KR100247944B1 - 촉매용 세라믹쉬트 허니컴상 담체 및 그 제조방법 - Google Patents
촉매용 세라믹쉬트 허니컴상 담체 및 그 제조방법 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 질소 산화물(NOx)등의 유해가스제거용 또는 악취제거용 등의 촉매담체로 이용하기 위한 촉매용 세라믹쉬트 허니컴상 담체 및 그 제조방법에 관한 것으로, 조성물은 물의 중량비를 기준으로 하여 벌크상태의 (0.4-0.8wt%)알루미나실리게이트 화이버와 절단된 형태의 (0.4-1.2wt%)알루미나실리게이트 화이버를 물에 넣어 충분한 해섬 및 고해 과정을 거쳐 화이버를 잘 분산시킨 후, 이 슬러리에 활성 알루미나 또는 티타니아(0.6-1.1wt%), 수용액 상태의 폴리비닐알코올수지, 아크릴수지, 양이온성 전분(0.1-0.6wt%) 및 황산철(0.01-0.06wt%)를 첨가하여 제조된 세라믹쉬트와 이 쉬트를 이용하여 제조된 허니컴구조체에 알루미나졸 (1.0-2.0wt%: 고체함량기준)와 실리카졸(3.0-5.0wt%: 고체함량기준)이 혼합된 용액에 함침시킨후, 650℃ 또는 750℃에서 1시간 동안 열처리하여 제조한 것을 특징으로 하는 촉매용 세라믹쉬트 허니컴상 담체 및 그 제조방법에 관한것이다.
Description
본 발명은 질소 산화물(NOx)등의 유해가스제거용 또는 악취제거용 등의 촉매담체로 이용하기 위한 촉매용 세라믹쉬트 허니컴상 담체 및 그 제조방법에 관한 것으로, 특히 벌크형태와 섬유가 일정길이로 절단된 형태 두 종류의 알루미나실리케이트 화이버를 혼합하고, 여기에 무기산화물, 유기응집제 및 무기응집제를 첨가하여 제조한 세라믹쉬트와 이 쉬트를 이용하여 제조한 허니컴상 구조체에 무기결합제를 함침시켜 성형성 및 물리적 특성 등이 우수한 촉매용 세라믹쉬트 허니컴상 담체 및 그 제조방법에 관한 것이다.
기존의 세라믹 허니컴 촉매담체는 일반적으로 세라믹 분말 원료를 이용하여 압출성형하여 제조하는 방법이 주로 이용되고 있다.
하지만 상기의 방법은 고가의 압출성형장치가 필요하고, 고온소성이 요구되므로 에너지가 많이 소비되는 등의 문제점이 있으며 용적이 큰 허니컴 담체를 제조하기가 어렵다는 단점이 있다.
또한 상기 담체는 일반적으로 활성이 나쁘기 때문에 촉매를 담지시키기 위해서는 반복해서 침적해야 하므로 생산성이 낮다는 단점이 있다.
상기와 같은 단점을 극복하기 위한 방법으로는 세라믹 분말 원료에 촉매물질을 혼합시켜 압출성형하는 방법이 있으나 이 방법은 많은 양의 값비싼 촉매물질을 필요로 한다는 문제점이 있다.
다른 방법으로는 세라믹화이버등의 무기섬유를 원료로 하여 허니컴상 촉매담체를 제조할 때 세라믹쉬트용 슬러리에 촉매물질이 포함된 용액을 혼합시켜 제조하는 방법이 있으나, 이 방법 역시 담체내부에 균일하게 촉매를 담지시키는 것이 어렵다는 단점이 있다.
또 다른 방법으로는 세라믹쉬트 담체를 알킬실리케이트 등과 같은 유기실란화합물에 침적시켜 열처리한 후, 강도보강을 위해 티타니아졸에 침적, 열처리한 다음 촉매물질이 포함된 용액에 담지시켜 촉매담체를 제조하는 방법이 있는데, 이 방법도 담체를 두 번 침적시키기 때문에 담체의 공극율이 저하되고 촉매의 담지량이 감소되어 촉매성능을 저하시킬수 있는 가능성이 높다는 단점이 있다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 알루미나실리케이트 화이버 등의 무기섬유를 주원료로 하고 기타 부원료들을 첨가하여 성형성이 좋은 세라믹쉬트와 이 세라믹쉬트를 이용하여 허니컴구조체를 제조하고, 이 구조체를 무기결합제에 함침, 저온소성시켜 물리적 특성 등이 우수한 촉매용 세라믹쉬트 허니컴상 담체 및 그 제조방법을 제공하는데 있다.
