JPH07149579A - コージェライト質多孔性セラミックス又はそれを用いたディーゼルエンジン用排ガスフィルターの製造方法 - Google Patents
コージェライト質多孔性セラミックス又はそれを用いたディーゼルエンジン用排ガスフィルターの製造方法Info
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- JPH07149579A JPH07149579A JP29640493A JP29640493A JPH07149579A JP H07149579 A JPH07149579 A JP H07149579A JP 29640493 A JP29640493 A JP 29640493A JP 29640493 A JP29640493 A JP 29640493A JP H07149579 A JPH07149579 A JP H07149579A
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- Japan
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- sheet
- cordierite
- exhaust gas
- diesel engine
- gas filter
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B3/00—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition
- F02B3/06—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition with compression ignition
Landscapes
- Porous Artificial Stone Or Porous Ceramic Products (AREA)
- Filtering Materials (AREA)
- Filtering Of Dispersed Particles In Gases (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は、熱膨張係数が小さく、機械的強度
が大きく、耐熱衝撃性に優れたコージェライト質多孔性
セラミックス及びそれを用いた軽量で微粒子の捕集性に
優れるとともに再生効率の優れたディーゼルエンジン用
排ガスフィルターの製造方法の提供を目的とする。 【構成】 本発明のコージェライト質多孔性セラミック
スの製造方法は、コージェライト質原料とフォルステラ
イト質原料とＡｌ2Ｏ3−ＳｉＯ2系無機質ファイバーと
パルプを液中で分散混合する工程１，２と、前記工程
１，２で分散したスラリーに高分子凝集剤を添加混合す
る工程３と、前記工程３で得られたスラリーを抄造法に
よりシート化するシート化工程４と、前記シート化工程
で得られたシートを焼成する工程５と、を有する構成を
有している。
が大きく、耐熱衝撃性に優れたコージェライト質多孔性
セラミックス及びそれを用いた軽量で微粒子の捕集性に
優れるとともに再生効率の優れたディーゼルエンジン用
排ガスフィルターの製造方法の提供を目的とする。 【構成】 本発明のコージェライト質多孔性セラミック
スの製造方法は、コージェライト質原料とフォルステラ
イト質原料とＡｌ2Ｏ3−ＳｉＯ2系無機質ファイバーと
パルプを液中で分散混合する工程１，２と、前記工程
１，２で分散したスラリーに高分子凝集剤を添加混合す
る工程３と、前記工程３で得られたスラリーを抄造法に
よりシート化するシート化工程４と、前記シート化工程
で得られたシートを焼成する工程５と、を有する構成を
有している。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、熱膨張係数が小さく、
機械的強度が大きく、耐熱衝撃性に優れ高温触媒担体や
高温用断熱材、排ガスフィルター等に特に好適なコージ
ェライト質多孔性セラミックス及びそれを用いたディー
ゼルエンジン用排ガスフィルターの製造方法に関するも
のである。
機械的強度が大きく、耐熱衝撃性に優れ高温触媒担体や
高温用断熱材、排ガスフィルター等に特に好適なコージ
ェライト質多孔性セラミックス及びそれを用いたディー
ゼルエンジン用排ガスフィルターの製造方法に関するも
のである。
【０００２】
【従来の技術】近年、コージェライト質多孔性セラミッ
クスを用いたディーゼルエンジン用排ガスフィルターの
製造方法として、コージェライト質原料を押し出し成形
し、乾燥し、焼成することによりコージェライト質ハニ
カムセラミックスを作製する技術が提案されている。例
えば、特開平２−５２０１５号公報には、「主成分の化
学組成がＳｉＯ2４２〜５６重量％、Ａｌ2Ｏ3３０〜４
５重量％、ＭｇＯ１２〜１６重量％であるコージェライ
ト化原料粉末に造孔剤を添加し、混合物とし該混合物の
２μｍ以下の原料粒子が全体の３５％以下になるように
調整した後、可塑剤及び粘結剤を加えてバッチとし、こ
