JP4916405B2 - Manufacturing method of honeycomb structure - Google Patents

Manufacturing method of honeycomb structure Download PDF

Info

Publication number
JP4916405B2
JP4916405B2 JP2007233720A JP2007233720A JP4916405B2 JP 4916405 B2 JP4916405 B2 JP 4916405B2 JP 2007233720 A JP2007233720 A JP 2007233720A JP 2007233720 A JP2007233720 A JP 2007233720A JP 4916405 B2 JP4916405 B2 JP 4916405B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
powder
raw material
die
manufacturing
honeycomb
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.)
Active
Application number
JP2007233720A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2009061751A (en
Inventor
芳朗 小野
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.)
NGK Insulators Ltd
Original Assignee
NGK Insulators Ltd
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 NGK Insulators Ltd filed Critical NGK Insulators Ltd
Priority to JP2007233720A priority Critical patent/JP4916405B2/en
Publication of JP2009061751A publication Critical patent/JP2009061751A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4916405B2 publication Critical patent/JP4916405B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Description

本発明は、ハニカム構造体の製造方法に関するものである。具体的には、ハニカム構造の成形体を押出成形する工程に関するものである。   The present invention relates to a method for manufacturing a honeycomb structure. Specifically, the present invention relates to a process for extruding a honeycomb structure.

化学、電力、鉄鋼、産業廃棄物処理をはじめとする様々な分野において、耐熱性、耐食性、機械的強度に優れるセラミックからなるハニカム構造体が用いられている。このハニカム構造体は、例えば、公害防止等の環境対策、高温ガスからの製品回収等の用途で用いられる集塵用・水処理用のフィルターとして、或いは触媒担体として用いられており、中でも、ディーゼルエンジン等からの排気ガス中に含まれるパティキュレート(スート)を捕集するディーゼルパティキュレートフィルター(DPF)や排気ガス処理用の触媒担体として好適に用いられている。   In various fields including chemical, electric power, steel, and industrial waste treatment, honeycomb structures made of ceramics having excellent heat resistance, corrosion resistance, and mechanical strength are used. This honeycomb structure is used, for example, as a filter for dust collection and water treatment used for environmental measures such as pollution prevention, product recovery from high-temperature gas, or as a catalyst carrier. It is suitably used as a diesel particulate filter (DPF) that collects particulates (soot) contained in exhaust gas from an engine or the like and a catalyst carrier for exhaust gas treatment.

ハニカム構造体は、例えば、図1に示すハニカム構造体1のように、多孔質の隔壁2によって区画された流体の流路となる複数の貫通孔(セル3)を有するものであり、隔壁2上にHCやNOを分解する触媒を担持して排ガスの浄化を行う触媒体として利用されている。 The honeycomb structure has, for example, a plurality of through holes (cells 3) serving as fluid flow paths partitioned by the porous partition walls 2 as in the honeycomb structure 1 shown in FIG. carries a catalyst for decomposing HC or NO x are used as a catalyst for purifying exhaust gases above.

また、図2及び図3に示すように、ハニカム構造体1のセル3が開孔する両端面で互いに異なる位置で目封じした構造とし、一の端面に開口する各セル3に排ガスを流入させ、多孔質の隔壁2を強制的に通過させることにより、排ガス中の粒子状物質を捕集・除去するフィルター(ハニカムフィルター)も開発が進められている。   Further, as shown in FIG. 2 and FIG. 3, a structure in which the cells 3 of the honeycomb structure 1 are sealed at different positions at both end surfaces where the cells 3 are opened, and exhaust gas is allowed to flow into each cell 3 opened at one end surface. A filter (honeycomb filter) that collects and removes particulate matter in the exhaust gas by forcibly passing through the porous partition walls 2 has been developed.

通常、セラミックス原料粉末等を含む成形原料を混合・混練してなる坏土を、ハニカム構造体の隔壁パターンと相補的な形状のスリットが形成された口金から押し出すことにより押出成形し、その成形体を焼成することにより製造される。   Usually, a kneaded material obtained by mixing and kneading molding raw materials including ceramic raw material powder is extruded by extrusion from a die having a shape complementary to the partition wall pattern of the honeycomb structure, and the molded body. It is manufactured by baking.

前記のような製造方法においては、セラミックス原料粉末中の粗粒分や異物が存在すると、得られる成形体(特に隔壁の部分)に欠陥を生じたり、押出成形用の口金が破損したりするおそれがある。特に、近年、排気ガスの圧力損失低下等を目的として、ハニカム構造体の隔壁の薄壁化が急速に進行しており、構造体隔壁の欠陥発生は極めて深刻な問題となりつつある。   In the manufacturing method as described above, if coarse particles or foreign substances are present in the ceramic raw material powder, the resulting molded body (particularly, the partition wall) may be defective or the extrusion die may be damaged. There is. In particular, in recent years, for the purpose of reducing the pressure loss of exhaust gas, etc., the wall thickness of the partition walls of the honeycomb structure has been rapidly reduced, and the occurrence of defects in the structure partition walls is becoming a very serious problem.

そこで、前記のような不具合を防止するために、例えば、坏土を、所定の目開きのスクリーンを通過させた後、口金から押し出すハニカム成形体の製造方法が開示されている(例えば、特許文献1参照)。   Therefore, in order to prevent the above-described problems, for example, a method for manufacturing a honeycomb formed body is disclosed in which the clay is passed through a screen having a predetermined mesh and then extruded from the die (for example, Patent Documents). 1).

国際公開第05/018893号パンフレットWO05 / 018893 pamphlet

前記の方法は、成形体の欠陥発生や口金の破損を有効に防止することができる方法であるものの、連続的に成形を行おうとしても、経時的に発生するスクリーンの目詰まりによって押出成形機にかかる負荷が漸次増大するという問題があった。即ち、定期的に押出成形機を停止し、スクリーンを交換する必要があり、この交換作業により生産性が低下するという点において、解決すべき課題が残されていた。   Although the above method is a method that can effectively prevent the occurrence of defects in the molded body and the breakage of the die, even if continuous molding is performed, the extruder is caused by clogging of the screen that occurs over time. There was a problem that the load applied to the gradual increase. That is, it is necessary to periodically stop the extruder and replace the screen, and there remains a problem to be solved in that the productivity is reduced by this replacement operation.

このような問題に対し、予めセラミックス原料粉末を篩にかけ、その粗粒分や異物を除去することも行われているが、このような篩い分けを行ってもなお、スクリーンの目詰まりは十分に抑制されておらず、未だ解決には至っていない。   For such problems, ceramic raw material powder is sieved in advance to remove coarse particles and foreign matters, but even if such sieving is performed, the screen is still clogged sufficiently. It has not been suppressed and has not yet been resolved.

このように、現在のところ、生産性を低下させることなく、成形体の欠陥発生や口金の破損を有効に防止し得る方法は未だ開示されていない。本発明は、前記のような従来技術の課題に鑑みてなされたものであり、生産性を低下させることなく、成形体の欠陥発生や口金の破損を有効に防止し得る、ハニカム構造体の製造方法を提供するものである。   Thus, at present, no method has been disclosed that can effectively prevent the occurrence of defects in the molded body and the breakage of the die without reducing the productivity. The present invention has been made in view of the problems of the prior art as described above, and can be used to manufacture a honeycomb structure that can effectively prevent generation of defects in a molded body and breakage of a die without reducing productivity. A method is provided.

本発明者は、前記の課題を解決するべく鋭意検討した結果、意外にも、成形原料中に含まれるセルロース系バインダーに所定の処理を加えることによって、上記課題を解決可能であることを見出し、本発明を完成させた。即ち、本発明は、以下のハニカム構造体の製造方法を提供するものである。   As a result of intensive studies to solve the above-mentioned problems, the present inventors have surprisingly found that the above-mentioned problems can be solved by adding a predetermined treatment to the cellulose-based binder contained in the forming raw material, The present invention has been completed. That is, the present invention provides the following method for manufacturing a honeycomb structure.

