DE102007000475A1 - Production of an exhaust gas cleaning filter used for collecting particles in an exhaust gas comprises producing a honeycomb body, applying a mask material to the ends of the body, immersing the ends in a binder solution and drying - Google Patents
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Abstract
Description
1. Technisches Gebiet der Erfindung1. Technical field of invention
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen eines Abgasreinigungsfilters zum Einfangen von in Abgasen befindlichen Partikeln, um dadurch die Abgase zu reinigen, wobei die Abgase von einem Verbrennungsmotor abgegeben werden.The The present invention relates to a method of manufacturing an exhaust gas purification filter for trapping in exhaust gases Particles to thereby clean the exhaust gases, the exhaust gases from be delivered to an internal combustion engine.
2. Beschreibung des zugehörigen Stands der Technik2. Description of the related state of the technique
In einem modernen Kraftfahrzeug, das durch einen Verbrennungsmotor angetrieben wird, ist bislang ein Versuch unternommen worden, einen keramischen Wabenstrukturkörper als einen Abgasreinigungsfilter anzuwenden, um in von dem Verbrennungsmotor abgegebenen Abgasen enthaltene Partikel einzufangen, um dadurch die Abgase zu reinigen.In a modern motor vehicle powered by an internal combustion engine is driven, so far an attempt has been made, a ceramic honeycomb structural body to apply as an exhaust gas purifying filter to in from the internal combustion engine captured exhaust gases contained particles to thereby to clean the exhaust gases.
Wie
dies in den
Wenn
die Verstopfungsabschnitte
Wie
dies in
Danach
werden, wie dies in den
Jedoch
hat sich bei dem Herstellverfahren dieses Stands der Technik aus
dem Auftreten einer geringeren Affinität zwischen dem verstopfenden
Material
Außerdem war es beim Herstellen des keramischen Wabenstrukturkörpers eine übliche Praxis, eine keramische Wabe kompakt durch ein Extrusionsformgeben oder ein Kolbenformgeben herzustellen. Beim Ausbilden des kompakten Stücks durch ein Extrusionsausbilden wird ein geknetetes Rohmaterial einem Extrusionsformen unter Verwendung einer Form ausgesetzt, um ein kompaktes Stück auszubilden, das wiederum getrocknet und gebrannt wird, um den keramischen Wabenstrukturkörper zu erhalten.also was it is a common practice in producing the ceramic honeycomb structural body; a ceramic honeycomb compact by an extrusion molding or to make a piston forming. When forming the compact piece through Extrusion forming becomes a kneaded raw material for extrusion molding exposed using a mold to form a compact piece, which in turn is dried and fired to supply the ceramic honeycomb structural body receive.
Des Weiteren hat der keramische Wabenstrukturkörper üblicherweise Zellenenden, von denen ein Teil mit verstopften Abschnitten verschlossen ist. Beim Herstellen eines derartigen keramischen Wabenstrukturkörpers, der die verstopften Abschnitte aufweist, wird geknetetes Rohmaterial einem Extrusionsformen unter Verwendung einer Form ausgesetzt, um ein kompaktes Stück auszubilden, was wiederum getrocknet wird, vorübergehend gebrannt wird, maskiert wird, verstopft wird und gebrannt wird, um den keramischen Wabenstrukturkörper zu erhalten.Of Further, the ceramic honeycomb structural body usually has cell ends, from a part is closed with clogged sections. At the Producing such a ceramic honeycomb structural body, the has the clogged portions becomes kneaded raw material subjected to extrusion molding using a mold a compact piece which, in turn, is dried, temporarily fired, masked is clogged and burned, to the ceramic honeycomb body receive.
