unterschiedlicher Größe geschnitten werden.
Die erfindungsgemäßen Körper können jede geeignete Größe und Form besitzen. Die Wabenstruktur ist beispielsweise die bevorzugte Form für die Kohlenwasserstoffadsorption bei der Reinigung von Motorabgasen.
Einige Beispiele für Waben, die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt wurden, auch wenn die Erfindung selbstverständlich nicht auf diese beschränkt ist, sind solche mit 157 Zellen/cm² (1000 Zellen/In²), mit etwa 94 Zellen/cm² (etwa 600 Zellen/In²), mit etwa 62 Zellen/cm² (etwa 400 Zellen/ In²) oder mit etwa 47 Zellen/cm² (etwa 300 Zellen/In²), mit etwa 31 Zellen/cm² (etwa 200 Zellen/In²), mit etwa 15 Zellen/cm (etwa 100 Zellen/In²) oder mit etwa 1,4 Zellen/cm (etwa 9 Zellen/In). Die Netzdicken reichen von 4 bis etwa 35 Mil (etwa 0,1 bis etwa 0,9 mm). Übliche Wand- (Netz-) dicken für Anwendungen als katalytische Konverter sind beispielsweise etwa 6 Mil (etwa 0,15 mm) bei Waben von 400 Zellen/In² (62 Zellen/ cm²). Die äußere Größe und Form des Körpers wird durch die Anwendung bestimmt.
Zum Formen von Wabenstrukturen wird die Mischung bevorzugt durch eine Wabendüse extrudiert.
Die Wabe kann gezogen werden, um eine Wabe mit höherer Zelldichte herzustellen und Schwierigkeiten bei der Herstellung einer komplexeren und teureren Düse auszuschließen. Beispielsweise kann eine Wabe mit etwa 47 Zellen/cm (etwa 300 Zellen/In²) zu einer Wabe mit > 157 Zellen/cm² (> 1000 Zellen/- In²) oder mit etwa 188 Zellen/cm² (etwa 1200 Zellen/In²) gezogen werden.
Das Gemisch kann zu Fasern geformt werden. Dies erfolgt, indem das Gemisch durch eine Nudeldüse extrudiert wird, wobei Nudeln geformt werden. Die Nudeln werden dann durch Zugtechniken, die in der Industrie gut bekannt sind oder in den folgenden Beispielen beschrieben werden, zu Fasern gezogen. Beispielsweise können Fasern hergestellt werden, indem Nudeln mit einem Durchmesser von z. B. 1 bis 5 Millimeter extrudiert werden und dann die Nudeln zu Fasern mit einem Durchmesser von 20 bis 80 Mikrometer gezogen werden. Besonders geeignet ist es, Nudeln mit einem Durchmesser von 3 Millimeter zu extrudieren und dann die Nudeln zu Fasern mit einem Durchmesser von 50 Mikrometer zu ziehen.
Die vorstehend beschriebenen Zusammensetzungen sind vorteilhaft für die Zugverfahren.
Der entstandene geformte Körper wird dann getrocknet.
Das beste Trockenverfahren für Keramiken, Glaskeramik, Glas oder Molekularsieb ist eine Kombination aus kurzem dielektrischem Trocknen (< 4 Minuten), gefolgt von Ofentrocknen bei etwa 100ºC über Nacht (10-12 Stunden), wobei ein blasen- und fehlerfreies trockenes Produkt erhalten wird.
Für Körper aus Kohlenstoff oder Aktivkohle beinhaltet der Trockenschritt ein Feuchtigkeitsregulationsverfahren, dem ein Mikrowellentrocknen vorausgehen kann, um einen Teil des Trägermediums zu entfernen. Im Allgemeinen beinhaltet das Feuchtigkeitsregulationsverfahren das Aufheizen des Körpers von 35ºC auf 95ºC, während über einen Zeitraum von 2 bis 14 Stunden die relative Feuchtigkeit bei 90-95% gehalten wird, und danach das allmähliche Senken der Temperatur und der relativen Feuchtigkeit über einen Zeitraum, der nötig ist, um das Trocknen zu vollenden.
Gewöhnlich wird das Verfahren zur Regulation der relativen Feuchtigkeit nach dem folgenden Schema ausgeführt.
Nach den Schritten 1 und 2 werden bevorzugt die folgenden zusätzlichen Schritte ausgeführt:
Bei Kohlenstoffkörpern kann der grüne Körper vor dem Vorbrennen für eine Weile unter Mikrowellenstrahlung vorgetrocknet werden. Die Dauer kann experimentell bestimmt werden und ist abhängig von der Probengröße und dem speziellen Ofen. Bei Metallkörpern wird Induktionstrocknen, gefolgt von Ofentrocknen (100ºC über Nacht), verwendet.
Der getrocknete Körper wird dann erhitzt oder gebrannt, wobei der endgültige Produktkörper erzeugt wird. Die Temperatur- und Zeitbedingungen für das Brennen sind abhängig von der Zusammensetzung, Größe und Geometrie des Körpers, und die Erfindung ist nicht auf bestimmte Brenntemperaturen und - zeiten beschränkt. Beispielsweise betragen bei Zusammensetzungen, die in erster Linie Cordierit erzeugen, die Temperaturen gewöhnlich etwa 1300ºC bis etwa 1450ºC, und die Brennzeiten betragen etwa 1 Stunde bis etwa 6 Stunden. Für Gemische, die in erster Linie Mullit erzeugen, betragen die Temperaturen etwa 1400ºC bis etwa 1600ºC, und die Brennzeiten betragen etwa 1 Stunde bis etwa 6 Stunden. Für Cordierit- Mullit bildende Gemische, die die vorstehend beschriebenen Cordierit-Mullit-Zusammensetzungen ergeben, betragen die Tem peraturen etwa 1375ºC bis etwa 1425ºC. Die Brennzeiten sind abhängig von den Arten und Mengen der Substanzen und der Art der Apparatur, aber gewöhnlich betragen die gesamten Brennzeiten 20 bis 80 Stunden. Für Metallkörper betragen die Temperaturen 1000ºC bis 1400ºC in einer reduzierenden Atmosphäre, vorzugsweise Wasserstoff. Die Brennzeiten sind von Faktoren abhängig, die vorstehend diskutiert wurden, betragen aber gewöhnlich mindestens 2 Stunden und gewöhnlich etwa 4 Stunden. Für Kohlenstoffkörper betragen die Temperaturen 1000ºC bis 1300ºC in einer nicht reaktiven Atmosphäre, z. B. Stickstoff. Die Brennzeiten sind von Faktoren abhängig, die vorstehend diskutiert wurden, betragen aber gewöhnlich etwa 1 bis 8 Stunden. Für Zeolithkörper betragen die Temperaturen 400ºC bis 1000ºC in Luft. Die Brennzeiten sind von Faktoren abhängig, die vorstehend diskutiert wurden, betragen aber gewöhnlich etwa 4 Stunden.
Um die Erfindung vollständiger zu erläutern, werden die folgenden, nicht beschränkenden Beispiele vorgestellt. Alle angegebenen Teile, Mengen und Prozente sind, wenn nicht anders angegeben, auf das Gewicht bezogen.
Das folgende allgemeine Verfahren wurde bei allen Beispielen befolgt, außer dass die Mengen des Polymers und des Plastifizierungsmittels variiert wurden.
Ein typisches Gemisch von insgesamt etwa 407 g wurde aus 220 g anorganischen Oxidpulvern, die beim Brennen Cordierit erzeugen, hergestellt: Talk 95-28 40,2%, Glomax LL 21,2%, Hydrite MP 25,2% und Alcan c-701 13,5%, 6,6 g Methocel K 75M (3%), 44 g Hexadecanolwachs (etwa 20%), 44 g Butvar B-79 (20%), 22 g Flexricin P-3 (10%) und 70,4 g Wasser (32%). Butvar-Krümel wurden für etwa 5 Minuten mit dem Plastifizierungsmittel P-3 unter konstantem Handrühren vorgetränkt, bevor sie zu der vorstehenden trockenen Mischung gegeben und in einem rostfreien Stahlbecher mit einem Spatel weiter ver mischt wurden. Schließlich wurde Wasser zu der Mischung gegeben, gefolgt von stärkerem Mischen, wobei sichergestellt wurde, dass ein gleichmäßiger pulveriger Ansatz erhalten wurde.
Der Ansatz wurde einem Brabender-Mischer zugeführt (voreingestellt auf etwa 60ºC) und nach dem Maximaldrehmoment für 5,5 Minuten bei einer Temperatur von etwa 60ºC gemischt, um das Wachs und das Polymer vollständig gleichmäßig zu vermischen. Geglättete Ansatzteile wurden entnommen, um sie unter dem Mikroskop auf Wachsspuren zu untersuchen.
Das Gemisch wurde zweimal in einer Spaghettiform in einem geheizten Kolben (eingestellt auf 60ºC) extrudiert, dann für etwa 15 min im Kolben belassen, um dessen Temperatur zu äquilibrieren, bevor durch die letzte Extrusion ein Wand- (Netz-) und Hautprodukt mit 15 Zellen/cm² (200 Zellen/In²)/ 0,4 mm (16 Mil) geformt wurde. Die Probe wurde auf Warenqualität (Haut- und Zellschrumpfung) untersucht und in einem konventionellen Ofen bei etwa 100ºC oder in einem dielektrischen Ofen getrocknet.

