JP2001172087A - セラミック成形体の乾燥方法及びセラミック成形体の乾燥用治具 - Google Patents
セラミック成形体の乾燥方法及びセラミック成形体の乾燥用治具Info
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- B28B11/24—Apparatus or processes for treating or working the shaped or preshaped articles for curing, setting or hardening
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 マイクロ波を照射する方法によりセラミック
成形体を乾燥させる際、セラミック成形体に変形を発生
させず、全体を均一に乾燥させることができるセラミッ
ク成形体の乾燥方法を提供する。 【解決手段】 セラミック粉末とバインダーと分散媒液
との混合組成物からなり、多数の貫通孔が隔壁を隔てて
長手方向に並設された柱状のセラミック成形体の乾燥方
法であって、両端部から中央部分に近づくに従って漸次
または段階的に強くなるように、前記セラミック成形体
に照射されるマイクロ波の強度を制御することを特徴と
するセラミック成形体の乾燥方法。
成形体を乾燥させる際、セラミック成形体に変形を発生
させず、全体を均一に乾燥させることができるセラミッ
ク成形体の乾燥方法を提供する。 【解決手段】 セラミック粉末とバインダーと分散媒液
との混合組成物からなり、多数の貫通孔が隔壁を隔てて
長手方向に並設された柱状のセラミック成形体の乾燥方
法であって、両端部から中央部分に近づくに従って漸次
または段階的に強くなるように、前記セラミック成形体
に照射されるマイクロ波の強度を制御することを特徴と
するセラミック成形体の乾燥方法。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、セラミック粉末及
びバインダー等を含み、多数の貫通孔が長手方向に並設
された柱状のセラミック成形体の乾燥方法、及び、該乾
燥方法に用いられるセラミック成形体の乾燥用治具に関
する。
びバインダー等を含み、多数の貫通孔が長手方向に並設
された柱状のセラミック成形体の乾燥方法、及び、該乾
燥方法に用いられるセラミック成形体の乾燥用治具に関
する。
【０００２】
【従来の技術】バス、トラック等の車両や建設機械等の
内燃機関から排出される排気ガス中に含有されるパティ
キュレートが環境や人体に害を及ぼすことが最近問題と
なっている。この排気ガスを多孔質セラミックを通過さ
せることにより、排気ガス中のパティキュレートを捕集
して排気ガスを浄化するセラミックフィルタが種々提案
されている。
内燃機関から排出される排気ガス中に含有されるパティ
キュレートが環境や人体に害を及ぼすことが最近問題と
なっている。この排気ガスを多孔質セラミックを通過さ
せることにより、排気ガス中のパティキュレートを捕集
して排気ガスを浄化するセラミックフィルタが種々提案
されている。
【０００３】通常、セラミックフィルタは、図８に示す
ように、多孔質セラミック部材５０が複数個結束されて
セラミックフィルタ４０を構成している。この多孔質セ
ラミック部材５０は、図９に示すように、長手方向に多
数の貫通孔５２が並設され、貫通孔５２同士を隔てる隔
壁５３がフィルタとして機能するようになっている。す
なわち、多孔質セラミック部材５０に形成された貫通孔
５２は、図９（ｂ）に示すように、排気ガスの入り口側
又は出口側の端部のいずれかが充填材５１により目封じ
され、一の貫通孔５２に流入した排気ガスは、必ず貫通
孔５２を隔てる隔壁５３を通過した後、他の貫通孔５２
から流出するようになっており、排気ガスがこの隔壁５
３を通過する際、パティキュレートが隔壁５３部分で捕
捉され、排気ガスが浄化される。
ように、多孔質セラミック部材５０が複数個結束されて
セラミックフィルタ４０を構成している。この多孔質セ
ラミック部材５０は、図９に示すように、長手方向に多
数の貫通孔５２が並設され、貫通孔５２同士を隔てる隔
壁５３がフィルタとして機能するようになっている。す
なわち、多孔質セラミック部材５０に形成された貫通孔
５２は、図９（ｂ）に示すように、排気ガスの入り口側
又は出口側の端部のいずれかが充填材５１により目封じ
され、一の貫通孔５２に流入した排気ガスは、必ず貫通
孔５２を隔てる隔壁５３を通過した後、他の貫通孔５２
から流出するようになっており、排気ガスがこの隔壁５
３を通過する際、パティキュレートが隔壁５３部分で捕
捉され、排気ガスが浄化される。
【０００４】従来、このような多孔質セラミック部材５
０を製造する際には、まず、セラミック粉末とバインダ
ーと分散媒液とを混合して成形体製造用の混合組成物を
調製した後、この混合組成物の押出成形等を行うことに
より、セラミック成形体を作製していた。
０を製造する際には、まず、セラミック粉末とバインダ
ーと分散媒液とを混合して成形体製造用の混合組成物を
調製した後、この混合組成物の押出成形等を行うことに
より、セラミック成形体を作製していた。
【０００５】そして、次に、得られたセラミック成形体
を乾燥装置に入れ、このセラミック成形体にマイクロ波
を照射することによる加熱等を行い、セラミック成形体
中の分散媒液等を飛散させて、一定の強度を有し、容易
に取り扱うことができる図１０（ａ）に示すセラミック
成形体７０ａの乾燥体を製造していた。この乾燥工程の
後、セラミック成形体７０ａは、脱脂工程及び焼成工程
を経て、多孔質セラミック部材５０が製造される。
を乾燥装置に入れ、このセラミック成形体にマイクロ波
を照射することによる加熱等を行い、セラミック成形体
中の分散媒液等を飛散させて、一定の強度を有し、容易
に取り扱うことができる図１０（ａ）に示すセラミック
成形体７０ａの乾燥体を製造していた。この乾燥工程の
後、セラミック成形体７０ａは、脱脂工程及び焼成工程
を経て、多孔質セラミック部材５０が製造される。
