JP2518623B2 - 管状セラミツクフイルタ材の製造方法 - Google Patents

管状セラミツクフイルタ材の製造方法

Info

Publication number
JP2518623B2
JP2518623B2 JP61202291A JP20229186A JP2518623B2 JP 2518623 B2 JP2518623 B2 JP 2518623B2 JP 61202291 A JP61202291 A JP 61202291A JP 20229186 A JP20229186 A JP 20229186A JP 2518623 B2 JP2518623 B2 JP 2518623B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
particles
layer
peripheral surface
surface side
gypsum
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP61202291A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS6359315A (ja
Inventor
一善 有井
久志 平石
洋志 林
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kubota Corp
Original Assignee
Kubota Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kubota Corp filed Critical Kubota Corp
Priority to JP61202291A priority Critical patent/JP2518623B2/ja
Publication of JPS6359315A publication Critical patent/JPS6359315A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP2518623B2 publication Critical patent/JP2518623B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B28WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28BSHAPING CLAY OR OTHER CERAMIC COMPOSITIONS; SHAPING SLAG; SHAPING MIXTURES CONTAINING CEMENTITIOUS MATERIAL, e.g. PLASTER
    • B28B1/00Producing shaped prefabricated articles from the material
    • B28B1/26Producing shaped prefabricated articles from the material by slip-casting, i.e. by casting a suspension or dispersion of the material in a liquid-absorbent or porous mould, the liquid being allowed to soak into or pass through the walls of the mould; Moulds therefor ; specially for manufacturing articles starting from a ceramic slip; Moulds therefor
    • B28B1/28Producing shaped prefabricated articles from the material by slip-casting, i.e. by casting a suspension or dispersion of the material in a liquid-absorbent or porous mould, the liquid being allowed to soak into or pass through the walls of the mould; Moulds therefor ; specially for manufacturing articles starting from a ceramic slip; Moulds therefor involving rotation of the mould about a centrifugal axis

