專利名稱：蜂窩結構體的制造方法
技術領域：
本發明涉及蜂窩結構體的制造方法，更詳細地來說，涉及可減少隔壁的粗 大氣孔，提高捕集效率，特別是初始捕集效率的蜂窩結構體的制造方法。
背景技術：
在以化學、電力、鋼鐵、工業廢物處理為主的各種領域中，由耐熱性、耐 腐蝕性、機械強度優異的陶瓷制成的多孔質的蜂窩機構體，被廣泛的應用于在 防止污染等環境對策、從高溫氣體中回收產品等用途中使用的集塵用、水處理
用的過濾器中。例如，捕集從柴油機排出的粒子狀物質(顆粒物以下有時稱 為"PM")的柴油機微粒過濾器(以下有時稱為"DPF")等的在高溫、腐蝕 性的環境中使用的集塵用濾器，就一直使用由陶瓷制成的多孔質蜂窩結構體。 上述蜂窩結構體，通常具備分隔形成作為流體流路的多個小室的多孔質的隔 壁，將一個端部被開口而另一個端部被封堵的規定的小室(規定的小室)，和一 個端部被封堵而另一個端部被開口的其余的小室(其余的小室)交替地配設，通 過使從規定的小室開口的一個端部流入的流體(排氣)，透過隔壁而作為透過 流體流到其余小室，使透過流體從其余小室開口的另一個端部流出，從而捕集 去除排氣中的PM。
上述由陶瓷構成的多孔質蜂窩結構體的制造方法，具有如下工序將含有
合物進行混煉來得到坯土的混煉工序；將坯土成型為蜂窩形狀來得到蜂窩成型 體的成型工序；燒成蜂窩成型體來得到蜂窩結構體的燒成工序。通過這樣的方 法得到的蜂窩結構體存在如下問題，即，易發生粗大氣孔、裂縫等內部缺陷， 過濾性能(捕集效率)低下。特別是近年來，由于蜂窩結構體的隔壁薄壁化快速 發展，因此粗大氣孔等內部缺陷問題更易發生，逐漸成為重要問題。
作為這樣的內部缺陷問題發生的原因，可以舉出存在有骨架粒子原料中的 微粒凝集而形成的粗大凝集塊這樣的原因。有人提出如下方案，即，通過去除這樣的粗大凝集塊或者抑制凝集塊的產生，來抑制內部缺陷的發生(例如，參
照專利文獻l、 2)。
專利文獻1:國際公開第2001/058827號小冊子
專利文獻2:國際公開第2005/018893號小冊子

發明內容
根據上述方法，可以能減少凝集塊的數量，因此能夠減少因凝集塊的影響 所產生的內部缺陷。可是，即使去除了凝集塊的影響，也還是會發生粗大氣孔 等內部缺陷。例如，在使用堇青石作為陶瓷的情況下，就有即使除去凝集塊仍 會發生粗大氣孔的問題。
本發明是鑒于這樣的以往技術的問題而做的發明，其特征在于，提供了一 種能夠使隔壁的粗大氣孔減少，并提高捕集效率，特別是初始捕集效率的蜂窩 結構體的制造方法。
本發明提供了如下的蜂窩結構體的制造方法。 一種蜂窩結構體的制造方法，其具有如下工序將含有陶瓷原料的成 型用原料進行混合來得到成型用配合物的混合工序；將所述成型用配合物進行 混煉來得到坯土的混煉工序；將所述坯土成型為蜂窩形狀來得到蜂窩成型體的 成型工序；將所述蜂窩成型體進行燒成來得到蜂窩結構體的燒成工序，
其特征在于，所述陶資原料為堇青石化原料，所述坯土所含的磁粉，相對 于坯土總體的固體成分換算質量為400ppm以下。中所述的蜂窩結構體的制造方法，其特征在于，所述坯土所含 的粒徑在45[im以上的磁粉，相對于坯土總體的固體成分換算質量為10ppm以 下。根據[1]和[2]所述的蜂窩結構體的制造方法，其特征在于，所述陶瓷原 料所含的磁粉，相對于陶資原料總體為400ppm以下。根據[1] [3]任一項所述的蜂窩結構體的制造方法，其特征在于，所述坯 土所含的磁粉，相對于坯土總體的固體成分換算質量為100ppm以下。根據[1H4]所述的蜂窩結構體的制造方法，其特征在于，所述坯土所含 的粒徑在45!im以上的磁粉，相對于坯土總體的固體成分換算質量為2ppm以 下。[6]根據[1] [5]所述的蜂窩結構體的制造方法，其特征在于，所述陶瓷原料 所舍的磁粉，相對于陶瓷原料總體為100ppm以下。根據[1] [6]任一項所述的蜂窩結構體的制造方法，其特征在于，進一步 具有對所述陶資原料進行脫鐵處理的工序。根據[1] [7]任一項所述的蜂窩結構體的制造方法，其特征在于，在所述 混合工序、混煉工序及成型工序中所使用的設備中，成型用原料、成型用配合 物及坯土接觸的部分，由不銹鋼或者超硬部件形成。
