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JPS6034510B2 - セラミツクハニカム構造体の押出製造法 - Google Patents

セラミツクハニカム構造体の押出製造法

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JPS6034510B2
JPS6034510B2 JP51067058A JP6705876A JPS6034510B2 JP S6034510 B2 JPS6034510 B2 JP S6034510B2 JP 51067058 A JP51067058 A JP 51067058A JP 6705876 A JP6705876 A JP 6705876A JP S6034510 B2 JPS6034510 B2 JP S6034510B2
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JP
Japan
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polyhydric alcohol
ceramic honeycomb
ceramic
honeycomb structure
extrusion
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JP51067058A
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勇夫 棚橋
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NGK Insulators Ltd
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    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B33/00—Clay-wares
    • C04B33/02—Preparing or treating the raw materials individually or as batches
    • C04B33/13—Compounding ingredients
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J37/00—Processes, in general, for preparing catalysts; Processes, in general, for activation of catalysts
    • B01J37/0009—Use of binding agents; Moulding; Pressing; Powdering; Granulating; Addition of materials ameliorating the mechanical properties of the product catalyst
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B28—WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28B—SHAPING CLAY OR OTHER CERAMIC COMPOSITIONS; SHAPING SLAG; SHAPING MIXTURES CONTAINING CEMENTITIOUS MATERIAL, e.g. PLASTER
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は肉厚の薄い隔壁によって区画された多数の貫通
孔を有するセラミックハニカム構造体の製造法に関する
ものである。
近年セラミックハニカム構造体は排ガス浄化用触媒担体
および高温熱交換器用コアなどの用途に特に注目され、
広く用いられるようになった。
このセラミックハニカム構造体の製造法の一つとして押
出法による製造法が知られているが従来の押出法による
セラミックハニカム構造体の製造法は各種のセラミック
粉末に有機結合剤と適当量の水を加えて混線した杯±を
押出成形後通常の乾燥手段をへて焼成する一般の窯業製
品の押出製造法によるものであった。しかしながら肉厚
の薄い隔壁によって区画された多数の貫通孔を有するセ
ラミックハニカム構造体を一般の窯業製品の押出製造法
と同一の押出製造法により造ることは極めて困難であり
特に大きな寸法のハニカム構造体を造る場合、クラック
破壊を生ずる傾向が著るしく大きく収率が極めて悪いと
いう致命的欠点があった。本発明のセラミックハニカム
構造体の押出製造法は従来のこのような欠点を解決した
寸法の大小および形状の複雑性には全く関係なく、歩留
り良くセラミックハニカム構造体を造ることができるセ
ラミックハニカム構造体の押出製造法でありセラミック
原料粉末に水と多価アルコールの混合比が８５：１５〜
５：９５の範囲内の多価アルコールおよび所要の場合さ
らに有機結合剤を加えて混練し、ハニカム成型体に押出
成形後、多価アルコールが実質的に蒸発しない温度のハ
ニカム成形体の貫通孔中を通過させて含有水分の大半を
蒸発除去し、次いで多価アルコールが蒸発する温度の空
気をハニカム成形体の貫通孔中を通過させて多価アルコ
ールを蒸発除去した後、成形物を焼成するセラミックハ
ニカム構造体の押出製造法である。本発明のセラミック
ハニカム構造体の押出製造法をさらに詳細に説明すると
、セラミックハニカム構造体として所望するセラミック
の組成としてはコーデイエライト，ムライト，アルミナ
，ジルコン，シリコンナイトラィドの何れか一種又はこ
れ等の混合物であればよく、このようなセラミック原料
粉末に水とグリセリン，エチレングリコ−ル，プロピレ
ングリコール，ジエチレングリコ−ル，プチレンーグリ
コール，トリエチレングリコール等の多価アルコールが
８５：１５〜５：９５の範囲内の割合の水溶液をセラミ
ック原料粉末の種類，粒度，押出成形の条件等により適
宜選択して加え、さらに所要の場合にメチルセルロース
，ポリビニルアルコール，デンプン湖等の有機結合剤を
好ましくは１０％以下加え髭練機で十分泥練して押出可
能な土木士に調整する。
この場合水と多価アルコールは別々に加えて所要の水と
多価アルコールとの割合としてもよい。そして貫通孔の
断面形状が円，楕円および三角形，四角形，六角形等の
多角形よりなる所定の形状をしたハニカム構造体成形用
