JP4373241B2 - セラミックス成形体の熱風乾燥方法 - Google Patents
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Description
本発明は、セラミックス成形体の熱風を用いた乾燥方法に関する。
ハニカム構造をなすセラミックス成形体は、例えば触媒担体や各種フィルタに広く用いられており、最近はディーゼルエンジンから排出される粒子状物質を捕捉するためのフィルタ（ＤＰＦ）として注目が集まっている。又、モノリス構造をなすセラミックス成形体は、物理的強度、耐久性、耐食性等に優れ、例えば水処理や排ガス処理あるいは医薬・食品等の分野において、液体や気体中の懸濁物質、細菌、粉塵等の除去に用いられている。ハニカム構造とは、外壁の内側に配置された隔壁によって仕切られた貫通孔が備わる構造をいい、モノリス構造とは、例えば多孔体からなるセラミック基体に複数の貫通孔が設けられた構造をいう。これらの他、貫通孔が一つであるチューブ構造をなすセラミックス成形体等を含めて、一以上の貫通孔を備えるセラミックス成形体は、種々の分野に、その用途が広がっている。
一般に、一以上の貫通孔を備えるセラミックス成形体は、セラミックス材料に熱ゲル化性バインダや水や各種添加剤等の材料を加えて坏土状とした後、これをプレス、押出等の手段により成形して、所望の構造の成形体とし、これを乾燥させゲル化した後に、焼成するという製造過程を経て、作製されている。ところが、このような製造過程において、上述のようなセラミックス成形体には、乾燥時にセラミックス成形体の曲がりやねじれなどの変形が生じる、あるいは、乾燥の後の焼成時にクラックが発生する、という問題があった。特に、一以上の貫通孔を備えるセラミックス成形体のうちハニカム構造をなすものは、複数のハニカム構造のセグメントを接合一体化させた構造とする場合があるが、各セグメントに曲がりやねじれなどの変形が生じると、接合することが困難になり、形状精度の高いセラミックス成形体を得ることが出来なかった。
従来、乾燥時の曲がり等を抑制し迅速にセラミックス成形体を乾燥させる方法として、マイクロ波乾燥工程と熱風乾燥工程とを組み合わせたセラミックス成形体の乾燥方法が知られている。例えば特許文献１には、具体的に、熱風乾燥工程において、水分をなるべく均一に蒸発させるため、熱風が貫通孔の中をスムーズに通過するような方向（即ち、貫通孔の方向が熱風の方向と平行になる向き）にセラミックス成形体を並べて乾燥させる、と示されている。
しかし、このような乾燥方法では、貫通孔を熱風が通ることにより貫通孔内の乾燥は促進されるものの、乾燥時の変形、焼成時のクラック等の問題に対する防止策としては必ずしも好ましいものではないようである。
特開２００１−１３０９７０号公報
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、乾燥時にセラミックス成形体の曲がりやねじれ等の変形が起き難く、後の焼成時にクラックが発生し難い、セラミックス成形体の乾燥方法を提供することにある。研究が重ねられた結果、例え熱ゲル化性バインダのゲル化温度以上の熱風を、貫通孔の中へ積極的、直接的に送っても、水分蒸発時の気化熱のために、貫通孔内において熱風の温度が熱ゲル化性バインダのゲル化温度以下に低下してしまい、貫通孔を形成するセラミックス成形体のゲル化が進まない結果、セラミックス成形体自体の自重により変形が生じ、後の焼成時にクラックが発生するものとの考えが導出された。そこで、少なくとも積極的、直接的には熱風を貫通孔の中を通さない手段を採用することによって、上記目的が達成され得ることが見出され、本発明が完成されるに至った。本発明は、より具体的には、以下に明示される手段である。