【０００６】しかし、このような従来のセラミック成形
体の乾燥方法においては、セラミック成形体の全体を均
一に乾燥させることは容易ではなく、乾燥工程が進むに
つれて、セラミック成形体の部分によって重量減少の割
合が異なるという現象が発生する。
体の乾燥方法においては、セラミック成形体の全体を均
一に乾燥させることは容易ではなく、乾燥工程が進むに
つれて、セラミック成形体の部分によって重量減少の割
合が異なるという現象が発生する。
【０００７】この乾燥の不均一が、セラミック成形体の
内部と表面との間や下部と上部との間に生じると、乾燥
後のセラミック成形体に反りや変形が発生し、更には、
クラックが発生する場合もある。そこで、本発明者ら
は、この乾燥の不均一を防止するため、例えば、セラミ
ック成形体の４つの側面を、分離した２つの治具で両側
から包囲し、この状態で乾燥させる方法をとっていた。
内部と表面との間や下部と上部との間に生じると、乾燥
後のセラミック成形体に反りや変形が発生し、更には、
クラックが発生する場合もある。そこで、本発明者ら
は、この乾燥の不均一を防止するため、例えば、セラミ
ック成形体の４つの側面を、分離した２つの治具で両側
から包囲し、この状態で乾燥させる方法をとっていた。
【０００８】これにより、内部と表面との間や下部と上
部との間の乾燥の不均一を殆ど減少させることはできる
が、セラミック成形体７０ａの長手方向の中央部と両端
部分の乾燥の不均一を無くすことが困難で、中央部の方
が両端部よりも乾燥しにくくなり、図１０（ｂ）に示す
ように、乾燥後のセラミック成形体７０ｂの中央部が太
く、両端部に近づくに従って細くなるという問題があっ
た。
部との間の乾燥の不均一を殆ど減少させることはできる
が、セラミック成形体７０ａの長手方向の中央部と両端
部分の乾燥の不均一を無くすことが困難で、中央部の方
が両端部よりも乾燥しにくくなり、図１０（ｂ）に示す
ように、乾燥後のセラミック成形体７０ｂの中央部が太
く、両端部に近づくに従って細くなるという問題があっ
た。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
問題を解決するためになされたもので、セラミック成形
体に、乾燥の不均一に起因する変形を発生させないセラ
ミック成形体の乾燥方法、及び、該乾燥方法に用いるセ
ラミック成形体の乾燥用治具を提供することを目的とす
るものである。
問題を解決するためになされたもので、セラミック成形
体に、乾燥の不均一に起因する変形を発生させないセラ
ミック成形体の乾燥方法、及び、該乾燥方法に用いるセ
ラミック成形体の乾燥用治具を提供することを目的とす
るものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明のセラミック成形
体の乾燥方法は、セラミック粉末とバインダーと分散媒
液との混合組成物からなり、多数の貫通孔が隔壁を隔て
て長手方向に並設された柱状のセラミック成形体の乾燥
方法であって、両端部から中央部分に近づくに従って漸
次または段階的に強くなるように、上記セラミック成形
体に照射されるマイクロ波の強度を制御することを特徴
とする。
体の乾燥方法は、セラミック粉末とバインダーと分散媒
液との混合組成物からなり、多数の貫通孔が隔壁を隔て
て長手方向に並設された柱状のセラミック成形体の乾燥
方法であって、両端部から中央部分に近づくに従って漸
次または段階的に強くなるように、上記セラミック成形
体に照射されるマイクロ波の強度を制御することを特徴
とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、本発明のセラミック成形体
の乾燥方法及び該乾燥方法を用いるセラミック成形体の
乾燥用治具について、図面を参照しながら説明する。
の乾燥方法及び該乾燥方法を用いるセラミック成形体の
乾燥用治具について、図面を参照しながら説明する。
【００１２】本発明で乾燥の対象となるセラミック成形
体は、セラミック粉末とバインダーと分散媒液との混合
組成物からなるものである。
体は、セラミック粉末とバインダーと分散媒液との混合
組成物からなるものである。
【００１３】上記セラミック粉末としては特に限定され
ないが、例えば、炭化珪素、窒化珪素、窒化アルミニウ
ム、窒化硼素、窒化チタン、炭化チタン等の非酸化物系
セラミックの粉末；アルミナ、コージェライト、ムライ
ト、シリカ、ジルコニア、チタニア等の酸化物系セラミ
ックの粉末等を挙げることができる。これらのなかで
は、耐熱性に優れる炭化珪素、窒化珪素、窒化アルミニ
ウム等の粉末が好ましい。
ないが、例えば、炭化珪素、窒化珪素、窒化アルミニウ
ム、窒化硼素、窒化チタン、炭化チタン等の非酸化物系
セラミックの粉末；アルミナ、コージェライト、ムライ
ト、シリカ、ジルコニア、チタニア等の酸化物系セラミ
ックの粉末等を挙げることができる。これらのなかで
は、耐熱性に優れる炭化珪素、窒化珪素、窒化アルミニ
ウム等の粉末が好ましい。
【００１４】これらセラミック粉末の粒径も特に限定さ
れないが、後の焼成過程で収縮が少ないものが好まし
く、例えば、０．３〜５０μｍ程度の平均粒子径を有す
る粉末１００重量部と０．１〜１．０μｍ程度の平均粒
子径を有する粉末５〜６５重量部とを組み合わせたもの
が好ましい。
れないが、後の焼成過程で収縮が少ないものが好まし
く、例えば、０．３〜５０μｍ程度の平均粒子径を有す
る粉末１００重量部と０．１〜１．０μｍ程度の平均粒
子径を有する粉末５〜６５重量部とを組み合わせたもの
が好ましい。
【００１５】上記バインダーとしては特に限定されない
が、例えば、メチルセルロース、カルボキシメチルセル
ロース、ヒドロキシエチルセルロース、ポリエチレング
リコール、フェノール樹脂、エポキシ樹脂等を挙げるこ
とができる。上記バインダーの配合量は、通常、セラミ
ック粉末１００重量部に対して、１〜１０重量部程度が
好ましい。
が、例えば、メチルセルロース、カルボキシメチルセル
ロース、ヒドロキシエチルセルロース、ポリエチレング