の可塑化したバッチを押出成形法により成形後乾燥し、
次いでこの乾燥物を１３５０℃〜１４４０℃にて焼成す
る多孔質セラミックハニカムフィルターの製法。」が開
示されている。
クスを用いたディーゼルエンジン用排ガスフィルターの
製造方法として、コージェライト質原料を押し出し成形
し、乾燥し、焼成することによりコージェライト質ハニ
カムセラミックスを作製する技術が提案されている。例
えば、特開平２−５２０１５号公報には、「主成分の化
学組成がＳｉＯ2４２〜５６重量％、Ａｌ2Ｏ3３０〜４
５重量％、ＭｇＯ１２〜１６重量％であるコージェライ
ト化原料粉末に造孔剤を添加し、混合物とし該混合物の
２μｍ以下の原料粒子が全体の３５％以下になるように
調整した後、可塑剤及び粘結剤を加えてバッチとし、こ
の可塑化したバッチを押出成形法により成形後乾燥し、
次いでこの乾燥物を１３５０℃〜１４４０℃にて焼成す
る多孔質セラミックハニカムフィルターの製法。」が開
示されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
の構成では、コージェライト質ハニカムフィルターが高
圧力による押出成形のため、組織が緻密化し、気孔率が
低いために、ディーゼルエンジン用排ガスフィルターと
して使用した場合に圧力損失が大きく、また重量があり
すぎるという問題点を有していた。また、気孔率が低い
ので排ガス中の微粒子の捕集効率が劣り、更に、捕集さ
れた微粒子の再生燃焼が困難で再生率が低いという問題
点を有していた。
の構成では、コージェライト質ハニカムフィルターが高
圧力による押出成形のため、組織が緻密化し、気孔率が
低いために、ディーゼルエンジン用排ガスフィルターと
して使用した場合に圧力損失が大きく、また重量があり
すぎるという問題点を有していた。また、気孔率が低い
ので排ガス中の微粒子の捕集効率が劣り、更に、捕集さ
れた微粒子の再生燃焼が困難で再生率が低いという問題
点を有していた。
【０００４】コージェライト質ハニカムフィルターを高
温触媒坦体として使用した場合、気孔率が低いため触媒
活性物質や触媒物質との付着率が低く、使用中に触媒の
剥離が起こり易く耐久性に欠けるという問題点を有して
いた。更に、押出成形によるコージェライト質ハニカム
フィルターの製造の際、乾燥及び焼成工程で急激な収縮
により亀裂が入り易く製品歩留りが低く生産性に欠ける
という問題点を有していた。
温触媒坦体として使用した場合、気孔率が低いため触媒
活性物質や触媒物質との付着率が低く、使用中に触媒の
剥離が起こり易く耐久性に欠けるという問題点を有して
いた。更に、押出成形によるコージェライト質ハニカム
フィルターの製造の際、乾燥及び焼成工程で急激な収縮
により亀裂が入り易く製品歩留りが低く生産性に欠ける
という問題点を有していた。
【０００５】本発明は、熱膨張係数が小さく、機械的強
度が大きく、耐熱衝撃性に優れたコージェライト質多孔
性セラミックス及びそれを用いた軽量で微粒子の捕集性
に優れるとともに再生効率の優れたディーゼルエンジン
用排ガスフィルターの製造方法を提供することを目的と
する。
度が大きく、耐熱衝撃性に優れたコージェライト質多孔
性セラミックス及びそれを用いた軽量で微粒子の捕集性
に優れるとともに再生効率の優れたディーゼルエンジン
用排ガスフィルターの製造方法を提供することを目的と
する。
【０００６】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明の請求項１に記載のコージェライト質多孔性セ
ラミックスの製造方法は、コージェライト質原料とフォ
ルステライト質原料とＡｌ2Ｏ3−ＳｉＯ2系無機質ファ
イバーとパルプを液中で分散混合する工程と、前記工程
で分散したスラリーに高分子凝集剤を添加混合する工程
と、前記工程で得られたスラリーを抄造法によりシート
化するシート化工程と、前記シート化工程で得られたシ
ートを焼成する工程と、を有する構成からなり、請求項
２に記載のコージェライト質多孔性セラミックスの製造
方法は、請求項１において、コージェライト質原料がカ
オリン，タルク，水酸化アルミニウムの混合物、又はこ
れらの混合物の仮焼物の一種もしくはこれらの混合物で
ある構成を有しており、請求項３に記載のディーゼルエ
ンジン排ガスフィルターの製造方法は、請求項１のシー
ト化工程で作製されたシート２種の内、１種を更にコル
ゲート状シートに成形しながら他のシートを長さ方向の
一端部にプラグ材を形成しつつ前記コルゲートシートと
前記プラグ材を形成したシートを積層する工程と、前記
工程で積層された積層シートの長さ方向の前記プラグ材
が形成されている端部と反対側の他端部にプラグ材を形
成する工程と、前記工程で処理された積層シートを所定
長さ巻き取りハニカム構造体を形成する工程と、前記工
程で得られたハニカム構造体を焼成する工程とを備えた
構成を有しており、請求項４に記載のコージェライト質
多孔性セラミックス又はそれを用いたディーゼルエンジ
ン用排ガスフィルターの製造方法は、請求項１又は請求
項３の焼成工程の燃焼温度が１３７０℃〜１４３０℃で
ある構成を有している。