即ち、本発明によれば、セラミックスと熱ゲル化性バインダとを含む混合物で構成され、外周面と端面とを有する筒状体を呈し、端面に開口された一以上の貫通孔を備える未焼成セラミックス成形体を、熱風によって乾燥させる方法であって、熱風の送り方向と、貫通孔の軸方向とが、４５°以上９０°以下の角度をなす未焼成セラミックス成形体の熱風乾燥方法（第１の熱風乾燥方法ともいう）が提供される。
本発明に係る第１の熱風乾燥方法においては、熱風の送り方向が水平面に平行であり、貫通孔の軸方向が水平面に平行になるように未焼成セラミックス成形体が配置されることが好ましい。
又、本発明に係る第１の熱風乾燥方法においては、熱風の送り方向が水平面に平行であり、貫通孔の軸方向が水平面に対し４５°以上９０°以下の角度をなすように前記未焼成セラミックス成形体が配置されることが好ましい。
更に、本発明に係る第１の熱風乾燥方法においては、熱風の送り方向が水平面に垂直であり、貫通孔の軸方向が水平面に対し０°以上４５°以下の角度をなすように未焼成セラミックス成形体が配置されることが好ましい。
本発明に係る第１の熱風乾燥方法においては、熱風の送り方向と、貫通孔の軸方向とが、９０°の角度をなすことが好ましい。
本発明に係る第１の熱風乾燥方法において熱風の送り方向と貫通孔の軸方向とが９０°の角度をなす場合には、熱風の送り方向が水平面に平行であり、貫通孔の軸方向が水平面に対し０°以上９０°以下の角度をなすように未焼成セラミックス成形体が配置されることが好ましい。
又、本発明に係る第１の熱風乾燥方法において熱風の送り方向と貫通孔の軸方向とが９０°の角度をなす場合には、熱風の送り方向が水平面に平行又は垂直であり、貫通孔の軸方向が水平面に平行に未焼成セラミックス成形体が配置されることが好ましい。
更に、本発明に係る第１の熱風乾燥方法において熱風の送り方向と貫通孔の軸方向とが９０°の角度をなす場合には、熱風の送り方向が水平面に平行であり、貫通孔の軸方向が水平面に対し垂直をなすように未焼成セラミックス成形体が配置されることが好ましい。
次に、本発明によれば、セラミックスと熱ゲル化性バインダとを含む混合物で構成され、外周面と端面とを有する筒状体を呈し、端面に開口された一以上の貫通孔を備える未焼成セラミックス成形体を、熱風によって乾燥させる方法であって、貫通孔が開口された端面と、熱風を送る熱風源との間に、邪魔板が設けられる未焼成セラミックス成形体の熱風乾燥方法（第２の熱風乾燥方法ともいう）が提供される。
本発明に係る第２の熱風乾燥方法においては、熱風の送り方向と、貫通孔の軸方向とが、平行であることが好ましい。
本発明に係る第１及び第２の熱風乾燥方法は、何れも、積極的、直接的には、熱風を貫通孔の中を通さないので、貫通孔の中が水分蒸発時の気化熱によってゲル化温度以下に低下することがなく、セラミックス成形体の貫通孔を形成する面及びその近傍を含み、セラミックス成形体の中の水分蒸発と、セラミックス成形体のゲル化とが、ともに充分に進み、セラミックス成形体の自重による変形が発生し難い、という優れた効果を奏する。又、気化熱による局部的な温度低下がなく、セラミック成形体内水分の乾燥が均一に促進されるので、乾燥時の歪がなく、乾燥後の焼成時のクラック等も生じ難い。
