JP2012213731A - セラミックハニカムフィルタの製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 隔壁で区画された流路を有するセラミックハニカム構造体の端面において、前記流路の一部をマスクで覆い、前記セラミックハニカム構造体の端面を目封止材スラリーに浸漬し、前記マスクで覆われていない流路に前記目封止材スラリーを導入し、導入された目封止材を乾燥、焼成するセラミックハニカムフィルタの製造方法であって、前記目封止材が導入された前記セラミックハニカム構造体の端面を、端面保護部材を介して加熱部材に所定時間載置し、所定時間経過後、前記加熱部材から取り出し、前記端面保護部材を除去し、乾燥炉において80℃以上で目封止材を乾燥させ、その後、目封止材を焼成するセラミックハニカムフィルタの製造方法。
【選択図】 図1
Description
本発明のセラミックハニカムフィルタの製造方法は、隔壁で区画された流路を有するセラミックハニカム構造体の端面において、前記流路の一部をマスクで覆い、前記セラミックハニカム構造体の端面を目封止材スラリーに浸漬し、前記マスクで覆われていない流路に前記目封止材スラリーを導入し、導入された目封止材を乾燥、焼成するセラミックハニカムフィルタの製造方法であって、前記目封止材が導入された前記セラミックハニカム構造体の端面を、端面保護部材を介して加熱部材に所定時間載置し、所定時間経過後、前記加熱部材から取り出し、前記端面保護部材を除去し、乾燥炉において80℃以上で目封止材を乾燥させ、その後、目封止材を焼成することで、次の作用効果を有する。すなわち、目封止材が導入されたセラミックハニカム構造体の端面を、端面保護部材を介して加熱部材に所定時間載置し、所定時間経過後、加熱部材から取り出し、前記端面保護部材を除去し、乾燥炉において80℃以上で目封止材を乾燥させ、その後、目封止材を焼成することで、目封止材が導入されたセラミックハニカム構造体の端面を加熱部材に載置した際、加熱部材がセラミックハニカム構造体の端面との接触により摩耗した摩耗片等が、セラミックハニカム構造体の端面に直接接触することがないので、セラミックハニカム構造体の端面の表面に付着することがなくなる。それにより、目封止部を焼成した後、端面が変色して外観不良となる問題が生じ難くなるのである。さらに、触媒を担持する際に、触媒が担持されない部位が生じるという問題も生じ難くなるのである。尚、目封止材スラリーは、少なくともセラミック粉末と水等の分散媒で構成され、必要に応じて、結合材等を含むことができる。
カオリン、タルク、シリカ、アルミナなどの粉末を調整して、質量比で、SiO2:48〜52%、Al2O3:33〜37%、MgO:12〜15%を含むようなコーディエライト生成原料粉末とし、これにメチルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース等のバインダー、潤滑剤、造孔材として発泡済み樹脂を添加し、乾式で十分混合した後、規定量の水を添加、十分な混練を行って可塑化したセラミック杯土を作成した。次に、押出し成形用金型を用いて坏土を押出し成形し、切断して、直径270mm×長さ300mmの成形体とした。次に、成形体を、乾燥、焼成させ、セル壁が、厚さ0.3mm、気孔率63%、平均細孔径21μm、セルピッチ1.5mmのコーディエライト質セラミックハニカム構造体10を得た。
(b)そして、コーディエライト生成原料粉末にメチルセルロース、水を混合した、目封止材スラリー22に、セラミックハニカム構造体の端面3を浸漬し、目封止部を形成した(図2(b))。
(c)次に、表面温度が120℃の加熱部材(電熱プレート)5の上に、パルプ製の端面保護部材4を介して、目封止部が形成されたセラミックハニカム構造体の端面を載置した(図2(c))。
(d)そして、5分経過後、加熱部材から取り出し、端面保護部材とフィルムを除去し、乾燥炉30へ入れて、150℃の温度で2時間目封止部を乾燥させた(図2(d))。
(g)そして、(d)で乾燥が完了したセラミックハニカム構造体をそのまま焼成炉に入れて、目封止部を1400℃で焼成した。
実施例1と同様に、(a)〜(d)の工程で、目封止部を乾燥させた。
(e1)そして、吸引圧力が20kPa、風速0.06Nm3/secの吸引機構を備えた吸引口6をセラミックハニカム構造体の端面3に対して、10mmの間隔で相対移動させる(図3(e1))。
(g)そして、セラミックハニカム構造体をそのまま焼成炉に入れて、目封止部を1400℃で焼成した。
実施例1と同様に、(a)〜(d)の工程で、目封止部を乾燥させた。
(e2)そして、吸引圧力が20kPa、風速0.06Nm3/secの吸引機構を備え、樹脂製で長さが30mmのブラシが付いた吸引口3をセラミックハニカム構造体の端面3に対して、10mmの間隔で相対移動させる(図3(e2))。
(g)そして、セラミックハニカム構造体をそのまま焼成炉に入れて、目封止部を1400℃で焼成した。
