MX2013010162A

MX2013010162A - Metodo de secado y dispositivo de secado para cuerpo moldeao en forma de panal verde.

Info

Publication number: MX2013010162A
Application number: MX2013010162A
Authority: MX
Inventors: Hirofumi Saito
Original assignee: Sumitomo Chemical Co
Priority date: 2011-03-07
Filing date: 2012-03-06
Publication date: 2013-09-26
Also published as: WO2012121262A1; US20140007452A1; JP2012196964A; KR20140006937A; JP5856877B2; EP2684660A4; US9441879B2; EP2684660A1

Abstract

La presente invención se refiere a un método de secado para un cuerpo moldeado en forma de panal verde de conformidad con la invención, que es un método para secado de un cuerpo moldeado en forma de panal verde que tiene una pluralidad de agujeros de paso. El método incluye las etapas de: montar un cuerpo moldeado en forma de panal verde en una placa de dispersión; e irradiar el cuerpo moldeado con microondas simultáneamente mientras suministra aire caliente a través de la placa de dispersión de gas en los agujeros de paso del cuerpo moldeado, en una atmósfera que contiene vapor de agua que rodea el cuerpo moldeado; en donde previo al suministro de aire caliente y la irradiación de microondas, un miembro sellante es situado en el lado externo de un borde del cuerpo moldeado en el lado de la placa de dispersión de gas, para prevenir al aire caliente a partir de la placa de dispersión de gas de contactar la pared periférica externa del cuerpo moldeado.

Description

METODO DE SECADO Y DISPOSITIVO DE SECADO PARA CUERPO MOLDEADO EN FORMA DE PANAL VERDE Campo de la Invención La presente invención se refiere a un método de secado y un dispositivo de secado para un cuerpo moldeado en forma de panal verde .

Antecedentes de la Invención Una estructura de panal de cerámica con kmerosos agujeros de paso se produce moldeando un cuerpo moldeado en forma de panal verde que contiene polvo de material de partida de cerámica y un solvente, y secándolo y sometiéndolo a cocción. La Literatura de Patente 1 abajo describe un método usando microondas y aire caliente, como un método de secado de un cuerpo moldeado en forma de panal verde .

Lista de Citación Literatura de Patente Literatura de Patente 1 JP-T-01-503136 Breve Descripción de la Invención Problema Técnico En los métodos de la técnica previa, sin embargo, el cuerpo moldeado en forma de panal verde sufre deformación o fisuración durante el secado.

En vista de este problema, es un objeto | de la presente invención proporcionar un método de secado y un af . 243562 dispositivo de secado para un cuerpo moldeado en forma de panal verde, el cual puede minimizar la deformación y fisuración del cuerpo moldeado en forma de panal verde durante el secado.

Solución al Problema La invención proporciona un método de secado de un cuerpo moldeado en forma de panal verde que tiene una pluralidad de agujeros de paso, usando microondas y aire caliente, el método comprende las etapas de: montar un cuerpo moldeado en forma de panal verde en una placa de dispersión de gas capaz de liberar aire caliente; e irradiar el cuerpo moldeado en forma de panal verde con microondas simultáneamente mientras suministra aire caliente a través de la placa de dispersión de gas en los agujeros de paso del cuerpo moldeado en forma de panal verde, en una atmósfera que contiene vapor de agua que rodea el cuerpo moldeado e:n forma de panal verde; en donde previo al suministro de aire caliente e irradiación de microondas, un miembro sellante es situado en el lado externo de un borde del cuerpo moldeado en forma de panal verde en el lado de la placa de dispersión de gas, para prevenir al aire caliente a partir de la pl.aca de dispersión de gas de contactar la pared periférica externa del cuerpo moldeado en forma de panal verde.

La invención también proporciona un dispositivo de secado para un cuerpo moldeado en forma de panal verde que tiene una pluralidad de agujeros de paso, el dispositivo comprende un contenedor; una fuente de microondas que suministra microondas en el contenedor; una fuente de aire caliente que suministra aire caliente en el contenedor; un puerto de suministro de vapor de agua que suministra vapor de agua en el contenedor; una placa de dispersión de gas en el contenedor, que suministra aire caliente a partir de la fuente de aire caliente en una cara de extremo en la cual las aperturas de la pluralidad de agujeros de paso se forman en el cuerpo moldeado en forma de panal verde; y un miembro sellante situado en el lado externo de un borde en el lado de la placa de dispersión de gas del cuerpo moldeado en forma de panal verde, que previene al aire caliente a partir de la placa de dispersión de gas de contactar la pared periférica externa del cuerpo moldeado en forma de panal verde.

Cuando la región de la placa de dispersión de gas a través de la cual se libera aire caliente (la región de liberación de gas) es más grande que la cara de extremo del cuerpo moldeado en forma de panal verde, las secciones de la región que libera gas no cubiertas por la cara de extremo del cuerpo moldeado en forma de panal verde son preferiblemente obturadas por el miembro sellante. El cuerpo moldeado en forma de panal verde es fácilmente deformado en la etapa inicial de secado, durante el cual permanece una gran cantidad de solvente. Evitando la liberación de aire caliente de las secciones no cubiertas por la cara de extremo del cuerpo moldeado en forma de panal verde, como se mencionó anteriormente, es posible inhibir efectivamente la deformación durante la etapa inicial del secado, y más fácilmente prevenir la deformación y fisuración del cuerpo moldeado .