[1] セラミックス原料粉末、セルロース系バインダー及び分散媒を含む成形原料を混合・混練することにより坏土を得る混合・混練工程と、前記坏土を、ハニカム構造体の隔壁パターンと相補的な形状のスリットが形成された口金から押し出すことにより、流体の流路となるセルを区画形成する隔壁を備えたハニカム成形体を得る押出成形工程と、前記ハニカム成形体を焼成することによりハニカム構造体を得る焼成工程と、を備えたハニカム構造体の製造方法であって、前記セラミックス原料粉末として、その粒径が前記口金のスリット幅の90%以上である粗粒の比率が20質量ppm以下のものを用い、前記セルロース系バインダーとして、0.1質量%水溶液を調製した場合に水に不溶で、かつ、その繊維長が前記口金のスリット幅の35%以上である未溶解繊維分が1000個/2ml以下のものを用い、前記坏土を、前記口金のスリット幅の75〜170%の目開きのスクリーンを通過させた後、前記口金から押し出す、ハニカム構造体の製造方法。 [1] A mixing / kneading step of obtaining a kneaded material by mixing and kneading a forming raw material containing ceramic raw material powder, a cellulose-based binder and a dispersion medium, and the kneaded material in a shape complementary to the partition wall pattern of the honeycomb structure An extrusion forming step of obtaining a honeycomb formed body having partition walls for partitioning and forming cells serving as fluid flow paths by extruding from a die formed with a slit, and firing the honeycomb formed body to obtain a honeycomb structure. And a firing step for obtaining a honeycomb structure, wherein the ceramic raw material powder has a coarse particle ratio of 20 mass ppm or less with a particle size of 90% or more of the slit width of the die When a 0.1% by mass aqueous solution is prepared as the cellulose-based binder, it is insoluble in water, and its fiber length is the slip of the die. The undissolved fiber content of 35% or more of the width is 1000 pieces / 2 ml or less, and the clay is passed through a screen having an opening of 75 to 170% of the slit width of the base. A method for manufacturing a honeycomb structure extruded from a honeycomb structure.

[2] 前記セルロース系バインダーとして、0.1質量%水溶液を調製した場合に水に不溶で、かつ、その繊維長が前記口金のスリット幅の35%以上である未溶解繊維分が200個/2ml以下のものを用いる、前記[1]に記載のハニカム構造体の製造方法。 [2] As the cellulosic binder, an undissolved fiber content of 200 pieces / insoluble in water when a 0.1% by mass aqueous solution is prepared and whose fiber length is 35% or more of the slit width of the die The method for manufacturing a honeycomb structured body according to the above [1], wherein 2 ml or less is used.

[3] 前記口金として、スリット幅が45〜110μmのものを用いる前記[1]又は[2]に記載のハニカム構造体の製造方法。 [3] The method for manufacturing a honeycomb structured body according to [1] or [2], wherein the die having a slit width of 45 to 110 μm is used.

[4] 前記成形原料として、前記セラミックス原料粉末100質量部に対し、前記セルロース系バインダーを3〜8質量部添加したものを用いる前記[1]〜[3]のいずれかに記載のハニカム構造体の製造方法。 [4] The honeycomb structure according to any one of [1] to [3], wherein a material obtained by adding 3 to 8 parts by mass of the cellulose binder to 100 parts by mass of the ceramic raw material powder is used as the forming raw material. Manufacturing method.

[5] 前記セラミックス原料粉末として、コージェライト化原料を用いる前記[1]〜[4]のいずれかに記載のハニカム構造体の製造方法。 [5] The method for manufacturing a honeycomb structure according to any one of [1] to [4], wherein a cordierite forming raw material is used as the ceramic raw material powder.

[6] 前記コージェライト化原料として、平均粒径が3〜25μmのタルク粉末、平均粒径が1〜15μmのカオリン粉末及び/又は仮焼カオリン粉末、平均粒径が0.5〜10μmのアルミナ粉末及び/又は水酸化アルミニウム粉末、平均粒径が0.05〜1μmのベーマイト粉末、平均粒径が1〜10μmのシリカ粉末の群より選択される粉末を混合して得られるものを用いる前記[1]〜[5]のいずれかに記載のハニカム構造体の製造方法。 [6] As the cordierite forming raw material, talc powder having an average particle diameter of 3 to 25 μm, kaolin powder and / or calcined kaolin powder having an average particle diameter of 1 to 15 μm, alumina having an average particle diameter of 0.5 to 10 μm The powder and / or aluminum hydroxide powder, the one obtained by mixing powder selected from the group of boehmite powder having an average particle diameter of 0.05 to 1 μm and silica powder having an average particle diameter of 1 to 10 μm is used. The manufacturing method of the honeycomb structure according to any one of [1] to [5].

[7] 前記コージェライト化原料において、カオリン粉末、仮焼カオリン粉末、アルミナ粉末、水酸化アルミニウム粉末、ベーマイト粉末及びシリカ粉末について、前記口金のスリット幅の60〜170%に相当する目開きの篩を通過させて篩い分けしたものを用いる前記[1]〜[6]のいずれかに記載のハニカム構造体の製造方法。 [7] A sieve having an opening corresponding to 60 to 170% of the slit width of the die for kaolin powder, calcined kaolin powder, alumina powder, aluminum hydroxide powder, boehmite powder and silica powder in the cordierite forming raw material The method for manufacturing a honeycomb structure according to any one of [1] to [6], wherein a sieve that is passed through and sieved is used.

本発明のハニカム構造体の製造方法は、生産性を低下させることなく、成形体の欠陥発生や口金の破損を有効に防止することができる。   The method for manufacturing a honeycomb structured body of the present invention can effectively prevent the occurrence of defects in the molded body and the breakage of the die without reducing the productivity.

以下、本発明のハニカム構造体の製造方法を実施するための最良の形態について具体的に説明する。但し、本発明はその発明特定事項を備える製造方法を広く包含するものであり、下記の実施形態に限定されるものではない。   Hereinafter, the best mode for carrying out the method for manufacturing a honeycomb structured body of the present invention will be specifically described. However, the present invention broadly encompasses manufacturing methods having the invention-specific matters, and is not limited to the following embodiments.

[1]本発明の製造方法:
本発明のハニカム構造体の製造方法は、セラミックス原料粉末、セルロース系バインダー及び分散媒を含む成形原料を混合・混練することにより坏土を得る混合・混練工程と、前記坏土を、ハニカム構造体の隔壁パターンと相補的な形状のスリットが形成された口金から押し出すことにより、流体の流路となるセルを区画形成する隔壁を備えたハニカム成形体を得る押出成形工程と、前記ハニカム成形体を焼成することによりハニカム構造体を得る焼成工程と、を備え、前記セラミックス原料粉末として、その粒径が前記口金のスリット幅の90%以上である粗粒の比率が20質量ppm以下のものを用い、前記セルロース系バインダーとして、0.1質量%水溶液を調製した場合に水に不溶で、かつ、その繊維長が前記口金のスリット幅の35%以上である未溶解繊維分が1000個/2ml以下のものを用い、前記口金のスリット幅の75〜170%の目開きのスクリーンを通過させた後、前記口金から押し出すものである。
[1] Production method of the present invention:
The method for manufacturing a honeycomb structure of the present invention includes a mixing and kneading step of obtaining a kneaded material by mixing and kneading a forming raw material containing ceramic raw material powder, a cellulose-based binder and a dispersion medium, and the kneaded material is mixed with the kneaded material. An extrusion forming step of obtaining a honeycomb formed body having partition walls for partitioning and forming cells serving as fluid flow paths by extruding from a die formed with a slit having a shape complementary to the partition wall pattern of A firing step of obtaining a honeycomb structure by firing, and the ceramic raw material powder having a grain size of 90% or more of the slit width of the die and a ratio of coarse particles of 20 mass ppm or less is used. The cellulose-based binder is insoluble in water when a 0.1% by mass aqueous solution is prepared, and the fiber length is the slit width of the die. Using insoluble fiber content which is 5% or more of the following 1000/2 ml, was passed through a 75 to 170% of the mesh screens of the slit width of the die, in which extruded from the spinneret.

[1−1]混合・混練工程:
本発明の製造方法の第1の工程は、セラミックス原料粉末、セルロース系バインダー及び分散媒を含む成形原料を混合・混練することにより坏土を得る混合・混練工程である。
[1-1] Mixing / kneading step:
The first step of the production method of the present invention is a mixing / kneading step in which a clay is obtained by mixing and kneading a forming raw material containing ceramic raw material powder, a cellulose binder and a dispersion medium.

