JPH0393672A - 成形体の乾燥方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野コ 本発明は活性炭、シリカゲル及びゼオライト等の吸着体
又はセラくツク等の素材と水分とを捏和し、所定の形状
に成形する成形体の乾燥方法に関し、特に成形体を構成
する素材の厚さが比較的薄い成形体及び単一ダイスによ
り成形された細径の糸状の捏和物による網目模様の成形
体等の乾燥に好適の成形体の乾燥方法に関する。

［従来の技術コ 従来、例えば、除湿装置又はガス吸着装置等に使用され
る断面形状が矩形又は六角形のセルを有するハニカム形
状の成形体は、以下に・示すようにして製造されている
。

先ず、活性炭の粉末に水分を加えて捏和し、この捏和物
をダイスにより所定の断面形状に成形する。次いで、こ
の成形体を乾燥炉に入れて乾燥する。この場合、成形体
の水分を急激に蒸発させると成形体に割れが発生するた
め、温度と湿度との関係を積極的に利用し、乾燥初期に
おいて乾燥炉内に供給する気流の相対湿度を精密に制御
して、炉内の湿度を徐々に下げている。このようにして
、成形体の水分の蒸発及び寸法収縮が徐々に且つ均一に
行われるようにして、成形体の割れを回避しつつ乾燥を
行っている。

また、成形体中の水分濃度勾配が大きくなると表面が硬
化し、内部と表面との間に歪みが発生して、成形体に亀
裂又は湾曲が発生する場合がある。

このため、成形体の表面部分の急速な乾燥を回避するた
めに、乾燥炉内に水蒸気を吹き込むこともある。

このように、活性炭の成形体、特に成形体を構成する素
材の厚さが比較的薄い成形体及び糸状の網目模様の成形
体を乾燥する場合は、乾燥炉内の温度及び湿度を高精度
で調整しつつ乾燥を行っている。

［発明が解決しようとする課題コ しかしながら、上述した従来の成形体の乾燥方法におい
ては、温度と関連づけた精密な湿度制御が必要であるた
め、複雑な加湿装置が必要であるという欠点がある。ま
た、乾燥の初期段階で乾燥炉内の温度及び湿度のバラン
スがくずれると、成形体にクラックが発生するという欠
点がある。更に、従来の成形体の乾燥方法には乾燥に要
する時間が長いという問題点もある。

本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであって、
簡単な構成の乾燥炉により実施することが可能であり、
クラック等の欠陥の発生を回避できると共に、短時間で
成形体を乾燥することができる成形体の乾燥方法を提供
することを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 本発明に係る成形体の乾燥方法は、成形体を乾燥炉によ
り乾燥する成形体の乾燥方法において、前記乾燥炉内に
水蒸気流を供給しつつこの乾燥炉内の雰囲気を第１の所
定温度まで加熱して所定時間保持する工程と、この第１
の所定温度よりも高い第２の所定温度の乾燥熱風を前記
乾燥炉内に通流させる工程とを有することを特徴とする
。

［作用］ 本発明においては、先ず乾燥炉内に水蒸気流を供給しつ
つ乾燥炉内の雰囲気を第１の所定温度まで加熱する。こ
れにより、この第１の所定温度における飽和水蒸気圧を
超える部分が水分として成形体の表面に付着して、成形
体の表面が湿潤する。

次に、水蒸気の供給を停止して乾燥炉内を前記第１の所
定温度に維持する。これにより、成形体の表面は湿潤し
ているため、成形体の中心部と縁部との間の水分（湿分
）の差を低減しつつ、成形体から水分を除去することが
できる。次いで、第２の所定温度の乾燥熱風を乾燥炉内
に通流させて、成形体を所定の乾き度にする。このよう
に、本発明においては、成形体の中心部と縁部との間の
水分の濃度勾配を小さくして乾燥を行うから、成形体の
表層が急激に乾燥してしまろことが防止される。これに
より、成形体の乾燥時におけるクラックの発生を回避す
ることができる。

なお、乾燥炉内に水蒸気を供給しつつ第１の所定温度ま
で加熱する工程においては、水蒸気を炉内に充填するこ
ともできるが、この場合に、乾燥炉内で膨張する空気に
より炉内の圧力が上昇．する。