상기와 같은 본 발명의 목적은 촉매용 세라믹쉬트 허니컴상 구조체를 만들기 위한 세라믹쉬트에 있어서, 물의 중량비를 기준으로 하여 벌크상태의 알루미나실리케이트 화이버(0.4 ~ 0.8wt%)와 섬유길이가 일정크기로 절단된 형태의 알루미나실리케이트 화이버(0.4 ~ 1.2wt%)와 무기산화물 (0.6 ~ 1.1wt%)와, 유기응집제(0.1 ~ 0.6wt%) 및 무기응집제(0.01 ~ 0.06wt%)로 조성되는 세라믹쉬트를 특징으로 하는 촉매용 세라믹쉬트 허니컴상 담체를 제공함으로써 달성된다.
상기와 같은 본 발명의 다른 목적은 촉매용 세라믹쉬트 허니컴상 담체에 있어서, 물의 중량비를 기준으로 하여 벌크상태의 알루미나실리케이트 화이버(0.4 ~ 0.8wt%)와 섬유길이가 일정크기로 절단된 형태의 알루미나실리케이트 화이버(0.4 ~ 1.2wt%)와 무기산화물 (0.6 ~ 1.1wt%)와, 유기응집제(0.1 ~ 0.6wt%) 및 무기응집제(0.01 ~ 0.06wt%)로 조성되는 세라믹쉬트를 만든후 이 세라믹쉬트를 건조하고 필요한 크기로 절단한 다음, 엠보싱 롤러를 사용해서 파형화한 다음 평평한 쉬트와 파형화된 쉬트를 실리카졸과 같은 무기접착제를 이용, 접착 및 적층화하여 만든 허니컴 구조체를 알루미나졸(1.0 ~ 2.0wt%:고체함량기준)과 실리카졸(3.0 ~ 5.0wt%: 고체함량기준)이 혼합된 용액에 함침시켜 이루어진 것을 특징으로 하는 촉매용 세라믹쉬트 허니컴상 담체를 제공함으로써 달성된다.
상기와 같은 본 발명의 또 다른 목적은 세라믹 허니컴 촉매담체의 제조방법에 있어서, 벌크상태의 알루미나실리케이트 화이버(0.4 ~ 0.8wt%)와 절단된 상태의 알루미나실리케이트 화이버(0.4 ~ 1.2wt%)를 물에 넣은 상태에서 스터러가 부착된 교반장치를 이용하여 알루미나실리케이트 화이버 사이의 결합을 느슨하게 하여 화이버 덩어리를 개개의 낱개 상태로 풀어주는 혼합공정과; 또한 알루미나실리케이트 화이버의 물리적성질을 조절하여 쉬트제조를 용이하게 하기 위하여 해섬 및 고해 작업을 행하여 분산시키는 분산공정과; 알루미나실리케이트 화이버가 충분히 해섬, 고해되면 계속적으로 교반되고 있는 동안 무기산화물(0.6 ~ 1.1wt%)을 첨가하여 충분히 혼합시키는 무기산화물 첨가공정과; 상기 무기산화물을 첨가시킨 다음 세라믹화이버와 무기산화물이 서로 얽혀 응집된 상태의 구조를 갖는 슬러리가 되도록 유기응집제(0.1 ~ 0.6wt%)와 무기응집제(0.01 ~ 0.06wt%)를 첨가하는 응집제첨가공정과; 상기와 같이 제조된 슬러리를 세라믹쉬트 제조장치에 공급되고, 이 장치에서 쉬트의 성형, 탈수 및 압착등의 공정을 거쳐서 세라믹쉬트를 제조하는 성형공정과; 상기 성형된 세라믹쉬트를 건조하고 필요한 크기로 절단한 다음, 엠보싱 롤러를 사용해서 파형화한 다음 평평한 쉬트와 파형화된 쉬트를 실리카졸과 같은 무기접착제를 이용, 접착 및 적층화하여 허니컴 구조체를 만드는 허니컴 구조체 제조공정과; 이 허니컴 구조체의 열처리후 강도보강을 위해 무기결합제인 알루미나졸(1.0 ~ 2.0wt%:고체함량기준)과 실리카졸(3.0 ~ 5.0wt%: 고체함량기준)이 혼합된 용액에 함침시키는 무기결합제 함침공정과; 상기 무기결합제에 함침, 건조시킨 다음 650℃ 또는 750℃에서 1시간 열처리하는 소성공정을 거쳐 제조되는 것을 특징으로 하는 촉매용 세라믹쉬트 허니컴상 담체 제조방법을 제공함으로써 달성된다.
