JP4872216B2 - Honeycomb structure and manufacturing method thereof - Google Patents
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Description
本発明は、ハニカム構造体に関する発明である。 The present invention relates to a honeycomb structure.
従来、この種のハニカム構造体は、基材紙2枚1対のうち1枚を平らなままの平面シート、他方を波形に成形加工を施した波形シートとし、それらを波形シートの稜線部で接着剤等を用いて接合して片波成形体を形成し、それを円筒状あるいは角柱状に積層したものが知られている。 Conventionally, this type of honeycomb structure has a flat sheet that is flat in one pair of two base papers, and a corrugated sheet that is formed into a corrugated shape on the other, and these are the ridges of the corrugated sheet. It is known that a single-wave molded body is formed by bonding using an adhesive or the like and is laminated in a cylindrical shape or a prismatic shape.
以下、その円筒状あるいは角柱状に積層された片波成形体の成形方法について図7および8を参照しながら説明する。 Hereinafter, a method of forming a single-wave molded body laminated in a cylindrical or prismatic shape will be described with reference to FIGS.
図7に示すように、片波成形体101は平面シート102と波形シート103からなり、接着剤104を波形シート103の稜線部105に塗布することにより平面シート102と接合されている。
As shown in FIG. 7, the single wave molded body 101 includes a
また、図8に示すように、前記、片波成形体101を円筒状に巻き取り積層し、隣り合う片波成形体101の接触部である陵線部105に接着剤104を塗布し接合することで、円筒状ハニカム構造体106を形成している。
Further, as shown in FIG. 8, the single wave molded body 101 is rolled up and laminated in a cylindrical shape, and an adhesive 104 is applied to and joined to a line portion 105 that is a contact portion between adjacent single wave molded bodies 101. Thus, the
これに対して、例えば、特許文献特開平5−137937に示されるように、使用する接着剤104に吸着剤などの粒子を混入することで、吸着性能を向上させているものもある。
このような従来のハニカム構造体では、積層体の基材紙が薄かったり脆かったりして強度が十分でなかったり、形状を保てなかったりする。また、その強度を確保するために基材紙とは異なる強度のある紙を別途はりつけて強度を確保しなくてはならず、強度ある紙をはりつけると、ハニカム構造体をある機能性材料の分散液に含浸して、ハニカム構造体に機能性材料を担持する場合、強度を確保するためにはりつけた紙にも担持してしまい、高価な機能性材料を使用している場合、大きな材料のロスとなりコストが高くなってしまう課題があり、外周には含浸時には材料を担持しないで、別途強度をハニカム構造体に与える手段が要求されている。 In such a conventional honeycomb structure, the base paper of the laminated body is thin or brittle, so that the strength is not sufficient or the shape cannot be maintained. In addition, in order to ensure the strength, paper with a strength different from that of the base paper must be adhered separately to ensure the strength. When the strength paper is adhered, the honeycomb structure is dispersed in a certain functional material. When the functional material is supported on the honeycomb structure by impregnating with the liquid, it is also supported on the paper that is stuck to secure the strength. When using an expensive functional material, a large loss of material is required. Thus, there is a problem that the cost becomes high, and there is a demand for a means for providing the honeycomb structure with strength separately without impregnating the outer periphery with a material.
本発明は、このような従来の課題を解決するものであり、積層体の外周強度を向上させることができ、また、含浸する場合には、外周部には含浸する液の材料を保持しないようにすることできるハニカム構造体を提供することを目的としている。 The present invention solves such a conventional problem, can improve the outer peripheral strength of the laminate, and when impregnated, does not hold the liquid material to be impregnated in the outer peripheral portion. It aims at providing the honeycomb structure which can be made.
本発明のハニカム構造体は上記目的を達成するために、積層したハニカム構造体のセルの開口方向に平行である外周面を耐水性もしくは撥水性を持つシートで覆い、材料の液に含浸し、乾燥後、シートを取り外して、取り外した面に硬化剤をぬって外周強度を素子に与えるものである。 In order to achieve the above object, the honeycomb structure of the present invention covers the outer peripheral surface parallel to the cell opening direction of the laminated honeycomb structure with a sheet having water resistance or water repellency, and impregnates the liquid of the material, After drying, the sheet is removed, and a hardener is applied to the removed surface to give the outer peripheral strength to the element.
