JP7404084B2 - Processing method - Google Patents
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Description
本発明は、複数のセルを有する基材に対する処理方法に関する。 The present invention relates to a method for treating a substrate having a plurality of cells.
自動車から排出された排ガスには、炭化水素(HC)、一酸化炭素(CO)、窒素酸化物(NOx)、粒子状物質(PM)等の環境汚染物質が含まれている。これらの環境汚染物質を除去するために、各種の排ガス浄化用触媒が開発されている。このような排ガス浄化用触媒は、一般に、壁によって仕切られた複数のセルを有するハニカム構造の基材と、壁に形成された触媒層とを有する。基材内のセルに供給された排ガスが触媒層と接触した場合、触媒層に含まれる触媒金属の作用によって排ガス中の有害成分が浄化される。 Exhaust gas emitted from automobiles contains environmental pollutants such as hydrocarbons (HC), carbon monoxide (CO), nitrogen oxides (NOx), and particulate matter (PM). In order to remove these environmental pollutants, various exhaust gas purifying catalysts have been developed. Such an exhaust gas purifying catalyst generally has a honeycomb-structured base material having a plurality of cells partitioned by walls, and a catalyst layer formed on the wall. When the exhaust gas supplied to the cells in the base material comes into contact with the catalyst layer, harmful components in the exhaust gas are purified by the action of the catalyst metal contained in the catalyst layer.
排ガス浄化用触媒としては、たとえば、ウォールフロー型の基材を用いるガソリン・パーティキュレート・フィルター(GPF)やディーゼル微粒子捕集フィルター(DPF)がある。 Examples of exhaust gas purifying catalysts include gasoline particulate filters (GPF) and diesel particulate filters (DPF) that use wall-flow type base materials.
基材の壁に触媒層を形成する方法としては、ウォッシュコート法が挙げられる。ウォッシュコート法には、上面コート法と下面コート法がある。下面コート法は、触媒金属を含むスラリーを入れた容器にハニカム構造の基材を浸し、基材の上側から吸引することで壁をスラリーでコーティングする。その後、基材を焼成することにより触媒層を形成する。下面コート法は、基材の壁に金属溶液を含浸させる場合にも実施することができる。 A wash coating method can be mentioned as a method for forming a catalyst layer on the wall of the base material. The wash coat method includes a top surface coating method and a bottom surface coating method. In the bottom coating method, a honeycomb structure substrate is immersed in a container containing a slurry containing catalytic metal, and the walls are coated with the slurry by suctioning from above the substrate. Thereafter, a catalyst layer is formed by firing the base material. The bottom coating method can also be carried out when the walls of the substrate are impregnated with a metal solution.
しかしながら、下面コート法は、スラリーまたは金属溶液をセル内に安定的に供給することが難しいため、スラリーまたは金属溶液の量を本来必要な量以上に準備することが必要となる。よって、スラリー(スラリーに含まれる触媒金属)または金属溶液に余剰が生じることとなる。 However, in the bottom coating method, it is difficult to stably supply the slurry or metal solution into the cell, so it is necessary to prepare a larger amount of slurry or metal solution than is originally required. Therefore, a surplus will be generated in the slurry (the catalyst metal contained in the slurry) or the metal solution.
一方、上面コート法の場合、触媒金属を含むスラリーまたは金属溶液を基材の上側に配置し、基材の下側から吸引することで壁をスラリーでコーティングする。この場合、スラリーをセル内に安定的に供給することが可能となる。下面コート法と同様、上面コート法も、基材の壁に金属溶液を含浸させる場合に実施することができる。 On the other hand, in the case of the top coating method, a slurry or metal solution containing a catalytic metal is placed on the top of the substrate, and the wall is coated with the slurry by suctioning from the bottom of the substrate. In this case, it becomes possible to stably supply the slurry into the cell. Similar to the bottom coating method, the top coating method can also be carried out when the walls of the substrate are impregnated with a metal solution.
ここで、スラリーまたは金属溶液の粘度が低い場合、上面コート法では、吸引する前からセルにスラリーまたは金属溶液が流れ込むため、均一な処理が難しくなる。よって、上面コート法で使用するスラリーまたは金属溶液は、粘度が高くなるよう調整する必要がある。しかし、粘度が高いスラリーまたは金属溶液は流動性が低いため、セルに導入し難く、またセルに導入できたとしてもコーティングの厚みや含浸の程度にばらつきが生じ易い。よって、排ガス浄化用触媒として実際に使用する際、圧損上昇や触媒層の剥離強度の低下といった問題が生じる。なお、以下の説明において「処理」とは、基材の壁をスラリーでコーティングすること、及び基材内に金属溶液を含浸させることを含むものとする。 Here, when the viscosity of the slurry or metal solution is low, in the top coating method, the slurry or metal solution flows into the cell before being sucked, making it difficult to perform uniform treatment. Therefore, the slurry or metal solution used in the top coating method needs to be adjusted to have a high viscosity. However, a slurry or a metal solution with high viscosity has low fluidity, so it is difficult to introduce into the cell, and even if it can be introduced into the cell, the thickness of the coating and the degree of impregnation are likely to vary. Therefore, when actually used as a catalyst for exhaust gas purification, problems such as increased pressure loss and decreased peel strength of the catalyst layer arise. Note that in the following description, "treatment" includes coating the wall of the base material with slurry and impregnating the base material with a metal solution.
