JPH0523584A - 吸着性セラミツク多孔体およびその製造方法 - Google Patents

吸着性セラミツク多孔体およびその製造方法

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JPH0523584A
JPH0523584A JP20867091A JP20867091A JPH0523584A JP H0523584 A JPH0523584 A JP H0523584A JP 20867091 A JP20867091 A JP 20867091A JP 20867091 A JP20867091 A JP 20867091A JP H0523584 A JPH0523584 A JP H0523584A
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Japan
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porous body
ceramic porous
adsorptive
ceramic
inorganic
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JP20867091A
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Daiki Miyamoto
大樹 宮本
Michinosuke Ota
道之助 太田
Kanzo Ishikawa
敢三 石川
Yoshihiko Suketa
義彦 助田
Takanari Kaji
恭斉 鍛示
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Kawata Manufacturing Co Ltd
Osaka Prefecture
Original Assignee
Kawata Manufacturing Co Ltd
Osaka Prefecture
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 粉粒体を乾燥させるための乾燥空気を発生さ
せる乾燥剤として好適な吸着性セラミック多孔体および
その製造方法を提供する。 【構成】 セラミック多孔体に水分吸着特性を有するゼ
オライト粉末と無機繊維と無機結合剤を含有するスラリ
ー組成物を担持焼成してなる吸着性セラミック多孔体で
あり、50〜100℃の比較的高い温度で優れた脱湿能
力を発揮する。ゼオライト粉末を含有するスラリー組成
物にセラミック多孔体を浸漬し、乾燥した後、400〜
700℃の温度で少なくとも1時間焼成して製造する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は水分吸着特性を有する粉
体をセラミック多孔体に担持させた吸着性セラミック多
孔体およびその製造方法に関する。より詳しくは、マイ
クロ波加熱を利用して粉粒体を加熱乾燥するマイクロ波
乾燥装置などにおいて、粉粒体を乾燥するための乾燥空
気を発生させる乾燥剤として好ましく使用される吸着性
セラミック多孔体およびその製造方法に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】水分あるいは低沸点溶媒を含む粉粒体を
乾燥するため熱風を利用する装置が使用されているが、
このような装置では熱の有効利用の観点から50〜10
0℃程度の比較的温度の高い空気が循環して使用され
る。このような乾燥空気を発生させるためには、上記の
温度範囲において水分吸着能力の大きい乾燥剤が望まれ
る。
【0003】乾燥剤としてはシリカゲルやゼオライトが
周知であるが、シリカゲルは低温での水分吸着能力は良
好であるものの、上記のような比較的高い温度では水分
吸着能力が不十分である。またシリカゲルの水分吸着特
性を向上させるべく乾燥空気発生装置の温度を低下させ
るにしても、夏季の水による冷却では冷却温度として3
5℃程度までが限界であるが、この程度の温度ではなお
シリカゲルの吸着特性は不十分である。従って、シリカ
ゲルはマイクロ波加熱を利用する乾燥装置の乾燥剤とし
ては満足できるものではない。
【0004】一方、ゼオライト(モレキュラーシーブ)
は上記のような比較的高い温度での水分吸着能力が優れ