この手段により、ハニカム構造体の外周強度を向上させることができ、かつ、ハニカム構造体の材料液への含浸工程を含む場合には外周部には含浸する液の材料をセルの内部に比べほとんど担持しないようにすることできるハニカム構造体が提供できる。 By this means, the outer peripheral strength of the honeycomb structure can be improved, and when the honeycomb structure includes an impregnation step into the material liquid, the liquid material to be impregnated in the outer peripheral portion is almost smaller than the inside of the cell. A honeycomb structure that can be not supported can be provided.
また、本発明のハニカム構造体は、ハニカム構造体のセルの開口方向に平行である外周面を耐水性もしくは撥水性で可燃性のシートで覆い、材料の液に含浸し、乾燥後、ハニカム構造体を焼成して、そのシートを焼き飛ばすことにより、外周を覆っているシートを取り外す必要をなくすことができる。なお、焼き飛ばした後の外周面には硬化剤を塗ることで外周強度を与えることができる。 Further, the honeycomb structure of the present invention covers the outer peripheral surface parallel to the cell opening direction of the honeycomb structure with a water-resistant or water-repellent and flammable sheet, impregnated with a liquid of the material, and after drying, the honeycomb structure By firing the body and burning off the sheet, the need to remove the sheet covering the outer periphery can be eliminated. In addition, an outer periphery strength can be given to the outer peripheral surface after burning off by apply | coating a hardening | curing agent.
また硬化剤を塗った後に加熱もしくは焼成することで硬化剤をより硬くすることができ、より外周強度を上げることができる。 In addition, the curing agent can be hardened by heating or baking after applying the curing agent, and the peripheral strength can be further increased.
本発明によればハニカム構造体のセルの開口方向に平行である外周面を強化し、また保形するためのはり紙が必要ないハニカム構造体の製造方法を提供できる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the manufacturing method of the honeycomb structure which strengthens the outer peripheral surface parallel to the opening direction of the cell of a honeycomb structure, and does not need the paper for shape retention can be provided.
また、ハニカム構造体を材料の分散した液に含浸しても、ハニカム構造体のセルの開口方向に平行である外周面には材料をセルの内面と比べてほとんど担持せず、材料ロスの少ないハニカム構造体の製造方法を提供できる。 Further, even when the honeycomb structure is impregnated with the liquid in which the material is dispersed, the outer peripheral surface parallel to the opening direction of the cells of the honeycomb structure hardly carries the material as compared with the inner surface of the cell, and the material loss is small. A method for manufacturing a honeycomb structure can be provided.
また、上記の製造方法によって作成したハニカム構造体を提供できる。 Moreover, the honeycomb structure produced by the above manufacturing method can be provided.
また、上記ハニカム構造体を用いて、ハニカム構造体内にゼオライトもしくはシリカゲルもしくはその両方を担持した空気中の水分を吸湿するハニカム状吸湿フィルタを提供できる。 In addition, a honeycomb-like moisture absorption filter that absorbs moisture in the air carrying zeolite or silica gel or both in the honeycomb structure can be provided by using the honeycomb structure.
また、上記ハニカム構造体をもちいて、ハニカム構造体内にゼオライトもしくは活性炭もしくはその両方を担持した空気中のにおい成分を吸着するハニカム状脱臭フィルタを提供できる。 In addition, a honeycomb-shaped deodorizing filter that uses the honeycomb structure to adsorb an odor component in the air carrying zeolite or activated carbon or both in the honeycomb structure can be provided.
本発明の請求項1記載の発明は、1枚を平らなままの平面シート、他方を波形に成形加工を施した波形シートとし、それらを波形シートの稜線部で接合し片波成形体を形成した後、これを積層したハニカム構造体において、ハニカム構造体のセルの開口方向に平行である外周面を耐水性もしくは撥水性の外周シートで覆い、ゼオライトやシリカゲルや活性炭などの吸着剤や触媒材料とバインダ成分の分散した液に含浸し、それを引き上げて乾燥後、外周を覆っていた外周シートを取り外して作成することを特徴とするハニカム構造体である。これにより、ハニカム構造体フィルタとしての作用を有しない外周部に機能性の材料が付着するのを防ぎ、無駄な材料を使わないために、コストを低減することができる。 According to the first aspect of the present invention, one is a flat sheet that remains flat, and the other is a corrugated sheet that has been formed into a corrugated shape. Then, in the honeycomb structure in which these are laminated, the outer peripheral surface parallel to the opening direction of the cells of the honeycomb structure is covered with a water-resistant or water-repellent outer peripheral sheet, and an adsorbent or catalyst material such as zeolite, silica gel or activated carbon And a binder structure in which the binder component is dispersed. The honeycomb structure is formed by removing the outer peripheral sheet covering the outer periphery after being pulled up and dried. As a result, it is possible to prevent the functional material from adhering to the outer peripheral portion that does not function as a honeycomb structure filter, and to reduce the cost because unnecessary materials are not used.