根據本發明的蜂窩結構體的制造方法，由于成型用原料所含的陶瓷原料為 堇青石化原料，且坯土所含的磁粉，相對于坯土總體的固體成分換算質量為 400ppm以下，因此，通過磁粉和堇青石的反應來構成隔壁的堇青石熔化，可 防止在隔壁中形成粗大氣孔。


圖1是示意地表示實施例中的在脫鐵處理方法中使用的脫鐵機的斜視圖。
圖2A是示意地表示實施例中的在脫鐵處理方法中使用的脫鐵機，是用與 棒狀磁石延伸方向相垂直的平面進行切割的截面圖。
圖2B是示意地表示實施例中的在脫鐵處理方法中使用的脫鐵機，是從投 入原料粉劑的上方側觀察的平面圖。
符號說明
1:脫4失才幾、2:才奉狀石茲石、3:才匡，A: 4殳入方向。
具體實施例方式
以下，對用于實施本發明的最佳方式進行具體說明，但本發明并不限于以 下實施方式，應該理解為在不脫離本發明的主旨的范圍內，可以根據本領域技 術人員的通常的知識，適當地加入設計變更、改良等。
本發明的蜂窩結構體的制造方法的一個實施方式，是具有如下工序的制造 方法，其具有將含有陶瓷原料的成型用原料進行混合來得到成型用配合物的 混合工序；將成型用配合物進行混煉來得到坯土的混煉工序；將坯土成型為蜂 窩形狀來得到蜂窩成型體的成型工序；燒成蜂窩成型體來得到蜂窩結構體的燒 成工序，其中，陶乾原料為堇青石化原料，坯土所含的^f茲粉，相對于坯土總體 的固體成分換算質量為400ppm以下。此外，在本實施方式的i兌明中，"ppm"
5單位均是質量基準。
由堇青石構成的多孔質的蜂窩結構體，即使是在其制造過程中不形成凝集塊的情形中，也會形成粗大氣孔。發明人對這一問題進行詳細研究后發現，由堇青石構成的蜂窩結構體，在其制造過程中，如果坯土中存在規定的磁粉，則在燒成過程中磁粉與堇青石化材料反應，由此，由堇青石構成的隔壁熔化，形成粗大氣孔。并且，本發明的蜂窩結構體制造方法是解決了這一問題的發明。即，根據本實施方式的蜂窩結構體的制造方法，通過使坯土中的磁粉含量低于
400ppm，使得即使/磁粉與堇青石發生反應，但因為》茲粉的含量低，從而可減少堇青石的熔化量，能夠使由堇青石構成的隔壁中不能形成粗大氣孔。所謂的粗大氣孔，是指貫通隔壁的孔，且與貫通方向垂直的截面直徑在100,以上的孔。并且，由于隔壁中不能形成粗大氣孔，因此本實施方式的蜂窩結構體，能夠提高其捕集效率，特別是初始捕集效率，并減少煙灰泄漏。
在本實施方式中，磁粉是指，粒徑在1 200pm范圍內的、由細小粒子(粉)或多個粒子凝集而成塊的物質。并且，作為構成粒子(粉)的物質，可以舉出鋼鐵粉等鐵、鐵銹等氧化鐵、氧化鉻、不銹鋼粉等不銹鋼、磁硫鐵礦等天然,茲性礦物等，它們之中，作為主體，主要含鐵的物質成為磁性粉。
坯土中的磁粉的含量(濃度)，可以用以下方式測量("坯土中的磁粉含量的測定方法")。將坯土按固體成分換算質量來量取lkg， M于10kg的水中。將得到的坯土的分散液用攪拌機進行攪拌，使坯土不沉淀，同時，將l萬高斯的棒狀磁石放入該分散液中。這樣，坯土中所含的磁粉便附著于棒狀磁石，進而能夠取得磁粉。磁粉的取出，要一直進行到沒有新的磁粉被吸附到棒狀磁石為止。對取出的磁粉進行干燥，并測定磁粉干燥質量。將磁粉干燥質量，除以坯土的固體成分換算質量(lkg),算出濃度(ppm)。(混合工序)
混合工序，是指將含有陶瓷原料的成型用原料進行混合來得到成型用配合物的工序。作為陶瓷原料，優選使用堇青石化原料。堇青石化原料，是指經燒成而成為堇青石的原料，是指按形成進入二氧化硅為42~56質量％、氧化鋁為30~45質量％、氧化鎂為12~16質量％的范圍的化學組成的方式來配合的陶瓷