Herstellung eines gleichmäßigen PVB-haltigen wässrigen Gemischs mit Methylcellulose als organischem Binder

Beispiel 1 (Kontrolle ohne Plastifizierungsmittel oder Wachs)

403 g einer Mischung von 20% Butvar B-79, 3% K-75M Methocel und 250 g Pulveroxiden, wie vorstehend beschrieben, und 38% Wasser wurden in einem Brabender-Mischer bei etwa 60ºC für über 3 Minuten gemischt und bei etwa 60ºC extrudiert. Die Qualität eines Wand- (Netz-) und Hautproduktes mit 15 Zellen/cm² (200 Zellen/In²)/0,4 mm (16 Mil) war schlecht und die Haut war zerrissen. Viele PVP-Späne waren unter dem Mikroskop sichtbar. Die Wabe zeigte eine erhebliche schnelle Aushärtung. (Die Wabe wurde zwischen den Fingern in einem 90º- oder 45º-Winkel bezüglich der Zelirichtung zusammenge drückt. Bei schneller Aushärtung behält die Wabe ihre Form. Bei nicht schneller Aushärtung fällt sie zusammen.)

Beispiel 2 (Kontrolle ohne Plastifizierungsmittel oder Wachs)

Es wurde nach dem Verfahren von Beispiel 1 vorgegangen, ausgenommen dass Butvar B-98 verwendet wurde und der Ansatz mehr als etwa 5 Minuten gemischt wurde (B-98 hat ein Molekulargewicht von 40-70K, B-79 dagegen 50-80K). Die entstehende Haut war sogar noch schlechter als die des Beispiels 1. PVB- Späne wurden ebenfalls in der Wabe nachgewiesen.
Kurz gesagt, konnten zähe PVB-Krümel bei etwa 60ºC nicht gleichmäßig in einen keramischen Ansatz gemischt werden.

Beispiel 3 (Zusatz von Plastifizierungsmittel)

Etwa 393 g einer Mischung von 20% Butvar B-79, 3% K75M Methocel und 230 g Pulveroxiden, wie vorstehend beschrieben, und etwa 10% Plastifizierungsmittel, Flexricin P-3, (oder 33,3% P-3 in einem PVB/P-3-Gemisch), wobei das Plastifizierungsmittel kurz vor der Zugabe von 38% Wasser zugefügt wurde, wurden für über 9 Minuten bei etwa 60ºC gemischt. Die entstandene Wabenqualität war besser als die des Beispiels 1 mit kleinen Löchern in der Haut und ohne gerissene Bereiche. Die Größe der PVB-Späne war unter dem Mikroskop sehr viel kleiner als im Beispiel 1. Offensichtlich kann die Zugabe eines Plastifizierungsmittels zähe PVB-Krümel in einem gewissen Ausmaß weich machen.

Beispiel 4 (Zugabe eines Plastifizierungsmittels)

Das Verfahren von Beispiel 3 wurde befolgt, mit der Ausnahme, dass die Reihenfolge der Zugabe des Plastifizierungsmittels so geändert wurde, dass die PVB-Krümel zuerst (für etwa 10 Minuten) mit P-3 vorgetränkt und dann die feuchte PVB/P-3-Masse zu den trockenen Pulvern gegeben wurde, wobei zum Schluss die Wasserzugabe folgte. Der Ansatz wurde bei etwa 60ºC für über etwa 5 Minuten gemischt. Die Warenqualität war immer noch nicht perfekt, aber die Größe und Anzahl der PVB-Späne war geringer als im Beispiel 3. Das Vortränken ergab eine weitere Verbesserung.