このため、乾燥炉を耐圧構造にしなければならず、乾燥
炉が高価になる等の不都合が発生する。従って、乾燥炉
内の圧力は大気圧に維持することが好ましい。

また、乾燥炉内に供給する水蒸気量が被乾燥物である成
形体のＩｍ３当り１５ｋｇ未満の場合は、成形体の表面
を湿潤する効果が少ない。一方、被乾燥物１ｍ３当りの
水蒸気量が５０ｋｇを超えると、成形体の乾燥に時間が
かかるようになる。このため、乾燥炉内に充填する水蒸
気量は被乾燥物Ｉｍｌ３当り１５乃至５Ｑｋｇであるこ
とが好ましい。

更に、前記乾燥熱風の温度が１３０℃未満の場合は、成
形体の乾燥が十分に行われない。一方、乾燥熱風の温度
が１７０℃を超えると、成形体の表層の乾燥が促進され
すぎて割れ等の不都合が発生する。このため、乾燥熱風
の温度、即ち、第２の所定温度は１３０乃至１７０℃で
あることが好ましい。

［実施例］ 次に、本発明の実施例について添付の図面を参照して説
明する。

第１図は本発明の実施例において使用する乾燥炉の構造
を示す模式図である。この乾燥炉１の壁面にはヒータ（
図示せず）が埋設されており、炉１内の雰囲気を所定の
温度に維持することができるようになっている。そして
、乾燥炉１内の上部には循環ファン６が設置されており
、この循環ファ冫６により熱風を循環させて炉１内の温
度分布を一様にすることができる。

また、乾燥炉１内には棚２が設けられており、乾燥を行
なうべき成形体はこの棚２上に載置される。更に、この
乾燥炉１には加湿器５が設けられており、乾燥炉１内の
上部に配置された蒸気噴霧口３から炉１内に所定量の水
分を噴霧することができるようになっている。更にまた
、この乾燥炉１にはヒータ４ａ及びブロワ４ｂにより構
成された熱風ファ冫４が設けられており、所定の温度の
乾燥空気が炉１内に供給されるようになっている。

この加湿器６及び熱風ファ冫４は、制御盤（図示せず）
内に設けられたタイマにより、夫々個別に設定された時
間に駆動又は停止できる。

第２図（ａ）乃至（ｉ）は乾燥炉における成形体の乾燥
パターンを示すグラフ図である。

第２図（ａ）に示す乾燥パターンａにおいては、乾燥開
始から　１分後に炉１内の雰囲気温度を２０℃にし、そ
の後加湿器５を作動させる。そして、この状態を１５分
間維持した後、炉ｌ内の温度を１時間かけて第１の所定
温度である１００℃まで上昇させる。この間、加湿器５
は作動させたままである。

次に、加湿器５を停止した後、乾燥炉１内の温度を１０
０℃に８時間保持する。次に、熱風ファ冫４を作動させ
て乾燥空気を炉１内にパージする。これにより、３０分
後には炉内の温度が第２の所定温度である１２０℃に到
達する。次いで、この状態を６時間保持した後、成形体
の乾燥を終了する。

第２図（ｂ）及び（Ｃ）に示す乾燥パターンｂ及びＣは
、第１の所定温度が９０℃であり、第２の所定温度が夫
々１２０℃又は１３０℃であること以外はパターンａと
同様である。

第２図（ｄ）に示す乾燥パターンｄにおいては、乾燥炉
１内に蒸気を供給しつつ、乾燥開始から４時間かけて炉
１内の雰囲気温度を１３０℃に昇湿させる。次に、蒸気
供給を停止して炉１内の雰囲気を１３０℃に維持しつつ
２時間放置し、その後熱風を供給して乾燥炉１内を第２
の所定温度である１５０℃に昇温し、４時間熱風乾燥を
行なった後、炉１内を降温させて乾燥を終了する。

第２図（ｅ）及び（ｆ）に示す乾燥パターンｅ及びｆは
、各ステップで設定される時間並びに第１及び第２′の
所定温度が異なること以外は、パターンｄと略同様であ
る。

第２図（ｇ）に示す乾燥パターンｇは本願の特許請求範
囲から外れる乾燥パターンであり、乾燥炉１内の雰囲気
温度を１００℃に維持して乾燥を行なうものである。

第２図（ｈ）に示す乾燥パターンｈも本願の特許請求の
範囲から外れる乾燥パターンであり、乾燥開始時に乾燥
炉１内の雰囲気温度をＢＯ℃、相対湿度を９０％ＲＨに
してこの状態を維持し、乾燥開始から５時間経過した後
に、炉１内雰囲気の相対湿度を８０％ＲＨにし、３０時
間経過後に相対湿度を８０％ＲＨに維持しつつ雰囲気温
度を１１０℃に昇温させるものである。