도 1 은 본 발명의 제조공정 순서도이고,
도 2 은 무기산화물 첨가량에 따른 부피밀도의 변화도이며,
도 3 는 무기산화물 첨가량에 따른 겉보기기공율의 변화도이다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하고 종래의 결점을 제거하기 위한 과제를 수행하는 본 발명의 실시예인 구성과 그 작용을 첨부도면에 연계시켜 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1 은 본 발명의 제조공정 순서도이고,
도 2 은 무기산화물 첨가량에 따른 부피밀도의 변화도이며,
도 3 는 무기산화물 첨가량에 따른 겉보기기공율의 변화도이다.
본 발명 세라믹 쉬트의 주원료로는 쉬트제조에 적합하고 내열성 및 내식성 등이 우수한 무기섬유인 알루미나실리케이트를 사용하되 벌크형태와 섬유가 일정 길이로 절단된 형태의 알루미나실리케이트 화이버를 사용하였다.
상기 알루미나실리케이트 화이버의 경우는 주성분이 알루미나, 실리카로 구성되어 있으며, 벌크형태의 화이버는 평균직경이 3㎛, 평균길이가 200mm이며, 섬유길이가 일정크기로 절단된 형태의 화이버는 평균직경이 3㎛, 평균섬유길이가 300∼400㎛이고 세라믹쉬트 제조시는 조직을 치밀하게 하고 성형성을 좋게 하기 위하여 이와 같은 두 종류의 세라믹화이버를 적절하게 혼합 사용하였다.
부원료로는 세라믹쉬트의 조직을 치밀하게 하고 촉매를 담지시킬 쉬트의 표면적을 증대시키기 위하여 미세하고 활성이 좋거나 비표면적이 넓은 활성 알루미나(γ-Al2O3 ) 및 티타니아 등의 무기산화물을 사용, 첨가하였다.
이외에도 세라믹화이버와 무기산화물들이 서로 얽힌 응집된 구조로 되어 세라믹쉬트의 형성을 용이하도록 하기 위하여 폴리비닐알콜수지, 아크릴수지 및 양이온성 전분 등과 같은 고분자물질을 유기응집제로, 또한 이것만으로는 충분한 결합력을 낼수 없기 때문에 응집효과가 우수한 황산철 등과 같은 무기응집제를 첨가하여 세라믹쉬트를 제조하였다.
본 발명의 무기결합제로 함침시키기 전의 세라믹쉬트의 조성물은 다음과 같다.
표 1. 알루미나실리케이트질 세라믹쉬트의 조성물
| 조성물 | 주원료 | 부원료 | 비고 | ||
| 알루미나실리케이트 화이버벌크형태(B)절단된 형태 (C) | 무기산화물(γ-Al2O3:A)(TiO2:T) | 유기응집제(PVA+아크릴수지) | 무기응집제(황산철) | ||
| 중량비(%) | B: 0.4-0.8C: 0.4-1.2 | A: 0.6-1.1또는T: 0.6-1.1 | 0.1-0.6 | 0.01-0.06 | 물500g 기준 |
이 세라믹쉬트 조성물만으로는 충분한 강도를 유지할 수 없기 때문에 열처리후의 강도보강을 위해 무기결합제로서 알루미나졸과 실리카졸이 혼합된 용액에 함침시켜 650℃ 및 750℃로 소성하였다.