[1−1A]セラミックス原料粉末:
本発明の製造方法における「成形原料」は、少なくとも、セラミックス原料粉末、セルロース系バインダー及び分散媒を含むものである。「セラミックス原料粉末」とは、ハニカム構造体を構成するセラミックスの粉末である。例えば、ムライト、アルミナ、アルミニウムチタネート、リチウムアルミニウムシリケート、炭化珪素、窒化珪素等のセラミックスの粉末を挙げることができる。
[1-1A] Ceramic raw material powder:
The “forming raw material” in the production method of the present invention includes at least a ceramic raw material powder, a cellulose-based binder, and a dispersion medium. The “ceramic raw material powder” is a ceramic powder constituting the honeycomb structure. Examples thereof include ceramic powders such as mullite, alumina, aluminum titanate, lithium aluminum silicate, silicon carbide, and silicon nitride.

また、「セラミックス原料粉末」には、ハニカム構造体を構成するセラミックスの原料となる物質の粉末も含むものとする。例えば、タルク、カオリン、仮焼カオリン、アルミナ、水酸化アルミニウム、ベーマイト、シリカ等を、焼成後の組成がコージェライトの理論組成(2MgO・2Al・5SiO)となるように混合したものは、1400〜1450℃で焼成することにより、結晶相の95%以上がコージェライトに変換される。従って、これらの物質(コージェライト化原料)の粉末も「セラミックス原料粉末」に含まれる。本発明の製造方法においては、タルク、カオリン原料の扁平粒子形状によりコージェライト結晶を押出成形の流路方向に配向させることで熱膨張係数の小さくできるという理由から、「セラミックス原料粉末」として、コージェライト化原料を用いることが好ましい。 In addition, the “ceramic raw material powder” includes a powder of a material that is a raw material of the ceramic constituting the honeycomb structure. For example, talc, kaolin, calcined kaolin, alumina, aluminum hydroxide, boehmite, silica, etc. mixed so that the composition after firing becomes the theoretical composition of cordierite (2MgO · 2Al 2 O 3 · 5SiO 2 ) Baked at 1400 to 1450 ° C., 95% or more of the crystal phase is converted to cordierite. Therefore, powders of these substances (cordierite raw materials) are also included in the “ceramic raw material powder”. In the production method of the present invention, since the coefficient of thermal expansion can be reduced by orienting the cordierite crystals in the direction of the extrusion flow path due to the flat particle shape of the talc and kaolin raw materials, It is preferable to use a lightening raw material.

本発明の製造方法においては、「セラミックス原料粉末」として、その粒径が押出成形用口金のスリット幅の90%以上である粗粒の比率が20質量ppm以下のものを用いることが必要である。このような粒度分布のセラミックス原料粉末を用いることにより、後述するセルロース系バインダーの繊維分の制御と相俟って、経時的に発生するスクリーンの目詰まりを抑制することができ、押出成形機を停止し、スクリーンを交換する頻度を低減させることが可能となる。即ち、生産性の向上に資する。一方、前記粗粒の比率が20質量ppmを超えるものを用いた場合、後述するセルロース系バインダーの未溶解繊維分を制御しても、スクリーンの目詰まり等の不具合を抑制できないおそれがある。   In the production method of the present invention, as the “ceramic raw material powder”, it is necessary to use a powder whose particle diameter is 90% or more of the slit width of the extrusion die and whose coarse particle ratio is 20 mass ppm or less. . By using the ceramic raw material powder having such a particle size distribution, along with the control of the fiber content of the cellulose-based binder described later, it is possible to suppress clogging of the screen that occurs over time. It becomes possible to reduce the frequency of stopping and replacing the screen. That is, it contributes to productivity improvement. On the other hand, when the ratio of the coarse particles exceeds 20 mass ppm, there is a possibility that problems such as clogging of the screen cannot be suppressed even if the undissolved fiber content of the cellulose binder described later is controlled.

なお、本明細書にいう「粒径」とは、光散乱法を測定原理としたレーザー回折/散乱式粒度測定装置(例えば、商品名「LA−910」(堀場製作所製)等)により測定した粒径を意味する。前記粒子の比率についても、この測定法で測定することができる。また、後述する「平均粒径」については、この測定法で算出される50%粒子径の値を意味するものとする。   The “particle size” referred to in the present specification was measured by a laser diffraction / scattering particle size measuring device (for example, trade name “LA-910” (manufactured by Horiba, Ltd.)) based on the light scattering method. Means particle size. The ratio of the particles can also be measured by this measurement method. In addition, “average particle diameter” described later means a value of 50% particle diameter calculated by this measurement method.

本発明の製造方法において、セラミックス粉末としてコージェライト化原料を用いる場合には、平均粒径が3〜25μmのタルク粉末、平均粒径が1〜15μmのカオリン粉末及び/又は仮焼カオリン粉末、平均粒径が0.5〜10μmのアルミナ粉末及び/又は水酸化アルミニウム粉末、平均粒径が0.05〜1μmのベーマイト粉末、平均粒径が1〜10μmのシリカ粉末の群より選択される粉末を混合して得られるものを用いることが好ましい。   In the production method of the present invention, when a cordierite-forming raw material is used as the ceramic powder, talc powder having an average particle diameter of 3 to 25 μm, kaolin powder and / or calcined kaolin powder having an average particle diameter of 1 to 15 μm, average A powder selected from the group consisting of alumina powder and / or aluminum hydroxide powder having a particle size of 0.5 to 10 μm, boehmite powder having an average particle size of 0.05 to 1 μm, and silica powder having an average particle size of 1 to 10 μm. It is preferable to use what is obtained by mixing.

本発明の製造方法においては、経時的に発生するスクリーンの目詰まりを抑制するとい観点から、セラミックス原料粉末については、篩い分けによって粗粒分や異物を除去することが好ましい。前記コージェライト化原料については、前記口金のスリット幅の60〜170%に相当する目開きの篩を通過させて篩い分けしたものを用いる。但し、タルクについては、前記口金のスリット幅の60〜140%に相当する目開きの篩を通過させて篩い分けしたものを用いることが好ましい。   In the production method of the present invention, from the viewpoint of suppressing clogging of the screen that occurs over time, it is preferable to remove coarse particles and foreign matters from the ceramic raw material powder by sieving. As the cordierite forming raw material, a material obtained by passing through a sieve having an opening corresponding to 60 to 170% of the slit width of the die is used. However, as for talc, it is preferable to use a talc that has been sieved by passing through a sieve having an opening corresponding to 60 to 140% of the slit width of the die.

[1−1B]セルロース系バインダー:
セルロース系バインダーは、後述する成形工程において、坏土に流動性を付与し、焼成前のハニカム成形体の機械的強度を維持する補強剤としての機能を果たす添加剤である。セルロース系バインダーとしては、成形および乾燥時の保形性と焼成時のゲル化強度から、メチルセルロース、ヒドロキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、ヒドロキシブチルセルロース、ヒドロキシエチルメチルセルロース及びヒドロキシプロピルメチルセルロースの群から少なくとも一種を所望の工程条件に応じて選択して用いることが好ましい。
[1-1B] Cellulosic binder:
The cellulose-based binder is an additive that functions as a reinforcing agent that imparts fluidity to the kneaded clay and maintains the mechanical strength of the honeycomb formed body before firing in the forming step described later. As the cellulose-based binder, at least from the group of methylcellulose, hydroxymethylcellulose, hydroxyethylcellulose, hydroxypropylcellulose, hydroxybutylcellulose, hydroxyethylmethylcellulose and hydroxypropylmethylcellulose from the shape retention during molding and drying and the gelation strength during firing. One type is preferably selected and used according to desired process conditions.