なお、含浸液から引き上げたハニカム構造体は濡れて変形しやすいので、外周シートはハニカム構造体と密着しているのがのぞましい。また、そのために外周シートは、水を吸って膨潤しないものか、もしくは膨潤しても、ハニカムの膨張率よりも小さく、ハニカム構造体との間に隙間が発生しないものであることが望ましい。 In addition, since the honeycomb structure pulled up from the impregnating solution is wet and easily deformed, it is preferable that the outer peripheral sheet is in close contact with the honeycomb structure. For this purpose, it is desirable that the outer peripheral sheet does not swell when it absorbs water, or it does not swell even when swollen, and has a smaller expansion coefficient than the honeycomb and does not generate a gap with the honeycomb structure.
また本発明の請求項2は、1枚を平らなままの平面シート、他方を波形に成形加工を施した波形シートとし、それらを波形シートの稜線部で接合し、片波成形体を形成した後、これを積層したハニカム構造体のセルの開口方向に平行である外周面を、耐水性もしくは撥水性でかつ可燃性の外周シートで覆い、ゼオライトやシリカゲルなどの吸着剤や触媒材料とバインダ成分の分散した液に含浸し、乾燥後、ハニカム構造体を400度以上で焼成して、その外周シートを焼き飛ばすことでえられるハニカム構造体である。外周シート焼き飛ばすことによって、外周シートを剥がす必要が無くなり、また焼成によって硬化する材料をハニカム構造体の基材成分にあらかじめ入れておくことで、ハニカム構造体を硬化させることができ、強度を向上させることもできる。
Further, according to
また、本発明の請求項3は上記のハニカム構造体の外周シートを取り外した面に硬化剤をぬって外周強度を素子に与えることを特徴としたハニカム構造体である。これによって、基材だけで構造体としての使用強度に耐えられないものであっても、ハニカム構造体の吸着や触媒作用といった機能を害することなく、ハニカム構造体の強度を向上させることが可能となる。また、ハニカム構造体において基材紙を薄くすると圧力損失が低減し、より空気との接触効率が向上するが、その一方で強度が弱くなってしまうという問題がある。本発明では、外周を強化する硬化剤を塗って構造体を保形するため、基材を薄くすることができ、より高機能性のハニカム構造体を提供できる。 According to a third aspect of the present invention, there is provided a honeycomb structure characterized in that a hardening agent is applied to the surface of the honeycomb structure from which the outer peripheral sheet is removed to give the element peripheral strength. As a result, the strength of the honeycomb structure can be improved without impairing the functions such as adsorption and catalytic action of the honeycomb structure even if the substrate alone cannot withstand the use strength as the structure. Become. Further, when the base paper is thinned in the honeycomb structure, the pressure loss is reduced and the contact efficiency with air is further improved, but there is a problem that the strength is weakened. In the present invention, since the structure is retained by applying a curing agent that reinforces the outer periphery, the substrate can be made thinner, and a more functional honeycomb structure can be provided.
また本発明の請求項4は上記のハニカム構造体を加熱もしくは焼成することで、硬化剤をより硬くすることが可能である。なお、焼成後、硬化剤を塗ることで、さらに外周の強化をすることができ、構造体のハンドリング性を向上できる。 According to a fourth aspect of the present invention, the curing agent can be made harder by heating or firing the honeycomb structure. In addition, after baking, the outer periphery can be further strengthened by applying a curing agent, and the handleability of the structure can be improved.