이와같이 하여 제조된 세라믹쉬트에 있어서 제조시 쉬트 특성에 큰 영향을 주는 무기산화물 즉, 활성알루미나 첨가량을 달리함에 따른 함침, 소성후의 쉬트에 대한 부피밀도 및 겉보기기공율을 측정하였으며 그 결과는 도 2와 도 3에 나타나 있다.
이 분석결과, 일반적으로 활성 알루미나의 첨가량이 증가함에 따라 부피밀도는 증가하고 겉보기기공율은 감소하는 경향을 보이고 있으나 알루미나졸 1.5wt%(고체함량기준)과 실리카졸 5.0wt%(고체함량기준)이 혼합된 용액에 함침시킬 경우는 물의 중량비를 기준으로 하여 활성 알루미나를 1wt%정도 첨가시킬 때 소성온도에 관계없이 촉매를 담지시키기 적당한 부피밀도 0.5g/cm3, 겉보기기공율 80% 정도의 값을 갖는 것으로 나타났다.
최종적인 촉매용 세라믹쉬트 허니컴상 담체는 쉬트를 이용하여 허니컴 구조체를 만들고 여기에 무기결합제를 함침시켜 담체를 제조하였다.
본 발명의 촉매용 세라믹쉬트 허니컴상 담체의 제조공정는 다음과 같다.
이 담체의 제조공정을 보면 벌크상태와 절단된 상태의 두 종류의 알루미나실리케이트 화이버를 물에 넣은 상태에서 스터러가 부착된 교반장치를 이용하여 화이버사이의 결합을 느슨하게 하여 화이버 덩어리를 개개의 낱개 상태로 풀어주고, 또한 화이버의 물리적성질을 조절하여 쉬트제조를 용이하게 하기 위하여 해섬 및 고해 작업을 행하였다.
세라믹화이버가 충분히 해섬, 고해되면 계속적으로 교반되고 있는 동안 활성 알루미나 또는 티타니아 등의 무기산화물을 첨가하여 충분히 혼합시킨 다음 아크릴수지, 양이온성 전분 및 황산철 등의 유기 및 무기응집제를 첨가하여 세라믹화이버와 무기산화물이 서로 얽혀 응집된 상태의 구조를 갖는 슬러리를 제조한다.
이와 같이 제조된 슬러리는 자체적으로 설계 제작된 세라믹쉬트 제조장치에 공급되고, 이 장치에서 쉬트의 성형, 탈수 및 압착등의 공정을 거쳐서 세라믹쉬트가 제조된다.
이 세라믹쉬트는 건조되고 필요한 크기로 절단된 다음, 엠보싱 롤러를 사용해서 파형화한 다음 평평한 쉬트와 파형화된 쉬트를 실리카졸과 같은 무기접착제를 이용, 접착 및 적층화하여 허니컴 구조체를 만든다.
이후 이 허니컴 구조체는 알루미나졸과 실리카졸로 구성된 무기결합제에 함침, 건조시킨 다음 650℃ 또는 750℃에서 1시간 동안 열처리하여 촉매용 세라믹쉬트 허니컴상 담체를 제조하였다.
다음에는 실시예에 의해 본 발명에 대해 상세히 설명하였다.
실시예 1
세라믹쉬트 제조를 위해 알루미나실리케이트 화이버 즉, 벌크상태의 화이버는 2.4g, 절단된 상태의 화이버는 5.6g을 500g의 물에 넣어 스터러가 부착된 교반장치를 이용하여 충분히 해섬 및 고해 작업을 거쳐 잘 분산시킨 후 , 그 슬러리에 활성 알루미나 5g을 첨가하여 충분히 혼합시켰다.
그 다음에 세라믹화이버와 무기산화물이 서로 얽힌 응집된 구조를 갖는 슬러리로 만들기 위해 교반되는 과정에 수용액상태의 아크릴수지 0.6g, 양이온성 전분 0.6g 및 황산철 0.01g을 첨가시켜 세라믹쉬트용 슬러리를 제조하였다.
이 슬러리는 공급되어 쉬트제조장치에서 쉬트의 성형, 탈수 및 압착 등의 과정을 거쳐 두께 0.6㎜의 세라믹쉬트를 제조하였다.
이후 이 세라믹쉬트는 일정크기로 절단되고, 파형화하여 평평한 쉬트와 파형화된 쉬트를 실리카졸 등으로 접착, 적층화하여 허니컴 구조체를 제조하였다.