6高嶺土、氧化鋁、氫氧化鋁以及二氧化硅中選擇多種無機原料的物質，進行配
制而成的物質。作為堇青石的合適的組成，例如2Mg02.2Al203.5Si02。
作為陶瓷原料的堇青石化原料所含的磁粉，相對于堇青石化原料總體優選為400ppm以下，更優選為100ppm以下。最優選完全不含磁粉，但在實際情況中，O.Olppm左右為下限值。陶瓷原料中磁粉含量的測定方法，可以與上述"坯土中磁粉含量的測定方法"同樣地操作來進行。
為減少陶瓷原料中所含磁粉量，優選進一步對陶資原料進行脫鐵處理工序。脫鐵處理，優選在混合工序中將陶覺原料與其他成型用原料混合之前進行。作為進行脫鐵處理的方法，將原料粉末在多根棒狀磁石之間通過，就可實現脫鐵處理。從更加減少磁粉量的角度考慮，優選多次進行脫鐵處理。但是，從制造成本方面的考慮，更優選使用即使不進行脫鐵處理坯土中的磁粉量也在400ppm以下的陶瓷原料。
作為成型用配合物所含有的成型原料，除了堇青石化原料以外，優選使用有機粘合劑、造孔劑、分散劑、分散介質等。
在本實施方式的蜂窩結構體制造方法中，優選使成型用配合物中含有有機粘合劑作為添加劑，該添加劑具有在成型時賦予坯土流動性的功能，并具有作為維持燒成前的蜂窩成型體的機械強度的加固劑的功能。作為有機粘合劑，可以舉出例如有機高分子。具體來講，可以舉出鞋基丙氧基曱基纖維素、羥基丙基曱基纖維素、曱基纖維素、羥基乙基纖維素、羧基甲基纖維素、聚乙烯醇等。有機粘合劑，能夠以單獨一種或者兩種以上的組合來使用。對于有機粘合劑的含有比例并沒有特殊的限制，但是相對于坯土總量優選為2~10質量％。如果過少，有時不能獲得足夠的成行性，如果過多，則在燒成過程中發熱并發生裂縫。
就本實施方式的蜂窩結構體的制造方法而言，在制造高氣孔率的蜂窩結構體的情形中，優選使坯土中含有造孔劑。作為造孔劑，可以舉出如石墨、小麥粉、淀粉、酚醛樹脂、聚曱基丙烯酸曱酯、聚乙烯、聚對苯二曱酸乙二醇酯、或發泡樹脂(丙烯腈系塑料球等)等。這樣的造孔劑，能夠在蜂窩結構體中按所需的形狀、大小和分布來形成氣孔，提高氣孔率，得到高氣孔率的蜂窩結構體。這些造孔劑在形成氣孔的同時，自身在燒成過程中燒盡。其中，從抑制C02或有害氣體等的發生以及裂縫的發生的角度考慮，優選發泡樹脂。特別是，由發泡樹脂制成的微型嚢，由于是中空的，因此添加少量樹脂就可以得到高氣孔率的多孔蜂窩結構體，而且燒成時的放熱少，可減少由熱應力導致的裂縫的發生。關于造孔劑的含有比例沒有特殊的限制，但是相對于坯土總量優選為
0.1 50質量％。如果過少則有時不能得到足夠的氣孔率，如果過多則有時氣孔
率過高，強度不夠。
在本實施方式的蜂窩結構體制造方法中，為了得到質地均勻的成型用配合物，優選使成型用配合物中含有分散劑。作為分散劑，優選使用表面活性劑。表面活性劑在使原料粒子分散性提高的同時，在成型工序中還能起到使原料粒子容易取向的作用。作為表面活性劑，可以是陰離子型、陽離子型、非離子型、兩性離子型的任一種，作為陰離子型表面活性劑，可以舉出脂肪酸鹽、烷基硫
酸酯鹽、聚氧乙烯烷基醚硫酸酯鹽、聚羧酸鹽、聚丙烯酸鹽；作為非離子型表面活性劑，可以舉出聚氧乙烯烷基醚、聚氧乙烯丙三醇脂肪酸酯、聚氧乙烯脫水山梨糖醇(或山梨糖醇)脂肪酸酯等。關于表面活性劑的含有比例，沒有特別的限制，但是相對于坯土總量優選為0.01~5質量％。如果過少則有時難以使成型用配合物均勻化，如果過多則有時粘合劑的作用受到阻礙而不能成型。
另夕卜，優選使成型用配合物中含有作為分散介質的水。含有分散介質的比例，可以調整它的量，使得成型時的坯土具有適當硬度，相對于占坯土總量優選為15 50質量％。如果過少則坯土堅硬而難以成型，如果過多則坯土過軟。
在本實施方式的蜂窩結構體制造方法中，上述有機粘合劑、造孔劑、分散劑以及*介質的全部或者一部分，既可以在混合工序中往成型用配合物里添加，也可以在混煉工序中形成坯土時添加。