なお、有機繊維と無機繊維の複合基材シートで作成したハニカム構造体の場合、400度以上で焼成することによって、外周に巻いた外周シートを焼き飛ばすと同時に、材料分散液および基材シート中の有機物を焼き飛ばすため、二つの工程を同時にできるため、特にこの製造方法が有効である。 In the case of a honeycomb structure made of a composite substrate sheet of organic fibers and inorganic fibers, by firing at 400 degrees or more, the outer peripheral sheet wound around the outer periphery is burned off, and at the same time, in the material dispersion and the substrate sheet This manufacturing method is particularly effective because two steps can be performed simultaneously to burn off the organic matter.
また、本発明の請求項5では外周に巻くシートに、耐水加工を施した耐水紙を使用することを特徴とするもので、ゼオライトやシリカゲルや活性炭などの吸着剤や触媒材料とバインダ成分の分散した液に含浸し、引き上げて乾燥する際に、外周に巻いた紙に液がつき難く材料ロスを減らすことができる。また、含浸時にも耐水性の紙であれば破れにくいので、工程を安定して進められる。なお、耐水紙はパラフィン・油脂・シリコン樹脂・渋などをしみこませたり塗ったりして製造する。
Further, in
また、本発明の請求項6では外周に巻く外周シートをフィルムとして、そのフィルムの原料をポリエステル、またはポリエチレンテレフタラート、またはポリスチレン、またはポリ塩化ビニリデン、またはポリプロピレン、またはポリエチレン、またはその他の有機樹脂のフィルムとすることで、ゼオライトやシリカゲルや活性炭などの吸着剤や触媒材料とバインダ成分の分散した液に含浸し、引き上げて乾燥する際に、外周に巻いたフィルムに液がつき難く材料ロスを減らすことができる。また、含浸時にも有機樹脂フィルムであれば破れにくいので、工程を安定して進められる。
Further, in
また、本発明の請求項7では外周シートが板状のもので、その板の材料を、金属類もしくは有機樹脂のいずれかにすることで、ゼオライトやシリカゲルや活性炭などの吸着剤や触媒材料やバインダ成分の分散した液に含浸し、引き上げて乾燥する際に、外周に巻いた板に液がつき難く材料ロスを減らすことができる。また、含浸時にも特に板状のものは硬く、ハニカム構造体が変形しにくいので、工程を安定して進められる。また、板は焼き飛ばさない限り、再利用しやすく、低コストで作業ができる。 Further, in claim 7 of the present invention, the outer peripheral sheet is in the form of a plate, and the material of the plate is either a metal or an organic resin, so that an adsorbent or a catalyst material such as zeolite, silica gel or activated carbon, When impregnated with a liquid in which the binder component is dispersed, and then pulled up and dried, the liquid hardly adheres to the plate wound around the outer periphery, and material loss can be reduced. In addition, the plate-like material is particularly hard at the time of impregnation, and the honeycomb structure is not easily deformed, so that the process can be carried out stably. In addition, as long as the plate is not burned off, it can be easily reused and can be operated at low cost.
また、本発明の請求項8では硬化剤を無機鉱物と無機バインダで構成することで、無機バインダが無機鉱物とハニカム構造体の基材を結着し、硬化出来る。また焼成の際も無機バインダ無機鉱物の耐熱温度まで昇温できる。
According to
また、本発明の請求項9では硬化剤に少なくともシリコン材料を含むことで、ハニカム構造体の外周基材を保護し、硬く、耐磨耗性を持たせることができる。
Further, according to
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
(実施の形態1)
図1および図2に示すように、基材シート1を平らなままの平面シート2と、メイン成形ロール3とアッパー成形ロール4にて波形に成形加工を施した波形シート5をコルゲーター6にて作成し、波形シート5に接着剤塗布部7にて接着剤8を塗布し、メイン成形ロール3とプレスロール9にて波形シート5の稜線部10で波形シート5と平面シート2を接合し片波成形体11を形成する。そして、前記片波成形体11を巻き取ることで積層した円筒状ハニカム構造体12を得る。そして図3に示すように、その円筒状ハニカム構造体12のセルの開口方向に平行である外周面を樹脂製のフィルム13で覆う。フィルム材としてはポリエステル製、またはポリエチレンテレフタラート製、またはポリスチレン製、またはポリプロピレン製、またはポリ塩化ビニリデン製、またはポリエチレン製のフィルムが、加工性が良く、好ましい。フィルムは、ハニカム構造体の外周を、一端に錘14をつけたベルトカバー15で圧力をかけながら円筒状ハニカム構造体12を回転させて、フィルムとの隙間ができないように覆い、図4のようにテープ16好ましくは耐水性のあるビニールテープもしくは糊好ましくは耐水性の糊にて接着する。ゼオライトやシリカゲルや活性炭などの吸着剤や触媒材料やバインダ成分の分散した液に含浸し、材料をハニカム構造体に担持し、それを引き上げて乾燥し、その後、外周を覆っていたフィルムを取り外す。これによって、機能的に影響のない外周部に、無駄な材料の担持を防ぐことができたハニカム構造体ができる。なお、希望する担持量によっては複数回の含浸と乾燥を繰り返す必要がある。
(Embodiment 1)
As shown in FIG. 1 and FIG. 2, a
(実施の形態2)
実施の形態1のフィルムの代わりに、耐水性の樹脂を混抄して作った耐水紙をもちいてもよい(図省略)。
(Embodiment 2)
Instead of the film of the first embodiment, water-resistant paper made by mixing water-resistant resin may be used (not shown).