이 허니컴 구조체는 다시, 알루미나졸 1.5wt%(고체함량기준)와 실리카졸 5.0wt%(고체함량기준) 가 혼합된 용액에 함침시켜 650℃에서 1시간 열처리하여 촉매용 세라믹쉬트 허니컴상 담체를 제조하였다.
실시예2
세라믹쉬트 제조를 위해 알루미나실리케이트 화이버, 즉 벌크상태의 화이버 2.4g, 절단된 상태의 화이버 3.6g을 500g의 물에 넣어 충분히 해섬, 고해시켜 분산시킨 다음, 실시예 1과 같은 방법으로 부원료 등을 첨가하였다.
이때, 활성알루미나는 4g, 수용액 상태의 아크릴수지는 0.4g, 폴리비닐알코올수지는 0.4g 및 황산철은 0.08g을 첨가하여 두께 0.4mm 세라믹쉬트를 제조하였다.
이 세라믹쉬트를 이용하여 제조된 허니컴구조체는 알루미나졸 1.0wt%(고체함량기준)와 실리카졸 3.0wt%(고체함량기준)이 혼합된 용액에 함침시킨 후 실시예 1과 같은 방법으로 열처리하여 촉매용 세라믹쉬트 허니컴상 담체를 제조하였다.
상기 조성으로 된 실시예 1과 실시예 2에 있어서 세라믹쉬트 슬러리 제조시 벌크상태의 알루미나실리케이트 화이버가 물의 중량비를 기준으로 하여 2wt% 이상 첨가되면 물에서의 화이버의 해섬이 곤란한 상태가 되고, 또한 충진제로 사용되는 무기산화물이 1.1wt%이상으로 첨가되면 이 입자가 섬유사이에 침체되어 서로 얽히게 하는 것을 방해하여 강도의 등의 저하를 일으킨다.
이외에도 무기산화물이 첨가량이 0.6wt% 이하로 너무 적게 되거나, 또는 유기응집제 및 무기응집제의 첨가량이 적절하지 않을때는 응집효과가 떨어져 양호한 상태의 세라믹쉬트 제조가 불가능하다.
허니컴 구조체를 무기결합제에 함침시킬 때 무기결합제로 사용되는 알루미나졸과 실리카졸로 구성된 함침용액내의 고체함량이 너무 많거나 적게 되면 쉬트가 취성을 갖거나 또는 유연성이 부족하게 되고, 특히 고체함량이 많게 되면 허니컴 담체의 기공 및 비표면적이 작게 되어 촉매의 담지 및 흡착이 어렵게 되고 촉매담체로서의 기능이 떨어진다.
상기 조성으로 된 실시예 1및 실시예 2의 세라믹쉬트 특성 측정결과를 기존의 방법으로 제조된 쉬트(비교예)의 측정값과 더불어 표 2에 나타내었다.
비교예의 방법은 세라믹쉬트를 제조할 때 쉬트용 슬러리내에 섬유길이를 300 ∼ 400㎛ 크기로 절단한 알루미나실리케이트 화이버 만을 주원료로 하고 활성알루미나, 유기 및 무기응집제인 수용액 상태의 아크릴수지, 양이온성전분 및 황산철 외에 무기결합제인 알루미나졸과 실리카졸이 혼합된 용액을 동시에 첨가하여 제조한 경우이다.
이때 화이버 첨가량은 실시예2에서의 벌크형태와 절단된 형태의 화이버가 혼합된 양만큼 동일하게 첨가하였고, 기타 활성알루미나 등의 부원료도 동일하게 첨가하였다.
그 다음 실시예 1과 같은 동일한 열처리과정을 거쳐 세라믹쉬트를 제조하였다.
표 2를 살펴보면 실시예1과 실시예2에서 제조된 세라믹쉬트는 슬러리내에 무기결합제를 동시에 첨가시키지 않고 쉬트 성형 후 쉬트를 무기결합제에 함침시키기 때문에 비교예의 방법으로 제조된 세라믹쉬트에 비하여 쉬트의 공극율이 높고 인장강도 등의 물리적특성이 우수함을 알 수 있다.