Beispiel 5 (Zugabe eines Plastifizierungsmittels)

Das Verfahren von Beispiel 4 wurde befolgt, mit der Ausnahme, dass die Menge des Plastifizierungsmittels auf etwa 20% (oder etwa 50% P-3 in einem PVB/P-3-System) erhöht wurde, die PVB-Krümel für etwa 6 Minuten vorgetränkt wurden und der Ansatz von 398 g (227 g Oxidpulver und K75M Methocel, 44 g B- 79,44 g P-3 und 84 g Wasser) bei etwa 60ºC für über etwa 4 Minuten gemischt wurde. Die erhaltene Wabenqualität war sehr gut. Unter dem Mikroskop konnten keine PVB-Späne in den Ansatzteilen festgestellt werden, ein Hinweis auf ein gleichmäßiges Vermischen des PVB-Harzes in dem Gemisch. Diese Ergebnisse zeigen an, dass ein hydrophobes Polymer, wie PVB, insbesondere durch Vortränken von PVB mit einer ausreichenden Menge Plastifizierungsmittel (d. h. 1/1 PVB/P-3) und durch Hochschermischen bei erhöhten Temperaturen, wie etwa 60ºC direkt und gleichmäßig in auf Wasser basierendes Pulvergemisch gemischt werden kann, das Methylcellulose und/oder ein Methylcellulosederivat als Binder enthält. Die einzigartige bifunktionale Natur der organischen Binder-Makromoleküle ist für den Erhalt eines so ungewöhnlichen Ergebnisses verantwortlich. Die entstandene Wabe war sehr zäh und wasserabweisend, was der Gegenwart des hydrophoben Polymers PVB zuzuschreiben ist.

Beispiel 6 (Zugabe von Wachs)

Anstelle eines Plastifizierungsmittels zum Weichmachen der PVB-Harze wurde auch ein Wachs, Hexadecanol von Henkel, für diese Funktion getestet. Ein Ansatz von 380 g mit 20% B- 79,20% Hexadecanol und 227 g Pulvern und Methocel, wie vorstehend beschrieben, plus 30% Wasser wurde bei etwa 60ºC für über 4 Minuten gemischt. Die entstandene Wabe besaß eine recht gute Qualität mit einigen winzigen Vertiefungen auf der Haut. Es waren einige kleine PVB-Späne unter dem Mikroskop vorhanden, ein Hinweis darauf, dass PVB tatsächlich durch Wachs wirkungsvoll weichgemacht werden kann, so dass ein recht gutes gleichmäßiges Mischresultat erhalten wird, jedoch nicht so wirkungsvoll wie ein Plastifizierungsmittel im Beispiel 5.

Beispiel 7 (Zugabe von Wachs und Plastifizierungsmittel)

Ein Ansatz von 436 g mit 20% B-79 (vorgetränkt für etwa 6 Minuten mit 20% P-3 oder 50% P-3 in einer Kombination von PVB/P-3), 20% Hexadecanol und 227 g Pulvern und Methocel, wie vorstehend beschrieben, plus 35% Wasser wurde bei etwa 60ºC für über 5 Minuten gemischt. Eine sehr klebrige und weiche Masse wurde erhalten, die zäh wurde, wenn sie auf Raumtemperatur abgekühlt wurde. Dieser Ansatz schien einige Faserbildungs- und Heißklebe-Eigenschaften aufzuweisen. Unter dem Mikroskop war das gemischte Material sehr glatt und gleichmäßig ohne sichtbare PVB-Späne. Die Kombination von Plastifizierungsmittel (zum Vortränken von PVB) und Wachs liefert die effizienteste Weise zur Homogenisierung dieser Gemische.

Beispiel 8 (Zugabe von Wachs und Plastifizierungsmittel)

Wenn der Gehalt des Plastifizierungsmittels von 20%, wie im Beispiel 7, auf 10% gesenkt wurde, wurde die Klebrigkeit des Ansatzes weitgehend herabgesetzt, wobei normale Extrusionsergebnisse erhalten wurden, d. h. kein Zusammenfallen der Zellen oder Zusammensacken der Ware. Ein Ansatz von 407 g mit 20% B-79 (vorgetränkt für etwa 5 Minuten mit 10% P-3 oder et wa 33,3% P-3 in einem PVB/P-3-Gemisch), 20% Hexadecanol und 227 g des vorstehend beschriebenen Gemisches aus Pulver und organischen Bindern und 32% Wasser wurde bei etwa 60ºC für über 5, 5 Minuten gemischt. Eine weiche, nicht-klebrige und gummiartige Masse wurde erhalten, die zu dünnen Fasern gedehnt werden konnte und beim Abkühlen auf Raumtemperatur zäh wurde. Unter dem Mikroskop war das gemischte Material glatt, gleichmäßig, ohne PVB-Späne. Die entstandene Wabe zeigte eine ausgezeichnete Qualität hinsichtlich der Haut- und Zellschrumpfung und starke Wasserabweisung.
Dieses Ergebnis bestätigt die Tatsache, dass ein hydrophobes Polymer, wie PVB, mit einem Celluloseether als organischem Binder, in Kombination mit einem Plastifizierungsmittel und Wachs, direkt gleichmäßig in einen wässrigen Ansatz eingemischt werden kann. Außerdem kann ein solches System von kombinierten Zusätzen zähes PVB-Harz derart modifizieren, dass es bei Temperaturen weit unter seiner normalen Fließtemperatur von etwa 110ºC bearbeitet werden kann. Die Rolle einer Wachsverbindung war es, die Hydrophobie der organischen Binder-Makromoleküle zu verbessern, um so die Anpassung an jede hydrophobe Substanz, wie beispielsweise PVB, zu erleichtern. So können alle hydrophoben Verbindungen, die mit einem Celluloseether (nicht notwendigerweise mit einem Plastifizierungsmittel) kompatibel sind, die gleiche Rolle spielen wie eine Wachsverbindung im vorstehenden System. Folglich sind zur gleichmäßigen Einmischung eines Polymers in eine wässrige Lösung mit einem Celluloseether als organischem Binder ein Plastifizierungsmittel oder ein Plastifizierungsmittel und außerdem eine das Plastifizierungsmittel verbessernde Verbindung, die mit dem organischen Binder kompatibel ist, wie beispielsweise Wachs, am besten geeignet.