Beim Verstopfen des keramischen Wabenstrukturkörpers mit dem verstopfenden Material werden Zellenenden, die jeweils mit Zellenwänden umgeben sind, des keramischen Wabenstrukturkörpers mit dem verstopfenden Material verstopft. Im Stand der Technik ergab sich eine Schwierigkeit, die Zellenenden des keramischen Wabenstrukturkörpers in einer erwünschten Tiefe zu verstopfen, ohne dass irgendein Zwischenraum oder Spalt zwischen dem verstopfenden Material und der Zellenwand erzeugt wird.At the Clogging of the ceramic honeycomb structural body with the clogging Material will be cell ends, each surrounded by cell walls are, of the ceramic honeycomb body with the clogging Material clogged. In the prior art, there was a difficulty the cell ends of the ceramic honeycomb structural body in a desired Depth to clog without any gap or gap is generated between the plugging material and the cell wall.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNGSUMMARY OF THE INVENTION
Die vorliegende Erfindung spricht die vorstehend dargelegten Probleme an und ihre Aufgabe ist es, einen Abgasreinigungsfilter, ein Verfahren zum Herstellen des Abgasreinigungsfilters, der eine erhöhte Verbindungsfähigkeit zwischen einer Zellenwand und einem verstopften Abschnitt aufweisen kann, und eine verstopfende Schlämme für eine Verwendung in einem Verfahren zum Herstellen des Abgasreinigungsfilters so zu schaffen, dass es möglich wird, die Zellenenden des Abgasreinigungsfilters bei einer vorgegebenen Verstopfungstiefe mit einer erhöhten thermischen Stoßfestigkeit zu verstopfen.The The present invention addresses the problems set forth above and their job is to have an exhaust gas purification filter, a procedure for manufacturing the exhaust gas purification filter, which has increased connectivity between a cell wall and a clogged portion can, and a clogging mud for one Use in a method of manufacturing the exhaust gas purification filter to make it possible is, the cell ends of the exhaust gas purification filter at a predetermined Constipation depth with an increased thermal shock resistance to clog.
Um die vorstehend dargelegte Aufgabe zu lösen, schafft ein erster Aspekt der vorliegenden Erfindung ein Verfahren zum Herstellen eines Abgasreinigungsfilters zum Einfangen von in einem Abgas, das von einem Verbrennungsmotor abgegeben wird, enthaltenen Partikeln, um dadurch das Abgas zu reinigen, mit den folgenden Schritten: einem Wabenkörper-Vorbereitungsschritt zum Vorbereiten eines keramischen Wabenstrukturkörpers, der eine Außenumfangswand, Trennwände, die im Inneren der Außenumfangswand in einem Wabenmuster ausgebildet werden und als Zellwände dienen, und eine Vielzahl an Zellen hat, die durch die Trennwände voneinander getrennt sind und sich bis zu beiden Endseiten des Wabenstrukturkörpers erstrecken und die erste Zellenenden, die verstopft werden, und zweite Zellenenden aufweisen, die nicht verstopft werden; einem Maskierschritt zum Auftragen eines Maskiermaterials auf beide Endseiten des Wabenstrukturkörpers, um Durchgangslöcher in den Bereichen auszubilden, die den ersten Zellenenden entsprechen, die mit Verstopfungsabschnitten verstopft werden, während die anderen restlichen Bereiche bedeckt werden, die den zweiten Zellenenden entsprechen, die nicht verstopft werden; einem Vorbehandlungsschritt, der einen Schritt zum Eintauchen der beiden Endseiten des Wabenstrukturkörpers in eine Bindemittellösung, in der wasserlösliches Bindemittel in Wasser gelöst ist, in ein Wasser abweisendes Mittel oder in ein hydrophobes Behandlungsmittel, und zum Trocknen des Wabenstrukturkörpers aufweist; einem Verstopfungsmaterial-Auftragschritt zum Eintauchen der beiden Endseiten des Wabenstrukturkörpers, der dem Maskierschritt und dem Vorbehandlungsschritt ausgesetzt worden ist, in ein schlämmeartiges Verstopfungsmaterial, das als ein Material der Verstopfungsabschnitte wirkt, derart, dass die ersten Zellenenden mit den Verstopfungsabschnitten verstopft werden; und einem Brennschritt zum Brennen des Wabenstrukturkörpers zusammen mit den Verstopfungsabschnitten, die sich in den ersten Zellenenden befinden.Around to solve the above stated problem, creates a first aspect of the present invention, a method of manufacturing an exhaust gas purification filter for trapping in an exhaust gas produced by an internal combustion engine is discharged, contained particles, thereby to purify the exhaust gas, with the following steps: a honeycomb preparatory step for preparing a ceramic honeycomb structural body, an outer