成形原料中のセルロース系バインダーの量は、セラミックス原料粉末100質量部に対し、3〜8質量部とすることが好ましく、4〜6質量部とすることが更に好ましい。セルロース系バインダーの量を3質量部以上とすることにより、押し出し成形体の強度の向上という効果を得ることができる。一方、セルロース系バインダーの量を8質量部以下とすることにより、焼成における脱バインダー温度領域での焼成切れ発生の低下という効果を得ることができる。   The amount of the cellulose-based binder in the forming raw material is preferably 3 to 8 parts by mass, and more preferably 4 to 6 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the ceramic raw material powder. By setting the amount of the cellulose binder to 3 parts by mass or more, an effect of improving the strength of the extruded product can be obtained. On the other hand, when the amount of the cellulose-based binder is 8 parts by mass or less, an effect of reducing the occurrence of burnout in the debinding temperature region during baking can be obtained.

本発明の製造方法においては、前記セルロース系バインダーとして、0.1質量%水溶液を調製した場合に水に不溶で、かつ、その繊維長が前記口金のスリット幅の35%以上である未溶解繊維分が1000個/2ml以下のものを用いることが必要であり、200個/2ml以下のものを用いることが好ましい。   In the production method of the present invention, as the cellulose-based binder, an undissolved fiber which is insoluble in water when a 0.1% by mass aqueous solution is prepared and whose fiber length is 35% or more of the slit width of the die It is necessary to use one having a minute of 1000 pieces / 2 ml or less, and preferably using 200 pieces / 2 ml or less.

このような繊維分の量を所定のレベル以下に制御することによって、経時的に発生するスクリーンの目詰まりを抑制することができる。従って、押出成形機を停止し、スクリーンを交換する頻度を低減させることが可能となり、ハニカム構造体の生産性の向上に資する。即ち、本発明の製造方法は、セラミックス原料粉末の粗粒分や異物ではなく、セルロース系バインダー中に含まれる繊維分がスクリーンの目詰まりの原因となっていることを見出したものである。   By controlling the amount of such fibers to a predetermined level or less, screen clogging that occurs over time can be suppressed. Therefore, it becomes possible to stop the extrusion molding machine and reduce the frequency of replacing the screen, which contributes to the improvement of the productivity of the honeycomb structure. That is, the production method of the present invention has been found that the fiber contained in the cellulosic binder, rather than the coarse particles and foreign matter of the ceramic raw material powder, causes clogging of the screen.

なお、未溶解繊維分の数は、特開2004−26861号公報に開示されている、商品名:コールターカウンター(コールター社製)を用いた方法で測定する。コールターカウンター用電解質水溶液(商品名:ISOTONII、コールター社製)を溶媒とし、この溶媒にセルロース系バインダーを溶解させて、セルロース系バインダーの0.1質量%水溶液を調製する。   The number of undissolved fibers is measured by a method using a trade name: Coulter Counter (manufactured by Coulter, Inc.) disclosed in JP-A No. 2004-26861. An aqueous electrolyte solution for a coulter counter (trade name: ISOTON II, manufactured by Coulter Co.) is used as a solvent, and a cellulose binder is dissolved in the solvent to prepare a 0.1% by mass aqueous solution of the cellulose binder.

但し、セルロース系バインダーは低温条件でしか溶解しないため、80〜90℃の温度条件下でセルロース系バインダーを前記溶媒中に分散させた後、メチルセルロースは5℃、その他のセルロース系バインダーは25℃の恒温槽中にて冷却し、溶解させる。その後、温度を25℃として、コールターカウンターにより、繊維長が口金のスリット幅の35%以上である未溶解繊維分の数を測定する。   However, since the cellulose binder only dissolves under low temperature conditions, after dispersing the cellulose binder in the solvent under a temperature condition of 80 to 90 ° C, methylcellulose is 5 ° C, and other cellulose binders are 25 ° C. Cool in a thermostat and dissolve. Thereafter, the temperature is set to 25 ° C., and the number of undissolved fibers whose fiber length is 35% or more of the slit width of the die is measured by a Coulter counter.

[1−1C]分散媒:
本発明の製造方法においては、セラミックス原料粉末、セルロース系バインダー等を分散させるための分散媒として、水を用いることが一般的である。但し、アルコール等の他の溶媒を含むものであってもよい。分散媒の量は、セラミックス原料粉末100質量部に対し、20〜75質量部とすることが好ましく、25〜40質量部とすることが更に好ましい。
[1-1C] Dispersion medium:
In the production method of the present invention, water is generally used as a dispersion medium for dispersing ceramic raw material powder, cellulose binder, and the like. However, it may contain other solvents such as alcohol. The amount of the dispersion medium is preferably 20 to 75 parts by mass, and more preferably 25 to 40 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the ceramic raw material powder.

[1−1D]他の添加剤:
以上説明したように、本発明の製造方法における「成形原料」には、少なくともセラミックス原料粉末、セルロース系バインダー及び分散媒が含まれる。但し、「成形原料」は、必要に応じて他の添加剤を含有せしめてもよい。他の添加剤としては、例えば、ハニカム構造体の気孔率を調整するための造孔材、均質な坏土を得るための分散剤、セルロース系バインダー以外のバインダー等を挙げることができる。
[1-1D] Other additives:
As described above, the “forming raw material” in the production method of the present invention includes at least a ceramic raw material powder, a cellulose-based binder, and a dispersion medium. However, the “forming raw material” may contain other additives as necessary. Examples of the other additive include a pore former for adjusting the porosity of the honeycomb structure, a dispersant for obtaining a homogeneous clay, and a binder other than the cellulose-based binder.

より具体的には、グラファイト、小麦粉、澱粉、フェノール樹脂、ポリメタクリル酸メチル、ポリエチレン、又はポリエチレンテレフタレート、アクリル樹脂系マイクロカプセル等の造孔材;エチレングリコール、デキストリン、脂肪酸石鹸、ポリアルコール等の界面活性剤;ポリビニルアルコール等のバインダー;等を適宜選択して含有せしめればよい。   More specifically, pore-forming materials such as graphite, wheat flour, starch, phenol resin, polymethyl methacrylate, polyethylene, or polyethylene terephthalate, acrylic resin microcapsules; interfaces of ethylene glycol, dextrin, fatty acid soap, polyalcohol, etc. An activator; a binder such as polyvinyl alcohol; and the like may be appropriately selected and contained.

[1−1E]混合・混練:
本発明の製造方法においては、前記成形原料を混合し、混練することにより坏土を得る。混合・混練の方法は特に限定されるものではなく、従来公知の混合機、混練機を用いて混合・混練を行うことができる。
[1-1E] Mixing / kneading:
In the production method of the present invention, the clay is obtained by mixing and kneading the forming raw materials. The mixing / kneading method is not particularly limited, and mixing and kneading can be performed using a conventionally known mixer or kneader.

混合機としては、例えば、シグマニーダー、リボンミキサー等を挙げることができる。但し、成形原料に対して剪断力を加えながら撹拌することができる混合機、例えば、プローシェアミキサー(商品名:プローシェアミキサー、太平洋機工社製等)、ヘンシェルミキサー(商品名:三井ヘンシェルミキサー、三井鉱山社製等)を好適に用いることができる。これらのミキサーは、成形原料中に形成されるセラミックス原料粉末の凝集塊を粉砕する効果が高い点において好ましい。   Examples of the mixer include a sigma kneader and a ribbon mixer. However, a mixer that can be stirred while applying a shearing force to the forming raw material, such as a plow shear mixer (trade name: plow shear mixer, manufactured by Taiheiyo Kiko Co., Ltd.), a Henschel mixer (trade name: Mitsui Henschel mixer, Mitsui Mining Co., Ltd., etc.) can be suitably used. These mixers are preferable in that they have a high effect of pulverizing agglomerates of ceramic raw material powder formed in the forming raw material.

混練機としては、例えば、シグマニーダー、バンバリーミキサー、スクリュー式の押出混練機等を挙げることができる。特に、成形用配合物(ひいては坏土)中に含まれるエアを脱気させるための真空減圧装置(例えば、真空ポンプ等)を備えた混練機(いわゆる真空土練機)を用いると、欠陥が少なく、成形性の良好な坏土を得ることができる点において好ましい。   Examples of the kneader include a sigma kneader, a Banbury mixer, and a screw type extrusion kneader. In particular, if a kneading machine (so-called vacuum kneader) equipped with a vacuum decompression device (for example, a vacuum pump) for degassing the air contained in the molding compound (and thus the clay) is used, defects will be caused. This is preferable in that a clay with good moldability can be obtained.

