JP2011235283A - Honeycomb structure, method for production of the honeycomb structure, honeycomb filter, and method for production of the honeycomb filter - Google Patents

Honeycomb structure, method for production of the honeycomb structure, honeycomb filter, and method for production of the honeycomb filter Download PDF

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一茂 大野
Tomokazu Oya
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a honeycomb structure which has high porosity, can catch a mass of PM (particulate matters) and has less pressure loss.SOLUTION: There is provided a columnar honeycomb structure having multiple cells disposed in parallel with a wall portion interposed therebetween along the longitudinal direction thereof. The honeycomb structure is characterized by mainly comprising the integrally formed inorganic fibers.

Description

本発明は、ディーゼルエンジン等の内燃機関から排出される排ガスを浄化する目的で用いられるハニカム構造体、ハニカム構造体の製造方法、ハニカムフィルタ及びハニカムフィルタの製造方法に関する。 The present invention relates to a honeycomb structure used for the purpose of purifying exhaust gas discharged from an internal combustion engine such as a diesel engine, a honeycomb structure manufacturing method, a honeycomb filter, and a honeycomb filter manufacturing method.

ディーゼルエンジン等の内燃機関から排出される排ガス中にはスス等のパティキュレートマター(以下、PMともいう)が含まれており、近年、このPMが環境や人体に害を及ぼすことが問題となっている。
そこで、排ガス中のPMを捕集して排ガスを浄化するフィルタとして、コージェライト製や炭化珪素製などのセラミックハニカムフィルタを用いたフィルタが種々提案されている。また、貫通孔を有する積層部材を積層させることにより作製した積層型のハニカムフィルタも種々提案されている(例えば、特許文献1参照)。
The exhaust gas discharged from an internal combustion engine such as a diesel engine contains particulate matter (hereinafter also referred to as PM) such as soot. In recent years, it has been a problem that this PM is harmful to the environment and the human body. ing.
Therefore, various filters using ceramic honeycomb filters made of cordierite or silicon carbide have been proposed as filters for collecting PM in the exhaust gas and purifying the exhaust gas. In addition, various laminated honeycomb filters produced by laminating laminated members having through holes have been proposed (see, for example, Patent Document 1).

図10(a)は、貫通孔を有するシート状の無機繊維集合体からなる積層部材を積層させることにより作製した積層型のハニカムフィルタの具体例を模式的に示した斜視図であり、(b)は、そのA−A線断面図である。(c)は、(b)においてBで示す部分の拡大断面図である。 Fig. 10 (a) is a perspective view schematically showing a specific example of a laminated honeycomb filter produced by laminating laminated members made of sheet-like inorganic fiber aggregates having through holes. ) Is a cross-sectional view taken along line AA. (C) is an enlarged sectional view of a portion indicated by B in (b).

ハニカムフィルタ100は、いずれか一端が目封じされた多数のセル111が壁部113を隔てて長手方向に並設された円柱形状のものである。
すなわち、図10(b)に示したように、セル111は、排気ガスの入口側又は出口側に相当する端部のいずれかが目封じされ、一のセル111に流入した排気ガスは、必ずセル111を隔てる壁部113を通過した後、他のセル111から流出し、壁部113がフィルタとして機能するようになっている。
The honeycomb filter 100 has a cylindrical shape in which a large number of cells 111 whose one ends are sealed are arranged in parallel in the longitudinal direction with a wall 113 therebetween.
That is, as shown in FIG. 10B, the cell 111 is sealed at either end corresponding to the inlet side or the outlet side of the exhaust gas, and the exhaust gas flowing into one cell 111 is always After passing through the wall portion 113 that separates the cells 111, it flows out of the other cells 111, and the wall portion 113 functions as a filter.

ハニカムフィルタは、図10(a)、(b)に示したように、厚さが0.1〜20mmのシート状の積層部材110aを積層して形成した積層体であり、長手方向に貫通孔が重なり合うように、積層部材110aが積層されている。
ここで、貫通孔が重なり合うように積層部材が積層されているとは、隣り合う積層部材に形成された貫通孔同士が連通するように積層されていることをいう。
また、その端部には貫通孔が市松模様になるように形成された端部用積層部材10bが積層されており、セル111のいずれか一端が端部用積層部材10bによって目封じされている。
As shown in FIGS. 10A and 10B, the honeycomb filter is a laminated body formed by laminating sheet-like laminated members 110a having a thickness of 0.1 to 20 mm, and has through holes in the longitudinal direction. The stacked members 110a are stacked so that the two overlap each other.
Here, the laminated members are laminated so that the through holes overlap each other means that the laminated members are laminated so that the through holes formed in the adjacent laminated members communicate with each other.
Further, the end laminated member 10b formed so that the through-holes have a checkered pattern is laminated at the end, and one end of the cell 111 is sealed with the end laminated member 10b. .

各積層部材同士を積層体とするには、排気管に装着するためのケーシング(金属製の筒状体)内で積層部材110aと端部用積層部材10bを積層し、圧力を加える。これによりハニカムフィルタ100が形成される。 In order to make each laminated member into a laminated body, the laminated member 110a and the end laminated member 10b are laminated in a casing (metal cylindrical body) to be mounted on the exhaust pipe, and pressure is applied. Thereby, the honeycomb filter 100 is formed.

このような構成のハニカムフィルタからなる排ガス浄化フィルタが内燃機関の排気通路に設置されると、内燃機関より排出された排気ガス中のPMは、このハニカムフィルタを通過する際に壁部113により捕捉され、排気ガスが浄化される。 When an exhaust gas purification filter composed of a honeycomb filter having such a configuration is installed in the exhaust passage of an internal combustion engine, PM in the exhaust gas discharged from the internal combustion engine is captured by the wall 113 when passing through the honeycomb filter. The exhaust gas is purified.

特に、無機繊維集合体からなるハニカムフィルタは、その気孔率が高く、壁内にPMを多く取り入れることができる。従って、気孔率の低いハニカムフィルタと比較して、壁内に担持された触媒とPMとの接触確率が高くなるため、PMを燃焼するためのエネルギーを低く抑えることができる。 In particular, a honeycomb filter made of an inorganic fiber aggregate has a high porosity and can incorporate a large amount of PM into the wall. Therefore, compared with a honeycomb filter having a low porosity, the contact probability between the catalyst supported in the wall and the PM is increased, so that the energy for burning the PM can be kept low.

国際公開第2005/000445号パンフレットInternational Publication No. 2005/000445 Pamphlet

ここで、ハニカムフィルタ100を構成する、無機繊維集合体からなる積層部材110aは、無機繊維、有機バインダ、無機バインダ等に充分量の水を加えたスラリーをメッシュを用いて抄造することによって製造されるが、上記スラリーを抄造して積層部材110aを製造した場合、積層部材110aの表面部には内部に比べて無機繊維が密に分布しやすくなる。 Here, the laminated member 110a made of an inorganic fiber aggregate constituting the honeycomb filter 100 is manufactured by making a paper using a mesh obtained by adding a sufficient amount of water to an inorganic fiber, an organic binder, an inorganic binder, or the like. However, when the laminated member 110a is manufactured by making the slurry, inorganic fibers tend to be more densely distributed on the surface portion of the laminated member 110a than inside.

そして、積層部材110aを積層し、圧力を加えてハニカムフィルタを形成した場合、各積層部材110aの中でも無機繊維が密に分布している表面部同士が隣接して圧縮されるため、積層部材110aの境界部分である積層界面114(図10(c)参照)には他の部分に比べて無機繊維が密に分布することとなる。 When the laminated member 110a is laminated and a honeycomb filter is formed by applying pressure, the surface portions where the inorganic fibers are densely distributed among the laminated members 110a are compressed adjacent to each other. In the laminated interface 114 (see FIG. 10C) that is the boundary portion of the inorganic fibers, the inorganic fibers are more densely distributed than the other portions.

ここで、無機繊維が密に分布している部位を排ガスが通過することは、他の部位を排ガスが通過することよりも難しいため、このような無機繊維が密に分布している積層界面が存在するとハニカムフィルタ全体の圧力損失が増加することとなる。 Here, since it is more difficult for the exhaust gas to pass through the part where the inorganic fibers are densely distributed than the exhaust gas passes through the other part, there is a laminated interface where such inorganic fibers are densely distributed. If present, the pressure loss of the entire honeycomb filter will increase.

無機繊維集合体からなるハニカムフィルタは、セラミックを用いたハニカムフィルタより圧力損失は低いものの、無機繊維が密に分布している部位が存在すると、無機繊維が疎に分布している部位に優先的に排ガスが流れ、壁全体を有効に使うことができず、PM燃焼のエネルギーを低く抑えることができないことがあった。そこで、無機繊維を用いてハニカムフィルタを作製する場合において、より均質で圧力損失の低いハニカムフィルタとする方法が求められていた。 Honeycomb filters made of inorganic fiber aggregates have a lower pressure loss than honeycomb filters using ceramics, but if there are parts where inorganic fibers are densely distributed, they are preferential to parts where inorganic fibers are sparsely distributed. In some cases, exhaust gas flowed, the entire wall could not be used effectively, and the energy of PM combustion could not be kept low. Therefore, in the case of manufacturing a honeycomb filter using inorganic fibers, there has been a demand for a method for making the honeycomb filter more homogeneous and having a low pressure loss.

本発明者等は、上記課題を解決するために鋭意検討を行った結果、主に無機繊維からなり、この無機繊維が一体形成されたハニカム構造体を製造した場合、そのハニカム構造体には積層界面が存在しないため、ハニカム構造体の内部に無機繊維が比較的密に分布する部位が存在せず、上記部位が存在することによって生じる圧力損失の増加がないので、圧力損失が低いハニカム構造体とすることができることを見出し、本発明のハニカム構造体を完成した。
また、このような圧力損失の低いハニカム構造体が有するセルのいずれか一端を目封じしたハニカムフィルタも完成した。
また、このような圧力損失の低いハニカム構造体及びハニカムフィルタを製造するための方法も併せて見出した。
As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventors have produced a honeycomb structure mainly composed of inorganic fibers and integrally formed with the inorganic fibers. Since there is no interface, there is no portion where inorganic fibers are relatively densely distributed inside the honeycomb structure, and there is no increase in pressure loss caused by the presence of the above portion, so the honeycomb structure has a low pressure loss. The honeycomb structure of the present invention was completed.
In addition, a honeycomb filter in which one end of a cell of the honeycomb structure having such a low pressure loss is plugged is also completed.
Further, the present inventors have also found a method for manufacturing such a honeycomb structure and a honeycomb filter with low pressure loss.

すなわち、第一の本発明のハニカム構造体は、複数のセルが壁部を隔てて長手方向に並設された柱状のハニカム構造体であって、上記ハニカム構造体は、主に無機繊維からなり、上記無機繊維が一体形成されてなることを特徴とする。 That is, the honeycomb structure of the first aspect of the present invention is a columnar honeycomb structure in which a plurality of cells are arranged in parallel in the longitudinal direction with a wall portion therebetween, and the honeycomb structure is mainly composed of inorganic fibers. The inorganic fibers are integrally formed.

第一の本発明のハニカム構造体は、上記無機繊維と無機物とから形成されており、上記無機物を介して上記無機繊維同士が固着されていることが望ましい。 The honeycomb structure according to the first aspect of the present invention is formed of the inorganic fiber and the inorganic material, and the inorganic fibers are preferably fixed to each other via the inorganic material.

第一の本発明のハニカム構造体において、上記無機物は、上記無機繊維同士の交差部又はその近傍に存在し、かつ、
上記無機物が上記無機繊維同士の交差部又はその近傍に局在していることが望ましい。
In the honeycomb structure of the first aspect of the present invention, the inorganic substance is present at or near the intersection of the inorganic fibers, and
It is desirable that the inorganic material is localized at the intersection between the inorganic fibers or in the vicinity thereof.

また、上記無機物は、溶融固化することで、上記無機繊維同士を固定していることが望ましい。 Moreover, it is desirable that the inorganic substance is fixed by melting and solidifying the inorganic fibers.

第一の本発明のハニカム構造体において、上記無機物は、シリカを含有していることが望ましく、上記無機繊維は、炭化珪素、アルミナ、玄武岩、シリカ、シリカ−アルミナ、チタニア及びジルコニアよりなる群から選ばれた少なくとも1種からなるものであることが望ましい。 In the honeycomb structure of the first aspect of the present invention, the inorganic material preferably contains silica, and the inorganic fiber is selected from the group consisting of silicon carbide, alumina, basalt, silica, silica-alumina, titania and zirconia. It is desirable to be composed of at least one selected.

第一の本発明のハニカム構造体は、上記無機繊維の少なくとも一部に触媒が担持されてなることが望ましい。 In the honeycomb structure of the first aspect of the present invention, it is desirable that a catalyst is supported on at least a part of the inorganic fibers.

第一の本発明のハニカム構造体において、上記触媒は、少なくともCeOを含む酸化物触媒であることが望ましい。また、上記酸化物触媒は、CeO、ZrO、FeO、Fe、CuO、CuO、Mn、MnO、及び、組成式A1−nCO(式中、AはLa、Nd、Sm、Eu、Gd又はYであり、Bはアルカリ金属又はアルカリ土類金属であり、CはMn、Co、Fe又はNi)で表される複合酸化物のうちの少なくとも一種であることが望ましい。 In the honeycomb structure of the first aspect of the present invention, the catalyst is preferably an oxide catalyst containing at least CeO 2. Moreover, the oxide catalyst, CeO 2, ZrO 2, FeO 2, Fe 2 O 3, CuO, CuO 2, Mn 2 O 3, MnO, and the composition formula A n B 1-n CO 3 ( in the formula, A is La, Nd, Sm, Eu, Gd, or Y, B is an alkali metal or alkaline earth metal, and C is a composite oxide represented by Mn, Co, Fe, or Ni) It is desirable that

また、第一の本発明のハニカム構造体において、上記触媒の上記ハニカム構造体の見掛け体積に対する担持量は、10〜200g/l(リットル)であることが望ましい。 In the honeycomb structure of the first aspect of the present invention, it is desirable that the supported amount of the catalyst with respect to the apparent volume of the honeycomb structure is 10 to 200 g / l (liter).

第二の本発明のハニカム構造体の製造方法は、無機繊維Aと、上記無機繊維Aが溶融又は昇華しない温度で溶融する無機繊維B及び/又は無機粒子Cとを混合する混合工程と、
上記混合工程で得られた混合物を、所定の孔が形成されたダイスを介して押し出すことにより、長手方向に多数のセルが形成された柱形状の成形体を形成する、押出し成形工程と、
上記成形体を上記無機繊維Aの耐熱温度以下、かつ、上記無機繊維B及び/又は上記無機粒子Cの軟化温度以上の温度で加熱処理する熱処理工程とを行い第一の本発明のハニカム構造体を製造することを特徴とする。
The manufacturing method of the honeycomb structure according to the second aspect of the present invention includes a mixing step of mixing inorganic fibers A and inorganic fibers B and / or inorganic particles C that melt at a temperature at which the inorganic fibers A are not melted or sublimated,
Extruding the mixture obtained in the mixing step through a die in which predetermined holes are formed, thereby forming a columnar shaped body in which a large number of cells are formed in the longitudinal direction,
The honeycomb structure according to the first aspect of the present invention is subjected to a heat treatment step of heat-treating the molded body at a temperature not higher than the heat resistance temperature of the inorganic fibers A and not lower than the softening temperature of the inorganic fibers B and / or the inorganic particles C. It is characterized by manufacturing.

第三の本発明のハニカム構造体の製造方法は、無機繊維Aと、上記無機繊維Aが溶融又は昇華しない温度で溶融する無機繊維B及び/又は無機粒子Cと、樹脂とを混合する混合工程と、
上記混合工程で得られた混合物を充填するための筒状容器の長手方向とハニカム構造体のセルを形成するための柱形状中子の長軸方向とが平行になり、かつ、平面視格子状になるように複数の上記中子を上記筒状容器内に立設する中子立設工程と、
上記中子立設工程で上記中子を立設した上記筒状容器中に、上記混合物を充填する混合物充填工程と、
上記混合物充填工程で充填された上記混合物中の樹脂を硬化させ、樹脂硬化体を形成する樹脂硬化工程と、
上記樹脂硬化工程で得られた上記樹脂硬化体内の上記中子を除去することにより、長手方向に多数のセルが形成された柱形状の成形体を形成する中子除去工程と、
上記中子除去工程で得られた上記成形体中に含まれる有機物を加熱脱脂により除去する脱脂工程と、
上記脱脂工程で脱脂した上記成形体を上記無機繊維Aの耐熱温度以下、かつ、上記無機繊維B及び/又は上記無機粒子Cの軟化温度以上の温度で加熱処理する熱処理工程とを行い第一の本発明のハニカム構造体を製造することを特徴とする。
The manufacturing method of the honeycomb structure of the third aspect of the present invention is a mixing step of mixing inorganic fibers A, inorganic fibers B and / or inorganic particles C that melt at a temperature at which the inorganic fibers A are not melted or sublimated, and a resin. When,
The longitudinal direction of the cylindrical container for filling the mixture obtained in the mixing step and the long axis direction of the columnar core for forming the cells of the honeycomb structure are parallel to each other, and in a plan view lattice shape A core erecting step of erecting a plurality of the cores in the cylindrical container so as to be,
In the cylindrical container in which the core is erected in the core erecting step, the mixture filling step of filling the mixture,
A resin curing step of curing the resin in the mixture filled in the mixture filling step to form a resin cured body;
By removing the core in the resin cured body obtained in the resin curing step, a core removing step for forming a columnar molded body in which a number of cells are formed in the longitudinal direction;
A degreasing step for removing the organic matter contained in the molded body obtained in the core removing step by heat degreasing;
A heat treatment step is performed in which the molded body degreased in the degreasing step is heat-treated at a temperature equal to or lower than a heat resistant temperature of the inorganic fiber A and equal to or higher than a softening temperature of the inorganic fiber B and / or the inorganic particle C. The honeycomb structure of the present invention is manufactured.

第四の本発明のハニカム構造体の製造方法は、無機繊維Aと、上記無機繊維Aが溶融又は昇華しない温度で溶融する無機繊維B及び/又は無機粒子Cと、樹脂とを混合する混合工程と、
上記混合工程で得られた混合物を充填するための型枠体であって、ハニカム構造体のセルを形成するための柱体が、主面に対して垂直、かつ、平面視格子状に立設された底板体と、上記底板体と上記柱体の周囲を包囲するように設けられた外枠体とからなる型枠体内に、上記混合工程で得られた混合物を充填する混合物充填工程と、
上記混合物充填工程で充填された上記混合物中の樹脂を硬化させ、樹脂硬化体を形成する樹脂硬化工程と、
上記樹脂硬化工程で得られた上記樹脂硬化体から上記柱体を抜いて上記型枠体全体を取り外すことにより、長手方向に多数のセルが形成された柱形状の成形体を形成する型枠体脱離工程と、
上記型枠体脱離工程で得られた上記成形体中に含まれる有機物を加熱脱脂により除去する脱脂工程と、
上記脱脂工程で脱脂した上記成形体を上記無機繊維Aの耐熱温度以下、かつ、上記無機繊維B及び/又は上記無機粒子Cの軟化温度以上の温度で加熱処理する熱処理工程とを行い第一の本発明のハニカム構造体を製造することを特徴とする。
The manufacturing method of the honeycomb structure according to the fourth aspect of the present invention includes a mixing step of mixing inorganic fibers A, inorganic fibers B and / or inorganic particles C that melt at a temperature at which the inorganic fibers A are not melted or sublimated, and a resin. When,
A mold body for filling the mixture obtained in the above-mentioned mixing step, and pillars for forming cells of the honeycomb structure are erected in a lattice shape perpendicular to the main surface and in a plan view A mixture filling step of filling the mixture obtained in the mixing step into a mold body composed of the bottom plate body and an outer frame body provided so as to surround the bottom plate body and the column body;
A resin curing step of curing the resin in the mixture filled in the mixture filling step to form a resin cured body;
A mold body that forms a column-shaped molded body in which a number of cells are formed in the longitudinal direction by removing the column body from the cured resin body obtained in the resin curing step and removing the entire mold body. A desorption step;
A degreasing step of removing organic matter contained in the molded body obtained in the mold body detaching step by heat degreasing;
A heat treatment step is performed in which the molded body degreased in the degreasing step is heat-treated at a temperature equal to or lower than a heat resistant temperature of the inorganic fiber A and equal to or higher than a softening temperature of the inorganic fiber B and / or the inorganic particle C. The honeycomb structure of the present invention is manufactured.

第五の本発明のハニカム構造体の製造方法は、槽本体と、上記槽本体の底部に形成されたメッシュと、上記メッシュに対して垂直、かつ、平面視格子状にメッシュに立設され、ハニカム構造体のセルを形成するための柱状マスクと、上記メッシュを底面とし、かつ、上記柱状マスクで囲まれた空間であり、混合物を投入するための液充填部とを備えた槽を用いて行うハニカム構造体の製造方法であって、
無機繊維Aと、上記無機繊維Aが溶融又は昇華しない温度で溶融する無機繊維B及び/又は無機粒子Cとを混合する混合工程と、
上記混合工程で得られた混合物を、上記液充填部に投入する混合物充填工程と、
上記混合物内の水分を上記メッシュを通じて排出し、脱水体を形成する脱水工程と、
上記脱水体から上記柱状マスクを取り外すことにより、長手方向に多数のセルが形成された柱形状の成形体を形成するマスク脱離工程と、
上記マスク脱離工程で形成した上記成形体を上記無機繊維Aの耐熱温度以下で、かつ、上記無機繊維B及び/又は上記無機粒子Cの軟化温度以上の温度で加熱処理する熱処理工程とを行い第一の本発明のハニカム構造体を製造することを特徴とする。
The manufacturing method of the honeycomb structure of the fifth aspect of the present invention is a tank body, a mesh formed at the bottom of the tank body, and perpendicular to the mesh, and erected on the mesh in a lattice shape in plan view, Using a tank provided with a columnar mask for forming cells of a honeycomb structure, and a liquid filling part for charging the mixture, which is a space surrounded by the columnar mask with the mesh as a bottom surface A method for manufacturing a honeycomb structure, comprising:
A mixing step of mixing the inorganic fiber A and the inorganic fiber B and / or inorganic particles C that melt at a temperature at which the inorganic fiber A does not melt or sublime;
A mixture filling step of charging the mixture obtained in the mixing step into the liquid filling unit;
A dehydration step of draining the water in the mixture through the mesh to form a dehydrated body;
By removing the columnar mask from the dehydrated body, a mask detachment step for forming a columnar shaped body in which a large number of cells are formed in the longitudinal direction;
A heat treatment step of heat-treating the molded body formed in the mask detachment step at a temperature not higher than the heat resistance temperature of the inorganic fibers A and not lower than the softening temperature of the inorganic fibers B and / or the inorganic particles C. The honeycomb structure of the first aspect of the present invention is manufactured.