リコール、フェノール樹脂、エポキシ樹脂等を挙げるこ
とができる。上記バインダーの配合量は、通常、セラミ
ック粉末１００重量部に対して、１〜１０重量部程度が
好ましい。
【００１６】上記分散媒液としては特に限定されない
が、例えば、ベンゼン等の有機溶媒；メタノール等のア
ルコール、水等を挙げることができる。上記分散媒液
は、混合組成物の粘度が一定範囲内となるように、適量
配合される。
が、例えば、ベンゼン等の有機溶媒；メタノール等のア
ルコール、水等を挙げることができる。上記分散媒液
は、混合組成物の粘度が一定範囲内となるように、適量
配合される。
【００１７】これらセラミック粉末とバインダーと分散
媒液等とは、アトライター等で混合された後、ニーダー
等で充分に混練され、押し出し成形法等により、図１０
（ａ）に示した形状に成形される。
媒液等とは、アトライター等で混合された後、ニーダー
等で充分に混練され、押し出し成形法等により、図１０
（ａ）に示した形状に成形される。
【００１８】本発明のセラミック成形体の乾燥方法は、
上記方法により作製されたセラミック成形体に、マイク
ロ波を照射して乾燥させる方法であって、両端部から中
央部分に近づくに従って漸次又は段階的に強くなるよう
に、上記セラミック成形体表面に照射されるマイクロ波
の強度を制御することを特徴とする。
上記方法により作製されたセラミック成形体に、マイク
ロ波を照射して乾燥させる方法であって、両端部から中
央部分に近づくに従って漸次又は段階的に強くなるよう
に、上記セラミック成形体表面に照射されるマイクロ波
の強度を制御することを特徴とする。
【００１９】「漸次」とは、連続的にという意味であ
り、両端部から中央部分に近づくに従って、セラミック
成形体表面に照射されるマイクロ波が連続的に強くなっ
ていくように、マイクロ波の強度が変化することをい
う。
り、両端部から中央部分に近づくに従って、セラミック
成形体表面に照射されるマイクロ波が連続的に強くなっ
ていくように、マイクロ波の強度が変化することをい
う。
【００２０】一方、「段階的」とは、非連続的に段階を
追ってという意味であり、例えば、両端部の一定領域Ａ
に一定の強度のマイクロ波を照射し、領域Ａより中央寄
りで領域Ａに隣接する領域Ｂに領域Ａよりも強いマイク
ロ波を照射する方法である。領域の数は、限定されず、
領域Ａのみであってもよく、Ａ、Ｂの２つの領域であっ
てもよく、それよりも数の多い領域であってもよい。領
域の大きさやマイクロ波の強度も特に限定されない。
追ってという意味であり、例えば、両端部の一定領域Ａ
に一定の強度のマイクロ波を照射し、領域Ａより中央寄
りで領域Ａに隣接する領域Ｂに領域Ａよりも強いマイク
ロ波を照射する方法である。領域の数は、限定されず、
領域Ａのみであってもよく、Ａ、Ｂの２つの領域であっ
てもよく、それよりも数の多い領域であってもよい。領
域の大きさやマイクロ波の強度も特に限定されない。
【００２１】１個のマイクロ波照射装置を用いてマイク
ロ波を照射する際、このように領域ごとに、マイクロ波
の強度を変化させることは、装置を改造しない限り困難
であるので、マイクロ波を反射する物質を用い、これを
セラミック成形体とマイクロ波照射装置との間に介在さ
せることにより、上記セラミック成形体表面に照射され
るマイクロ波の強度を制御する。
ロ波を照射する際、このように領域ごとに、マイクロ波
の強度を変化させることは、装置を改造しない限り困難
であるので、マイクロ波を反射する物質を用い、これを
セラミック成形体とマイクロ波照射装置との間に介在さ
せることにより、上記セラミック成形体表面に照射され
るマイクロ波の強度を制御する。
【００２２】マイクロ波を反射する物質をセラミック成
形体とマイクロ波照射装置との間に介在させる方法とし
ては、特に限定されるものではないが、例えば、セラミ
ック成形体にマイクロ波を反射させる特性を有するフィ
ルムを被せる方法や、その一部がマイクロ波を反射させ
る特性を有する乾燥用治具を用いる方法等を挙げること
ができる。
形体とマイクロ波照射装置との間に介在させる方法とし
ては、特に限定されるものではないが、例えば、セラミ
ック成形体にマイクロ波を反射させる特性を有するフィ
ルムを被せる方法や、その一部がマイクロ波を反射させ
る特性を有する乾燥用治具を用いる方法等を挙げること
ができる。
【００２３】セラミック成形体にマイクロ波を反射させ
る特性を有するフィルムを被せる方法としては、マイク
ロ波を反射する物質からなるか、マイクロ波を反射する
物質の層が全面に形成されるか、又は、その濃度もしく
はパターンを変化させて形成されたフィルムを少なくと
も１種類用い、上記セラミック成形体を上記フィルムで
被覆した後、マイクロ波を照射する方法が好ましい。
る特性を有するフィルムを被せる方法としては、マイク
ロ波を反射する物質からなるか、マイクロ波を反射する
物質の層が全面に形成されるか、又は、その濃度もしく
はパターンを変化させて形成されたフィルムを少なくと
も１種類用い、上記セラミック成形体を上記フィルムで
被覆した後、マイクロ波を照射する方法が好ましい。
【００２４】上記マイクロ波を反射する物質としては、
例えば、アルミニウム等の金属を挙げることができる。
上記マイクロ波を反射する物質からなるフィルムとは、
マイクロ波を反射する物質をシート状に成形したものを
いい、例えば、アルミニウム箔等を挙げることができ
る。
例えば、アルミニウム等の金属を挙げることができる。
上記マイクロ波を反射する物質からなるフィルムとは、
マイクロ波を反射する物質をシート状に成形したものを
いい、例えば、アルミニウム箔等を挙げることができ
る。
【００２５】また、上記マイクロ波を反射する物質の層
が全面に形成されたフィルムとしては、例えば、樹脂等
からなるフィルムの全面にアルミニウム等の金属の層が
形成されたものを挙げることができる。
が全面に形成されたフィルムとしては、例えば、樹脂等
からなるフィルムの全面にアルミニウム等の金属の層が
形成されたものを挙げることができる。