ていることから、マイクロ波乾燥機の乾燥剤として有用
である。しかし、ゼオライトは加工性に問題があるため
通常は粒状で使用されるが、その乾燥剤としての表面積
が必ずしも十分とは言えず、吸着表面積を大きくし脱湿
能力を向上させることが望まれている。ゼオライトの吸
着表面積を向上させた乾燥剤としては、セラミックシー
トをハニカム状に形成した構成体にゼオライト粉末を吸
着させてなる乾燥剤が知られているが、ハニカム構成体
表面に吸着処理して固着するという特殊性から製造が困
難である上、コストが高い欠点がある。
【0005】また、上記のような乾燥剤とは別に表面積
の大きな構造体として、空隙率が大きく耐熱性に優れた
セラミック多孔体が知られており、その多孔性(表面積
大)を利用して触媒担体あるいは溶融金属や自動車排ガ
スなどのフィルター、さらには断熱材等として使用され
ている。セラミック多孔体の一部には活性アルミナのよ
うにその水分吸着特性を利用して乾燥剤として使用され
ているものもあるが、十分な脱湿特性を有するものは知
られていない。また、このような多孔体表面に塗布ある
いは浸漬などの方法により、ウィスカ(特開平1-197375
号公報)やα−アルミナなどの無機多孔質膜(特開平1-
299607号公報)を形成したものが知られているが、これ
ら多孔体は除塵材、触媒担体あるいはろ材などに利用さ
れているものであってゼオライトをセラミック多孔体に
担持した乾燥剤は知られていない。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の課題
は、セラミック多孔体の多孔性とゼオライトの優れた水
分吸着特性を利用し、両者の特長を生かし比較的高い温
度での脱湿能力に優れた乾燥剤およびその製造方法を提
供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】すなわち、本発明は、
(1)セラミック多孔体に水分吸着特性を有するゼオラ
イト粉末と無機繊維と無機結合剤を含有するスラリー組
成物を担持させ焼成してなる吸着性セラミック多孔体、
(2)セラミック多孔体がアルミナ、ムライト、コージ
ェライトおよび炭化珪素から選ばれる1種以上の化合物
を主体とする多孔体である前記1の吸着性セラミック多
孔体、(3)無機繊維がセピオライト繊維であり、無機
結合剤がコロイダルシリカである前記1または2の吸着
性セラミック多孔体、(4)水分吸着特性を有するゼオ
ライト粉末と無機繊維と無機結合剤を含有するスラリー
組成物中にセラミック多孔体を浸漬し、該浸漬後のセラ
ミック多孔体を乾燥した後、400〜700℃の温度で
少なくとも1時間焼成することを特徴とする吸着性セラ
ミック多孔体の製造方法、(5)セラミック多孔体がア
ルミナ、ムライト、コージェライトおよび炭化珪素から
選ばれる1種以上の化合物を主体とする多孔体である前
記4の吸着性セラミック多孔体の製造方法、(6)無機
繊維がセピオライト繊維であり、無機結合剤がコロイダ
ルシリカである前記4または5記載の吸着性セラミック
多孔体の製造方法、に関するものである。
【0008】
【作用】本発明はセラミック多孔体に水分吸着特性を有
するゼオライト粉末を必須成分として含有するスラリー
組成物を担持焼成した吸着性セラミック多孔体およびそ
の製造方法を提供したものであり、本発明による吸着性
セラミック多孔体は50〜100℃の比較的高い温度で
優れた水分吸着特性を有するゼオライト粉末を表面積の
大きな構造体であるセラミック多孔体に担持させたこと
により、これら温度で優れた脱湿能力を発揮する。ま
た、本発明の方法によれば、かかる脱湿能力を有する吸
着性セラミック多孔体を簡易かつ安価に製造することが
できる。
【0009】本発明においてセラミック多孔体として
は、円柱状、角柱状あるいは球状等の種々形状のものを
使用することができ、かかる多孔体を製造する方法とし
て公知の手法(例えば、ポリウレタンフォームとセラミ
ック材料とを混合してフォーム化した後、焼成して得ら
れるもの、あるいは粒状の合成樹脂をセラミックスラリ
ーに含浸させ賦形した後、焼成したもの、セラミック材
料を押し出し成形法によりハニカム状に成形した後焼成
したものなど)により製造されたものでよい。本発明で
用いるセラミック多孔体は一般にはアルミナ、コージエ
ライト、ムライトなどの酸化物系のものであるが、その