また、混練機としては、混合機を経た粉体を一定の供給量で供給し、スクリューで混練しながら連続して混練坏土を口金に押し出す連続混練成形機を使用することにより、連続的に成形を続けることができ効率的である。この方式では、押し出し成形機に坏土供給する際のセル変形等に留意する必要がないため、特にスリット幅の薄い口金で成形する場合には好ましい。本発明の製造方法においても、プローシェアミキサーによる混合を行い、真空減圧装置を備えた連続混練押出成形機で成形するのが好ましい。   Also, as the kneading machine, by using a continuous kneading molding machine that supplies the powder passed through the mixer at a constant supply amount and continuously extrudes the kneaded clay to the base while kneading with a screw, The molding can be continued and it is efficient. This method is preferable particularly when forming with a die having a thin slit width because it is not necessary to pay attention to cell deformation when supplying clay to the extrusion molding machine. Also in the manufacturing method of this invention, it is preferable to mix with a pro shear mixer and shape | mold with the continuous kneading extrusion molding machine provided with the vacuum pressure reduction apparatus.

[1−2]押出成形工程:
本発明の製造方法の第2の工程は、前記坏土を、ハニカム構造体の隔壁パターンと相補的な形状のスリットが形成された口金から押し出すことにより、流体の流路となるセルを区画形成する隔壁を備えたハニカム成形体を得る押出成形工程である。
[1-2] Extrusion molding process:
In the second step of the manufacturing method of the present invention, the clay is extruded from a die formed with a slit having a shape complementary to the partition wall pattern of the honeycomb structure, thereby forming a cell serving as a fluid flow path. This is an extrusion molding step for obtaining a honeycomb formed body provided with partition walls.

[1−2A]口金:
本発明の製造方法において用いる口金は、ハニカム構造体の隔壁パターンと相補的な形状のスリットが形成されたものである。例えば、図2に示すハニカム構造体1は、四角形状のセル3が多数形成されたものであり、その隔壁4は格子状のパターンに配置されている。このようなハニカム構造体を製造する場合には、その格子状パターンと相補的な形状のスリットが形成された口金から坏土を押し出すことによって押出成形体を得ることができる。この方法であれば、所望のセル形状、隔壁厚さ、セル密度を有するハニカム構造の成形体を簡便に得ることができる。
[1-2A] Base:
The die used in the manufacturing method of the present invention is formed with slits having a shape complementary to the partition wall pattern of the honeycomb structure. For example, the honeycomb structure 1 shown in FIG. 2 has a large number of quadrangular cells 3 and the partition walls 4 are arranged in a lattice pattern. When manufacturing such a honeycomb structure, an extruded body can be obtained by extruding clay from a die having slits having a shape complementary to the lattice pattern. With this method, a honeycomb structure formed body having a desired cell shape, partition wall thickness, and cell density can be easily obtained.

本発明の製造方法においては、前記口金として、所望の製品の使用に合わせてスリット幅が45〜110μmのものを用いることができる。スリット幅が薄いほど粗粒分や異物の影響を受けやすく、本発明の効果が発揮できる。   In the production method of the present invention, the base having a slit width of 45 to 110 μm can be used in accordance with the use of a desired product. The thinner the slit width, the more easily affected by coarse particles and foreign matters, and the effect of the present invention can be exhibited.

[1−2B]押出成形機:
押出成形機としては、例えば、ラム式押出成形機、二軸連続成形機等を挙げることができるが、中でも、二軸連続成形機が好ましい。二軸連続成形機は、他の押出成形機と比較して、均一な成形体を得ることができるという利点がある。
[1-2B] Extruder:
Examples of the extrusion molding machine include a ram type extrusion molding machine and a biaxial continuous molding machine. Among these, a biaxial continuous molding machine is preferable. The biaxial continuous molding machine has an advantage that a uniform molded body can be obtained as compared with other extrusion molding machines.

[1−2C]スクリーン:
本発明の製造方法においては、前記坏土を、前記口金のスリット幅の75〜170%の目開きのスクリーンを通過させた後、前記口金から押し出す。スクリーンの目開きを口金のスリット幅の170%以下とすることによって、成形原料中の粗粒分、異物、繊維分等をスクリーンで捕捉することができ、これらに起因する成形体の欠陥発生や口金の破損を有効に防止することができる。
[1-2C] Screen:
In the production method of the present invention, the clay is extruded from the base after passing through a screen having an opening of 75 to 170% of the slit width of the base. By setting the screen opening to 170% or less of the slit width of the die, coarse particles, foreign matter, fibers, etc. in the forming raw material can be captured by the screen. It is possible to effectively prevent the base from being damaged.

また、スクリーンの目開きを口金のスリット幅の75%以上とすることによって、スクリーンの目詰まりを抑制することができ、セルロース系バインダー中の繊維分を所定の比率以下に制御したことと相俟って、押出成形機を停止し、スクリーンを交換する頻度を低減すること、ひいては、生産性を向上させることに資する。これらの効果をより確実に得るためには、口金のスリット幅の110〜140%の目開きのスクリーンを通過させた後、前記口金から押し出すことが好ましい。   In addition, by making the screen opening 75% or more of the slit width of the base, clogging of the screen can be suppressed, and this is in combination with controlling the fiber content in the cellulosic binder to a predetermined ratio or less. Thus, the extrusion molding machine is stopped, the frequency of replacing the screen is reduced, and consequently, the productivity is improved. In order to obtain these effects more reliably, it is preferable to pass through a screen having an aperture of 110 to 140% of the slit width of the die and then extrude from the die.

[1−2D]その他:
このようにして得られたハニカム成形体は、焼成に先立って乾燥しておくことが好ましい。乾燥の方法としては、例えば、熱風乾燥、マイクロ波乾燥、誘電乾燥、減圧乾燥、真空乾燥、凍結乾燥等の従来公知の乾燥法を用いることができる。これらの中では、成形体全体を迅速かつ均一に乾燥することができる点において熱風乾燥とマイクロ波乾燥又は誘電乾燥とを組み合わせた乾燥方法が好ましい。
[1-2D] Others:
The honeycomb formed body thus obtained is preferably dried prior to firing. As a drying method, for example, a conventionally known drying method such as hot air drying, microwave drying, dielectric drying, reduced pressure drying, vacuum drying, freeze drying or the like can be used. Among these, a drying method in which hot air drying and microwave drying or dielectric drying are combined is preferable in that the entire molded body can be quickly and uniformly dried.

[1−3]焼成工程:
本発明の製造方法の第3の工程は、前記ハニカム成形体を焼成することによりハニカム構造体を得る焼成工程である。
[1-3] Firing step:
The third step of the production method of the present invention is a firing step for obtaining a honeycomb structure by firing the honeycomb formed body.

焼成とは、セラミックス原料粉末を焼結させて緻密化し、所定の強度を確保するための操作を意味する。焼成条件(温度・時間)は、これらを構成するセラミックス原料粉末の種類により異なるため、使用するセラミックス原料粉末の種類に応じて適当な条件を選択すればよい。例えば、コージェライト化原料をセラミックス原料粉末として用いる場合には、1410〜1440℃の温度で、2〜15時間焼成することが好ましい。焼成条件(温度・時間)が上記範囲未満であると、セラミックス原料粉末の焼結が不十分となるおそれがある点において好ましくなく、上記範囲を超えると、生成したコージェライトが溶融するおそれがある点において好ましくない。   Firing means an operation for sintering and densifying the ceramic raw material powder to ensure a predetermined strength. Since the firing conditions (temperature and time) vary depending on the type of ceramic raw material powder constituting them, an appropriate condition may be selected according to the type of ceramic raw material powder used. For example, when using a cordierite forming raw material as a ceramic raw material powder, it is preferably fired at a temperature of 1410 to 1440 ° C. for 2 to 15 hours. If the firing condition (temperature / time) is less than the above range, it is not preferable in that the sintering of the ceramic raw material powder may be insufficient, and if it exceeds the above range, the generated cordierite may be melted. It is not preferable in terms.

