JP6472392B2

JP6472392B2 - セラミックス成形体の製造方法、及びセラミックス成形体製造装置

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Publication number: JP6472392B2
Application number: JP2016001239A
Authority: JP
Inventors: 裕一田島; 健介奥村; 清一朗林
Original assignee: NGK Insulators Ltd
Current assignee: NGK Insulators Ltd
Priority date: 2015-03-31
Filing date: 2016-01-06
Publication date: 2019-02-20
Anticipated expiration: 2036-01-06
Also published as: JP2016193589A

Description

本発明は、セラミックス成形体の製造方法、及びセラミックス成形体製造装置に関する。

従来、セラミックス成形体は、例えば、ハニカム形状を有するハニカム構造体として構成され、自動車排ガス浄化用触媒担体、ディーゼル微粒子除去フィルタ、或いは燃焼装置用蓄熱体等の広範な用途に使用されている。セラミックス成形体は、成形原料を押出成形した後、高温で焼成する焼成工程を経て製造されている。セラミックス成形体の一つであるハニカム構造体は、流体の流路を形成する一方の端面から他方の端面まで延びる複数の多角形のセルを区画形成する格子状の隔壁を有している。

セラミックス成形体を所望の形状に押出成形する成形工程は、所望形状の押出ダイ（口金）を押出口に取り付けた押出成形機を用い、押出方向を水平方向に一致させた状態で所定の押出圧力及び押出速度で、成形原料を当該押出ダイから押し出すことにより行われる。

成形原料は、各種のセラミックス原料及びバインダ等が使用され、主に粉末状或いは粉体状のものである。そのため、上記押出成形機からの押し出しを可能とするために、セラミックス原料等を混合する混合工程において、水及び／または界面活性剤等の液体が添加される。混合工程は、始めにバッチ式の混合装置（バッチミキサー）が使用され、予め定められた配合比率に基づいて秤量された上記セラミックス原料等の二種以上の骨材粒子原料を乾式混合し（第１の混合）、更に液体（水）を加える湿式混合（第２の混合）を行うことにより、湿式混合物（成形用配合物）を得ることが一般的に行われている（特許文献１参照）。その後、湿式混合された湿式混合物（成形用混合物）を混練する混練工程を経て、押出成形に適する所定の粘度に調整された成形原料が押出成形機から押し出される。

国際公開第２００５／０１８８９３号

ここで、成形原料の粘度は、成形原料に添加される液体の量の影響を受ける。したがって、混合工程において添加される液体の添加量が、押出成形機によって押し出される成形原料の粘度（流動性、保形性）を変化させることとなり、押出成形機の機械負荷（トルク）や、押出成形後のセラミックス成形体の成形体形状に大きく寄与する。すなわち、押出成形機によって押し出される直前の成形原料の粘度が、最終的なセラミックス成形体の押出生産効率（成形速度）や製品形状（例えば、真円度）に大きな影響を与えることになる。そのため、押出成形機によるセラミックス成形体の押出挙動を安定させるために、成形原料の液体添加率を流動性と保形性のバランスの取れる適正なレベルに保持し、成形原料の粘度を安定させる必要がある。

加えて、押出成形機によるセラミックス成形体の押出生産効率を高めるためには、押出成形機の押出成形時のトルクを低く抑えることが求められる。そのため、成形原料の液体添加率を高くすることが行われる。しかしながら、成形原料を湿式混合する場合、適正量以上の液体を一度に添加することは、原料の混合に偏りを生じさせることとなり、均質な成形原料に調製することが困難となることがあった。そのため、成形原料の液体添加率を高くすることが困難となり、押出成形時のトルクが高くなり、押出生産効率が低くなるおそれがあった。

そこで、本発明は、上記従来の実情に鑑みてなされたものであり、押出成形機にかかるトルクを低く抑え、流動性及び保形性のバランスのとれた成形原料を用いることで、真円度等の製品形状の整ったセラミックス成形体を製造することが可能なセラミックス成形体の製造方法、及び当該製造方法を実施するためのセラミックス成形体製造装置が提供される。