に本発明の請求項１に記載のコージェライト質多孔性セ
ラミックスの製造方法は、コージェライト質原料とフォ
ルステライト質原料とＡｌ2Ｏ3−ＳｉＯ2系無機質ファ
イバーとパルプを液中で分散混合する工程と、前記工程
で分散したスラリーに高分子凝集剤を添加混合する工程
と、前記工程で得られたスラリーを抄造法によりシート
化するシート化工程と、前記シート化工程で得られたシ
ートを焼成する工程と、を有する構成からなり、請求項
２に記載のコージェライト質多孔性セラミックスの製造
方法は、請求項１において、コージェライト質原料がカ
オリン，タルク，水酸化アルミニウムの混合物、又はこ
れらの混合物の仮焼物の一種もしくはこれらの混合物で
ある構成を有しており、請求項３に記載のディーゼルエ
ンジン排ガスフィルターの製造方法は、請求項１のシー
ト化工程で作製されたシート２種の内、１種を更にコル
ゲート状シートに成形しながら他のシートを長さ方向の
一端部にプラグ材を形成しつつ前記コルゲートシートと
前記プラグ材を形成したシートを積層する工程と、前記
工程で積層された積層シートの長さ方向の前記プラグ材
が形成されている端部と反対側の他端部にプラグ材を形
成する工程と、前記工程で処理された積層シートを所定
長さ巻き取りハニカム構造体を形成する工程と、前記工
程で得られたハニカム構造体を焼成する工程とを備えた
構成を有しており、請求項４に記載のコージェライト質
多孔性セラミックス又はそれを用いたディーゼルエンジ
ン用排ガスフィルターの製造方法は、請求項１又は請求
項３の焼成工程の燃焼温度が１３７０℃〜１４３０℃で
ある構成を有している。
【０００７】ここで、コージェライト質原料としては、
カオリン，タルク，水酸化アルミニウムの混合物又はこ
れらの混合物の仮焼物を用いることができる。カオリン
とタルク，水酸化アルミニウムの混合比（重量比）はカ
オリン：タルク：水酸化アルミニウム＝１：０．２３〜
０．３８：０．１５〜０．３１が用いられ、タルクは
０．２３wt部未満若しくは０．３８wt部を越えると焼成
温度範囲が狭くなる傾向があり好ましくない。水酸化ア
ルミニウムは０．１５wt部未満若しくは０．３１wt部を
越えると熱膨張係数が大きくなる傾向が認められるので
好ましくない。尚、所定の割合に混合した仮焼物を用い
ると焼成時の急激な収縮をおさえ亀裂が入るのを防ぐこ
とができる。
カオリン，タルク，水酸化アルミニウムの混合物又はこ
れらの混合物の仮焼物を用いることができる。カオリン
とタルク，水酸化アルミニウムの混合比（重量比）はカ
オリン：タルク：水酸化アルミニウム＝１：０．２３〜
０．３８：０．１５〜０．３１が用いられ、タルクは
０．２３wt部未満若しくは０．３８wt部を越えると焼成
温度範囲が狭くなる傾向があり好ましくない。水酸化ア
ルミニウムは０．１５wt部未満若しくは０．３１wt部を
越えると熱膨張係数が大きくなる傾向が認められるので
好ましくない。尚、所定の割合に混合した仮焼物を用い
ると焼成時の急激な収縮をおさえ亀裂が入るのを防ぐこ
とができる。
【０００８】フォルステライト質原料としてはタルクと
ケイ砂より合成したものが用いられる。
ケイ砂より合成したものが用いられる。
【０００９】コージェライト質原料は０．５８wt部〜
０．６５wt部、好ましくは０．６０wt部〜０．６３wt部
が用いられる。０．６０wt部未満では熱膨張係数が大き
くなる傾向が認められ、０．６３wt部を越えるにつれ焼
成温度範囲が狭くなる傾向が認められるのでいずれも好
ましくない。
０．６５wt部、好ましくは０．６０wt部〜０．６３wt部
が用いられる。０．６０wt部未満では熱膨張係数が大き
くなる傾向が認められ、０．６３wt部を越えるにつれ焼
成温度範囲が狭くなる傾向が認められるのでいずれも好
ましくない。
【００１０】フォルステライト質原料は０．０７wt部〜
０．０９５wt部、好ましくは０．０７５wt部〜０．０８
８wt部が用いられる。０．０７５wt部未満では熱膨張係
数が大きくなる傾向が認められ、０．０８８wt部を越え
るにつれ熱膨張係数が大きくなる傾向が認められるので
いずれも好ましくない。
０．０９５wt部、好ましくは０．０７５wt部〜０．０８
８wt部が用いられる。０．０７５wt部未満では熱膨張係
数が大きくなる傾向が認められ、０．０８８wt部を越え
るにつれ熱膨張係数が大きくなる傾向が認められるので
いずれも好ましくない。
【００１１】Ａｌ2Ｏ3−ＳｉＯ2系無機質ファイバーは
０．２０wt部〜０．３０wt部、好ましくは０．２２wt部
〜０．２７wt部が用いられる。０．２２wt部未満ではシ
ート化が困難になる傾向が認められ、０．２７wt部を越
えるにつれ熱膨張係数が大きくなる傾向が認められるの
でいずれも好ましくない。
０．２０wt部〜０．３０wt部、好ましくは０．２２wt部
〜０．２７wt部が用いられる。０．２２wt部未満ではシ
ート化が困難になる傾向が認められ、０．２７wt部を越
えるにつれ熱膨張係数が大きくなる傾向が認められるの
でいずれも好ましくない。
【００１２】パルプは０．０２wt部〜０．０５wt部、好
ましくは０．０３wt部〜０．０４５wt部が用いられる。