De conformidad con la invención, el miembro sellante es preferiblemente elaborado de un material capaz de seguir la contracción que ocurre durante el secado dei cuerpo moldeado en forma de panal verde. Por ejemplo, aún si la región de liberación de gas completa es cubierta por la cara de extremo del cuerpo moldeado en forma de panal verde en la etapa inicial del secado, la región de liberación de gas puede algunas veces ser expuesta si el área de la cara de extremo del cuerpo moldeado en forma de panal verde disminuye durante el secado. Usando un miembro sellante capaz de seguir la contracción del cuerpo moldeado en forma de panal verde, es posible prevenir suficientemente la fuga de aire caliente a partir de esta región al lado externo del cuerpo moldeado en forma de panal verde durante el secado. Esto puede prevenir más confiablemente el secado excesivo de la pared periférica externa del cuerpo moldeado en forma de] panal verde .

Además, usando un miembro sellante hecho jde tal material puede evitar efectivamente inconveniencias! tales como las siguientes. Específicamente, debido a que los agujeros de paso del cuerpo moldeado en forma de panal verde tiene pérdida de presión relativamente alta, la exposición de la región que libera gas con contracción del cuerpo moldeado en forma de panal verde tiende a resultar en una gran cantidad de aire caliente que fluye de tal región al lado externo del cuerpo moldeado, y menos gas que fluye a través de los agujeros de paso del cuerpo moldeado. Cuando esta condición ocurre, el secado del cuerpo moldeado interior llega a ser insuficiente, y problemas tales como colapso de las celdas y fisuración del cuerpo moldeado se producen en las etapas post-secado (por ejemplo, la etapa de corte Efectos ventajosos de la invención De conformidad con la invención es posible proporcionar un dispositivo de secado y un método de secado para un cuerpo moldeado en forma de panal verde, que puede prevenir la deformación y fisuración del cuerpo moldeado en forma de panal verde durante el secado.

Breve Descripción de las Figuras La Figura la es una vista en sección transversal simplificada de un dispositivo de secado de conformidad con la primera modalidad, y la Figura Ib es una vista en perspectiva del miembro sellante 80 en la Figura la La Figura 2 es una vista en perspectiva que muestra un ejemplo de un cuerpo moldeado en forma de panal verde.

La Figura 3 es una vista en perspectiva que muestra otro ejemplo de un cuerpo moldeado en forma de panal verde, La Figura 4 es una vista en sección transversal simplificada de un dispositivo de secado de conformidad con una segunda modalidad.

La Figura 5 es una vista superior de una e'tapa de montaje 40 de un dispositivo de secado de conformidad con la segunda modalidad. | La Figura 6a es una vista en perspecti Iva que muestra el estado de un cuerpo moldeado en forma dé panal verde y pilote integrado con un miembro sellante, y la Figura 6b es una vista en perspectiva que muestra el cuerpo moldeado y 'pilote después del secado.

Descripción Detallada de la Invención Modalidades preferidas del dispositivo de | secado para un cuerpo moldeado en forma de panal verde de conformidad con la invención serán ahora ejemplificadas con referencia a . la Figura la. A través de la explicación, elementos idénticos o que funcionan de manera similar serán referidos por números de referencia similares y serán ejemplificados solamente una vez.

Primera modalidad Dispositivo de Secado El dispositivo de secado 100 del cuerpo moldeado en forma de panal verde de esta modalidad sirve para secar un cuerpo moldeado en forma de panal verde 70, y principalmente triangular equilátera, columnar cuadrada, columnar hexagonal regular o columnar octagonal regular, o una forma columnar triangular, columnar cuadrada, columnar hexagonal o columnar heptagonal distinta de una forma columna poligonal regular) . Las formas en sección transversal de cada uno de los agujeros de paso 70a también no están particularmente restringidas, y por ejemplo, pueden ser circulares, elípticas o poligonales tales como cuadrada, rectangular, triangular o hexagonal. Los agujeros de paso 70a pueden también incluir una combinación de diferentes tamaños y diferentes formas de ¡sección transversal .

No existen restricciones particulares en el arreglo de los agujeros de paso 70a como se puede ver a partilr de la cara de extremo del cuerpo moldeado en forma de panal verde 70 en la dirección axial Z, y por ejemplo, puede ser un arreglo cuadrado en el cual los ejes centrales de los agujeros de paso 70a están dispuestos cada uno en los vértices de un arreglo cuadrado, o uno triangular regular, en los cuales los ejes centrales de los agujeros de paso 70a están dispuestos en los vértices de un triángulo regular.

Los tamaños de los agujeros de paso 70a también no son particularmente restringidos, y si la sección transversal es cuadrada, por ejemplo, los lados pueden ser de 0.8 a 2.5 mm. El espesor de las divisiones que separan los agujeros de paso 70a de entre sí puede ser, por ejemplo, de 0.15 | a 0.76 mm.

No existen restricciones particulares en las longitudes de los agujeros de paso 70a del cuerpo moldeado en forma de panal verde 70 en la dirección de su extensión (las longitudes completas en la dirección Z) , y pueden serj de 40 a 350 mm, por ejemplo. No existen también restrliociones particulares al diámetro exterior del cuerpo moldeado en forma de panal verde 70, y puede ser de 100 a 320 mm, por ej emplo .

La Figura 2 y Figura 3 muestran ejemplos concretos del cuerpo moldeado en forma de panal verde 70. El moldeado en forma de panal verde 70A mostrado en la figura 2 tiene agujeros de paso 70A con formas de sección transversal cuadradas. El cuerpo moldeado en forma de panal verde 70B mostrado en la Figura 2 tiene una pluralidad de agujeros de paso 71a, 71b con diferentes formas en sección transversal. La pluralidad de agujeros de paso 71a, 71b son divididas por divisiones 72 que se extienden sustancialmente paralelas al eje central del cuerpo moldeado en forma de panal verLe 70B. Los agujeros de paso 71a tienen formas en sección transversal que son hexagonales regulares. Los agujeros de paso 7Lb, por otro lado, tienen formas en sección transversal que son hexagonales aplanadas, y están dispuestas rodeando los agujeros de paso 71a.