本発明によれば、以下に掲げるセラミックス成形体の製造方法、及びセラミックス成形体製造装置が提供される。

［１］セラミックス成形体を形成するための原料をバッチ処理により乾式混合する乾式混合工程と、前記乾式混合工程によって得られた乾式混合物に水、界面活性剤、潤滑剤、及び可塑剤の少なくともいずれか一種類を含む液体をバッチ処理により添加し、湿式混合する湿式混合工程と、前記湿式混合工程によって得られた湿式混合物を混練する混練工程と、前記混練工程によって得られた成形原料を押出成形する成形工程とを有し、前記混練工程は、前記湿式混合物を混練する過程で、前記液体を更に添加するものであり、前記湿式混合工程における前記液体の添加量は、前記湿式混合工程及び前記混練工程で添加される前記液体の総添加量に対して、６０〜９０質量％であるセラミックス成形体の製造方法。

［２］前記成形工程によって形成された押出成形直後の前記セラミックス成形体の成形体形状を計測する成形体形状計測工程を更に有し、計測された前記成形体形状に基づいて、前記湿式混合工程及び前記混練工程のいずれか一方の前記液体の添加量を調整する前記［１］に記載のセラミックス成形体の製造方法。

［３］前記混練工程及び前記成形工程は、連続一体的に実施される前記［１］または［２］に記載のセラミックス成形体の製造方法。

［４］セラミックス成形体を形成するための原料をバッチ処理により乾式混合する乾式混合部と、前記乾式混合部によって混合された乾式混合物に水、界面活性剤、潤滑剤、及び可塑剤の少なくともいずれか一種類を含む液体をバッチ処理により添加し、湿式混合する湿式混合部と、前記湿式混合部によって混合された湿式混合物を混練する混練部と、前記混練部によって混練された成形原料を押出成形する押出成形部とを有し、前記混練部は、前記湿式混合物を混練する過程で、前記液体を更に添加するものであり、前記湿式混合部における前記液体の添加量は、前記湿式混合部及び前記混練部で添加される前記液体の総添加量に対して、６０〜９０質量％であるセラミックス成形体製造装置。

［５］前記押出成形部によって形成された押出成形直後の前記セラミックス成形体の成形体形状を計測する成形体形状計測部を更に有し、計測された前記成形体形状に基づいて、前記湿式混合部及び前記混練部のいずれか一方の前記液体の添加量を調整する前記［４］に記載のセラミックス成形体製造装置。

［６］前記混練部及び前記押出成形部は、連続一体的に構成されている前記［４］または［５］のいずれかに記載のセラミックス成形体製造装置。

本発明のセラミックス成形体の製造方法によれば、湿式混合工程及び混練工程の二つの工程で、乾式混合物及び湿式混合物に対してそれぞれ液体を添加することができる。すなわち、液体を添加するポイントを二箇所にすることにより、湿式混合工程及び混練工程において、不均質な部分が形成されることのない成形原料に調製することが可能となり、押出成形機に導入される成形原料の粘度を一定にすることができる。更に、液体の添加を二度に分けて行うことで、成形原料中の液体添加率を高くすることができ、押出成形機にかかるトルクを低く抑え、押出成形されたセラミックス成形体の真円度等の製品形状の向上を図ることができる。

特に、湿式混合工程を連続処理で実施し、更に混練工程及び成形工程を連続一体的に実施することで、湿式混合工程から成形工程におけるセラミックス成形体の押出成形に至るまでの一連の流れを途切れることなく行うことができる。その結果、セラミックス成形体を連続的に押出成形することが可能となり、成形体形状の均一なセラミックス成形体を効率的に得ることが可能となる。

加えて、押出成形直後のセラミックス成形体の成形体形状を計測し、計測された成形体形状の計測結果に基づいて、湿式混合工程及び混練工程のいずれか一方で実施される液体の添加量を調整することができる。これにより、成形体形状の計測結果を速やかにフィードバックし、混練工程（または湿式混合工程）から連続的に実施されるセラミックス成形体の押出成形に当該計測結果を反映させることができる。特に、混練工程及び成形工程を一時的に停止することなく、連続的に稼働させながら、セラミックス成形体の成形体形状の微調整を行うことができる。なお、セラミックス成形体製造装置は、上記のセラミックス成形体の製造方法を適用するものであり、当該製造方法による効果を発揮することができる。