焼成の前、或いは焼成の昇温過程において、ハニカム成形体や目封止部中の有機物(バインダー、造孔材、分散剤等)を燃焼させて除去する操作(仮焼)を行うと、有機物の除去をより促進させることができるため好ましい。バインダーの燃焼温度は200℃程度、造孔材の燃焼温度は300℃程度であるので、仮焼温度は200〜1000℃程度とすればよい。仮焼時間は特に限定されないが、通常は、10〜100時間程度である。   If an operation (calcination) for burning and removing organic substances (binder, pore former, dispersant, etc.) in the honeycomb formed body or the plugging portion is performed before firing or in the temperature raising process of firing, It is preferable because the removal of the water can be further promoted. Since the burning temperature of the binder is about 200 ° C. and the burning temperature of the pore former is about 300 ° C., the calcining temperature may be about 200 to 1000 ° C. The calcining time is not particularly limited, but is usually about 10 to 100 hours.

なお、DPF等の用途においては、図2及び図3に示すハニカム構造体のように、ハニカム構造体1の多数のセル3の一方の開口部と他方の開口部とを互い違いに目封止し、目封止部10を形成することが行われる。このような目封止部10を有するハニカム構造体は、被処理ガスを入口側端面2aからセル3に導入すると、パティキュレート等の夾雑物が隔壁4において捕捉される一方、多孔質の隔壁4を透過して隣接するセル3に流入した処理済ガスが出口側端面2bから排出されるため、被処理ガス中のパティキュレートが除去された処理済ガスを得ることができる。   In applications such as DPF, as in the honeycomb structure shown in FIGS. 2 and 3, one opening and the other opening of many cells 3 of the honeycomb structure 1 are alternately plugged. The plugging portion 10 is formed. In the honeycomb structure having such a plugged portion 10, when a gas to be treated is introduced into the cell 3 from the inlet side end face 2 a, contaminants such as particulates are trapped in the partition wall 4, while the porous partition wall 4. Since the treated gas that has passed through the gas and flows into the adjacent cell 3 is discharged from the outlet side end face 2b, the treated gas from which the particulates in the gas to be treated have been removed can be obtained.

以下、本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例によって何ら限定されるものではない。   EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples.

なお、以下に示す実施例、及び比較例に記載された平均粒径については、光散乱法を測定原理としたレーザー回折/散乱式粒度測定装置(例えば、商品名「LA−910」(堀場製作所製)等)により測定した50%粒子径の値を意味するものとする。   In addition, about the average particle diameter described in the Example shown below and a comparative example, the laser diffraction / scattering type | formula particle size measuring apparatus (for example, brand name "LA-910" (Horiba Seisakusho) which made the light scattering method the measurement principle) The value of the 50% particle diameter measured by

また、未溶解繊維分の数は、商品名:コールターカウンターZ2型(コールター社製)を用いて測定した。コールターカウンター用電解質水溶液(商品名:ISOTONII、コールター社製)を溶媒とし、この溶媒にセルロース系バインダーを溶解させて、セルロース系バインダーの0.1質量%水溶液を調製した後、この水溶液0.5ml中に存在する8μm以上60μm以下の未溶解繊維分の数を内径100μmのアパーチャーチューブを用いて4回測定した。4回の測定値を積算し、水溶液2ml中に含まれる未溶解繊維分の数とした。なお、複数のセルロース系バインダーを使用した場合は、それぞれのバインダーを使用した比率に従って混合し、測定した。   The number of undissolved fibers was measured using a trade name: Coulter Counter Z2 type (manufactured by Coulter). An aqueous electrolyte solution for a coulter counter (trade name: ISOTON II, manufactured by Coulter Co., Ltd.) was used as a solvent, a cellulose binder was dissolved in this solvent to prepare a 0.1% by mass aqueous solution of the cellulose binder, and 0.5 ml of this aqueous solution was then added. The number of undissolved fibers of 8 μm or more and 60 μm or less present therein was measured four times using an aperture tube having an inner diameter of 100 μm. Four measurement values were integrated to obtain the number of undissolved fibers contained in 2 ml of the aqueous solution. In addition, when the some cellulose binder was used, it mixed and measured according to the ratio which used each binder.

[ハニカム構造体の製造]
まず、セラミックス原料粉末、セルロース系バインダー及び分散媒を含む成形原料を混合・混練することにより坏土を得た。この際、セラミックス原料粉末としては、コージェライト化原料を、セルロース系バインダーとしては、メチルセルロースを、分散媒として水を用いた。セラミックス原料粉末の原料明細を表1に、セルロース系バインダーの原料明細を表2に、各実施例・比較例のセラミックス原料粉末の配合比を表3に、各実施例・比較例のセルロース系バインダーの配合比を表4に示した。この配合比は、1410〜1440℃の温度で2〜15時間焼成することで、流路方向(セル形成方向)の熱膨張係数(25〜800℃)が0.3×10−6/℃以下、平均気孔径が3〜8μm、気孔率が25%以上となるように配合したものである。
[Manufacture of honeycomb structure]
First, a clay was obtained by mixing and kneading a forming raw material containing ceramic raw material powder, a cellulose-based binder and a dispersion medium. At this time, a cordierite forming raw material was used as the ceramic raw material powder, methylcellulose was used as the cellulose binder, and water was used as the dispersion medium. The raw material specification of the ceramic raw material powder is shown in Table 1, the raw material specification of the cellulose-based binder is shown in Table 2, the blending ratio of the ceramic raw material powder of each Example / Comparative Example is shown in Table 3, and the cellulose-based binder of each Example / Comparative Example Table 4 shows the blending ratio. This compounding ratio is such that the coefficient of thermal expansion (25 to 800 ° C.) in the flow path direction (cell forming direction) is 0.3 × 10 −6 / ° C. or lower by firing at a temperature of 1410 to 1440 ° C. for 2 to 15 hours. The average pore diameter is 3 to 8 μm, and the porosity is 25% or more.

Figure 0004916405
Figure 0004916405

Figure 0004916405
Figure 0004916405

Figure 0004916405
Figure 0004916405

Figure 0004916405
Figure 0004916405

次いで、前記の成形原料をプローシェアミキサーで混合し、真空減圧装置を備えた連続混練押出成形機で成形した。混合粉の供給量は450kg/hrとした。   Next, the above-mentioned forming raw materials were mixed with a proshear mixer and formed with a continuous kneading extrusion molding machine equipped with a vacuum decompression device. The supply amount of the mixed powder was 450 kg / hr.

成形においては、ハニカム構造体の隔壁パターンと相補的な形状のスリットが形成された口金から押し出すことにより、流体の流路となるセルを区画形成する隔壁を備えたハニカム成形体を得た。この際、連続混練押出成形機としては、その内部にスクリーンが配置され、目開きとしては表5及び表6にそれぞれ記載したものを使用した。口金としては、表5及び表6にそれぞれ記載したスリット幅が格子状に配置されたものを用いた。   In the molding, a honeycomb molded body having partition walls for partitioning cells serving as fluid flow paths was obtained by extruding from a die formed with a slit having a shape complementary to the partition wall pattern of the honeycomb structure. At this time, as the continuous kneading extrusion molding machine, a screen was disposed therein, and the openings described in Table 5 and Table 6 were used. As the die, those having slit widths described in Table 5 and Table 6 arranged in a lattice shape were used.

このようにして得られたハニカム成形体は、以下のようなものであった。
(1)ハニカム成形体A:
端面(セル開口面)形状が外径106mmφの円形、全長(流路長)100mmであり、セル形状は0.85mm×0.85mmの正方形セル、隔壁の厚さが47μm、セル密度が約900セル/平方インチのハニカム成形体。
(2)ハニカム成形体B:
端面(セル開口面)形状が外径110mmφの円形、全長(流路長)120mmであり、セル形状は1.00mm×1.00mmの正方形セル、隔壁の厚さが71μm、セル密度が約600セル/平方インチのハニカム成形体。
(3)ハニカム成形体C:
端面(セル開口面)形状が外径110mmφの円形、全長(流路長)120mmであり、セル形状は1.10mm×1.10mmの正方形セル、隔壁の厚さが102μm、セル密度が約400セル/平方インチのハニカム成形体。
The honeycomb formed body thus obtained was as follows.
(1) Honeycomb compact A:
The shape of the end face (cell opening face) is a circle with an outer diameter of 106 mmφ, the total length (flow path length) is 100 mm, the cell shape is a square cell of 0.85 mm × 0.85 mm, the partition wall thickness is 47 μm, and the cell density is about 900. Cell / square inch honeycomb molded body.
(2) Honeycomb compact B:
The end face (cell opening face) has a circular shape with an outer diameter of 110 mmφ and a full length (flow path length) of 120 mm. The cell shape is a square cell of 1.00 mm × 1.00 mm, the partition wall thickness is 71 μm, and the cell density is about 600. Cell / square inch honeycomb molded body.
(3) Honeycomb compact C:
The shape of the end face (cell opening face) is a circle with an outer diameter of 110 mmφ, the total length (flow path length) is 120 mm, the cell shape is a square cell of 1.10 mm × 1.10 mm, the partition wall thickness is 102 μm, and the cell density is about 400. Cell / square inch honeycomb molded body.