上記第二〜第五の本発明のハニカム構造体の製造方法において、上記無機繊維B及び/又は上記無機粒子Cは、シリカを含有していることが望ましく、上記無機繊維Aは、炭化珪素、アルミナ、玄武岩、シリカ、シリカ−アルミナ、チタニア及びジルコニアよりなる群から選ばれた少なくとも1種からなるものであることが望ましい。
また、上記無機繊維Aと、上記無機繊維B及び/又は上記無機粒子Cとの配合比が、(2:8)〜(8:2)であることが望ましい。
In the method for manufacturing a honeycomb structure according to the second to fifth aspects of the present invention, the inorganic fiber B and / or the inorganic particle C desirably contains silica, and the inorganic fiber A includes silicon carbide, It is desirable to be made of at least one selected from the group consisting of alumina, basalt, silica, silica-alumina, titania and zirconia.
Moreover, it is desirable that the compounding ratio of the inorganic fiber A to the inorganic fiber B and / or the inorganic particle C is (2: 8) to (8: 2).

上記第二〜第五の本発明のハニカム構造体の製造方法は、上記柱形状の成形体を酸処理する工程を含むことが望ましい。
また、上記第二〜第五の本発明のハニカム構造体の製造方法は、上記無機繊維に酸化物触媒を担持させる工程を含むことが望ましい。
It is desirable that the method for manufacturing a honeycomb structured body of the second to fifth inventions includes a step of acid-treating the columnar shaped body.
Moreover, it is preferable that the manufacturing method of the honeycomb structure of the second to fifth inventions includes a step of supporting an oxide catalyst on the inorganic fiber.

第六の本発明のハニカムフィルタは、上記ハニカム構造体のセルがそのいずれか一端で目封じされており、上記ハニカム構造体がフィルタとして機能するように構成されていることを特徴とする。 A honeycomb filter according to a sixth aspect of the present invention is characterized in that the cells of the honeycomb structure are sealed at one end thereof, and the honeycomb structure functions as a filter.

第六の本発明のハニカムフィルタは、上記ハニカム構造体の両端に、主に金属からなる端部用積層部材が積層されてなることが望ましい。 In the honeycomb filter according to the sixth aspect of the present invention, it is desirable that end-member laminated members mainly made of metal are laminated on both ends of the honeycomb structure.

第六の本発明のハニカムフィルタにおいては、上記セルのいずれか一端が封止されてなるハニカム構造体、又は、上記ハニカム構造体と主に金属からなる端部用積層部材が金属容器に設置されていることが望ましい。 In the honeycomb filter of the sixth aspect of the present invention, a honeycomb structure in which any one end of the cell is sealed, or an end laminated member mainly composed of the metal and the honeycomb structure is installed in a metal container. It is desirable that

第七の本発明のハニカムフィルタの製造方法は、第二〜第五のいずれかの本発明のハニカム構造体の製造方法で製造したハニカム構造体の両端に、主に金属からなる端部用積層部材を積層する工程を含むことを特徴とする。 A honeycomb filter manufacturing method according to a seventh aspect of the present invention includes an end laminate mainly made of metal at both ends of the honeycomb structure manufactured by any one of the second to fifth aspects of the honeycomb structure manufacturing method of the present invention. It includes a step of laminating members.

第七の本発明のハニカムフィルタの製造方法は、上記ハニカム構造体と上記端部用積層部材を金属容器に設置する工程を含むことが望ましい。 The manufacturing method of the honeycomb filter of the seventh aspect of the present invention preferably includes a step of installing the honeycomb structure and the end laminated member in a metal container.

第一の本発明のハニカム構造体は、主に無機繊維からなり、上記無機繊維が一体形成されてなるため、積層界面が存在しない。そのため、ハニカム構造体の内部に無機繊維が比較的密に分布する部位を生じさせることのない構造とすることができるため、上記無機繊維が比較的密に分布する部位に起因する圧力損失の増加がないハニカム構造体とすることができる。 The honeycomb structure of the first aspect of the present invention is mainly composed of inorganic fibers, and the inorganic fibers are integrally formed, so that there is no laminated interface. For this reason, since it is possible to obtain a structure in which the inorganic fibers are not relatively densely distributed in the honeycomb structure, the pressure loss is increased due to the relatively densely distributed portions of the inorganic fibers. It is possible to obtain a honeycomb structure without the above.

また、第二の本発明のハニカム構造体の製造方法では、無機繊維を含む混合物を所定の孔が形成されたダイスを介して押し出して柱形状の成形体を成形し、加熱処理することで、複雑な工程や高価な機器等を必要とすることなく、圧力損失の低い、主に無機繊維からなり、上記無機繊維が一体形成されたハニカム構造体を製造することができる。
さらに、ダイスの形状を変更することで、様々な外形形状とセル形状とを有するハニカム構造体を製造することができる。
Further, in the method for manufacturing a honeycomb structure of the second aspect of the present invention, a mixture containing inorganic fibers is extruded through a die in which predetermined holes are formed to form a columnar shaped body, and heat treatment is performed. Without requiring a complicated process or expensive equipment, a honeycomb structure having a low pressure loss, mainly made of inorganic fibers, and integrally formed with the inorganic fibers can be manufactured.
Furthermore, by changing the shape of the dice, honeycomb structures having various outer shapes and cell shapes can be manufactured.

また、第三の本発明のハニカム構造体の製造方法では、無機繊維と樹脂を混合した混合物を、中子を平面視格子状に立設した容器内に充填し、上記樹脂を硬化させた後に中子と上記樹脂を除去することで柱形状の成形体を成形し、加熱処理することで、複雑な工程や高価な機器等を必要とすることなく、圧力損失の低い、主に無機繊維からなり、上記無機繊維が一体形成されたハニカム構造体を製造することができる。
さらに、容器と中子の形状を容易に変更できるため、柱形状に限られない多様な外形形状と、例えば有底孔内に段差を有する多様な形状のセルとを有するハニカム構造体を製造することができる。
In the method for manufacturing a honeycomb structured body according to the third aspect of the present invention, the mixture of inorganic fibers and resin is filled in a container in which the cores are erected in a lattice shape in plan view, and the resin is cured. By removing the core and the resin, a pillar-shaped molded body is formed and heat-treated, so that complicated processes and expensive equipment are not required, and pressure loss is low, mainly from inorganic fibers. Thus, a honeycomb structure in which the inorganic fibers are integrally formed can be manufactured.
Further, since the shapes of the container and the core can be easily changed, a honeycomb structure having various outer shapes not limited to the column shape and cells having various shapes having steps in the bottomed holes, for example, is manufactured. be able to.

また、第四の本発明のハニカム構造体の製造方法では、無機繊維と樹脂を混合した混合物を、柱体を平面視格子状に立設した型枠体内に充填し、上記樹脂を硬化させた後に型枠を取り外すことで柱形状の成形体を成形し、加熱処理することで、複雑な工程や高価な機器等を必要とすることなく、圧力損失の低い、主に無機繊維からなり、上記無機繊維が一体形成されたハニカム構造体を製造することができる。
さらに、柱体と外枠体の形状を変更することで、様々な外形形状とセル形状とを有するハニカム構造体を製造することができる。
Further, in the method for manufacturing a honeycomb structured body according to the fourth aspect of the present invention, a mixture of inorganic fibers and resin is filled in a mold body in which pillars are erected in a plan view lattice shape, and the resin is cured. After forming the columnar shaped body by removing the formwork and heat-treating it, the pressure loss is low, mainly consisting of inorganic fibers, without requiring complicated steps or expensive equipment, etc. A honeycomb structure in which inorganic fibers are integrally formed can be manufactured.
Furthermore, honeycomb structures having various outer shapes and cell shapes can be manufactured by changing the shapes of the column and the outer frame.

また、第五の本発明のハニカム構造体の製造方法では、無機繊維と無機繊維及び/又は無機粒子を混合した混合物を、底面のメッシュと底面のメッシュに対して垂直になり、かつ、平面視格子状になるようにメッシュに立設された柱状マスクとを備えた槽内に充填し、混合物内の水分を上記メッシュを通じて排出して無機繊維からなる柱形状の成形体を成形し、加熱処理することで、複雑な工程や高価な機器等を必要とすることなく、圧力損失の低い、主に無機繊維からなり、上記無機繊維が一体形成されたハニカム構造体を製造することができる。 In the method for manufacturing a honeycomb structured body according to the fifth aspect of the present invention, a mixture obtained by mixing inorganic fibers and inorganic fibers and / or inorganic particles is perpendicular to the bottom mesh and the bottom mesh and is planarly viewed. Filled into a tank equipped with a columnar mask standing on the mesh so as to form a lattice, drains the water in the mixture through the mesh to form a columnar shaped body made of inorganic fibers, and heat treatment By doing so, it is possible to manufacture a honeycomb structure in which the inorganic fibers are integrally formed with a low pressure loss and mainly composed of inorganic fibers, without requiring a complicated process or expensive equipment.

また、第六の本発明のハニカムフィルタは、主に無機繊維からなり、上記無機繊維が一体形成されてなり、積層界面が存在しないハニカム構造体のセルのいずれか一方を目封じしてなるため、均質で圧力損失の低いハニカムフィルタとすることができる。 Further, the honeycomb filter of the sixth aspect of the present invention is mainly composed of inorganic fibers, the inorganic fibers are integrally formed, and any one of the cells of the honeycomb structure having no laminated interface is plugged. A honeycomb filter having a uniform and low pressure loss can be obtained.

また、第七の本発明のハニカムフィルタの製造方法では、主に無機繊維からなり、上記無機繊維が一体形成されてなるハニカム構造体の両端に金属からなる端部用積層部材を積層してセルの端部を目封じすることができるため、均質で圧力損失の低いハニカムフィルタを製造することができる。 Further, in the seventh method for manufacturing a honeycomb filter according to the present invention, a cell is formed by laminating a laminated member for an end portion made of metal on both ends of a honeycomb structure mainly made of inorganic fibers and integrally formed with the inorganic fibers. Can be plugged, so that a honeycomb filter having a uniform and low pressure loss can be manufactured.

(a)は、第一の本発明のハニカム構造体の両端に端部用積層部材を積層してなる第六の本発明のハニカムフィルタの具体例を模式的に示した斜視図であり、(b)は、そのA−A線断面図である。(A) is a perspective view schematically showing a specific example of the honeycomb filter of the sixth aspect of the present invention, in which the end laminated members are laminated on both ends of the honeycomb structure of the first aspect of the present invention. b) is a cross-sectional view taken along line AA. 第一の本発明のハニカム構造体を構成する無機繊維の一部を模式的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows typically a part of inorganic fiber which comprises the honeycomb structure of 1st this invention. (a)は、第六の本発明のハニカムフィルタを構成するハニカム構造体と端部用積層部材を示す斜視図であり、図3(b)は、図3(a)に示すハニカム構造体と端部用積層部材を積層してハニカムフィルタを作製する様子を示す斜視図である。(A) is a perspective view showing a honeycomb structure and an end laminated member constituting the honeycomb filter of the sixth aspect of the present invention, and FIG. 3 (b) shows the honeycomb structure shown in FIG. It is a perspective view which shows a mode that the laminated member for edge parts is laminated | stacked and a honeycomb filter is produced. 柱形状の成形体の成形に使用するプランジャー式成形機を模式的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows typically the plunger type molding machine used for shaping | molding of a column-shaped molded object. (a)(I)〜(VI)は、第三の本発明のハニカム構造体の製造工程における、中子立設工程から中子除去工程までの工程を模式的に表した図であり、(b)は、筒状容器に中子を立設した様子を表す上面図であり、(c)は、段差を有する中子の形状の一例を表す斜視図である。(A) (I)-(VI) is the figure which represented typically the process from the core standing installation process to a core removal process in the manufacturing process of the honeycomb structure of 3rd this invention, ( (b) is a top view showing a state where the core is erected on the cylindrical container, and (c) is a perspective view showing an example of the shape of the core having a step. (a)(I)〜(V)は、第四の本発明のハニカム構造体の製造工程における、混合物充填工程から型枠体脱離工程までの工程を模式的に表した図であり、(b)は、型枠体内に柱体が立設された様子を表す上面図である。(A) (I)-(V) is the figure which represented typically the process from the mixture filling process to a mold body removal | desorption process in the manufacturing process of the honeycomb structure of 4th this invention, ( b) is a top view showing a state in which the columnar body is erected in the mold body. (a)は、第五の本発明のハニカム構造体の製造工程において用いる槽を模式的に表した図であり、(b)は、プレス工程に用いるプレス板を模式的に表す上面図である。(A) is the figure which represented typically the tank used in the manufacturing process of the honeycomb structure of 5th this invention, (b) is a top view which represents typically the press board used for a press process. . 第六の本発明のハニカムフィルタが設置された車両の排気ガス浄化装置の一例を模式的に示した断面図である。It is sectional drawing which showed typically an example of the exhaust-gas purification apparatus of the vehicle by which the honeycomb filter of the 6th this invention was installed. 圧力損失測定装置の説明図である。It is explanatory drawing of a pressure loss measuring apparatus. (a)は、貫通孔を有するシート状の無機繊維集合体からなる積層部材を積層させることにより作製した積層型のハニカムフィルタの具体例を模式的に示した斜視図であり、(b)は、そのA−A線断面図である。(c)は、(b)においてBで示す部分の拡大断面図である。(A) is the perspective view which showed typically the specific example of the lamination type honeycomb filter produced by laminating | stacking the lamination | stacking member which consists of a sheet-like inorganic fiber aggregate | assembly which has a through-hole, (b) It is the AA sectional view taken on the line. (C) is an enlarged sectional view of a portion indicated by B in (b).

まず、第一の本発明のハニカム構造体及び第六の本発明のハニカムフィルタについて説明する。 First, the honeycomb structure of the first invention and the honeycomb filter of the sixth invention will be described.

第一の本発明のハニカム構造体は、複数のセルが壁部を隔てて長手方向に並設された柱状のハニカム構造体であって、上記ハニカム構造体は、主に無機繊維からなり、上記無機繊維が一体形成されてなることを特徴とする。 The honeycomb structure of the first aspect of the present invention is a columnar honeycomb structure in which a plurality of cells are arranged in parallel in the longitudinal direction with a wall portion interposed therebetween, and the honeycomb structure is mainly composed of inorganic fibers, An inorganic fiber is integrally formed.

ここで、一体形成されてなるとは、当該ハニカム構造体がいくつかの部品を集合することにより形成されているのではなく、一個の分割不可能な部材として形成されていることをいう。 Here, being integrally formed means that the honeycomb structure is not formed by assembling several parts, but formed as a single indivisible member.

また、第六の本発明のハニカムフィルタは、上記ハニカム構造体のセルのいずれか一端で目封じされており、上記ハニカム構造体がフィルタとして機能するように構成されていることを特徴とする。
また、第六の本発明のハニカムフィルタは、上記ハニカム構造体の両端に、主に金属からなる端部用積層部材が積層されてなることが望ましい。
また、第六の本発明のハニカムフィルタにおいては、上記セルのいずれか一端が封止されてなるハニカム構造体、又は、上記ハニカム構造体と主に金属からなる端部用積層部材が金属容器に設置されていることが望ましい。
A honeycomb filter according to a sixth aspect of the present invention is characterized in that the honeycomb filter is sealed at one end of the cells of the honeycomb structure, and the honeycomb structure functions as a filter.
In the honeycomb filter of the sixth aspect of the present invention, it is desirable that end-member laminated members mainly made of metal are laminated on both ends of the honeycomb structure.
In the honeycomb filter of the sixth aspect of the present invention, a honeycomb structure in which one end of the cell is sealed, or an end laminated member mainly made of metal and the honeycomb structure is provided in a metal container. It is desirable that it is installed.

以下、第一の本発明のハニカム構造体及び第六の本発明のハニカムフィルタについて図面を参照しながら説明する。
図1(a)は、第一の本発明のハニカム構造体の両端に端部用積層部材を積層してなる第六の本発明のハニカムフィルタの具体例を模式的に示した斜視図であり、(b)は、そのA−A線断面図である。
Hereinafter, the honeycomb structure of the first invention and the honeycomb filter of the sixth invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 (a) is a perspective view schematically showing a specific example of the honeycomb filter of the sixth aspect of the present invention in which the end laminated members are laminated on both ends of the honeycomb structure of the first aspect of the present invention. (B) is the AA sectional view taken on the line.

円柱形状のハニカムフィルタ1は、ハニカム構造体10aの両端に端部用積層部材10bが積層されてなるものである。
ハニカム構造体10aは、主に無機繊維からなり、上記無機繊維が一体形成されており、壁部(セル壁)13により隔てられた多数のセル11を有し、セル11の各々は、ハニカム構造体10aの一方の端部から他方の端部まで貫通している。
このセルのいずれか一端は端部用積層部材10bにより目封じされている。なお端部用積層部材については後述する。
The cylindrical honeycomb filter 1 is formed by laminating end laminated members 10b on both ends of a honeycomb structure 10a.
The honeycomb structure 10a is mainly composed of inorganic fibers, the inorganic fibers are integrally formed, and has a large number of cells 11 separated by wall portions (cell walls) 13. Each of the cells 11 has a honeycomb structure. It penetrates from one end of the body 10a to the other end.
Any one end of this cell is sealed by the end laminated member 10b. The end laminated member will be described later.

図1(b)に示したように、セル11は、排気ガスの入口側又は出口側に相当する端部のいずれかが目封じされており、一のセル11に流入した排ガスは、セル11を隔てるセル壁13を通過した後、他のセル11から流出する。すなわち、セル壁13はフィルタとして機能する。 As shown in FIG. 1B, the cell 11 is sealed at either end corresponding to the inlet side or the outlet side of the exhaust gas, and the exhaust gas flowing into one cell 11 After passing through the cell wall 13 that separates the cells, it flows out from the other cells 11. That is, the cell wall 13 functions as a filter.

無機繊維集合体からなる積層部材110aを多数枚積層することにより構成されるハニカムフィルタ100(図10(a)参照)においては、無機繊維が密に分布した積層界面(図10(c)参照)が存在するのに対し、第一の本発明のハニカム構造体は積層により構成されているものでないため、その内部に積層界面が存在しない。
上記積層界面には無機繊維が密に分布しており、排ガスが通過することが難しいため、圧力損失増加の原因となるが、第一の本発明のハニカム構造体では、積層界面が存在しないことより排ガスの通過が容易となるので、圧力損失の増加が生じることはなく、圧力損失の低いハニカム構造体となる。よって、これを用いて製造したハニカムフィルタも、圧力損失の低いハニカムフィルタとなる。
In the honeycomb filter 100 (see FIG. 10A) configured by laminating a large number of laminated members 110a made of inorganic fiber aggregates, a laminated interface in which inorganic fibers are densely distributed (see FIG. 10C). However, since the honeycomb structure of the first aspect of the present invention is not constituted by lamination, there is no lamination interface inside.
The inorganic fiber is densely distributed at the laminated interface, and it is difficult for exhaust gas to pass through, which causes an increase in pressure loss. However, in the honeycomb structure of the first invention, there is no laminated interface. Since the passage of the exhaust gas becomes easier, the increase in pressure loss does not occur, and the honeycomb structure has a low pressure loss. Therefore, the honeycomb filter manufactured using this also becomes a honeycomb filter with low pressure loss.

また、第一の本発明のハニカム構造体は主な構成材料が無機繊維であるため、高気孔率のハニカム構造体とすることができる。高気孔率とすることによって、圧力損失を低くすることができるとともに、PMを壁内まで取り入れることができ、壁内に担持された触媒とPMとの接触確率を高くすることができるので、PMを燃焼するためのエネルギーを低く抑えることができる。 In addition, since the main constituent material of the honeycomb structure of the first aspect of the present invention is inorganic fibers, a honeycomb structure with a high porosity can be obtained. By making the porosity high, pressure loss can be lowered, PM can be taken into the wall, and the contact probability between the catalyst supported in the wall and PM can be increased. The energy for burning can be kept low.

また、高気孔率の無機繊維が一体成形されてなるハニカム構造体は、熱容量が小さいため、内燃機関から排出される排気熱によって、早期に触媒の活性温度まで上昇させることができる。特にハニカムフィルタとしてエンジンの直下に配置し、その排気熱を有効に利用する形態で用いる場合に優位であると考えられる。 In addition, since the honeycomb structure formed by integrally molding inorganic fibers with high porosity has a small heat capacity, it can be quickly raised to the activation temperature of the catalyst by exhaust heat discharged from the internal combustion engine. In particular, it is considered advantageous when the honeycomb filter is disposed directly under the engine and used in a form in which the exhaust heat is effectively used.

なお、上記ハニカム構造体及びハニカムフィルタの垂直断面形状は、特に円形に限られるものではなく、矩形等、種々の形状とすることができるが、曲線のみ又は曲線と直線とで囲まれた形状であることが望ましい。
その具体例として、円形以外には、例えば、楕円形、長円形(レーストラック形)、楕円形又は長円形等の単純閉曲線の一部が凹部を有する形状(concave形状)等を挙げることができる。
Note that the vertical cross-sectional shape of the honeycomb structure and the honeycomb filter is not particularly limited to a circle, and may be various shapes such as a rectangle. However, the shape may be a curve alone or a shape surrounded by a curve and a straight line. It is desirable to be.
As a specific example, besides a circle, for example, a shape in which a part of a simple closed curve such as an ellipse, an ellipse (race track shape), an ellipse, or an ellipse has a concave portion (concave shape) can be exemplified. .

第一の本発明のハニカム構造体は、主に無機繊維からなるとともに、この無機繊維と無機物とから形成されており、この上記無機物を介して、上記無機繊維同士が固着されている。
ここで、上記無機繊維同士が固着されている部分は主に上記無機繊維同士の交差部又はその近傍であり、上記無機物が、上記無機繊維同士の交差部又はその近傍に局在していることが望ましい。
交差部又はその近傍での固着とは、無機繊維同士の交差部(無機繊維同士が接触していても、接触していなくてもよい)に局在(存在)する無機物を介して無機繊維同士が固着している状態、無機繊維同士の交差部の近傍に局在(存在)する無機物を介して無機繊維同士が固着している状態、又は、無機繊維同士の交差部及びその近傍の領域全体に局在(存在)する無機物を介して無機繊維同士が固着している状態をいう。
また、上記無機物は、溶融固化することで、上記無機繊維同士の交差部分又はその近傍を固定していることが望ましい。
これについて、図面を参照しながら説明する。
The honeycomb structure according to the first aspect of the present invention is mainly composed of inorganic fibers and is formed of the inorganic fibers and an inorganic substance, and the inorganic fibers are fixed to each other via the inorganic substance.
Here, the portion where the inorganic fibers are fixed to each other is mainly at or near the intersection between the inorganic fibers, and the inorganic substance is localized at or near the intersection between the inorganic fibers. Is desirable.
Adhesion at or near the intersection means that the inorganic fibers are interspersed with an inorganic substance that is localized (exists) at the intersection between inorganic fibers (inorganic fibers may or may not be in contact). In a state where the inorganic fibers are fixed, a state in which the inorganic fibers are fixed through an inorganic substance that is localized (existing) in the vicinity of the intersection between the inorganic fibers, or the entire area in the vicinity of the intersection between the inorganic fibers and the vicinity thereof It means a state in which inorganic fibers are fixed to each other via an inorganic substance localized (existing).
Moreover, it is desirable that the inorganic material is melted and solidified to fix a crossing portion of the inorganic fibers or the vicinity thereof.
This will be described with reference to the drawings.