以下、本発明の実施の形態について、適宜、図面を参酌しながら説明するが、本発明はこれらに限定されて解釈されるべきものではなく、本発明の範囲を逸脱しない限りにおいて、当業者が通常備える知識に基づいて、種々の変更、修正、改良を加え得るものである。例えば、図面は、好適な本発明の実施の形態を表すものであるが、本発明は図面に表される態様や図面に示される情報により制限されない。本発明を実施し又は検証する上では、本明細書中に記述されたものと同様の手段若しくは均等な手段が適用され得るが、好適な手段は以下に記述される手段である。
先ず、本発明に係る第１及び第２の熱風乾燥方法（総称して本発明に係る熱風乾燥方法ともいう）において熱風乾燥の対象となるセラミックス成形体について説明する。本発明に係る熱風乾燥方法は、未焼成セラミックス成形体を、熱風によって乾燥させる方法であり、熱風乾燥の対象となる未焼成セラミックス成形体は、（１）セラミックスと熱ゲル化性バインダとを含む混合物で構成される、（２）外周面と端面とを有する筒状体を呈する、（３）端面に開口された一以上の貫通孔を備える、ものである。筒状体と称するが、内部の全てが中空な筒体でもなく、内部の全てが詰まった中実な柱体でもなく、外形的には柱状体と表現しても同義である。又、貫通孔の大きさ及び筒状体の軸方向長さは限定されない。尚、端面とは貫通孔が開口された外面を指し、外周面とは貫通孔が開口されていない外面、即ち端面以外の外面を指す。
（１）に示したセラミックス成形体を構成するセラミックス材料及び熱ゲル化性バインダ材料は限定されるものではない。例えば、セラミックス材料として、アルミナやジルコニア、あるいはＳｉ3Ｎ4を主成分とするもの、ＳｉＣを主成分とするもの、を用いたセラミックス成形体を挙げることが出来る。又、熱ゲル化性バインダとは、所定の温度（ゲル化温度）以上に加熱することによりゲル化する性質を有する有機バインダを意味し、材料として、例えば、メチルセルロースを挙げることが出来る。
（２）及び（３）に示した他に、セラミックス成形体の外形は限定されるものではない。本発明に係る熱風乾燥方法は、（２）及び（３）に示した条件に適うものであって、特に、微細で長い貫通孔を備えるハニカム構造をなすセラミックス成形体、同じく微細で長い貫通孔を備えるモノリス構造をなすセラミックス成形体、あるいは、貫通孔が細長いチューブ状のセラミックス成形体、を乾燥させるのに好適である。これらのセラミックス成形体は、従来の問題、即ち、乾燥時におけるセラミックス成形体の曲がりやねじれ等の変形、及び、乾燥後の焼成時におけるクラックの発生、が起き易いからである。
図１及び図２は、一以上の貫通孔を備えるセラミックス成形体の例としてハニカム構造をなすセラミックス成形体を示す斜視図である。図１に示されるセラミックス成形体１は角筒状であり、図２に示されるセラミックス成形体１０は円筒状であるが、ともに、外周面７と二つの端面８とを有する筒状体である。これらにおいて、外周面７の内側に配置された隔壁２と、隔壁２により仕切られ軸方向１１に貫通する複数の貫通孔３とが備わり、その貫通孔３は端面８に開口している。
次に、本発明に係る熱風乾燥方法について説明する。本発明に係る熱風乾燥方法は、端面に開口された貫通孔の中へ、少なくともスムーズには熱風が入らないようにするため、貫通孔の中が水分蒸発時の気化熱によってゲル化温度以下に低下し難くなる。従って、セラミックス成形体の貫通孔を形成する面（セラミックス成形体の内面ともいう）及びその近傍を含み、セラミックス成形体の中の水分蒸発と、セラミックス成形体のゲル化とが、ともに充分に進み、セラミックス成形体の自重による変形、乃至、乾燥後の焼成時のクラック等が、発生し難くなる。