【００２６】また、本発明では、その濃度を変化させて
アルミニウム等の層を形成したフィルムを用いたり、網
状等の一定のパターン（模様）に形成されたアルミニウ
ム板状体や、一定のパターン（模様）でアルミニウム等
の層が形成されたフィルムを用いることにより、セラミ
ック成形体表面に照射されるマイクロ波の強度を制御す
ることができる。これらのフィルムは、１種類用いても
よいし、２種類以上を併用してもよい。
アルミニウム等の層を形成したフィルムを用いたり、網
状等の一定のパターン（模様）に形成されたアルミニウ
ム板状体や、一定のパターン（模様）でアルミニウム等
の層が形成されたフィルムを用いることにより、セラミ
ック成形体表面に照射されるマイクロ波の強度を制御す
ることができる。これらのフィルムは、１種類用いても
よいし、２種類以上を併用してもよい。
【００２７】図１は、マイクロ波反射物質であるアルミ
ニウム箔１４で両端部が被覆されたセラミック成形体１
０を模式的に示す斜視図であり、図２は、両端部がアル
ミニウム箔１４で被覆され、その内側がアルミニウムの
網状体１５で被覆されたセラミック成形体を示す斜視図
である。図１に示したセラミック成形体では、アルミニ
ウム箔１４を用いることにより、セラミック成形体表面
に照射されるマイクロ波の強度を２段階に変化させ、図
２に示したセラミック成形体では、アルミニウム箔１４
とアルミニウムのアルミニウム網状体１５を組み合わせ
ることにより、セラミック成形体の表面に照射されるマ
イクロ波の強度を３段階に変化させている。
ニウム箔１４で両端部が被覆されたセラミック成形体１
０を模式的に示す斜視図であり、図２は、両端部がアル
ミニウム箔１４で被覆され、その内側がアルミニウムの
網状体１５で被覆されたセラミック成形体を示す斜視図
である。図１に示したセラミック成形体では、アルミニ
ウム箔１４を用いることにより、セラミック成形体表面
に照射されるマイクロ波の強度を２段階に変化させ、図
２に示したセラミック成形体では、アルミニウム箔１４
とアルミニウムのアルミニウム網状体１５を組み合わせ
ることにより、セラミック成形体の表面に照射されるマ
イクロ波の強度を３段階に変化させている。
【００２８】本発明では、例えば、図１又は図２に示し
たような状態となるように、マイクロ波を反射する物質
でセラミック成形体を覆った後、これを従来から用いら
れている乾燥用治具で包囲し、マイクロ波乾燥装置に搬
入することにより、乾燥を行う。
たような状態となるように、マイクロ波を反射する物質
でセラミック成形体を覆った後、これを従来から用いら
れている乾燥用治具で包囲し、マイクロ波乾燥装置に搬
入することにより、乾燥を行う。
【００２９】上記方法で乾燥を行うことにより、セラミ
ック成形体の両端部分や両端に近い部分の乾燥は抑えら
れ、一方、中央部分の乾燥の方が早く進行するため、全
体として、均一に乾燥が進行し、均一な厚さのセラミッ
ク成形体（乾燥体）とすることができる。
ック成形体の両端部分や両端に近い部分の乾燥は抑えら
れ、一方、中央部分の乾燥の方が早く進行するため、全
体として、均一に乾燥が進行し、均一な厚さのセラミッ
ク成形体（乾燥体）とすることができる。
【００３０】次に、マイクロ波反射物質の塗布層等が形
成された乾燥用治具を用いる方法について説明する。本
発明のセラミック成形体の乾燥用治具（以下、乾燥用治
具Ａという）は、セラミック粉末とバインダーと分散媒
液との混合組成物からなり、多数の貫通孔が隔壁を隔て
て長手方向に並設された柱状のセラミック成形体をマイ
クロ波で乾燥する際に用いられ、上記セラミック成形体
の長手方向に平行な側面のほぼ全面を密着状態で包囲す
るように構成された２個の分離した治具からなる乾燥用
治具であって、上記セラミック成形体の両端部から中央
に相当する部分に近づくに従って漸次または段階的に薄
くなるように、マイクロ波を反射する物質の層が形成さ
れていることを特徴とする。
成された乾燥用治具を用いる方法について説明する。本
発明のセラミック成形体の乾燥用治具（以下、乾燥用治
具Ａという）は、セラミック粉末とバインダーと分散媒
液との混合組成物からなり、多数の貫通孔が隔壁を隔て
て長手方向に並設された柱状のセラミック成形体をマイ
クロ波で乾燥する際に用いられ、上記セラミック成形体
の長手方向に平行な側面のほぼ全面を密着状態で包囲す
るように構成された２個の分離した治具からなる乾燥用
治具であって、上記セラミック成形体の両端部から中央
に相当する部分に近づくに従って漸次または段階的に薄
くなるように、マイクロ波を反射する物質の層が形成さ
れていることを特徴とする。
【００３１】また、本発明のセラミック成形体の乾燥用
治具（以下、乾燥用治具Ｂという）は、上記乾燥用治具
Ａと同形状の治具であって、上記セラミック成形体の両
端部から中央に相当する部分に近づくに従って漸次また
は段階的に薄くなるように、マイクロ波を反射する物質
からなるか、マイクロ波を反射する物質の層が全面に形
成されるか、又は、その濃度もしくはパターンを変化さ
せて形成されたフィルムの層が形成されていることを特
徴とする。
治具（以下、乾燥用治具Ｂという）は、上記乾燥用治具
Ａと同形状の治具であって、上記セラミック成形体の両
端部から中央に相当する部分に近づくに従って漸次また
は段階的に薄くなるように、マイクロ波を反射する物質
からなるか、マイクロ波を反射する物質の層が全面に形
成されるか、又は、その濃度もしくはパターンを変化さ
せて形成されたフィルムの層が形成されていることを特
徴とする。
【００３２】上記乾燥用治具Ａにおいて、マイクロ波を
反射する物質の層が形成されているとは、マイクロ波を
反射する物質を含む塗料の塗布やスパッタリング等の方
法により、乾燥用治具Ａの一部にマイクロ波を反射する
物質の層が形成されていることをいう。この層は、端部
から中央に行くに従って段々と薄くなるように形成され
ていてもよく、段階的に薄くなるように形成されていて
もよく、種々のパターンで形成されていてもよい。