図2は、第一の本発明のハニカム構造体を構成する無機繊維の一部を模式的に示す断面図である。なお、図2に示した断面図には、交差する無機繊維を長さ方向に切断した断面を示している。
第一の本発明のハニカム構造体は、主に無機繊維からなるとともに、この無機繊維と無機物とから形成されており、上記無機物を介して上記無機繊維同士が固着されている。その固着の態様は特に限定されるものでないが、上記無機繊維同士が固着されている部分は、上記無機繊維同士の交差部又はその近傍に存在し、かつ、上記無機物が上記無機繊維同士の交差部又はその近傍に局在していることが望ましい。
図2に示すようにハニカム構造体を形成する無機繊維51同士の交差部又はその近傍に無機物52が固着している場合は、交差部又はその近傍に固着した無機物52が同時に2つの無機繊維を交差部分又はその近傍で結合させる役割を果たしている。上記固着部分は、1本の無機繊維について1ヶ所のみでなく、2ヶ所以上に固着しているものも存在し、そのために多くの無機繊維が複雑にからみ合うこととなり、無機繊維の解繊が防止される。また、ハニカム構造体の強度も向上する。
FIG. 2 is a cross-sectional view schematically showing a part of the inorganic fibers constituting the honeycomb structure of the first present invention. In addition, the cross-sectional view shown in FIG. 2 shows a cross section in which intersecting inorganic fibers are cut in the length direction.
The honeycomb structure according to the first aspect of the present invention is mainly composed of inorganic fibers and is formed from the inorganic fibers and an inorganic substance, and the inorganic fibers are fixed to each other via the inorganic substance. The fixing mode is not particularly limited, but the portion where the inorganic fibers are fixed is present at or near the intersection of the inorganic fibers, and the inorganic material is the intersection of the inorganic fibers. It is desirable to be localized at or near the part.
As shown in FIG. 2, when the inorganic substance 52 is fixed at or near the intersection between the inorganic fibers 51 forming the honeycomb structure, the inorganic substance 52 fixed at the intersection or in the vicinity thereof has two inorganic fibers simultaneously. It plays the role of joining at or near the intersection. The fixing part is not only one place for one inorganic fiber but also two or more sticking parts. Therefore, many inorganic fibers are entangled in a complicated manner. Is prevented. In addition, the strength of the honeycomb structure is improved.

無機物52が、無機繊維51同士の交差部又はその近傍に局在している場合、多くの無機繊維51は、他の無機繊維51との交差部又はその近傍が無機物52により被覆され、その他の大部分にはほとんど無機物が固着していないこととなる。
ここで、無機繊維同士の交差部又はその近傍とは、無機繊維同士が最近接する部位から、概ね無機繊維の繊維径の10倍以内の距離の領域のことをいう。
When the inorganic substance 52 is localized at the intersection of the inorganic fibers 51 or in the vicinity thereof, many of the inorganic fibers 51 are covered with the inorganic substance 52 at the intersection of the other inorganic fibers 51 or in the vicinity thereof. For the most part, the inorganic substance is hardly fixed.
Here, the intersection of inorganic fibers or the vicinity thereof refers to a region having a distance within approximately 10 times the fiber diameter of the inorganic fibers from the portion where the inorganic fibers are closest to each other.

また、第一の本発明のハニカム構造体では、無機物52は、溶融固化することで、無機繊維同士の交差部分又はその近傍を固定していることが望ましい。
無機物52が溶融固化して無機繊維51同士を固定することで、第一の本発明のハニカム構造体の基本的構成要素である無機繊維同士の結合強度が高くなり、無機繊維の解繊がさらに防止されて、ハニカム構造体の強度がより向上することとなる。
In the honeycomb structure according to the first aspect of the present invention, it is desirable that the inorganic substance 52 is melted and solidified to fix the crossing portion of the inorganic fibers or the vicinity thereof.
By fixing the inorganic fibers 51 by melting and solidifying the inorganic substance 52, the bonding strength between the inorganic fibers, which are the basic constituent elements of the honeycomb structure of the first aspect of the present invention, is increased, and the inorganic fibers are further defibrated. Thus, the strength of the honeycomb structure is further improved.

上記ハニカム構造体の引張強度は、0.3MPa以上であることが望ましく、0.4MPa以上であることがより望ましい。
上記引張強度が0.3MPa未満では、上記ハニカム構造体をハニカムフィルタに用いた場合に、充分な信頼性を得ることができない場合がある。
なお、上記引張強度は、上記ハニカム構造体をシート状に加工し、その両端を治具で固定し、インストロン型万能試験機により測定することができる。
The tensile strength of the honeycomb structure is desirably 0.3 MPa or more, and more desirably 0.4 MPa or more.
If the tensile strength is less than 0.3 MPa, sufficient reliability may not be obtained when the honeycomb structure is used for a honeycomb filter.
The tensile strength can be measured with an Instron universal testing machine by processing the honeycomb structure into a sheet shape and fixing both ends with a jig.

上記ハニカム構造体において、無機物が固着している無機繊維同士の交差部又はその近傍は、無機繊維同士の交差部又はその近傍全体の20%以上であることが望ましい。
20%未満ではハニカム構造体の強度が不充分になる場合があるからである。
なお、上記無機物が固着している無機繊維同士の交差部又はその近傍の割合は、上記ハニカム構造体の複数箇所を顕微鏡観察し、各観察視野内で、無機繊維同士の交差部又はその近傍の数と無機物が固着している無機繊維同士の交差部又はその近傍の数とをカウントして割合を求め、その平均値を算出することにより得ることができる。
In the above honeycomb structure, it is desirable that the intersection between the inorganic fibers to which the inorganic substance is fixed or the vicinity thereof is 20% or more of the intersection between the inorganic fibers or the entire vicinity thereof.
This is because if it is less than 20%, the honeycomb structure may have insufficient strength.
In addition, the ratio of the intersection between the inorganic fibers to which the inorganic substance is fixed or the vicinity thereof is obtained by observing a plurality of locations of the honeycomb structure under a microscope, and within each observation field, the intersection between the inorganic fibers or the vicinity thereof. It can be obtained by counting the number and the number of intersections between the inorganic fibers to which the inorganic substance is fixed or the number in the vicinity thereof to obtain the ratio, and calculating the average value.

上記ハニカム構造体は、主に無機繊維からなるとともに、この無機繊維と無機物とからなるものである。
上記無機繊維の材質としては、例えば、シリカ−アルミナ、ムライト、アルミナ、シリカ、チタニア、ジルコニア等の酸化物セラミック、窒化ケイ素、窒化ホウ素等の窒化物セラミック、炭化珪素等の炭化物セラミック、玄武岩等が挙げられる。
これらは、単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
The honeycomb structure is mainly composed of inorganic fibers, and is composed of the inorganic fibers and an inorganic substance.
Examples of the material of the inorganic fiber include oxide ceramics such as silica-alumina, mullite, alumina, silica, titania and zirconia, nitride ceramics such as silicon nitride and boron nitride, carbide ceramics such as silicon carbide, and basalt. Can be mentioned.
These may be used alone or in combination of two or more.

これらのなかでは、炭化珪素、アルミナ、玄武岩、シリカ、シリカ−アルミナ、チタニア及びジルコニアよりなる群から選ばれた少なくとも1種が望ましい。
これらを用いたハニカム構造体は耐熱性に優れるからである。
Among these, at least one selected from the group consisting of silicon carbide, alumina, basalt, silica, silica-alumina, titania and zirconia is desirable.
This is because a honeycomb structure using these is excellent in heat resistance.

上記無機繊維の繊維長の望ましい下限値は0.1mmであり、望ましい上限値は100mmである。
上記繊維長が0.1mm未満では、無機繊維同士を無機物を介して固着することが困難になり、充分な強度を得ることができない場合があり、一方、上記繊維長が100mmを超えると、均質なハニカム構造体を作製することが難しく、充分な強度を有するハニカム構造体とすることができない場合があるからである。
上記繊維長のより望ましい下限値は0.5mmであり、より望ましい上限値は50mmである。
A desirable lower limit of the fiber length of the inorganic fiber is 0.1 mm, and a desirable upper limit is 100 mm.
If the fiber length is less than 0.1 mm, it becomes difficult to fix the inorganic fibers to each other via an inorganic substance, and sufficient strength may not be obtained. On the other hand, if the fiber length exceeds 100 mm, the fibers are homogeneous. This is because it is difficult to produce a honeycomb structure having a sufficient strength and it may not be possible to obtain a honeycomb structure having sufficient strength.
A more desirable lower limit of the fiber length is 0.5 mm, and a more desirable upper limit is 50 mm.

上記無機繊維の繊維径の望ましい下限値は0.3μmであり、望ましい上限値は30μmである。
上記繊維径が0.3μm未満では、無機繊維自身が折れ易く、その結果、得られたハニカム構造体が風食され易くなり、一方、上記繊維径が30μmを超えると、無機繊維同士を無機物を介して固着することが困難になり、充分な強度を得ることができない場合がある。上記繊維径のより望ましい下限値は0.5μmであり、より望ましい上限値は15μmである。
A desirable lower limit of the fiber diameter of the inorganic fiber is 0.3 μm, and a desirable upper limit is 30 μm.
When the fiber diameter is less than 0.3 μm, the inorganic fibers themselves are easily broken, and as a result, the obtained honeycomb structure is easily eroded. On the other hand, when the fiber diameter exceeds 30 μm, the inorganic fibers are separated from each other by an inorganic substance. In some cases, it becomes difficult to fix the adhesive, and sufficient strength cannot be obtained. A more desirable lower limit of the fiber diameter is 0.5 μm, and a more desirable upper limit is 15 μm.

上記無機物としては、例えば、上記無機繊維が溶融又は昇華しない温度で溶融するものを用いることができる。また、上記無機物は、上記無機繊維の耐熱温度以下で溶融するものが望ましい。
そして、上記無機物は、組み合わせる無機繊維が溶融又は昇華する温度や、上記無機繊維の耐熱温度等を考慮して、例えば、上記無機繊維の耐熱温度以下の温度で溶融する無機物を用いることができる。具体的には、例えば、無機繊維としてアルミナを用いる場合には、1300℃以下で溶融する無機物を用いることができる。
上記無機物としては、シリカを含有するものが望ましく、その具体例としては、例えば、珪酸ガラス、珪酸アルカリガラス、ホウ珪酸ガラス等の無機ガラス等が挙げられる。
As said inorganic substance, what melt | dissolves at the temperature which the said inorganic fiber does not fuse | melt or sublime can be used, for example. The inorganic material is preferably melted at a temperature lower than the heat resistance temperature of the inorganic fiber.
And the said inorganic substance can use the inorganic substance fuse | melted at the temperature below the heat-resistant temperature of the said inorganic fiber, for example considering the temperature at which the inorganic fiber to combine fuses or sublimates, the heat-resistant temperature of the said inorganic fiber, etc. Specifically, for example, when alumina is used as the inorganic fiber, an inorganic material that melts at 1300 ° C. or lower can be used.
As said inorganic substance, what contains a silica is desirable, As an example, inorganic glass, such as silicate glass, silicate alkali glass, borosilicate glass, etc. are mentioned, for example.

上記ハニカム構造体のみかけの密度は、望ましい下限が0.04g/cmであり、望ましい上限が0.4g/cmである。
0.04g/cm未満では、強度が不充分となり破壊されやすくなることがある。また、0.4g/cm以下では、連続的にPMを燃焼させるのにより適しているので望ましい。なお、本明細書において、見掛け密度とは、試料の質量(g)を試料の見掛け容積(cm)で除した値をいい、見掛け容積とは、試料のセルと気孔とを含んだ容積をいう。
As for the apparent density of the honeycomb structure, a desirable lower limit is 0.04 g / cm 3 and a desirable upper limit is 0.4 g / cm 3 .
If it is less than 0.04 g / cm 3 , the strength may be insufficient and breakage may easily occur. Moreover, 0.4 g / cm 3 or less is desirable because it is more suitable for continuously burning PM. In this specification, the apparent density means a value obtained by dividing the mass (g) of a sample by the apparent volume (cm 3 ) of the sample, and the apparent volume means a volume including the cell and pores of the sample. Say.

第一の本発明のハニカム構造体の気孔率は、望ましい下限が75%であり、望ましい上限が95%である。 The desirable lower limit of the porosity of the honeycomb structure of the first invention is 75%, and the desirable upper limit is 95%.

気孔率が75%未満であると、フィルタ再生時にPMを燃焼させるのに必要な温度までフィルタ内温度が上昇しにくく、また、PMが気孔内部まで入り込みにくいので、ハニカム構造体の連続再生能力が低下するおそれがある。一方、気孔率が95%を超えると気孔の占める割合が大きくなり、ハニカム構造体全体の強度を維持することができにくくなる。 When the porosity is less than 75%, the temperature in the filter is unlikely to rise to the temperature required for burning PM during filter regeneration, and the PM does not easily enter the pores. May decrease. On the other hand, when the porosity exceeds 95%, the proportion of the pores increases, and it becomes difficult to maintain the strength of the entire honeycomb structure.

また、第一の本発明のハニカム構造体での平均気孔径は特に限定されず、望ましい下限は1μmであり、望ましい上限は100μmである。1μm未満では、セル壁内部の深層においてPMが濾過されず、セル壁内部に担持した触媒と接触することができない場合がある。一方、100μmを超えると、PMが気孔を通り抜けてしまい、これらPMを充分に捕集することができず、フィルタとして機能しないことがある。
なお、気孔率や平均気孔径は、水銀ポロシメータを用いた水銀圧入法、アルキメデス法、走査型電子顕微鏡(SEM)による測定等の従来公知の方法により測定することができる。
Moreover, the average pore diameter in the honeycomb structure of the first aspect of the present invention is not particularly limited, and a desirable lower limit is 1 μm and a desirable upper limit is 100 μm. If the thickness is less than 1 μm, PM may not be filtered in the deep layer inside the cell wall and may not be able to contact the catalyst supported inside the cell wall. On the other hand, when it exceeds 100 μm, PM passes through the pores, and the PM cannot be sufficiently collected and may not function as a filter.
The porosity and average pore diameter can be measured by a conventionally known method such as a mercury intrusion method using a mercury porosimeter, an Archimedes method, or a measurement using a scanning electron microscope (SEM).

また、第一の本発明のハニカム構造体において、隣接するセル間の距離(すなわち、セル壁の厚さ)は、0.2mm以上であることが望ましい。0.2mm未満では、ハニカム構造体の強度が低下することがあるからである。 In the honeycomb structure of the first aspect of the present invention, the distance between adjacent cells (that is, the thickness of the cell wall) is preferably 0.2 mm or more. This is because if the thickness is less than 0.2 mm, the strength of the honeycomb structure may be lowered.

一方、上記隣接するセル間の距離(セル壁の厚さ)の望ましい上限は5.0mmである。セル壁の厚さが厚すぎるとセルの開口率及び/又は濾過面積が小さくなり、それに伴って圧力損失が増加することがある。また、PMを燃焼させた際に生じるアッシュが、気孔に深く入り込んで抜けにくくなる。さらにPMを深層濾過することができる範囲をスス捕集に対する壁の有効領域とすると、ハニカム構造体において有効領域の占める比率が低下することとなる。 On the other hand, the desirable upper limit of the distance between adjacent cells (cell wall thickness) is 5.0 mm. If the cell wall is too thick, the cell aperture ratio and / or the filtration area may be reduced, and the pressure loss may increase accordingly. Further, the ash generated when PM is burned is deeply penetrated into the pores and is difficult to escape. Furthermore, when the range in which PM can be deeply filtered is the effective area of the wall against soot collection, the proportion of the effective area in the honeycomb structure is reduced.

第一の本発明のハニカム構造体において、セルの長手方向に垂直な面におけるセル密度は特に限定されず、望ましい下限は、0.16個/cm(1.0個/in)、望ましい上限は、93個/cm(600個/in)、より望ましい下値は、0.62個/cm(4.0個/in)、より望ましい上限は、77.5個/cm(500個/in)である。 In the honeycomb structure according to the first aspect of the present invention, the cell density in the plane perpendicular to the longitudinal direction of the cells is not particularly limited, and a desirable lower limit is desirably 0.16 cells / cm 2 (1.0 cells / in 2 ). The upper limit is 93 / cm 2 (600 / in 2 ), the more desirable lower value is 0.62 / cm 2 (4.0 / in 2 ), and the more desirable upper limit is 77.5 / cm 2. (500 pieces / in 2 ).

また、第一の本発明のハニカム構造体において、セルの長手方向に垂直な面におけるセルの大きさは特に限定されないが、望ましい下限は0.8mm×0.8mm、望ましい上限は16mm×16mmである。 Further, in the honeycomb structure of the first aspect of the present invention, the size of the cell in the plane perpendicular to the longitudinal direction of the cell is not particularly limited, but the desirable lower limit is 0.8 mm × 0.8 mm, and the desirable upper limit is 16 mm × 16 mm. is there.

また、第一の本発明のハニカム構造体を構成するセルの内表面に凹凸を形成した場合、濾過面積が大きくなり、PMを捕集した際の圧力損失をさらに低くすることが可能となると考えられる。また、凹凸により排ガスの流れを乱流にすることができるため、フィルタ内の温度差を小さくし、熱応力による損傷を効果的に防止することができると考えられる。 Further, when irregularities are formed on the inner surface of the cell constituting the honeycomb structure of the first invention, it is considered that the filtration area becomes large and the pressure loss when PM is collected can be further reduced. It is done. Moreover, since the flow of the exhaust gas can be made turbulent by the unevenness, it is considered that the temperature difference in the filter can be reduced and damage due to thermal stress can be effectively prevented.

なお、上記セルの平面視形状については特に四角形に限定されず、例えば、三角形、六角形、八角形、十二角形、円形、楕円形、星型等の形状を挙げることができる。 The shape of the cell in plan view is not particularly limited to a quadrangle, and examples thereof include a triangle, a hexagon, an octagon, a dodecagon, a circle, an ellipse, and a star.

第一の本発明のハニカム構造体の開口率の望ましい値は、下限が30%であり、上限が60%である。
上記開口率が30%未満では、ハニカム構造体に排ガスが流入出する際の圧力損失が大きくなる場合があり、60%を超えると、ハニカム構造体の強度が低下したりする場合がある。
The desirable value of the aperture ratio of the honeycomb structure according to the first aspect of the present invention is a lower limit of 30% and an upper limit of 60%.
When the opening ratio is less than 30%, pressure loss when exhaust gas flows into and out of the honeycomb structure may increase, and when it exceeds 60%, the strength of the honeycomb structure may decrease.

また、第一の本発明のハニカム構造体は、耐熱温度が1200℃以上であることが望ましい。
上記耐熱温度が1200℃未満では、再生処理を行った際、特に、一度に多量のパティキュレートを燃焼させる再生処理を行った際に、ハニカム構造体に溶損等の破損が発生する場合があるからである。
In addition, the honeycomb structure according to the first aspect of the present invention preferably has a heat resistant temperature of 1200 ° C. or higher.
When the heat-resistant temperature is less than 1200 ° C., damage such as erosion may occur in the honeycomb structure when the regeneration process is performed, particularly when the regeneration process for burning a large amount of particulates at a time is performed. Because.

続いて、第一の本発明のハニカム構造体に設けられたセルの一端を目封じするための端部用積層部材について説明する。 Next, the end laminated member for plugging one end of the cell provided in the honeycomb structure of the first present invention will be described.

図3(a)は、第六の本発明のハニカムフィルタを構成するハニカム構造体と端部用積層部材を示す斜視図であり、図3(b)は、図3(a)に示すハニカム構造体と端部用積層部材を積層してハニカムフィルタを作製する様子を示す斜視図である。 Fig. 3 (a) is a perspective view showing a honeycomb structure and a laminated member for an end portion constituting the honeycomb filter of the sixth invention, and Fig. 3 (b) is a honeycomb structure shown in Fig. 3 (a). It is a perspective view which shows a mode that a body and the laminated member for edge parts are laminated | stacked and a honeycomb filter is produced.

第六の本発明のハニカムフィルタは、ハニカム構造体10aの両端に、市松模様に形成された貫通孔を有する端部用積層部材10bが積層されてなることが望ましい。
上記端部用積層部材を積層することにより、セルの端部を封止材で封止することを行わなくても、セルのいずれか一方の端部は、封止されることとなる。
In the honeycomb filter of the sixth aspect of the present invention, it is desirable that the end laminated member 10b having through holes formed in a checkered pattern is laminated on both ends of the honeycomb structure 10a.
By laminating the end laminate member, one end of the cell is sealed without sealing the end of the cell with a sealing material.

上記端部用積層部材は、上記ハニカム構造体と同様の材質からなり、貫通孔が市松模様に形成されたものであってもよいし、貫通孔が市松模様に形成された緻密質の板状体であってもよい。
なお、本明細書において、緻密質とは、上記ハニカム構造体よりも気孔率が小さいものをいい、その具体的な材料としては、例えば、金属やセラミック等が挙げられる。
上記緻密質の板状体を用いた場合には、上記端部用積層部材を薄くすることができる。
また、上記端部用積層部材としては、緻密質の金属からなるものが望ましい。
The end laminated member is made of the same material as the honeycomb structure, and the through holes may be formed in a checkered pattern, or the dense plate shape in which the through holes are formed in a checkered pattern. It may be a body.
In the present specification, dense means a material having a smaller porosity than the honeycomb structure, and specific materials include, for example, metals and ceramics.
When the dense plate-like body is used, the end laminated member can be thinned.
Further, the end laminated member is preferably made of a dense metal.

また、上記端部用積層部材として、緻密質の板状体を用いた場合には、封止部からススが漏れることを防止することができる。 In addition, when a dense plate-like body is used as the end laminated member, it is possible to prevent soot from leaking from the sealing portion.

また、ハニカム構造体の両端に、貫通孔が市松模様に形成された金属積層部材や緻密質の金属からなる板状体を積層した場合には、長時間使用しても風食されにくい。 Further, when a metal laminated member having through holes formed in a checkered pattern or a plate-like body made of dense metal is laminated on both ends of the honeycomb structure, it is hard to be eroded even if used for a long time.

続いて、第六の本発明のハニカムフィルタにおいて、セルのいずれか一端が封止されてなるハニカム構造体、又は、上記ハニカム構造体と主に金属からなる端部用積層部材を設置することができる金属容器について説明する。 Subsequently, in the honeycomb filter of the sixth aspect of the present invention, it is possible to install a honeycomb structure in which any one end of the cell is sealed, or an end laminated member mainly composed of the honeycomb structure and a metal. The metal container which can be performed is demonstrated.