在混合工序中，作為混合成型用原料的裝置，沒有特別的限定，可以使用亨舍爾攪拌機等。在這些混合裝置中，成型原料及成型用配合物接觸的部分，優選以不銹鋼或者超硬部件制成。這是為了防止磁粉混入成型原料、成型用配合物中。例如，混合裝置中的槽部分、葉片部分等優選是不銹鋼等。作為不銹鋼，可以舉出如SUS304， SUS316等，作為超石更部件，可以舉出如WC等。另外，即使對于裝置以外的配管等設備，成型原料以及成型用配合物接觸的部分，也優選以不銹鋼或者超硬部件來形成。
8(混煉工序)
混煉工序，是混煉成型用配合物進而得到坯土的工序。作為混煉成型原料來制備坯土的方法，沒有特別的限制，例如，可以舉出使用西格瑪捏合機、班
伯里密煉機(banbury mixer)、螺桿式擠出混煉機、真空捏合機等的方法。對于坯土的形狀，雖然沒有特別的限制，但是優選為圓柱形等。在這些混煉裝置中，成型用配合物及坯土接觸的部分，優選以不銹鋼或者超硬部件來形成。這是為了防止-茲;除混入成型用配合物、坯土。例如，混煉裝置中的槽部分、葉片部分等，優選是不銹鋼或者超硬部件。另外，即使對于裝置以外的配管等設備，成型用配合物以及坯土接觸的部分，也優選以不銹鋼或者超硬部件來形成。
坯土所含的磁粉，相對于坯土總體的固體成分換算質量為400ppm以下，優選為100ppm以下，更優選為10ppm以下。最優選完全不含磁粉，但實際上，O.Olppm左右為下限值。所謂坯土的固體成分換算質量是指，從坯土中除去分散介質的物質的質量。通過使坯土中磁粉含量為400ppm以下這樣少的量，使得即使磁粉與堇青石發生反應，但是由于磁粉含量少，就能夠減少堇青石的熔化量，從而能夠使由堇青石構成的隔壁不會形成粗大氣孔。
在坯土所含的磁粉中，粒徑在45pm以上的》茲粉，相對于坯土總體的固體成分換算質量優選為10ppm以下，更優選為2ppm以下，特別優選為Oppm。》茲粉具有其粒徑越大越容易在隔壁形成大孔(粗大氣孔)的傾向。并且，由于粒徑在45pm以上的磁粉,特別容易在由堇青石構成的隔壁上形成粗大氣孔，因此優選降低這種大粒徑磁粉的含量。
坯土中的粒徑45pm的,茲粉含量(濃度)的測量方法是，首先，按照與上述"坯土中的磁粉含量測定方法"相同的方法提取磁粉。然后，將得到的磁粉用網眼45pm的篩網過篩，得到粒徑45pm以上的》茲粉。測定得到的粒徑45pm以上的》茲粉的干燥質量，并除以坯土總體的固體成分換算質量(lkg)，算出濃度(ppm)。
(成型工序)
成型工序，是指將坯土成型為蜂窩形狀來得到蜂窩成型體的工序。作為制作蜂窩成型體的方法，沒有特別的限制，可以使用擠出成型、注射成型、加壓成型等公知的成型方法。其中，作為一個合適的例子，可以舉出用具有所需小室形狀，隔壁厚度，小室密度的口型，將按上述方法制備的坯土擠出成型的方 法。
在擠出成型機等成型裝置中，坯土接觸的部分，優選以不銹鋼或者超硬部 件來形成。這是為了防止-茲粉混入坯土。例如，成型裝置中的筒體部分、口型 部分等，優選以不銹鋼或者超硬部件來形成。另外，對于裝置以外的配管等設 備，在坯土接觸的部分，也優選以不銹鋼或者超硬部件來形成。
蜂窩成型體，優選成型后進行干燥。干燥方法沒有特別的限定，可以使用 諸如熱風干燥、微波干燥、高頻干燥、減壓干燥、真空干燥、冷凍干燥等以往 公知的方法。其中，基于使成型體整體能夠快速均勻干燥的角度考慮，優選組 合熱風干燥與;f敖波干燥或者高頻干燥的干燥方法。