反射する物質の層が形成されているとは、マイクロ波を
反射する物質を含む塗料の塗布やスパッタリング等の方
法により、乾燥用治具Ａの一部にマイクロ波を反射する
物質の層が形成されていることをいう。この層は、端部
から中央に行くに従って段々と薄くなるように形成され
ていてもよく、段階的に薄くなるように形成されていて
もよく、種々のパターンで形成されていてもよい。
【００３３】また、マイクロ波を反射する物質からなる
か、マイクロ波を反射する物質の層が全面に形成される
か、又は、その濃度もしくはパターンを変化させて形成
されたフィルムの層が形成されているとは、上記セラミ
ック成形体の乾燥方法で説明したフィルムで乾燥用治具
Ｂの一部が被覆されていることをいう。被覆の方法は、
上記セラミック成形体の乾燥方法で説明した方法とほぼ
同様であり、セラミック成形体をフィルムで覆う代わり
に、乾燥用治具Ｂをこれらのフィルムで覆うのである。
か、マイクロ波を反射する物質の層が全面に形成される
か、又は、その濃度もしくはパターンを変化させて形成
されたフィルムの層が形成されているとは、上記セラミ
ック成形体の乾燥方法で説明したフィルムで乾燥用治具
Ｂの一部が被覆されていることをいう。被覆の方法は、
上記セラミック成形体の乾燥方法で説明した方法とほぼ
同様であり、セラミック成形体をフィルムで覆う代わり
に、乾燥用治具Ｂをこれらのフィルムで覆うのである。
【００３４】図３は、上記乾燥用治具Ａの一実施形態を
模式的に示す斜視図である。図３に示すように、本発明
の乾燥用治具Ａ２０は、セラミック成形体１０の長手方
向に平行な側面１０ａのほぼ全面を密着状態で包囲する
ように構成された２個の分離した治具（上治具２１と下
治具２５）からなる。
模式的に示す斜視図である。図３に示すように、本発明
の乾燥用治具Ａ２０は、セラミック成形体１０の長手方
向に平行な側面１０ａのほぼ全面を密着状態で包囲する
ように構成された２個の分離した治具（上治具２１と下
治具２５）からなる。
【００３５】そして、下治具２５は、セラミック成形体
１０の側面１０ａを水平面に対して４５°の角度になる
ように傾斜させた状態でセラミック成形体１０を載置す
ることができるよう、２枚の板状体２２、２３を突き合
わせてＶ字形状に形成されており、これらを支持すると
ともに、この治具２５を乾燥器の床面に安定して載置で
きるように複数個の支持部材２４で板状体２２、２３を
接着、固定している。
１０の側面１０ａを水平面に対して４５°の角度になる
ように傾斜させた状態でセラミック成形体１０を載置す
ることができるよう、２枚の板状体２２、２３を突き合
わせてＶ字形状に形成されており、これらを支持すると
ともに、この治具２５を乾燥器の床面に安定して載置で
きるように複数個の支持部材２４で板状体２２、２３を
接着、固定している。
【００３６】また、上治具２１は、下治具２５と接触し
ていない側面１０ａに密着させた状態でセラミック成形
体１０に載せることができるように構成されており、具
体的には、下治具２５とほぼ同様に板状体２６、２７と
これを支持、固定する支持部材２８により構成されてい
る。なお、この場合、上治具２１と下治具２５とは、上
下を逆にしても使用することができるようになってい
る。
ていない側面１０ａに密着させた状態でセラミック成形
体１０に載せることができるように構成されており、具
体的には、下治具２５とほぼ同様に板状体２６、２７と
これを支持、固定する支持部材２８により構成されてい
る。なお、この場合、上治具２１と下治具２５とは、上
下を逆にしても使用することができるようになってい
る。
【００３７】この上治具２１と下治具２５とには、その
両端部にマイクロ波を反射する物質の層として、アルミ
ニウム層２２ａ、２７ａが形成されている。
両端部にマイクロ波を反射する物質の層として、アルミ
ニウム層２２ａ、２７ａが形成されている。
【００３８】このような構成の乾燥用治具Ａを用い、セ
ラミック成形体をこの乾燥用治具Ａで包囲した後、マイ
クロ波乾燥装置に搬入して、マイクロ波による乾燥を行
うことにより、セラミック成形体の両端部分や両端に近
い部分の乾燥が抑えられ、中央部分の乾燥の方が早く進
行するため、全体として、均一に乾燥が進行し、均一な
厚さのセラミック成形体（乾燥体）とすることができ
る。
ラミック成形体をこの乾燥用治具Ａで包囲した後、マイ
クロ波乾燥装置に搬入して、マイクロ波による乾燥を行
うことにより、セラミック成形体の両端部分や両端に近
い部分の乾燥が抑えられ、中央部分の乾燥の方が早く進
行するため、全体として、均一に乾燥が進行し、均一な
厚さのセラミック成形体（乾燥体）とすることができ
る。
【００３９】乾燥用治具２０は、図４に示すように、水
分の吸収が可能な弾性部材２９を介してセラミック成形
体１０の側面１０ａと接触させるように構成されていて
もよい。より早く、乾燥を行うことができるからであ
る。
分の吸収が可能な弾性部材２９を介してセラミック成形
体１０の側面１０ａと接触させるように構成されていて
もよい。より早く、乾燥を行うことができるからであ
る。
【００４０】さらに、図５に示すように、乾燥用治具２
０は、板状体３１、３２が支持部材３３のみで支持、固
定され、板状体３１、３２同士は接触せず、板状体３１
と板状体３２との間から水分を飛散することができるよ
うに構成されていてもよい。より迅速、かつ、均一に乾
燥を行うことができるからである。
０は、板状体３１、３２が支持部材３３のみで支持、固
定され、板状体３１、３２同士は接触せず、板状体３１
と板状体３２との間から水分を飛散することができるよ
うに構成されていてもよい。より迅速、かつ、均一に乾
燥を行うことができるからである。
【００４１】上記板状体の材質としては、例えば、熱硬
化性樹脂、熱可塑性樹脂、セラミック、これらの複合材
料等が挙げられるが、これらのなかでは、熱硬化性樹脂
や複合材料が好ましく、特に、誘電率が低く、マイクロ
波の透過率が高く、耐熱性に優れるガラスエポキシ板が
最も好ましい。また、セラミック成形体１０と乾燥用治