上記金属容器としては、具体的には、図3(b)に示すような、片側に押え用金具を有する円筒状のケーシング123を用いることができる。
なお、図3(b)は、ケーシング123を形成する筒部の上部を省略して描いているものであり、ケーシング123は円筒状のものである。
ケーシング123の材質としては、例えば、ステンレス(SUS)、アルミニウム、鉄等の金属類が挙げられる。また、その形状は特に限定されるものでないが、設置されるハニカム構造体の外形に近似した形状であることが望ましい。
ケーシング123を用いた具体的な設置方法については、後述する製造方法の項で述べる。
As the metal container, specifically, a cylindrical casing 123 having a pressing metal fitting on one side as shown in FIG. 3B can be used.
In FIG. 3B, the upper part of the cylindrical portion forming the casing 123 is omitted, and the casing 123 is cylindrical.
Examples of the material of the casing 123 include metals such as stainless steel (SUS), aluminum, and iron. Further, the shape is not particularly limited, but it is desirable that the shape be approximate to the outer shape of the installed honeycomb structure.
A specific installation method using the casing 123 will be described in the section of the manufacturing method described later.

続いて、第一の本発明のハニカム構造体に担持させることのできる触媒について説明する。
第一の本発明のハニカム構造体は、上記無機繊維の少なくとも一部に触媒が担持されてなることが望ましい。上記触媒の種類は特に限定されるものでないが、少なくともCeOを含む酸化物触媒であることが望ましい。
上記酸化物触媒としては、パティキュレートの燃焼温度を低下させることができるものであれば特に限定されず、例えば、CeO、ZrO、FeO、Fe、CuO、CuO、Mn、MnO、組成式A1−nCO(式中、AはLa、Nd、Sm、Eu、Gd又はYであり、Bはアルカリ金属又はアルカリ土類金属であり、CはMn、Co、Fe又はNi)で表される複合酸化物等が挙げられる。
これらは、単独で用いてもよいし、2種以上併用してもよいが、少なくともCeOを含むものであることが望ましい。
このような酸化物触媒を担持させることにより、パティキュレートの燃焼温度を低下させることができる。
Next, the catalyst that can be supported on the honeycomb structure of the first invention will be described.
In the honeycomb structure of the first aspect of the present invention, it is desirable that a catalyst is supported on at least a part of the inorganic fibers. Type of the catalyst is not particularly limited, it is preferable that an oxide catalyst containing at least CeO 2.
The oxide catalyst is not particularly limited as long as it can lower the combustion temperature of the particulates. For example, CeO 2 , ZrO 2 , FeO 2 , Fe 2 O 3 , CuO, CuO 2 , Mn 2 O 3 , MnO, composition formula An B 1-n CO 3 (wherein A is La, Nd, Sm, Eu, Gd or Y, B is an alkali metal or alkaline earth metal, and C is Mn , Co, Fe, or Ni).
These may be used alone or in combination of two or more, but preferably contain at least CeO 2 .
By supporting such an oxide catalyst, the combustion temperature of the particulates can be lowered.

上記触媒の上記ハニカム構造体の見掛け体積に対する担持量は、10〜200g/lが望ましい。
上記担持量が10g/l未満では、ハニカム構造体の壁部に対して上記触媒が担持されていない部分が多くなるため、パティキュレートと上記触媒とが接触しない部分が生じ、充分にパティキュレートの燃焼温度を低下することができない場合があり、一方、200g/lを超えてもパティキュレートと上記触媒との接触はさほど向上しないからである。
The supported amount of the catalyst with respect to the apparent volume of the honeycomb structure is preferably 10 to 200 g / l.
If the supported amount is less than 10 g / l, the portion where the catalyst is not supported on the wall portion of the honeycomb structure increases, and therefore a portion where the particulate does not contact the catalyst is generated. This is because the combustion temperature may not be lowered, and on the other hand, the contact between the particulates and the catalyst is not improved so much even if the combustion temperature exceeds 200 g / l.

このような第一の本発明のハニカム構造体の製造方法は、特に限定されるものではなく、種々の方法により製造が可能であるが、例えば、下記する第二〜第五の本発明のハニカム構造体の製造方法により製造することができる。 The method for producing the honeycomb structure of the first invention is not particularly limited, and can be produced by various methods. For example, the honeycomb structures of the second to fifth inventions described below can be used. It can manufacture with the manufacturing method of a structure.

次に、第二の本発明のハニカム構造体の製造方法について説明する。
第二の本発明のハニカム構造体の製造方法は、無機繊維Aと、上記無機繊維Aが溶融又は昇華しない温度で溶融する無機繊維B及び/又は無機粒子Cとを混合する混合工程と、
上記混合工程で得られた混合物を、所定の孔が形成されたダイスを介して押し出すことにより、長手方向に多数のセルが形成された柱形状の成形体を形成する、押出し成形工程と、
上記成形体を上記無機繊維Aの耐熱温度以下、かつ、上記無機繊維B及び/又は上記無機粒子Cの軟化温度以上の温度で加熱処理する熱処理工程とを行い第一の本発明のハニカム構造体を製造することを特徴とする。
本明細書中、第二の本発明のハニカム構造体の製造方法を、単に、押出し成形による製造方法ともいうこととする。
Next, a method for manufacturing the honeycomb structured body of the second invention will be described.
The manufacturing method of the honeycomb structure according to the second aspect of the present invention includes a mixing step of mixing inorganic fibers A and inorganic fibers B and / or inorganic particles C that melt at a temperature at which the inorganic fibers A are not melted or sublimated,
Extruding the mixture obtained in the mixing step through a die in which predetermined holes are formed, thereby forming a columnar shaped body in which a large number of cells are formed in the longitudinal direction,
The honeycomb structure according to the first aspect of the present invention is subjected to a heat treatment step of heat-treating the molded body at a temperature not higher than the heat resistance temperature of the inorganic fibers A and not lower than the softening temperature of the inorganic fibers B and / or the inorganic particles C. It is characterized by manufacturing.
In the present specification, the method for manufacturing a honeycomb structure according to the second aspect of the present invention is also simply referred to as a manufacturing method by extrusion molding.

以下、上記第二の本発明のハニカム構造体の製造方法について工程順に説明する。
まず、無機繊維Aと、上記無機繊維Aが溶融しない温度で溶融する無機繊維B及び/又は無機粒子Cとを混合して混合物を調製する、混合工程を行う。
Hereinafter, the manufacturing method of the honeycomb structure of the second aspect of the present invention will be described in the order of steps.
First, a mixing step is performed in which the inorganic fibers A and the inorganic fibers B and / or inorganic particles C that melt at a temperature at which the inorganic fibers A do not melt are mixed to prepare a mixture.

上記無機繊維Aとしては、上記ハニカム構造体の説明において挙げた無機繊維と同様のものを用いることができ、炭化珪素、アルミナ、玄武岩、シリカ、シリカ−アルミナ、チタニア及びジルコニアよりなる群から選ばれた少なくとも1種であることが望ましい。
その理由は、耐熱性に優れたハニカム構造体を製造することができるからである。
As the inorganic fiber A, the same inorganic fiber as mentioned in the description of the honeycomb structure can be used, and it is selected from the group consisting of silicon carbide, alumina, basalt, silica, silica-alumina, titania and zirconia. Preferably, at least one kind is used.
The reason is that a honeycomb structure having excellent heat resistance can be manufactured.

上記無機繊維B及び/又は上記無機粒子Cとしては、上記無機繊維Aが溶融しない温度で溶融するものであれば特に限定されず、その具体例について、上記無機繊維Bとしては、例えば、珪酸ガラス、珪酸アルカリガラス、ホウ珪酸ガラス等からなる無機ガラスファイバ等が挙げられ、上記無機粒子Cとしては、例えば、珪酸ガラス、珪酸アルカリガラス、ホウ珪酸ガラス等からなる無機ガラス粒子等が挙げられる。
また、上記無機繊維B及び/又は上記無機粒子Cは、上記無機繊維Aの耐熱温度以下で溶融するものが望ましい。これら無機繊維B及び/又は上記無機粒子Cは、後述する熱処理工程で軟化し、第一の本発明のハニカム構造体における無機物となる。
The inorganic fiber B and / or the inorganic particle C are not particularly limited as long as the inorganic fiber A melts at a temperature at which the inorganic fiber A does not melt, and specific examples of the inorganic fiber B include, for example, silicate glass. And inorganic glass fibers made of alkali silicate glass, borosilicate glass, and the like. Examples of the inorganic particles C include inorganic glass particles made of silicate glass, alkali silicate glass, borosilicate glass, and the like.
The inorganic fibers B and / or the inorganic particles C are preferably melted at a temperature lower than the heat resistance temperature of the inorganic fibers A. These inorganic fibers B and / or the inorganic particles C are softened in a heat treatment step to be described later and become an inorganic substance in the honeycomb structure of the first invention.

上記無機繊維Bの繊維長の望ましい下限は0.1mmであり、望ましい上限は100mmである。
上記繊維長が0.1mm未満では、無機繊維A同士を無機物を用いて固着することが困難となり、充分な強度が得られない場合があり、一方、上記繊維長が100mmを超えると、混合物を調製した際に均一に分散させることが難しく、後工程において、加熱処理を施す際に、無機繊維B及び/又は無機粒子Cが均一に分散していないことに起因して、無機繊維A同士の交差部又はその近傍に固着する部位が少なくなってしまうことがある。
より望ましい下限は0.5mmであり、より望ましい上限は50mmである。
A desirable lower limit of the fiber length of the inorganic fiber B is 0.1 mm, and a desirable upper limit is 100 mm.
If the fiber length is less than 0.1 mm, it becomes difficult to fix the inorganic fibers A to each other using an inorganic substance, and sufficient strength may not be obtained. On the other hand, if the fiber length exceeds 100 mm, the mixture When prepared, it is difficult to disperse uniformly, and in the subsequent step, when the heat treatment is performed, the inorganic fibers B and / or inorganic particles C are not uniformly dispersed. There may be a decrease in the number of sites that adhere to the intersection or the vicinity thereof.
A more desirable lower limit is 0.5 mm, and a more desirable upper limit is 50 mm.

上記無機繊維Bの繊維径の望ましい下限は0.3μmであり、望ましい上限は30μmである。
上記繊維径が0.3μm未満では、無機繊維A同士を無機物を用いて固着することが困難となり、充分な強度が得られない場合があり、30μmを超えると、無機繊維A同士の交差部又はその近傍に固着する部位が少なくなってしまうことがある。
A desirable lower limit of the fiber diameter of the inorganic fiber B is 0.3 μm, and a desirable upper limit is 30 μm.
When the fiber diameter is less than 0.3 μm, it becomes difficult to fix the inorganic fibers A to each other using an inorganic substance, and sufficient strength may not be obtained. When the fiber diameter exceeds 30 μm, There may be fewer sites that stick to the vicinity.

上記無機粒子Cの粒子径の望ましい下限は1μmであり、望ましい上限は100μmである。
上記粒子径が1μm未満では、凝集剤が必要となり、均一な分散が困難となることがあり、100μmを超えると、混合物を調製した際に均一に分散させることが難しく、後工程において、加熱処理を施す際に、無機繊維B及び/又は無機粒子Cが均一に分散していないことに起因して、無機繊維A同士の交差部又はその近傍に固着する部位が少なくなってしまうことがある。
A desirable lower limit of the particle diameter of the inorganic particles C is 1 μm, and a desirable upper limit is 100 μm.
When the particle size is less than 1 μm, a flocculant is required and uniform dispersion may be difficult. When the particle size exceeds 100 μm, it is difficult to uniformly disperse the mixture when it is prepared. , The inorganic fibers B and / or the inorganic particles C are not uniformly dispersed, and there may be fewer sites that adhere to the intersections of the inorganic fibers A or in the vicinity thereof.

上記無機繊維Aと、上記無機繊維B及び/又は上記無機粒子Cとを混合する際の、上記無機繊維Aと上記無機繊維B及び/又は上記無機粒子Cとの配合比(重量比)は、(2:8)〜(8:2)であることが望ましい。
無機繊維Aの配合比が、(2:8)より少ないと、無機繊維の表面全体をコートするように無機物が固着し易くなり、得られるハニカム構造体の柔軟性が不充分になることがあり、一方、無機繊維Aの配合比が、(8:2)より多いと、無機繊維同士の固着部位の数が少なく、得られるハニカム構造体の強度が不充分になることがあるからである。
The mixing ratio (weight ratio) between the inorganic fiber A and the inorganic fiber B and / or the inorganic particle C when the inorganic fiber A and the inorganic fiber B and / or the inorganic particle C are mixed is as follows. It is desirable that they are (2: 8) to (8: 2).
If the blending ratio of the inorganic fibers A is less than (2: 8), the inorganic substance is likely to adhere so as to coat the entire surface of the inorganic fibers, and the resulting honeycomb structure may have insufficient flexibility. On the other hand, if the blending ratio of the inorganic fibers A is greater than (8: 2), the number of fixing sites between the inorganic fibers is small and the strength of the resulting honeycomb structure may be insufficient.

また、上記混合物を調製する際には、必要に応じて、水等の液状媒体や分散剤を添加することにより、上記無機繊維Aと、上記無機繊維B及び/又は上記無機粒子Cとを均一に混合してもよい。また、有機バインダを添加してもよい。有機バインダを添加することにより、無機繊維Aと、無機繊維B及び/又は無機粒子Cとが確実に絡みあって、焼成前であっても無機繊維B及び/又は無機粒子Cが無機繊維A同士から抜けにくく、無機繊維A同士をより確実に固着することができるからである。 Moreover, when preparing the said mixture, the said inorganic fiber A, the said inorganic fiber B, and / or the said inorganic particle C are uniformly added by adding liquid media, such as water, and a dispersing agent as needed. May be mixed. Further, an organic binder may be added. By adding the organic binder, the inorganic fibers A, the inorganic fibers B and / or the inorganic particles C are surely entangled, and even before firing, the inorganic fibers B and / or the inorganic particles C are made of the inorganic fibers A. This is because the inorganic fibers A can be more reliably fixed to each other.

有機バインダとしては、例えば、アクリル系バインダ、エチルセルロース、ブチルセロソルブ、ポリビニルアルコール等が挙げられる。これらの有機バインダは、1種を用いてもよく、2種以上を併用してもよい。また、必要に応じて、可塑剤、潤滑剤、成形助剤、造孔剤等を添加してもよい。可塑剤、潤滑材は、従来から用いられているものを用いることができる。 Examples of the organic binder include an acrylic binder, ethyl cellulose, butyl cellosolve, and polyvinyl alcohol. These organic binders may be used alone or in combination of two or more. Moreover, you may add a plasticizer, a lubrication agent, a shaping | molding adjuvant, a pore making material, etc. as needed. Conventional plasticizers and lubricants can be used.

このようにして得られた混合物は、均一な組成の状態が長期間に渡って持続し、無機繊維等が沈降しないような状態のものが望ましく、また、後の成形工程で所定の形状を維持できる程度の粘度を有する混合物であることが望ましい。 The mixture thus obtained is desirably in a state in which a uniform composition state is maintained for a long period of time and inorganic fibers do not settle, and a predetermined shape is maintained in a subsequent molding step. It is desirable that the mixture has a viscosity as high as possible.

次に、上記混合工程で得られた混合物を、所定の孔が形成されたダイスを介して連続的に押し出すことにより、長手方向に多数のセルが形成された柱形状の成形体を形成する、押出し成形工程を行う。 Next, by continuously extruding the mixture obtained in the above mixing step through a die in which predetermined holes are formed, a columnar shaped body in which a number of cells are formed in the longitudinal direction is formed. Perform an extrusion process.

本押出し成形工程に用いる装置は、特に限定されるものではなく、単軸スクリュー式押出成形機、多軸スクリュー式押出成形機、プランジャー式成形機等を挙げることができる。この中でも、プランジャー式成形機を特に好適に用いることができる。
本工程に用いるプランジャー式成形機は、以下の形式のものに限定されるものではないが、装置とその使用例について図面を用いて説明する。
The apparatus used for the present extrusion molding process is not particularly limited, and examples thereof include a single-screw extruder, a multi-screw extruder, and a plunger-type molding machine. Among these, a plunger type molding machine can be particularly preferably used.
Although the plunger type molding machine used in this step is not limited to the following type, the apparatus and its use example will be described with reference to the drawings.

図4は、柱形状の成形体の成形に使用するプランジャー式成形機を模式的に示す断面図である。 FIG. 4 is a cross-sectional view schematically showing a plunger-type molding machine used for molding a columnar molded body.

このプランジャー式成形機70は、シリンダ71とシリンダ内を前後(図面上では左右方向)に往復運動することができる機構を備えたピストン73と、シリンダの先端に設けられ、長手方向に多数のセルが形成された柱形状の成形体を押出し成形することができるように孔が形成されたダイス74と、シリンダ71の上部に位置し、シリンダ71からの配管75が接続された混合物タンク72とを含んで構成されている。そして、混合物タンク72のすぐ下には、シャッタ76が設けられ、混合物タンク72からの混合物の投入を遮断することができるようになっている。また、配管75には、羽根77aを有するスクリュー77が配設されており、モータ78により回転するようになっている。羽根77aの大きさは、配管の径とほぼ同じであるため、混合物79は、上に逆流しにくくなっている。なお、混合物タンク72には、上記混合工程で得られた混合物が投入されている。 This plunger type molding machine 70 is provided with a cylinder 73 and a piston 73 provided with a mechanism capable of reciprocating back and forth inside the cylinder (left and right in the drawing), and at the front end of the cylinder, and is provided with a large number in the longitudinal direction. A die 74 in which holes are formed so that a column-shaped formed body in which cells are formed can be extruded, and a mixture tank 72 that is located above the cylinder 71 and to which a pipe 75 from the cylinder 71 is connected. It is comprised including. A shutter 76 is provided immediately below the mixture tank 72 so that charging of the mixture from the mixture tank 72 can be blocked. The pipe 75 is provided with a screw 77 having blades 77 a and is rotated by a motor 78. Since the size of the blade 77a is substantially the same as the diameter of the pipe, the mixture 79 is difficult to flow backward. The mixture tank 72 is charged with the mixture obtained in the mixing step.

プランジャー式成形機70を用いて成形体を作製する際には、まず、シャッタ76を開け、スクリューを回転させることより上記混合工程で得られた混合物を、混合物タンク72よりシリンダ71に投入する。このとき、投入量に合わせてピストン73を図4中、右側のシリンダ71端部まで移動させる。
混合物がシリンダ71内に充填されると、シャッタ76を閉めると同時にスクリュー77の回転を停止する。このように混合物79がシリンダ71内に満たされた状態でピストン73をダイス側へ押し込むと、ダイス74より混合物が押し出されて、複数のセルが壁部を隔てて長手方向に複数形成された柱形状の成形体が連続的に形成される。この際、ダイスに形成した孔の形状に応じて、その形状のセルが形成される。この工程を繰り返すことにより、成形体を作製することができる。粘度等によっては、シリンダ73を停止させ、スクリュー77を回転させることにより、連続的に成形体を作製することもできる。
なお、ピストン73の移動させるための駆動源として、図4に示したプランジャー式成形機70では、オイルシリンダ80を用いているが、エアーシリンダを用いてもよく、ボールネジ等を用いてもよい。
When a molded body is manufactured using the plunger-type molding machine 70, first, the shutter 76 is opened, and the mixture obtained in the above-described mixing step is rotated into the cylinder 71 from the mixture tank 72 by rotating the screw. . At this time, the piston 73 is moved to the end of the right cylinder 71 in FIG.
When the mixture is filled into the cylinder 71, the shutter 76 is closed and the rotation of the screw 77 is stopped simultaneously. When the piston 73 is pushed into the die side with the mixture 79 filled in the cylinder 71 in this way, the mixture is pushed out from the die 74 and a plurality of cells are formed in the longitudinal direction across the wall portion. Shaped compacts are formed continuously. At this time, cells having the shape are formed according to the shape of the hole formed in the die. By repeating this step, a molded body can be produced. Depending on the viscosity or the like, the molded body can be continuously produced by stopping the cylinder 73 and rotating the screw 77.
As the drive source for moving the piston 73, the plunger type molding machine 70 shown in FIG. 4 uses the oil cylinder 80. However, an air cylinder or a ball screw may be used. .

押出し成形工程により形成されるセルの形状は、ダイスに形成する孔の形状を変更することで所望の形状とすることができる。
セルの垂直断面形状については、特に四角形に限定されず、例えば、三角形、六角形、八角形、十二角形、円形、楕円形、星型等の任意の形状を挙げることができる。
The shape of the cell formed by the extrusion process can be changed to a desired shape by changing the shape of the hole formed in the die.
The vertical cross-sectional shape of the cell is not particularly limited to a quadrangle, and examples thereof include an arbitrary shape such as a triangle, a hexagon, an octagon, a dodecagon, a circle, an ellipse, and a star.

また、ダイスの形状を変更することで様々な外形のハニカム構造体を製造することができる。上記ハニカム構造体の垂直断面形状は、円形に限られるものではなく、矩形等、種々の形状とすることができるが、曲線のみ又は曲線と直線とで囲まれた形状であることが望ましく、その具体例としては、円形以外には、例えば、楕円形、長円形(レーストラック形)、楕円形又は長円形等の単純閉曲線の一部が凹部を有する形状(concave形状)等を挙げることができる。 Also, honeycomb structures having various outer shapes can be manufactured by changing the shape of the die. The vertical cross-sectional shape of the honeycomb structure is not limited to a circle, and may be various shapes such as a rectangle. However, it is desirable that the shape be surrounded by only a curve or a curve and a straight line. As a specific example, in addition to a circle, for example, a shape in which a part of a simple closed curve such as an ellipse, an ellipse (race track shape), an ellipse, or an ellipse has a concave portion (concave shape) can be exemplified. .

次に、上記押出し成形工程で得られた成形体を、上記無機繊維Aの耐熱温度以下で、かつ、上記無機繊維B及び/又は上記無機粒子Cの軟化温度以上の温度で加熱処理する熱処理工程を行うことで、主に無機繊維からなり、上記無機繊維が一体形成されたハニカム構造体を得ることができる。 Next, a heat treatment step in which the molded body obtained in the extrusion molding step is heat-treated at a temperature not higher than the heat resistance temperature of the inorganic fiber A and not lower than the softening temperature of the inorganic fiber B and / or the inorganic particle C. By performing the above, it is possible to obtain a honeycomb structure that is mainly composed of inorganic fibers and in which the inorganic fibers are integrally formed.

このような熱処理を施すことにより、上記無機繊維A同士が、上記無機繊維B及び/又は上記無機粒子Cと同一材料からなる無機物を介して固着され、この固着されている部分の多くが無機繊維Aの交差部又はその近傍であり、上記無機繊維B及び/又は上記無機粒子Cと同一材料からなる無機物が上記交差部又はその近傍に局在しているハニカム構造体を製造することができる。
上記加熱温度は、無機繊維Aと、無機繊維B及び/又は無機粒子Cとの組み合わせを考慮して適宜選択すればよい。
なお、無機繊維Aの耐熱温度を例示しておくと、例えば、アルミナ>1300℃、シリカ>1000℃、炭化珪素>1600℃、シリカ−アルミナ>1200℃である。
By performing such heat treatment, the inorganic fibers A are fixed to each other through an inorganic material made of the same material as the inorganic fibers B and / or the inorganic particles C, and most of the fixed portions are inorganic fibers. A honeycomb structure in which an inorganic substance made of the same material as the inorganic fibers B and / or the inorganic particles C is located at or near the intersection A can be manufactured.
The heating temperature may be appropriately selected in consideration of the combination of the inorganic fiber A, the inorganic fiber B, and / or the inorganic particles C.
Examples of the heat resistant temperature of the inorganic fiber A are, for example, alumina> 1300 ° C., silica> 1000 ° C., silicon carbide> 1600 ° C., silica-alumina> 1200 ° C.