El cuerpo moldeado en forma de panal verde 70 es un cuerpo verde (cuerpo no sometido a cocción) que es convertido a cerámica por cocción subsecuente, y es muy preferiblemente un cuerpo verde por una cerámica porosa. Específicamente, el cuerpo moldeado en forma de panal verde 70 contiene un material de partida de cerámica. La cerámica no está particularmente restringida, y ejemplos incluyen óxidos tales como alúmina, sílice, mullita, cordierita, vidrio y titanato de aluminio, y carburo de silicio, nitruro de silicio, metales y similares. El titanato de aluminio puede| además incluir magnesio y/o silicio.

El cuerpo moldeado en forma de panal verde 70 preferiblemente incluye un polvo de la fuente de compuesto inorgánico como el material de partida de cerámica, un aglutinante orgánico tal como metilcelulosa, y aditivos que son agregados como sea necesario.

Por ejemplo, cuando la cerámica es titariato de aluminio, el polvo de la fuente de. compuesto inorgánico puede incluir un polvo de la fuente de aluminio tal como polvo de a-alúmina, y un polvo de la fuente de titanio tal como polvo de rutilo titania o anatasa, y/o polvo de titanato de aluminio, y si es necesario, también un polvo de la fusnte de magnesio tal como polvo de magnesia o polvo de espinela de magnesia, y/o un polvo de la fuente de silicio tal como polvo de óxido de silicio o frita de vidrio.

Ejemplos de aglutinantes orgánicos incluyen celulosas tales como metilcelulosa, carboximetilceíulosa , hidroxialquilmetilcelulosa y carboximetilceíulosa de sodio; lcoholes tales como alcohol polivinílico; y sales de ácido ligninsulfónico . La cantidad de aglutinante orgánico es preferiblemente no mayor de 20 partes en peso, más preferiblemente no mayor de 15 partes en peso y aún más preferiblemente no mayor de 6 partes en peso, con respecto a 100 partes en peso del polvo de la fuente de compuesto inorgánico. El límite inferior para el aglutinante orgánico es preferiblemente 0.1 partes en peso y más preferiblemente 3 partes en peso.

Ejemplos de aditivos incluyen agentes que forman poro, lubricantes, plastificadores , agentes dispersantes y solventes .

Agentes que forman poro incluyen materic.les de carbono tales como grafito; resinas tales como polietileno, polipropileno y polimetilmetacrilato; materiales vegetales tales como almidón, cáscaras de frutos secos, cáscaras de nuez y maíz; hielo; y hielo seco. La cantidad de agente que forma poro para ser agregada es preferiblemente 0 a 40 partes en peso y más preferiblemente 0 a 25 partes en peso, con respecto a 100 partes en peso del polvo de la fuente de compuesto inorgánico.

Los lubricantes incluyen alcoholes tales como glicerina; ácidos grasos superiores tales como ácido caprílico, ácido láurico, ácido palmítico, ácido araquídico, ácido oleico y ácido esteárico; y sales de metales de ácido esteárico tales como estearato de aluminio. La cantidad de adición de lubricante es preferiblemente O a 10 partes en peso y más preferiblemente 1 a 5 partes en peso, con respecto a 100 partes en peso del polvo de la fuente de compuesto inorgánico .

El plastificador puede ser | un polioxialquilenalquiléter, por ejemplo. La cantidad de plastificador es preferiblemente 0.1 a 20 partes en peso, más preferiblemente 0.1 a 10 partes en peso y aún más preferiblemente 0.1 a 6 partes en peso con respecto a 100 partes en peso del polvo de la fuente de compuesto inorgánico .

Ejemplos de agentes dispersantes incluyen ácidos inorgánicos tales como ácido nítrico, ácido clorhídrico y ácido sulfúrico; ácidos orgánicos tales como ácido oxálico, ácido cítrico, ácido acético, ácido málico y ácido láctico; alcoholes tales como metanol, etanol y propanol; y tensoactivos tales como policarboxilato de amonio. La cantidad de agente dispersante a ser agregada es preferiblemente 0 a 20 partes en peso y más preferible Tiente 2 a 8 partes en peso, con respecto a 100 partes en peso del polvo de la fuente de compuesto inorgánico.

Ejemplos de solventes a ser usados incluyen alcoholes tales como metanol, etanol, butanol y propanol; glicoles tales como propilenglicol , polipropilenglicol y etilenglicol ; y agua. El agua es preferida entre estos] y más preferiblemente el agua de intercambio iónico se usa para un contenido de baja impureza. La cantidad de solvente usado es preferiblemente 10 a 100 partes en peso y más preferiblemente 20 a 80 partes en peso, con respecto a 100 partes en peso del polvo de la fuente de compuesto inorgánico.

El peso del solvente con respecto al peso del cuerpo moldeado completo no está particularmente restringido, pero es preferiblemente 10 a 30% en peso | y más preferiblemente 15 a 20% en peso.

Tal cuerpo moldeado en forma de panal verde 70 puede ser producido en la siguiente manera, por ejemplo.

Primero, se preparan el polvo de la fuente de compuesto inorgánico, aglutinante orgánico, solvente y si es necesario aditivos a ser agregados. Estos son mezclados con una amasadora o similar para obtener una mezcla de partida, y la mezcla de partida obtenida puede ser extruída de un extrusor que tiene una apertura de salida que corresponde a la forma en sección transversal del cuerpo moldeado en forma de panal verde, y después cortada a una longitud prescrita para obtener un cuerpo moldeado en forma de panal verde 70.