本発明の一実施形態のセラミックス成形体の製造方法、及びセラミックス成形体製造装置の概略構成を模式的に示す説明図である。原料から成形原料への変換プロセス、及び成形原料からセラミックス成形体の形成の流れを模式的に示す説明図である。

以下、図面を参照しつつ、本発明のセラミックス成形体の製造方法、及びセラミックス成形体製造装置の実施の形態について説明する。本発明は、以下の実施形態に限定されるものではなく、発明の範囲を逸脱しない限りにおいて、変更、修正、改良等を加え得るものである。

本発明の一実施形態のセラミックス成形体の製造方法１（以下、単に「製造方法１」と称す。）は、図１及び図２に主として示すように、セラミックス成形体２を形成するための、特に、押出成形処理に係るものであり、粉末状或いは粉体状のセラミックス粉体３ａ及びバインダ３ｂ等からなる複数種類の原料３を乾式混合する乾式混合工程Ｓ１と、得られた乾式混合物４に液体５を添加し、バッチ処理または連続処理により湿式混合する湿式混合工程Ｓ２と、得られた湿式混合物６を混練する混練工程Ｓ３と、得られた混練物７を脱気及び圧密処理した成形原料８を押出成形機を用いて押出成形し、所望の形状のセラミックス成形体２（例えば、ハニカム形状のハニカム構造体）を形成する成形工程Ｓ４とを主に有している。ここで、本実施形態の製造方法１は、混練工程Ｓ３において、湿式混合物６を混練する過程で、液体５を追加して添加することが行われる。すなわち、原料３から成形原料８に変換するプロセス（図２参照）において、湿式混合工程Ｓ２及び混練工程Ｓ３の二つ工程で、液体５をそれぞれ添加することができる。

更に、本実施形態の製造方法１は、上記構成に加え、押出成形直後のセラミックス成形体２の成形体形状を計測する成形体形状計測工程Ｓ５を更に有し、計測された成形体形状に基づいて、湿式混合工程Ｓ２及び混練工程Ｓ３のいずれか一方における液体５の添加量を調整することができる。

本実施形態の製造方法１は、図１に模式的に示した上記工程Ｓ１〜Ｓ５をそれぞれ実施可能な構成を有するセラミックス成形体製造装置１００を使用して実施される。セラミックス成形体製造装置１００は、その機能的構成として、バッチ式の乾式混合部１０と、バッチ式または連続式の湿式混合部２０と、混練部３０と、押出成形部４０とを主に有し、混練部３０はその構成要素内に液体５を更に添加する機能を備えている。加えて、セラミックス成形体製造装置１００は、押出成形直後のセラミックス成形体２の成形体形状を計測する成形体形状計測部５０を備え、計測された成形体形状に基づいて湿式混合部２０及び混練部３０のいずれか一方における液体５の添加量を調整する機能を備えている。以下、本実施形態の製造方法１の流れについて、上記セラミックス成形体製造装置１００の各部構成とともに説明を行うものとする。

ここで、押出成形部４０は、セラミックス成形体２の押出成形において、従来から使用されている周知の押出成形機に該当する。また、添加される液体５は、特に限定されないが、水、界面活性剤、潤滑剤、及び可塑剤をそれぞれ単独、若しくは、これらの中の少なくともいずれか一種類を含んで構成されるものを使用することができる。液体５が原料３とそれぞれ混合及び混練されることにより、押出成形部４０からの押出成形に適した粘度を備える均質連続体としての成形原料８が得られる。

乾式混合工程Ｓ１は、バッチ式の乾式混合部１０（バッチミキサー）を用いて実施される。所定の配合比率で秤量された複数種類の粉末状または粉体状のセラミックス粉体３ａ及びバインダ３ｂを含む原料３が乾式混合部１０に投入され、撹拌機構（図示しない）によってセラミックス粉体３ａ及びバインダ３ｂが互いに均一に混じり合うように撹拌混合を行う。これにより、原料３が複数種類のセラミックス粉体３ａ等が均一に分散した乾式混合物４に変換される（図２参照）。