具体的な加熱温度は、上記無機繊維や上記無機粒子の耐熱温度や軟化温度によるため、一概には言えないが、無機繊維B及び/又は無機粒子Cとして無機ガラスを用いた場合には、900〜1050℃が望ましいと考えられる。
加熱温度が900℃未満では、無機繊維の表面の一部には固着するものの、無機繊維同士を固着することができない場合があり、1050℃を超えると、固着した無機物にクラックが発生していることがあるからである。
The specific heating temperature depends on the heat resistance temperature and softening temperature of the inorganic fibers and the inorganic particles, and thus cannot be generally specified. However, when inorganic glass is used as the inorganic fibers B and / or inorganic particles C, 900 is used. -1050C is considered desirable.
If the heating temperature is less than 900 ° C., the inorganic fibers may be fixed to a part of the surface of the inorganic fiber, but the inorganic fibers may not be fixed to each other. If the heating temperature exceeds 1050 ° C., cracks are generated in the fixed inorganic substance. Because there are things.

なお、熱処理工程の前には、押し出された成形体を所定の長さに切断する切断工程、成形体中の水分を除去する乾燥工程及び成形体中の有機物を除去する脱脂工程を行うことが望ましい。 Before the heat treatment step, a cutting step for cutting the extruded molded body into a predetermined length, a drying step for removing moisture in the molded body, and a degreasing step for removing organic substances in the molded body are performed. desirable.

切断工程に用いる切断部材としては、特に限定されるものではなく、例えば、切断部分に刃が形成されているカッタ、レーザ、線状体等が挙げられる。また、ディスクが回転しながら切断するカッタを用いることもできる。 The cutting member used in the cutting step is not particularly limited, and examples thereof include a cutter, a laser, and a linear body in which a blade is formed at a cutting portion. It is also possible to use a cutter that cuts while the disk rotates.

また、上記押出し成形工程で成形される成形体が移動する先に、レーザ、カッタ等の切断手段を備えた成形体切断機を設けておき、上記切断手段が成形体押出速度に同期した速度で移動しながら、上記成形体を切断手段により切断する方法が望ましい。
上記機構を有する切断装置を用いると、連続して切断工程を行うことができ、量産性が向上する。
In addition, a molded body cutting machine equipped with cutting means such as a laser and a cutter is provided in front of the molded body molded in the extrusion molding process, and the cutting means is synchronized with the molded body extrusion speed. A method of cutting the molded body with a cutting means while moving is desirable.
When a cutting apparatus having the above mechanism is used, a cutting process can be continuously performed, and mass productivity is improved.

乾燥工程に用いる乾燥装置としては、特に限定されるものではないが、例えば、マイクロ波加熱乾燥機、熱風乾燥機、赤外線乾燥機等を挙げることができ、複数の装置を組み合わせてもよい。 Although it does not specifically limit as a drying apparatus used for a drying process, For example, a microwave heating dryer, a hot air dryer, an infrared dryer, etc. can be mentioned, You may combine a some apparatus.

乾燥は、例えば熱風乾燥機を用いた場合、設定温度100〜150℃、大気雰囲気下、5〜60分間乾燥することにより行うことが望ましい。この場合、熱風が上記成形体の長手方向に平行に当たり、熱風がセルを通過できるように設置されていることが望ましい。熱風が上記成形体のセルを通過することにより、上記成形体の乾燥が効率よく進行する。 For example, when a hot air dryer is used, the drying is desirably performed by drying at a set temperature of 100 to 150 ° C. in an air atmosphere for 5 to 60 minutes. In this case, it is desirable that the hot air is installed so as to be parallel to the longitudinal direction of the molded body so that the hot air can pass through the cells. When the hot air passes through the cells of the molded body, drying of the molded body proceeds efficiently.

脱脂処理は、通常、有機物を酸化分解することができるように、大気雰囲気等の酸化雰囲気下で行うことが望ましい。また、脱脂炉は、特に限定されるものではなく、バッチ形式の脱脂炉でもよいが、連続的に処理を行うことができるように、ベルトコンベアを備えた連続炉により行うことが望ましい。脱脂は、設定温度200〜600℃、大気雰囲気下で、1〜5時間乾燥することにより行うことが望ましい。 The degreasing treatment is usually preferably performed in an oxidizing atmosphere such as an air atmosphere so that the organic matter can be oxidatively decomposed. The degreasing furnace is not particularly limited and may be a batch type degreasing furnace. However, it is desirable that the degreasing furnace be a continuous furnace provided with a belt conveyor so that the processing can be continuously performed. Degreasing is desirably performed by drying at a set temperature of 200 to 600 ° C. in an air atmosphere for 1 to 5 hours.

また、第二の本発明のハニカム構造体の製造方法では、上述した方法で作製した柱形状の成形体を酸処理する工程を行ってもよい。
上記酸処理を行うことにより、成形体の耐熱性が向上することとなるからである。
上記酸処理は、例えば、塩酸、硫酸等の溶液中に上記成形体を浸漬することにより行うことができる。
In the method for manufacturing a honeycomb structured body according to the second aspect of the present invention, a step of acid treatment may be performed on the columnar molded body manufactured by the above-described method.
This is because the heat resistance of the molded body is improved by performing the acid treatment.
The acid treatment can be performed, for example, by immersing the molded body in a solution such as hydrochloric acid or sulfuric acid.

上記酸処理条件としては、上記無機物として無機ガラスを用いる場合、処理溶液の濃度は1〜10mol/lであることが望ましく、処理時間は0.5〜24時間が望ましく、処理温度は70〜100℃であることが望ましい。
このような条件で酸処理を施すことにより、シリカ以外の成分を溶出し、その結果、成形体の耐熱性が向上することとなるからである。
As the acid treatment conditions, when inorganic glass is used as the inorganic substance, the concentration of the treatment solution is preferably 1 to 10 mol / l, the treatment time is preferably 0.5 to 24 hours, and the treatment temperature is 70 to 100. It is desirable to be at ° C.
By performing the acid treatment under such conditions, components other than silica are eluted, and as a result, the heat resistance of the molded body is improved.

上記酸処理工程は、熱処理工程の間に行っても良い。具体的には、1次焼成工程を950℃、5時間行い、その後に上記酸処理工程を行い、さらに2次焼成工程として再度1050℃、5時間の熱処理を行うことが望ましい。この処理により成形体の耐熱性を向上させることができる。 The acid treatment step may be performed during the heat treatment step. Specifically, it is desirable that the primary baking step is performed at 950 ° C. for 5 hours, and then the acid treatment step is performed, and then the heat treatment at 1050 ° C. for 5 hours is performed again as the secondary baking step. This treatment can improve the heat resistance of the molded body.

また、第二の本発明のハニカム構造体の製造方法は、上記無機繊維に酸化物触媒を担持させる工程を含むものであることが望ましい。 In addition, the method for manufacturing a honeycomb structured body according to the second aspect of the present invention preferably includes a step of supporting an oxide catalyst on the inorganic fiber.

触媒を担持させる場合には、構成材料であるアルミナファイバ等の無機繊維に、予め酸化物触媒を担持させることができる。成形前に無機繊維に触媒を担持させることにより、触媒をより均一に分散させた状態で付着させることができる。
酸化物触媒の種類としては、上述したハニカム構造体に担持されるものと同様のものが挙げられる。
上記無機繊維に酸化物触媒を担持させる方法としては、例えば、酸化物触媒を含むスラリーに無機繊維を浸漬した後、引き上げて加熱する方法等が挙げられる。
When the catalyst is supported, the oxide catalyst can be supported in advance on an inorganic fiber such as an alumina fiber which is a constituent material. By supporting the catalyst on the inorganic fiber before molding, the catalyst can be adhered in a more uniformly dispersed state.
Examples of the oxide catalyst include the same ones as those supported on the honeycomb structure described above.
Examples of the method of supporting the oxide catalyst on the inorganic fiber include a method of immersing the inorganic fiber in a slurry containing the oxide catalyst and then heating it by heating.

また、別の方法としては、上述した工程を経て上記柱形状の成形体を製造した後、この柱形状の成形体を、上記酸化物触媒を含むスラリーに含浸した後引き上げ、加熱する方法を用いることもできる。 As another method, after manufacturing the columnar molded body through the above-described steps, the columnar molded body is impregnated with the slurry containing the oxide catalyst, and then pulled up and heated. You can also.

次に、第三の本発明のハニカム構造体の製造方法について説明する。
第三の本発明のハニカム構造体の製造方法は、無機繊維Aと、上記無機繊維Aが溶融又は昇華しない温度で溶融する無機繊維B及び/又は無機粒子Cと、樹脂とを混合する混合工程と、
上記混合工程で得られた混合物を充填するための筒状容器の長手方向とハニカム構造体のセルを形成するための柱形状中子の長軸方向とが平行になり、かつ、平面視格子状になるように複数の上記中子を上記筒状容器内に立設する中子立設工程と、
上記中子立設工程で上記中子を立設した上記筒状容器中に、上記混合物を充填する混合物充填工程と、
上記混合物充填工程で充填された上記混合物中の樹脂を硬化させ、樹脂硬化体を形成する樹脂硬化工程と、
上記樹脂硬化工程で得られた上記樹脂硬化体内の上記中子を除去することにより、長手方向に多数のセルが形成された柱形状の成形体を形成する中子除去工程と、
上記中子除去工程で得られた上記成形体中に含まれる有機物を加熱脱脂により除去する脱脂工程と、
上記脱脂工程で脱脂した上記成形体を上記無機繊維Aの耐熱温度以下、かつ、上記無機繊維B及び/又は上記無機粒子Cの軟化温度以上の温度で加熱処理する熱処理工程とを行い第一の本発明のハニカム構造体を製造することを特徴とする。
本明細書中、第三の本発明のハニカム構造体の製造方法を、単に、樹脂硬化(中子立設)による製造方法ともいうこととする。
ここで、中子とは、中空の部分(本発明でのセルに相当)を有する型成形物(本発明でのハニカム構造体に相当)を作製する際に、中空となる部分に入れるその型のことをいう。
Next, a method for manufacturing the honeycomb structured body according to the third aspect of the present invention will be described.
The manufacturing method of the honeycomb structure of the third aspect of the present invention is a mixing step of mixing inorganic fibers A, inorganic fibers B and / or inorganic particles C that melt at a temperature at which the inorganic fibers A are not melted or sublimated, and a resin. When,
The longitudinal direction of the cylindrical container for filling the mixture obtained in the mixing step and the long axis direction of the columnar core for forming the cells of the honeycomb structure are parallel to each other, and in a plan view lattice shape A core erecting step of erecting a plurality of the cores in the cylindrical container so as to be,
In the cylindrical container in which the core is erected in the core erecting step, the mixture filling step of filling the mixture,
A resin curing step of curing the resin in the mixture filled in the mixture filling step to form a resin cured body;
By removing the core in the resin cured body obtained in the resin curing step, a core removing step for forming a columnar molded body in which a number of cells are formed in the longitudinal direction;
A degreasing step for removing the organic matter contained in the molded body obtained in the core removing step by heat degreasing;
A heat treatment step is performed in which the molded body degreased in the degreasing step is heat-treated at a temperature equal to or lower than a heat resistant temperature of the inorganic fiber A and equal to or higher than a softening temperature of the inorganic fiber B and / or the inorganic particle C. The honeycomb structure of the present invention is manufactured.
In the present specification, the method for manufacturing a honeycomb structure according to the third aspect of the present invention is simply referred to as a manufacturing method by resin curing (core standing).
Here, the core is a mold that is inserted into a hollow part when a molded product (corresponding to a honeycomb structure in the present invention) having a hollow part (corresponding to a cell in the present invention) is produced. I mean.

以下、上記第三の本発明のハニカム構造体の製造方法について図面を用いて説明する。
図5(a)(I)〜(VI)は、第三の本発明のハニカム構造体の製造工程における、中子立設工程から中子除去工程までの工程を模式的に表した図であり、(b)は、筒状容器に中子を立設した様子を表す上面図であり、(c)は、段差を有する中子の形状の一例を表す斜視図である。
Hereinafter, the manufacturing method of the honeycomb structure according to the third aspect of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIGS. 5A to 5I are diagrams schematically showing processes from the core standing process to the core removal process in the manufacturing process of the honeycomb structure of the third aspect of the present invention. (B) is a top view showing a state where the core is erected on the cylindrical container, and (c) is a perspective view showing an example of the shape of the core having a step.

(1)まず、図5(a)(I)の工程を行う前に、無機繊維Aと、上記無機繊維Aが溶融又は昇華しない温度で溶融する無機繊維B及び/又は無機粒子Cと、熱硬化性樹脂とを混合する混合工程を行う。
本発明では、無機繊維A、無機繊維B及び無機粒子Cは第二の本発明のハニカム構造体の製造方法に用いるものと同様であるため詳細は省略するが、上記無機物質に樹脂を加えることが望ましい。樹脂を硬化させることで樹脂硬化体を形成することができ、後の脱脂工程で樹脂を除去し、さらに熱処理を行うことで無機繊維からなるハニカム構造体を製造することができる。
上記樹脂としては、特に限定されるものではないが、熱硬化性樹脂を用いることが望ましい。熱硬化性樹脂の種類も特に限定されるものではないが、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリエステル樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂等が挙げられる。この中でもエポキシ樹脂がその硬化収縮率の低さから特に望ましい。
(1) First, before performing the steps of FIGS. 5A and 5I, the inorganic fiber A, the inorganic fiber B and / or inorganic particles C that melt at a temperature at which the inorganic fiber A does not melt or sublime, and heat A mixing step of mixing the curable resin is performed.
In the present invention, the inorganic fibers A, the inorganic fibers B, and the inorganic particles C are the same as those used in the method for manufacturing the honeycomb structure according to the second aspect of the present invention, so that details are omitted, but a resin is added to the inorganic substance. Is desirable. A cured resin body can be formed by curing the resin, and a honeycomb structure made of inorganic fibers can be manufactured by removing the resin in a subsequent degreasing step and further performing a heat treatment.
Although it does not specifically limit as said resin, It is desirable to use a thermosetting resin. The kind of the thermosetting resin is not particularly limited, and examples thereof include an epoxy resin, a phenol resin, a polyester resin, a urea resin, and a melamine resin. Of these, epoxy resins are particularly desirable because of their low cure shrinkage.

また、上記混合物を調製する際には、必要に応じて、溶剤や分散剤を添加することにより、上記無機繊維Aと、上記無機繊維B及び/又は上記無機粒子Cとを均一に混合してもよい。 Moreover, when preparing the said mixture, the said inorganic fiber A, the said inorganic fiber B, and / or the said inorganic particle C are mixed uniformly by adding a solvent and a dispersing agent as needed. Also good.

(2)次に、中子立設工程を行う。
筒状容器20と、複数の柱形状中子21を準備し(図5(a)(I)参照)、中子21を筒状容器20内に、筒状容器20の長手方向と中子21の長軸方向が平行になるように立設する(図5(a)(II)参照)。
この際、図5(b)に示すように、中子21を平面視格子状に配置することが望ましい。
なお、中子としては、鋳物の鋳造に用いられる中子砂が好適に用いられる他、樹脂材料、低融点金属、高圧プレス成型した水溶性の塩類などの使用も可能である。
(2) Next, a core standing step is performed.
A cylindrical container 20 and a plurality of columnar cores 21 are prepared (see FIGS. 5A and 5I), and the core 21 is placed in the cylindrical container 20 in the longitudinal direction of the cylindrical container 20 and the core 21. Are arranged so that the major axis directions thereof are parallel to each other (see FIGS. 5 (a) and (II)).
At this time, as shown in FIG. 5B, it is desirable to arrange the cores 21 in a lattice pattern in plan view.
As the core, core sand used for casting casting is preferably used, and resin materials, low melting point metals, high-pressure press-molded water-soluble salts, and the like can also be used.

(3)次に、混合物充填工程を行う。
上記混合工程で得られた混合物22を、筒状容器20内に流し込み、筒状容器内に混合物を充填する (図5(a)(III)参照)。なお、後の樹脂硬化工程において硬化剤を用いて樹脂を硬化させる場合は、混合物充填工程の直前に硬化剤を混合物に加え、その後に混合物充填工程を行う。
硬化剤の種類は樹脂の種類に合わせて決定する。
(3) Next, a mixture filling step is performed.
The mixture 22 obtained in the mixing step is poured into the cylindrical container 20, and the cylindrical container is filled with the mixture (see FIGS. 5A and III). In addition, when hardening resin using a hardening | curing agent in a subsequent resin hardening process, a hardening | curing agent is added to a mixture just before a mixture filling process, and a mixture filling process is performed after that.
The type of curing agent is determined according to the type of resin.

(4)次に、樹脂硬化工程を行う。
樹脂の硬化方法は、特に限定されるものではないが、混合物充填工程の前に硬化剤を加えていた場合は、その硬化剤の働きにより樹脂が硬化し、樹脂硬化体23が形成される(図5(a)(IV)参照)。
また、硬化剤を加えておらず、熱硬化性樹脂を用いた場合は、熱硬化性樹脂の硬化温度以上に加熱することで熱硬化性樹脂を硬化させることができ、樹脂硬化体23が形成される。
加熱温度は用いた熱硬化性樹脂の種類によって決定するべきであるが、中子の耐熱温度以下である必要がある。熱硬化性樹脂の硬化前に中子が熱変形してしまうと所望の形状を有するセルを形成できないためである。
(4) Next, a resin curing step is performed.
The curing method of the resin is not particularly limited, but when a curing agent is added before the mixture filling step, the resin is cured by the function of the curing agent, and a cured resin body 23 is formed ( FIG. 5 (a) (IV) reference).
Further, when a thermosetting resin is used without adding a curing agent, the thermosetting resin can be cured by heating to a temperature equal to or higher than the curing temperature of the thermosetting resin, and the cured resin body 23 is formed. Is done.
The heating temperature should be determined according to the type of the thermosetting resin used, but needs to be lower than the heat resistant temperature of the core. This is because a cell having a desired shape cannot be formed if the core is thermally deformed before the thermosetting resin is cured.

(5)次に、中子除去工程を行う。
中子を除去することで中子が占めていた部位にセルが形成され、これをハニカム構造体のセルとすることができる(図5(a)(V)参照)。
中子の除去方法としては、特に限定されるものでないが、一例として、洗溶出、焼失、熱融出などの方法を挙げることができ、立設した中子の種類に応じた除去方法を用いることができる。
例えば中子砂や高圧プレス成型した水溶性の塩類を中子に用いた場合には、中子を物理的に破砕したり、温水を勢い良く中子部分に当てたりすることによって中子を流出、溶出させることができる。
また、樹脂材料を中子に用いた場合には、高温で焼成することで中子を焼失させることができる。この焼成工程は、後に行う焼成工程と兼ねて行っても良い。
また、低融点金属を中子に用いた場合には、その融点以上の温度に加熱することで中子を熱融出させることができる。
(5) Next, a core removal step is performed.
By removing the core, a cell is formed in a portion occupied by the core, and this can be used as a cell of the honeycomb structure (see FIGS. 5A and 5V).
The method for removing the core is not particularly limited, but examples include methods such as washing and elution, burnout, and heat fusion, and a removal method corresponding to the type of the installed core is used. be able to.
For example, when core sand or high-pressure press-molded water-soluble salts are used for the core, the core flows out by physically crushing the core or by applying hot water to the core part vigorously. Can be eluted.
Further, when the resin material is used for the core, the core can be burned down by baking at a high temperature. This firing step may be performed in combination with a later firing step.
When a low melting point metal is used for the core, the core can be thermally melted by heating to a temperature higher than the melting point.

また、本発明において形成されるセルの形状は、中子の形状を変更することで所望の形状とすることができる。
セルの垂直断面形状については、特に四角形に限定されず、例えば、三角形、六角形、八角形、十二角形、円形、楕円形、星型等の任意の形状を挙げることができる。
Moreover, the shape of the cell formed in the present invention can be changed to a desired shape by changing the shape of the core.
The vertical cross-sectional shape of the cell is not particularly limited to a quadrangle, and examples thereof include an arbitrary shape such as a triangle, a hexagon, an octagon, a dodecagon, a circle, an ellipse, and a star.

なお、図5(c)に示すような段差を有する中子を用いると、ハニカム構造体の壁部の表面に凹凸を有するセルを形成することができる。そして、壁部の表面に凹凸を形成することにより、濾過面積が増加し、パティキュレートを捕集した際の圧力損失を低下させることができると考えられる。また、凹凸により排気ガスの流れが乱流となり、フィルタ内の温度差を小さくし、熱応力によるクラック等の損傷を防止することができると考えられる。 When a core having a step as shown in FIG. 5C is used, cells having irregularities on the surface of the wall portion of the honeycomb structure can be formed. And it is thought by forming an unevenness | corrugation in the surface of a wall part that the filtration area increases and the pressure loss at the time of collecting a particulate can be reduced. Further, it is considered that the flow of exhaust gas becomes turbulent due to the unevenness, the temperature difference in the filter can be reduced, and damage such as cracks due to thermal stress can be prevented.

中子除去工程に前後して、筒状容器を取り外すことで、柱形状の成形体24が形成される(図5(a)(VI)参照)。
また、筒状容器の形状を変更することで様々な外形のハニカム構造体を製造することができる。上記ハニカム構造体の垂直断面形状は、円形に限られるものではなく、矩形等、種々の形状とすることができるが、曲線のみ又は曲線と直線とで囲まれた形状であることが望ましく、その具体例としては、円形以外には、例えば、楕円形、長円形(レーストラック形)、楕円形又は長円形等の単純閉曲線の一部が凹部を有する形状(concave形状)等を挙げることができる。
Before and after the core removal step, the cylindrical container 24 is removed to form a columnar shaped body 24 (see FIGS. 5A and 5I).
Moreover, the honeycomb structure of various external shapes can be manufactured by changing the shape of the cylindrical container. The vertical cross-sectional shape of the honeycomb structure is not limited to a circle, and may be various shapes such as a rectangle. However, it is desirable that the shape be surrounded by only a curve or a curve and a straight line. As a specific example, in addition to a circle, for example, a shape in which a part of a simple closed curve such as an ellipse, an ellipse (race track shape), an ellipse, or an ellipse has a concave portion (concave shape) can be exemplified. .