実施例3と同様に、(a)〜(d)の工程で目封止部を乾燥させ、(e2)の工程で、ブラシが付いた吸引口3をセラミックハニカム構造体の端面3に対して、10mmの間隔で相対移動させた。
(f)そして、目封止されたセラミックハニカム構造体の端面に、厚さが20mmで焼成済みのコーディエライト質ハニカム構造体に、全ての流路が目封止されたセラミックス部材8を載せた(図4(f))。
(g)そして、セラミックス部材を載せた状態で、セラミックハニカム構造体を焼成炉に入れて、目封止部を1400℃で焼成した。
実施例1と同様に、コーディエライト質セラミックハニカム構造体10を得た。
(a)そして、セラミックハニカム構造体10の端面3を研削加工し、両端面にマスク21として、樹脂製のフィルムを貼着し、封止するセルに該当するフィルム部を市松模様に開孔した。
(b)そして、コーディエライト生成原料粉末にメチルセルロース、水を混合した、目封止材スラリー22に、セラミックハニカム構造体の端面3を浸漬し、目封止部を形成した。
(c‘)次に、表面温度が120℃の加熱部材(電熱プレート)5の上に、直接目封止部が形成されたセラミックハニカム構造体の端面を載置した。
(d)そして、5分経過後、加熱部材から取り出し、フィルムを除去する。この時、端面のフィルム上に目封止部を形成しきれずに残った固化したスラリーを除去し、乾燥炉30へ入れて、150℃の温度で2時間目封止部を乾燥させた。
(g)そして、(d)で乾燥が完了したセラミックハニカム構造体をそのまま焼成炉に入れて、目封止部を1400℃で焼成した。
実施例1と同様に、コーディエライト質セラミックハニカム構造体10を得た。
(a)そして、セラミックハニカム構造体10の端面3を研削加工し、両端面にマスク21として、樹脂製のフィルムを貼着し、封止するセルに該当するフィルム部を市松模様に開孔した。
(b)そして、コーディエライト生成原料粉末にメチルセルロース、水を混合した、目封止材スラリー22に、セラミックハニカム構造体の端面3を浸漬し、目封止部を形成した。
(d)そして、フィルムを除去し、乾燥炉30へ入れて、150℃の温度で2時間目封止部を乾燥させた。
(g)そして、(d)で乾燥が完了したセラミックハニカム構造体をそのまま焼成炉に入れて、目封止部を1400℃で焼成した。
セラミックハニカムフィルタの端面の変色は、1セルの大きさの変色が、
3箇所以下の場合を(◎)、
4箇所以上7箇所以下の場合を(○)、
8箇所以上10箇所以下の場合を(△)、及び
11箇所以上の場合を(×)
として評価した。
また、触媒の担持については、端面で担持されなかった部位が、
3箇所以下の場合を(◎)、
4箇所以上7箇所以下の場合を(○)、
8箇所以上10箇所以下の場合を(△)、及び
11箇所以上の場合を(×)
として評価した。
2、2a、2b:流路
3、3a、3b:端面
4:端面保護部材
5:加熱部材
6:吸引口
7:ブラシ
8:板状のセラミックス部材
9a、9b:目封止部
10:セラミックハニカム構造体(フィルタ)
21:マスク
22:スラリー
25:開孔
Claims (6)
- 隔壁で区画された流路を有するセラミックハニカム構造体の端面において、前記流路の一部をマスクで覆い、前記セラミックハニカム構造体の端面を目封止材スラリーに浸漬し、前記マスクで覆われていない流路に前記目封止材スラリーを導入し、導入された目封止材を乾燥、焼成するセラミックハニカムフィルタの製造方法であって、前記目封止材が導入された前記セラミックハニカム構造体の端面を、端面保護部材を介して加熱部材に所定時間載置し、所定時間経過後、前記加熱部材から取り出し、前記端面保護部材を除去し、乾燥炉において80℃以上で目封止材を乾燥させ、その後、目封止材を焼成するセラミックハニカムフィルタの製造方法。
- 前記端面保護部材が、植物繊維、動物繊維、化学繊維のいずれかであることを特徴とする請求項1に記載のセラミックハニカムフィルタの製造方法。
- 前記乾燥後、前記焼成前において、吸引機構を備えた吸引口を、前記セラミックハニカム構造体の端面に対し吸引しながら相対移動させることを特徴とする請求項1または請求項2に記載のセラミックハニカムフィルタの製造方法。
- 前記吸引口にブラシを備え、前記ブラシの少なくとも一部が前記セラミックハニカム構造体の端面に接触し、吸引しながら相対移動することを特徴とする請求項3に記載のセラミックハニカムフィルタの製造方法。
- 前記吸引機構の吸引圧力は10kPa以上、風速は0.020Nm3/sec以上であることを特徴とする請求項3または請求項4に記載のセラミックハニカムフィルタの製造方法。
- 前記吸引機構を備えた吸引口を、前記セラミックハニカム構造体の端面に対し相対移動させた後、前記端面に板状のセラミックス部材を載せ、その後、目封止材を焼成することを特徴とする請求項3乃至請求項5の何れかに記載のセラミックハニカムフィルタの製造方法。
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