JPH0357810B2 - - Google Patents

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JPH0357810B2
JPH0357810B2 JP60266191A JP26619185A JPH0357810B2 JP H0357810 B2 JPH0357810 B2 JP H0357810B2 JP 60266191 A JP60266191 A JP 60266191A JP 26619185 A JP26619185 A JP 26619185A JP H0357810 B2 JPH0357810 B2 JP H0357810B2
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JP
Japan
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ceramic
porous
tubular
glaze
layer
Prior art date
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JP60266191A
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English (en)
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JPS62129104A (ja
Inventor
Tadanori Komoda
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NGK Insulators Ltd
Original Assignee
NGK Insulators Ltd
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Publication date
Application filed by NGK Insulators Ltd filed Critical NGK Insulators Ltd
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  • Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
  • Filtering Materials (AREA)
  • Filtering Of Dispersed Particles In Gases (AREA)
  • Filtration Of Liquid (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
(産業上の利用分野) 本発明は、液体中の異物の分離浄化あるいはガ
ス分離等に用られるセラミツク管状フイルターの
製造法に関する。 (従来の技術) セラミツク管状フイルターは、その化学的耐蝕
性、耐熱性および機械的特性(耐摩耗性および圧
縮強度)から、石油化学等化学工業用ガスおよび
液体の分離・精製、食品工業における醸造用酵母
菌の分離および各種果汁の濃縮、ガス拡散による
同位元素の分離等に用いられている。この場合、
セラミツク管状フイルターは、ガス不透過性の金
属パイプに接続されたり、あるいは他の支持部材
に保持されたりして、分離あるいは精製装置を構
成している。 セラミツク管状フイルターを金属パイプに接続
する方法に関しては、特公昭59−29547号および
特開昭53−25241号に記載されているように、金
属粒子あるいはセラミツク粉末をスパツタリング
したり、溶射したりして接続する方法が知られて
いる。この先行技術は、第5図に示すように、セ
ラミツク多孔質管状体1の内周面、端部及び外周
面の一部に微細多孔質層2を焼結あるいはスパツ
タリングにより形成したセラミツク管状フイルタ
ー3に、金属パイプ6を当接した後、金属あるい
はセラミツク粉末をスパツタリングあるいは溶射
して、封着層7を形成する方法である。 (発明が解決しようとする問題点) ところが、封着層をスパツタリングあるいは溶
射して形成するためには、微細多孔質層は焼結さ
れている必要があり、未焼結の微細多孔質層には
適用できない欠点があつた。 また、微細多孔質層をスパツタリングにより形
成したものは、微細多孔質層は単にセラミツク多
孔質管状体に付着しているに過ぎないため、焼結
された微細多孔質層に較べて被覆強度が弱い欠点
があつた。 本発明は、このような問題点を解消するために
なされたもので、その目的とするところは、微細
多孔質層のセラミツク多孔質管状体への密着強度
に優れかつ金属パイプ等への接続に好適なセラミ
ツク管状フイルターの製造法を提供するものであ
る。 (問題点を解決するための手段) 本発明のセラミツク管状フイルターの製造法
は、セラミツク多孔質管状焼成体の内周あるいは
外周面の少なくとも一表面に、微細多孔質層を形
成するセラミツクスラリーを被覆し、次いで該セ
ラミツク多孔質管状焼成体およびセラミツクスラ
リーの端面に、緻密質の釉薬を塗布した後、焼成