次に、本発明に係る第１の熱風乾燥方法について説明する。図４〜図１０は、本発明に係る第１の熱風乾燥方法にかかり、熱風の送り方向と貫通孔の軸方向とそれらがなす角度をＸＹＺ座標軸に表した模式図である。図４〜図１０において、セラミックス成形体２１の貫通孔の軸方向がＸＹＺ座標軸上に矢印１１で表示され（軸方向１１と表現する）、熱風４（白抜矢印）の送り方向がＸＹＺ座標軸上に矢印１４で表示されている（送り方向１４と表現する）。又、熱風の送り方向１４と貫通孔の軸方向１１とがなす角度が角度θで表示され、貫通孔の軸方向１１の水平面に対する角度が角度φで表示されている。そして、便宜上、ＸＹ平面を水平面とする。
先ず、本発明に係る第１の熱風乾燥方法について説明する。本発明に係る第１の熱風乾燥方法は、熱風の送り方向と、貫通孔の軸方向とが、４５°以上９０°以下の角度をなす方法、即ち角度θが４５°以上９０°以下である方法である。この角度は、同一面上における熱風の送り方向と貫通孔の軸方向との角度を指し、熱風の送り方向、及び、貫通孔の軸方向（即ちセラミックス成形体の配置方向）を限定するものではない。
図４に示される本発明に係る第１の熱風乾燥方法の好ましい例では、熱風の送り方向１４がＸＹ平面上にあり（水平面に平行であり）、貫通孔の軸方向１１がＸＹ平面上にあり（水平面に平行であり）、セラミックス成形体２１がその貫通孔の軸方向１１をＹ軸方向に（水平面に平行になるように）して配置されている。この場合、角度θは、熱風の送り方向１４と貫通孔の軸方向１１とがともに存在する同一面上、即ちＸＹ平面上の角度として示され、４５°以上９０°以下ある。角度φは０°になる。
ここで参考に、従来方法の一例を図３に示す。従来方法は、熱風の送り方向１４及び貫通孔の軸方向１１が、ともにＹ軸方向であり、角度θ、角度φはともに０°になる。この場合、熱風４の全量が、積極的、直接的にセラミックス成形体２１の貫通孔に入るような位置関係になっている。尚、積極的、直接的とは、図示しない熱風源（熱風発生装置）から送られた熱風４が他の物体にあたる等により方向を変えることなく、の意味である。
一方、図４に示される例では、例えば角度θが４５°の場合であっても熱風４の半量以上が外周面にあたり、又、端面にあたる熱風４も貫通孔の軸方向１１と４５°の角度があることから、少なくとも角度θが０°の場合と比較してスムーズには貫通孔の中へ入っていかない。角度θが大きくなるに従って、外周面にあたる熱風４の量が増加し、例えば角度θが９０°近傍では、熱風４の概ね全量が外周面にあたるようになる。即ち、少なくとも積極的、直接的には熱風４が貫通孔に入らない。従って、貫通孔の中が水分蒸発時の気化熱によってゲル化温度以下に低下するおそれがなく、セラミックス成形体の変形乃至焼成時のクラック等が抑制される。
図５に示される本発明に係る第１の熱風乾燥方法の好ましい例では、熱風の送り方向１４がＸＹ平面上にあり（水平面に平行であり）、貫通孔の軸方向１１のＸＹ平面に対する角度φが４５°以上９０°以下である。そして、尚且つ、この場合も、熱風の送り方向１４と貫通孔の軸方向１１とがなす角度θは、４５°以上９０°以下であり、図４に示される例と同様の効果を有する。
図６に示される本発明に係る第１の熱風乾燥方法の好ましい例では、熱風の送り方向１４がＸＹ平面に垂直であり（その一例としてＺ軸方向を向き）、貫通孔の軸方向１１のＸＹ平面に対する角度φが０°以上４５°以下である。そして、尚且つ、この場合も、熱風の送り方向１４と貫通孔の軸方向１１とがなす角度θは、４５°以上９０°以下であり、図４に示される例と同様の効果を有する。