peripheral wall, partitions, the inside of the outer peripheral wall be formed in a honeycomb pattern and serve as cell walls, and has a variety of cells passing through the partitions are separated and extend to both end sides of the honeycomb structural body and the first cell ends being clogged and second cell ends that are not clogged; a masking step for Applying a masking material on both end sides of the honeycomb structural body to penetrate through holes form the areas corresponding to the first cell ends, which are clogged with constipation sections while the other remaining areas are covered, the second cell ends that are not clogged; a pretreatment step, a step of immersing the both end sides of the honeycomb structural body in a binder solution, in the water-soluble Binders dissolved in water is, in a water-repellent or in a hydrophobic treatment agent, and for drying the honeycomb structural body having; a plugging material application step for dipping the two End sides of the honeycomb structural body, exposed to the masking step and pretreatment step into a slutty Blockage material acting as a material of the plugging sections acts, such that the first cell ends with the Verstopfungsabschnitten be clogged; and a firing step for firing the honeycomb structural body with the blockage sections that are in the first cell ends are located.
Bei dem Herstellverfahren des ersten Aspekts gemäß der vorliegenden Erfindung sitzt der wichtigste Punkt in der Tatsache, dass der Vorbehandlungsschritt vor dem Schritt des Aufbringens oder Auftragens des verstopfenden Materials ausgeführt wird.at the manufacturing method of the first aspect according to the present invention The most important point in the fact that the pretreatment step sits before the step of applying or applying the clogging Materials executed becomes.
Insbesondere werden vor dem Ausführen des Schritts zum Auftragen des Verstopfungsmaterials die beiden Endflächen oder Endseiten des keramischen Wabenstrukturkörpers in der Bindemittellösung, die Wasser enthält, in dem das wasserlösliche Bindemittel gelöst ist, in dem Wasser abweisenden Mittel oder in dem hydrophoben Behandlungsmittel getaucht, wobei danach der keramische Wabenstrukturkörper (bei dem Vorbehandlungsschritt) getrocknet wird. Bei diesem Vorgang gelangt, wenn die Bindemittellösung angewendet wird, die Bindemittellösung in die Zellen des keramischen Wabenstrukturkörpers über seine an den Endflächen befindliche Öffnungsabschnitte. Dadurch wird ermöglicht, dass das wasserlösliche Bindemittel sich an die Trennwände zumindest in den Bereichen anheftet, die sich in der Nähe der Endflächen befinden. Daher bewirkt, wenn der Schritt des Auftragens des verstopfenden Materials ausgeführt wird, das wasserlösliche Bindemittel, das an den Trennwänden anhaftet, eine erhöhte Affinität zwischen dem verstopfenden Material und den Trennwänden, was es ermöglicht, das verstopfende Material und die Trennwände bei einer erhöhten Verbindungsfähigkeit (Bindefähigkeit) zu halten. Als ein Ergebnis wird, wenn der keramische Wabenstrukturkörper und die die Zellenenden schließenden verstopften Abschnitte gebrannt werden, kein Zwischenraum oder Spalt zwischen den verstopften Abschnitten und den Trennwänden des keramischen Wabenstrukturkörpers erzeugt.Specifically, prior to carrying out the step of applying the clogging material, the two end surfaces or end faces of the ceramic honeycomb structural body in the binder solution containing water in which the water-soluble binder is dissolved are immersed in the water-repellent or in the hydrophobic treatment agent, after which ceramic honeycomb structural body (in the pretreatment step) is dried. In this process, when the binder solution is applied, the binder solution enters the cells of the ceramic honeycomb body via its end portions at the end faces. This allows the water-soluble binder to adhere to the partition walls at least in the areas located near the end surfaces. Therefore, when the step of applying the clogging material is carried out, the water-soluble binder adhering to the partition walls causes increased affinity between the clogging material and the partition walls, allowing the clogging material and the partition walls to be improved in bonding ability (FIG. Binding ability). As a result, when the ceramic honeycomb structural body and the plugged-end plugged portions are fired, there is no gap or gap between the clogged portions and the partition walls of the ceramic honeycomb structural body.