他、チッ化珪素、炭化珪素などの非酸化物系のものも利
用できる。本発明においてセラミック多孔体は30〜9
0%程度の空隙率を有し、空隙を構成する穴径としては
3〜6mm程度のものが好ましい。多孔体の大きさおよび
その形状は乾燥剤としての使用方法等により適宜選択す
ることができ一概には言えないが、円柱状のものを例に
すれば、通常は直径5〜200cm、長さ10〜40cm程
度のものである。
【0010】本発明では上記セラミック多孔体にゼオラ
イト粉末を含有するスラリー組成物を担持焼成する。担
持量は十分な吸着特性が得られるような量となるように
スラリーの浸漬時間および/または回数により調整する
ことができる。なお、担持量をあまり多くしすぎると多
孔体を通る空気抵抗が大きくなるので好ましくない。セ
ラミック多孔体の種類にもよるが、通常の担持量はゼオ
ライト換算で0.2 g/g〜2g/gが適当である。
【0011】本発明においてゼオライトは天然あるいは
合成品のいずれでも使用でき、モレキュラーシーブなど
の市販品や石油化学の分野にて広く利用されている種々
組成のものを特に限定することなく利用できる。本発明
ではこのようなゼオライトを平均粒径0.3 〜5μm程度
の粉末で使用する。
【0012】本発明においてセラミック多孔体に担持さ
せるゼオライト含有スラリー組成物には、ゼオライトの
支持材料として無機繊維を含有させる。無機繊維として
はセピオライト繊維、ガラスファイバー、アルミナ繊
維、アルミナ・シリカ繊維、シリカ繊維などが用いら
れ、これらの中ではセピオライト繊維が好ましく用いら
れる。無機繊維の繊維長としては0.001 〜2mm程度、繊
維径としては0.01〜1μm程度が適当である。
【0013】また上記スラリー組成物には無機結合剤を
含有させ、セラミック多孔体へのゼオライトおよび無機
繊維の固着を容易ならしめる。無機結合剤としてはコロ
イダルシリカ、アルミナゾル、エチルシリケート、シリ
カゾル、ジルコニアゾルなどが用いられ、これらの中で
はコロイダルシリカが好ましく用いられる。これら各成
分の含有割合は固形分換算で、ゼオライト30〜80重
量%、無機繊維10〜20重量%、無機結合剤10〜4
0重量%程度が好ましい。
【0014】上記の吸着性セラミック多孔体を製造する
本発明の方法は、前記の各成分を含有するスラリーを調
製し、このスラリーにセラミック多孔体を浸漬させた
後、スラリーが付着したセラミック多孔体を乾燥し、乾
燥後のセラミック多孔体を400〜700℃の温度で少
なくとも1時間焼成することからなる。本発明の方法は
基本的に浸漬および焼成という簡便な操作からなるもの
であり、工程が極めて簡易かつ低コストで実行できると
いう特色を有する。
【0015】本発明においてセラミック多孔体を浸漬す
るスラリーはゼオライト粉末、セピオライト等の無機繊
維およびコロイダルシリカ等の無機結合剤を含有するも
のであり、200〜2000cp程度の粘度に調整することが
好ましい。かかるスラリーは前記の各成分の所要量と水
および必要に応じてポリビニルアルコール等の粘度調整
剤を適宜添加することにより容易に調製することができ
る。スラリーへのセラミック多孔体の浸漬回数は特に限
定はなく、通常は2〜3回程度で十分であるが、必要と
する担持量に応じて適宜変化させることができる。
【0016】乾燥は常温にて24時間程度の自然乾燥に
よるが、40〜80℃程度に若干加熱して乾燥してもか
まわない。
【0017】焼成はゼオライトの吸着特性を損なわない
400〜700℃の温度で少なくとも1時間、好ましく
は500〜600℃で少なくとも2時間行なうことが好
ましい。こうして得られる吸湿性セラミック多孔体は多
孔体表面にゼオライト粉末と無機繊維とが無機結合剤を
介して適度に分散、保持されたものであり、ゼオライト
の吸着表面積を向上させ、その優れた水分吸着特性を十
分に発揮させるものである。
【0018】
【実施例】以下、実施例および比較例をもとに本発明を
さらに詳細に説明する。
【0019】実施例1 市販のアルミナ多孔体[直径10cm×高さ3cmの円柱形
状、空隙率40%、空隙穴径約4mm]を用い、本発明の
吸着性セラミック多孔体を以下のようにして作製した。
すなわち、個々の重さが約100gの上記多孔体(2.4
kg)を金属製の保持容器に入れ、ゼオライト粉末70重
量部、セピオライト繊維(市販品、水澤化学社製、直径