することを特徴とするものである。 (実施例) 以下、本発明の詳細を図面を参照して詳細に説
明する。 本発明のセラミツク管状フイルターは、第1図
に示されるように、セラミツク多孔質管状体1の
内周面には、微細多孔質層2が形成されており、
該セラミツク多孔質管状体1および微細多孔質層
2の開口端面には、釉薬層4が形成されているセ
ラミツク管状フイルター3である。 セラミツク多孔質管状体1は、アルミナ、シリ
カ、ムライト、炭化珪素等の材質で形成され、処
理される流体に応じて所定の気孔率、例えば、32
〜45%を有している。 微細多孔質層2は、気孔径が40Å〜5μであり、
この膜厚は、5〜200μである。 なお、微細多孔質層の材質は、セラミツク多孔
質管状体との密着性、熱衝撃性および化学的耐蝕
性から、セラミツク多孔質管状体と同材質のもの
が好ましい。 微細多孔質層2は、第1図のようにセラミツク
多孔質管状体1の内周面に形成されているセラミ
ツク管状フイルター3、即ち、管状内の流体を濃
縮する目的のために使用されるものに限られるも
のではなく、管状外の処理流体から特定成分を分
離して、該特定成分を管状内から取り出す場合に
は、第2図に示すように、微細多孔質層2は、セ
ラミツク多孔質管状体1の外周面に設けてもよ
い。さらに、第1図では、処理される流体通路が
一つである単管状のセラミツク管状フイルターで
あるが、第3図に示すように、多数の流体通路5
を有する多管状のセラミツク管状フイルター3で
あつてもよい。 釉薬層4は長石−カオリン系の材質で形成さ
れ、処理される流体成分がリークしないように、
緻密質である。また、釉薬層は、セラミツク多孔
質管状体および微細多孔質層との密着性、熱衝撃
性および機械的強度から、セラミツク多孔質管状
体と熱膨張係数が近似しているものが好ましい。 釉薬層4の厚みは、処理流体がリークしないこ
とを補償するだけの厚みを必要とする一方、セラ
ミツク管状フイルターが保持あるいは接続される
金属パイプあるいは金属支持部材の寸法形状に応
じて、その機械的強度を維持する程度の厚さにす
る必要がある。例えば、外径30mm、内径22mm、長
さ500mmのセラミツク管状フイルターを、Oリン
グによりステンレス製缶体に取り付け圧着する場
合、釉薬層の厚みは0.15mm程度必要である。 次に、本発明の製造法について、第4図の工程
図を参照して説明する。 まず、第1の工程はセラミツク多孔質管状体を
準備する工程である。セラミツク多孔質管状体の
形状は、用途に応じて、管状あるいは多管状に成
形され、次いで焼成されたものである。材質とし
ては、アルミナ等が選ばれ、その気孔率は、処理
流体に応じて、33〜37%である。 次の工程は、セラミツクスラリーを前記のセラ
ミツク多孔質管状体に被覆する工程である。セラ
ミツクスラリーは、後記する焼成により形成され
る微細多孔質層の最大気孔径および平均気孔径が
セラミツク多孔質管状体より小さいものが選ばれ
る。セラミツクスラリーは、セラミツク多孔質管
状体の内周面あるいは外周面のいずれかに被覆さ
れる。セラミツクスラリーは、セラミツク多孔質
管状体の端面には残存しないようにする。この理
由は、もしセラミツクスラリーが端面に残存して
いると、後記する釉薬層と共に焼成するとき、そ
れぞれの焼成収縮の差および焼成反応により、微
細多孔質層あるいは釉薬層が、セラミツク多孔質
管状体から剥離したり、マイクロクラツクが存在
して、釉薬層の気密性が保たれなくなるからであ
る。 セラミツクスラリーをセラミツク多孔質管状体
の表面に均一な厚さに被覆し、かつ前記の端面に
残存させないようにするには、セラミツクスラリ
ーをセラミツク多孔質管状体に被覆し、乾燥させ
た後、セラミツク多孔質管状体の端面を一部切断
することにより達成できる。特に、この方法は、
セラミツクスラリー中にセラミツク多孔質管状体
を浸漬して被覆するデツピング法に、有効であ
る。 次の工程は、前記工程で得られたセラミツクス
ラリーが被覆されたセラミツク多孔質管状体の端
面に、釉薬を塗布する工程である。 釉薬は、焼結された後処理流体の成分がリーク
しない程度の気密性を有する成分が選ばれる。 釉薬は、セラミツク多孔質管状体および前記の
セラミツクスラリーの被覆端面に施される。ここ
で、釉薬は、セラミツクスラリーの端面にのみ施
されるのであつてセラミツクスラリーの被覆面で
ある、内周面あるいは外周面上に被覆されてはな
らない。この理由は、焼成して微細多孔質層とな
るセラミツクスラリーと釉薬層となる釉薬とは焼
成収縮が異なり、特に釉薬層の焼成収縮が大きい
ため、セラミツクスラリーの端面上の釉薬は、焼
成時にセラミツク多孔質管状体の半径方向に圧縮
するので、セラミツクスラリーおよび釉薬が剥離
するようなことは起きないが、セラミツクスラリ
ーの内周面あるいは外周面上の釉薬は焼成時に、
セラミツクスラリーをセラミツク多孔質管状体の
半径方向に引張るため、その剪断応力のため、セ
ラミツクスラリーが剥離することになるからであ
る。 釉薬をセラミツク多孔質管状体等の端面に施す
方法としては、シルク印刷、転写法等によつてな
されるが、セラミツク多孔質管状体が多孔性であ
るため吸水性を有することを利用して、釉薬を平