特許文献1には、基材の上側の端面を覆うように水溶性薄膜を配置し、水溶性薄膜によって原料スラリーを貯留部内に保持し、流路と貯留部との圧力差によって水溶性薄膜を破断させて原料スラリーを基材の流路に導入する技術が開示されている。
しかし、特許文献1の技術によれば、水溶性薄膜を破断させることで原料スラリーを基材の流路(セル)に導入するため、水溶性薄膜の再利用ができない。よって、一の排ガス浄化用触媒を製造する都度、新たな水溶性薄膜を基材上に配置する必要があり、煩雑である。
However, according to the technique disclosed in
本発明の目的は、触媒金属を含むスラリーまたは金属溶液を基材の上面に配置し、当該スラリーまたは金属溶液で基材の壁を処理する際に、作業が簡易であり、且つスラリーまたは金属溶液の余剰を低減することが可能な処理方法を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a slurry or metal solution containing a catalytic metal on the top surface of a base material, and to process the wall of the base material with the slurry or metal solution, the work is simple, and the slurry or metal solution The object of the present invention is to provide a processing method capable of reducing the surplus of.
上記目的を達成するための発明は、壁によって仕切られた複数のセルを有する基材に対する処理方法であって、前記セルの開口が上に向けられるよう前記基材を配置し、底面が複数の孔を有する部材で形成された容器を、前記基材の上側の端部に載せ置き、所定量のスラリーまたは金属溶液を前記容器内に供給し、セル内と前記容器内とに圧力差を生じさせることで、前記スラリーまたは前記金属溶液を前記容器の底面を介して前記開口から前記セル内に導入し、前記壁を処理する処理方法である。
本発明の他の特徴については、後述する明細書及び図面の記載により明らかにする。
The invention to achieve the above object is a treatment method for a base material having a plurality of cells partitioned by walls, the base material being arranged so that the openings of the cells face upward, and the bottom surface of the base material having a plurality of cells partitioned by walls. A container formed of a member having holes is placed on the upper end of the base material, and a predetermined amount of slurry or metal solution is supplied into the container to create a pressure difference between the inside of the cell and the inside of the container. In this processing method, the slurry or the metal solution is introduced into the cell from the opening through the bottom of the container to treat the wall.
Other features of the present invention will become clear from the description and drawings described below.
本発明によれば、触媒金属を含むスラリーまたは金属溶液を基材の上面に配置し、当該スラリーまたは金属溶液で基材の壁を処理する際に、作業が簡易であり、且つスラリーまたは金属溶液の余剰を低減できる。 According to the present invention, when a slurry or metal solution containing a catalytic metal is disposed on the upper surface of a base material and the wall of the base material is treated with the slurry or metal solution, the work is simple, and the slurry or metal solution surplus can be reduced.
<実施形態>
以下、本発明の好ましい実施の形態につき、添付図面を用いて詳細に説明するが、必ずしもこれに限定するわけではない。なお、本発明の目的、特徴、利点、及びそのアイデアは、本明細書の記載により、当業者には明らかであり、本明細書の記載から、当業者であれば、容易に本発明を再現できる。以下に記載された発明の実施の形態及び具体的な実施例などは、本発明の好ましい実施態様を示すものであり、例示又は説明のために示されているのであって、本発明をそれらに限定するものではない。本明細書で開示されている本発明の意図並びに範囲内で、本明細書の記載に基づき、様々な改変並びに修飾ができることは、当業者にとって明らかである。
<Embodiment>
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail using the accompanying drawings, but the present invention is not necessarily limited thereto. Note that the objects, features, advantages, and ideas of the present invention will be apparent to those skilled in the art from the description of this specification, and those skilled in the art will be able to easily reproduce the present invention from the description of this specification. can. The embodiments and specific examples of the invention described below indicate preferred embodiments of the invention and are provided for illustration or explanation, and the invention is not limited thereto. It is not limited. It will be apparent to those skilled in the art that various changes and modifications can be made based on the description herein within the spirit and scope of the present invention disclosed herein.