Beispiel 9 (Zugabe von Plastifizierungsmittel und Wachs)

Wenn der Gehalt des Plastifizierungsmittels von 10% weiter auf 5% gesenkt wird, wird der Ansatz mit PVB härter, zäher und weniger klebrig und dehnbar. Ein Ansatz von 392 g mit etwa 20% B-79 (vorgetränkt für etwa 4 Minuten mit 5% P-3 oder 20% P-3 in einer Kombination von PVB/P-3), 20% Hexadecanol in etwa 227 g Pulvern und organischen Bindern, wie vorstehend beschrieben, plus 30% Wasser wurde bei etwa 60ºC für über 4 Minuten gemischt. Unter einem Mikroskop zeigte das System immer noch ein gleichmäßiges Gemisch. Der nicht-klebrige Ansatz konnte nicht kontinuierlich in dünne Faserform gedehnt werden, wurde beim Abkühlen auf Raumtemperatur zäher und steifer (mit dem Messer zu schneiden) als ein 10% P-3-System (Beispiel 8). Die erhaltene Wabe hatte eine sehr gute Warenqualität. Die Wabe zeigte beim Abkühlen auf Raumtemperatur erhebliches Schnellhärten und erhebliche Wasserabweisung (jeweils mehr als bei Beispiel 8) und konnte in einem 100ºC heißen Ofen vollständig, mit einigen winzigen Blasen auf der Haut getrocknet werden.

Beispiel 10 (Zugabe von Plastifizierungsmittel und Wachs)

Das Verfahren von Beispiel 9 wurde befolgt, mit der Ausnahme, dass eine geringere Menge P-3 verwendet wurde (von 5% auf 3,5% oder auf 15% P-3 in einer Kombination von PVB/P-3 gesenkt). 388 g des Gemisches wurden angefertigt. Es konnte immer noch ein gleichmäßiger Ansatz erhalten werden. Alle Eigenschaften des Ansatzes und der Wabe waren denen des Beispiels 9 sehr ähnlich, mit dem hauptsächlichen Unterschied, dass sie sich in einem 100ºC heißen Ofen ohne Blasenbildung vollständig trocknen ließ. Eine dielektrische Trockenzeit von etwa 10 Minuten konnte das Probestück vollständig trocknen, aber es wurde noch immer geringe Blasenbildung, jedoch keine Verformung (kein Aufschmelzproblem) verursacht. Dies stellte die optimale Menge an Plastifizierungsmittel für einen Methocelansatz mit 20% PVB und 20% Hexadecanol dar.

Beispiel 11 (Zugabe von Plastifizierungsmittel und Wachs)

Das Verfahren von Beispiel 10 wurde befolgt, mit der Ausnahme, dass eine noch kleinere Menge P-3 verwendet wurde (von 3,5% auf 2,2% P-3 oder 10% P-3 in einer Kombination von PVB/P-3 gesenkt), wobei der Gesamtansatz 385 g betrug. Ein gleichmäßiger Ansatz wurde erhalten. Dennoch ergab dieser relativ steife Ansatz nur eine gute Qualität der Waben. Das Trocknen bei etwa 100ºC verursachte keine Blasenbildung.
Zusammenfassend konnte gezeigt werden, dass ein hydrophobes Polymer, wie beispielsweise PVB, mit Hilfe eines Plastifizierungsmittels oder, für ein besseres Ergebnis, mit einem Plastifizierungsmittel zum Vortränken des PVB und mit einem die Hydrophobie verbessernden Zusatz, wie beispielsweise Wachs, direkt zu wässrigen Gemischen, die Celluloseether als organischen Binder, wie beispielsweise Methocel, enthalten, gegeben werden kann. Mit steigendem Gehalt an Plastifizierungsmittel (etwa 50% P-3 in einem PVB/P-3-System) neigt der Ansatz, wenn er heiß ist, dazu, klebriger und weicher zu werden, wobei er Heißklebe- und Faserbildungs-Eigenschaften besitzt. Wenn der Gehalt an Plastifizierungsmittel sinkt, wird der Ansatz steifer (weniger Fluss) und nicht-klebrig, und die entstandene Wabe zeigt starke Schnellhärtungs- und gute Trocknungseigenschaften (keine Blasenbildung bei etwa 100ºC), aber schlechtere Hautqualität. Alle Waben sind beim Abkühlen auf Raumtemperatur zäh, stark und gut wasserabweisend. Es wurde festgestellt, dass ein Plastifizierungsmittelgehalt von 15% P-3 in einer Kombination von PVB/P-3 mit etwa 20% PVB und etwa 20% Hexadecanol wurde besonders gut funktionierte.

Variation des Wachsgehaltes

Die folgenden Beispiele wurden mit einem Plastifizierungsmittelgehalt von 3,5% durchgeführt, und der Wachsgehalt, in Hexadecanol, wurde von 10%-40% variiert.

Beispiel 12

Ein Gemisch von 383 g mit 20% B-79 (vorgetränkt für etwa 4 Minuten mit 3,5% P-3 oder etwa 15% in einer Kombination von PVB/P-3) und 40% Hexadecanol, mit 206 g Pulveroxiden, wie im Beispiel 1, und 3% K 75M-Methocel und 25% Wasser wurde bei 60ºC für über etwa 4 Minuten vermischt. Ein sehr gleichmäßiger weicher, leicht klebriger Ansatz wurde mit einem niedrigeren Mischdrehmoment und Extrusionsdruck als bei dem Ansatz mit 20% Wachs, Beispiel 10, erhalten. Der Ansatz konnte jedoch nicht kontinuierlich zu glatten, feinen Fasern gedehnt werden. Die entstandene Wabe hatte eine sehr glatte und glänzende Haut und zeigte beim Abkühlen auf Raumtemperatur eine sehr starke Schnellhärtung und gute Wasserabweisung. Die Wabe neigte jedoch zu leichter Blasenbildung, wenn sie bei etwa 100ºC getrocknet wurde.