押出ダイスを好ましくは真空押出成形機の排出口に取着
し、肉厚の薄い隔壁によって区画された多数の貫通孔を
有するセラミックハニカム構造体を押出成形する。次い
でハニカム成形体の貫通孔中に、加えた多価アルコール
が実質的に蒸発しない温度の空気を送風機あるし、は排
風機によって通過させて成形体中の含有水分の大半を多
価アルコールの調湿作用によって均一に蒸発除去し、次
いで多価アルコールが蒸発する温度、一般には沸点以下
の蒸気圧の発生する温度に加熱された空気をハニカム成
形体の貫通孔中に通過させて、添加した多価アルコール
の大半を蒸発除去する。ここで、多価アルコールが実質
的に蒸発しない温度とは多価アルコールの種類によるが
実施例に示すようにグリセリンでは２５〜３５０Ｃ、エ
チレングリコールでは２０〜２５こ０、プロピレングリ
コ−ルでは２０ｑＣである。また、多価アルコールが蒸
発する沸点以下の蒸気圧の発生する温度とは、実施例に
示すようにグリセリンでは１３０午○、エチレングリコ
ールおよびプロピレングリコールでは９０℃であり、こ
れらの温度に加熱された空気を貫通孔に通過せしめるの
である。その後、成形物を通常の焼成法によって焼結す
るセラミックハニカム構造体の押出製造法である。すな
わちセラミック原料粉末に添加する多価アルコールの濃
度と相対湿度との間には多価アルコールの濃度が高い程
相対湿度が低いという相関関係がある。例えばグリセリ
ン水溶液について２５００において、グリセリン濃度
相対湿度 １５％ ９８％ ２５％ ９２．８％ ５０％ ７３．４％ ７５％ ４４．３％ ９８％ １．７％ の関係がある。
従って多価アルコールをセラミックハニカム成形体の素
地中に含有する場合は押出成形後の成形体中に水分の差
が生じた場合、すなわち多価アルコール濃度が異なる個
所ができた場合、多価アルコール濃度の低い個所が相対
湿度が高くなりこの状態で貫通孔に空気を通過させれば
セラミックハニカム成形体の相対湿度の高い水分の多い
個所が水分の少し、個所より蒸発速度が遠くなりセラミ
ックハニカム成形体全体として均一な乾燥が進み、いわ
ゆる調湿的乾燥が行なわれる。すなわち局部的な乾燥促
進により成形体に応力を生じることなく均一な乾燥が可
能となるものである。またセラミックハニカム成形体の
貫通孔中に強制的に所定の温度の空気を通過させること
は同時に乾燥速度を上げる効果をもっている。
乾燥時におけるクラック原因となる乾燥収縮は乾燥の初
期に起るのでこの収縮の期間は特に説湿的乾燥が必要で
ある。
そして含有水分の大半が蒸発し収縮がほぼ完了した後に
多価アルコールが蒸発する温度の空気を貫通孔に通過さ
せて多価アルコールを蒸発除去させるものである。なお
蒸発した多価アルコールは冷却により回収して再使用す
ることができるものである。
従って本発明の製造法は、セラミック原料粉末に所定量
の水と多価アルコールを加えハニカム成形体の貫通孔中
に水分あるいは多価アルコールをそれぞれ蒸発させるの
に最適の温度の空気を通過させて先づ水分の大半を多価
アルコ−ルの調湿効果によって均一に蒸発除去し、しか
る後、多価アルコールを蒸発除去、焼成するクラック破
壊のないセラミックハニカム構造体の押出製造法を確立
したものである。
なお多価アルコールとしてはグリセリンまたはグリコー
ル類が最も好ましいが、水との混合比が８５：１５以下
では調湿効果が少なく水分蒸発時にクラック破壊を生じ
易く好ましくない。
また水分の混合比が５：９５以上になると水分蒸発後も
なお多価アルコールの蒸発時に成形体の収縮がおこり、
不均等な収縮を生じて成形体にクラック破壊を生ずるの
で多価アルコールの添加量は水との混合比が８５：１５
〜５：９５の範囲内であることが必要である。次に本発
明の実施例を述べる。
表に記載するそれぞれのセラミック粉末と多価アルコー
ル，水，有機結合剤とよりなる鹿練調合物を、真空押出
成形機によって表に記載するそれぞれの寸法のハニカム
構造よりなる成形体に押出成形し、それらを表に記載す
る水分および多価アルコールのそれぞれの蒸発条件によ
り除去してハニカム構造体を得た。
そしてこれをそれぞれのセラミック焼成温度に３時間焼
成して本発明法によるセラミックハニカム構造体を得た
。これらのセラミックハニカム構造体のクラック発生有
無を表に記載する。なお比較のために本発明の製造法の
限定範囲外の製造法によるものを参考例として、また従
来公知の押出製造法によるものを従釆法としてそれぞれ
表にあわせて記載した。＆ 叢 舵 船 以上の実施例より明らかなように本発明のセラミックハ
ニカム構造体の押出製造法によれば、セラミック原料粉
末に所定量の水と多価アルコールを添加しハニカム成形
体の貫通孔中に水分あるいは多価アルコールをそれぞれ
蒸発させるのに最適の温度の空気をそれぞれ別個に通過
させて先づ水分の大半を多価アルコールの調湿効果によ
って均一に蒸発除去し、然る後、多価アルコールを蒸発
除去し、焼成する薄い隔壁のセラミックハニカム構造体
あるいは大寸法のセラミックハニカム構造体をもクラッ
ク破壊を生ずることなく製造できる方法であり、各種排
気ガス浄化用触媒恒体あるいは熱交換器用コア等に用い
られるセラミックハニカム構造体を高収率に安価に製造
できる方法であって、産業上極めて有用なセラミックハ
ニカム構造体の押出製造法である。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ セラミツク原料粉末に、水と多価アルコールとの混
    合比が８５：１５〜５：９５の範囲内の多価アルコール
    及び有機結合剤を加えて混練し、ハニカム成型体に押出
    成型後、多価アルコールが実質的に蒸発しない温度の空
    気をハニカム成型体の貫通孔中を通過させて含有水分の
    大半を蒸発除去し、次いで多価アルコールが蒸発する温
    度の空気をハニカム成型体の貫通孔中を通過させて多価
    アルコールを蒸発除去した後、成型物を焼成することを
    特徴とするセラミツクハニカム構造体の押出製造法。 ２ 多価アルコールがグリセリンまたはグリコール類よ
    りなることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のセ
    ラミツクハニカム構造体の押出製造法。
JP51067058A 1976-06-10 1976-06-10 セラミツクハニカム構造体の押出製造法 Expired JPS6034510B2 (ja)

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