==基材==
基材1は、排ガス浄化用触媒の骨格となる構造体である。図1は、基材1の斜視図であり、図2は、基材1の断面の一部を示す図である。
==Base material==
The
図1に示すように、基材1は円筒状の部材である。基材1は、壁Wによって仕切られた複数のセルCを有する構造である。セルCは、排ガスの流路であり、図2に示すように、基材1の長軸方向に沿って延びている。本実施形態において、基材1は、ウォールフロー型の構造体である。ウォールフロー型の構造体の場合、図2に示すように、複数のセルCは、排ガス流出側の開口が封止された流入セルCI、または排ガス流入側の開口が封止された流出セルCOのいずれかとなる。流入セルCIと流出セルCOとは、多孔質の壁によって仕切られている。後述する処理方法により、たとえば、流入セルCIの壁Wの表面に触媒金属を含むスラリーSがコーティングされる。
As shown in FIG. 1, the
基材1のサイズ(直径、長さ)やセルCの数は、特に限定されない。また、基材1は、楕円や多角形の構造体であってもよい。
The size (diameter, length) of the
基材1の材料は、高耐熱性を有するものが好ましい。より具体的に、基材1の材料としては、酸化アルミニウム(Al2O3)、酸化セリウム(CeO2)、酸化チタン(TiO2)、酸化ジルコニウム(ZrO2)、酸化ケイ素(SiO2)、チタン酸アルミニウム(Al2TiO5)等の酸化物系のセラミックスが好ましい。また、他の材料としては、コージェライト(2MgO・2Al2O3・5SiO2)等の複合酸化物系のセラミックスや炭化ケイ素(SiC)等の炭化物系のセラミックスなども好ましい。一方、基材1の材料としては、セラミックス以外にステンレス鋼等の合金を用いることも可能である。
The material for the
なお、基材1は、セルCの両端が開口しているストレートフロー型の構造体であってもよい。ストレートフロー型の構造体の場合、後述する処理方法により、たとえば、全てのセルの壁Wの表面に触媒金属を含むスラリーSがコーティングされる。或いは、基材1として、排ガス流入側と排ガス流出側でセルCの径が異なる構造体(HAC:High Ash Capacity)を用いてもよい。また、基材1は、正六角柱の複数のセルから構成されるハニカム構造であってもよい。
Note that the
==スラリー、金属溶液==
スラリーSは、触媒金属及び担体を、水などの水系溶媒に分散させたペースト状の懸濁した材料である。なお、スラリーSは、触媒金属及び担体の他に増粘剤などの添加物や触媒金属以外の金属元素等が含まれていてもよい。
==Slurry, metal solution==
Slurry S is a paste-like suspended material in which a catalyst metal and a support are dispersed in an aqueous solvent such as water. Note that, in addition to the catalyst metal and the carrier, the slurry S may contain additives such as a thickener, metal elements other than the catalyst metal, and the like.
触媒金属は、酸化触媒や還元触媒として機能する金属である。具体例として、ロジウム(Rh)、パラジウム(Pd)、白金(Pt)、ルテニウム(Ru)、オスミウム(Os)、イリジウム(Ir)、銀(Ag)、金(Au)等が挙げられる。或いは、これらの触媒金属を合金化したものを用いることもできる。このうち、還元活性の高いロジウム、酸化活性が高いパラジウムや白金が好ましく、これらを2種以上組み合わせたものがより好ましい。 A catalytic metal is a metal that functions as an oxidation catalyst or a reduction catalyst. Specific examples include rhodium (Rh), palladium (Pd), platinum (Pt), ruthenium (Ru), osmium (Os), iridium (Ir), silver (Ag), gold (Au), and the like. Alternatively, an alloy of these catalyst metals can also be used. Among these, rhodium with high reduction activity, palladium and platinum with high oxidation activity are preferred, and combinations of two or more of these are more preferred.
担体は、触媒金属の支持体である。具体例として、セラミック体が挙げられる。特に、比表面積が大きく、且つ優れた耐熱性を有する多孔質セラミック体が好ましい。多孔質セラミック体としては、たとえば、アルミナ(Al2O3)、セリア(CeO2)、チタニア(TiO2)、ジルコニア(ZrO2)、シリカ(SiO2)が挙げられる。或いは、これら多孔質セラミック体の固溶体(たとえば、セリア-ジルコニア複合酸化物(CZ複合酸化物))や、複数の多孔質セラミック体の組み合わせであってもよい。 The carrier is a support for the catalytic metal. A specific example is a ceramic body. In particular, a porous ceramic body having a large specific surface area and excellent heat resistance is preferred. Examples of the porous ceramic body include alumina (Al 2 O 3 ), ceria (CeO 2 ), titania (TiO 2 ), zirconia (ZrO 2 ), and silica (SiO 2 ). Alternatively, it may be a solid solution of these porous ceramic bodies (for example, ceria-zirconia composite oxide (CZ composite oxide)) or a combination of a plurality of porous ceramic bodies.
金属溶液は、ニッケル(Ni)やバリウム(Ba)のような金属を水などの水系溶媒に溶解させた透明の液体である。 A metal solution is a transparent liquid in which a metal such as nickel (Ni) or barium (Ba) is dissolved in an aqueous solvent such as water.