在燒成蜂窩成型體之前，優選對制得的蜂窩成型體的兩端進行封堵。封堵 的方法沒有特別的限制，例如，首先在其一個端面上貼附粘合片，通過利用了 圖像處理的激光加工等，只在與應該封堵的小室所對應的部分開孔，從而形成 封堵形成用的掩模。另外，事先將含有堇青石化原料、水、表面活性劑以及粘 合劑的封堵用漿料，用儲存容器儲存。然后，將實施了上述掩模的一側的端部， 浸入到儲存容器中，通過掩模上的孔，使該孔對應位置的小室被封堵用泥漿填 充，形成封堵部。對于另一端部，貼附粘合片，在一個端部沒有被封堵的小室 所對應的部分開孔，用與在上述一個端部形成封堵部的同樣的方法形成封堵 部。由此，就能夠形成對于上述一個端部沒有^^皮封堵的小室，其另一個端部^皮 封堵的結構。優選以在兩端將小室棋盤狀地交互填堵的方式，來配置封堵。
優選在用封堵用漿料填充小室形成封堵部之后對其進行干燥。干燥方法沒 有特殊的限定，可以采用上述蜂窩成型體的干燥方法中所例舉的方法。
(燒成工序)
燒成工序，是指將蜂窩成型體進行燒成來得到多孔質的蜂窩結構體的工 序。通過燒成，使堇青石化原料燒結并致密化，形成堇青石。作為燒成條件，
在燒成堇青石化原料的情況下，優選在1410-1440。C下、燒成3 10小時左右。 作為燒成裝置，優選〗吏用燃燒爐、電爐等。
可以在燒成蜂窩成型體之前，進行煅燒，制成煅燒體，將得到的煅燒體用 上述方法進行燒成。所謂"煅燒"，是指使蜂窩成型體中的有機物(有機粘合
10劑、分散劑、造孔材料等)燃燒，進而去除的操作。通常，有機粘合劑的燃燒
溫度為100 300。C左右，造孔材料的燃燒溫度在200 800。C左右，所以煅燒溫 度可以控制在200-1000。C左右。作為煅燒時間，沒有特別的限制，通常是 l(MOO小時左右。
對于通過本實施方式的蜂窩結構體的制造方法得到的蜂窩結構體的隔壁 厚度沒有特別的限制，但是如果該隔壁的厚度過厚，則流體透過時的壓力損失 有時會變大，如果過薄則有時強度不夠。隔壁厚度，優選為100~100(Vm，更 優選為200 800|im。另外，得到的^r窩結構體，可以具有位于其最外周部的外 周壁。外周壁不僅可以是在成型時和蜂窩結構體一體地形成的成型一體壁，也 可以在成型后，切削蜂窩結構體外周來形成規定形狀，用水泥等形成外周壁的 水泥外壁。
構成通過本實施方式的蜂窩結構體制造方法得到的蜂窩結構體的多孔質 的隔壁的氣孔率，沒有特別的限制，但是例如，氣孔率優選為40 70%，更優 選為45 65%。另外，多孔質的隔壁的平均細孔徑，優選為5 3(Him,更優選 為10~20|im。氣孔率意味體積。/。。氣孔率及平均細孔徑是采用水銀壓入法測量 的值。
在通過本實施方式的蜂窩結構體的制造方法得到的蜂窩結構體中，其小室 密度沒有特別的限制，優選為10 100小室/cm2，更優選為20~80小室/cm2， 最優選為30 60小室/cm2。
在通過本實施方式的蜂窩結構體的制造方法得到的蜂窩結構體中，其整體 形狀沒有特別的限制，可以舉出如圓筒狀、四角柱狀、三角柱狀、其他角柱狀。 另夕卜，對于蜂窩過濾器的小室的形狀(在與蜂窩過濾器的中心軸延伸的方向(小 室延伸的方向)相垂直的截面的小室形狀)也沒有特別的限制，可以舉出如四 角形、六角形、三角形等。
在通過本實施方式的蜂窩結構體的制造方法得到的蜂窩結構體中，優選隔 壁負載催化劑。并且，更優選該催化劑是氧化處理PM的催化劑。通過負載催 化劑，可以促使附著于隔壁的PM被氧化去除。作為氧化處理PM的催化劑， 可以舉出如貴金屬系的Pt、 Pd等。另外，作為助催化劑，氧化鈰、氧化鋯等 具有氧吸收性的氧化物等優選與催化劑 一起被負載。實施例
以下，通過實施例對本發明進行更具體的說明，但本發明不限于這些實施
例。"ppm"單位，都是質量基準。
(實施例1)
使含有滑石(平均粒徑12pm)42質量。/。、高嶺土(平均粒徑10pm)20質量0/0、 氧化鋁(平均粒徑12pm)25質量。/c)、 二氧化硅(平均粒徑13^im)13質量。/。的堇青 石化原料，分散在水中，制成堇青石化原料漿料。將得到的堇青石化原料漿料 按如下所示方法以濕式進行脫鐵處理。脫鐵處理之后，通過噴霧干燥使堇青石 化原料干燥。脫鐵處理過的堇青石化原料的,茲粉量(原料磁粉量)為80ppm。另 外，堇青石化原料的各平均粒徑是采用激光衍射法測定的值。并且，堇青石化 原料中》茲粉量，采用與上述"坯土中的磁粉含量的測定方法"相同的方法進行 測定。