Wenn das Wasser abweisende Mittel oder das hydrophobe Behandlungsmittel angewendet wird, kann das Wasser abweisende Mittel oder das hydrophobe Behandlungsmittel an den Trennwänden des keramischen Wabenstrukturkörpers zumindest in den Bereichen beschichtet werden, die sich in der Nähe der Endseiten befinden. Daher wird es für die Trennwände schwierig, den Wassergehalt zu absorbieren, der sich in dem verstopfenden Material befindet. Dadurch wird das Auftreten einer Verringerung des Volumens des verstopfenden Materials, das die Zellenenden verstopft, unterdrückt, das bewirkt wird, indem der Wassergehalt des verstopfenden Materials durch die Trennwände absorbiert wird. Als ein Ergebnis ergibt sich beim Brennen des keramischen Wabenstrukturkörpers kein Spalt zwischen den verstopften Abschnitten und den Trennwänden des keramischen Wabenstrukturkörpers.If the water repellent or the hydrophobic treatment agent is applied, the water repellent or the hydrophobic Treatment agent on the partitions of the ceramic honeycomb structural body be coated at least in the areas that are near the end faces are located. Therefore, it will be for the partitions difficult to absorb the water content that is in the clogging Material is located. This will cause the occurrence of a reduction the volume of clogging material that clogs the cell ends, suppressed which is effected by the water content of the clogging material through the partitions is absorbed. As a result, upon firing of the ceramic Honeycomb structural body no gap between the clogged sections and the partitions of the ceramic honeycomb structural body.
Folglich ermöglicht die vorliegende Erfindung ein Herstellen eines Abgasreinigungsfilters, der eine erhöhte Verbindungsfähigkeit (Bindefähigkeit) zwischen den Trennwänden und den verstopften Abschnitten aufweist.consequently allows the present invention provides an exhaust gas purification filter, the increased connectivity (Binding ability) between the partitions and the clogged sections.
Ein zweiter Aspekt der vorliegenden Erfindung schafft ein Abgasreinigungsfilter, der durch das Verfahren zum Herstellen eines Abgasreinigungsfilters gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellt wird.One second aspect of the present invention provides an exhaust gas purification filter, by the method of manufacturing an exhaust gas purification filter according to the present Invention is produced.
Bei dem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Abgasreinigungsfilter geschaffen, der durch das Verfahren zum Herstellen eines Abgasreinigungsfilters gemäß dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung hergestellt wird. Bei dem Abgasreinigungsfilter kann vermieden werden, dass ein Spalt zwischen den verstopften Abschnitten und den Trennwänden während des Herstellprozesses erzeugt wird. Daher hat der Abgasreinigungsfilter eine erhöhte Verbindungsfähigkeit (Bindefähigkeit) zwischen den verstopften Abschnitten und den Trennwänden. Demgemäß ist der Abgasreinigungsfilter des zweiten Aspekts der vorliegenden Erfindung dazu in der Lage, dass er verhindert, dass Abgase aus dem Abgasreinigungsfilter über einen Spalt zwischen den verstopften Abschnitten und den Trennwänden austritt, was es ermöglicht, die Abgase in einer außerordentlich zuverlässigen Art und Weise zu reinigen.at The second aspect of the present invention is an exhaust gas purification filter created by the method of manufacturing an exhaust gas purification filter according to the first Aspect of the present invention is produced. In the exhaust gas purification filter can be avoided that a gap between the clogged sections and the partitions while the manufacturing process is generated. Therefore, the exhaust gas purification filter has an increased connectivity (Binding ability) between the clogged sections and the partitions. Accordingly, the Exhaust gas purification filter of the second aspect of the present invention to be able to prevent exhaust gases from the exhaust gas purification filter across a gap between the clogged sections and the partitions, what makes it possible the exhaust gases in an extraordinary reliable Way to clean.