ここで、本実施形態で説明する処理方法は、セルC内にスラリーSを導入し、壁Wをコーティングする、或いは、セルC内に金属溶液を導入し、壁Wを介して基材1内に含浸させる。よって、スラリーSまたは金属溶液の粘度は低いことが好ましい。たとえば、スラリーSまたは金属溶液の粘度は、4.0~3000.0mPasであることが好ましい。また、ずり速度との関係では、ずり速度6秒-1における粘度が500.0~1500.0mPas、ずり速度9秒-1における粘度が500.0mPas以下であることが好ましい。
Here, the treatment method described in this embodiment includes introducing slurry S into the cell C and coating the wall W, or introducing a metal solution into the cell C and coating the inside of the
==容器==
容器2は、基材1のセルC内に導入するスラリーSまたは金属溶液を一時的に貯留する。図3に示すように、容器2は底面Bを有する円筒状の部材である。容器2の上側は開口している。
==Container==
The
容器2の底面Bは、複数の孔を有する部材で形成されている。底面Bを形成する部材は、ステンレス鋼、テフロン(登録商標)や樹脂材料である。なお、底面Bを形成する部材は、撥水性を有することが好ましい。ステンレス鋼のように材料自体が撥水性を有しない場合、撥水処理を施してもよい。
The bottom surface B of the
孔は、たとえば丸孔、長円形の孔、矩形の孔である。複数の孔は、様々な方法により形成することができる。たとえば、底面Bを形成する部材に対して打ち抜き加工やレーザー加工を行うことで複数の孔を形成することができる。また底面Bを形成する部材が樹脂材料の場合、射出成形により孔を形成することも可能である。 The hole is, for example, a round hole, an oval hole, or a rectangular hole. The plurality of holes can be formed by various methods. For example, a plurality of holes can be formed by punching or laser processing the member forming the bottom surface B. Furthermore, when the member forming the bottom surface B is made of a resin material, the holes can also be formed by injection molding.
丸孔の場合、一の丸孔の直径は、150.0-1200.0μmであることが好ましい。長円形の場合、一の長円形の孔の長径は、4000.0μm、短径は350.0-450.0μmであることが好ましい。 In the case of round holes, the diameter of one round hole is preferably 150.0-1200.0 μm. In the case of an oval hole, it is preferable that the major axis of one oval hole is 4000.0 μm and the short axis of 350.0 to 450.0 μm.
更に、底面Bの孔の開口率は、18.3-40.3%であることが好ましい。 Further, the aperture ratio of the holes on the bottom surface B is preferably 18.3% to 40.3%.
==処理方法==
本発明の処理方法は、セル内にスラリーを導入し、セルの壁をコーティングする方法、またはセル内にスラリーを導入し、セルの壁を介して基材内に金属を含浸させる方法である。図4A及び図4Bはセルの壁をコーティングする方法を説明する模式図である。図4A及び図4Bにおいては、基材1の断面及び容器2の断面を示している。なお、以下に説明する処理方法は専用のシステムにより実行される。
==Processing method==
The treatment method of the present invention is a method of introducing a slurry into a cell and coating the cell wall, or a method of introducing a slurry into a cell and impregnating a metal into a base material through the cell wall. 4A and 4B are schematic diagrams illustrating a method of coating the walls of a cell. In FIGS. 4A and 4B, a cross section of the
セルの壁をコーティングする方法は、まず流入セルCIの開口が上に向けられるよう基材1を縦置きの状態で配置する。そして、基材1の上側の端部に容器2を載せ置く。なお、基材1の下側(他方の開口側)の端部は、吸引装置3に取り付けられる(図4A参照)。
In the method of coating the walls of the cells, first, the
次に、基材1に載せ置かれた容器2内に所定量のスラリーSを供給する。所定量は、基材1の壁Wの表面にスラリーSをコーティングするのに過不足が無い量である。所定量は、セルCの長さや径に応じて予め設定されている。
Next, a predetermined amount of slurry S is supplied into the
ここで、容器2の底面Bは複数の孔を有する部材で形成されている。よって、容器2内にスラリーSを供給したとしても、孔の直径や開口率が適当に設定されている場合(たとえば、直径:150.0-1200.0μm、開口率:18.3-40.3%)には、スラリーSが自重でセルC内に流れ出ることはない。
Here, the bottom surface B of the
次に、吸引装置3を駆動して流入セルCI内の空気を吸引する(図4Aの矢印参照)ことにより、流入セルCI内を負圧にする。流入セルCI内が負圧になることにより、容器2内のスラリーSは、底面Bの網目を介して流入セルCIの開口から流入セルCI内へと導入され、壁Wの表面を覆う。吸引する圧力差は、スラリーSの粘度、基材1のサイズ等に応じて適宜設定される。たとえば、圧力差は、-10kPa以上であればよく、-10kPa~-70kPaの範囲であってもよい。一方、流出セルCOは、容器2の底面B側が封止されているため、スラリーSがセル内に導入されることはない。
Next, by driving the
なお、スラリーSを流入セルCI内に導入するためには、流入セルCI内と容器2内とに圧力差を生じさせればよい。たとえば、基材1の上側の端部に載せ置かれた容器2に加圧装置を設ける。そして、加圧装置を駆動して容器2の内圧を上昇させ、相対的に流入セルCI内の圧力を低くすることにより、容器2内のスラリーSを流入セルCI内に導入してもよい。すなわち、一実施態様に係る処理方法によれば、セル内と容器内との差圧を利用して、容器内のスラリーをセル内に導入できる。なお、セルの壁を介して基材内に金属を含浸させる方法についても同様である。