표 2. 세라믹쉬트의 물성측정 결과
| 조성물성 | 실시예1 | 실시예2 | 비교예 |
| 기공율(%) | 80.5 | 78.3 | 75.8 |
| 부피밀도(g/cm3) | 0.47 | 0.49 | 0.57 |
| 인장강도(kg/cm2) | 15.6 | 13.7 | 10.8 |
상기와 같은 본 발명은 알루미나실리케이트 화이버 등의 무기섬유를 주원료로 하고 기타 부원료들을 첨가하여 성형성이 좋은 세라믹쉬트를 만든후 건조하고 필요한 크기로 절단한 다음, 엠보싱 롤러를 사용해서 파형화한 다음 평평한 쉬트와 파형화된 쉬트를 실리카졸과 같은 무기접착제를 이용, 접착 및 적층화하여 허니컴 구조체를 제조하고, 이 구조체를 무기결합제에 함침시켜 저온소성시킴으로써 물리적 특성 등이 우수한 효과가 있다.
Claims (17)
- 촉매용 세라믹쉬트 허니컴상 구조체를 만들기 위한 세라믹쉬트에 있어서,물의 중량비를 기준으로 하여 벌크상태의 알루미나실리케이트 화이버(0.4 ~ 0.8wt%)와 섬유길이가 일정크기로 절단된 형태의 알루미나실리케이트 화이버(0.4 ~ 1.2wt%)와 무기산화물 (0.6 ~ 1.1wt%)와, 유기응집제(0.1 ~ 0.6wt%) 및 무기응집제(0.01 ~ 0.06wt%)을 조성으로 하는 세라믹쉬트를 특징으로 하는 촉매용 세라믹쉬트 허니컴상 담체.
- 촉매용 세라믹쉬트 허니컴상 담체에 있어서,물의 중량비를 기준으로 하여 벌크상태의 알루미나실리케이트 화이버(0.4 ~ 0.8wt%)와 섬유길이가 일정크기로 절단된 형태의 알루미나실리케이트 화이버(0.4 ~ 1.2wt%)와 무기산화물 (0.6 ~ 1.1wt%)와, 유기응집제(0.1 ~ 0.6wt%) 및 무기응집제(0.01 ~ 0.06wt%)을 조성으로 하는 세라믹쉬트를 만든후 이 세라믹쉬트를 건조하고 필요한 크기로 절단한 다음, 엠보싱 롤러를 사용해서 파형화한 다음 평평한 쉬트와 파형화된 쉬트를 실리카졸과 같은 무기접착제를 이용, 접착 및 적층화하여 만든 허니컴 구조체를 알루미나졸(1.0 ~ 2.0wt%:고체함량기준)과 실리카졸(3.0 ~ 5.0wt%: 고체함량기준)이 혼합된 용액에 함침시켜 이루어진 것을 특징으로 하는 촉매용 세라믹쉬트 허니컴상 담체.
- 제 1 항 또는 제 2 항의 어느 한 항에 있어서, 상기 무기산화물은 활성 알루미나(γ-Al2O3)인 것을 특징으로 하는 촉매용 세라믹쉬트 허니컴상 담체.
- 제 1 항 또는 제 2 항의 어느 한 항에 있어서, 상기 무기산화물은 티타니아(TiO2)인 것을 특징으로 하는 촉매용 세라믹쉬트 허니컴상 담체.
- 제 1 항 또는 제 2 항의 어느 한 항에 있어서, 상기 유기응집제는 수용상 상태의 폴리비닐알코올수지인 것을 특징으로 하는 촉매용 세라믹쉬트 허니컴상 담체.
- 제 1 항 또는 제 2 항의 어느 한 항에 있어서, 상기 유기응집제는 아크릴수지인 것을 특징으로 하는 촉매용 세라믹쉬트 허니컴상 담체.
- 제 1 항 또는 제 2 항의 어느 한 항에 있어서, 상기 유기응집제는 양이온성 전분인 것을 특징으로 하는 촉매용 세라믹쉬트 허니컴상 담체.
- 제 1 항 또는 제 2 항의 어느 한 항에 있어서, 상기 무기응집제는 황산철인 것을 특징으로 하는 촉매용 세라믹쉬트 허니컴상 담체.