[評価方法(全体)]
以下の20t通過時圧力、圧力上昇率の評価において、双方の評価とも良好であった場合に「良好/○」、いずれか一方でも不良であった場合に「不良/×」と評価した。その結果を表5及び表6に示す。
[Evaluation method (overall)]
In the following evaluation of the pressure at 20 t passing and the rate of increase in pressure, when both evaluations were good, “good / ◯” was evaluated, and when either one was bad, “bad / ×” was evaluated. The results are shown in Tables 5 and 6.

[評価方法(20t通過時圧力)]
前記の押出成形を坏土が20t通過するまで連続的に行い、坏土20t通過時の圧力と初期圧力との差が15bar(1500kPa)以下の場合に「良好/○」、15bar(1500kPa)を超えた場合に「不良/×」と評価した。その結果を表5及び表6に示す。
[Evaluation method (pressure when passing through 20t)]
The above extrusion molding is continuously performed until the clay passes through 20 t. When the difference between the pressure when the clay passes through 20 t and the initial pressure is 15 bar (1500 kPa) or less, “good / ◯” and 15 bar (1500 kPa) are set. When it exceeded, it evaluated as "defect / x". The results are shown in Tables 5 and 6.

[評価方法(圧力上昇率)]
前記の20t通過時圧力と初期圧力との差の値を20で除し、1t通過当たりの圧力上昇率を算出した。圧力上昇率が0.75bar/t以下の場合に「良好/○」、0.75bar/tを超えた場合に「不良/×」と評価した。その結果を表5及び表6に示す。
[Evaluation method (pressure increase rate)]
The value of the difference between the 20t passage pressure and the initial pressure was divided by 20 to calculate the rate of pressure increase per 1t passage. When the rate of pressure increase was 0.75 bar / t or less, it was evaluated as “good / ◯”, and when it exceeded 0.75 bar / t, it was evaluated as “bad / ×”. The results are shown in Tables 5 and 6.

Figure 0004916405
Figure 0004916405

Figure 0004916405
Figure 0004916405

[評価結果]
前記の方法による評価の結果、実施例1〜7のハニカム成形体は、成形原料として、前記粗粒の比率が所定の値以下のセラミックス原料粉末及び前記未溶解繊維分が所定の値以下のセルロース系バインダーを用いたので、20t通過時圧力、圧力上昇率とも良好な結果を示した。これらの方法によれば、連続成形を行った場合でも、経時的に発生するスクリーンの目詰まりによって押出成形機にかかる負荷の上昇率を低く抑えることができ、定期的に押出成形機を停止し、スクリーンを交換する頻度を低減させることが可能であると認められた。即ち、生産性の高い方法であると考えられた。
[Evaluation results]
As a result of the evaluation by the above method, the honeycomb formed bodies of Examples 1 to 7 were formed as a raw material of ceramic raw material powder having a ratio of the coarse particles of a predetermined value or less and cellulose having an undissolved fiber content of a predetermined value or less. Since a system binder was used, both the pressure when passing through 20 t and the pressure increase rate showed good results. According to these methods, even when continuous molding is performed, the rate of increase in load on the extruder can be kept low due to clogging of the screen that occurs over time, and the extruder is periodically stopped. It was recognized that it was possible to reduce the frequency of changing the screen. That is, it was considered that the method was highly productive.

一方、比較例1のハニカム成形体は、成形原料として、前記未溶解繊維分が1000個/2ml以下のセルロース系バインダーを用いたにも拘らず、前記粗粒の比率が20質量ppmを超えるセラミックス原料粉末を用いたため、20t通過時圧力、圧力上昇率とも不良であった。また、比較例2〜9のハニカム成形体は、成形原料として、前記未溶解繊維分が1000個/2mlを超えるセルロース系バインダーを用いたため、20t通過時圧力、圧力上昇率とも不良であった。これらの方法では、連続成形を行った場合に、経時的に発生するスクリーンの目詰まりによって押出成形機にかかる負荷の上昇を抑えることができず、定期的に押出成形機を停止し、スクリーンを交換する頻度が増加するものと認められた。即ち、生産性の低下を避けることができないものと考えられた。   On the other hand, the honeycomb molded body of Comparative Example 1 is a ceramic in which the ratio of the coarse particles exceeds 20 ppm by mass even though the cellulose-based binder having an undissolved fiber content of 1000 pieces / 2 ml or less is used as a forming raw material. Since the raw material powder was used, both the pressure when passing through 20t and the rate of pressure increase were poor. In addition, the honeycomb formed bodies of Comparative Examples 2 to 9 were poor in both the pressure when passing through 20 t and the rate of pressure increase because the cellulose-based binder with the undissolved fiber content exceeding 1000 pieces / 2 ml was used as a forming raw material. In these methods, when continuous molding is performed, it is not possible to suppress an increase in load applied to the extruder due to clogging of the screen that occurs over time, and the extruder is periodically stopped to remove the screen. It was recognized that the frequency of replacement would increase. In other words, it was thought that a decrease in productivity could not be avoided.

また、比較例2,3,6,7,8から明らかなように、成形原料として、未溶解繊維分が1000個/2mlを超えるセルロース系バインダーを用いた場合には、成形原料として、粗粒の比率が20質量ppm未満に制御されたセラミックス原料粉末を用いても、20t通過時圧力、圧力上昇率は不良であった。   Further, as is clear from Comparative Examples 2, 3, 6, 7, and 8, when a cellulose-based binder having an undissolved fiber content of more than 1000/2 ml is used as a forming raw material, Even when a ceramic raw material powder whose ratio was controlled to be less than 20 ppm by mass was used, the pressure at 20t and the rate of pressure increase were poor.

本発明のハニカム成形体の製造方法は、ディーゼルパティキュレートフィルター(DPF)をはじめとする集塵用・水処理用のフィルター、或いは、排気ガス中のNOx、CO及びHC等を吸着・吸収・分解するための触媒担体として好適に用いられるハニカム構造体を製造するための方法として有用である。   The method for manufacturing a honeycomb formed body of the present invention adsorbs, absorbs, and decomposes dust collection / water treatment filters such as a diesel particulate filter (DPF) or NOx, CO, and HC in exhaust gas. It is useful as a method for producing a honeycomb structure suitably used as a catalyst carrier for the purpose.

ハニカム構造体の一の実施形態を模式的に示す斜視図である。1 is a perspective view schematically showing one embodiment of a honeycomb structure. ハニカム構造体の一の実施形態を模式的に示す断面図である。1 is a cross-sectional view schematically showing one embodiment of a honeycomb structure. ハニカム構造体の端面を模式的に示す図であり、図2に示すハニカム構造体の端面を示す図である。FIG. 3 is a diagram schematically showing an end surface of the honeycomb structure, and is a diagram showing an end surface of the honeycomb structure shown in FIG. 2.

符号の説明Explanation of symbols

1:ハニカム構造体、2:隔壁、2a:入口側端面、2b:出口側端面、3:セル、4:隔壁、10:目封止部。 1: honeycomb structure, 2: partition, 2a: inlet side end surface, 2b: outlet side end surface, 3: cell, 4: partition, 10: plugging portion.