(実施の形態3)
実施の形態1および2で得られる円筒状ハニカム構造体の外周シートを剥がしたあとの外周に、さらに無機鉱物、好ましくはセピオライト、ゼオライト、モンモリロナイト、酸化アルミナ、シリカ、タルクのいずれか一つもしくは複数と無機バインダの分散液、もしくは無機バインダのみを塗り、乾燥させることで、外周を硬化することができ、ハニカム構造体の強度およびハンドリング性を向上させられる。無機バインダとしてはコロイダルシリカやリチウムシリケート、珪酸ソーダがあげられ、これを用途によって水で希釈して使用してもよい。
(Embodiment 3)
On the outer periphery after the outer peripheral sheet of the cylindrical honeycomb structure obtained in
(実施の形態4)
実施の形態3で得られるハニカム構造体の基材シートが焼成でも成形を保持する、ガラス繊維、セラミック繊維、無機鉱物繊維のいずれか一つもしくは複数を含んでいるような基材シートの場合、焼成によって構造体中の有機物を焼き飛ばして無機質のみのハニカム構造体が得られ、かつ、前記実施の形態3で示した硬化液をさらに熱によって固めることができるため、かつハニカム構造体の強度およびハンドリング性を向上させられる。ここで、さらに構造的な強度を向上させたい場合は、担持液に再度含浸し、乾燥工程を繰り返すことにより、強度の向上を図ることができる。
(Embodiment 4)
In the case of a base sheet that includes any one or more of glass fiber, ceramic fiber, and inorganic mineral fiber, the base sheet of the honeycomb structure obtained in the third embodiment retains molding even when fired. Since the organic matter in the structure is burned off by firing to obtain an inorganic honeycomb structure, and the hardening liquid shown in the third embodiment can be further solidified by heat, and the strength of the honeycomb structure and Handleability can be improved. Here, when it is desired to further improve the structural strength, the strength can be improved by impregnating the supporting liquid again and repeating the drying step.
(実施の形態5)
実施の形態1のフィルム、実施の形態2の耐水性の紙の代わりに、図5に示すように板17、好ましくは金属製であるならばステンレス板、またはアルミニウム板、またはニッケル板、または鉄板を用いてもよく、樹脂製であるならばポリプロピレン製、または塩化ビニル製のものが望ましい、を使用しても良い。また、板はある程度、丸みがつくように加工したものがより望ましい。
(Embodiment 5)
In place of the film of the first embodiment and the water-resistant paper of the second embodiment, as shown in FIG. 5, a
この際には、実施の形態1および2のようにテープで外周板の接着を行なっても良いが、板を丸めた際に、留め具18好ましくはハニカム構造体の多少の径の誤差に対応できるようにばねなどを用いた留め具18で固定するようにすれば、より再利用がしやすくなり、コストを抑えられ、かつ環境負荷を抑えられる。 At this time, the outer peripheral plate may be bonded with a tape as in the first and second embodiments, but when the plate is rolled, the fastener 18 preferably accommodates an error in the diameter of the honeycomb structure. If it is made to fix with the fastener 18 using a spring etc. so that it can do, it will become easier to recycle, a cost can be suppressed, and an environmental load can also be suppressed.