Contenedor El contenedor 10 es capaz de alojar el ¡cuerpo moldeado en forma de panal verde 70, la etapa de montaje 40 y la sección de salida 36a de una línea de tubería 136. El contenedor 10 es preferiblemente elaborado de metal a Ipartir del punto de vista de bloqueo de microondas. Un puerto de escape 10b se proporciona en el contenedor 10, de este modo el gas en el contenedor 10 es descargado al exterior. El contenedor 10 también tiene una guía de ondas 10a que recibe microondas suministradas a partir de la fuente de microondas 20.

Fuente de microondas La fuente de microondas 20 genera microondas para calentar el cuerpo moldeado en forma de panal verde| 70. La longitud de onda de las microondas no está particularmente restringida en cuanto a que puede calentar el cuerpo moldeado en forma de panal verde 70. El intervalo de longitud de onda preferido es 895-940 MHz o 2400-2500 MHz . La fuente de microondas 20 es preferiblemente una que permite la salida de las microondas ser reducidas como procedimientos de secado. La salida de microondas no está particularmente restringida, y puede ser de 1 a 10 kW, por ejemplo, para cada cuerpo moldeado en forma de panal verde. Más específicamente, la salida de microondas por unidad de peso del cuerpo moldeado en forma de panal verde 70 es preferiblemente 0.02 a 10 k /kg, más preferiblemente 0.2 a 4 kW/kg y aún más preferiblemente 1 a 3 kW/kg. Si la salida de microondas por unidad de peso del cuerpo moldeado en forma de panal verde 70 es menos de 0.02 kW/kg un tiempo largo se requerirá para secado del cuerpo moldeado en forma de panal verde 70¡, y si excede 10 kW/kg, la liberación de calor anormal puede tomar lugar en el material orgánico en el cuerpo moldeado en forma de panal verde 70, y el cuerpo moldeado en forma de panal verde 70 tenderá a sufrir combustión, que resulta en rendimiento inferior.

Etapa de montaje La etapa de montaje 40 está situada dentro del contenedor 10, y es una etapa para colocación del | cuerpo moldeado en forma de panal verde 70 en su lado superior. La etapa de montaje 40 comprende una placa de dispersión de gas 42, y un miembro de anillo no permeable al aire 44 que rodea los lados de la placa de dispersión de gas 42. El cuerpo moldeado en forma de panal verde 70 es montado en la placa de dispersión de gas 42 en una manera tal que una cara de extremo en la cual se proporcionan las aperturas de la pluralidad de agujeros de paso 70a (el lado inferior) 70d está encarando el lado superior de la placa de dispersión de gas 42. Para esta modalidad el tamaño del lado superior de la placa de dispersión de gas (región que libera gas) es del mismo tamaño como la cara de extremo 70d del cuerpo moldeado en forma de panal verde 70, pero puede ser ligeramente más grande que la cara de extremo 70d.

La placa de dispersión de gas 42 es una placa con una pluralidad de agujeros que corren desde el frente a los lados posteriores, y aún fuere del flujo de gas en la dirección en el plano cuando el gas suministrado desude abajo pasa a través de esta hacia arriba. La placa de dispersión de gas 42 puede ser una placa perforada que tiene formada en esta una pluralidad de agujeros que corren en líneas rectas desde el frente a los lados posteriores (por ejemplo, la misma estructura en forma de panal como el cuerpo moldeado en forma de panal verde) , pero en la medida en que es construido para así permitir al gas ser liberado hacia arriba, pjuede ser un tablero poroso que tiene numerosos poros curvados que corren desde el frente a los lados posteriores, por ejemplo.

No existen también restricciones particulares en el material de la placa de dispersión de gas 42, la cual puede ser una cerámica tal como alúmina o cordierita. El espesor de la placa de dispersión de gas 42 puede ser de 10 a |100 mm, por ejemplo.

Cuando la placa de dispersión de gas 42 es una placa perforada, la configuración de dos dimensiones de los agujeros no está limitada, y por ejemplo, puede ser cuadrada, circular, hexagonal u octagonal. Los tamaños de los agujeros, con formas cuadradas por ejemplo, pueden ser 0.7 a 10 mm como las longitudes en uno de los lados. El grosor de las paredes entre los agujeros puede ser 0.03 hasta 3.0 mm, por ejemplo.

Cuando . la placa de dispersión de gas 42 es un tablero poroso, por otro lado, el tamaño del poro medio no está particularmente restringido sino es preferiblemente de 0.1 a 100 µp?. El tamaño del poro medio puede ser medido por porosimetría de mercurio. La porosidad es preferiblemente de 10% a 90%. También puede ser una placa perforada compuesta de tableros porosos .

El miembro de anillo 44 rodea los lados de la placa de dispersión de gas 42 y previene la fuga de gas | de los lados .

Fuente de aire caliente La fuente de aire caliente 30 comprende un ventilador 32 situado hacia afuera del contenedor 10, una línea de tubería 36 que dirige gas desde el ventilador 32 al lado inferior de la placa de dispersión de gas 42, y un calentador 34 proporcionado en la línea de tubería 36, que calienta el gas que fluye a través de la línea de tubería 36. La temperatura de calentamiento del gas no está particularmente restringida, pero la temperatura mínima es preferiblemente 30°C, más preferiblemente 40°C, aún más preferiblemente 50 °C, y muy preferiblemente 70 °C, y la temperatura máxima es preferiblemente 200 °C, más preferiblemente 120 °C y aún más preferiblemente 100 °C. El gas también no está particularmente restringido, pero el aire es preferido a partir del punto de vista de economía. No existen restricciones particulares en la velocidad de flujo del gas, pero la velocidad del gas promedio sobre el área de la placa de dispersión de gas directamente arriba de la pljaca de dispersión de gas 42 es preferiblemente de 0.1 a 10 m/s y más preferiblemente de 0.5 a 5 m/s.