０．０３wt部未満ではシート化が困難になる傾向が認め
られ、０．０４５wt部を越えるにつれ機械的強度が小さ
くなる傾向が認められるのでいずれも好ましくない。
ましくは０．０３wt部〜０．０４５wt部が用いられる。
０．０３wt部未満ではシート化が困難になる傾向が認め
られ、０．０４５wt部を越えるにつれ機械的強度が小さ
くなる傾向が認められるのでいずれも好ましくない。
【００１３】高分子凝集剤としては、アミン結合ポリマ
ー等のカチオン系、ポリアクリル酸塩等のアニオン系、
ポリアクリルアミド等のノニオン系のものの１種又は２
種以上の混合物が用いられる。添加量としては１００wt
部に対し０．５wt部〜５．０wt部が用いられる。
ー等のカチオン系、ポリアクリル酸塩等のアニオン系、
ポリアクリルアミド等のノニオン系のものの１種又は２
種以上の混合物が用いられる。添加量としては１００wt
部に対し０．５wt部〜５．０wt部が用いられる。
【００１４】シートの厚みや大きさは用途によって適宜
決定される。尚、ディーゼルエンジン排ガス用フィルタ
ーとして用いる場合は厚みが０．５mm〜０．７５mm、好
ましくは０．６０mm〜０．６５mmが好ましい。０．６０
mm未満では、シートの強度が弱くコルゲート状シートに
成形するのが困難であり、０．６５mmを越えると、フィ
ルターとしての圧力損失が大きくなる。
決定される。尚、ディーゼルエンジン排ガス用フィルタ
ーとして用いる場合は厚みが０．５mm〜０．７５mm、好
ましくは０．６０mm〜０．６５mmが好ましい。０．６０
mm未満では、シートの強度が弱くコルゲート状シートに
成形するのが困難であり、０．６５mmを越えると、フィ
ルターとしての圧力損失が大きくなる。
【００１５】プラグ材としてはコージェライト質原料と
フォルステライト質原料より作製したものが用いられ
る。
フォルステライト質原料より作製したものが用いられ
る。
【００１６】接着材としてはコージェライト質原料とフ
ォルステライト質原料より作製したものが用いられる。
ォルステライト質原料より作製したものが用いられる。
【００１７】焼成温度は１３７０℃〜１４３０℃、好ま
しくは１３９０℃〜１４２０℃が用いられる。１３９０
℃未満では、焼成体の機械的強度が小さく、１４２０℃
を越えると軟化溶融する危険性があるのでいずれも好ま
しくない。
しくは１３９０℃〜１４２０℃が用いられる。１３９０
℃未満では、焼成体の機械的強度が小さく、１４２０℃
を越えると軟化溶融する危険性があるのでいずれも好ま
しくない。
【００１８】
【作用】この構成によって、コージェライト質原料とし
てカオリン、タルク、水酸化アルミニウムの混合物、ま
たは、この混合物の仮焼物を使用したので、熱膨張係数
を小さくすることができ、耐熱衝撃性を向上させること
ができる。Ａｌ2Ｏ3−ＳｉＯ2系無機質ファイバーとパ
ルプを使用し、抄造法によりシートを作製したので、気
孔率を高くすることができ、捕集効率を上げることがで
きる。また気孔率が高いので、再生燃焼が容易で再生効
率を著しく向上させることができる。Ａｌ 2Ｏ3−ＳｉＯ
2系無機質ファイバーにフォルステライト質原料を加え
たので、焼成後コージェライト質にすることができる。
抄造法により作製したシートを、コルゲート状に加工し
た後、円筒状に巻き上げる方法、または、矩形状に加工
した後、積層する方法により成形体を作製することによ
り、乾燥及び焼成工程で成形体に亀裂が入るのを防止す
ることができる。
てカオリン、タルク、水酸化アルミニウムの混合物、ま
たは、この混合物の仮焼物を使用したので、熱膨張係数
を小さくすることができ、耐熱衝撃性を向上させること
ができる。Ａｌ2Ｏ3−ＳｉＯ2系無機質ファイバーとパ
ルプを使用し、抄造法によりシートを作製したので、気
孔率を高くすることができ、捕集効率を上げることがで
きる。また気孔率が高いので、再生燃焼が容易で再生効
率を著しく向上させることができる。Ａｌ 2Ｏ3−ＳｉＯ
2系無機質ファイバーにフォルステライト質原料を加え
たので、焼成後コージェライト質にすることができる。
抄造法により作製したシートを、コルゲート状に加工し
た後、円筒状に巻き上げる方法、または、矩形状に加工
した後、積層する方法により成形体を作製することによ
り、乾燥及び焼成工程で成形体に亀裂が入るのを防止す
ることができる。
【００１９】
【実施例】以下本発明の一実施例について、図面を参照
しながら説明する。
しながら説明する。
【００２０】（実施例１）図１は本発明の一実施例にお
けるコージェライト質多孔性セラミックスの製造工程を
示す模式図である。１は原料を水中に分散混合する分散
槽、２は分散槽１で分散混合したスラリーを均質に希釈
しながら紙力増強剤等の薬剤と混合する攪拌機付希釈
槽、３は攪拌機付希釈槽２で希釈されたスラリーに高分
子凝集剤等を添加し凝集する凝集槽、４は凝集槽３で凝
集されたスラリーを抄造法によりシート状に抄造する抄
造帯、５は抄造帯４で抄造されたシートを乾燥させる乾
燥帯、６は乾燥帯５で乾燥されたシートをロール状に巻
きとる巻取機である。