次に、成形体中の樹脂を除去する脱脂工程を行う。
その具体的な方法は、上述した脱脂工程と同様であるので、その詳細は省略するが、これにより脱脂された成形体を得ることができる。
Next, a degreasing process for removing the resin in the molded body is performed.
Since the specific method is the same as the degreasing step described above, details thereof are omitted, but a degreased molded body can be obtained thereby.

その後は、第二の本発明のハニカム構造体の製造方法と同様にして、ハニカム構造体を製造することができる。そのため、ここではその詳細な説明については省略する。 Thereafter, the honeycomb structure can be manufactured in the same manner as the method for manufacturing the honeycomb structure of the second invention. Therefore, detailed description thereof is omitted here.

次に、第四の本発明のハニカム構造体の製造方法について説明する。
第四の本発明のハニカム構造体の製造方法は、無機繊維Aと、上記無機繊維Aが溶融又は昇華しない温度で溶融する無機繊維B及び/又は無機粒子Cと、樹脂とを混合する混合工程と、
上記混合工程で得られた混合物を充填するための型枠体であって、ハニカム構造体のセルを形成するための柱体が、主面に対して垂直、かつ、平面視格子状に立設された底板体と、上記底板体と上記柱体の周囲を包囲するように設けられた外枠体とからなる型枠体内に、上記混合工程で得られた混合物を充填する混合物充填工程と、
上記混合物充填工程で充填された上記混合物中の樹脂を硬化させ、樹脂硬化体を形成する樹脂硬化工程と、
上記樹脂硬化工程で得られた上記樹脂硬化体から上記柱体を抜いて上記型枠体全体を取り外すことにより、長手方向に多数のセルが形成された柱形状の成形体を形成する型枠体脱離工程と、
上記型枠体脱離工程で得られた上記成形体中に含まれる有機物を加熱脱脂により除去する脱脂工程と、
上記脱脂工程で脱脂した上記成形体を上記無機繊維Aの耐熱温度以下、かつ、上記無機繊維B及び/又は上記無機粒子Cの軟化温度以上の温度で加熱処理する熱処理工程とを行い第一の本発明のハニカム構造体を製造することを特徴とする。
本明細書中、第四の本発明のハニカム構造体の製造方法を、単に、樹脂硬化(金型成形)による製造方法ともいうこととする。
Next, a method for manufacturing a honeycomb structured body according to the fourth aspect of the present invention will be described.
The manufacturing method of the honeycomb structure according to the fourth aspect of the present invention includes a mixing step of mixing inorganic fibers A, inorganic fibers B and / or inorganic particles C that melt at a temperature at which the inorganic fibers A are not melted or sublimated, and a resin. When,
A mold body for filling the mixture obtained in the above-mentioned mixing step, and pillars for forming cells of the honeycomb structure are erected in a lattice shape perpendicular to the main surface and in a plan view A mixture filling step of filling the mixture obtained in the mixing step into a mold body composed of the bottom plate body and an outer frame body provided so as to surround the bottom plate body and the column body;
A resin curing step of curing the resin in the mixture filled in the mixture filling step to form a resin cured body;
A mold body that forms a column-shaped molded body in which a number of cells are formed in the longitudinal direction by removing the column body from the cured resin body obtained in the resin curing step and removing the entire mold body. A desorption step;
A degreasing step of removing organic matter contained in the molded body obtained in the mold body detaching step by heat degreasing;
A heat treatment step is performed in which the molded body degreased in the degreasing step is heat-treated at a temperature equal to or lower than a heat resistant temperature of the inorganic fiber A and equal to or higher than a softening temperature of the inorganic fiber B and / or the inorganic particle C. The honeycomb structure of the present invention is manufactured.
In the present specification, the method for manufacturing a honeycomb structure according to the fourth aspect of the present invention is also simply referred to as a manufacturing method by resin curing (molding).

以下、上記第四の本発明のハニカム構造体の製造方法について一部図面を用いて説明するが、先述した第三の本発明と同様の工程を多く含むため、異なる工程を中心にして説明する。 Hereinafter, the manufacturing method of the honeycomb structure according to the fourth aspect of the present invention will be described with reference to some drawings. However, since it includes many processes similar to those of the third aspect of the present invention described above, the description will focus on different processes. .

(1)はじめに、混合工程を行う。
本混合工程は、第三の本発明と同様に行うことができるので、詳しい説明は省略する。
(1) First, a mixing process is performed.
Since this mixing step can be performed in the same manner as the third aspect of the present invention, detailed description thereof is omitted.

図6(a)(I)〜(V)は、第四の本発明のハニカム構造体の製造工程における、混合物充填工程から型枠体脱離工程までの工程を模式的に表した図であり、(b)は、型枠体内に柱体が立設された様子を表す上面図である。 FIGS. 6 (a) to 6 (V) are diagrams schematically showing the steps from the mixture filling step to the mold body detachment step in the manufacturing process of the honeycomb structure of the fourth aspect of the present invention. (B) is a top view showing a state in which a columnar body is erected in the mold body.

(2)次に、混合物充填工程を行う。
混合物を充填するための型枠体として、ハニカム構造体のセルを形成するための柱体31が、底板体の主面に対して垂直になり、かつ、平面視格子状(図6(a)(I)及び図6(b)参照)になるように立設された底板体32と、底板体32と柱体31の周囲を包囲するように設けられた外枠体33(図6(a)(I)参照)とから、型枠体30を形成する(図6(a)(II)参照)。型枠体は一体となっているものでも良いし、分離、結合が可能なものでも構わない。
型枠体を構成する各部位の材料は、金属であることが望ましい。耐熱性が高く、樹脂の硬化を加熱により行う場合に適しており、かつ、樹脂硬化体との分離が容易であるためである。
そして、型枠体30内に混合物22を充填する(図6(a)(III)参照)。本工程は、充填する容器が異なる他は、第三の本発明と同様に行うことができるので、詳しい説明は省略する。
(2) Next, a mixture filling step is performed.
As a mold body for filling the mixture, the column bodies 31 for forming the cells of the honeycomb structure are perpendicular to the main surface of the bottom plate body and have a lattice shape in plan view (FIG. 6A). (I) and FIG. 6 (b)), and an outer frame body 33 (FIG. 6 (a) provided so as to surround the bottom plate body 32 and the column body 31. ) (See (I)), the mold body 30 is formed (see FIGS. 6 (a) and (II)). The mold body may be integrated, or may be separable and connectable.
The material of each part constituting the mold body is preferably a metal. This is because it has high heat resistance, is suitable when the resin is cured by heating, and is easily separated from the cured resin.
And the mixture 22 is filled in the mold body 30 (refer Fig.6 (a) (III)). Since this step can be performed in the same manner as the third aspect of the invention except that the container to be filled is different, detailed description thereof will be omitted.

(3)次に、樹脂硬化工程を行う。
本樹脂硬化工程は、第三の本発明と同様に行うことができるので、詳しい説明は省略する(図6(a)(IV)参照)。
(3) Next, a resin curing step is performed.
Since the present resin curing step can be performed in the same manner as the third aspect of the present invention, detailed description thereof is omitted (see FIGS. 6A and IV).

(4)次に、型枠体脱離工程を行う。
柱体31を脱離させることで、それまで柱体が占めていた部位にセルが形成され、これをハニカム構造体のセルとすることができる(図6(a)(V)参照)。
この際、樹脂硬化体23から柱体31を容易に抜くことができるように、予め柱体31に2°ほどの抜きテーパを形成しておくことが望ましい。
また、外枠体33を脱離させることで柱形状の成形体24が形成される。
なお、型枠体は繰り返し使用することが可能である。
(4) Next, a mold body detaching step is performed.
By detaching the column body 31, cells are formed at the site occupied by the column body until then, and this can be used as a cell of the honeycomb structure (see FIGS. 6A and 6V).
At this time, it is desirable that a post taper of about 2 ° is formed in the column body 31 in advance so that the column body 31 can be easily extracted from the cured resin body 23.
Moreover, the columnar shaped body 24 is formed by detaching the outer frame body 33.
The formwork can be used repeatedly.

また、第三の本発明と同様に、柱体、外枠体の形状を変更することにより、様々なセル形状、外形を有するハニカム構造体を製造することができる。
但し、第三の本発明とは異なり、ハニカム構造体の壁部の表面に凹凸を有するセルを形成することはできない。
Similarly to the third aspect of the present invention, honeycomb structures having various cell shapes and outer shapes can be manufactured by changing the shapes of the pillars and the outer frame.
However, unlike the third aspect of the present invention, it is not possible to form cells having irregularities on the surface of the wall portion of the honeycomb structure.

その後は、第三の本発明のハニカム構造体の製造方法と同様にして、ハニカム構造体を製造することができる。そのため、ここではその詳細な説明については省略する。 Thereafter, the honeycomb structure can be manufactured in the same manner as in the third method for manufacturing a honeycomb structure of the present invention. Therefore, detailed description thereof is omitted here.

次に、第五の本発明のハニカム構造体の製造方法について説明する。
第五の本発明のハニカム構造体の製造方法は、槽本体と、上記槽本体の底部に形成されたメッシュと、上記メッシュに対して垂直、かつ、平面視格子状にメッシュに立設され、ハニカム構造体のセルを形成するための柱状マスクと、上記メッシュを底面とし、かつ、上記柱状マスクで囲まれた空間であり、混合物を投入するための液充填部とを備えた槽を用いて行うハニカム構造体の製造方法であって、
無機繊維Aと、上記無機繊維Aが溶融又は昇華しない温度で溶融する無機繊維B及び/又は無機粒子Cとを混合する混合工程と、
上記混合工程で得られた混合物を、上記液充填部に投入する混合物充填工程と、
上記混合物内の水分を上記メッシュを通じて排出し、脱水体を形成する脱水工程と、
上記脱水体から上記柱状マスクを取り外すことにより、長手方向に多数のセルが形成された柱形状の成形体を形成するマスク脱離工程と、
上記マスク脱離工程で形成した上記成形体を上記無機繊維Aの耐熱温度以下で、かつ、上記無機繊維B及び/又は上記無機粒子Cの軟化温度以上の温度で加熱処理する熱処理工程とを行い第一の本発明のハニカム構造体を製造することを特徴とする。
本明細書中、第五の本発明のハニカム構造体の製造方法を、単に、立体抄造による製造方法ともいうこととする。
Next, a method for manufacturing the honeycomb structured body according to the fifth aspect of the present invention will be described.
The manufacturing method of the honeycomb structure of the fifth aspect of the present invention is a tank body, a mesh formed at the bottom of the tank body, and perpendicular to the mesh, and erected on the mesh in a lattice shape in plan view, Using a tank provided with a columnar mask for forming cells of a honeycomb structure, and a liquid filling part for charging the mixture, which is a space surrounded by the columnar mask with the mesh as a bottom surface A method for manufacturing a honeycomb structure, comprising:
A mixing step of mixing the inorganic fiber A and the inorganic fiber B and / or inorganic particles C that melt at a temperature at which the inorganic fiber A does not melt or sublime;
A mixture filling step of charging the mixture obtained in the mixing step into the liquid filling unit;
A dehydration step of draining the water in the mixture through the mesh to form a dehydrated body;
By removing the columnar mask from the dehydrated body, a mask detachment step for forming a columnar shaped body in which a large number of cells are formed in the longitudinal direction;
A heat treatment step of heat-treating the molded body formed in the mask detachment step at a temperature not higher than the heat resistance temperature of the inorganic fibers A and not lower than the softening temperature of the inorganic fibers B and / or the inorganic particles C. The honeycomb structure of the first aspect of the present invention is manufactured.
In the present specification, the method for manufacturing a honeycomb structure of the fifth aspect of the present invention is also simply referred to as a manufacturing method by three-dimensional papermaking.

以下、上記第五の本発明のハニカム構造体の製造方法について一部図面を用いて説明する。
まず、第五の本発明に用いる槽について図面を用いて説明する。なお、槽は以下の形式のものに限定されるものではないが、一例として説明する。
Hereinafter, the manufacturing method of the honeycomb structure of the fifth aspect of the present invention will be described with reference to some drawings.
First, the tank used in the fifth aspect of the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, although a tank is not limited to the following types, it demonstrates as an example.

図7(a)は、第五の本発明のハニカム構造体の製造工程において用いる槽を模式的に表した図であり、(b)は、プレス工程に用いるプレス板を模式的に表す上面図である。 Fig.7 (a) is the figure which represented typically the tank used in the manufacturing process of the honeycomb structure of 5th this invention, (b) is a top view which represents typically the press board used for a press process. It is.

この槽40は、槽本体47と、上記槽本体の底部に形成されたメッシュ42と、メッシュ42に対して垂直になり、かつ、平面視格子状になるようにメッシュ42に立設された、ハニカム構造体のセルを形成するための柱状マスク41と、メッシュ42を底面とし、かつ、柱状マスク41で囲まれた空間であり、混合物を投入するための液充填部43とを備えたものである。 This tank 40 is erected on the mesh 42 so as to form a tank main body 47, a mesh 42 formed at the bottom of the tank main body, and a mesh in a plane view perpendicular to the mesh 42. A columnar mask 41 for forming cells of the honeycomb structure and a space surrounded by the columnar mask 41 with the mesh 42 as a bottom surface, and a liquid filling part 43 for introducing a mixture. is there.

また、槽40は柱状マスク41に対応する部分に格子状に貫通孔44aが形成された板からなるプレス板44と、排水をするためのコック45及びポンプ46と、プレス板44を槽本体に押し込むためのプレス駆動部と、槽本体に振動を与えるための図示しない揺動部とを備えていてもよい。 The tank 40 has a press plate 44 made of a plate in which through holes 44a are formed in a lattice shape in a portion corresponding to the columnar mask 41, a cock 45 and a pump 46 for draining, and the press plate 44 as a tank body. You may provide the press drive part for pushing in, and the rocking | swiveling part which is not shown in figure for giving a vibration to a tank main body.

このように構成された槽40を用いてハニカム構造体を製造する際には、上述の混合工程、混合物充填工程、脱水工程、マスク脱離工程及び熱処理工程を行う。
また、必要に応じて攪拌工程及び/又はプレス工程を行っても良い。
以下、各工程について説明する。
When manufacturing a honeycomb structure using the tank 40 configured in this way, the above-described mixing process, mixture filling process, dehydration process, mask desorption process, and heat treatment process are performed.
Moreover, you may perform a stirring process and / or a press process as needed.
Hereinafter, each step will be described.

(1)はじめに、無機繊維Aと、上記無機繊維Aが溶融又は昇華しない温度で溶融する無機繊維B及び/又は無機粒子Cと、水とを混合する混合工程を行う。
本発明では、無機繊維A、無機繊維B及び無機粒子Cは第二の本発明のハニカム構造体の製造方法に用いるものと同様であるため詳細は省略するが、上記無機物質に水を大量に加えて、抄造可能な程度まで混合物の粘度を低下させることが望ましい。
(1) First, a mixing step is performed in which the inorganic fibers A, the inorganic fibers B and / or inorganic particles C that melt at a temperature at which the inorganic fibers A are not melted or sublimated, and water are mixed.
In the present invention, the inorganic fibers A, the inorganic fibers B, and the inorganic particles C are the same as those used in the method for manufacturing the honeycomb structure according to the second aspect of the present invention, so the details are omitted, but a large amount of water is added to the inorganic substance. In addition, it is desirable to reduce the viscosity of the mixture to the extent that it can be made.

また、上記混合物を調製する際には、必要に応じて、分散剤を添加することにより、上記無機繊維Aと、上記無機繊維B及び/又は上記無機粒子Cとを均一に混合してもよい。また、有機バインダを添加してもよい。有機バインダを添加することにより、無機繊維Aと、無機繊維B及び/又は無機粒子Cとが確実に絡みあって、焼成前に無機繊維B及び/又は無機粒子Cが無機繊維A同士から抜けにくく、無機繊維A同士をより確実に固着することができるからである。
また、必要に応じて造孔剤等を添加してもよい。
Moreover, when preparing the said mixture, you may mix the said inorganic fiber A, the said inorganic fiber B, and / or the said inorganic particle C uniformly by adding a dispersing agent as needed. . Further, an organic binder may be added. By adding the organic binder, the inorganic fibers A and the inorganic fibers B and / or the inorganic particles C are surely entangled, and the inorganic fibers B and / or the inorganic particles C are difficult to come off from the inorganic fibers A before firing. This is because the inorganic fibers A can be more reliably fixed to each other.
Moreover, you may add a pore making material etc. as needed.

(2)次に、上記混合工程で得られた混合物を、液充填部43に投入する混合物充填工程を行う。なお、上記混合工程を槽40の内部で行ってもよい。 (2) Next, a mixture filling step is performed in which the mixture obtained in the mixing step is charged into the liquid filling unit 43. Note that the mixing step may be performed inside the tank 40.

なお、混合物充填工程後に、液充填部43に充填された混合物を攪拌する、攪拌工程を行っても良い。攪拌は、槽本体に振動を与えるための図示しない揺動部を作動させて行うことができる。具体的な揺動部としては、例えば、超音波振動子を備えた発振器や、バイブレーターなどが挙げられ、槽本体47の側面に設置することができる。また、槽本体47の内部に設置してもよい。この攪拌工程によって、混合物を均一に攪拌する。 In addition, you may perform the stirring process which stirs the mixture with which the liquid filling part 43 was filled after a mixture filling process. Stirring can be performed by operating a swinging portion (not shown) for applying vibration to the tank body. Specific examples of the swinging unit include an oscillator provided with an ultrasonic transducer, a vibrator, and the like, and can be installed on the side surface of the tank body 47. Moreover, you may install in the inside of the tank main body 47. FIG. By this stirring step, the mixture is stirred uniformly.

(3)次に、上記混合物中の水分を吸引して上記混合物内の水をメッシュ42を通じて排出する脱水工程を行う。
この際には、メッシュ42の下側に設けられたコック45を開き、ポンプ46を作動させる。これにより、液充填部43に充填されている上記混合物が吸引濾過されて、上記混合物に含まれる水分がメッシュ42を通じて下に落下し、コック45を通じて排出される。その結果、上記混合物に含まれている水が抜けた状態になり、液充填部の底部から所定の高さの脱水体が形成される。
(3) Next, a dehydration step is performed in which moisture in the mixture is sucked and water in the mixture is discharged through the mesh 42.
At this time, the cock 45 provided below the mesh 42 is opened and the pump 46 is operated. As a result, the mixture filled in the liquid filling unit 43 is suction filtered, and moisture contained in the mixture falls down through the mesh 42 and is discharged through the cock 45. As a result, the water contained in the mixture is removed, and a dehydrated body having a predetermined height is formed from the bottom of the liquid filling portion.

また、上記脱水工程の後に、上記脱水工程で脱水された上記脱水体を上面より上記プレス板にて加圧圧縮するプレス工程を行っても良い。加圧圧縮することで所定の長さ、適当な密度、気孔率を有する圧縮体を形成することができる。 Further, after the dehydration step, a press step may be performed in which the dehydrated body dehydrated in the dehydration step is pressed and compressed from above with the press plate. A compression body having a predetermined length, an appropriate density, and a porosity can be formed by pressure compression.

プレス工程に用いる装置及び方法は以下に限定されるものでないが、図7(a)に示す槽40では、プレス駆動部として、モータ49とモータ49に結合したボールネジ48が4本設けられており、4本のボールネジ48は、プレス板44に形成された4個のネジ孔44bに螺嵌されており、4個のボールネジ48が同期しながら回転することにより、プレス板44が上下することができるようになっている。
また、プレス板44は、図7(b)に示すような、柱状マスク41に対応する部分に格子状に貫通孔が形成された板である。
The apparatus and method used in the pressing process are not limited to the following, but the tank 40 shown in FIG. 7A is provided with a motor 49 and four ball screws 48 coupled to the motor 49 as a press driving unit. The four ball screws 48 are screwed into four screw holes 44b formed in the press plate 44, and the press plate 44 can be moved up and down by rotating the four ball screws 48 in synchronization. It can be done.
Further, the press plate 44 is a plate in which through holes are formed in a lattice shape in a portion corresponding to the columnar mask 41 as shown in FIG.

従って、4個のモータ49を同期させながら駆動させると、プレス板44は下方に降下し、上記脱水体は槽本体下部47aの部分で圧縮され、圧縮体となる。槽本体下部47aは、図7(a)に示すように、ハニカム構造体の形状となっており、プレス板44がモータ49が配設されている部分まで下がることにより、円柱形状の圧縮体が形成される。
なお、槽本体下部47aは、円筒形状をなしており、脱水体がプレス板44によって圧縮されて、槽本体下部47aに充填されることによりハニカム構造体の形状となる。従って、槽本体下部47aの形状を変化させることによりハニカム構造体の形状を変化させることができる。
Accordingly, when the four motors 49 are driven while being synchronized, the press plate 44 descends downward, and the dewatering body is compressed at the tank body lower portion 47a to become a compression body. As shown in FIG. 7 (a), the tank body lower portion 47a has a honeycomb structure. When the press plate 44 is lowered to a portion where the motor 49 is disposed, a cylindrical compression body is formed. It is formed.
The tank main body lower portion 47a has a cylindrical shape, and the dehydrated body is compressed by the press plate 44 and filled into the tank main body lower portion 47a, thereby forming a honeycomb structure. Therefore, the shape of the honeycomb structure can be changed by changing the shape of the tank body lower portion 47a.

(4)次に、上記脱水体から上記柱状マスクを取り外すことにより、長手方向に多数のセルが形成された柱形状の成形体を形成するマスク脱離工程を行う。これにより、所定形状のセル、所定の長さ及び密度を有する柱形状の成形体を得ることができる。 (4) Next, a mask detachment step is performed to remove the columnar mask from the dehydrated body, thereby forming a columnar shaped body in which a large number of cells are formed in the longitudinal direction. Thereby, the column-shaped molded object which has a cell of predetermined shape, a predetermined length, and a density can be obtained.

また、本発明において形成されるセルの形状は、柱状マスクの形状を変更することで所望の形状とすることができる。
セルの垂直断面形状については、特に四角形に限定されず、例えば、三角形、六角形、八角形、十二角形、円形、楕円形、星型等の任意の形状を挙げることができる。
Moreover, the shape of the cell formed in the present invention can be changed to a desired shape by changing the shape of the columnar mask.
The vertical cross-sectional shape of the cell is not particularly limited to a quadrangle, and examples thereof include an arbitrary shape such as a triangle, a hexagon, an octagon, a dodecagon, a circle, an ellipse, and a star.

また、槽本体47の形状を変更することにより様々な外形のハニカム構造体を製造することができる。上記ハニカム構造体のセルに垂直な断面形状は、円形に限られるものではなく、矩形等、種々の形状とすることができるが、曲線のみ又は曲線と直線とで囲まれた形状であることが望ましく、その具体例としては、円形以外には、例えば、楕円形、長円形(レーストラック形)、楕円形又は長円形等の単純閉曲線の一部が凹部を有する形状(concave形状)等を挙げることができる。槽本体47の平面視した形状を上記形状とすることにより、セルに垂直な断面形状が上記形状のハニカム構造体を製造することができる。 In addition, by changing the shape of the tank body 47, honeycomb structures having various outer shapes can be manufactured. The cross-sectional shape perpendicular to the cells of the honeycomb structure is not limited to a circle, and may be various shapes such as a rectangle, but may be a shape surrounded by only a curve or a curve and a straight line. Desirably, as a specific example, in addition to a circle, for example, a shape in which a part of a simple closed curve such as an ellipse, an ellipse (race track shape), an ellipse, or an ellipse has a concave portion (concave shape), etc. be able to. By setting the shape of the tank body 47 in plan view to the above shape, a honeycomb structure having a cross-sectional shape perpendicular to the cell as described above can be manufactured.