続いて、本発明に係る第１の熱風乾燥方法において熱風の送り方向と貫通孔の軸方向とが９０°の角度をなす場合について説明する。即ち角度θが９０°をなす方法である。この角度は、同一面上における熱風の送り方向と貫通孔の軸方向との角度を指し、熱風の送り方向、及び、貫通孔の軸方向（即ちセラミックス成形体の配置方向）を限定するものではない。角度θが９０°であるから、角度φが０°以上９０°以下の何れであっても、熱風の概ね全量が外周面にあたるようになり、少なくとも積極的、直接的には熱風が貫通孔に入らず、貫通孔の中が水分蒸発時の気化熱によってゲル化温度以下に低下するおそれがなく、セラミックス成形体の変形乃至焼成時のクラック等が抑制される。
図７に示される好ましい例では、熱風の送り方向１４がＸＹ平面上にあり（水平面に平行であり）、セラミックス成形体２１がその貫通孔の軸方向１１をＸＹ平面に対し０°以上９０°以下の角度をなすように配置されている。即ち、角度φが０°以上９０°以下である。この場合、角度θは、熱風の送り方向１４と貫通孔の軸方向１１とがともに存在する同一面上の角度として示され、それが９０°である。
図８に示される好ましい例では、熱風の送り方向１４がＸＹ平面に垂直であり、セラミックス成形体２１はその貫通孔の軸方向１１がＸＹ平面上に存在する（その一例としてＹ軸方向を向く）ように配置されている。即ち、角度φが０°であり、角度θは、熱風の送り方向１４と貫通孔の軸方向１１とがともに存在するＹＺ平面上の角度として示され、９０°である。尚、熱風の送り方向１４はＸＹ平面上にあっても（水平面に平行であっても）よい（図９参照）。
図１０に示される好ましい例では、熱風の送り方向１４がＸＹ平面上にあり（その一例としてＹ軸方向を向き）、セラミックス成形体２１はその貫通孔の軸方向１１がＸＹ平面に垂直になる（その一例としてＺ軸方向を向く）ように配置されている。即ち、角度φが９０°であり、角度θは、熱風の送り方向１４と貫通孔の軸方向１１とがともに存在するＹＺ平面上の角度として示され、９０°である。
次に、本発明に係る第２の熱風乾燥方法について説明する。本発明に係る第２の熱風乾燥方法は、貫通孔が開口された端面と熱風を送る熱風源との間に邪魔板が設けられる方法である。邪魔板が設けられることによって、少なくとも積極的、直接的には熱風が貫通孔に入らず、貫通孔の中が水分蒸発時の気化熱によってゲル化温度以下に低下するおそれがなく、セラミックス成形体の変形乃至焼成時のクラック等が抑制される。尚、第２の熱風乾燥方法は、第１の熱風乾燥方法と併用が可能である。
図１１（ａ）、図１１（ｂ）、図１１（ｃ）は、本発明に係る第２の熱風乾燥方法の好ましい例を示す上面図である。図１１（ａ）に示される本発明に係る第２の熱風乾燥方法の好ましい例では、熱風４の送り方向とセラミックス成形体２１の貫通孔の軸方向とが平行であり、邪魔板６がセラミックス成形体２１の端面８の近傍に熱風４の送り方向に対して垂直に設けられている。この例は、邪魔板６の存在によって、熱風４が、端面８に開口された貫通孔に、少なくとも積極的、直接的には入らないため、貫通孔の中が水分蒸発時の気化熱によってゲル化温度以下に低下するおそれがなく、セラミックス成形体の変形乃至焼成時のクラック等が抑制される。
図１１（ｂ）に示される本発明に係る第２の熱風乾燥方法の好ましい例では、セラミックス成形体２１の端面８の近傍に、端面８に概ね平行に、邪魔板６が設けられていて、熱風４の送り方向とセラミックス成形体２１の貫通孔の軸方向とは所定の角度をなす態様である。熱風４の送り方向と貫通孔の軸方向とがたとえ４５°未満であっても邪魔板６の存在によって、熱風４が、端面８に開口された貫通孔に、少なくとも積極的、直接的には入らないため、貫通孔の中が水分蒸発時の気化熱によってゲル化温度以下に低下するおそれがなく、セラミックス成形体の変形乃至焼成時のクラック等が抑制される。