けるコージェライト質多孔性セラミックスの製造工程を
示す模式図である。１は原料を水中に分散混合する分散
槽、２は分散槽１で分散混合したスラリーを均質に希釈
しながら紙力増強剤等の薬剤と混合する攪拌機付希釈
槽、３は攪拌機付希釈槽２で希釈されたスラリーに高分
子凝集剤等を添加し凝集する凝集槽、４は凝集槽３で凝
集されたスラリーを抄造法によりシート状に抄造する抄
造帯、５は抄造帯４で抄造されたシートを乾燥させる乾
燥帯、６は乾燥帯５で乾燥されたシートをロール状に巻
きとる巻取機である。
【００２１】以上のように構成された製造工程を用い
て、本実施例のコージェライト質多孔性セラミックスを
製造した。以下その製造方法を説明する。
て、本実施例のコージェライト質多孔性セラミックスを
製造した。以下その製造方法を説明する。
【００２２】カオリン，タルク，水酸化アルミニウムの
混合物重量比でカオリン１に対して、タルクが０．２３
〜０．３８，水酸化アルミニウムが０．１５〜０．３１
からなるコージェライト質原料と、タルクとケイ砂より
合成したフォルステライト質原料と、Ａｌ2Ｏ3 −Ｓｉ
Ｏ2系無機質ファイバーとパルプを、（表１）に示した
ような比率で配合し、水３００リットルを加えて、分散
槽１内で６０分間分散混合した。
混合物重量比でカオリン１に対して、タルクが０．２３
〜０．３８，水酸化アルミニウムが０．１５〜０．３１
からなるコージェライト質原料と、タルクとケイ砂より
合成したフォルステライト質原料と、Ａｌ2Ｏ3 −Ｓｉ
Ｏ2系無機質ファイバーとパルプを、（表１）に示した
ような比率で配合し、水３００リットルを加えて、分散
槽１内で６０分間分散混合した。
【００２３】
【表１】
【００２４】分散混合により得られたスラリーを、専用
の攪拌機付希釈槽２に移送し、更に水を加えて全体の体
積を６００リットルとした。次いで、攪拌機を回しなが
ら１９４ｇのＡｌ2Ｏ3・６Ｈ2Ｏを水３００ｃｃに溶解
した水溶液を加え、５分後に９０ｇのＮａＯＨを水３０
０ｃｃに溶解した苛性ソーダ水溶液を加え、ｐＨが７．
４〜７．８になる様に調整した。次に、紙力増強剤を、
上記コージェライト質原料、フォルステライト質原料、
Ａｌ2Ｏ3−ＳｉＯ2系無機質ファイバー、パルプの総重
量の４．０重量％加え、更に３０分間攪拌した。次い
で、このスラリーを専用の凝集槽３に少量ずつ移送する
と同時にアニオン系の高分子凝集剤を添加しながら抄造
法により抄造帯４で抄造し、次いで乾燥帯５で乾燥し、
シートを巻取機６で巻取ってシートを製造した。抄造法
により作製されたシートを、電気炉にセットし１４２０
℃で焼成し、コージェライト質多孔性セラミックスの板
状シートを得た。次いで、この得られた板状シートを用
い、ＪＩＳ等に準拠して熱膨張係数、曲げ強度を、また
走査型電子顕微鏡写真法で気孔率の測定を行った。その
結果、本実施例のコージェライト質多孔性セラミックス
からなる板状シートの熱膨張係数は室温から８００℃ま
で１．９×１０-6／℃以下であった。その曲げ強度は、
１００kg／cm2以上であった。それに対し、従来例のも
のは室温から８００℃までの熱膨張係数が１．３×１０
-6／℃で小さいが、しかし曲げ強度が６０kg／cm2しか
なかった。また、気孔率は１０点測定で本実施例が４９
〜５８％であったのに対し従来例のものは４３〜４５％
であった。
の攪拌機付希釈槽２に移送し、更に水を加えて全体の体
積を６００リットルとした。次いで、攪拌機を回しなが
ら１９４ｇのＡｌ2Ｏ3・６Ｈ2Ｏを水３００ｃｃに溶解
した水溶液を加え、５分後に９０ｇのＮａＯＨを水３０
０ｃｃに溶解した苛性ソーダ水溶液を加え、ｐＨが７．
４〜７．８になる様に調整した。次に、紙力増強剤を、
上記コージェライト質原料、フォルステライト質原料、
Ａｌ2Ｏ3−ＳｉＯ2系無機質ファイバー、パルプの総重
量の４．０重量％加え、更に３０分間攪拌した。次い
で、このスラリーを専用の凝集槽３に少量ずつ移送する
と同時にアニオン系の高分子凝集剤を添加しながら抄造
法により抄造帯４で抄造し、次いで乾燥帯５で乾燥し、
シートを巻取機６で巻取ってシートを製造した。抄造法
により作製されたシートを、電気炉にセットし１４２０
℃で焼成し、コージェライト質多孔性セラミックスの板
状シートを得た。次いで、この得られた板状シートを用
い、ＪＩＳ等に準拠して熱膨張係数、曲げ強度を、また
走査型電子顕微鏡写真法で気孔率の測定を行った。その
結果、本実施例のコージェライト質多孔性セラミックス
からなる板状シートの熱膨張係数は室温から８００℃ま
で１．９×１０-6／℃以下であった。その曲げ強度は、
１００kg／cm2以上であった。それに対し、従来例のも
のは室温から８００℃までの熱膨張係数が１．３×１０
-6／℃で小さいが、しかし曲げ強度が６０kg／cm2しか
なかった。また、気孔率は１０点測定で本実施例が４９
〜５８％であったのに対し従来例のものは４３〜４５％
であった。
【００２５】以上のことから明らかなように本実施例に
よれば、耐熱衝撃性に優れ高い気孔率を有するコージェ
ライト質多孔性セラミックスが得られることが明らかに
なった。本実施例のコージェライト質多孔性セラミック