Note that in order to introduce the slurry S into the inflow cell CI, a pressure difference may be created between the inside of the inflow cell CI and the inside of the
==焼成処理==
流入セルCI内にスラリーSを導入し、壁Wの表面をスラリーSでコーティングした後、基材1に対して焼成処理を施す。焼成処理を行うことにより、壁Wの表面に触媒層が形成された排ガス浄化用触媒が得られる。焼成処理の具体的な方法や条件は、従来と同様であるため詳細な説明を省略する。
==Baking treatment==
After introducing the slurry S into the inflow cell CI and coating the surface of the wall W with the slurry S, the
このように、本実施形態で説明した処理方法によれば、基材1の流入セルCI内を負圧にすることで、スラリーSを容器2の底面Bを介して開口から流入セルCI内に導入し、壁Wの表面をスラリーSでコーティングすることができる。或いは、基材1の流入セルCI内を負圧にすることで、金属溶液を容器2の底面Bを介して開口から流入セルCI内に導入し、壁Wの表面を介して基材1内に含浸させることができる。このような処理方法によれば、一の容器を繰り返し使用することができる。よって、一の基材を処理する毎に新たな容器を準備する必要がないため、簡便である。また、基材1の上面から流入セルCI内にスラリーSまたは金属溶液を導入できるため、スラリーSまたは金属溶液の余剰を極力少なくすることができる。
As described above, according to the processing method described in this embodiment, by creating a negative pressure in the inflow cell CI of the
<実施例>
1.丸孔
実施例1-5、及び比較例1により、底面Bに形成された孔が丸孔である場合について試験を行った。
<Example>
1. Round Hole According to Examples 1-5 and Comparative Example 1, tests were conducted on cases in which the holes formed in the bottom surface B were round holes.
(基材)
全ての実施例及び比較例において、基材は、円筒状のウォールフロー型の構造体を用いた。基材の直径は118mm、高さは90mm、セルの数は約300(流入セルと流出セルの数はほぼ同等)である。
(Base material)
In all Examples and Comparative Examples, a cylindrical wall flow type structure was used as the base material. The diameter of the base material is 118 mm, the height is 90 mm, and the number of cells is approximately 300 (the number of inflow cells and outflow cells are approximately equal).
(スラリー)
全ての実施例及び比較例において、スラリーは、触媒金属としてパラジウムを含み、粘度3000.0mPasのものを用いた。また全ての実施例及び比較例において、スラリーの量(容器に供給する量)は同量(200g)である。
(slurry)
In all Examples and Comparative Examples, the slurry used contained palladium as a catalyst metal and had a viscosity of 3000.0 mPas. Further, in all Examples and Comparative Examples, the amount of slurry (amount supplied to the container) was the same (200 g).
(容器)
全ての実施例及び比較例において、直径118mm、深さ45mmの容器を用いた。また、容器の底面が、撥水処理をしたステンレス鋼により形成されているものを用いた。撥水処理は、撥水剤(MSN-02 AGC株式会社製)を網目状の底面に直接吹き付けることにより行った。
(container)
In all Examples and Comparative Examples, a container with a diameter of 118 mm and a depth of 45 mm was used. Further, the bottom of the container was made of water-repellent treated stainless steel. The water repellent treatment was performed by directly spraying a water repellent (MSN-02 manufactured by AGC Corporation) onto the bottom surface of the mesh.
一方、実施例及び比較例により、丸孔の直径、ピッチ、及び開口率は異なるものを用いた(表1参照)。 On the other hand, the diameters, pitches, and aperture ratios of round holes were different depending on the examples and comparative examples (see Table 1).
(試験)
試験は、保持性及び通過性について確認した。保持性は、容器の底面がスラリーを保持する性能である。保持性は、スラリーが自重でセル内に流れ出るかどうかにより判定した。通過性は、吸引装置によりセル内の空気を吸引した場合に、容器の底面がスラリーを通過させる性能である。通過性は、セル内の空気を吸引した後、スラリーが容器内にどれくらい残っているかにより判定した。吸引の圧力差は、全ての実施例及び比較例において一律(-10kPa)とした。
(test)
The test confirmed retention and passage properties. Retention is the ability of the bottom of the container to retain the slurry. Retentivity was determined by whether the slurry flowed out into the cell under its own weight. Permeability is the ability of the bottom surface of the container to allow the slurry to pass through when the air inside the cell is suctioned by a suction device. Permeability was determined by how much slurry remained in the container after the air in the cell was sucked out. The suction pressure difference was the same (-10 kPa) in all Examples and Comparative Examples.