- 제 1 항 또는 제 2 항의 어느 한 항에 있어서, 상기 벌크상태의 알루미나실리케이트 화이버는 평균직경이 3㎛, 평균길이가 200mm인 것을 특징으로 하는 촉매용 세라믹쉬트 허니컴상 담체.
- 제 1 항 또는 제 2 항의 어느 한 항에 있어서, 상기 섬유길이가 일정크기로 절단된 형태의 알루미나실리케이트 화이버는 평균직경이 3㎛, 평균섬유길이가 300∼400㎛인 것을 특징으로 하는 촉매용 세라믹쉬트 허니컴상 담체.
- 세라믹 허니컴 촉매담체의 제조방법에 있어서,벌크상태의 알루미나실리케이트 화이버(0.4 ~ 0.8wt%)와 절단된 상태의 알루미나실리케이트 화이버(0.4 ~ 1.2wt%)를 물에 넣은 상태에서 스터러가 부착된 교반장치를 이용하여 알루미나실리케이트 화이버 사이의 결합을 느슨하게 하여 화이버 덩어리를 개개의 낱개 상태로 풀어주는 혼합공정과;또한 알루미나실리케이트 화이버의 물리적성질을 조절하여 쉬트제조를 용이하게 하기 위하여 해섬 및 고해 작업을 행하여 분산시키는 분산공정과;알루미나실리케이트 화이버가 충분히 해섬, 고해되면 계속적으로 교반되고 있는 동안 무기산화물(0.6 ~ 1.1wt%)을 첨가하여 충분히 혼합시키는 무기산화물 첨가공정과;상기 무기산화물을 첨가시킨 다음 세라믹화이버와 무기산화물이 서로 얽혀 응집된 상태의 구조를 갖는 슬러리가 되도록 유기응집제(0.1 ~ 0.6wt%)와 무기응집제(0.01 ~ 0.06wt%)를 첨가하는 응집제첨가공정과;상기와 같이 제조된 슬러리를 세라믹쉬트 제조장치에 공급되고, 이 장치에서 쉬트의 성형, 탈수 및 압착등의 공정을 거쳐서 세라믹쉬트를 제조하는 성형공정과;상기 성형된 세라믹쉬트를 건조하고 필요한 크기로 절단한 다음, 엠보싱 롤러를 사용해서 파형화한 다음 평평한 쉬트와 파형화된 쉬트를 실리카졸과 같은 무기접착제를 이용, 접착 및 적층화하여 허니컴 구조체를 만드는 허니컴 구조체 제조공정과;이 허니컴 구조체의 열처리후 강도보강을 위해 무기결합제인 알루미나졸(1.0 ~ 2.0wt%:고체함량기준)과 실리카졸(3.0 ~ 5.0wt%: 고체함량기준)이 혼합된 용액에 함침시키는 무기결합제 함침공정과;상기 무기결합제에 함침, 건조시킨 다음 650℃ 또는 750℃에서 1시간 열처리하는 소성공정을 거쳐 제조되는 것을 특징으로 하는 촉매용 세라믹쉬트 허니컴상 담체 제조방법.
- 제 11 항에 있어서, 상기 무기산화물은 활성 알루미나(γ-Al2O3)인 것을 특징으로 하는 촉매용 세라믹쉬트 허니컴상 담체 제조방법.
- 제 11 항에 있어서, 상기 무기산화물은 티타니아(TiO2)인 것을 특징으로 하는 촉매용 세라믹쉬트 허니컴상 담체 제조방법.
- 제 11 항에 있어서, 상기 유기응집제는 수용상 상태의 폴리비닐알코올수지인 것을 특징으로 하는 촉매용 세라믹쉬트 허니컴상 담체 제조방법.
- 제 11 항에 있어서, 상기 유기응집제는 아크릴수지인 것을 특징으로 하는 촉매용 세라믹쉬트 허니컴상 담체 제조방법.
- 제 11 항에 있어서, 상기 유기응집제는 양이온성 전분인 것을 특징으로 하는 촉매용 세라믹쉬트 허니컴상 담체 제조방법.
- 제 11 항에 있어서, 상기 무기응집제는 황산철인 것을 특징으로 하는 촉매용 세라믹쉬트 허니컴상 담체 제조방법.
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