在堇青石化原料中添加作為粘合劑的曱基纖維素，相對于100質量份堇青 石化原料添加4.0質量份。將得到的堇青石化原料與曱基纖維素的混合物，用 鋼鐵制(SS400)的鋤式攪拌機(商品名鋤式攪拌機，太平洋機工抹式會社制) 混合3分鐘。此時，鋤式攪拌機的攪拌條件是，鋤式驅動軸的轉數為100rpm, 斬波驅動軸的轉數為3000rpm。
進一步，相對于IOO質量份堇青石化原料，混合作為分散劑(表面活性劑) 的脂肪酸皂(月桂酸鉀)0.1質量份、作為分散介質的水35質量份。并且，利用 噴霧將脂肪酸皂和水的混合物，添加進在內部具有上述堇青石化原料和曱基纖 維素混合物的鋤式攪拌機中，同時，用與上述條件相同的條件混合3分鐘。從 而得到成型用配合物(濕粉)。
將得到的成型用配合物，用鋼鐵制(SS400)的西格瑪捏合機進行混煉，進 一步采用具備有真空減壓裝置的鋼鐵制(SS400)的螺桿式擠出混煉機(真空捏 合機)進行混煉，制成圓柱狀(夕卜徑300mmO))的坯土。坯土中的磁粉量(坯土磁 粉量)是200ppm。并且，坯土中粒徑45pm以上的磁粉量(坯土 45|im磁粉量) 是5ppm。此外，坯土中的f茲粉量及粒徑45pm以上的^茲粉量的測定，通過上 述"坯土中的磁粉含量的測定方法"及"坯土中的粒徑45pm的磁粉含量測定 方法"進行測定。將得到的坯土用具備有口型的活塞式擠出成型機進行成型，得到由隔壁分 隔形成的多個小室的圓筒狀蜂窩成型體。此時，對活塞式擠出成型機的內部配
置網孑L 182pm的絲網，使坯土在通過該絲網后從口型擠出。使得到的蜂窩成 型體通過高頻干燥和熱風干燥進行充分干燥。將干燥后的蜂窩成型體，按照規 定的尺寸對兩端部進行切割。得到的蜂窩成型體(干燥品)的形狀是，端面形狀 為外形144mm①的圓形，軸方向長度為152 mm，小室形狀為1.16mmxU6mm 的正方形，隔壁厚度為300pm,小室密度為300個小室/平方英寸(46.5小室 /cm2)。
然后，對得到的干燥后的蜂窩成型體的兩端面的各個小室的開口部，進行 交替封堵，在兩端面上形成棋盤樣式。作為封堵的方法，采用如下方法在蜂 窩成型體一個的端面上貼附粘合片，通過利用了圖像處理的激光加工，僅將該 粘合片的與應該封堵的小室所對應的部分開孔來形成掩模，將貼附有該掩模的 蜂窩成型體的端面浸入到陶瓷漿料中，使蜂窩成型體的應該封堵的小室中填充 陶瓷漿料來形成封堵部。
作為陶瓷漿料，使用通過下述方法制備的漿料，該方法為向與得到的蜂 窩成型體相同的堇青石化原料中，相對于100質量份堇青石化原料添加0.5質 量份作為粘合劑的曱基纖維素、0.3質量份作為分散劑的特殊羧酸型高分子表 面活性劑(商品面:Poiz530,花王抹式會社制)、50質量份作為分散介質的水， 并混合30分鐘。其粘度為20°C下25Pa-s。
然后，將得到的實施過封堵的蜂窩成型體，在8(TC下熱風干燥1小時， 以進行充分干燥。
之后，將蜂窩成型體用電爐在1420°C, 7小時的條件下，進行燒成，得到 蜂窩結構體(實施例1)。
對于得到的蜂窩結構體，按下述方法進行捕集效率的測定。結果顯示在表l中。
(脫鐵處理方法)
如圖1，圖2A及圖2B所示，在去除了上面及底面的壁的筒狀的框3中 配置了 14根排列成4行的1萬高斯的圓柱狀棒狀磁石2的脫鐵機1中，使原 料粉劑(干粉)及漿狀原料(濕粉)通過，以進行脫鐵。棒狀磁石2的底面直徑為