(実施の形態6)
実施の形態3で外周に塗った無機鉱物と無機バインダの混合液の代わりに、シリコンをぬってもよい。この場合、外周面の膜が保護膜となり、割れたり欠けたりしにくくなる効果が得られる。
(Embodiment 6)
Silicon may be used in place of the mixed liquid of inorganic mineral and inorganic binder applied to the outer periphery in the third embodiment. In this case, the film on the outer peripheral surface becomes a protective film, and an effect that it is difficult to break or chip is obtained.
(実施の形態7)
実施の形態1および2および5では、ゼオライトやシリカゲルや活性炭などの吸着剤や触媒材料やバインダ成分の分散した液に含浸し、材料をハニカム構造体上に担持したが、分散液のほうを、ハニカム構造体にかけ流し、余剰液を吹き飛ばすなどしてから乾燥する工程を用いても良く、含浸式に比べ、連続的に材料担持ハニカム構造体を作成するのに適している。
(Embodiment 7)
In
(実施の形態8)
実施の形態1や4に示すように材料の液に含浸し、乾燥後、シートを剥がさずに焼成して外周シートを焼き飛ばし、その後実施の形態3および6に示すような外周硬化液を塗っても良い。外周シートとしては実施の形態1や2のフィルムシート、紙シートは焼成によって十分焼失するものである。また、実施の形態5の金属類の板のように焼失しないものであっても、その留め具部分にゴムなどの焼失する冶具を用いることで、自然と外周シートをハニカム構造体から剥がすことが可能である。
(Embodiment 8)
As shown in the first and fourth embodiments, the material liquid is impregnated, dried, baked without peeling off the sheet to burn off the outer peripheral sheet, and then coated with the outer peripheral curing liquid as shown in the third and sixth embodiments. May be. As the outer peripheral sheet, the film sheets and paper sheets of
(実施例1)
少なくともガラス繊維とパルプが含有した製紙を使用して、平らなままの平面シートと波形に成形加工を施した波形シートから片波成形体を形成した。基材紙の紙厚は約0.15mm、片波の形状は、波形状の山の頂点と頂点の距離であるピッチが2.6mm、高さは基材紙の厚みを含め1.5mmとした。片波成形体を巻き取り機に供給し回転して積層し、円筒状ハニカム構造体を得た。
Example 1
Using a papermaking containing at least glass fiber and pulp, a single-wave molded body was formed from a flat sheet that remained flat and a corrugated sheet that had been molded into a corrugated sheet. The paper thickness of the base paper is about 0.15 mm, the shape of one-sided wave is 2.6 mm, and the height is 1.5 mm including the thickness of the base paper. did. The single-wave molded body was supplied to a winder and rotated and laminated to obtain a cylindrical honeycomb structure.
円筒状ハニカム構造体の外周面に1乃至2周程度の長さで表1に示すようなフィルムもしくは紙もしくはステンレス製の板を巻きつけた。この際、ハニカム構造体とフィルムの接着は行なわず、実施の形態1に示すようにフィルムもしくは紙を抑えつけながらハニカム構造体と隙間の無いように巻き、フィルムの端部を図4に示すようにビニールテープで貼り付けた。また、ステンレス板は隙間の無いようにハニカム構造体に巻きつけたのち、広がらないように図5に示すように固定した。 A film, paper, or stainless steel plate as shown in Table 1 was wound around the outer peripheral surface of the cylindrical honeycomb structure with a length of about 1 to 2 rounds. At this time, the honeycomb structure and the film are not bonded, and the film or paper is restrained while being wound so that there is no gap as shown in the first embodiment, and the end of the film is shown in FIG. Affixed with vinyl tape. Further, the stainless steel plate was wound around the honeycomb structure so that there was no gap, and then fixed as shown in FIG. 5 so as not to spread.
また、比較用に一般に市販されている、画用紙(厚さ0.3mm)とプロッター用紙(厚さ0.15mm)を用いたハニカム構造体も作成し、同様の工程で試験した。 In addition, honeycomb structures using drawing paper (thickness 0.3 mm) and plotter paper (thickness 0.15 mm), which are generally commercially available for comparison, were also prepared and tested in the same process.