Ein dritter Aspekt der vorliegenden Erfindung schafft eine verstopfende Schlämme für eine Verwendung bei einem Verfahren zum Herstellen eines Abgasreinigungsfilters, der aus einem Wabenstrukturkörper besteht, der eine Außenumfangswand, Zellenwände, die im Inneren der Außenumfangswand in einem Wabenmuster ausgebildet sind, und eine große Anzahl an viereckig geformten Zellen, die durch die Zellenwände getrennt sind und sich zu beiden Endseiten des keramischen Wabenstrukturkörpers erstrecken, aufweist, wobei er erste Zellenenden, die verstopft werden, und zweite Zellenenden hat, die nicht verstopft werden, wobei die verstopfende Schlämme Folgendes aufweist: zumindest Aggregate, ein Dispergiermittel und Wasser; wobei die Aggregate keramisches Pulver enthalten, die Cordierit-Kristalle beim Brennen abgeben, und das einen durchschnittlichen Partikeldurchmesser aufweist, der von 6 bis 22 μm (nach der Norm: D50) reicht; und wobei die verstopfende Schlämme an die Zellenwände jeweils bei einem Kontaktwinkel mit einer Größe von weniger als ungefähr 114° angeheftet ist.One Third aspect of the present invention provides a clogging sludges for one Use in a method for producing an exhaust gas purification filter, which consists of a honeycomb structural body, an outer peripheral wall, Cell walls the inside of the outer peripheral wall are formed in a honeycomb pattern, and a large number at square-shaped cells separated by the cell walls are and extend to both end sides of the ceramic honeycomb structural body, having first cell ends which become plugged, and has second cell ends that are not clogged with the obstructive sludges Comprising at least aggregates, a dispersant and Water; the aggregates containing ceramic powder, the cordierite crystals on firing give off and that has an average particle diameter, from 6 to 22 μm (according to the standard: D50) is enough; and wherein the clogging slurry to the cell walls each attached at a contact angle of less than about 114 ° is.
Der wichtigste Punkt bei dem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst die verstopfende Schlämme für eine Verwendung beim Verstopfen eines Abschnitts oder Teils der viereckig geformten Zellen des Wabenstrukturkörpers, der als eine wesentliche Komponente Elemente enthält, die ein keramisches Pulver aufweisen, das beim Brennen Cordierit-Kristalle abgibt. Das keramische Pulver hat eine durchschnittliche Partikeldurchmessergröße, die von 6 bis 22 μm reicht, und die verstopfende Schlämme wird an den Zellenwänden jeweils bei einem Kontaktwinkel mit einer Größe von weniger als ungefähr 114° angeheftet.Of the most important point in the third aspect of the present invention includes the clogging mud for one Use when clogging a section or part of the quadrangular shaped cells of the honeycomb structural body, which as an essential Contains component elements, which have a ceramic powder that burns cordierite crystals emits. The ceramic powder has an average particle diameter size, the from 6 to 22 μm enough, and the clogging slurry will be on the cell walls respectively attached at a contact angle with a size of less than about 114 °.
Durch die Anwendung einer derartigen verstopfenden Schlämme können die Zellenenden des Wabenstrukturkörpers mit der verstopfenden Schlämme in einer gleichförmig vorgegebenen Tiefe verstopft werden, ohne dass irgendein Spalt zwischen dem verstopften Abschnitt und der zugehörigen Zellenwand bewirkt wird, wodurch ermöglicht wird, dass der Wabenstrukturkörper eine erhöhte thermische Stoßfestigkeit aufweist.By the application of such a clogging slurry, the Cell ends of the honeycomb structural body with the clogging mud in a uniform given depth are clogged without leaving any gap between the clogged portion and the associated cell wall is caused thereby allows is that the honeycomb body an increased thermal shock resistance having.