Beispiel 13

Es wurde das Verfahren von Beispiel 12 befolgt, mit der Ausnahme, dass 30% Wachs und 220 g Pulveroxide für insgesamt 399 g verwendet wurden. Alle Eigenschaften ähnelten denen im Beispiel 12 (40% Wachs), wobei in diesem Beispiel lediglich das Drehmoment und der Druck leicht erhöht und der Ansatz ein wenig steifer waren.

Beispiel 14

Es wurde das Verfahren von Beispiel 12 befolgt, mit der Ausnahme, dass 15% Wachs, 220 g Oxidpulver und etwa 30% Wasser für insgesamt 377 g Ansatzmaterial verwendet wurden. Wenn der Wachsgehalt auf unter 20% reduziert wurde, wurde der Ansatz bei höherem Mischdrehmoment und Extrusionsdruck nichtklebrig, leicht zäh und schwer dehnbar. Die Hautqualität der Wabe verschlechterte sich ebenso. Jedoch zeigte sich keine Blasenbildung während des Trocknens bei etwa 100ºC oder des dielektrischen Trocknens.

Beispiel 15

Das Verfahren von Beispiel 12 wurde befolgt, mit der Ausnahme, dass 10% Wachs und 240 g Oxidpulver für insgesamt 388 g Ansatzmaterial verwendet wurden. Alle Eigenschaften ähnelten denen im Beispiel 14 (15% Wachs), wobei der Ansatz sogar noch steifer war. Die Hautqualität war schlechter als die des Beispiels 14. Jedoch war der Ansatz unter dem Mikroskop noch immer sehr gleichmäßig und ohne jegliche PVB-Späne.

Beispiel 16

Das Verfahren von Beispiel 12 wurde befolgt, mit der Ausnahme, dass 20% Wachs und 220 g Oxidpulver für insgesamt 377 g Ansatzmaterial verwendet wurden. Dies ähnelte ebenfalls Beispiel 10, jedoch war der Wassergehalt geringer - 25% im Vergleich zu 30% im Beispiel 10. Der Ansatz war gleichmäßig, wie im Beispiel 10, aber etwas steifer. Die entstandene Wabe ergab eine perfekte Haut. Jedoch bildete sie im Gegensatz zu Beispiel 10 Blasen bei 100ºC.
Zusammenfassend konnte gezeigt werden, dass das Steigern des Wachsgehaltes (auf 40%) die Ansatzrheologie stark verbessert, da Wachs als Co-Binder in einem wässrigen Celluloseetheransatz mehr beisteuert, so dass das Mischdrehmoment und der Extrusionsdruck gesenkt und die Hautqualität verbessert werden. Ein PVB/Oxidpulver-Ansatz mit hohem Wachsgehalt ist weicher, klebriger und die entstandene Wabe härtet schnell aus, bildet aber beim Trocknen leichter Blasen. Wenn der Wachsgehalt gesenkt wird, wird ein PVB/Oxidpulver-Ansatz steifer, nicht-klebrig mit einer schlechteren Rheologie, so dass sich die Hautqualität verschlechtert, jedoch beim Trocknen keine Blasenbildung auftritt. Für die beste Rheologie und bestes Trocknen beträgt der Wachsgehalt für die vorstehend beschriebenen Oxidpulveransätze mit 20% B-79 und 3,5% P-3 (bei 15% P-3 in einer Kombination von PVB/P-3), Beispiel 10, vorzugsweise 20%.

Variation des PVB-Gehaltes

Als der Gehalt an Plastifizierungsmittel und Wachs optimiert worden war, wurde bei 15% P-3 und 20% Hexadecanol der PVB-Gehalt von 10-20% untersucht. 20% PVB wurden im Beispiel 16 beschrieben.

Beispiel 17

Ein Ansatz von 381 g mit 15% B-79 (vorgetränkt mit 2,63% P-3 oder 15% in einer Kombination von PVB/P-3), 20% Hexadecanol, 237 g Oxidpulvern, 3% K 75M Methocel und 25% Wasser wurde bei 60ºC für über 4 Minuten gemischt. Der Ansatz war unter dem Mikroskop gleichmäßig, nicht-klebrig und steifer als der Ansatz des Beispiels 16, aber schwer zu feinen Fasern zu dehnen. Die entstandene Wabe brachte eine neuartige perfekte Haut hervor (etwas schlechter als im Beispiel 16) und zeigte eine sehr erhebliche Schnellhärtungswirkung und keine Blasenbildung beim Trocknen bei etwa 100ºC (besser als im Beispiel 16).

Beispiel 18

Das Verfahren von Beispiel 17 wurde befolgt, mit der Ausnahme, dass eine Wabe mit 47 Zellen/cm² (etwa 300 Zellen/In²)/ 0,26 mm (10,5 Mil) Wand/0,28 mm (11 Mil) Haut er zeugt wurde. Die Warenqualität, die Versteifungswirkung und das Trocknen bei etwa 100ºC glichen denen im Beispiel 17.

Beispiel 19

Das Verfahren von Beispiel 17 wurde befolgt, mit der Ausnahme, dass 10% B-79 (vorgetränkt mit 1,75% P-3 oder etwa 15% P-3 in einer Kombination von PVB/P-3) und 247 g Oxidpulver in insgesamt 383 g Ansatzmaterial verwendet wurden. Der Ansatz war gleichmäßig, etwas steifer als im Beispiel 16 und konnte nicht zu feinen Fasern gedehnt werden. Die Warenqualität war nicht so gut wie im Beispiel 16, zeigte aber die gleiche gute Versteifungswirkung und das gleiche gute Trocknen ohne Blasenbildung bei etwa 100ºC.
Zusammenfassend konnte gezeigt werden, dass das Senken des PVB-Gehaltes von 20% auf 10% den Ansatz steifer, weniger klebrig und dehnbar macht. Der gleichmäßige Ansatz ergab noch Waben (31 und 47 Zellen/cm² (200 und 300 cpsi) mit guter Hautqualität und Schnellhärtung sowie Trocknen ohne Blasenbildung bei etwa 100ºC. Die beste Zusammensetzung für das Nichtentstehen von Blasen und gute Hautqualität besteht aus 15% B-79 und 2,63% P-3 (bei 15% P-3 in einer Kombination von PVB/P-3) plus 20% Hexadecanol mit Oxidpulvern, Beispiel 17.