得られた乾式混合物４は、湿式混合工程Ｓ２に送られる。ここで、湿式混合工程Ｓ２は、乾式混合物４をバッチ処理または連続処理によって湿式混合を行うバッチ式または連続式の湿式混合部２０（バッチミキサーまたは連続ミキサー）を用いて行われる。バッチ式の湿式混合部２０を用いた場合、乾式混合を行った乾式混合部１０をそのまま利用することができ、規定の添加量の液体５を投入した後、上記撹拌機構を利用して乾式混合物４と液体５の混合が行われる。

一方、連続式の湿式混合部２０を用いた場合、乾式混合部１０によって混合された乾式混合物４が予め規定された投入割合で湿式混合部２０に徐々に投入され、同時に投入された液体５が投入され、撹拌機構（図示しない）によって湿式混合される。これにより、乾式混合物４及び液体５が均一に分散し、混合された湿式混合物６に変換される。

本実施形態の製造方法１及びセラミックス成形体製造装置１００において、湿式混合工程Ｓ２（湿式混合部２０）において添加される液体５の添加量は、後述する混練工程Ｓ３（混練部３０）において添加される液体５の添加量を加えた液体５の総添加量に対し、上記総添加量に対して６０〜９０質量％の範囲になるように設定される。

湿式混合工程Ｓ２において、乾式混合物４に液体５が添加され、撹拌混合が行われると、最初にセラミックス粉体３ａ及びバインダ３ｂのそれぞれの表面に液体５が吸着する。そして、この湿式混合を継続することにより、原料３中のバインダ３ｂが液体５を吸収し、膨潤する（図２参照）。これにより、乾式混合物４が湿式混合物６に変換される。一方、セラミックス粉体３ａは液体５を吸収しても上記の膨潤が起こることはない。

その後、混練部３０（混練機）を使用して混練工程Ｓ３が実施される。本実施形態の製造方法１において、混練工程Ｓ３及び次工程の成形工程Ｓ４は、連続一体的に実施される。すなわち、セラミックス成形体製造装置１００において、湿式混合部２０から送られた湿式混合物６を、混練部３０は混練し、更に当該混練部３０と連続一体的に構成された押出成形部４０に、処理された混練物７（成形原料８）が直接送り出される。そして、押出成形部４０の押出ダイ（口金）を通じて成形原料８が押出成形される。これにより、セラミックス成形体２が形成される（図２参照）。

混練工程Ｓ３では、湿式混合工程Ｓ２において膨潤したバインダ３ｂがセラミックス粉体３ａと親和する。その結果、セラミックス粉体３ａの表面が膨潤したバインダ３ｂによってコーティングされる（図２参照）。これにより、湿式混合物６が混練物７に変換される。なお、得られた混練物７は混練部３０の中で、当該混練物７に含まれる空気を真空吸引装置を利用して吸引し脱気する脱気処理を行い、更に所定の荷重を混練物７に加えることにより、混練物７を圧縮し、緻密化する圧密処理が行われる（図２参照）。その結果、押出成形部４０に投入されるセラミックス粉体３ａ及びバインダ３ｂが均一に混合され、かつ緻密化した均質連続体としての成形原料８が形成される。

連続式の湿式混合部２０を用いた場合、混練部３０を経て押出成形部４０までの処理を連続一体的に実施することができる。そのため、セラミックス成形体２の形成をより効率的、かつ安定して行うことができる。なお、バッチ式の湿式混合部２０を用いた場合でも、本発明の製造方法１による十分な効果を奏することができる。

本実施形態の製造方法１において、混練工程Ｓ３は、湿式混合物６を混練する過程で、液体５を更に添加することができる。すなわち、原料３から成形原料８へ変換するプロセスにおいて、二度の液体５を添加する機会が設けられる。

ここで、本実施形態の製造方法１及びセラミックス成形体製造装置１００において、混練工程Ｓ３において添加される液体５の添加量は、上記総添加量に対して、１０〜４０質量％の範囲に設定されている。この液体５の添加量は、前述した湿式混合工程Ｓ２（湿式混合部２０）において添加される液体５の添加量に対応している。

混練された混練物７を脱気及び圧密した成形原料８が押出成形部４０（＝押出成形機）に送られ、所定の押出圧力及び押出速度で押し出される（成形工程Ｓ４）。なお、押出成形部４０に相当する押出成形機の構成は既に周知のものであるため、ここでは詳細な説明は省略する。