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
  • Producing Shaped Articles From Materials (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、セラミックフィルタ材の製造方法に関す
る。
〔従来の技術〕
ガス分離、液体分離等の膜分離処理に使用される管状
セラミックフィルタは、第5図に示すように、微細なセ
ラミック粒子からなる細粒膜(イ)と、粗大なセラミッ
ク粒子からなる厚い層厚の管状基板(ロ)とが積層され
た構造を有している。細粒膜(イ)は微細粒子構造によ
る微細孔を有し、分離膜として機能する層である。基板
(ロ)は、前記細粒膜(イ)を安定に保持して膜を保護
するための支持層であり、細粒膜(イ)の透過性能を損
なわないように、粒径の大きい粒子で構成され、細粒膜
(イ)より粗大な孔径を有する粗粒層である。このよう
な積層構造とするのは、細粒層(イ)それ自身では、膜
厚が薄く弱いので、管状基板(ロ)に付着させてフィル
タとして必要な強度をもたせているのである。また、こ
のような積層体とすることにより、膜分離処理におい
て、粗大粒子層である基板(ロ)が粗大な物質を濾過
し、細粒膜(イ)が微小物質を濾過することにより効率
のよい膜分離処理が達成される。
上記セラミックフィルタの管状基板(ロ)は、粗大な
セラミック粒子の混練物を管状成形体に成形し、乾燥・
脱脂処理の後、焼成することにより製作される。また、
その基板の表面の細粒膜(イ)は、微細セラミック粒子
を含む泥しょうに基板を浸漬して基板表面に該粒子を膜
状に付着させ乾燥・脱脂処理後、焼成することにより形
成される。
〔発明が解決しようとする問題点〕
セラミックフィルタの従来の製造方法は、管状基板
(ロ)の製作工程と、細粒膜(イ)の製膜工程との2つ
の独立した工程が必要であり、各工程において乾燥、脱
脂、焼成を繰り返さなければならず、工程が煩瑣であ
る。また、基板(ロ)と細粒膜(イ)との境界面で構成
粒子の粒径が急激に変化しているので、細粒膜の焼成工
程において微細なクラックが生じ易い。
本発明は、上記問題点を解消すると共に、濾過特性の
よりすぐれたセラミックフィルタ材の新規製造方法を提
供するものである。
〔問題点を解決するための手段および作用〕
本発明は、分離膜となる微細粒子からなる内周面側の
細粒層と、該細粒層を支持する基板である外周面側の粗
大粒子からなる粗粒層を有する管状セラミックフィルタ
材の製造方法において、 微細粒子と粗大粒子を含む所定の粒度に調整されたセ
ラミック粒子を含有する泥しょうを、軸心を中心に回転
駆動される円筒状石こうモールド内に鋳込み、遠心力の
作用により、石こうモールドの内周面に沿った泥しょう
層を形成すると共に、泥しょう層内のセラミック粒子を
外周面側から内周面側に向って粒径が小さくなるように
分布させて石こうモールドの吸水作用により該モールド
内面に着肉させることにより、外周面側に粗粒層を有
し、内周面側に細粒層を有する粒子集積層である管状セ
ラミック成形体を形成することを特徴としている。
セラミック粒子を水に離解分散させた泥しょうを円筒
状石こうモールド内に鋳込み、石こうモールドを軸心を
中心に回転させることにより石こうモールドの内周面に
沿う泥しょう層を形成して泥しょうの水分を石こうモー
ルドに吸収させると、石こうモールトの内周面に一様に
泥しょうが着肉することによって、セラミック粒子の集
積層である多孔質の管状セラミック成形体が形成され
る。
この泥しょう鋳込み成形工程の初期に、石こうモール
ド内の泥しょうに十分な遠心力を作用させると、第1図
に示すように、泥しょう層(S)内のセラミック粒子
(P)は、ストークスの定理に従って、粗大な粒子が遠
心回転中心から遠い外側領域に、微細な粒子が遠心回転
中心に近い内側領域にそれぞれ移行濃化し、外周面から
内周面に向かって粒径が小さくなるような粒子分布が形
成される。この粒子分布が形成された状態で、石こうモ
ールドの水分吸収による泥しょうの着肉が進行すること
により、外側領域が粗大な粒子からなり、内側領域が微
細な粒子からなる粒子分布を有する多孔質管状セラミッ
ク成形体が得られる。
セラミック粒子は、例えばアルミナ(Al23)等の酸
化物系、あるいは窒化珪素(Si34)等の非酸化物系で
ある。その粒度は目的とするセラミックフィルタの層構
造、透過性能等に応じて調整される。例えば、平均粒
径:1μm程度の微細粒子と平均粒径:40μm程度の粗大
粒子とを、適宜の容積比で配合したもの、あるいは平均
粒径:1μm程度の微細粒子から、粒径:40μm程度の粗
大粒子に到るまでの各段階の粒径の粒子を適宜の割合で
配合したもの等が用いられる。
泥しょうは、泥しょう鋳込み成形における常法に従っ
て、セラミック粒子を分散媒である水に適当な濃度(例
えば、25〜35重量%)となるように懸濁させ、必要に応
じ、解膠剤、粘結剤、可塑剤等の添加剤を軽量混和する
ことにより調製される。
第2図、第3図は、本発明の実施に使用される泥しょ
う鋳込み成形装置の例を示している。(3)は石こうモ
ールドであり、(1)は金枠である。金枠(1)は内面
に石こう製シェル(2)が嵌着され、その内側に石こう
モールド(3)が着脱可能に装着され、両端開口部に止
め板(4,4)が取付けられたうえ、回転駆動ローラ
(5)上に担持されている。なお、金枠(1)の内面に
石こうシェル(2)を嵌着してその内側に石こうモール
ド(3)を装着しているのは、金枠(1)内面に直接石
こうモールド(3)を接触させると、その界面に銹が発
生して固着し、石こうモールド(3)の抜き取りが困難
になるからである。石こうモールド(3)および石こう
シェル(2)の肉厚は、例えば10〜20mm程度である。石
こうモールド(3)は、石こうシェル(2)内への着脱
が容易に行えるように、必要に応じて、その外側面に軸
方向のテーパを設けたもの、あるいは分割型(例えば、
半割型)のものが用いられる。
石こうモールド(3)の一方の止め板(4)の孔(4
1)から石こうモールド(3)内に差し込まれたホッパ
(6)を介して泥しょうを鋳込み、回転駆動ローラ
(5)により石こうモールド(3)を金枠(1)と共に
回転させることにより、前述のように、石こうモールド
の内周面に沿った泥しょう層(S)を形成せしめると共
に、粗大粒子が外周面側に、微細粒子が内周面側にそれ
ぞれ移行濃加した粒子分布を形成せしめる。この場合、
その初期段階においては石こう型の内面に沿った泥しょ
う層を形成して、泥しょう水分を石こう型に吸収させる
ために石こう型内面上の遠心力が、1.2〜4G程度となる
回転を行う。その後、鋳型の回転速度を高め、石こう型
内面に形成されたセラミック粒子の集積層の内面側に、
残存する水分を強制的に滲出させ、更に回転を高め石こ
う型内面の遠心力を10〜1000Gとし、集積層を圧縮・緻
密化する。
こうして石こうモールド内に泥しょうの着肉による管
状のセラミック成形体を形成したのち、石こうモールド
を金枠内から抜き取り、更にその石こうモールドからセ
ラミック成形体を脱型し、乾燥の後、焼成を行うことに
より目的とする管状セラミックフィルタを得る。なお、
板状のセラミックフィルタを製作する場合には、上記石
こうモールドから管状セラミック成形体を脱型した後、
その成形体を軸方向、周方向に複数個に分断し、所望寸
法に弧状ピースを得、この弧状ピースをそのままあるい
は平板状のピースに矯正した後、上記と同様に乾燥、焼
成を行う。かくして得られたセラミックフィルタは、第
4図に示すように、外側の粗粒層(a)と内側の細粒層
(b)を備えた層構造を有している。また、その層間の
粒度の変化は、原料泥しょうの調製に用いたセラミック
粒子の粒度構成にもよるが、従来の泥しょう浸漬法によ
り製造されたセラミックフィルタのような急激な変化は
なく、外側から内側に向かって径方向に順に細かくなる
粒子分布を呈している。
〔実施例〕
〔I〕 泥しょう調製 (i) セラミック粒子:アルミナ(Al23)、粒径:
0.8〜50μm(平均粒径:1.5μm) (ii) アルミナ粒子:200g、解膠剤(名古屋油化学工
業(株)製「メーユディスパ♯300」):1cc、水:50cc、
粘結剤(ポリビニルアルコール5%水溶液):5cc、およ
び可塑剤(プロピレングリコール):1ccからなる組成の
泥しょうを調製。
〔II〕 泥しょう鋳込み成形 第2図に示す泥しょう鋳込み成形装置を使用し、前記
泥しょうを石こうモールド内に鋳込む。石こうモールド
の回転速度は、鋳込み終了から5分経過するまでの間、
該モールド内周面上の重力倍数が3Gとなるように設定
し、その後は100Gとなるように設定。30分経過した時点
で回転数を下げその後停止し、石こうモールドからセラ
ミック成形体(外径:80φ、肉厚:6t、長さ:200l,mm)を
脱型。
〔III〕 セラミック成形体の乾燥・焼成 脱型した管状セラミック成形体を、60℃で24時間を要
して乾燥し、ついで1400℃で1時間を要して焼成を行
う。
上記工程を経て得られた管状セラミックフィルタの内
周面側の平均気孔径は0.5μm、外周面側の平均気孔径
は12μmである。また、その透過水量は4.0m3/m2・H
(ΔP:0.5kg/cm2)と良好な透過性能を有している。
〔発明の効果〕
本発明方法によれば、従来のような基板の製作工程と
細粒膜の形成工程の2工程および各工程での乾燥・焼成
の繰り返しを必要とする製造方法と異なり、泥しょう鋳
込み成形により細粒層と粗粒層を有する成形体を成形し
たのち、乾燥・焼成を行う簡素な工程を経てセラミック
フィルタを得ることができる。その焼成においては、基
板と細粒膜との界面で粒径が大きく変化する従来のフィ
ルタに比し、割れが生じにくい。
また、本発明は遠心回転によりセラミック成形体を形
成するので、軸方向および円周方向の粒度分布が均一で
ある。むろん、内側の細粒層の層厚は、泥しょう調製時
のセラミック粒子の粒度調整により非常に薄く、かつ均
一に形成することができる。
更に、本発明方法により得られるセラミックフィルタ
は、外側から内側にかけて粒径が順に小さくなる粒度分
布を有しているので、フィルタ効果が高く、低圧損で大
きな濾過量が得られ、また、使用後は、内周面側から外
周面側に向かって容易に逆洗浄することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明における泥しょう鋳込み成形過程での泥
しょう中の粒子分布を示す模式的断面説明図、第2図は
本発明の実施に使用される泥しょう鋳込み成形装置の例
を示す軸方向断面図、第3図は第2図のA−A断面図、
第4図は本発明により得られるセラミックフィルタの層
構造を模式的に示す径方向断面図、第5図は従来のセラ
ミックフィルタの層構造を模式的に示す径方向断面図で
ある。 1:金枠、2:石こう製シェル、3:石こうモールド、S:泥し
ょう、P:セラミック粒子、a:粗粒層、b:細粒層。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭50−77411(JP,A) 特開 昭61−238305(JP,A)