Das heißt, indem die Aggregate verwendet werden, die keramisches Pulver enthalten, das beim Brennen Cordierit- Kristalle abgibt, können die verstopfende Schlämme und die Zellenenden des Wabenstrukturkörpers miteinander bei einer erhöhten Zuverlässigkeit beim Brennen verbunden werden. Außerdem ergibt sich kein Unterschied bei der thermischen Expansion zwischen der verstopfenden Schlämme und den Zellenenden des Wabenstrukturkörpers, was es ermöglicht, den Wabenstrukturkörper zu erhalten, der die verstopften Abschnitte aufweist, die mit diesem bei einer erhöhten thermischen Stoßfestigkeit (Thermoschockfestigkeit) verbunden sind.The is called, by using the aggregates containing ceramic powder, while burning cordierite crystals can give up the clogging mud and the cell ends of the honeycomb structural body with each other increased reliability be connected when burning. In addition, there is no difference in the thermal expansion between the clogging slurry and the cell ends of the honeycomb structural body, which makes it possible the honeycomb structural body to get that has the clogged sections with this at an elevated thermal shock resistance (Thermal shock resistance) are connected.
Darüber hinaus ermöglicht die Verwendung von keramischem Pulver, das so ausgewählt wird, dass es einen durchschnittlichen Partikeldurchmesser in einem Wertebereich von 6 bis 22 μm (nach der Norm: D50) hat, das Unterdrücken des Auftretens einer Kontraktion aufgrund einer Kristallisierung der Aggregate, wenn die verstopfende Schlämme dem Schritt des Brennens ausgesetzt wird. In diesem Augenblick ergibt sich ein geringerer Unterschied bei einer Kontraktionsrate der Aggregate während des Schritts des Brennens, wodurch verhindert wird, dass ein Spalt zwischen dem verstopften Abschnitt und der zugehörigen Zellenwand bei einer Stufe erzeugt wird, die sich an den Schritt des Auftragens des verstopfenden Materials anschließt.Furthermore allows the use of ceramic powder that is selected that there is an average particle diameter in a range of values from 6 to 22 μm (according to the norm: D50), suppressing the occurrence of a contraction due to crystallization of the aggregates when the clogging sludges is subjected to the step of burning. At this moment results there is a smaller difference in a rate of contraction of the aggregates while the step of burning, thereby preventing a gap between the clogged portion and the associated cell wall at a stage is generated, following the step of applying the clogging Materials connects.
Außerdem bezieht sich bei der hierin folgenden Anwendung der Ausdruck „nach der Norm: D50" auf eine Norm zum Definieren eines Verteilungsbereichs, in die ein Wert von 50 einer unteren Häufigkeit an Partikelverteilung fällt, der als „D50" bestimmt wird und der zu dem Streuungsbereich gehört. Der „nach der Norm: D50" bei der vorliegenden Erfindung beträgt 14 ± 8 μm.In addition, refers In the following application, the term "after the Norm: D50 "on one Standard for defining a distribution range into which a value of 50 of a lower frequency falls on particle distribution, which is determined as "D50" and which belongs to the scattering area. The "after the standard: D50 "at of the present invention 14 ± 8 μm.
Des Weiteren wird die verstopfende Schlämme an die Zellenwände jeweils bei einem Kontaktwinkel mit einer Größe von weniger als ungefähr 114° angeheftet. Dies ermöglicht, dass die Zellenenden des Wabenstrukturkörpers mit der verstopfenden Schlämme verstopft werden, ohne dass irgendein Zwischenraum oder Spalt zwischen der Zellenwand und dem verstopften Abschnitt erzeugt wird.Of Further, the clogging mud is attached to the cell walls respectively attached at a contact angle with a size of less than about 114 °. This makes possible, that the cell ends of the honeycomb structural body with the clogging sludges be plugged without any gap or gap between the cell wall and the clogged portion is generated.