La sección de salida 36a de la línea de tubería 36 tiene un diámetro que se alarga con el área del lado inferior de la placa de dispersión de gas 42, y contacta el lado inferior del miembro de anillo 44.

Puerto de suministro de vapor de agua Un puerto de suministro de vapor de agua | 10c se forma en la pared del contenedor 10. Una fuente de vapor de agua se conecta al puerto de suministro de vapor de agua 10c vía una línea de suministro de vapor de agua 11, y el vapor de agua se suministra en el contenedor 10, permitiendo a los alrededores de cada cuerpo moldeado en forma de panal verde mantenerse en una atmósfera en la cual el vapor de agua está presente. Preferiblemente, una cantidad de vapor de agua que satura el interior del contenedor 10 se suministra de la línea Ll . Creando un ambiente de alta humedad dentro del contenedor 10, es posible minimizar la deformación del cuerpo moldeado en forma de panal verde 70, y especialmente la deformación durante la etapa inicial de secado. Las condiciones de suministro de vapor de agua no están par icularmente restringidas, y por ejemplo, preferiblemente la temperatura es de 100°C a 200°C y la velocidad de suministro es de 0.1 a 5.0 kg/min. Más específicamente, es preferiblemente 0.1 a 30 kg/hr por unidad de peso del | cuerpo moldeado en forma de panal verde 70.

Miembro sellante El miembro sellante 80 es un miembro que sirve para prevenir el aire caliente a partir de la placa de dispersión de gas 42 de contactar la pared periférica externa de.', cuerpo moldeado en forma de panal verde 70. El miembro sellante 80 está dispuesto en tal manera para cubrir el lado exte:rno del extremo inferior del cuerpo moldeado en forma de panal verde 70, y el perímetro de la placa de dispersión de gas 42 El miembro sellante 80 es preferiblemente elaborado de un material que puede seguir la contracción que ocurre durante el secado del cuerpo moldeado en forma de panal verde 70. Tal material puede ser caucho de silicona, caucho de flúor, o similares. Cuando el miembro sellante 80 se elabora de tal material en forma tubular, y se sitúa como se jmuestra en la Figura 3a, se forma una sección 80a que se extiende a lo largo de la dirección axial (dirección Z) y una sección 80b que se dispersa en la dirección perpendicular a la dirección Z (el plano XY) . Alternativamente, el miembro sellante tubular 80 puede ser maquinado por adelantado, formando una sección 80a que se extiende a lo largo] de la dirección Z y una sección 80b que se dispersa hacia afuera en la dirección horizontal a la dirección axial.

Con el fin de prevenir el transporte de carga del miembro sellante 80 en el cuerpo moldeado en forma dé panal verde 70 y deformación resultante, el diámetro interno DI de la sección 80a que se extiende en la dirección Z, cuando no se monta, es preferiblemente ligeramente más pequeño que el diámetro externo D2 del cuerpo moldeado en forma de panal verde 70 cuando se seca, y la diferencia (D2-D1) puede ser aproximadamente de 1 a 20 mm. Por ejemplo, cuando el diámetro del cuerpo moldeado en forma de panal verde 70 es de 150 mm, el diámetro interno del miembro sellante 80 es preferiblemente aproximadamente de 140 a 130 mm. No existen restricciones particulares en la longitud L80b del miembro sellante 80 en la dirección Z, y puede ser de 1 a 100 mm. El espesor del miembro sellante 80 puede ser de 0.5 a 5 mm, por ej emplo .

Método de secado Un método de secado del cuerpo moldeado en fjorma de panal verde de conformidad con esta modalidad será ahora explicado .

Primero, como se muestra en la Figura 3a, él lado de la base (sección 80a) del miembro sellante 80 se monta en el lado externo de un borde del cuerpo moldeado en forma de panal verde 70, y el cuerpo moldeado en forma de pana!, verde 70 se monta en el lado superior de la placa de dispersión de gas 42 del contenedor 10, con la cara de extremo 70d enfrente. De este modo, el extremo de punta del miembro sellante 80 (sección 80b) se dispersa para cubrir el perímetro de la placa de dispersión de gas 42 Después, el ventilador 32 se activa, junto! con el calentador 34. También, se suministran microondas en el contenedor 10 a partir de una fuente de microondas 20. Además, el vapor de agua es continuamente suministrado en el contenedor a partir del puerto de suministro de vapor de agua 10b, creando una atmósfera en la cual el vapor de agua está presente, rodeando cada cuerpo moldeado en forma de panal verde 70.

Esto causa que una atmósfera que contiene vapor de agua rodee el cuerpo moldeado en forma de panal verde 70, y el gas caliente que se suministra al lado inferior de la placa de dispersión de gas 42 a través de la línea de tubería 36, pasa a través de la placa de dispersión de gas 42, pasa a través de cada uno de los agujeros de paso 70a del cuerpo moldeado en forma de panal verde 70, se descarga a partir del lado superior 70u del cuerpo moldeado en forma de panal verde 70, y después se descarga del puerto de escape 10b del contenedor 10. También, las microondas son irradiadas en el cuerpo moldeado en forma de panal verde 70. Puede haber un periodo de tiempo durante el cual tanto el aire caliente como las microondas son simultáneamente suministrados, | y la sincronización para su suministro inicial o filial no necesariamente necesita ser simultáneo Suministrando calor y gas en esta manera se elimina el componente solvente del cuerpo moldeado en forma de panal verde 70, y permite que proceda el secado. Conforme el secado procede, la salida de las microondas suministradas a partir de la fuente de microondas 20 es preferiblemente reducida. Esto tiene el efecto de inhibir el escape (ignición) debido al incremento de la temperatura local que resulta del secado excesivo. No existen restricciones particulares en la magnitud final del secado del cuerpo moldeado que se alcanza como un resultado del secado por el aire caliente y microondas en una atmósfera de vapor de agua, sino el factor de sequedad del cuerpo moldeado en el punto cuando el suministro de vapor de agua y microondas se termina, es decir, la relación de la masa del solvente removida por secado con respecto a la masa del solvente antes del secado del cuerpo moldeado, es preferiblemente al menos, 80%, más preferiblemente al menos 90% y aún más preferiblemente al menos 95%. Después de terminar el suministro de las microondas y el vapor de agua, el aire caliente e???? es preferiblemente soplado para promover el secado adicional.