スをディーゼルエンジンの排ガスフィルターとして用い
た場合、軽量で、耐衝撃性に優れ、圧損が少なく、捕集
効率が高く、再生燃焼の容易なフィルターとして有用で
あることがわかった。更に、気孔率が高く耐熱機械強度
に優れていることから高温下で使用される触媒担体、又
は高温下で使用される断熱材として優れていることもわ
かった。
よれば、耐熱衝撃性に優れ高い気孔率を有するコージェ
ライト質多孔性セラミックスが得られることが明らかに
なった。本実施例のコージェライト質多孔性セラミック
スをディーゼルエンジンの排ガスフィルターとして用い
た場合、軽量で、耐衝撃性に優れ、圧損が少なく、捕集
効率が高く、再生燃焼の容易なフィルターとして有用で
あることがわかった。更に、気孔率が高く耐熱機械強度
に優れていることから高温下で使用される触媒担体、又
は高温下で使用される断熱材として優れていることもわ
かった。
【００２６】（実施例２）図２はコージェライト質多孔
性セラミックスのシートからハニカム構造体を成形する
ハニカム形成工程を示す模式図であり、図３は本発明の
ディーゼルエンジン用排ガスフィルターの斜視図であ
る。１１はロール状に巻取られたコージェライト質多孔
性セラミックスからなるシート、１２はシートの長手方
向の一側端部にプラグ材２１を形成するプラグ形成部、
１３はコルゲート状シートと平板状シートを接着させる
ための接着剤塗布部、１４はシート１１の１つにコルゲ
ートを付与するとともにコルゲート成形されたコルゲー
ト状シートの一面に平板状シートを接着剤を介して積層
するコルゲートギヤ、１５はコルゲート状のシートを巻
装固定するための接着剤塗布部、１６はコルゲートシー
トのプラグ形成部１２と反対の側端部に更にプラグ材２
１を形成する他端部プラグ形成部、１７はコルゲートシ
ートを巻装固定してハニカム構造体を形成するハニカム
成形部、図３において、２０は本実施例のディーゼルエ
ンジン用排ガスフィルター、２１はプラグ材、２２はフ
ィルターの捕集部である。
性セラミックスのシートからハニカム構造体を成形する
ハニカム形成工程を示す模式図であり、図３は本発明の
ディーゼルエンジン用排ガスフィルターの斜視図であ
る。１１はロール状に巻取られたコージェライト質多孔
性セラミックスからなるシート、１２はシートの長手方
向の一側端部にプラグ材２１を形成するプラグ形成部、
１３はコルゲート状シートと平板状シートを接着させる
ための接着剤塗布部、１４はシート１１の１つにコルゲ
ートを付与するとともにコルゲート成形されたコルゲー
ト状シートの一面に平板状シートを接着剤を介して積層
するコルゲートギヤ、１５はコルゲート状のシートを巻
装固定するための接着剤塗布部、１６はコルゲートシー
トのプラグ形成部１２と反対の側端部に更にプラグ材２
１を形成する他端部プラグ形成部、１７はコルゲートシ
ートを巻装固定してハニカム構造体を形成するハニカム
成形部、図３において、２０は本実施例のディーゼルエ
ンジン用排ガスフィルター、２１はプラグ材、２２はフ
ィルターの捕集部である。
【００２７】実施例１と同様な方法で得られた抄造法に
よるシート１１を、コルゲートギヤ１４によりコルゲー
ト状に加工しながら円筒状に巻き上げて直径１６cm、長
さ１７cmのハニカム構造体を作製した。このとき、ディ
ーゼルエンジン用排ガスフィルターとしての機能を付与
するため、プラグ材２１をシート上にプラグ形成部１
２，他端部プラグ形成部１６で形成し、更に、シート間
を接着し機械的強度を向上させるため接着剤塗布部１
３，１５でシート上に接着剤を塗布した。次に、このハ
ニカム構造体を１００℃で乾燥した後、電気炉にセット
し１４２０℃で焼成しディーゼルエンジン用排ガスフィ
ルター２０を作製した。
よるシート１１を、コルゲートギヤ１４によりコルゲー
ト状に加工しながら円筒状に巻き上げて直径１６cm、長
さ１７cmのハニカム構造体を作製した。このとき、ディ
ーゼルエンジン用排ガスフィルターとしての機能を付与
するため、プラグ材２１をシート上にプラグ形成部１
２，他端部プラグ形成部１６で形成し、更に、シート間
を接着し機械的強度を向上させるため接着剤塗布部１
３，１５でシート上に接着剤を塗布した。次に、このハ
ニカム構造体を１００℃で乾燥した後、電気炉にセット
し１４２０℃で焼成しディーゼルエンジン用排ガスフィ
ルター２０を作製した。
【００２８】このようにして得られたディーゼルエンジ
ン用排ガスフィルター２０を用いて、フィルター特性を
評価した。本実施例のディーゼルエンジン用排ガスフィ
ルター２０は、圧力損失が８０ｍｍＡｑ、嵩比重が０．
４ｇ／ｃｃであった。従来のコージェライト質ハニカム
構造体の圧力損失は１４０ｍｍＡｑ、嵩比重は０．９ｇ
／ｃｃであった。更に、本実施例のディーゼルエンジン
用排ガスフィルター２０を用い、ディーゼルエンジンの
排ガス中の微粒子を一定時間捕集し、再生燃焼試験を実
施したところ、約４０分で微粒子が焼成した。前記従来
例のものは同一条件で実験を行ったところ約６０分を要
した。
ン用排ガスフィルター２０を用いて、フィルター特性を
評価した。本実施例のディーゼルエンジン用排ガスフィ