図１１（ｃ）に示される本発明に係る第２の熱風乾燥方法の好ましい例は、図１１（ｂ）に示される例において、邪魔板６を熱風４の送り方向に対して垂直に設けた態様であり、この場合においても、熱風４が、端面８に開口された貫通孔に、少なくとも積極的、直接的には入らないため、貫通孔の中が水分蒸発時の気化熱によってゲル化温度以下に低下するおそれがなく、セラミックス成形体の変形乃至焼成時のクラック等が抑制される。
以上、本発明の実施形態について説明した。尚、本発明に係る熱風乾燥方法は、未焼成セラミックス成形体の乾燥時に熱ゲル化性バインダのゲル化温度以下にならないことを目的とするが、焼成後に水分を含んだ一以上の貫通孔を備えるセラミックス成形体を乾燥する際にも有効に用いられる。水分を含んだ一以上の貫通孔を備える焼成後のセラミックス成形体を乾燥する場合に、熱風乾燥機による熱風の送り方向と貫通孔の軸方向とが平行になるように、即ち、熱風が貫通孔の中をスムーズに通過するように、セラミックス成形体を配置すると、気化熱のため温度が低下する貫通孔内と、熱風にさらされる外周部の間の温度差により、セラミックス成形体にクラックが生じる危惧がある。本発明に係る熱風乾燥方法によれば、そのような危惧は無用である。
以下、本発明を実施例に基づいて更に詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
（セラミックス成形体の作製）原料としてアルミナ粉末を使用し、これに熱ゲル化性バインダとしてメチルセルロース及びヒドロキシプロポキシルメチルセルロースを混合し、更に界面活性剤及び水を添加して、可塑性の坏土を得た。そして、その坏土を押出成形して、ハニカム構造を有する円筒状のセラミックス成形体を作製した（図１２参照）。外形寸法は、端面の直径がφ１８０ｍｍ、軸方向の長さが１０００ｍｍであり、隔壁の厚さは０．７ｍｍ、隔壁で仕切られる貫通孔は、断面形状が四角形であり、ピッチは３．３ｍｍである。尚、熱ゲル化性バインダのゲル化温度は概ね３８℃である。
（実施例１）作製したセラミックス成形体に対して、誘電乾燥を施した後に、絶乾状態まで熱風乾燥を行った。熱風乾燥は、セラミックス成形体を水平に配置し（水平面に平行に配置し）、熱風を、水平方向から（水平面に平行に）、セラミックス成形体の貫通孔の軸方向に対して４５°の角度をなすように送風して、行った。尚、熱風源として、熱風乾燥機（島川製作所製ＳＫ−１５０）を使用し、熱風の温度は９５℃、風速は１ｍ／ｓｅｃとした。乾燥に際し、セラミックス成形体の軸方向の中間点において、断面の中心である点Ａと外周面近傍の点Ｂ（図１２参照）と、セラミックス成形体の外部（雰囲気）に、φ０．５シースＫ熱電対をセットし、各々における乾燥中の温度測定を行った。測定点Ａ、測定点Ｂ、及び雰囲気の乾燥中の温度経過を、ゲル化温度とともに、図１５に示す。又、乾燥後、セラミックス成形体の変形の有無を評価した。具体的には、外径を計測して、長径と短径との差が、５ｍｍ未満の場合を○（変形無し）、５ｍｍ以上の場合を×（変形有り）とした。結果を表１に示す。
図１５に明示されるように、測定点Ａ、測定点Ｂにおける温度は、雰囲気の温度に一致するまで時間を要するが、乾燥中にゲル化温度を下回っていない。又、表１に示されるように、乾燥後のセラミックス成形体は変形していなかった。
（実施例２）熱風を、水平方向から（水平面に平行に）セラミックス成形体の貫通孔の軸方向に対して６０°の角度をなすように送風した以外は、実施例１と同様にして乾燥を行い、乾燥中の温度測定を行った。結果を図１６に示す。又、実施例１と同様の基準で乾燥後のセラミックス成形体の変形の有無を評価した。結果を表１に示す。