その後は、第二〜第四の本発明のハニカム構造体の製造方法と同様にして、ハニカム構造体を製造することができる。そのため、ここではその詳細な説明については省略する。 Thereafter, the honeycomb structure can be manufactured in the same manner as the manufacturing method of the honeycomb structure of the second to fourth inventions. Therefore, detailed description thereof is omitted here.

続いて第七の本発明のハニカムフィルタの製造方法について説明する。
第七の本発明のハニカムフィルタの製造方法は、第二〜五のいずれかの本発明のハニカム構造体の製造方法で製造したハニカム構造体の両端に、主に金属からなる端部用積層部材を積層する工程を含むことを特徴とする。
また、第七の本発明のハニカムフィルタの製造方法は、上記ハニカム構造体と主に金属からなる端部用積層部材を金属容器に設置する工程を含むことが望ましい。
Next, a method for manufacturing the honeycomb filter of the seventh aspect of the present invention will be described.
A honeycomb filter manufacturing method according to a seventh aspect of the present invention is the end laminated member mainly made of metal at both ends of the honeycomb structure manufactured by the honeycomb structure manufacturing method according to any one of the second to fifth aspects of the present invention. Including a step of laminating the layers.
Moreover, it is preferable that the manufacturing method of the honeycomb filter of the seventh aspect of the present invention includes a step of installing the above-described honeycomb structure and the end laminated member mainly made of metal in a metal container.

第七の本発明のハニカムフィルタの製造方法では、第二〜第五の本発明のいずれかの製造方法で製造されたハニカム構造体と、端部用積層部材とを積層することにより、セルのいずれか一端が封止されており、フィルタとして機能するハニカムフィルタを作製することができる。
具体的には、図3(b)に示すように、片側に押え用金具を有する円筒状のケーシング123(金属容器)を用い、まず、ケーシング123内に、端部用積層部材10bを積層した後、第二〜第五の本発明のいずれかの製造方法で製造されたハニカム構造体10aを設置する。そして、最後に、端部用積層部材を10bを積層し、その後、もう片方にも、押え用金具を設置、固定することにより、キャニングまで完了したハニカムフィルタを作製することができる。ケーシングの材質としては、例えば、ステンレス(SUS)、アルミニウム、鉄等の金属類が挙げられる。形状は特に限定されないが、収納されるハニカム構造体の外形に近似した形状であることが望ましい。
In the method for manufacturing a honeycomb filter according to the seventh aspect of the present invention, the honeycomb structure manufactured by any one of the manufacturing methods according to the second to fifth aspects of the present invention and the laminated member for the end portion are stacked, thereby Either end is sealed, and a honeycomb filter that functions as a filter can be manufactured.
Specifically, as shown in FIG. 3B, a cylindrical casing 123 (metal container) having a pressing metal fitting on one side is used, and first, the end laminated member 10 b is laminated in the casing 123. Then, the honeycomb structure 10a manufactured by any one of the manufacturing methods of the second to fifth aspects of the present invention is installed. Finally, by laminating the end laminated member 10b, and then installing and fixing the pressing metal fitting on the other side, it is possible to produce a honeycomb filter that has been completed up to canning. Examples of the material of the casing include metals such as stainless steel (SUS), aluminum, and iron. The shape is not particularly limited, but is preferably a shape that approximates the outer shape of the honeycomb structure to be stored.

端部用積層部材としては、所定の貫通孔を有する金属からなる端部用積層部材を積層することが望ましい。これにより、上記ハニカム構造体の両端に、主に金属からなる端部用積層部材が積層されてなるハニカムフィルタを作製することができる。 As the end laminated member, it is desirable to laminate an end laminated member made of metal having a predetermined through hole. Thereby, it is possible to manufacture a honeycomb filter in which the end laminated member mainly made of metal is laminated on both ends of the honeycomb structure.

また、端部用積層部材としては、無機繊維からなる端部用積層部材を積層してもよく、無機繊維からなる端部用積層部材は、第二の本発明のハニカム構造体の製造方法における押出し成形工程においてダイスに形成する孔の形状を変更して、市松模様に形成されたセルを有するハニカム構造体を製造し、上記切断工程において上記ハニカム構造体を薄く切断することによって製造することができる。 Moreover, as the laminated member for an end portion, an laminated member for an end portion made of inorganic fibers may be laminated, and the laminated member for an end portion made of inorganic fibers is used in the method for manufacturing a honeycomb structure of the second aspect of the present invention. It is possible to manufacture a honeycomb structure having cells formed in a checkered pattern by changing the shape of the holes formed in the die in the extrusion molding process, and manufacturing the honeycomb structure by thinly cutting the honeycomb structure in the cutting process. it can.

なお、金属からなる端部用積層部材の製造方法は以下の通りである。
まず、厚さが0.1〜20mmの主に金属からなる多孔質金属板をレーザ加工又は打ち抜き加工して、貫通孔が市松模様に形成された端部用積層部材を製造する。
In addition, the manufacturing method of the laminated member for edge parts which consists of metals is as follows.
First, a porous metal plate mainly made of metal having a thickness of 0.1 to 20 mm is laser-processed or punched to produce a laminated member for end portion in which through holes are formed in a checkered pattern.

次に、必要に応じて、端部用積層部材に酸化物触媒を担持させる。
酸化物触媒を担持する方法としては、例えば、CZ(nCeO・mZrO)10g、エタノール1l(リットル)、クエン酸5g及びpH調整剤を適量含む溶液に、端部用積層部材を5分間浸漬し、その後、500℃で焼成処理を施す方法等が挙げられる。
なお、この場合、上記した浸漬、焼成工程を繰り返すことにより、担持させる触媒量を調整することができる。
なお、上記触媒は、一部の端部用積層部材にのみ担持させても良いし、全ての端部用積層部材に担持させても良い。
Next, the oxide catalyst is supported on the end laminated member as necessary.
As a method for supporting the oxide catalyst, for example, the end laminated member is immersed for 5 minutes in a solution containing 10 g of CZ (nCeO 2 · mZrO 2 ), 1 l (liter) of ethanol, 5 g of citric acid and a pH adjusting agent. Then, the method etc. which perform a baking process at 500 degreeC are mentioned.
In this case, the amount of catalyst to be supported can be adjusted by repeating the dipping and firing steps described above.
The catalyst may be supported only on a part of the end laminated members, or may be supported on all the end laminated members.

第一の本発明のハニカム構造体及び第六の本発明のハニカムフィルタの用途は特に限定されないが、車両の排気ガス浄化装置に用いることが望ましい。
図8は、第六の本発明のハニカムフィルタが設置された車両の排気ガス浄化装置の一例を模式的に示した断面図である。
Applications of the honeycomb structure of the first aspect of the present invention and the honeycomb filter of the sixth aspect of the present invention are not particularly limited, but it is desirable to use them in a vehicle exhaust gas purification device.
FIG. 8 is a cross-sectional view schematically showing an example of an exhaust gas purifying device for a vehicle in which the honeycomb filter of the sixth aspect of the present invention is installed.

図8に示したように、排気ガス浄化装置200では、第六の本発明のハニカムフィルタ1の外方をケーシング123が覆っており、ケーシング123の排気ガスが導入される側の端部には、エンジン等の内燃機関に連結された導入管124が接続されており、ケーシング123の他端部には、外部に連結された排出管125が接続されている。なお、図8中、矢印は排気ガスの流れを示している。 As shown in FIG. 8, in the exhaust gas purification apparatus 200, the casing 123 covers the outside of the honeycomb filter 1 of the sixth aspect of the present invention, and the end of the casing 123 on the side where the exhaust gas is introduced is provided. An introduction pipe 124 connected to an internal combustion engine such as an engine is connected, and a discharge pipe 125 connected to the outside is connected to the other end of the casing 123. In FIG. 8, arrows indicate the flow of exhaust gas.

このような構成からなる排気ガス浄化装置200では、エンジン等の内燃機関から排出された排気ガスは、導入管124を通ってケーシング123内に導入され、ハニカムフィルタ1のセルから壁部(セル壁)を通過してこの壁部(セル壁)でパティキュレートが捕集されて浄化された後、排出管125を通って外部へ排出されることとなる。 In the exhaust gas purifying apparatus 200 having such a configuration, exhaust gas discharged from an internal combustion engine such as an engine is introduced into the casing 123 through the introduction pipe 124 and is passed from the cell of the honeycomb filter 1 to the wall (cell wall). ), The particulates are collected and purified by this wall (cell wall), and then discharged through the discharge pipe 125 to the outside.

そして、ハニカムフィルタ1の壁部(セル壁)に大量のパティキュレートが堆積し、圧力損失が高くなると、ポストインジェクション等の所定の手段によってハニカムフィルタ1の再生処理を行い、ハニカムフィルタ1を再生させることができる。 When a large amount of particulates accumulates on the wall portion (cell wall) of the honeycomb filter 1 and the pressure loss increases, the honeycomb filter 1 is regenerated by a predetermined means such as post-injection to regenerate the honeycomb filter 1. be able to.

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。 Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples. However, the present invention is not limited to these examples.

(実施例1)
ハニカム構造体の製造方法として、押出し成形による製造方法を用いて、ハニカム構造体を製造した。
(1)混合工程
まず、アルミナ72%とシリカ28%とからなるアルミナファイバ(平均繊維長:0.3mm、平均繊維径:5μm)12.3重量部、ガラスファイバ(平均繊維径:9μm、平均繊維長:3mm)6.2重量部、有機バインダ(メチルセルロース)11.7重量部、造孔剤(アクリル)7.1重量部、可塑剤(日本油脂社製 ユニルーブ)を8.1重量部、潤滑剤(グリセリン)を3.8重量部、及び、水50.9重量部を混合し、充分撹拌することにより混合物を調整した。
Example 1
As a method for manufacturing a honeycomb structure, a honeycomb structure was manufactured using a manufacturing method by extrusion molding.
(1) Mixing step First, 12.3 parts by weight of alumina fiber (average fiber length: 0.3 mm, average fiber diameter: 5 μm) composed of 72% alumina and 28% silica, glass fiber (average fiber diameter: 9 μm, average) (Fiber length: 3 mm) 6.2 parts by weight, organic binder (methylcellulose) 11.7 parts by weight, pore former (acrylic) 7.1 parts by weight, plasticizer (Nippon Yushi Co., Ltd. Unilube) 8.1 parts by weight, The mixture was prepared by mixing 3.8 parts by weight of a lubricant (glycerin) and 50.9 parts by weight of water and stirring sufficiently.

(2)押出し成形工程
(1)で得られた混合物をプランジャー式押出成形機の混合物タンクよりシリンダ内に投入し、ピストンをダイス側に押し込んでダイスより混合物を押し出し、長手方向に4.5mm×4.5mmのセルを2mm間隔で有する、円柱形状の成形体(円の直径:160mm)を作製した。
(2) The mixture obtained in the extrusion molding step (1) is put into the cylinder from the mixture tank of the plunger type extruder, the piston is pushed into the die side, the mixture is pushed out from the die, and the longitudinal direction is 4.5 mm. A cylindrical shaped body (circle diameter: 160 mm) having x 4.5 mm cells at 2 mm intervals was produced.

(3)切断工程
(2)で得られた円柱形状の成形体を、切断ディスクを切断部材として備えた切断装置を用いて長さ60mmに切断した。これにより、直径160mm×長手方向の長さ60mmの大きさの成形体を得た。
(3) The cylindrical shaped product obtained in the cutting step (2) was cut to a length of 60 mm using a cutting device equipped with a cutting disk as a cutting member. As a result, a molded body having a diameter of 160 mm × length of 60 mm in the longitudinal direction was obtained.

(4)乾燥工程
(3)で得られた円柱形状の成形体を、マイクロ波乾燥機及び熱風乾燥機により、大気雰囲気下、200℃で3時間乾燥処理し、成形体中に含まれる水分を除去した。
(4) The cylindrical shaped product obtained in the drying step (3) is dried at 200 ° C. for 3 hours in an air atmosphere by a microwave dryer and a hot air dryer to remove moisture contained in the molded product. Removed.

(5)脱脂工程
(4)で得られた円柱形状の成形体を、電気炉中で、大気雰囲気下、400℃で3時間加熱処理し、成形体中に含まれる有機物を除去した。
(5) The columnar shaped body obtained in the degreasing step (4) was heat-treated in an electric furnace at 400 ° C. for 3 hours in an air atmosphere to remove organic substances contained in the shaped body.

(6)熱処理及び酸処理工程
(5)で得られた円柱形状の成形体に対し、焼成炉中で、大気雰囲気下、950℃で5時間の条件で加熱処理を行った。
その後、得られた成形体を90℃、4mol/lのHCl溶液に1時間浸漬することにより酸処理を施し、さらに、1050℃で5時間の条件で再度熱処理を行ってハニカム構造体を製造した。
(6) Heat treatment and acid treatment step The cylindrical shaped product obtained in the step (5) was heat-treated in a firing furnace at 950 ° C. for 5 hours in an air atmosphere.
Thereafter, the resulting molded body was subjected to an acid treatment by immersing it in an HCl solution at 90 ° C. and 4 mol / l for 1 hour, and further subjected to a heat treatment at 1050 ° C. for 5 hours to produce a honeycomb structure. .

(7)触媒担持工程
(6)で得られたハニカム構造体を、CZ(nCeO・mZrO)10g、水40ml及びpH調整剤を適量含む溶液に5分間浸漬し、その後、500℃で焼成処理を施すことで、酸化物触媒としてCeOとZrOを担持させた。
(7) The honeycomb structure obtained in the catalyst supporting step (6) is immersed in a solution containing 10 g of CZ (nCeO 2 · mZrO 2 ), 40 ml of water and an appropriate amount of a pH adjuster for 5 minutes, and then fired at 500 ° C. By performing the treatment, CeO 2 and ZrO 2 were supported as oxide catalysts.

(8)端部用積層部材の作製工程
Ni−Cr合金製金属板を、直径160mm×厚さ1mmの円盤状に加工した後、レーザ加工することで、4.5mm×4.5mmの孔が市松模様に形成された端部用積層部材を製造した。この工程で、端部用積層部材は2枚作製し、それぞれの端部用積層部材には、下記の積層工程で端部用積層部材を積層した際に、ハニカム構造体の入口側端面と出口側端面とで封止箇所が異なる形態となるように、互いに異なる位置に孔を形成した。
(8) Manufacturing process of laminated member for end portion After processing a Ni-Cr alloy metal plate into a disk shape having a diameter of 160 mm and a thickness of 1 mm, laser processing is performed to form a 4.5 mm x 4.5 mm hole. An end laminated member formed in a checkered pattern was manufactured. In this process, two end laminated members are produced, and when the end laminated member is laminated on each end laminated member in the following laminating step, the inlet side end face and the outlet of the honeycomb structure are formed. Holes were formed at positions different from each other so that the sealing locations were different on the side end surfaces.

(9)キャニング工程
まず、別途、片側に押え用金具が取り付けられた円筒状のケーシング(金属容器)を、金具が取り付けられた側が下になるように立てた。そして、上記(8)の工程で得た端部用積層部材を1枚積層した後、この端部用積層部材の孔とハニカム構造体のセルの位置が合うように、上記(7)の工程で得たハニカム構造体を設置し、最後に端部用積層部材1枚を積層し、その後、もう片方にも、押え用金具を設置、固定することにより、その長さが60mmのハニカムフィルタを製造した。
なお、この工程ではハニカムフィルタの入口側端面と出口側端面とで封止箇所が異なるように(重なりあったセルのいずれか一方のみが封止されるように)、端部用積層部材を積層した。
なお、本キャニング工程では、ケーシングにハニカム構造体を1つ設置しており、その両端に端部用積層部材を積層(配置)している。このハニカム構造体を積層部材として捉えると、本キャニング工程終了後のハニカムフィルタの状態は、端部用積層部材を含めて合計3枚の積層部材が積層されてケーシングに設置された状態に相当し、一体形成したハニカム構造体を積層部材1枚と表すこととする。
(9) Canning Step First, a cylindrical casing (metal container) with a pressing metal fitting attached to one side was erected separately so that the side with the metal fitting attached was down. And after laminating | stacking one end laminated member obtained at the process of said (8), the process of said (7) so that the hole of this laminated member for end parts and the position of the cell of a honeycomb structure may match. The honeycomb structure obtained in the above is installed, and finally one end laminated member is laminated, and then a holding metal fitting is also installed and fixed on the other side, whereby a honeycomb filter having a length of 60 mm is obtained. Manufactured.
In this step, the end-portion laminate member is laminated so that the sealing location is different between the inlet-side end face and the outlet-side end face of the honeycomb filter (so that only one of the overlapping cells is sealed). did.
In this canning step, one honeycomb structure is installed in the casing, and the end laminated members are laminated (arranged) on both ends thereof. If this honeycomb structure is regarded as a laminated member, the state of the honeycomb filter after the end of the canning process corresponds to a state in which a total of three laminated members including the laminated member for the end portion are laminated and installed in the casing. The integrally formed honeycomb structure is represented as one laminated member.

(実施例2)
ハニカム構造体の製造方法として、樹脂硬化(中子立設)による製造方法を用いて、ハニカム構造体を製造した。
(1)混合工程
まず、アルミナ72%とシリカ28%とからなるアルミナファイバ(平均繊維長:0.3mm、平均繊維径:5μm)14.0重量部、ガラスファイバ(平均繊維径:9μm、平均繊維長:3mm)7.1重量部、熱硬化性樹脂(エポキシ樹脂)78.9重量部とを混合し、充分撹拌することにより混合物を調整した。
(Example 2)
As a method for manufacturing a honeycomb structure, a honeycomb structure was manufactured using a manufacturing method based on resin curing (core erection).
(1) Mixing process First, 14.0 parts by weight of alumina fiber (average fiber length: 0.3 mm, average fiber diameter: 5 μm) composed of 72% alumina and 28% silica, glass fiber (average fiber diameter: 9 μm, average) (Fiber length: 3 mm) 7.1 parts by weight and thermosetting resin (epoxy resin) 78.9 parts by weight were mixed, and the mixture was prepared by sufficiently stirring.

(2)中子立設工程及び混合物充填工程
(1)で得られた混合物を、中子砂からなる柱形状(4.5mm×4.5mm×60mm)の中子が2mm間隔で平面視格子状に立設された円筒状容器(内径:直径160mm×長手方向の長さ60mm)内に流し込み、混合物を充填した。
(2) The mixture obtained in the core erecting step and the mixture filling step (1) is a plan view lattice of cores made of core sand (4.5 mm × 4.5 mm × 60 mm) at intervals of 2 mm. The mixture was poured into a cylindrical container (inner diameter: diameter 160 mm × longitudinal length 60 mm) standing upright.

(3)樹脂硬化工程
(2)で得られた、混合物を充填した円筒状容器を120℃、30分加熱処理して、エポキシ樹脂を硬化させ、樹脂硬化体を作製した。
(3) The cylindrical container filled with the mixture obtained in the resin curing step (2) was heat-treated at 120 ° C. for 30 minutes to cure the epoxy resin, thereby producing a cured resin body.

(4)中子除去工程
円筒状容器を樹脂硬化体から外し、中子部分を細い棒状体で突いて中子を崩して、中子を樹脂硬化体より除去した。これにより直径160mm×長手方向の長さ60mmの大きさの成形体を得た。
以下、上記乾燥工程以降の工程を実施例1と同様に行って、ハニカム構造体及びハニカムフィルタを製造した。
(4) Core removal step The cylindrical container was removed from the cured resin body, the core portion was struck with a thin rod-shaped body to break the core, and the core was removed from the cured resin body. As a result, a molded body having a diameter of 160 mm × length of 60 mm in the longitudinal direction was obtained.
Thereafter, the steps after the drying step were performed in the same manner as in Example 1 to manufacture a honeycomb structure and a honeycomb filter.

(実施例3)
混合物に予めエポキシ樹脂用硬化剤を10重量部加えておき、その後速やかに混合物充填工程を行って、硬化剤の作用によってエポキシ樹脂を硬化させ、樹脂硬化のための加熱処理を行わなかった他は、実施例2と同様にしてハニカム構造体及びハニカムフィルタを製造した。
(Example 3)
10 parts by weight of a curing agent for epoxy resin is added to the mixture in advance, and then the mixture filling step is performed quickly, the epoxy resin is cured by the action of the curing agent, and heat treatment for resin curing is not performed. In the same manner as in Example 2, a honeycomb structure and a honeycomb filter were produced.

(実施例4)
ポリカーボネート(PC)製の中子を用い、硬化体形成後の脱脂工程での加熱によりエポキシ樹脂の脱脂と中子の除去を同時に行った他は、実施例2と同様にしてハニカム構造体及びハニカムフィルタを製造した。
Example 4
A honeycomb structure and honeycomb as in Example 2, except that a polycarbonate (PC) core was used and the epoxy resin was degreased and the core removed simultaneously by heating in the degreasing step after the cured body was formed. A filter was manufactured.

(実施例5)
低融点金属であるスズ製の中子を用い、硬化体形成後にスズの融点以上の240℃に加熱することで中子を熱融出させて除去した他は、実施例2と同様にしてハニカム構造体及びハニカムフィルタを製造した。
(Example 5)
A honeycomb was formed in the same manner as in Example 2, except that a core made of tin, which is a low melting point metal, was used and the core was thermally melted and removed by heating to 240 ° C. above the melting point of tin after forming the cured body. A structure and a honeycomb filter were manufactured.

(実施例6)
水溶性塩である塩化ナトリウム(NaCl)を溶融成型した中子を用い、硬化体形成後に60℃の温水中で塩化ナトリウムを溶解させることで中子を溶出させて除去した他は、実施例2と同様にしてハニカム構造体及びハニカムフィルタを製造した。
(Example 6)
Example 2 except that a core obtained by melt-molding sodium chloride (NaCl), which is a water-soluble salt, was used to dissolve and remove the core by dissolving sodium chloride in hot water at 60 ° C. after forming the cured body. In the same manner, a honeycomb structure and a honeycomb filter were produced.

(実施例7)
図5(c)に示すような段差を有する中子(4.5mm×4.5mm部と3.5mm×3.5mm部を有し、全長60mm)を用いた他は、実施例2と同様にしてハニカム構造体及びハニカムフィルタを製造した。
(Example 7)
The same as Example 2 except that a core (4.5 mm × 4.5 mm part and 3.5 mm × 3.5 mm part, total length 60 mm) having a step as shown in FIG. Thus, a honeycomb structure and a honeycomb filter were manufactured.