ルター２０は、圧力損失が８０ｍｍＡｑ、嵩比重が０．
４ｇ／ｃｃであった。従来のコージェライト質ハニカム
構造体の圧力損失は１４０ｍｍＡｑ、嵩比重は０．９ｇ
／ｃｃであった。更に、本実施例のディーゼルエンジン
用排ガスフィルター２０を用い、ディーゼルエンジンの
排ガス中の微粒子を一定時間捕集し、再生燃焼試験を実
施したところ、約４０分で微粒子が焼成した。前記従来
例のものは同一条件で実験を行ったところ約６０分を要
した。
【００２９】以上のように本実施例によれば、気孔率が
高いため圧力損失が極めて低く、また、嵩比重が従来例
の５０％以下と極めて小さいことがわかった。従って著
しく軽量化されることがわかった。更に、再生効率も著
しく優れていることがわかった。従って、ディーゼルエ
ンジンに負荷をかけずにパーティキュレートを極めて効
率よく捕集するとともに再生効率にも優れ軽量で機械的
強度に優れたディーゼルエンジン用排ガスフィルターを
実現できることがわかった。
高いため圧力損失が極めて低く、また、嵩比重が従来例
の５０％以下と極めて小さいことがわかった。従って著
しく軽量化されることがわかった。更に、再生効率も著
しく優れていることがわかった。従って、ディーゼルエ
ンジンに負荷をかけずにパーティキュレートを極めて効
率よく捕集するとともに再生効率にも優れ軽量で機械的
強度に優れたディーゼルエンジン用排ガスフィルターを
実現できることがわかった。
【００３０】（実施例３）実施例１と同様の方法で得ら
れた抄造法によるシートを用い、実施例２のコルゲート
ギヤ１４でプラグ材２１、接着剤処方をしたコルゲート
シートを作成し、これを、１６０mm×２００mmの矩形状
に加工した後、積層し１６０×２００×２２０mmの角柱
状の成形体を作製した。このとき成形体の積層数は５８
層であった。次に、この成形体を１００℃で乾燥した
後、電気炉にセットし１４２０℃で焼成し、円柱状に加
工し、図３に示すディーゼルエンジン用排ガスフィルタ
ー２０を作製した。
れた抄造法によるシートを用い、実施例２のコルゲート
ギヤ１４でプラグ材２１、接着剤処方をしたコルゲート
シートを作成し、これを、１６０mm×２００mmの矩形状
に加工した後、積層し１６０×２００×２２０mmの角柱
状の成形体を作製した。このとき成形体の積層数は５８
層であった。次に、この成形体を１００℃で乾燥した
後、電気炉にセットし１４２０℃で焼成し、円柱状に加
工し、図３に示すディーゼルエンジン用排ガスフィルタ
ー２０を作製した。
【００３１】本実施例のディーゼルエンジン用排ガスフ
ィルターも、実施例２と同様に気孔率が高く、圧力損失
が低く、捕集効率が高く、軽量であった。また、成形体
の乾燥中に亀裂が入ることもなかった。
ィルターも、実施例２と同様に気孔率が高く、圧力損失
が低く、捕集効率が高く、軽量であった。また、成形体
の乾燥中に亀裂が入ることもなかった。
【００３２】
【発明の効果】以上のように本発明のコージェライト質
多孔性セラミックスの製造方法は、コージェライト質原
料とフォルステライト質原料とＡｌ2Ｏ3−ＳｉＯ2系無
機質ファイバーとパルプを分散混合した後、抄造法でシ
ート状にした後１３７０℃〜１４３０℃の高温で焼成し
たものなので、気孔率が高く、軽量で、かつ高温下で熱
膨張率が低く、機械的強度に優れ、圧損の少ないディー
ゼルエンジン用排ガスフィルターや高温用高温用触媒担
体、高温用断熱材を高い生産性でかつ高歩留りで生産で
きるものである。また、本発明のディーゼルエンジン用
排ガスフィルターの製造方法は、気孔率が高く圧力損失
が少なく高温下でも熱膨張率が低く耐熱機械的強度に優
れ、パーティキュレートの捕集率が高く、かつ再生効率
に優れ軽量で耐燃費性に優れたディーゼルエンジン用排
ガスフィルターを低原価でかつ高歩留りで生産できるも
のである。
多孔性セラミックスの製造方法は、コージェライト質原
料とフォルステライト質原料とＡｌ2Ｏ3−ＳｉＯ2系無
機質ファイバーとパルプを分散混合した後、抄造法でシ
ート状にした後１３７０℃〜１４３０℃の高温で焼成し
たものなので、気孔率が高く、軽量で、かつ高温下で熱
膨張率が低く、機械的強度に優れ、圧損の少ないディー
ゼルエンジン用排ガスフィルターや高温用高温用触媒担
体、高温用断熱材を高い生産性でかつ高歩留りで生産で
きるものである。また、本発明のディーゼルエンジン用
排ガスフィルターの製造方法は、気孔率が高く圧力損失
が少なく高温下でも熱膨張率が低く耐熱機械的強度に優
れ、パーティキュレートの捕集率が高く、かつ再生効率
に優れ軽量で耐燃費性に優れたディーゼルエンジン用排
ガスフィルターを低原価でかつ高歩留りで生産できるも
のである。
【図１】本発明の一実施例におけるコージェライト質多
孔性セラミックスの製造工程を示す模式図
孔性セラミックスの製造工程を示す模式図
【図２】コージェライト質多孔性セラミックスのシート
からハニカム構造体を成形するハニカム形成工程を示す
模式図
からハニカム構造体を成形するハニカム形成工程を示す
模式図
【図３】本発明のディーゼルエンジン用排ガスフィルタ
ーの斜視図
ーの斜視図