De conformidad con esta modalidad, crear una atmosfera de vapor de agua alrededor del cuerpo moldeado en forma de panal verde durante el suministro de gas caliente e irradiación de microondas inhibe el secado excesivo de los lados externos del cuerpo moldeado en forma de pana verde antes de la sección central.

También, usando un miembro sellante 80 capaz de seguir la contracción del cuerpo moldeado en forma de panal verde 70, es posible prevenir suficientemente la fugaj de aire caliente al lado externo del cuerpo moldeado en forma de panal verde 70 durante el secado (véase Figuras 6a- 6b) , y más confiablemente prevenir el secado excesivo de la pared periférica externa del cuerpo moldeado en forma de panal verde 70. Además, usando el miembro sellante 80 puede evitar efectivamente inconveniencias tales como las siguientes. Específicamente, cuando el área abierta de los agujeros de paso 70a del cuerpo moldeado en forma de panal verde 70 es relativamente pequeña, la exposición de la región que libera gas de la placa de dispersión de gas 42 con contracción del cuerpo moldeado en forma de panal verde 70 resulta en una gran cantidad de aire caliente que fluye a partir de tal región al lado externo del cuerpo moldeado 70, y meaos gas fluye a través de los agujeros de paso 70a. Cuando esta condición ocurre, el secado del interior del cuerpo moldeado 70 llega a ser insuficiente, y problemas tales como colapso de las células y fisuración del cuerpo moldeado son producidos en las etapas post-secado (por ejemplo la ejtapa de corte) . De conformidad con esta modalidad, j tales inconveniencias pueden ser adecuadamente reducidas, permitiendo al rendimiento ser incrementado.

Los bordes de los agujeros de paso 70a del | cuerpo moldeado en forma de panal verde 70 secados en esta manera son sellados si es necesario, y subsecuentemente sometidos a cocción, para obtener una estructura en forma de panal de cerámica. La estructura en forma de panal de cerámica puede ser usada como un filtro de partículas diésel o un soporte catalizador en un dispositivo de tratamiento de gas de combustión .

Segunda modalidad Un dispositivo de secado 200 de conformidad con una segunda modalidad será ahora explicado con referencia a la Figura 4 y Figura 5. Para esta modalidad, solamente los diferentes aspectos a partir de la primera modalidad serán explicados, mientras se evita explicación redundante. El dispositivo de secado 200 de conformidad con esta modalidad realiza secado simultáneo de dos cuerpos moldeados en forma de panal verde 70.

De conformidad con esta modalidad, como se muestra en la Figura 4, la etapa de montaje 40 comprende dos placas de dispersión de gas (salidas de gas) 42 y miembros de anillo no permeables al aire 44 rodeado los lados de las dos placas de dispersión de gas 42, y la forma externa es discoide. Los dos cuerpos moldeados en forma de panal verde 70 son montados en las placas de dispersión de gas 42 en tal manera que una cara de extremo (el lado inferior) 70d en la cual las aperturas de la pluralidad de agujeros de paso 70a son proporcionadas está cada una encarando el lado superipr de la placa de dispersión de gas respectiva 42, y cada miembro sellante 80 cubre el lado externo del extremo inferior del cuerpo moldeado en forma de panal verde 70 y el perímetro de la placa de dispersión de gas 42. Cada placa de dispersión de gas 42 y miembro sellante 80 es el mismo como para la primera modalidad. Las dos placas de dispersión de gas 42 están dispuestas de manera que la distancia D entre los cuerpos moldeados en forma de panal verde 70 montados en las placas de dispersión de gas 42 es . mayor que ?/2?, donde ? es la longitud de onda de las microondas suministradas por la fuente de microondas 20.

Un eje vertical 52 se proporciona en el lado inferior central de la etapa de montaje 40, y el eje vertical 52 es rotable por un motor 50. Esto permite a la e_:apa de montaje 40 ser rotada alrededor del eje vertical dentro del contenedor 10. La velocidad rotacional no esta particularmente restringida y puede ser de 1 a 60 rpm.

Como se muestra en la Figura 4 y Figura 5 , una apertura 36ab se proporciona en la sección de salida 36a de la línea de tubería 36, encarando hacia arriba y apareciendo como una forma de anillo como se observa desde arriba. La punta 36ae de la sección de salida 36a contacta con el lado inferior del miembro de anillo 44, como se muestra | en la Figura 4. Si la sección de salida 36a tiene una apertiura en forma de anillo 36ab que encara hacia arriba en esta manera, el aire caliente puede ser suministrado a cada uno de los agujeros de paso 70a de cada cuerpo moldeado en forma de panal verde 70 a través de la placa de dispersión de gas 42 sirviendo como la salida de gas, con respecto a la posición rotacional de la etapa de montaje de rotación 40. La punta 36ae de la sección de salida 36a se fija para así estar en contacto deslizante con el lado inferior del miembro de anillo 44, y puede ser sellada con gas.