Claims (7)

セラミックス原料粉末、セルロース系バインダー及び分散媒を含む成形原料を混合・混練することにより坏土を得る混合・混練工程と、
前記坏土を、ハニカム構造体の隔壁パターンと相補的な形状のスリットが形成された口金から押し出すことにより、流体の流路となるセルを区画形成する隔壁を備えたハニカム成形体を得る押出成形工程と、
前記ハニカム成形体を焼成することによりハニカム構造体を得る焼成工程と、
を備えたハニカム構造体の製造方法であって、
前記セラミックス原料粉末として、その粒径が前記口金のスリット幅の90%以上である粗粒の比率が20質量ppm以下のものを用い、
前記セルロース系バインダーとして、0.1質量%水溶液を調製した場合に水に不溶で、かつ、その繊維長が前記口金のスリット幅の35%以上である未溶解繊維分が1000個/2ml以下のものを用い、
前記坏土を、前記口金のスリット幅の75〜170%の目開きのスクリーンを通過させた後、前記口金から押し出す、ハニカム構造体の製造方法。
A mixing and kneading step of obtaining a clay by mixing and kneading a molding raw material containing ceramic raw material powder, a cellulose-based binder and a dispersion medium;
Extrusion molding that obtains a honeycomb formed body having partition walls for partitioning cells serving as fluid flow paths by extruding the clay from a die formed with a slit having a shape complementary to the partition wall pattern of the honeycomb structure. Process,
A firing step of obtaining a honeycomb structure by firing the honeycomb formed body,
A method for manufacturing a honeycomb structure comprising:
As the ceramic raw material powder, the ratio of coarse particles whose particle size is 90% or more of the slit width of the die is 20 mass ppm or less,
When the 0.1% by mass aqueous solution is prepared as the cellulose-based binder, the undissolved fiber content is insoluble in water, and the fiber length is 35% or more of the slit width of the die, which is 1000 pieces / 2 ml or less. Use things
A method for manufacturing a honeycomb structure, wherein the clay is extruded from the die after passing through a screen having an opening of 75 to 170% of the slit width of the die.
前記セルロース系バインダーとして、0.1質量%水溶液を調製した場合に水に不溶で、かつ、その繊維長が前記口金のスリット幅の35%以上である未溶解繊維分が200個/2ml以下のものを用いる、請求項1に記載のハニカム構造体の製造方法。   As the cellulose-based binder, when 0.1% by mass aqueous solution is prepared, the amount of undissolved fibers that are insoluble in water and whose fiber length is 35% or more of the slit width of the die is 200 pieces / 2 ml or less. The method for manufacturing a honeycomb structured body according to claim 1, wherein one is used. 前記口金として、スリット幅が45〜110μmのものを用いる請求項1又は2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 claim 1 or 2, wherein the die has a slit width of 45 to 110 µm. 前記成形原料として、前記セラミックス原料粉末100質量部に対し、前記セルロース系バインダーを3〜8質量部添加したものを用いる請求項1〜3のいずれか一項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 3, wherein a material obtained by adding 3 to 8 parts by mass of the cellulose-based binder to 100 parts by mass of the ceramic raw material powder is used as the forming raw material. 前記セラミックス原料粉末として、コージェライト化原料を用いる請求項1〜4のいずれか一項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 4, wherein a cordierite forming raw material is used as the ceramic raw material powder. 前記コージェライト化原料として、平均粒径が3〜25μmのタルク粉末、平均粒径が1〜15μmのカオリン粉末及び/又は仮焼カオリン粉末、平均粒径が0.5〜10μmのアルミナ粉末及び/又は水酸化アルミニウム粉末、平均粒径が0.05〜1μmのベーマイト粉末、平均粒径が1〜10μmのシリカ粉末の群より選択される粉末を混合して得られるものを用いる請求項1〜5のいずれか一項に記載のハニカム構造体の製造方法。   As the cordierite forming raw material, talc powder having an average particle diameter of 3 to 25 μm, kaolin powder and / or calcined kaolin powder having an average particle diameter of 1 to 15 μm, alumina powder having an average particle diameter of 0.5 to 10 μm, and / or Alternatively, aluminum hydroxide powder, boehmite powder having an average particle diameter of 0.05 to 1 μm, or powder obtained by mixing powder selected from the group of silica powder having an average particle diameter of 1 to 10 μm is used. A method for manufacturing a honeycomb structured body according to any one of the above. 前記コージェライト化原料において、カオリン粉末、仮焼カオリン粉末、アルミナ粉末、水酸化アルミニウム粉末、ベーマイト粉末及びシリカ粉末について、前記口金のスリット幅の60〜170%に相当する目開きの篩を通過させて篩い分けしたものを用いる請求項1〜6のいずれか一項に記載のハニカム構造体の製造方法。   In the cordierite forming raw material, kaolin powder, calcined kaolin powder, alumina powder, aluminum hydroxide powder, boehmite powder and silica powder are passed through a sieve having an opening corresponding to 60 to 170% of the slit width of the die. The method for manufacturing a honeycomb structured body according to any one of claims 1 to 6, wherein a sieved product is used.
JP2007233720A 2007-09-10 2007-09-10 Manufacturing method of honeycomb structure Active JP4916405B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007233720A JP4916405B2 (en) 2007-09-10 2007-09-10 Manufacturing method of honeycomb structure

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007233720A JP4916405B2 (en) 2007-09-10 2007-09-10 Manufacturing method of honeycomb structure

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2009061751A JP2009061751A (en) 2009-03-26
JP4916405B2 true JP4916405B2 (en) 2012-04-11

Family

ID=40556797

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2007233720A Active JP4916405B2 (en) 2007-09-10 2007-09-10 Manufacturing method of honeycomb structure

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4916405B2 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010114994A2 (en) * 2009-04-03 2010-10-07 Corning Incorporated Ceramics manufacture using rapidly hydratable cellulosic binder
US9227878B2 (en) 2009-04-30 2016-01-05 Corning Incorporated Selected binders for the extrusion of ultra-thin wall cellular ceramics

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2502628B2 (en) * 1987-10-22 1996-05-29 信越化学工業株式会社 Ceramic material for extrusion molding
JP4076033B2 (en) * 1998-03-31 2008-04-16 Tdk株式会社 Manufacturing method of ceramic extrusion molding
EP1203758B1 (en) * 2000-02-14 2010-09-29 NGK Insulators, Ltd. Method for producing honeycomb ceramic structure

Also Published As

Publication number Publication date
JP2009061751A (en) 2009-03-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1342494B1 (en) Porous honeycomb filter and method for manufacture thereof
US8591800B2 (en) Method for producing cordierite-based honeycomb structure
JP5835395B2 (en) Method for manufacturing ceramic honeycomb structure
JP5524179B2 (en) Honeycomb filter and method for manufacturing honeycomb filter
KR100670724B1 (en) Method for producing honeycomb structure
JP5419505B2 (en) Method for manufacturing honeycomb structure and method for manufacturing honeycomb catalyst body
CN109899133B (en) Filter
CN104987123A (en) Honeycomb manufacturing method using ground nut shells and honeycomb body produced thereby
JP5064432B2 (en) Honeycomb catalyst body
JP2007296512A (en) Honeycomb filter
ZA200406908B (en) Strontium feldspar aluminum titanate for high temperature applications
JP2006256908A (en) Honeycomb structure and method for producing the same
WO2007108428A1 (en) Process for producing honeycomb structure
JP4991778B2 (en) Honeycomb structure
US20210094885A1 (en) Reduced anisotropy aluminum titanate-cordierite ceramic bodies, batch mixtures including spherical alumina, and methods of manufacturing ceramic bodies therefrom
EP2915572A1 (en) Honeycomb structure and gas processing device using same
US20210300767A1 (en) Method for manufacturing honeycomb structure containing silicon carbide
JP3612943B2 (en) Manufacturing method of exhaust gas filter
JP2004188819A (en) Method for manufacturing honeycomb molded body and honeycomb structure
JP4916405B2 (en) Manufacturing method of honeycomb structure
CN113272042B (en) Cordierite-containing ceramic bodies, batch composition mixtures, and methods of making cordierite-containing ceramic bodies
JP2022128501A (en) Ceramics madreporite and manufacturing method thereof, and filter for dust collection
JP2005230782A (en) Method for manufacturing porous honeycomb structure

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20090522

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20110224

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20110301

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20120110

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20120124

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150203

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 4916405

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150