１ 分散槽 ２ 攪拌機付希釈槽 ３ 凝集槽 ４ 抄造帯 ５ 乾燥帯 ６ 巻取機 １１ シート １２ プラグ形成部 １３，１５ 接着剤塗布部 １４ コルゲートギヤ １６ 他端部プラグ形成部 １７ ハニカム成形部 ２０ ディーゼルエンジン用排ガスフィルター ２１ プラグ材 ２２ 捕集部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小川 誠 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 渡辺 浩一 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内
Claims (5)
- 【請求項１】コージェライト質原料とフォルステライト
質原料とＡｌ2Ｏ3−ＳｉＯ2系無機質ファイバーとパル
プを液中で分散混合する工程と、前記工程で分散したス
ラリーに高分子凝集剤を添加混合する工程と、前記工程
で得られたスラリーを抄造法によりシート化するシート
化工程と、前記シート化工程で得られたシートを焼成す
る工程と、を有するコージェライト質多孔性セラミック
スの製造方法。 - 【請求項２】コージェライト質原料がカオリン，タル
ク，水酸化アルミニウムの混合物、又はこれらの混合物
の仮焼物の一種もしくはこれらの混合物であることを特
徴とする請求項１に記載のコージェライト質多孔性セラ
ミックスの製造方法。 - 【請求項３】請求項１のシート化工程で作製されたシー
ト２種の内、１種を更にコルゲート状シートに成形しな
がら、他のシートを長さ方向の一端部にプラグ材を形成
しつつ前記コルゲートシートと前記プラグ材を形成した
シートを積層する工程と、前記工程で積層された積層シ
ートの長さ方向の前記プラグ材が形成されている端部と
反対側の他端部にプラグ材を形成する工程と、前記工程
で処理された積層シートを所定長さ巻き取りハニカム構
造体を形成する工程と、前記工程で得られたハニカム構
造体を焼成する工程と、を備えたディーゼルエンジン用
排ガスフィルターの製造方法。 - 【請求項４】請求項１の焼成する工程の燃焼温度が１３
７０℃〜１４３０℃であることを特徴とするコージェラ
イト質多孔性セラミックスの製造方法。 - 【請求項５】請求項３の焼成する工程の燃焼温度が１３
７０℃〜１４３０℃であることを特徴とするディーゼル
エンジン用排ガスフィルターの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29640493A JPH07149579A (ja) | 1993-11-26 | 1993-11-26 | コージェライト質多孔性セラミックス又はそれを用いたディーゼルエンジン用排ガスフィルターの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29640493A JPH07149579A (ja) | 1993-11-26 | 1993-11-26 | コージェライト質多孔性セラミックス又はそれを用いたディーゼルエンジン用排ガスフィルターの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07149579A true JPH07149579A (ja) | 1995-06-13 |
Family
ID=17833113
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29640493A Pending JPH07149579A (ja) | 1993-11-26 | 1993-11-26 | コージェライト質多孔性セラミックス又はそれを用いたディーゼルエンジン用排ガスフィルターの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07149579A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100429180C (zh) * | 2004-03-23 | 2008-10-29 | 日本碍子株式会社 | 堇青石材质蜂窝结构体的制造方法 |
| CN113912415A (zh) * | 2021-10-29 | 2022-01-11 | 台山市合能陶瓷有限公司 | 一种多孔介质红外线燃烧器材料及其制备方法和应用 |
-
1993
- 1993-11-26 JP JP29640493A patent/JPH07149579A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100429180C (zh) * | 2004-03-23 | 2008-10-29 | 日本碍子株式会社 | 堇青石材质蜂窝结构体的制造方法 |
| CN113912415A (zh) * | 2021-10-29 | 2022-01-11 | 台山市合能陶瓷有限公司 | 一种多孔介质红外线燃烧器材料及其制备方法和应用 |
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