板上に所定厚みに張つて釉薬層を設けた後、その
釉薬層にセラミツク多孔質管状体の端面を押しつ
けて得る方法が簡便である。 次の工程は、セラミツク多孔質管状体に形成さ
れた、セラミツクスラリーおよび釉薬を焼成する
工程である。焼成条件は、セラミツク多孔質管状
体、セラミツクスラリーおよび釉薬の材質によつ
て定められる。 実施例 直径30mm、内径22mm、長さ510mmの寸法形状で、
最大気孔径15μ、平均気孔径10μの焼結されたア
ルミナ質多孔体を製作した。 次いで、最大気孔径1μ、平均気孔径0.9μのアル
ミナ質のスラリーをアルミナ質多孔体の内周面に
加圧しながら流動接触させた後、アルミナ質スラ
リーを排出し、次いで乾燥して、厚さ約70μの被
覆層を有するアルミナ質多孔体を得た。 このアルミナ質多孔体を用いて、次の四方法
で、セラミツク管状フイルターを得た。 (1) アルミナ質多孔体の両端面を長さ500mmに切
断した。次いで、長石−カオリン系の釉薬に、
有機バインダーとしてカルボキシメチルセルロ
ーズを0.1%を添加して調節したペーストをス
テンレス平板に約0.1〜0.4mmの厚さに延ばし、
次いで、アルミナ質多孔体の端面を押しつけ
て、釉薬層を形成した後、1450℃で焼成した。 (2) アルミナ質多孔体の両端面を長さ500mmに切
断した。次いで、長石−カオリン系の釉薬スラ
リー中に、アルミナ質多孔体の端面から5mmの
深さまで浸漬して、釉薬をアルミナ質多孔体の
端面および一部の内周面に形成した後、1450℃
で焼成した。 (3) まず、アルミナ質多孔体を1550℃で焼成し
た。次いで、焼成されたアルミナ質多孔体の両
端面を切断して、長さ500mmにした。次にアル
ミナ質多孔体を長石−カオリン系の釉薬スラリ
ー中に、アルミナ質多孔体の端面から5mmの深
さまで浸漬して、釉薬をアルミナ質多孔体の端
面、内周面および外周面の一部に施釉後、外周
面の釉薬層を剥離し、1450℃で焼成した。 (4) 上記(3)において、外周面の釉薬層を剥離せず
に焼成した。 このようにして得られたセラミツク管状フイル
ター各10本について、水中発泡法により、セラミ
ツク管状フイルターの端部10mm以内に存在する最
大気孔径とそれ以外の部分の最大気孔径とを比較
すると共に、直径20mm、重量17gのアルミナボー
ルによる衝撃強度を調べた。その結果を第1表に
示す。
【表】 第1表から明らかなように、本発明の製造法(1)
によるセラミツク管状フイルターは、焼成回数が
少なく、しかも粗大気孔の発生がなく、衝撃強度
に優れているのに対し、参考例の製造法(2)による
フイルターは粗大気孔が残存し、同じく参考例の
製造法(3)〜(4)によるフイルターは焼結回数が多く
コストが高くなつた。 (発明の効果) 以上の説明から明らかなように、本発明による
セラミツク管状フイルターの製造法は、微細多孔
質層および該多孔質管状体の端面に釉薬層が設け
られているため、釉薬層が処理される成分がリー
クすることなく、しかも機械的強度にすぐれてい
るため、各種の精製あるいは分離装置に応用でき
るものであり、しかも製造においても、焼成回数
が少なく製造できる利点を有する。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明のセラミツク管状フイルターの
一実施例の断面図、第2図は本発明のセラミツク
管状フイルターの別の実施例の断面図、第3図は
本発明のセラミツク管状フイルターの別の実施例
の正面図、第4図は本発明の工程を説明するため
の工程図、第5図は従来のセラミツク管状フイル
ターの断面図である。 1……セラミツク多孔質管状体、2……微細多
孔質層、3……セラミツク管状フイルター、4…
…釉薬層、5……流体通路、6……金属パイプ、
7……封着層。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 セラミツク多孔質管状焼成体の内周あるいは
    外周面の少なくとも一表面に、微細多孔質層を形
    成するセラミツクスラリーを被覆し、次いで該セ
    ラミツク多孔質管状焼成体およびセラミツクスラ
    リーの端面に、緻密質の釉薬を塗布した後、焼成
    することを特徴とするセラミツク管状フイルター
    の製造法。 2 セラミツクスラリーを被覆した後、セラミツ
    ク多孔質管状焼成体の端部を切断する特許請求の
    範囲第1項に記載のセラミツク管状フイルターの
    製造法。 3 釉薬層を平板上に設け、該釉薬層にセラミツ
    ク多孔質管状体の端面を押しつけて得る特許請求
    の範囲第1項に記載のセラミツク管状フイルター
    の製造法。
JP60266191A 1985-11-28 1985-11-28 セラミック管状フィルターの製造法 Granted JPS62129104A (ja)

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JPS62129104A JPS62129104A (ja) 1987-06-11
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