1320mm①。另外，框3是以不銹鋼(SUS304)為材料制成的。在這里，圖1是示 意地表示在脫鐵處理方法中使用的脫鐵機的斜視圖。圖2A、圖2B，示意地表 示在脫鐵處理方法中使用的脫鐵機，圖2A是用與棒狀磁石延伸方向相垂直的 平面切割的截面圖，圖2B是從投入原料粉劑等的上面側(從投加方向A)觀察 的平面圖。在圖2A所示的各長度，是處于各位置關系的棒狀磁石2的中心之 間的距離，圖2B所示的各長度，是指框3的棒狀磁石2延伸方向上的長度 (200mm),以及棒狀》茲石2排列的方向上的長度(205mm)。另外，在圖2A中， 原料粉劑等的投加方向A用箭頭表示。此外，在圖2B中，除了框3以夕卜，只 表示最上一行的4根棒狀磁石2，省略了第二行的3根棒狀磁石2。 (捕集效率測定方法) 在預先調整為排氣流量2.4Nm3/min、排氣溫度約為200。C、煙灰產生量 6g/小時的輕油氣體燃燒器的下游側裝配蜂窩結構體。使燃燒排氣通過蜂窩結 構體，當蜂窩結構體積累了 0.2g/L的煙灰時，從蜂窩結構體的上游側、下游 側各端，將以一定比例(相對于排氣流量，以吸收排氣量為1.0體積％)吸收的 排氣在紙過濾器(paper filter)中捕集1分鐘。并用微量天平測定各質量，根 據其比例((上流側煙灰質量-下流側煙灰質量)/上流側煙灰質量)求出捕集效率 (初始捕集效率)。捕集效率在90%以上者可#見為良好的捕集效率。
原料的脫鐵 處理原料磁粉量 ppm設備坯土磁粉量 ppm坯土磁粉量 ppm捕集效率 質量％
實施 例1濕式(l次)80鋼鐵200596
實施 例2干式350不銹 ^岡350993
實施 例3濕式(l次)80不銹 鋼801. 598
實施 例4濕式(4次)1不銹 鋼1099
14比較 例1無450鋼鐵5701386
比較 例2干式350鋼鐵4701288
比較 例3無450不銹 鋼4501189
(實施例2 )
不使堇青石化原料分散在水里，以干式進行脫鐵處理，使用不銹鋼 (SUS304)制的鋤式攪拌機、西格瑪捏合機及真空捏合機，進行各工序的操作， 除此以外，與實施例1情形同樣地操作，制造蜂窩結構體(實施例2)。堇青石 化原料中的磁粉量是350ppm。另夕卜，坯土中的磁粉量為350ppm，粒徑在45, 以上的磁粉量為9ppm。作為鋤式攪拌機的葉片部分、西格瑪捏合機的葉片部 分以及真空捏合機的螺桿部，使用利用WC冷噴涂在表面形成由WC合金構 成的噴涂被膜者。對所得到的蜂窩結構體，與實施例1的情形同樣地，進行捕 集效率的測定。結果顯示在表l中。 (實施例3 )
使用與實施例2的情形相同的不銹鋼(SUS304)制的鋤式攪拌機、西格瑪捏 合機及真空捏合機，進行各工序的操作，除此以外，與實施例l的情形同樣地 操作，制造蜂窩結構體(實施例3)。堇青石化原料中的磁粉量為80ppm。另夕卜， 坯土中的磁粉量為80ppm,粒徑在45,以上的磁粉量為1.5ppm。對所得到 的蜂窩結構體，與實施例1的情形同樣地進行捕集效率的測定。結果顯示在表 1中。
(實施例4 )
進行3次以濕式脫鐵處理堇青石化原料的操作，并使用與實施例2的情形 相同的不銹鋼(SUS304)制的鋤式攪拌機、西格瑪捏合機及真空捏合機，進行各 工序的操作，除此以外，與實施例1的情形同樣地操作，制造蜂窩結構體(實 施例4)。堇青石化原料中的;茲粉量為lppm。另外，坯土中的^茲粉量為lppm, 粒徑在45)im以上的磁粉量為Oppm。對所得到的蜂窩結構體，與實施例l的 情形同樣地進行捕集效率的測定。結果顯示在表l中。
15(比豐文例1 )
不進行堇青石化原料的脫鐵處理，除此以外，與實施例1的情形同樣地操
作，制造蜂窩結構體(比較例1)。堇青石化原料中的磁粉量為450ppm。另夕卜， 坯土中的磁粉量為570ppm，粒徑在45jiim以上的磁粉量為13ppm。對所得到 的蜂窩結構體，與實施例1的情形同樣地進行捕集效率的測定。結果顯示在表 l中。
(比較例2 )