図１６に明示されるように、測定点Ａ、測定点Ｂにおける温度は、乾燥中にゲル化温度を下回っておらず、又、実施例１の結果よりも、更に乾燥中の測定点Ａ、測定点Ｂにおける温度低下が抑えられることが確認出来た。表１に示されるように、乾燥後のセラミックス成形体は変形していなかった。
（実施例３）熱風を、水平方向から（水平面に平行に）セラミックス成形体の貫通孔の軸方向に対して９０°の角度をなすように送風した以外は、実施例１と同様にして乾燥を行い、乾燥中の温度測定を行った。結果を図１７に示す。又、実施例１と同様の基準で乾燥後のセラミックス成形体の変形の有無を評価した。結果を表１に示す。
図１７に明示されるように、測定点Ａ、測定点Ｂにおける温度は、乾燥中にゲル化温度を下回っておらず、又、実施例１，２の結果よりも、更に乾燥中の測定点Ａ、測定点Ｂにおける温度低下が抑えられることが確認出来た。表１に示されるように、乾燥後のセラミックス成形体は変形していなかった。実施例１，２，３の結果から、熱風の送り方向とセラミックス成形体の貫通孔の軸方向との角度が、乾燥に際し重要であることが理解出来る。
（比較例１）熱風を、水平方向から（水平面に平行に）セラミックス成形体の軸方向に対して平行に（０°の角度になるように）送風した以外は、実施例１と同様にして乾燥を行い、乾燥中の温度測定を行った。結果を図１３に示す。又、実施例１と同様の基準で乾燥後のセラミックス成形体の変形の有無を評価した。結果を表１に示す。
図１３に明示されるように、測定点Ａ、測定点Ｂにおける温度が雰囲気の温度に一致するまで時間が、より短いが、測定点Ａにおける温度は、乾燥中にゲル化温度を下回っていた。又、表１に示されるように、乾燥後のセラミックス成形体は変形していた。
（比較例２）熱風を、水平方向から（水平面に平行に）セラミックス成形体の軸方向に対して３０°の角度になるように送風した以外は、実施例１と同様にして乾燥を行い、乾燥中の温度測定を行った。結果を図１４に示す。又、実施例１と同様の基準で乾燥後のセラミックス成形体の変形の有無を評価した。結果を表１に示す。
図１４に明示されるように、測定点Ａにおける温度は、乾燥中にゲル化温度を下回っていた。又、表１に示されるように、乾燥後のセラミックス成形体は変形していた。
（実施例４）熱風乾燥を行うに際し、セラミックス成形体を水平に配置し（水平面に平行に配置し）、セラミックス成形体の端面から１０ｍｍ離れた位置に２００×２００ｍｍの邪魔板を熱風源に垂直に配置した。そして、熱風を、水平方向から（水平面に平行に）、セラミックス成形体の貫通孔の軸方向に対して平行に（０°の角度をなすように）送風した。それ以外は、実施例１と同様にして乾燥を行い、乾燥中の温度測定を行った。結果を図１８に示す。又、実施例１と同様の基準で乾燥後のセラミックス成形体の変形の有無を評価した。結果を表１に示す。
図１８に明示されるように、測定点Ａ、測定点Ｂにおける温度が雰囲気の温度に一致するまでに実施例１よりも更に時間を要するが、乾燥中にゲル化温度を下回っていないだけでなく、測定点Ａ、測定点Ｂにおける温度低下が最も小さい。表１に示されるように、乾燥後のセラミックス成形体は変形していなかった。
（実施例５）熱風を、水平方向から（水平面に平行に）セラミックス成形体の軸方向に対して３０°の角度になるように送風した以外は、実施例４と同様にして乾燥を行い、乾燥中の温度測定を行った。結果を図１９に示す。又、実施例１と同様の基準で乾燥後のセラミックス成形体の変形の有無を評価した。結果を表１に示す。