De conformidad con esta modalidad, la misma | función y efecto son exhibidos como por la primera modalidad. ¡Además, puesto que el espaciamiento D entre los cuerpos moldeados en forma de panal 70 es mayor que 1/2 de la longitud de onda ? de las microondas, las microondas pueden rodear suficientemente el área entre los cuerpos moldeados en forma de panal 70, y se facilita el secado uniforme de los dos cuerpos moldeados .

Además, puesto que las microondas pueden ser eficientemente utilizadas cuando múltiples cuerpos moldeados en forma de panal verde 70 están siendo secados en una vez en este tipo de dispositivo de secado 200, tienen la| misma salida de microonda y volumen de suministro de gas caliente por cuerpo moldeado en forma de panal verde 70 permitiendo al tiempo de secado ser acortado comparado con el secado de cada uno solo. tiene la superficie de la placa de dispersión de gas 42 dispuesta horizontalmente , con el cuerpo moldeado en forma de panal verde 70 siendo colocado en el lado superior de la placa de dispersión de gas 42 de manera que el cuerpo moldeado en forma de panal verde 70 se retiene, pero esto no es limitativo. Por ejemplo, la superficie de la placa de dispersión de gas 42 puede ser dispuesta perpendicularmente , y el cuerpo moldeado en forma de panal verde 70 retenido por otro miembro de retención en una manera tal que la cara de extremo 70d del cuerpo moldeado en forma de panal verde 70 contacta con la superficie perpendicular.

También, de conformidad con la segunda mod'alidad, dos placas de dispersión de gas 42 se proporcionanl en la etapa de montaje 42, dos cuerpos moldeados en forma de panal verde 70 se montan en las placas de dispersión de gas 42 y los cuerpos moldeados se secan en una vez, pero treJ o más placas de dispersión de gas pueden preferentemente ser proporcionadas para secado de tres o más cuerpos moldeados en forma de panal verde 70 en una vez.

También, el uso de un miembro sellante flexible 80 se menciona como un ejemplo particularmente preferido para esta modalidad, pero tan pronto como la deformación del cuerpo moldeado en forma de panal verde puede ser prevenida durante la etapa inicial de secado, una placa anular que cubre la porción expuesta de la región de liberación de gas puede ser usada como el miembro sellante.

Además, la segunda modalidad puede llevarse, a cabo aún si el espaciamiento entre los dos cuerpos moldJados en forma de panal verde 70 es de 1/2 o menos de la longitud ? del microondas.

También, una base para cocción con la! misma composición como el cuerpo moldeado en forma de panal verde 70 y que tiene una estructura de agujero de paso, conocida como una "pilote" , puede ser proporcionada en lugar de la placa de dispersión de gas 42, o en la placa de dispersión de gas 42, y el cuerpo moldeado en forma de panal verde 70 colocado sobre estos. En este caso, como se muestrJ en la Figura 6a, el pilote 42a y el cuerpo moldeado en forma de panal verde 70 pueden ser integrados con el miembro sellante 80 de ante mano, y el cuerpo integrado montado en la placa de dispersión de gas 42. Usando un miembro sellante 80 elaborado de un material capaz de seguir la contracción del cuerpo moldeado en forma de panal verde, es posible mantener perímetro del pilote 42a (la región que libera gas expuesta) cubierta por el miembro sellante 80, como se muestra en la Figura 6b.

Ejemplos Ej emplo Método para producir un cuerpo moldeado en forma de panal El siguiente polvo se usó como el polvo de fuente de compuesto inorgánico para obtener un cuerpo moldeado en forma de panal verde. La composición de carga para el polvo de la fuente de compuesto inorgánico fue [A1203] / [Ti02] / [MgO] / [Si02] = 35.1%/51.3%/9.6%/4.0%, como los porcentajes molares con base en alúmina [Al203] , titania [Ti02] , magnesia [MgO] y sílice [Si02] . El contenido del polvo de la fuente de silicio fue 4.0 % en peso con respecto al total del polvo de la fuente de aluminio, polvo de la fuente de titanio, polvo de la fuente de magnesio y polvo de la fuente de silicio. (1) Polvo de la fuente de aluminio Polvo de a-alúmina con tamaño de partícula media listado en la Tabla 1. 24.6 partes en peso. (2) Polvo de la fuente de titanio Polvo de rutilo titania con tamaño de partícula medio listado en la Tabla 1 42.0 partes en peso (3) Polvo de la fuente de magnesio Polvo de espinela de magnesia con tamaño de partícula media listado en la Tabla 1 15.7 partes en peso (4) Polvo de la fuente de silicio Frita de vidrio con tamaño de partícula medio listado en la Tabla 1 (CK0832 por Estándar de Takara) . 3.4 partes en peso.

A una mezcla que comprende polvo de la fuente de aluminio, polvo de la fuente de titanio, polvo de la fuente de magnesio y polvo de la fuente de silicio se agregaron 14.3 partes en peso de almidón de maíz que tiene el tamaño de partícula media listado en la Tabla 1, como un agente que forma poro, 5.5 partes en peso de metilcelulosa (nombre comercial: METOLOSE 90SH-30000) como un aglutinante orgánico, 4.6 partes en peso de polioxietileno polioxipropileno butiléter (nombre comercial: UNILUBE 50MB-72, viscosidad a 20°C: 1020 mPa.s) como un plastificador , y 0.3 partes en peso dé glicerina como un lubricante, y después además agregar 27 partes en peso de agua como un medio dispersante (solvente) , se usó una amasadora para amasar a 25°C para preparar un cuerpo verde (mezcla de partida por moldeado) . Después, el cuerpo verde se moldeó por extrusión para producir una pluralidad de cuerpos salida de raicroondas fue 24 kW hasta un tiempo de sedado de 0 a 5.5 minutos y 14.4 kW de 5.5 a 11 minutos.