具体的に、セルの開口が上に向けられるよう基材を縦置きの状態で配置した。そして、基材の上側の端部に容器を載せ置いた。また、基材の下側の端部を吸引装置に取り付けた。次に、容器2内にスラリーを供給し、スラリーが自重でセル内に流れ出るかどうかを確認した。スラリーがセル内に流れ出ない状態が5分以上保たれた場合を「〇」とし、5分未満の場合を「×」として判定した。
Specifically, the base material was placed vertically so that the cell openings faced upward. Then, a container was placed on the upper end of the base material. The lower end of the substrate was also attached to a suction device. Next, the slurry was supplied into the
その後、吸引装置を駆動してセル内の空気を吸引することにより、容器内のスラリーをセル内へと導入した。この際、容器内にスラリーがほぼ残っていない場合を「〇」、容器内にスラリーが大量に残っている場合を「×」として判定した。 Thereafter, the slurry in the container was introduced into the cell by driving the suction device to suck the air in the cell. At this time, the case where almost no slurry remained in the container was judged as "O", and the case where a large amount of slurry remained in the container was judged as "x".
表1から明らかなように、丸孔の直径が1500.0μmの場合(比較例1)、吸引後は容器内にスラリーがほとんど残らなかったが、5分未満でスラリーがセル内に流れ出る結果となった。一方、丸孔の直径が150.0μm(実施例1)~1200.0μm(実施例4)の場合、スラリーが自重でセル内に流れ出ることはなく、また吸引を行った場合に、容器内にスラリーはほとんど残らなかった。 As is clear from Table 1, when the diameter of the round hole was 1500.0 μm (Comparative Example 1), almost no slurry remained in the container after suction, but the slurry flowed out into the cell in less than 5 minutes. became. On the other hand, when the diameter of the round hole is 150.0 μm (Example 1) to 1200.0 μm (Example 4), the slurry will not flow out into the cell due to its own weight, and when suction is performed, the slurry will not flow into the container. Almost no slurry remained.
2.長円形の孔
実施例6及び7により、孔が長円形である場合について試験を行った。
2. Oval Holes According to Examples 6 and 7, tests were conducted where the holes were oval.
(基材)
基材は「1.丸孔」と同じものを用いた。
(Base material)
The same base material as in "1. Round hole" was used.
(スラリー)
スラリーは「1.丸孔」と同じものを用いた。
(slurry)
The same slurry as in "1. Round hole" was used.
(容器)
全ての実施例において、直径118mm、深さ45mmの容器を用いた。また、容器の底面が、撥水処理をしたステンレス鋼により形成されているものを用いた。撥水処理は、撥水剤(MSN-02 AGC株式会社製)を網目状の底面に直接吹き付けることにより行った。
(container)
In all Examples, a container with a diameter of 118 mm and a depth of 45 mm was used. Further, the bottom of the container was made of water-repellent treated stainless steel. The water repellent treatment was performed by directly spraying a water repellent (MSN-02 manufactured by AGC Corporation) onto the bottom surface of the mesh.
一方、実施例6と実施例7では、丸孔の短径及び開口率が異なるものを用いた(表2参照)。 On the other hand, in Example 6 and Example 7, round holes having different short diameters and aperture ratios were used (see Table 2).
(試験)
試験及び判定は「1.丸孔」と同様に行った。
(test)
Tests and judgments were conducted in the same manner as in "1. Round hole".
表2から明らかなように、長円形の孔の長径が4000.0μm、短径が350.0μm(実施例6)~450.0μm(実施例7)の場合、スラリーが自重でセル内に流れ出ることはなく、また吸引を行った場合に、容器内にスラリーはほとんど残らなかった。 As is clear from Table 2, when the major axis of the oval hole is 4000.0 μm and the minor axis is 350.0 μm (Example 6) to 450.0 μm (Example 7), the slurry flows out into the cell under its own weight. There was no problem, and when suction was applied, very little slurry remained in the container.
3.スラリーの粘度
実施例8-30、及び比較例2-9により、スラリーの粘度について検討を行った。
3. Viscosity of Slurry The viscosity of slurry was investigated using Example 8-30 and Comparative Example 2-9.
(基材)
基材は「1.丸孔」と同じものを用いた。
(Base material)
The same base material as in "1. Round hole" was used.