第２図（ｉ）に示す乾燥パターンｉも本願の特許請求の
範囲から外れる乾燥パターンであり、炉１内の雰囲気温
度を８０℃に維持しつつ、炉１内の相対湿度を９０％Ｒ
Ｈから６０％ＲＨまで段階的に低下させ、その後雰囲気
を１００℃に昇温保持するものである。

これらのいずれかの乾燥パターンにより、下記第１表に
その主要成分及び形状を示す成形体を下記第２表に示す
条件で乾燥した。

第 １ 表 第 ２ 表 以下にこれらの各実施例及び比較例の詳細について説明
する。

実施例１においては、活性炭及びバインダに水分を加え
て混練し、得られた混練物を断面形状が縦［７５１０１
１横５０ｍｍ、セル数が５００セル／Ｉｎｃｈ”（７７
．５セル／ｃｌｌ２）のハニカム形状に押出し、厚さを
１１０＋ａｍに切断して成形体を得た。そして、この成
形体を前記乾燥パターンｂで乾燥させた。その結果、割
れ等の不都合は発生せず、良好な状態の成形体を得るこ
とができた。

実施例２においては、乾燥条件をパターンａで行なった
こと以外は実施例１と同様にして成形体を乾燥させた。

その結果、割れ等の不都合は発生せず、良好な状態の成
形体を得ることができた。

実施例３においては、乾燥炉内の被乾燥物の量を実施例
１の５０倍に増加したこと以外は実施例１と同様にして
成形体の乾燥を行った。その結果、割れ等の不都合は発
生せず、良好な状態の成形体を得ることができた。

実施例４においては、乾燥時間当りの蒸気の充填量を実
施例１の夏／２にしたこと以外は実施例１と同様にして
成形体の乾燥を行った。その結果、割れ等の不都合は発
生せず、良好な状態の成形体を得ることができた。

実施例５においては、成形体の断面形状を縦１ｌｈ＋ｍ
　１横５０ｍｍにし、厚さを１１０ｍｍにすると共に、
この成形体に対する単位時間当りの充填蒸気量を３　．
０ｋｇ／時としたこと以外は、実施例１と同様にして成
形体を乾燥させた。その結果、割れ等の不都合は発生せ
ず、良好な状態の成形体を得ることができた。

実施例６においては、シリカゲル及びバインダに水分を
加えて混練し、この混線物から縦が１１０ｍｍ，横が５
０＋ｓ■の断面形状を有し、セル数が５００セル／　ｉ
ｎｃｈ２のハニカム形状に押出し、更に厚さを１１０　
ａｍに切断して０．１−の成形体を得た。そして、この
成形体を乾燥パターンｂで乾燥させた。その結果、割れ
等の不都合は発生せず、良好な状態の成形体を得ること
ができた。

実施例７においては、実施例８と同一の混線物を直径が
１１０　１１１１１セル数が３００セル／１ｎｃｈ”（
４１１ｉ．５セル／ａｍ２）のハニカム状に押出し、厚
さをＩＩＯ　ａｍに切断した。そして、この成形体０．
２２ｔａ３を乾燥パターンｂで乾燥させた。その結果、
割れ等の不都合は発生せず、良好な状態の成形体を得る
ことができた。

実施例８においては、実施例６と同一の混線物を断面形
状が縦８５１１％横８０ｍｍであり、セル数が５００セ
ル／１ｎｃｈ”のハニカム状に押出し、厚さを１００　
ａｍに切断した。この成形体０．４１ｔａ３を乾燥パタ
ーンＣで乾燥させた。その結果、割れ等の不都合は発生
せず、良好な状態の成形体を得ることができた。

実施例９においては、実施例７と同様の成形体０．４１
ｍ３を乾燥パターンｄで乾燥させた。その結果、割れ等
の不都合は発生せず、良好な状態の成形体を得ることが
できた。

実施例１０においては、カオリン及びタルクとバインダ
に水分を加えて混練し、この混練物を縦が１１０　開、
横が５０＋ｎの断面形状を有し、セル数が５００セル／
ｉｎｃｈ２のハニカム状に押出し、厚さを１１０　ａｕ
＋＋に切断して、この成形体を乾燥パターンｅで乾燥さ
せた。その結果、割れ等の不都合は発生せず、良好な状
態の成形体を得ることができた。