Wirkungen des Sinterns

Die Produkte der Beispiele 9 und 16 wurden erfolgreich ohne Aufschmelzen oder Brechen unter Sinterbedingungen von 1400ºC für 10 Stunden in Luft gebrannt. Die Produkte der Beispiele 17 und 18 zeigten einen kleinen Bruch am Boden, wo Sand zum Halten der Probestücke verwendet wurde. Die Verwendung von gebrannten Waben als Halter sollte solche Brüche am Boden dadurch verringern, dass eine gleichmäßigere thermische Umgebung um die Probestücke während des Brennens erreicht werden kann.

Verschiedene Formen

Neben Waben kann ein PVB-haltiger wässriger Methocelansatz zu Streifen (oder Bändern) extrudiert werden, die dann zu Filmen oder Spaghetti gedehnt werden können, die dann zu feinen Fasern gedehnt werden (wie das Schmelzspinnen von Fasern). Eine Wabe kann ebenso weiter zu einer Wabe höherer Zelldichte gezogen werden. Die Faser und die Waben hoher Zelldichte werden nachstehend eingehender erläutert.

Spinnen keramischer Fasern

Beispiel 20

Ein Ansatz von 398 g mit 20% B-79 (vorgetränkt mit 20% P-3 oder 50% P-3 in PVB/P-3), 227 g Oxidpulvern, 3% K 75M plus 38% Wasser wurde bei 60ºC/+6 Minuten gemischt. Der Ansatz war beinahe gleichmäßig mit wenigen kleinen PVB-Spänen, die unter dem Mikroskop sichtbar waren, sowie weich und leicht klebrig, wenn er heiß war. Die bei etwa 60ºC extrudierten warmen Spaghetti (mit etwa 0,31 cm oder 1/8 " Durchmesser) zeigten bei etwa Raumtemperatur nur eine gute Fähigkeit zur Faserbildung.

Beispiel 21

Das Verfahren von Beispiel 20 wurde befolgt, mit der Ausnahme, dass der Ansatz 5% Hexadecanol von insgesamt 409 g enthielt. Der fast gleichmäßige Ansatz (wenige winzige PVB- Späne) war klebriger und gummiartiger (dehnbarer) als der des Beispiels 21 ohne Wachs. Die warmen Spaghetti konnten bei etwa Raumtemperatur kontinuierlich gedehnt werden, um lange, glatte feine Fasern zu formen, die zäh, fest und biegsam wurden, wenn sie vollständig bis auf etwa Raumtemperatur abgekühlt wurden.

Beispiel 22

Das Verfahren von Beispiel 20 wurde befolgt, mit der Ausnahme, dass 10% Hexadecanol bei einem Gesamtansatz von 420 g verwendet wurden. Der weiche, klebrige Ansatz war unter dem Mikroskop gleichmäßig (keine PVB-Späne). Folglich wurden mindestens 10% Wachs in einem Ansatz mit etwa 20% PVB (vorgetränkt mit 50% P-3 in PVB/P-3) benötigt, um bei etwa 60ºC ein gleichmäßiges System zu erhalten. Die warmen Spaghetti zeigten exzellente Faserbildung, wobei kontinuierlich durch Dehnen bei etwa Raumtemperatur > etwa 30,5 cm (> etwa 1 Fuß) lange, feine Fasern erzeugt wurden. Die Fasern konnten bei etwa 100ºC ohne Blasenbildung vollständig getrocknet werden, so dass ein Durchmesser von 50 Mikrometer erhalten wurde, und blieben fest und flexibel.

Beispiel 23

Das Verfahren von Beispiel 20 wurde befolgt, mit der Ausnahme, dass 15% Hexadecanol verwendet wurden und die Menge der Pulveroxide 216 g von insgesamt 412 g Ansatzmaterial betrug (gegenüber 227 g im Beispiel 20). Der gleichmäßige Ansatz war sehr klebrig und weich. Obwohl seine warmen Spaghetti immer noch eine gute Neigung zur Faserbildung zeigten, schienen die Fasern schwächer als jene in Beispiel 22 zu sein. Folglich war der optimalste Wachsgehalt in einem Pulveroxidgemisch mit 20% PVB/20% P-3 anscheinend 10% zur Erzeugung der besten Misch- und Faserbildungseigenschaften (Beispiel 22), auch wenn im gesamten Bereich von 5-15% Wachs Fasern gebildet werden konnten. Die Fasern, die in diesem Beispiel erhalten wurden, konnten bei etwa 100ºC ohne Blasenbildung getrocknet werden.

Beispiel 24

Die Neigung zur Faserbildung eines Systems mit weniger PVB (15% gegenüber 20% in allen früheren Systemen) wurde in diesem Beispiel beobachtet. Ein Ansatz von 398 g mit 15% B-79 (vorgetränkt mit 15% P-3 oder 50% P-3 in einer Kombination von PVB/P-3) und mit einem Pulveroxidgemisch von etwa 227 g (einschließlich 3% K 75M), etwa 10% Hexadecanol und 38% Wasser wurde bei 60ºC/+6 Minuten gemischt. Der gleichmäßige Ansatz war weniger klebrig, aber zäher als im Beispiel 22 (10% Wachs und 20% PVB). Wie Beispiel 23 ergab auch er beim Dehnen bei Raumtemperatur glatte Fasern. Alle Fasern konnten ohne Blasenbildung bei etwa 100ºC getrocknet werden.

Beispiel 25

Das Verfahren von Beispiel 24 wurde befolgt, mit der Ausnahme, dass 20% Wachs in einem Gesamtansatz von 420 g verwendet wurden. Der gleichmäßige Ansatz zeigte eine etwas schlechtere Neigung zur Faserbildung als der des Beispiels 24.
Zusammenfassend konnte gezeigt werden, dass ein wässriger Methocel/Oxidpulveransatz mit 20% PVB/20% P-3 (oder 50% P-3 in einer Kombination von PVB/P-3) und 5-15% Hexadecanol (wobei 10%, Beispiel 22, am besten ist) beim Dehnen bei etwa Raumtemperatur exzellente Faserbildung zeigte, wobei dünne Fasern mit einem Durchmesser von etwa 50 Mikrometern hervorgebracht wurden. Diese Fähigkeit eines Ansatzes zur Faserbildung verschlechtert sich ein wenig, wenn der Gehalt von PVB/P-3 von 20%/20% (insgesamt etwa 40%) auf etwa 15%/15% (insgesamt etwa 30%) sinkt. Auch ein System mit 20% PVB und niedrigerem Gehalt an P-3 (10%) (oder etwa 33,3%. PVB in einer Kombination von PVB/P-3) und 20% Wachs (Beispiel 8) kann Fasern bilden. Jedoch wird ein System mit 20% PVB und mit zu wenig P-3 (etwa 5%) (oder 20% P-3 in einer Kombination von PVB/P-3) keine Fasern bilden (Beispiel 9). Die Verwendung eines PVB-Harzes mit höherem Molekulargewicht, wie beispielsweise B-72, 73, oder 74 sollte sicherlich die Fähigkeit zur Faserbildung eines wässrigen Methocelansatzes verbessern.