(スラリー)
実施例8-13及び比較例2-4において、スラリーは、触媒金属としてパラジウムを含み、粘度4.0mPasのものを用いた。実施例14-19及び比較例5-7において、スラリーは、触媒金属としてパラジウムを含み、粘度15.0mPasのものを用いた。実施例20、27、29、及び比較例8において、スラリーは、触媒金属としてパラジウムを含み、粘度600.0mPasのものを用いた。実施例21-26、28、30、及び比較例9において、スラリーは、触媒金属としてパラジウムを含み、粘度1500.0mPasのものを用いた。なお、スラリーの量(容器に供給する量)は全ての実施例及び比較例において同量(200g)である。
(slurry)
In Example 8-13 and Comparative Example 2-4, the slurry used contained palladium as the catalyst metal and had a viscosity of 4.0 mPas. In Examples 14-19 and Comparative Examples 5-7, the slurry used contained palladium as the catalyst metal and had a viscosity of 15.0 mPas. In Examples 20, 27, and 29 and Comparative Example 8, the slurry used contained palladium as the catalyst metal and had a viscosity of 600.0 mPas. In Examples 21-26, 28, and 30, and Comparative Example 9, the slurry used contained palladium as the catalyst metal and had a viscosity of 1500.0 mPas. The amount of slurry (the amount supplied to the container) was the same (200 g) in all Examples and Comparative Examples.
(容器)
全ての実施例及び比較例において、直径118mm、深さ45mmの容器を用いた。また、容器の底面が、撥水処理をしたステンレス鋼により形成されているものを用いた。撥水処理は、撥水剤(MSN-02 AGC株式会社製)を網目状の底面に直接吹き付けることにより行った。
(container)
In all Examples and Comparative Examples, a container with a diameter of 118 mm and a depth of 45 mm was used. Further, the bottom of the container was made of water-repellent treated stainless steel. The water repellent treatment was carried out by directly spraying a water repellent (MSN-02 manufactured by AGC Corporation) onto the bottom surface of the mesh.
一方、実施例及び比較例における、孔の形(丸孔の場合は直径、長円形の孔の場合は長径と短径)、ピッチ、及び開口率は表3に示した通りである。 On the other hand, the shape of the hole (the diameter in the case of a round hole, the major axis and the minor axis in the case of an oblong hole), pitch, and aperture ratio are as shown in Table 3 in Examples and Comparative Examples.
(試験)
試験及び判定は「1.丸孔」と同様に行った。
(test)
Tests and judgments were conducted in the same manner as in "1. Round hole".
表3から明らかなように、粘度が低い場合であっても、孔の径や開口率を調整することにより、保持性及び通過性の要件を満たすことが明らかとなった。たとえば、孔が丸孔の場合、粘度4.0mPas、15.0mPas及び1500.0mPasにおいて、丸孔の直径450.0-1200.0μmの範囲で保持性及び通過性の要件を満たした。また、孔が長円形の孔の場合、粘度600.0mPas及び1500.0mPasにおいて、長径4000.0μm、短径350.0-450.0μmの範囲で保持性及び通過性の要件を満たした。 As is clear from Table 3, it is clear that even when the viscosity is low, the requirements for retention and permeability can be met by adjusting the pore diameter and aperture ratio. For example, when the hole was a round hole, the requirements for retention and permeability were satisfied at viscosities of 4.0 mPas, 15.0 mPas, and 1500.0 mPas, within the range of the diameter of the round hole from 450.0 to 1200.0 μm. In addition, when the hole was an oval hole, the requirements for retention and passage were satisfied at viscosities of 600.0 mPas and 1500.0 mPas, with the major axis in the range of 4000.0 μm and the minor axis in the range of 350.0-450.0 μm.
4.圧力差
上記「1.丸孔」、「2.長円形の孔」、及び「3.スラリーの粘度」における実施例から明らかなように、-10kPaの圧力差であっても保持性及び通過性の要件を満たすことができる。よって、それよりも大きい圧力差を生じさせることにより、当然に保持性及び通過性の要件を満たすことができると考えられる。この点について、実施例30-43により検討を行った。
4. Pressure difference As is clear from the examples in “1. Round hole”, “2. Oval hole”, and “3. can meet the requirements of Therefore, it is considered that by creating a pressure difference larger than that, the requirements for retention and permeability can be naturally satisfied. This point was investigated using Examples 30-43.
(基材)
基材は「1.丸孔」と同じものを用いた。
(Base material)
The same base material as in "1. Round hole" was used.