実施例１１においては、実施例１０と同一の混線物を縦
が６５■、横が５０ｍｍ１セル数が５００セル／ｉｎｃ
ｈ２のハニカム状に押出し、厚さを１４０　ｍｍに切断
した。この成形体０．４１一を乾燥パターンｆで乾燥さ
せた。その結果、割れ等の不都合は発生せず、良好な状
態の成形体を得ることができた。

比較例１においては、実施例１と同一の混線物を、縦が
１２０　１１１１、横が８０＋ｕ＋，セル数が３００セ
ル／ｉｎｃｈＱのハニカム状に押出し、厚さを８５ｍｍ
に切断した。この成形体を乾燥パターンｇで乾燥させた
。

その結果、成形体は乾燥直後に石榴状に割れた。

比較例２においては、実施例１と同一の混練物を縦が８
０ｍｍ，横が８０ｍｍ，セル数が５００セル／ｉｎｃｈ
”のハニカム状に押出し、厚さを８５ｍｍに切断した。

そして、この成形体を乾燥パターンｈで乾燥させた。そ
の結果、乾燥時間が４０時間以上かかると共に、湿度の
制御が難しく、低湿度になると割れが発生した。

比較例３は、実施例１０と同一の成形体を乾燥パターン
Ｉで乾燥させたものである。しかし、相対湿度を９０％
ＲＨからＢＯ％Ｒ■まで段階的に変化させることが難し
く、成形体に割れが発生する割合が多かった。

これらの実施例及び比較例により成形体を乾燥させた結
果を併せて第２表に示した。但し、表中、成形体の乾燥
がＩＢ時間以内に終了し、乾燥後の成形体に割れがない
場合を０、乾燥に１８時間以上必要である場合又は乾燥
後の成形体に割れが発生した場合を×で示した。

この第２表から明らかなように、本発明に係る実施例方
法により乾燥した成形体はいずれも１８時間以内に乾燥
が終了して割れが発生せず、良好な状態で乾燥させるこ
とができた。一方、本発明の特許請求の範囲から外れる
比較例はいずれも湿度の制御が難しく、乾燥に長時間を
要するものであるｂ１又は割れが発生しやすいものであ
った。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明によれば、成形体を装入した
乾燥炉内に水蒸気を供給しつつ炉内雰囲気を第１の所定
温度まで加熱してこの温度に保持し、次いで乾燥熱風に
より乾燥炉内を第２の所定温度まで昇温させるから、乾
燥初期に成形体の表面に水分が湿潤に存在し、成形体の
中心部と縁部との間の水分勾配を小さくして乾燥を行な
うことができる。このため、ひび割れ、歪み及びクラッ
クの発生を防止しつつ成形体を乾燥することができる。

従って、本発明は、例えばハニカム状炭素成形体のよう
に、壁厚が薄いために水分の蒸発が速く、乾燥割れが発
生しやすい成形体を乾燥する場合に極めて有用である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例において使用した乾燥炉の構造
を示す模式図、第２図（ａ）乃至（ｉ）は乾燥パターン
を示すグラフ図である。 １；乾燥炉、２；棚、３；蒸気噴霧口、４；熱風ファン
、４ａ；ヒータ、４ｂ；ブロワ、５；加湿器、 ６ ；循環ファン 第 ｌ 図 （ｂ） 第 ２ 図（１） （ｄ） 第 ２ 図（２） オン オフ オン （ｅ） （ｆ） 第 ２ 図（３） 時 問 （ｇ） （ｈ） 第 ２ 図（４）

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）成形体を乾燥炉により乾燥する成形体の乾燥方法
   において、前記乾燥炉内に水蒸気流を供給しつつこの乾
   燥炉内の雰囲気を第１の所定温度まで加熱して所定時間
   保持する工程と、この第１の所定温度よりも高い第２の
   所定温度の乾燥熱風を前記乾燥炉内に通流させる工程と
   を有することを特徴とする成形体の乾燥方法。
2. （２）前記乾燥炉の炉内気圧を大気圧に維持することを
   特徴とする請求項１に記載の成形体の乾燥方法。
3. （３）前記乾燥炉内に供給する水蒸気量は成形体の体積
   １ｍ＾３当り１５乃至５０ｋｇであることを特徴とする
   請求項１又は２に記載の成形体の乾燥方法。
4. （４）前記第２の所定温度は１３０乃至１７０℃である
   ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載
   の成形体の乾燥方法。