具２１、２５との間に介装する上記弾性部材としては、
プラスチック製又はゴム製の多孔質弾性部材が好まし
く、シリコンスポンジがより好ましい。
化性樹脂、熱可塑性樹脂、セラミック、これらの複合材
料等が挙げられるが、これらのなかでは、熱硬化性樹脂
や複合材料が好ましく、特に、誘電率が低く、マイクロ
波の透過率が高く、耐熱性に優れるガラスエポキシ板が
最も好ましい。また、セラミック成形体１０と乾燥用治
具２１、２５との間に介装する上記弾性部材としては、
プラスチック製又はゴム製の多孔質弾性部材が好まし
く、シリコンスポンジがより好ましい。
【００４２】上述したマイクロ波を用いた乾燥を行う際
の、マイクロ波のパワー等の条件は、対象となるセラミ
ック成形体の形状や貫通孔の大きさに依存するために、
一概には規定できないが、例えば、セラミック成形体の
大きさが３３ｍｍ×３３ｍｍ×３００ｍｍで、貫通孔２
１の数が３１個／ｃｍ2 、隔壁５３の厚さが０．３５ｍ
ｍの場合、マイクロ波のパワーは、０．５〜４ｋＷ程度
が好ましい。なお、セラミック成形体１０の形状や大き
さが異なっても、乾燥の条件は、上記した条件から大き
く外れることはない。
の、マイクロ波のパワー等の条件は、対象となるセラミ
ック成形体の形状や貫通孔の大きさに依存するために、
一概には規定できないが、例えば、セラミック成形体の
大きさが３３ｍｍ×３３ｍｍ×３００ｍｍで、貫通孔２
１の数が３１個／ｃｍ2 、隔壁５３の厚さが０．３５ｍ
ｍの場合、マイクロ波のパワーは、０．５〜４ｋＷ程度
が好ましい。なお、セラミック成形体１０の形状や大き
さが異なっても、乾燥の条件は、上記した条件から大き
く外れることはない。
【００４３】マイクロ波を発生させる装置は特に限定さ
れず、従来から用いられている種々の装置を用いること
ができるが、例えば、マイクロ波発生装置を備え、セラ
ミック成形体が通過する部分の上方にマイクロ波攪拌用
スターラーが配設されたものを用いることが望ましい。
れず、従来から用いられている種々の装置を用いること
ができるが、例えば、マイクロ波発生装置を備え、セラ
ミック成形体が通過する部分の上方にマイクロ波攪拌用
スターラーが配設されたものを用いることが望ましい。
【００４４】マイクロ波攪拌用スターラーで攪拌するこ
とによりマイクロ波の強度が均一になる。なお、本発明
のセラミック成形体の乾燥方法で用いる乾燥装置は、通
常、マイクロコンピュータを内蔵する自動制御装置が組
み込まれており、マイクロ波のパワーの設定は勿論のこ
と、セラミック成形体が搬入されると、例えば、赤外セ
ンサ等により自動的にセラミック成形体を検知し、マイ
クロ波を発生させ、マイクロ波攪拌用スターラーを駆動
し、送風機等を作動させるように構成されている。
とによりマイクロ波の強度が均一になる。なお、本発明
のセラミック成形体の乾燥方法で用いる乾燥装置は、通
常、マイクロコンピュータを内蔵する自動制御装置が組
み込まれており、マイクロ波のパワーの設定は勿論のこ
と、セラミック成形体が搬入されると、例えば、赤外セ
ンサ等により自動的にセラミック成形体を検知し、マイ
クロ波を発生させ、マイクロ波攪拌用スターラーを駆動
し、送風機等を作動させるように構成されている。
【００４５】本発明のセラミック成形体の乾燥方法は、
上述した通りなので、セラミック成形体をマイクロ波を
用いて乾燥させる際、上記セラミック成形体に変形を発
生させることなく、全体を均一に乾燥させることができ
る。
上述した通りなので、セラミック成形体をマイクロ波を
用いて乾燥させる際、上記セラミック成形体に変形を発
生させることなく、全体を均一に乾燥させることができ
る。
【００４６】
【実施例】以下に実施例を掲げて本発明を更に詳しく説
明するが、本発明はこれら実施例のみに限定されるもの
ではない。
明するが、本発明はこれら実施例のみに限定されるもの
ではない。
【００４７】実施例１ 平均粒子径１０μｍのα型炭化珪素粉末７０重量部、平
均粒子径０．７μｍのβ型炭化珪素粉末３０重量部、メ
チルセルロース５重量部、分散剤４重量部、水２０重量
部を配合して均一に混合することにより、原料の混合組
成物を調製した。この混合組成物を押出成形機に充填
し、押出速度２ｃｍ／分にてセラミック成形体を作製し
た。このセラミック成形体は、図１０（ａ）に示す形状
のものであり、その大きさが３３ｍｍ×３３ｍｍ×３０
０ｍｍで、貫通孔の数が３１個／ｃｍ 2 、隔壁の厚さが
０．３５ｍｍであった。
均粒子径０．７μｍのβ型炭化珪素粉末３０重量部、メ
チルセルロース５重量部、分散剤４重量部、水２０重量
部を配合して均一に混合することにより、原料の混合組
成物を調製した。この混合組成物を押出成形機に充填
し、押出速度２ｃｍ／分にてセラミック成形体を作製し
た。このセラミック成形体は、図１０（ａ）に示す形状
のものであり、その大きさが３３ｍｍ×３３ｍｍ×３０
０ｍｍで、貫通孔の数が３１個／ｃｍ 2 、隔壁の厚さが
０．３５ｍｍであった。
【００４８】次に、図１に示すように、セラミック成形
体１０の両端部付近を、マイクロ波を反射するアルミニ
ウム箔１４で覆い、この状態で乾燥装置に搬入し、マイ
クロ波のパワーを３ｋＷに設定してセラミック成形体の
乾燥を行った。なお、アルミニウム箔１４の長手方向の
幅は、４５ｍｍであった。
体１０の両端部付近を、マイクロ波を反射するアルミニ
ウム箔１４で覆い、この状態で乾燥装置に搬入し、マイ
クロ波のパワーを３ｋＷに設定してセラミック成形体の
乾燥を行った。なお、アルミニウム箔１４の長手方向の
幅は、４５ｍｍであった。
【００４９】そして、乾燥開始から一定時間後にセラミ
ック成形体を取り出し、図６（ａ）に示すように、セラ
ミック成形体の乾燥体６０をエリア１、エリア２、エリ
ア３に分割し、さらに、図６（ｂ）に示すように、これ
らを外側のＡ部と中側のＢ部とに分け、各部における重
量減少率を測定した。その結果を図７に示した。
ック成形体を取り出し、図６（ａ）に示すように、セラ
ミック成形体の乾燥体６０をエリア１、エリア２、エリ