0.01μm、繊維長0.1mm)20重量部、コロイダルシリ
カ(固形分約10%)10重量部および水60重量部か
らなるスラリーに3回浸漬した後、これを常温にて約2
4時間自然乾燥させた。なお、ゼオライト粉末は商品名
でシルトンB(水澤化学社製)として知られている組成
[Na2 O:SiO2 :Al2 3 =1:2:1(モル
比)]のものを平均粒径0.6 μmに粉砕して用いた。
【0020】次にこの乾燥物を焼成炉に入れ500℃に
昇温し、この温度で1時間保持して焼成した。焼成物を
炉中で室温まで冷却し、本発明の吸着性セラミック多孔
体を得た。多孔体表面はゼオライト粉末とセピオライト
繊維がコロイダルシリカに均一に分散、保持されてい
た。この多孔体(3.6 kg)をマイクロ波乾燥機の乾燥空
気発生装置の乾燥剤充填層に充填し、絶対湿度0.011 kg
/kgの空気の除湿を50℃で行なったところ、脱湿率8
9%の乾燥空気が得られた。
【0021】実施例2 焼成温度を600℃としたこと以外は実施例1と同様に
して本発明の吸着性セラミック多孔体を得た。この多孔
体を用い、実施例1と同様の条件で空気の乾燥を行なっ
たところ、脱湿率88%の乾燥空気が得られた。
【0022】比較例1 実施例1においてゼオライト粉末の代りに同粒径のシリ
カゲル粉末を用いたこと以外は実施例1と同様にして
(容積・風量・空気中絶対湿度等を同様にして)吸着性
セラミック多孔体を作成し、実施例1と同様の条件で乾
燥空気発生装置による空気の脱湿率を測定したところ、
脱湿率は56%であった。
【0023】比較例2 実施例1と同組成の球状ゼオライト(平均粒径1.5 mm)
を乾燥空気発生装置の充填層に充填し、実施例1と同様
の条件で空気の脱湿率を測定したところ、脱湿率は83
%であった。
【0024】
【発明の効果】以上に述べたとおり、本発明により50
〜100℃の比較的高い温度で脱湿能力に優れた吸着性
セラミック多孔体を提供することが可能になった。ま
た、本発明の方法によれば、かかる温度において優れた
脱湿能力を発揮し、かつ表面積の大きな構造体であるセ
ラミック多孔体をベースとしていることから耐熱性や強
度などの構造特性に優れた乾燥剤を簡易かつ安価に提供
することが可能になった。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 石川 敢三 兵庫県西宮市塩瀬町生瀬654番地 西宝生 瀬マンシヨン302号 (72)発明者 助田 義彦 兵庫県宝塚市安倉南4丁目13番43号 フレ グランス宝塚105号 (72)発明者 鍛示 恭斉 兵庫県宝塚市大吹町3番11号 丸美苑203 号

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 セラミック多孔体に水分吸着特性を有す
    るゼオライト粉末と無機繊維と無機結合剤を含有するス
    ラリー組成物を担持させ焼成してなる吸着性セラミック
    多孔体。
  2. 【請求項2】 セラミック多孔体がアルミナ、ムライ
    ト、コージェライトおよび炭化珪素から選ばれる1種以
    上の化合物を主体とする多孔体である請求項1記載の吸
    着性セラミック多孔体。
  3. 【請求項3】 無機繊維がセピオライト繊維であり、無
    機結合剤がコロイダルシリカである請求項1または2記
    載の吸着性セラミック多孔体。
  4. 【請求項4】 水分吸着特性を有するゼオライト粉末と
    無機繊維と無機結合剤を含有するスラリー組成物中にセ
    ラミック多孔体を浸漬し、該浸漬後のセラミック多孔体
    を乾燥した後、400〜700℃の温度で少なくとも1
    時間焼成することを特徴とする吸着性セラミック多孔体
    の製造方法。
  5. 【請求項5】 セラミック多孔体がアルミナ、ムライ
    ト、コージェライトおよび炭化珪素から選ばれる1種以
    上の化合物を主体とする多孔体である請求項4記載の吸
    着性セラミック多孔体の製造方法。
  6. 【請求項6】 無機繊維がセピオライト繊維であり、無
    機結合剤がコロイダルシリカである請求項4または5記
    載の吸着性セラミック多孔体の製造方法。
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