Ziehen von Waben hoher Zelldichte

Beispiel 26

Ein Ansatz von 395 g, der 20% B-79 (vorgetränkt mit 13,3% P-3 oder 40% P-3 in einer Kombination von PVB/P-3) und etwa 20% Hexadecanol in einem Pulveroxidansatz von 216 g und 3% K 75M plus 32% Wasser enthielt, wurde bei etwa 60ºC/+9 Minuten gemischt. Der Ansatz war unter dem Mikroskop gleichmäßig und konnte zu einer Wabe von 15 Zellen/cm² (200 Zellen/- In²)/0,4 mm (16 Mil) Wand (Netz) mit einem Durchmesser von etwa 2,54 cm (1") und exzellenter Warenqualität extrudiert werden. Bleibt ein Ende eines Wabenabschnitts mit dem Ausgang der Düse verbunden, kann das andere Ende mit der Hand nach unten gedehnt werden, so dass eine glatte verlängerte Wabe mit einem geringerem Durchmesser von 2,2 cm (7/8") hergestellt wird. Der Querschnitt der neugebildeten Wabe zeigte ein dichteres Zellmuster als die ursprüngliche Wabe mit 15 Zellen/cm² (200 Zellen/In²). Daher kann eine weiche, aber zähe Wabe bei erhöhter Temperatur gezogen werden.

Beispiel 27

396 g Ansatzmaterial mit 15% B-79 (vorgetränkt mit 10% P-3 oder etwa 40% P-3 in einer Kombination von PVB/P-3), mit 20% Hexadecanol, 227 g Pulveroxiden, 3% K 75M plus 32% Wasser wurde bei 60ºC/+7 Minuten gemischt. Der gleichmäßige Ansatz wurde bei 60ºC zu einer Wabe in perfekter Warenqualität mit 47 Zellen/cm² (300 Zellen/In²)/0,26 mm (10,5 Mil) Wand/0,28 mm (11 Mil) Haut und einem Durchmesser von 2,54 cm (1") extrudiert. Die relativ dünne Haut beginnt jedoch beim Dehnen der weichen Ware bei etwa 60ºC schnell zu brechen. So wurde in den folgenden Beispielen versucht, Waben mit dickerer Haut zu erhalten.

Beispiel 28

Das Verfahren von Beispiel 27 wurde befolgt, mit der Ausnahme, dass eine Wabe mit 47 Zellen/cm² (etwa 300 Zellen/- In²)/ 0,26 mm (10,5 Mil) Wand/0,52 mm Wand (21 Mil) Haut und mit einem Durchmesser von etwa 2,54 cm (etwa 1") hergestellt wurde. Mit einer dickeren Haut konnte das Dehnen eines (an einem Ende mit dem Ausgang der Düse verbundenen) Wabenabschnitts vorsichtig begonnen werden, wurde aber immer durch den Abbruch der Wabe in der Nähe des oberen Endes, nahe dem Ausgang der Düse, beendet. Dies deutete darauf hin, dass die Wabe aufgrund einer zu hohen Ansatztemperatur (etwa 60ºC) zu weich und schwach war. Daher wurde das Dehnen bei niedrigeren Temperaturen ausgeführt.

Beispiel 29

Das Verfahren von Beispiel 28 wurde befolgt, mit der Ausnahme, dass die Wabe bei einer niedrigeren Temperatur extrudiert wurde (etwa 45ºC). Die Warenqualität war immer noch ausgezeichnet. Zum ersten Mal konnte eine glatte, unzerbrochene, schmalere Wabe (etwa 1,3 cm (1/2") Durchmesser) durch abwärts gerichtetes Dehnen eines Abschnitts der ursprünglichen 2,54 cm- (1"-) Wabe erhalten werden (die mit einem Ende immer noch mit dem Ausgang der Düse verbunden war). Dies bestätigte, dass das Vorhandensein einer dickeren Haut für einen besseren Fluss und eine niedrigere Temperatur für einen festeren Körper während des Dehnens wichtig sind. Die erneut gezogene Wabe konnte bei etwa 100ºC über Nacht getrocknet werden und wies eine hohe Zelldichte von 188 Zellen/cm² (etwa 1200 Zellen/In²) ausgehend von der ursprüngli chen Wabe von 47 Zellen/cm² (etwa 300 Zellen/In² auf. Die getrocknete Wabe hoher Zelldichte konnte erfolgreich gesintert werden.

Beispiel 30

Das Verfahren von Beispiel 28 wurde befolgt, mit der Ausnahme, dass die Wabe mit einer Haut von 0,4 mm (etwa 16 Mil) bei einer sehr niedrigen Temperatur von etwa 35ºC extrudiert wurde. Die Warenqualität war exzellent. Ein Bereich der Wabe mit 47 Zellen/cm² (etwa 300 Zellen/In²) konnte abwärts gezogen werden, so dass eine gerade (etwa 7,6 cm (3") lange, glatte, konzentrische, schmalere (etwa 1,6 cm (5/8") Durchmesser) Wabe mit einer höheren Zelldichte (120 Zellen/cm² (768 Zellen/In²) hervorgebracht wurde. Dies bestätigte, dass das Ziehen einer Wabe bei niedrigeren Temperaturen wichtig ist, um eine bessere Qualität des Produktes hoher Zelldichte zu erhalten.
Zusammenfassend konnte gezeigt werden, dass ein wässriger Oxidpulveransatz mit einem plastifizierenden organischen Binder, 15-20% PVB/10-13,3% P-3 (oder 40% P-3 in PVB/P-3) und 20% Hexadecanol sich gut erneut ziehen ließ, wobei Produkte mit etwa 2-3fach höherer Zelldichte hervorgebracht wurden. Es wurde demonstriert, dass eine dickere Haut und niedrigere Temperaturen für den Erhalt guter Produkte mit hoher Zelldichte beim erneuten Ziehen wichtig sind.