ア３に分割し、さらに、図６（ｂ）に示すように、これ
らを外側のＡ部と中側のＢ部とに分け、各部における重
量減少率を測定した。その結果を図７に示した。
【００５０】実施例２ まず、実施例１と同様の条件でセラミック成形体を作製
した。次に、図３に示すように、上治具２１と下治具２
５のそれぞれの両端付近に、マイクロ波を反射する物質
であるアルミニウム層２２ａ、２７ａが形成された乾燥
用治具２０でセラミック成形体を包囲し、この状態で乾
燥装置に搬入し、マイクロ波のパワーを３ｋＷに設定し
てセラミック成形体の乾燥を行った。なお、アルミニウ
ム層２２ａ、２７ａの長手方向の幅は、５０ｍｍであっ
た。
した。次に、図３に示すように、上治具２１と下治具２
５のそれぞれの両端付近に、マイクロ波を反射する物質
であるアルミニウム層２２ａ、２７ａが形成された乾燥
用治具２０でセラミック成形体を包囲し、この状態で乾
燥装置に搬入し、マイクロ波のパワーを３ｋＷに設定し
てセラミック成形体の乾燥を行った。なお、アルミニウ
ム層２２ａ、２７ａの長手方向の幅は、５０ｍｍであっ
た。
【００５１】そして、乾燥開始から一定時間後にセラミ
ック成形体を取り出し、図６（ａ）に示すように、セラ
ミック成形体の乾燥体６０をエリア１、エリア２、エリ
ア３に分割し、さらに、図６（ｂ）に示すように、これ
らを外側のＡ部と中側のＢ部とに分け、各部における重
量減少率を測定した。その結果を同じく図７に示した。
ック成形体を取り出し、図６（ａ）に示すように、セラ
ミック成形体の乾燥体６０をエリア１、エリア２、エリ
ア３に分割し、さらに、図６（ｂ）に示すように、これ
らを外側のＡ部と中側のＢ部とに分け、各部における重
量減少率を測定した。その結果を同じく図７に示した。
【００５２】比較例１ まず、実施例１と同様の条件でセラミック成形体を作製
した。次に、マイクロ波を反射する物質を用いていない
乾燥用治具を使用してセラミック成形体を包囲したほか
は、実施例１と同様にしてセラミック成形体の乾燥を行
った。
した。次に、マイクロ波を反射する物質を用いていない
乾燥用治具を使用してセラミック成形体を包囲したほか
は、実施例１と同様にしてセラミック成形体の乾燥を行
った。
【００５３】そして、乾燥開始から一定時間後にセラミ
ック成形体を取り出し、図６（ａ）に示すように、セラ
ミック成形体の乾燥体６０をエリア１、エリア２、エリ
ア３に分割し、さらに、図６（ｂ）に示すように、これ
らを外側のＡ部と中側のＢ部とに分け、各部における重
量減少率を測定した。その結果を図７に示した。
ック成形体を取り出し、図６（ａ）に示すように、セラ
ミック成形体の乾燥体６０をエリア１、エリア２、エリ
ア３に分割し、さらに、図６（ｂ）に示すように、これ
らを外側のＡ部と中側のＢ部とに分け、各部における重
量減少率を測定した。その結果を図７に示した。
【００５４】図７に示すグラフより明らかなように、比
較例１では、各部分で重量減少率が異なっており、不均
一に乾燥が行われているのに対し、実施例１及び実施例
２の場合には、各部においてほぼ均一に重量が減少して
いっており、本発明の乾燥方法を用いることにより、セ
ラミック成形体を均一に乾燥させることができることが
実証された。また、実施例１、２に記載の方法で乾燥し
たセラミック成形体６０の寸法を測定したが、中央部分
と両端部分の側面の幅に殆ど違いはなかった。
較例１では、各部分で重量減少率が異なっており、不均
一に乾燥が行われているのに対し、実施例１及び実施例
２の場合には、各部においてほぼ均一に重量が減少して
いっており、本発明の乾燥方法を用いることにより、セ
ラミック成形体を均一に乾燥させることができることが
実証された。また、実施例１、２に記載の方法で乾燥し
たセラミック成形体６０の寸法を測定したが、中央部分
と両端部分の側面の幅に殆ど違いはなかった。
【００５５】
【発明の効果】本発明のセラミック成形体の乾燥方法
は、上述の通りであるので、マイクロ波を照射する方法
によりセラミック成形体を乾燥させる際、セラミック成
形体に変形を発生させず、全体を均一に乾燥させること
ができる。
は、上述の通りであるので、マイクロ波を照射する方法
によりセラミック成形体を乾燥させる際、セラミック成
形体に変形を発生させず、全体を均一に乾燥させること
ができる。
【図１】本発明のセラミック成形体の乾燥方法の一実施
形態を模式的に示す斜視図である。
形態を模式的に示す斜視図である。
【図２】本発明のセラミック成形体の乾燥方法の別の実
施形態を模式的に示す斜視図である。
施形態を模式的に示す斜視図である。
【図３】本発明のセラミック成形体の乾燥用治具の一実
施形態を模式的に示す斜視図である。
施形態を模式的に示す斜視図である。
【図４】本発明のセラミック成形体の乾燥用治具の別の
実施形態を模式的に示す正面図である。
実施形態を模式的に示す正面図である。
【図５】本発明のセラミック成形体の乾燥用治具の更に
別の実施形態を模式的に示す正面図である。
別の実施形態を模式的に示す正面図である。
【図６】（ａ）は、実施例１、実施例２及び比較例１に
おいて成形体の重量減少を測定した部分を示す斜視図で
あり、（ｂ）は、その正面図である。
おいて成形体の重量減少を測定した部分を示す斜視図で
あり、（ｂ）は、その正面図である。
【図７】実施例１、実施例２及び比較例１における成形
体の測定部分と重量減少との関係を示すグラフである。
体の測定部分と重量減少との関係を示すグラフである。
【図８】セラミックフィルタを模式的に示す斜視図であ
る。
る。
【図９】（ａ）は、セラミックフィルタを構成する多孔
質セラミック部材を模式的に示す斜視図であり、（ｂ）
は、（ａ）に示したセラミックフィルタのＡ−Ａ線断面
図である。
質セラミック部材を模式的に示す斜視図であり、（ｂ）
は、（ａ）に示したセラミックフィルタのＡ−Ａ線断面
図である。
【図１０】（ａ）〜（ｂ）は、種々の条件で乾燥した後
のセラミック成形体を模式的に示した斜視図である。
のセラミック成形体を模式的に示した斜視図である。