El gas de suministro fue aire, y la temperatura de calentamiento de gas de suministro fue 70 °C. La velocidad de suministro de gas se ajustó de manera que la velocidad del gas promedio sobre el área de la placa de dispersión de gas directamente arriba de la placa de dispersión de gas fue 1 m/s . La temperatura del vapor de agua fue 120 °G, y la velocidad de suministro fue 1.4 kg/min. El tiempo de exposición de microondas fue desde el tiempo 0 hasta 11 minutos, el suministro de vapor de agua fue desde el tiempo 0 hasta 5.5 minutos, y el suministro de aire caliente fue desde el tiempo 0 hasta 11 minutos.

No se observó deformación o fisuración en los cuerpos moldeados en forma de panal verde de los ejemplos. El factor de secado del cuerpo moldeado en forma de pana.l verde fue 91.9%. El factor de secado es el valor calculadoj por la siguiente fórmula, con base en los valores del peso del cuerpo moldeado en forma de panal verde antes del secado y el peso después del secado.

Factor de sequedad (%) = (Peso antes del secado -peso después del secado) / (peso antes del secado x contenido de agua) x 100 Ejemplo Comparativo El tratamiento de secado de un cuerpo moldeado en forma de panal verde se llevó a cabo en la misma manera como los ejemplos excepto que no se usó un miembro de sellado. El cuerpo moldeado seco tiene un diámetro externo más pequeño en el extremo inferior que las otras secciones, y se obsservaron numerosas crestas en la superficie periférica de la sección inferior del cuerpo moldeado. El factor de sequedad del cuerpo moldeado en forma de panal verde fue 73.8%.

Aplicabilidad Industrial De conformidad con la. invención es posible proporcionar un dispositivo de secado y un método d† secado para un cuerpo moldeado en forma de panal verde, que puede prevenir la deformación y fisuración del cuerpo moldeado en forma de panal verde durante el secado.

Listas de Signos de Referencia 10: Contenedor, 10b: puerto de suministro de vapor de agua, 20: fuente de microondas, 30: fuente de aire caliente, 42: placa de dispersión de gas, 42a: pilote (placa de dispersión de gas) , 70: cuerpo moldeado en forma de panal verde, 70a: agujero de paso, 70d: cara de extremo, 80: miembro sellante, 100, 200: dispositivo de secado.

Se hace constar que con relación a esta fecha, el mejor método conocido por la solicitante para llevar a la práctica la citada invención, es el que resulta claro de la presente descripción de la invención.

Claims

REIVINDICACIONES Habiéndose descrito la invención como antecede, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes reivindicaciones :

1. Un método de secado de un cuerpo moldeado en forma de panal verde que tiene una pluralidad de agujeros de paso, usando microondas y aire caliente, caracterizado porque comprende las etapas d : montar un cuerpo moldeado en forma de panal verde en una placa de dispersión de gas capaz de liberjar aire caliente; e irradiar el cuerpo moldeado en forma de panal verde con microondas simultáneamente mientras suministra aire caliente a través de la placa de dispersión de gas en los agujeros de paso del cuerpo moldeado en forma de panal verde, en una atmósfera que contiene vapor de agua que rodea el cuerpo moldeado en forma de panal verde; en donde previo al suministro de aire calüente e irradiación de microondas, un miembro sellante es situado en el lado externo de un borde del cuerpo moldeado en forma de panal verde en el lado de la placa de dispersión de gas, para prevenir al aire caliente a partir de la placa de dispersión de gas de contactar la pared periférica externa del cuerpo moldeado en forma de panal verde .

2. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la región de la placa de diepersion de gas a través de la cual se libera aire caliente es más grande que la cara de extremo del cuerpo moldeado en forma de panal verde, la secciones de la región no cubierta por la cara de extremo del cuerpo moldeado en . forma de panal verde son obturadas por el miembro sellante.

3. El método de conformidad con la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque el miembro sellante se elabora de un material capaz de seguir la contracción que ocurre l'durante el secado del cuerpo moldeado en forma de panal verde

4. Un dispositivo de secado para un cuerpo moldeado en forma de panal verde que tiene una pluralidad de agujeros de paso, caracterizado porque comprende un contenedor; una fuente de microondas que suministra miojroondas en el contenedor; una fuente de aire caliente que suministra aire caliente en el contenedor; un puerto de suministro de vapor de agjua que suministra vapor de agua en el contenedor; una placa de dispersión de gas en el contenedor, que suministra aire caliente a partir de la fuente de aire caliente en una cara de extremo en la cual las aperturas de la pluralidad de agujeros de paso se forman en el | cuerpo moldeado en forma de panal verde y un miembro sellante situado en el lado externo de un borde en el lado de la placa de dispersión de gas del cuerpo moldeado en forma de panal verde, que previene al aire caliente a partir de la placa de dispersión de gas de contactar la pared periférica externa del cuerpo moldeado en forma de panal verde.

5. El dispositivo de conformidad †on la reivindicación 4, caracterizado porque la región de la placa de dispersión de gas a través de la cual se libera aire caliente es más grande que la cara de extremo del cuerpo moldeado en forma de panal verde, y el miembro sellante obtura las secciones de la región no cubierta por la |cara de extremo del cuerpo moldeado en forma de panal verde.

6. El dispositivo de conformidad con la reivindicación 4 ó 5, caracterizado porque el miembro sellante se elabora de un material capaz de . seguir la contracción que ocurre durante el secado del cuerpo Joldeado en forma de panal verde