その後、押出ダイから押し出された押出成形直後のセラミックス成形体２の成形体形状が計測される（成形体形状計測工程Ｓ５）。ここで、成形体形状計測工程Ｓ５は、周知の形状計測技術を用いることが可能であり、例えば、周知のレーザ計測ユニットからなる非接触型の成形体形状計測部５０を用いて実施することが可能である。これにより、押出成形直後のセラミックス成形体２の形状データを取得することができる。得られた形状データに基づく成形体形状の計測結果から、標準形状とのずれなどを検出し、当該ずれなどの大きさに基づいて、予め規定された量の液体５が成形原料８に対して添加され、液体５の添加量の調整が行われる（図１における破線矢印参照）。

ここで、成形体形状の計測に基づく液体５の添加は、湿式混合工程Ｓ２（湿式混合部２０）及び混練工程Ｓ３（混練部３０）のいずれか一方に対して実施される。すなわち、湿式混合工程Ｓ２または混練工程Ｓ３のいずれか一方において、成形原料８を調製する際に添加された液体５の添加量を一定のものとし、当該液体５の添加量に対して、所定の比率で添加量の調整が行われる。特に、押出成形の直前の混練工程Ｓ３において液体５の添加量の調整を行うことが好適である。すなわち、湿式混合工程Ｓ２における液体５の添加量を一定のものとし、当該液体５の添加量に対して所定比率の液体５の添加が行われる。

計測された成形体形状によって、成形原料８の液体添加率が高いと判断される場合、湿式混合工程Ｓ２または混練工程Ｓ３において添加する液体５の添加量を、例えば、規定の添加量より減じるような調整を行う。一方、計測された成形体形状によって、成形原料８の液体添加率が低いと判断される場合、湿式混合工程Ｓ２または混練工程Ｓ３において添加する液体５の添加量を、例えば、規定の添加量より増やす調整を行う。なお、成形体形状に基づく液体５の添加量の増減の判断は、温度や湿度等の周囲環境の影響を勘案し、更に経験値に基づいて決定される。

上記説明したように、本実施形態の製造方法１によれば、湿式混合工程Ｓ２（湿式混合部２０）及び混練工程Ｓ３（混練部３０）の二つの工程または構成で乾式混合物４及び湿式混合物６に対してそれぞれ液体５を添加することが可能となり、押出成形される成形原料８を均質、かつ高い液体添加率にすることができる。その結果、押出成形時の押出成形機にかかるトルクが高くなることを抑制することができ、成形原料８の流動性及びセラミックス成形体２の保形性を維持してセラミックス成形体２を製造することができ、セラミックス成形体２の真円度等の製品形状が安定したものとなる。

加えて、湿式混合工程Ｓ２を連続処理で実施し、換言すれば、湿式混合部２０として連続式ミキサーを用いることにより、湿式混合工程Ｓ２から混練工程Ｓ３を経て成形工程Ｓ４に至るまでの工程を連続一体的に実施することが可能となる。すなわち、湿式混合工程Ｓ２〜成形工程Ｓ４の間を、途切れることなく行うことが可能となり、セラミックス成形体２の効率的な製造が可能となる。

更に、押出成形直後のセラミックス成形体２の成形体形状を計測することにより、セラミックス成形体２の成形体形状の計測結果をフィードバックし、成形原料８の粘度を一定の範囲に制御することができる。これにより、更に押出成形時のトルクを低く抑え、成形体形状を安定させることができる。特に、混練工程Ｓ３及び成形工程Ｓ４が連続一体的に実施されるため、セラミックス成形体製造装置１００を一時的に停止させることなく、連続的に稼働した状態でセラミックス成形体の成形体形状を一定に保つように制御することができる。

以下、本発明のセラミックス成形体の製造方法、及びセラミックス成形体製造装置について、下記の実施例に基づいて説明するが、本発明のセラミックス成形体の製造方法、及びセラミックス成形体製造装置は、これらの実施例に限定されるものではない。