(スラリー)
実施例31、34、38、40、及び42において、スラリーは、触媒金属としてパラジウムを含み、粘度15.0mPasのものを用いた。実施例32、37、39、41、及び44において、スラリーは、触媒金属としてパラジウムを含み、粘度3000.0mPasのものを用いた。実施例33において、スラリーは、触媒金属としてパラジウムを含み、粘度4.0mPasのものを用いた。実施例35及び43において、スラリーは、触媒金属としてパラジウムを含み、粘度600.0mPasのものを用いた。実施例36において、スラリーは、触媒金属としてパラジウムを含み、粘度1500.0mPasのものを用いた。なお、スラリーの量(容器に供給する量)は全ての実施例及び比較例において同量(200g)である。
(slurry)
In Examples 31, 34, 38, 40, and 42, the slurry used contained palladium as the catalyst metal and had a viscosity of 15.0 mPas. In Examples 32, 37, 39, 41, and 44, the slurry used contained palladium as the catalyst metal and had a viscosity of 3000.0 mPas. In Example 33, the slurry used contained palladium as the catalyst metal and had a viscosity of 4.0 mPas. In Examples 35 and 43, the slurry used contained palladium as the catalyst metal and had a viscosity of 600.0 mPas. In Example 36, the slurry used contained palladium as the catalyst metal and had a viscosity of 1500.0 mPas. The amount of slurry (the amount supplied to the container) was the same (200 g) in all Examples and Comparative Examples.
(容器)
全ての実施例において、直径118mm、深さ45mmの容器を用いた。また、容器の底面が、撥水処理をしたステンレス鋼により形成されているものを用いた。撥水処理は、撥水剤(MSN-02 AGC株式会社製)を網目状の底面に直接吹き付けることにより行った。
(container)
In all Examples, a container with a diameter of 118 mm and a depth of 45 mm was used. Further, the bottom of the container was made of water-repellent treated stainless steel. The water repellent treatment was performed by directly spraying a water repellent (MSN-02 manufactured by AGC Corporation) onto the bottom surface of the mesh.
一方、実施例における、孔の直径、ピッチ、及び開口率は表4に示した通りである。 On the other hand, the hole diameter, pitch, and aperture ratio in Examples are as shown in Table 4.
(試験)
試験及び判定は「1.丸孔」と同様に行った。但し、吸引の圧力差は、全ての実施例において-70kPaとした。
(test)
Tests and judgments were conducted in the same manner as in "1. Round hole". However, the suction pressure difference was set to -70 kPa in all Examples.
表4から明らかなように、圧力差を-70kPaとした場合であっても、保持性及び通過性の要件を満たすことが明らかとなった。たとえば、実施例14と圧力差が異なるだけである実施例31の場合であっても保持性及び通過性の要件を満たした。 As is clear from Table 4, it was found that even when the pressure difference was -70 kPa, the requirements for retention and permeability were met. For example, even in the case of Example 31, which differed from Example 14 only in the pressure difference, the requirements for retention and permeability were met.
1 基材
2 容器
3 吸引装置
C セル
W 壁
1
Claims (5)
前記セルの開口が上に向けられるよう前記基材を配置し、
底面が複数の孔を有する部材で形成された容器を、前記基材の上側の端部に載せ置き、
前記孔は丸孔であり、
一の前記丸孔の直径は150.0-1200.0μmであり、
所定量のスラリーまたは金属溶液を前記容器内に供給し、
前記スラリーまたは前記金属溶液の粘度は、4.0-3000.0mPasであり、
セル内と前記容器内とに圧力差を生じさせることで、前記スラリーまたは前記金属溶液を前記容器の底面を介して前記開口から前記セル内に導入し、前記壁を処理する処理方法。 A method for treating a base material having a plurality of cells partitioned by walls, the method comprising:
arranging the base material so that the openings of the cells face upward;
placing a container whose bottom surface is formed of a member having a plurality of holes on the upper end of the base material;
The hole is a round hole,
The diameter of one of the round holes is 150.0-1200.0 μm,
supplying a predetermined amount of slurry or metal solution into the container;
The viscosity of the slurry or the metal solution is 4.0-3000.0 mPas,
A processing method in which the slurry or the metal solution is introduced into the cell from the opening through the bottom surface of the container by creating a pressure difference between the inside of the cell and the inside of the container to treat the wall.
前記セルの開口が上に向けられるよう前記基材を配置し、arranging the base material so that the openings of the cells face upward;
底面が複数の孔を有する部材で形成された容器を、前記基材の上側の端部に載せ置き、placing a container whose bottom surface is formed of a member having a plurality of holes on the upper end of the base material;
前記孔は長円形の孔であり、The hole is an oblong hole,
一の前記長円形の孔の長径は4000.0μm、短径は350.0-450.0μmであり、The major axis of one of the oval holes is 4000.0 μm, the minor axis is 350.0-450.0 μm,
所定量のスラリーまたは金属溶液を前記容器内に供給し、supplying a predetermined amount of slurry or metal solution into the container;
前記スラリーまたは前記金属溶液の粘度は、600.0-3000.0mPasであり、The viscosity of the slurry or the metal solution is 600.0-3000.0 mPas,
セル内と前記容器内とに圧力差を生じさせることで、前記スラリーまたは前記金属溶液を前記容器の底面を介して前記開口から前記セル内に導入し、前記壁を処理する処理方法。A processing method in which the slurry or the metal solution is introduced into the cell from the opening through the bottom surface of the container by creating a pressure difference between the inside of the cell and the inside of the container to treat the wall.
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