表1は、本発明の実施例1の円筒状ハニカム構造体に巻く外周シートを示した表および含浸結果をあらわす表である。 Table 1 is a table showing the outer peripheral sheet wound around the cylindrical honeycomb structure of Example 1 of the present invention and a table showing impregnation results.
上記の工程で製造した円筒状ハニカム構造体を、無機バインダ成分とゼオライトの分散液に含浸させた後、ハニカム基材に水分の濡れがなくなるまで常温あるいは加熱してハニカム構造体のセル内を通風して乾燥させた。乾燥後、外周シートを剥がした。このとき、全てのシートで、ゼオライトと無機バインダの液が外周シートとハニカム構造体の基材紙を接着して剥がれないという状況は起きなかった。 The cylindrical honeycomb structure manufactured in the above process is impregnated with a dispersion of an inorganic binder component and zeolite, and then heated at room temperature or until the honeycomb substrate is free of moisture until it is passed through the cells of the honeycomb structure. And dried. After drying, the outer peripheral sheet was peeled off. At this time, in all sheets, the situation that the liquid of zeolite and the inorganic binder did not peel off by adhering the outer peripheral sheet and the base paper of the honeycomb structure did not occur.
比較用に行なった画用紙は、含浸後、水を吸って膨張し、ハニカム構造体との間に隙間ができてしまい、ハニカム構造体は通風乾燥時に変形した。また、プロッター用紙では含浸後、通風して乾燥する際に破れてしまった。これはハニカム構造体が水を吸ってやや膨張し、かつプロッター用紙がぬれて弱ったために破れてしまったものと考えられる。 After impregnation, the drawing paper used for comparison expanded by sucking water, resulting in a gap between the honeycomb structure and the honeycomb structure deformed during ventilation drying. Also, plotter paper was torn when it was dried by ventilation after impregnation. This is considered to be because the honeycomb structure was slightly expanded by sucking water, and the plotter paper was torn and weakened.
また、そのフィルム、耐水紙、ステンレス板でも同様にハニカム構造体は膨張したが、画用紙を巻いたものと比べるとその膨張率は半分以下であり、十分に形状を保持しているといえるものであった。これは耐水紙やフィルムやステンレス板の膨潤がゼロであったか、もしくは棒潤してもハニカム構造体ほど大きく膨らまなかったため、外周シートがハニカム構造体に密着し、その結果、通風乾燥などの際にも保形されたことをあらわしている。 In addition, the honeycomb structure expanded in the same way with the film, water-resistant paper, and stainless steel plate, but its expansion rate was less than half that of the one wrapped with drawing paper, and it can be said that the shape is sufficiently retained. there were. This is because the water-resistant paper, film and stainless steel plate did not swell or did not swell as much as the honeycomb structure even after sticking, so the outer peripheral sheet adhered closely to the honeycomb structure, and as a result, even in ventilation drying etc. Indicates that the shape has been preserved.
次に、表1の含浸前後の直径変化率が0.5%未満であり、形状を保持したままで得られたハニカム構造体の外周に表2に示すような硬化剤を塗りつけ、乾燥後、400度以上で5時間、基材中のパルプ分を焼き飛ばせる温度で焼成し、ハニカム構造体を得た。このようにして得られたハニカム構造体を、外観、押込み強度で評価した。外観は、割れ、かけの点から目視でその有無を確認した。強度に関しては、図6に示すようにハニカム構造体外周エッジ面19に対して直径5mmの円形押込み面20をもつ圧縮強度測定機21でハニカム面に直径5mmの円形がちょうど半分重なるように、つまりは9.8mm2で垂直方向に圧縮し、そのときの破壊強度を測定し、外周圧縮強度22とした。また、外周面に同じく10mmの円形の押込み面をもつ圧縮強度測定機21で押込み、そのときの破壊強度を測定し、外周押込み強度23とした。また、一部焼成後にも外周硬化剤を塗り、その効果についても評価した。
Next, the diameter change rate before and after impregnation in Table 1 is less than 0.5%, and a curing agent as shown in Table 2 is applied to the outer periphery of the honeycomb structure obtained while maintaining the shape, and after drying, The honeycomb structure was obtained by firing at a temperature at which the pulp content in the base material was burned off at 400 ° C. or more for 5 hours. The honeycomb structure thus obtained was evaluated by appearance and indentation strength. The appearance was visually confirmed from the viewpoint of cracks and cracks. With respect to the strength, as shown in FIG. 6, the compression strength measuring machine 21 having a
表2は、本発明の実施例1の円筒状ハニカム構造体の外周に塗る液の組成とその結果である。 Table 2 shows the composition of the liquid applied to the outer periphery of the cylindrical honeycomb structure of Example 1 of the present invention and the results.