１０ セラミック成形体 １２、５２ 貫通孔 １３、５３ 隔壁 １４ アルミニウム箔 １５ 網状パターン １０ａ 側面 ２０ セラミック成形体乾燥用治具 ２１ 上治具 ２２、２３、２６、２７、３１、３２ 板状体 ２４、２８、３３ 支持部材 ２５、３０ 下治具 ２９ 弾性部材 ４０ セラミックフィルタ ５０ 多孔質セラミック部材
Claims (5)
- 【請求項１】 セラミック粉末とバインダーと分散媒液
との混合組成物からなり、多数の貫通孔が隔壁を隔てて
長手方向に並設された柱状のセラミック成形体の乾燥方
法であって、両端部から中央部分に近づくに従って漸次
または段階的に強くなるように、前記セラミック成形体
に照射されるマイクロ波の強度を制御することを特徴と
するセラミック成形体の乾燥方法。 - 【請求項２】 マイクロ波を反射する物質からなるか、
マイクロ波を反射する物質の層が全面に形成されるか、
又は、その濃度もしくはパターンを変化させて形成され
たフィルムを少なくとも１種類用い、セラミック成形体
を前記フィルムで被覆した後、マイクロ波を照射するこ
とを特徴とする請求項１記載のセラミック成形体の乾燥
方法。 - 【請求項３】 セラミック粉末とバインダーと分散媒液
との混合組成物からなり、多数の貫通孔が隔壁を隔てて
長手方向に並設された柱状のセラミック成形体をマイク
ロ波で乾燥する際に用いられ、前記セラミック成形体の
長手方向に平行な側面のほぼ全面を密着状態で包囲する
ように構成された２個の分離した治具からなる乾燥用治
具であって、前記セラミック成形体の両端部から中央に
相当する部分に近づくに従って漸次または段階的に薄く
なるように、マイクロ波を反射する物質の層が形成され
ていることを特徴とするセラミック成形体の乾燥用治
具。 - 【請求項４】 セラミック粉末とバインダーと分散媒液
との混合組成物からなり、多数の貫通孔が隔壁を隔てて
長手方向に並設された柱状のセラミック成形体をマイク
ロ波で乾燥する際に用いられ、前記セラミック成形体の
長手方向に平行な側面のほぼ全面を密着状態で包囲する
ように構成された２個の分離した治具からなる乾燥用治
具であって、前記セラミック成形体の両端部から中央に
相当する部分に近づくに従って漸次または段階的に薄く
なるように、マイクロ波を反射する物質からなるか、マ
イクロ波を反射する物質の層が全面に形成されるか、又
は、その濃度もしくはパターンを変化させて形成された
フィルムの層が形成されていることを特徴とするセラミ
ック成形体の乾燥用治具。 - 【請求項５】 請求項３又は４記載の乾燥用治具を用
い、前記乾燥用治具で前記セラミック成形体を包囲した
後、マイクロ波を照射することを特徴とする請求項１記
載のセラミック成形体の乾燥方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35462599A JP4386518B2 (ja) | 1999-12-14 | 1999-12-14 | セラミック成形体の乾燥方法及びセラミック成形体の乾燥用治具 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35462599A JP4386518B2 (ja) | 1999-12-14 | 1999-12-14 | セラミック成形体の乾燥方法及びセラミック成形体の乾燥用治具 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001172087A true JP2001172087A (ja) | 2001-06-26 |
| JP4386518B2 JP4386518B2 (ja) | 2009-12-16 |
Family
ID=18438830
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP35462599A Expired - Fee Related JP4386518B2 (ja) | 1999-12-14 | 1999-12-14 | セラミック成形体の乾燥方法及びセラミック成形体の乾燥用治具 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4386518B2 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| DE102007012912B3 (de) * | 2007-03-19 | 2008-10-30 | Püschner Gmbh & Co. Kg | Vorrichtung zum Trocknen von keramischen Hohlkörpern, insbesondere Wabenkeramiken oder keramischen Katalysatoren, mittels Mikrowellenstrahlung im Durchlauf durch mindestens einen Trocknungsraum |
| JP2009544506A (ja) * | 2006-07-28 | 2009-12-17 | コーニング インコーポレイテッド | セラミック構造体の改善されたマイクロ波乾燥 |
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| EP3095570A1 (en) * | 2015-03-31 | 2016-11-23 | NGK Insulators, Ltd. | Microwave drying method of honeycomb formed body |
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1999
- 1999-12-14 JP JP35462599A patent/JP4386518B2/ja not_active Expired - Fee Related
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