（１）ハニカム構造体（セラミックス成形体）の形成
本発明のセラミックス成形体の製造方法、及びセラミックス成形体製造装置を用いてセラミックス成形体の一種であるハニカム構造体（実施例１〜３、比較例１〜６）を形成した。実施例１〜３及び比較例１〜６のハニカム構造体は、湿式混合部の種類（バッチ式または連続式）、湿式混合工程及び混練工程における液体添加割合に係る条件を変化させたものであり、その他の条件は同一のものである。形成されたハニカム構造体は、円柱状を呈し、格子状の隔壁によって多数の多角形のセルが区画形成されたものであり、隔壁厚さが１００μｍ、セル形状が六角形、セル密度が６００ｃｐｓｉ（ｃｅｌｌｓｐｅｒｓｑｕａｒｅｉｎｃｈ）（９３．０セル／ｃｍ^２）、ハニカム径が１００ｍｍ、ハニカム長さが１００ｍｍのものである。ハニカム構造体の形成条件、湿式混合工程と混練工程のそれぞれの液体添加割合、及び評価結果を下記表１に示す。

（２）液体添加割合と供給量変動レンジとの関係
表１に示すように、実施例１〜３は、いずれも供給量変動レンジが２．１％以下であり、押出成形時における成形原料の供給量に大きな変動がないことが確認された。すなわち、成形原料の押出成形部に対する供給が安定していることが示される。そのため、成形体形状が大きく変動するような要因は認められず、良好な押出成形が行われていると考察される。

特に、実施例１〜３に示されるように、湿式混合工程においてバッチ式の湿式混合部を用いた場合、混練工程における液体の添加割合が液体の全添加量に対して増える（１０〜４０質量％）にしたがって供給量変動レンジが小さくなる（表１参照）。すなわち、混練工程における液体の添加によって、成形原料の流動性に改善が認められるのが確認される。これに対し、比較例１または比較例４に示されるように、混練工程における液体の添加割合が液体の全添加量に対して５質量％と低い場合、供給量変動レンジが３％以上と大となり、成形体形状が変動し所望の真円度を得ることができない。すなわち、湿式混合工程（バッチ処理）及び混練工程の二つの工程で液体を添加する場合において、混練工程で所定の割合以上（少なくとも１０質量％以上）の液体を添加することにより、成形原料の流動性を改善することが示された。一方、混練工程における液体の添加割合が全添加量に対して多い場合（５０質量％以上）、供給量変動レンジは２．１％以下に抑えられるものの、押出トルクの値が高くなり（詳細は後述する。）、安定した押出成形が困難となる。したがって、混練工程における液体の添加割合は１０〜４０質量％の範囲が適している。

（３）液体添加割合と押出トルクとの関係
表１に示すように、実施例１〜３、及び比較例１において、いずれも６０〜７０％前後の押出トルクの値が示され、この場合、押出成形機に対して過大な負荷が加わっていないと推定される。これに対し、比較例２の押出トルクの値は、８７％であり、比較例３の押出トルクの値は８６％と、上記実施例１〜３及び比較例１と比べて高いことが示された。比較例２において、湿式混合工程及び混練工程における液体の添加割合がそれぞれ５０％である。この場合、上記（２）において示した供給量変動レンジの値は小さく、安定した成形原料の供給は可能であるものの、押出トルクの値が過剰となり、押出成形部（押出成形機）に対する負荷が大きくなり、ハニカム構造体の押出生産効率や成形速度に負の影響を与えることが確認された。これにより、バッチ処理及び連続処理のいずれの湿式混合工程を採用する場合、当該湿式混合工程で少なくとも６０％以上の液体を添加する必要があることが示された。

（４）液体添加割合と真円度の関係
真円度とは、円形状の幾何学的円からの差（狂い）の大きさを表すものであり、一般に、二つの幾何学円で挟んだときの同心二円の間隔が最小となる二つの円の半径差を示している最大の直径と最小の直径の差で示している。本実施例では、既存の真円度計測機を用い、ノギスでハニカム構造体の端面における最大径と最小径の測定を行い、その差を求めている。