図１９に明示されるように、測定点Ａ、測定点Ｂにおける温度が雰囲気の温度に一致するまでに時間を要するが、乾燥中にゲル化温度を下回っていないだけでなく、実施例４に並んで測定点Ａ、測定点Ｂにおける温度低下が最も小さい。表１に示されるように、乾燥後のセラミックス成形体は変形していなかった。
本発明のセラミックス成形体の熱風乾燥方法は、次のような一以上の貫通孔を備えるセラミックス成形体を乾燥する手段として、好適に利用され得る。対象となるセラミックス成形体は、例えば、排ガス処理の分野において触媒担体や各種フィルタとして適用され、又は、水処理、医薬、食品等の分野において液体や気体中の懸濁物質、細菌、粉塵等を除去するための各種フィルタとして適用され、ハニカム構造、モノリス構造、チューブ構造を代表的な構造とするものである。
１，１０，２１…セラミックス成形体、２…隔壁、３…貫通孔、４…熱風、６…邪魔板、７…外周面、８…端面、１１…（セラミックス成形体の貫通孔の）軸方向、１４…（熱風の）送り方向。
Claims (10)
- セラミックスと熱ゲル化性バインダとを含む混合物で構成され、外周面と端面とを有する筒状体を呈し、前記端面に開口された一以上の貫通孔を備える未焼成セラミックス成形体を、熱風によって乾燥させる方法であって、
前記熱風の送り方向と、前記貫通孔の軸方向とが、４５°以上９０°以下の角度をなす未焼成セラミックス成形体の熱風乾燥方法。 - 前記熱風の送り方向が水平面に平行であり、前記貫通孔の軸方向が水平面に平行になるように前記未焼成セラミックス成形体が配置される請求項１に記載の未焼成セラミックス成形体の熱風乾燥方法。
- 前記熱風の送り方向が水平面に平行であり、前記貫通孔の軸方向が水平面に対し４５°以上９０°以下の角度をなすように前記未焼成セラミックス成形体が配置される請求項１に記載の未焼成セラミックス成形体の熱風乾燥方法。
- 前記熱風の送り方向が水平面に垂直であり、前記貫通孔の軸方向が水平面に対し０°以上４５°以下の角度をなすように前記未焼成セラミックス成形体が配置される請求項１に記載の未焼成セラミックス成形体の熱風乾燥方法。
- 前記熱風の送り方向と、前記貫通孔の軸方向とが、９０°の角度をなす請求項１に記載の未焼成セラミックス成形体の熱風乾燥方法。
- 前記熱風の送り方向が水平面に平行であり、前記貫通孔の軸方向が水平面に対し０°以上９０°以下の角度をなすように前記未焼成セラミックス成形体が配置される請求項５に記載の未焼成セラミックス成形体の熱風乾燥方法。
- 前記熱風の送り方向が水平面に平行又は垂直であり、前記貫通孔の軸方向が水平面に平行に前記未焼成セラミックス成形体が配置される請求項５に記載の未焼成セラミックス成形体の熱風乾燥方法。
- 前記熱風の送り方向が水平面に平行であり、前記貫通孔の軸方向が水平面に対し垂直をなすように前記未焼成セラミックス成形体が配置される請求項５に記載の未焼成セラミックス成形体の熱風乾燥方法。
- セラミックスと熱ゲル化性バインダとを含む混合物で構成され、外周面と端面とを有する筒状体を呈し、前記端面に開口された一以上の貫通孔を備える未焼成セラミックス成形体を、熱風によって乾燥させる方法であって、
前記貫通孔が開口された前記端面と、前記熱風を送る熱風源との間に、邪魔板が設けられる未焼成セラミックス成形体の熱風乾燥方法。 - 前記熱風の送り方向と、前記貫通孔の軸方向とが、平行である請求項９に記載の未焼成セラミックス成形体の熱風乾燥方法。
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