Claims

1. Plastisch verformbares, wässriges Gemisch, das zu einem Körper geformt werden kann, wobei das Gemisch Pulver umfaßt, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Keramik, Glaskeramik, Glas, Molekularsieb, Kohlenstoff, Metall und Kombinationen hiervon, einen Celluloseether als organischen Binder, ein wasserunlösliches hydrophobes Polymer als Co-Binder mit einem mittleren Molekulargewicht von mindestens 8000, ein Plastifizierungsmittel und Wasser.

2. Gemisch nach Anspruch 1, wobei die Pulver ausgewählt werden aus der Gruppe, bestehend aus Keramik, Glaskeramik, Glas und Molekularsieb.

3. Gemisch nach Anspruch 1, wobei der organische Binder Bestandteile umfaßt, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Methylcellulose, Methylcellulosederivaten und Kombinationen hiervon.

4. Gemisch nach Anspruch 1, wobei das Polymer ausgewählt wird aus der Gruppe, bestehend aus Polyvinylbutyral, Ionomeren, Polyurethan, Polyester, Polyamid, Acrylharzderivaten, Copolyethylen/Acrylsäure, thermoplastischen Elastomeren und Kombinationen hiervon, oder wobei das Polymer ausgewählt wird aus der Gruppe, bestehend aus Polyvinylbutyral, Polyurethan, Polyester, thermoplastischen Elastomeren, Ionomeren und Kombinationen hiervon.

5. Gemisch nach einem der Ansprüche 1-4, wobei das Gemisch Wachs enthält.

6. Gemisch nach Anspruch 5, wobei das Wachs ausgewählt wird aus der Gruppe, bestehend aus Paraffinwachs, mikrokristallinem Wachs, Erdwachs, pflanzlichen Wachsen, tierischen Wachsen, Fettalkoholen, Fettsäuren, Fettsäure estern, Polyethylenwachs, Polyethylenglykol, hydrierten Ölen, Ketonen, Aminen, Amiden, chlorierten Wachsen, synthetischen Kohlenwasserstoffwachsen, metallischen Seifen und Gemischen hiervon, oder wobei das Wachs ausgewählt wird aus der Gruppe, bestehend aus Hexadecanol, Octadecanol, Paraffinwachs, mikrokristallinem Wachs, Polyethylenwachs, Stearinsäure, Palmitinsäure, Myristinsäure, Propylenglykolmonostearaten, Ethylenglykolmonostearaten und Gemischen hiervon.

7. Gemisch nach Anspruch 6, wobei das Plastifizierungsmittel ausgewählt wird aus der Gruppe, bestehend aus Butylricinoleat, Polyester mit einem Mol.-Gew. von weniger als 8000 und Leinöl, oder wobei das Polymer Polyvinylbutyral ist und das Plastifizierungsmittel Butylricinoleat ist.

8. Gemisch nach einem der Ansprüche 1-7, wobei das Gemisch Pulver umfaßt, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Cordierit, Mullit und Kombinationen hiervon und, in Gew.-% bezogen auf die Pulver, 2-10 Gew.-% organischem Binder, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Methylcellulose, Methylcellulosederivaten und Kombinationen hiervon, 5%-50% Polyvinylbutyral, 2%-50% Butylricinoleat und 5%-60% Hexadecanolwachs, oder wobei das Gemisch Pulver umfaßt, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Cordierit, Mullit und Kombinationen hiervon und, in Gew.-% bezogen auf die Pulver, 3%-6% organischem Binder, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Methylcellulose, Methylcellulosederivaten und Kombinationen hiervon, 5%-20% Polyvinylbutyral, 3%-20% Butylricinoleat und 5%-40% Hexadecanolwachs.

9. Verfahren zur Herstellung eines Körpers unter Verwendung eines Gemischs nach einem der Ansprüche 1-8, wobei das Verfahren umfaßt,

(a) Mischen der Bestandteile, die Pulver umfassen, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Keramik, Glaskeramik, Glas, Molekularsieb, Kohlenstoff, Metall und Kombinationen hiervon, einem Celluloseether als organischen Binder, einem wasserunlöslichen hydrophoben Polymer als Co-Binder mit einem mittleren Mol.-Gew. von mindestens 8000, einem Plastifizierungsmittel und Wasser, in einem Starkschermischer bei einer Temperatur von 30ºC bis 70ºC, um eine homogenes Gemisch hiervon zu bilden;

(b) Extrudieren des Gemischs bei einer Temperatur von 30ºC bis 70ºC zu einem grünen Körper;

(c) Trocknen des grünen Körpers; und

(d) Brennen des grünen Körpers, um den Körper zu erzeugen.

10. Verfahren nach Anspruch 9, wobei die Bestandteile vermischt werden, indem alle Bestandteile gleichzeitig direkt in dem Starkschermischer vereinigt werden.

11. Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, wobei das Gemisch zu einem multizellulären grünen Körper extrudiert wird, welcher nachfolgend zu einem multizellulären Körper gezogen wird, der eine größere Zelldichte aufweist, als der multizelluläre Körper vor dem Ziehen.

12. Verfahren nach Anspruch 11, wobei das Gemisch Pulver umfaßt, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Cordierit, Mullit und Kombinationen hiervon, und, in Gew.-% bezogen auf die Pulver, 3%-6% organischem Binder, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Methylcellulose, Methylcellulosederivaten und Kombinationen hiervon, 15%-20% Polyvinylbutyral, 10%-13% Butylricinoleat und 10%-20% Hexadecanolwachs.

13. Verfahren nach Anspruch 9, dahingehend modifiziert, daß das Gemisch zu Nudeln extrudiert wird, die anschließend zu Fasern gezogen werden.

14. Verfahren nach Anspruch 13, wobei das Gemisch Pulver umfaßt, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Cordierit, Mullit und Kombinationen hiervon und, in Gew.-% bezogen auf die Pulver, 3%-6% organischem Binder, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Methylcellulose, Methylcellulosederivaten und Kombinationen hiervon, 15%-20% Polyvinylbutyral, 15%-20% Butylricinoleat und 5%-15% Hexadecanolwachs.