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】分離膜となる微細粒子からなる内周面側の
    細粒層と、該細粒層を支持する基板である外周面側の粗
    大粒子からなる粗粒層を有する管状セラミックフィルタ
    材の製造方法において、 微細粒子と粗大粒子を含む所定の粒度に調整されたセラ
    ミック粒子を含有する泥しょうを、軸心を中心に回転駆
    動される円筒状石こうモールド内に鋳込み、遠心力の作
    用により、石こうモールドの内周面に沿う泥しょう層を
    形成すると共に、泥しょう層内のセラミック粒子を外周
    面側から内周面側に向って粒径が小さくなるように分布
    させて石こうモールドの吸水作用により該モールド内面
    に着肉させることにより、外周面側に粗粒層を有し、内
    周面側に細粒層を有する粒子集積層である管状セラミッ
    ク成形体を形成することを特徴とする管状セラミックフ
    ィルタ材の製造方法。
JP61202291A 1986-08-27 1986-08-27 管状セラミツクフイルタ材の製造方法 Expired - Lifetime JP2518623B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP61202291A JP2518623B2 (ja) 1986-08-27 1986-08-27 管状セラミツクフイルタ材の製造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP61202291A JP2518623B2 (ja) 1986-08-27 1986-08-27 管状セラミツクフイルタ材の製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS6359315A JPS6359315A (ja) 1988-03-15
JP2518623B2 true JP2518623B2 (ja) 1996-07-24