不使堇青石化原料分散在水里，以干式進行脫鐵處理，除此以外，與實施 例1的情形同樣地操作，制造蜂窩結構體(比較例2)。堇青石化原料中的磁量 為350ppm。另夕卜，坯土中的磁粉量為470ppm，粒徑在45,以上的磁粉量為 12ppm。對所得到的蜂窩結構體，與實施例1的情形同樣地進行捕集效率的測 定。結果顯示在表l中。
(比較例3)
不進行堇青石化原料的脫鐵處理，使用與實施例2的情形相同的不《秀鋼 (SUS304)制的鋤式攪拌機、西格瑪捏合機及真空捏合機，進行各工序的操:作， 除此以外，與實施例1的情形同樣地操作，制造蜂窩結構體(比較例3)。堇青 石化原料中的磁粉量為450ppm。另外，坯土中的磁粉量為450ppm，粒徑在 45pm以上的磁粉量為llppm。對所得到的蜂窩結構體，與實施例1的情形同 樣地進行捕集效率的測定。結果顯示在表l中。
從表1可知，實施例1 4的蜂窩結構體，因其坯土所含的磁粉為400ppm 以下，所以其捕集效率優異。另外，可知坯土中所含的磁粉越少，其捕集效率 就越高。比較例1~3的蜂窩結構體，因為其坯土所含的磁粉超過^Oppm，其 捕集效率較差。此外，通過實施例1和實施例3的比較可知，設備為鋼鐵所制 時，磁粉混入坯土中，而設備為不銹鋼所制時，能夠有效防止磁粉混入坯土中。
工業上的應用性
本發明的蜂窩結構體，在以化學、電力、鋼鐵、工業垃圾處理為主的各個 領域，被廣泛的應用于在防止污染等環境對策、從高溫氣體中回收產品等用途 中使用的集塵用、水處理用的過濾器中。
權利要求
1. 一種蜂窩結構體的制造方法，其具有以下工序將含有陶瓷原料的成型用原料進行混合來得到成型用配合物的混合工序；將所述成型用配合物進行混煉來得到坯土的混煉工序；將所述坯土成型為蜂窩形狀來得到蜂窩成型體的成型工序；將所述蜂窩成型體進行燒成來得到蜂窩結構體的燒成工序，其中，所述陶瓷原料為堇青石化原料，所述坯土所含的磁粉，相對于坯土總體的固體成分換算質量為400ppm以下。
2. 根據權利要求1所述的蜂窩結構體的制造方法，其中，所述坯土所含 的粒徑在45pm以上的》茲粉，相對于坯土總體的固體成分換算質量為10ppm以 下。
3. 根據權利要求1或2所述的蜂窩結構體的制造方法，其中，所述陶瓷 原料所含的磁粉，相對于陶瓷原料總體為400ppm以下。
4. 根據權利要求1~3的任一項所述的蜂窩結構體的制造方法，其中，所 述坯土所含的磁粉，相對于坯土總體的固體成分換算質量為100ppm以下。
5. 根據權利要求1~4的任一項所述的蜂窩結構體的制造方法，其中，所 述坯土所含的粒徑在45|im以上的-茲粉，相對于坯土總體的固體成分換算質量 為2ppm以下。
6. 根據權利要求1~5的任一項所述的蜂窩結構體的制造方法，其中，所 述陶瓷原料所含的磁粉，相對于陶瓷原料總體為100ppm以下。
7. 根據權利要求1~6的任一項所述的蜂窩結構體的制造方法，其中，進 一步具有將所述陶瓷原料進行脫鐵處理的工序。
8. 根據權利要求1 7的任一項所述的蜂窩結構體的制造方法，其中，在 所述混合工序、混煉工序及成型工序中所使用的設備中，成型用原料、成型用 配合物及坯土所接觸的部分，由不銹鋼或者超硬部件來形成。
全文摘要
本發明提供了一種蜂窩結構體的制造方法，其具有以下工序將含有陶瓷原料的成型用原料混合，進而得到成型用配合物的混合工序；將所述成型用配合物混煉，進而得到坯土的混煉工序；將所述坯土成型為蜂窩形狀，進而得到蜂窩成型體的成型工序；將所述蜂窩成型體進行燒成，進而得到蜂窩結構體的燒成工序，其中，所述陶瓷原料為堇青石化原料，所述坯土所含的磁粉，相對于坯土總體的固體成分換算質量為400ppm以下。本發明提供一種能夠減少隔壁的粗大氣孔、提高捕集效率，特別是初始捕集效率的蜂窩結構體。
文檔編號C04B35/195GK101511749SQ20078003215
公開日2009年8月19日 申請日期2007年7月4日 優先權日2006年8月31日
發明者中根由香理, 得永健, 渡邊武彥, 野口康 申請人:日本礙子株式會社