これによると、実施例１〜３は、いずれも真円度がいずれも１．８ｍｍ以下であり、良好な真円度を示すことが確認された。本実施形態の製造方法及びセラミックス成形体製造装置によって、二つの工程で成形原料に対する液体を添加することで、成形原料の粘度を安定させることができ、二回の液体の添加による効果の有用性が確認される。一方、比較例１に示すように、供給量変動レンジの値が３％以上と大きくなると、押出成形によって形成されたハニカム構造体の真円度に大きく影響し、真円度が１．８ｍｍを超える傾向が認められた。すなわち、供給量変動レンジの値に依存して真円度が大きくなり、安定した製品形状のハニカム構造体の製造が困難となる。

上記実施例１〜３に示されるように、本発明のセラミックス成形体の製造方法及びセラミックス成形体製造装置によれば、湿式混合工程及び混練工程において液体を添加することにより、特にバッチ処理を行う湿式混合工程において、成形原料の粘度を一定にすることができる。その結果、押出成形されたセラミックス成形体の成形体形状が安定する。

本発明のセラミックス成形体の製造方法、及びセラミックス成形体製造装置は、自動車排ガス浄化用触媒担体、ディーゼル微粒子除去フィルタ、あるいは燃焼装置用蓄熱体等に利用可能なセラミックス成形体を製造するために使用することができる。

１：製造方法（セラミックス成形体の製造方法）、２：セラミックス成形体、３：原料、３ａ：セラミックス粉体、３ｂ：バインダ、４：乾式混合物、５：液体、６：湿式混合物、７：混練物、８：成形原料、１０：乾式混合部、２０：湿式混合部、３０：混練部、４０：押出成形部、５０：成形体形状計測部、１００：セラミックス成形体製造装置、Ｓ１：乾式混合工程、Ｓ２：湿式混合工程、Ｓ３：混練工程、Ｓ４：成形工程、Ｓ５：成形体形状計測工程。

Claims

セラミックス成形体を形成するための原料をバッチ処理により乾式混合する乾式混合工程と、
前記乾式混合工程によって得られた乾式混合物に水、界面活性剤、潤滑剤、及び可塑剤の少なくともいずれか一種類を含む液体をバッチ処理により添加し、湿式混合する湿式混合工程と、
前記湿式混合工程によって得られた湿式混合物を混練する混練工程と、
前記混練工程によって得られた成形原料を押出成形する成形工程と
を有し、
前記混練工程は、前記湿式混合物を混練する過程で、前記液体を更に添加するものであり、
前記湿式混合工程における前記液体の添加量は、
前記湿式混合工程及び前記混練工程で添加される前記液体の総添加量に対して、６０〜９０質量％であるセラミックス成形体の製造方法。
前記成形工程によって形成された押出成形直後の前記セラミックス成形体の成形体形状を計測する成形体形状計測工程を更に有し、
計測された前記成形体形状に基づいて、前記湿式混合工程及び前記混練工程のいずれか一方の前記液体の添加量を調整する請求項１に記載のセラミックス成形体の製造方法。
前記混練工程及び前記成形工程は、連続一体的に実施される請求項１または２に記載のセラミックス成形体の製造方法。
セラミックス成形体を形成するための原料をバッチ処理により乾式混合する乾式混合部と、
前記乾式混合部によって混合された乾式混合物に水、界面活性剤、潤滑剤、及び可塑剤の少なくともいずれか一種類を含む液体をバッチ処理により添加し、湿式混合する湿式混合部と、
前記湿式混合部によって混合された湿式混合物を混練する混練部と、
前記混練部によって混練された成形原料を押出成形する押出成形部と
を有し、
前記混練部は、
前記湿式混合物を混練する過程で、前記液体を更に添加するものであり、
前記湿式混合部における前記液体の添加量は、
前記湿式混合部及び前記混練部で添加される前記液体の総添加量に対して、６０〜９０質量％であるセラミックス成形体製造装置。
前記押出成形部によって形成された押出成形直後の前記セラミックス成形体の成形体形状を計測する成形体形状計測部を更に有し、
計測された前記成形体形状に基づいて、前記湿式混合部及び前記混練部のいずれか一方の前記液体の添加量を調整する請求項４に記載のセラミックス成形体製造装置。
前記混練部及び前記押出成形部は、連続一体的に構成されている請求項４または５に記載のセラミックス成形体製造装置。