(実施例8)
ハニカム構造体の製造方法として、樹脂硬化(金型成形)による製造方法を用いて、ハニカム構造体を製造した。
(1)混合工程
実施例2と同様にして、混合物を調整した。
(Example 8)
As a method for manufacturing a honeycomb structure, a honeycomb structure was manufactured by using a manufacturing method by resin curing (molding).
(1) Mixing step A mixture was prepared in the same manner as in Example 2.

(2)混合物充填工程
Ni−Crステンレス製で、柱形状(4.5mm×4.5mm×60mm)の柱体が2mm間隔で平面視格子状に立設された円形(直径160mm)の底板体とその周囲に設けられた円筒状(内径:直径160mm×長手方向の長さ60mm)容器からなる型枠体内に(1)で得られた混合物を流し込み、混合物を充填した。
(2) Mixture filling step A circular (diameter of 160 mm) bottom plate body made of Ni-Cr stainless steel, in which columnar columns (4.5 mm x 4.5 mm x 60 mm) are erected in a plan view lattice at intervals of 2 mm The mixture obtained in (1) was poured into a mold body consisting of a cylindrical (inner diameter: diameter 160 mm × longitudinal length 60 mm) container provided therearound, and filled with the mixture.

(3)樹脂硬化工程
実施例2と同様にして、樹脂硬化体を作製した。
(3) Resin curing step A cured resin was produced in the same manner as in Example 2.

(4)型枠体脱離工程
樹脂硬化体から柱体を引き抜くとともに外枠体も外して型枠体全体を樹脂硬化体から脱離させた。これにより直径160mm×長手方向の長さ60mmの大きさの成形体を得た。
以下、上記乾燥工程以降の工程を実施例2と同様に行って、ハニカム構造体及びハニカムフィルタを製造した。
(4) Mold body detachment step The column body was pulled out from the cured resin body, and the outer frame body was also removed to remove the entire mold body from the cured resin body. As a result, a molded body having a diameter of 160 mm × length of 60 mm in the longitudinal direction was obtained.
Thereafter, the steps after the drying step were performed in the same manner as in Example 2 to manufacture a honeycomb structure and a honeycomb filter.

(実施例9)
ハニカム構造体の製造方法として、立体抄造による製造方法を用いて、ハニカム構造体を製造した。
(1)混合工程
まず、アルミナ72%とシリカ28%とからなるアルミナファイバ(平均繊維長:0.3mm、平均繊維径:5μm)1.0重量部、ガラスファイバ(平均繊維径:9μm、平均繊維長:3mm)0.5重量部、有機バインダ(ポリビニルアルコール)0.08重量部、水50重量部とを混合し、充分撹拌することにより混合物を調整した。
Example 9
As a method for manufacturing a honeycomb structure, a honeycomb structure was manufactured using a manufacturing method using three-dimensional papermaking.
(1) Mixing step First, 1.0 part by weight of alumina fiber (average fiber length: 0.3 mm, average fiber diameter: 5 μm) composed of 72% alumina and 28% silica, glass fiber (average fiber diameter: 9 μm, average) Fiber length: 3 mm) 0.5 part by weight, organic binder (polyvinyl alcohol) 0.08 part by weight, and water 50 part by weight were mixed and mixed sufficiently.

(2)混合物充填工程及び攪拌工程
(1)で得られた混合物を、容積が50リットル、液充填部の高さが200mmである槽内の液充填部に投入し、槽に設けられたバイブレーターを作動させて槽内の混合物が均一になるように攪拌した。
(2) Vibrator provided in the tank by charging the mixture obtained in the mixture filling process and the stirring process (1) into a liquid filling part in a tank having a volume of 50 liters and a liquid filling part having a height of 200 mm. Was stirred so that the mixture in the tank was uniform.

(3)脱水工程及び圧縮工程(立体抄造工程)
槽下部のコックを開き、排水用ポンプを作動させて、槽内の混合物中の水分をメッシュを通じて排出し、混合物を脱水し、脱水体を形成した。
続いて、プレス板の貫通孔と柱状マスクの位置を合わせてプレス板を載置し、ボールネジに結合したモータを稼働させて、プレス板を下部方向に押し込むことで、上記脱水体の長さが60mmになるまで加圧圧縮し、圧縮体を形成した。
(3) Dehydration process and compression process (three-dimensional papermaking process)
The cock at the bottom of the tank was opened, the drainage pump was operated, the water in the mixture in the tank was discharged through the mesh, the mixture was dehydrated, and a dehydrated body was formed.
Subsequently, the press plate is placed by aligning the position of the through hole of the press plate and the columnar mask, the motor coupled to the ball screw is operated, and the press plate is pushed downward, so that the length of the dehydrator is reduced. Pressurized and compressed to 60 mm to form a compressed body.

(4)マスク脱離工程
上記圧縮体から柱状マスクを取り外して、直径160mm×長手方向の長さ60mmの大きさの成形体を得た。
以下、上記乾燥工程以降の工程を実施例1と同様に行って、ハニカム構造体及びハニカムフィルタを製造した。
(4) Mask Desorption Step The columnar mask was removed from the compressed body to obtain a molded body having a diameter of 160 mm × longitudinal length of 60 mm.
Thereafter, the steps after the drying step were performed in the same manner as in Example 1 to manufacture a honeycomb structure and a honeycomb filter.

(比較例1)
ハニカム構造体の製造方法として、シート状の積層部材を多数枚積層する製造方法を用いて、ハニカム構造体を製造した。
(1)抄造用スラリーの調製
実施例1と同様にして、混合物を調整し、充分撹拌することにより抄造用スラリーを調製した。
(Comparative Example 1)
As a method for manufacturing a honeycomb structure, a honeycomb structure was manufactured by using a manufacturing method in which a large number of sheet-like laminated members were stacked.
(1) Preparation of papermaking slurry In the same manner as in Example 1, a mixture was prepared and sufficiently stirred to prepare a papermaking slurry.

(2)抄造工程
(1)で得られたスラリーを、直径160mmのメッシュにより抄き、得られたものを150℃で乾燥し、その後、打ち抜き加工を施すことにより、4.5mm×4.5mmのセルが互いに2mmの間隔で全面に形成された1mmの厚さのシート状の無機繊維集合体を得た。
(2) The slurry obtained in the paper making step (1) is made with a mesh having a diameter of 160 mm, and the obtained product is dried at 150 ° C., and then punched to give 4.5 mm × 4.5 mm. A sheet-like inorganic fiber aggregate having a thickness of 1 mm in which the cells were formed on the entire surface at intervals of 2 mm was obtained.

(3)触媒担持工程
(2)で得られたシート状の無機繊維集合体を、CZ(nCeO・mZrO)10g、水40ml及びpH調整剤を適量含む溶液に5分間浸漬し、その後、500℃で焼成処理を施すことで、酸化物触媒としてCeOとZrOを担持させた。
(3) The sheet-like inorganic fiber aggregate obtained in the catalyst supporting step (2) is immersed in a solution containing 10 g of CZ (nCeO 2 · mZrO 2 ), 40 ml of water and a pH adjuster for 5 minutes, and then By performing a baking treatment at 500 ° C., CeO 2 and ZrO 2 were supported as oxide catalysts.

(4)積層工程
そして、実施例1と同様、端部用積層部材を1枚積層した後、この端部用積層部材の孔とシート状無機繊維集合体の貫通孔の位置が合うようにしてシート状無機繊維集合体を68枚積層し、最後に金属積層部材1枚を積層し、さらにプレスを行い、その後、もう片方にも、押え用金具を設置、固定することにより、その長さが60mmの積層体からなるハニカムフィルタを得た。
上記金属積層部材は、ハニカムフィルタの入口側端面と出口側端面とで封止箇所が異なるように(重なりあったセルのいずれか一方のみが封止されるように)積層した。
(4) Laminating step And, as in Example 1, after laminating one end laminated member, the holes of the end laminated member and the through-holes of the sheet-like inorganic fiber aggregate are aligned. 68 sheet-like inorganic fiber aggregates are laminated, and finally one metal laminated member is laminated, and further pressed, and then the other side is provided with a holding metal fitting and fixed, so that the length is increased. A honeycomb filter made of a 60 mm laminate was obtained.
The metal laminated member was laminated so that the sealing location was different between the inlet side end face and the outlet side end face of the honeycomb filter (only one of the overlapping cells was sealed).

Figure 2011235283
Figure 2011235283

(評価)
図9に示したような圧力損失測定装置170を用いて圧力損失を測定した。図9は、圧力損失測定装置の説明図である。
この圧力損失測定装置170は、送風機176の排気ガス管177に、ハニカムフィルタ1を金属ケーシング171内に固定して配置し、ハニカムフィルタ1の前後の圧力を検出可能に圧力計178を取り付けたものである。
そして、送風機176を排気ガスの流通量が750m/hになるように運転し、運転開始から5分後の差圧(圧力損失)を測定した。
結果は、表1に示した通りである。
(Evaluation)
The pressure loss was measured using a pressure loss measuring device 170 as shown in FIG. FIG. 9 is an explanatory diagram of a pressure loss measuring device.
This pressure loss measuring device 170 is configured such that a honeycomb filter 1 is fixedly disposed in an exhaust gas pipe 177 of a blower 176 in a metal casing 171 and a pressure gauge 178 is attached so that the pressure before and after the honeycomb filter 1 can be detected. It is.
The blower 176 was operated so that the exhaust gas flow rate was 750 m 3 / h, and the differential pressure (pressure loss) after 5 minutes from the start of the operation was measured.
The results are as shown in Table 1.

表1に示したように、実施例1〜9に示したように積層枚数が1枚であるハニカム構造体では初期圧力損失が13.5〜14.6と小さい。
特に、貫通孔内に凹凸を形成した実施例10では圧力損失が小さくなっている。
As shown in Table 1, the initial pressure loss is as small as 13.5 to 14.6 in the honeycomb structure having one laminated sheet as shown in Examples 1 to 9.
In particular, the pressure loss is small in Example 10 in which unevenness is formed in the through hole.

一方、比較例1のように、積層枚数が68枚ともなると、多くの積層界面が存在することから、その圧力損失が高くなっている。
以上のことから、シート状の無機繊維集合体が多数枚積層されたハニカム構造体と比較して、積層枚数が1枚のハニカム構造体(すなわち、無機繊維が一体形成されてなるハニカム構造体)を用いることにより、排気ガス処理の際の圧力損失を低減させることができることが明らかとなった。
On the other hand, when the number of stacked layers is 68 as in Comparative Example 1, the pressure loss is high because many stacked interfaces exist.
From the above, compared with a honeycomb structure in which a large number of sheet-like inorganic fiber aggregates are laminated, the number of laminated layers is one (ie, a honeycomb structure in which inorganic fibers are integrally formed). It has become clear that the pressure loss during the exhaust gas treatment can be reduced by using.

1、100 ハニカムフィルタ
10a ハニカム構造体
10b 端部用積層部材
11、111 セル
13、113 壁部
20 筒状容器
21 中子
22 混合物
23 樹脂硬化体
24 柱形状の成形体
30 型枠体
31 柱体
32 底板体
33 外枠体
40 槽
41 柱状マスク
42 メッシュ
43 液充填部
47 槽本体
51 無機繊維
52 無機物
74 ダイス
123 ケーシング(金属容器)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1,100 Honeycomb filter 10a Honeycomb structure 10b End part laminated member 11, 111 Cell 13, 113 Wall part 20 Tubular container 21 Core 22 Mixture 23 Resin hardened body 24 Column-shaped molded object 30 Mold frame 31 Column body 32 Bottom plate body 33 Outer frame body 40 Tank 41 Columnar mask 42 Mesh 43 Liquid filling part 47 Tank body 51 Inorganic fiber 52 Inorganic substance 74 Dice 123 Casing (metal container)

Claims (10)

無機繊維Aと、前記無機繊維Aが溶融又は昇華しない温度で溶融する無機繊維B及び/又は無機粒子Cとを混合する混合工程と、
前記混合工程で得られた混合物を、所定の孔が形成されたダイスを介して押し出すことにより、長手方向に多数のセルが形成された柱形状の成形体を形成する、押出し成形工程と、
前記成形体を前記無機繊維Aの耐熱温度以下、かつ、前記無機繊維B及び/又は前記無機粒子Cの軟化温度以上の温度で加熱処理する熱処理工程と、
前記柱形状の成形体を酸処理する酸処理工程とを含み、
前記無機繊維B及び/又は前記無機粒子Cは、シリカを含有していることを特徴とするハニカム構造体の製造方法。
A mixing step of mixing the inorganic fibers A and the inorganic fibers B and / or inorganic particles C that melt at a temperature at which the inorganic fibers A do not melt or sublime;
Extruding the mixture obtained in the mixing step through a die in which predetermined holes are formed, thereby forming a columnar shaped body in which a number of cells are formed in the longitudinal direction,
A heat treatment step of heat-treating the molded body at a temperature equal to or lower than a heat resistant temperature of the inorganic fiber A and equal to or higher than a softening temperature of the inorganic fiber B and / or the inorganic particles C;
An acid treatment step of acid-treating the columnar shaped body,
The method for manufacturing a honeycomb structured body, wherein the inorganic fibers B and / or the inorganic particles C contain silica.
無機繊維Aと、前記無機繊維Aが溶融又は昇華しない温度で溶融する無機繊維B及び/又は無機粒子Cと、樹脂とを混合する混合工程と、
前記混合工程で得られた混合物を充填するための筒状容器の長手方向とハニカム構造体のセルを形成するための柱形状中子の長軸方向とが平行になり、かつ、平面視格子状になるように複数の前記中子を前記筒状容器内に立設する中子立設工程と、
前記中子立設工程で前記中子を立設した前記筒状容器中に、前記混合物を充填する混合物充填工程と、
前記混合物充填工程で充填された前記混合物中の樹脂を硬化させ、樹脂硬化体を形成する樹脂硬化工程と、
前記樹脂硬化工程で得られた前記樹脂硬化体内の前記中子を除去することにより、長手方向に多数のセルが形成された柱形状の成形体を形成する中子除去工程と、
前記中子除去工程で得られた前記成形体中に含まれる有機物を加熱脱脂により除去する脱脂工程と、
前記脱脂工程で脱脂した前記成形体を前記無機繊維Aの耐熱温度以下、かつ、前記無機繊維B及び/又は前記無機粒子Cの軟化温度以上の温度で加熱処理する熱処理工程と、
前記柱形状の成形体を酸処理する酸処理工程とを含み、
前記無機繊維B及び/又は前記無機粒子Cは、シリカを含有していることを特徴とするハニカム構造体の製造方法。
A mixing step of mixing an inorganic fiber A, an inorganic fiber B and / or inorganic particles C that melt at a temperature at which the inorganic fiber A does not melt or sublime, and a resin;
The longitudinal direction of the cylindrical container for filling the mixture obtained in the mixing step and the long axis direction of the columnar core for forming the cells of the honeycomb structure are parallel to each other, and in a plan view lattice shape A core erecting step of erecting a plurality of the cores in the cylindrical container to be,
In the cylindrical container in which the core is erected in the core erecting step, the mixture filling step of filling the mixture,
A resin curing step of curing the resin in the mixture filled in the mixture filling step to form a resin cured body;
By removing the core in the resin cured body obtained in the resin curing step, a core removal step of forming a columnar shaped body in which a number of cells are formed in the longitudinal direction;
A degreasing step of removing organic matter contained in the molded body obtained in the core removing step by heat degreasing;
A heat treatment step of heat-treating the molded body degreased in the degreasing step at a temperature equal to or lower than a heat resistant temperature of the inorganic fiber A and a temperature equal to or higher than a softening temperature of the inorganic fiber B and / or the inorganic particles C;
An acid treatment step of acid-treating the columnar shaped body,
The method for manufacturing a honeycomb structured body, wherein the inorganic fibers B and / or the inorganic particles C contain silica.
無機繊維Aと、前記無機繊維Aが溶融又は昇華しない温度で溶融する無機繊維B及び/又は無機粒子Cと、樹脂とを混合する混合工程と、
前記混合工程で得られた混合物を充填するための型枠体であって、ハニカム構造体のセルを形成するための柱体が、主面に対して垂直、かつ、平面視格子状に立設された底板体と、前記底板体と前記柱体の周囲を包囲するように設けられた外枠体とからなる型枠体内に、前記混合工程で得られた混合物を充填する混合物充填工程と、
前記混合物充填工程で充填された前記混合物中の樹脂を硬化させ、樹脂硬化体を形成する樹脂硬化工程と、
前記樹脂硬化工程で得られた前記樹脂硬化体から前記柱体を抜いて前記型枠体全体を取り外すことにより、長手方向に多数のセルが形成された柱形状の成形体を形成する型枠体脱離工程と、
前記型枠体脱離工程で得られた前記成形体中に含まれる有機物を加熱脱脂により除去する脱脂工程と、
前記脱脂工程で脱脂した前記成形体を前記無機繊維Aの耐熱温度以下、かつ、前記無機繊維B及び/又は前記無機粒子Cの軟化温度以上の温度で加熱処理する熱処理工程と、
前記柱形状の成形体を酸処理する酸処理工程とを含み、
前記無機繊維B及び/又は前記無機粒子Cは、シリカを含有していることを特徴とするハニカム構造体の製造方法。
A mixing step of mixing an inorganic fiber A, an inorganic fiber B and / or inorganic particles C that melt at a temperature at which the inorganic fiber A does not melt or sublime, and a resin;
A mold body for filling the mixture obtained in the mixing step, wherein pillars for forming cells of the honeycomb structure are erected in a lattice shape perpendicular to the main surface and in a plan view A mixture filling step of filling the mixture obtained in the mixing step into a mold body composed of the bottom plate body and an outer frame body provided so as to surround the bottom plate body and the column body;
A resin curing step of curing the resin in the mixture filled in the mixture filling step to form a resin cured body;
A mold body that forms a column-shaped molded body in which a large number of cells are formed in the longitudinal direction by removing the column body from the cured resin body obtained in the resin curing step and removing the entire mold body. A desorption step;
A degreasing step of removing the organic matter contained in the molded body obtained in the mold body detaching step by heat degreasing;
A heat treatment step of heat-treating the molded body degreased in the degreasing step at a temperature equal to or lower than a heat resistant temperature of the inorganic fiber A and a temperature equal to or higher than a softening temperature of the inorganic fiber B and / or the inorganic particles C;
An acid treatment step of acid-treating the columnar shaped body,
The method for manufacturing a honeycomb structured body, wherein the inorganic fibers B and / or the inorganic particles C contain silica.
槽本体と、前記槽本体の底部に形成されたメッシュと、前記メッシュに対して垂直、かつ、平面視格子状にメッシュに立設され、ハニカム構造体のセルを形成するための柱状マスクと、前記メッシュを底面とし、かつ、前記柱状マスクで囲まれた空間であり、混合物を投入するための液充填部とを備えた槽を用いて行うハニカム構造体の製造方法であって、
無機繊維Aと、前記無機繊維Aが溶融又は昇華しない温度で溶融する無機繊維B及び/又は無機粒子Cとを混合する混合工程と、
前記混合工程で得られた混合物を、前記液充填部に投入する混合物充填工程と、
前記混合物内の水分を前記メッシュを通じて排出し、脱水体を形成する脱水工程と、
前記脱水体から前記柱状マスクを取り外すことにより、長手方向に多数のセルが形成された柱形状の成形体を形成するマスク脱離工程と、
前記マスク脱離工程で形成した前記成形体を前記無機繊維Aの耐熱温度以下で、かつ、前記無機繊維B及び/又は前記無機粒子Cの軟化温度以上の温度で加熱処理する熱処理工程と、
前記柱形状の成形体を酸処理する酸処理工程とを含み、
前記無機繊維B及び/又は前記無機粒子Cは、シリカを含有していることを特徴とするハニカム構造体の製造方法。
A tank body, a mesh formed at the bottom of the tank body, and a columnar mask that is perpendicular to the mesh and is erected on the mesh in a plan view lattice to form cells of the honeycomb structure; A method for manufacturing a honeycomb structure, wherein the mesh is a bottom surface and is a space surrounded by the columnar mask, and is performed using a tank provided with a liquid filling part for charging a mixture,
A mixing step of mixing the inorganic fibers A and the inorganic fibers B and / or inorganic particles C that melt at a temperature at which the inorganic fibers A do not melt or sublime;
A mixture filling step of charging the mixture obtained in the mixing step into the liquid filling unit;
A dehydration step of discharging moisture in the mixture through the mesh to form a dehydrated body;
By removing the columnar mask from the dehydrated body, a mask detachment step for forming a columnar shaped body in which a number of cells are formed in the longitudinal direction;
A heat treatment step in which the molded body formed in the mask detachment step is heat-treated at a temperature equal to or lower than a heat resistant temperature of the inorganic fiber A and equal to or higher than a softening temperature of the inorganic fiber B and / or the inorganic particles C;
An acid treatment step of acid-treating the columnar shaped body,
The method for manufacturing a honeycomb structured body, wherein the inorganic fibers B and / or the inorganic particles C contain silica.
前記酸処理工程は、1〜10mol/lの濃度の処理溶液中に前記成形体を浸漬する工程である請求項1〜4のいずれかに記載のハニカム構造体の製造方法。 The method for manufacturing a honeycomb structure according to any one of claims 1 to 4, wherein the acid treatment step is a step of immersing the formed body in a treatment solution having a concentration of 1 to 10 mol / l. 前記酸処理工程の処理時間は0.5〜24時間である請求項1〜5のいずれかに記載のハニカム構造体の製造方法。 The method for manufacturing a honeycomb structure according to any one of claims 1 to 5, wherein a treatment time of the acid treatment step is 0.5 to 24 hours. 前記酸処理工程の処理温度は70〜100℃である請求項1〜6のいずれかに記載のハニカム構造体の製造方法。 The method for manufacturing a honeycomb structure according to any one of claims 1 to 6, wherein a treatment temperature in the acid treatment step is 70 to 100 ° C. 前記熱処理工程は、1次焼成工程と2次焼成工程とを含み、
前記1次焼成工程を行った後に前記酸処理工程を行い、その後前記2次焼成工程を行う請求項1〜7のいずれかに記載のハニカム構造体の製造方法。
The heat treatment step includes a primary firing step and a secondary firing step,
The manufacturing method of the honeycomb structure according to any one of claims 1 to 7, wherein the acid treatment step is performed after the primary firing step, and then the secondary firing step.
前記無機繊維Aは、炭化珪素、アルミナ、玄武岩、シリカ、シリカ−アルミナ、チタニア及びジルコニアよりなる群から選ばれた少なくとも1種からなる請求項1〜8のいずれかに記載のハニカム構造体の製造方法。 The honeycomb structure according to any one of claims 1 to 8, wherein the inorganic fiber A is composed of at least one selected from the group consisting of silicon carbide, alumina, basalt, silica, silica-alumina, titania and zirconia. Method. 前記無機繊維に酸化物触媒を担持させる工程を含む請求項1〜9のいずれかに記載のハニカム構造体の製造方法。 The method for manufacturing a honeycomb structured body according to any one of claims 1 to 9, further comprising a step of supporting an oxide catalyst on the inorganic fibers.
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