この結果、円筒状ハニカム構造体の外周を剥がした後、ゼオライトもしくは酸化アルミナと無機バインダ、この場合はリチウムシリケートとコロイダルシリカの混合物の分散液を塗ることでハニカム構造体の外周圧縮強度が向上することがわかった。しかしながら、コロイダルシリカのみの液では、圧縮強度、押込み強度は向上するものの、ガラス状の破片ができ、基材が欠けてしまうという欠点があり、無機バインダに適量の無機鉱物を混合して外周に塗るのが有効であることがわかった。 As a result, after the outer periphery of the cylindrical honeycomb structure is peeled off, the outer peripheral compressive strength of the honeycomb structure is improved by applying a dispersion of a mixture of zeolite or alumina oxide and an inorganic binder, in this case a mixture of lithium silicate and colloidal silica. I understood it. However, the liquid containing only colloidal silica improves the compressive strength and indentation strength, but has the disadvantage that glassy fragments are formed and the base material is chipped. I found it effective to apply.
これは、基材に対して無機バインダが一定量浸透することによりハニカムの平面、波形シートともに硬化するが、無機バインダ分が過剰であると、乾燥により無機バインダ分がガラス膜化して脆くなり、かつ収縮率の違いから基材のひび割れが起こりやすくなると考えられる。一方で無機鉱物が一定量はいることで、収縮率が基材に近くなりひび割れが少なくなり、また、無機バインダと無機鉱物の結合が多くなることによるガラス膜化が防がれることによると考えられる。 This is because both the plane of the honeycomb and the corrugated sheet are cured when a certain amount of the inorganic binder penetrates the base material, but if the inorganic binder content is excessive, the inorganic binder content becomes a glass film and becomes brittle due to drying, And it is thought that the crack of a base material will occur easily from the difference in shrinkage. On the other hand, a certain amount of inorganic mineral is considered to be because the shrinkage rate is close to that of the base material and cracks are reduced, and glass film formation due to the increase in the bond between the inorganic binder and the inorganic mineral is prevented. It is done.
なお、焼成後に再度外周硬化剤を塗るのも、圧縮強度の点で特に効果があることが確認された。 In addition, it was confirmed that applying the outer peripheral curing agent again after firing was particularly effective in terms of compressive strength.
本発明で得られたハニカム構造体でつくる、ゼオライトや活性炭の吸着剤を担持した吸着フィルタや触媒を担持した酸化分解フィルタなどにおいて、比較的機能をもたらさない外周部に高価な吸着剤や触媒を担持せずに材料ロスを防いで安くでき、かつ、外周に硬化剤を塗ることで、ハンドリング性と強度が高めたハニカムフィルタを提供でき、除湿や空気浄化フィルタとして適用できる。 In an adsorption filter carrying an adsorbent of zeolite or activated carbon or an oxidative decomposition filter carrying a catalyst made of the honeycomb structure obtained in the present invention, an expensive adsorbent or catalyst is attached to the outer peripheral portion which does not provide a relatively function. A honeycomb filter with improved handling and strength can be provided by applying a curing agent on the outer periphery, preventing loss of material without carrying it, and can be applied as a dehumidification or air purification filter.
1 基材シート
2 平面シート
3 メイン成形ロール
4 アッパー成形ロール
5 波形シート
6 コルゲーター
7 接着剤塗布部
8 接着剤
9 プレスロール
10 稜線部
11 片波成形体
12 円筒状ハニカム構造体
13 フィルム
14 錘
15 ベルトカバー
16 テープ
17 板
18 留め具
19 ハニカム構造体外周エッジ面
20 円形押込み面
21 圧縮強度測定機
22 外周圧縮強度
23 外周押込み強度
101 片波成形体
102 平面シート
103 波形シート
104 接着剤
105 陵線部
106 円筒状ハニカム成形体
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