Family

ID=16455108

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP61202291A Expired - Lifetime JP2518623B2 (ja) 1986-08-27 1986-08-27 管状セラミツクフイルタ材の製造方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2518623B2 (ja)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3888279T2 (de) * 1987-10-13 1994-09-01 Ngk Insulators Ltd Verfahren zum Herstellen von keramischen Hohlkörpern.

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS568643B2 (ja) * 1973-11-13 1981-02-25

Also Published As

Publication number Publication date
JPS6359315A (ja) 1988-03-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107200599B (zh) 多孔氧化铝陶瓷及其制备方法和应用
FR2502508A1 (fr) Structure de filtration, procede de realisation de telles structures et dispositif d'ultrafiltration en comportant
WO2004087294A1 (ja) ハニカムフィルタ用基材及びその製造方法、並びにハニカムフィルタ
EP1063005B1 (en) Ceramic membrane
WO2013042262A1 (ja) 炭素膜の製造方法
EP0204195B1 (en) Method for making vitrified bonded grinding tools
JP2518623B2 (ja) 管状セラミツクフイルタ材の製造方法
JP2001340718A (ja) ハニカムフィルタ用基材及びその製造方法
JP3400829B2 (ja) モノリス型セラミックフィルター
JPS61238305A (ja) 管状複層フイルタの製造方法
JPH01274815A (ja) セラミックスフィルターの製造方法
JP3593535B2 (ja) 多孔質体及びその製造方法
JP2006513841A (ja) フィルタエレメントを製造する方法及び該方法により得られるフィルタエレメント
JPH01192764A (ja) 炭化ケイ素質ハニカム構造体の製造方法
JP2552194B2 (ja) 多孔質セラミックス材料の製造方法
JPS63221010A (ja) 成形型、これを用いた物品の成形方法及び加圧鋳込み成形方法
JPH06134267A (ja) 板状セラミックフィルター
JP3194016B2 (ja) シリカガラスフィルター
JPS61174918A (ja) 多層セラミツクフイルタ−の製造方法
EP3887025A1 (fr) Dispositif de filtration dynamique avec plaque poreuse ceramique de carbure de silicium
JPH03123613A (ja) フィルター及びその製造方法
JPS62250910A (ja) 分離膜エレメントの製造方法
JPS62191007A (ja) 多孔質濾過部材の製造方法
JPS62156946A (ja) 多層セラミツク多孔体の製造方法
JPS6384902A (ja) セラミツク焼結体の製造方法