Das heißt bei dem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung weist der Wabenstrukturkörper, bei dem die verstopfende Schlämme aufgetragen worden ist, die Zellen auf, die jeweils eine viereckige Form haben, bei der jede Ecke unter 90° abgewinkelt ist. Die verstopfende Schlämme, die an der Zellenwand angeheftet ist, hat einen Kontaktwinkel mit einer Größe von weniger als ungefähr 114°, während er eine geeignete Benetzungseigenschaft aufweist. Daher kann die verstopfende Schlämme an den vier Ecken jeder Zelle eindringen, was es ermöglicht, dass die verstopfende Schlämme in den Zellenenden eine Verstopfung bewirkt, ohne dass ein Zwischenraum zwischen dem verstopften Abschnitt und der zugehörigen Zellenwand erzeugt wird.The is called in the third aspect of the present invention, the honeycomb structural body includes the clogging mud has been applied to the cells, each one quadrangular Shape in which each corner is angled at 90 °. The clogging sludges which is attached to the cell wall, has a contact angle with a size of less as about 114 °, while he has a suitable wetting property. Therefore, the clogging sludges penetrate at the four corners of each cell, which makes it possible that the clogging mud causes blockage in the cell ends without a gap is generated between the clogged portion and the associated cell wall.
Somit ist die vorliegende Erfindung dazu in der Lage, die verstopfende Schlämme zu schaffen, die aus begrenzten wesentlichen Komponenten besteht, wobei der durchschnittliche Partikeldurchmesser in einem vorgegebenen Bereich spezifiziert ist, während der Kontaktwinkel der verstopfenden Schlämme spezifiziert ist, wodurch dann, wenn die Zellen des Wabenstrukturkörpers mit der verstopfenden Schlämme verstopft werden, die verstopfende Schlämme die Zellenenden in einer gleichförmigen, vorgegebenen Verstopfungstiefe verstopfen kann, ohne dass irgendein Spalt zwischen dem verstopften Abschnitt und der Zellenwand erzeugt wird, was zu einer Erhöhung des thermischen Stoßwiderstands (Thermoschockfestigkeit) führt.Consequently the present invention is capable of clogging sludges to create, which consists of limited essential components, wherein the average particle diameter in a given Range is specified while the contact angle of the clogging slurry is specified, thereby when the cells of the honeycomb structural body with the clogging sludges The clogging muds clog the cell ends in one uniform, predetermined blockage depth can clog without any Gap created between the clogged portion and the cell wall will, what an increase of thermal shock resistance (Thermal shock resistance) leads.
Ein vierter Aspekt der vorliegenden Erfindung schafft ein Verfahren zum Herstellen eines Abgasreinigungsfilters, der aus einem Wabenstrukturkörper besteht, der eine Außenumfangswand, poröse Zellenwände, die im Inneren der Außenumfangswand in einem Wabenmuster ausgebildet sind, und eine große Anzahl an viereckig geformten Zellen hat, die durch die Zellenwände getrennt sind und die sich bis zu beiden Endseiten des keramischen Wabenstrukturkörpers in seiner axialen Richtung erstrecken, der erste Zellenenden, die mit einer verstopfenden Schlämme verstopft werden, der aus einer Cordierit-Mischzusammensetzung besteht, und zweite Zellenenden aufweist, die nicht verstopft werden, wobei das Verfahren durch die folgenden Schritte gekennzeichnet ist: Extrusions-Formen zum Formen eines kompakten Wabenkörpers mit einem Basismaterial in einer Wabenstruktur durch ein Extrusionsformen, Trocknen des kompakten Wabenkörpers, Schneiden des kompakten Wabenkörpers in einer vorgegebenen Länge mit einer Struktur, bei der die Zellenwände in dem Wabenmuster ausgebildet sind und die große Anzahl an viereckig geformten Zellen durch die Zellenwände getrennt sind und sich bis zu beiden Endflächen erstrecken; Vorbrennen des kompakten Wabenkörpers, um einen Wabenkörper auszubilden; Maskieren zum Auftragen eines Maskiermaterials auf beide Endseiten des Wabenkörpers, um Durchgangslöcher in den Bereichen auszubilden, die den ersten Zellenenden entsprechen, und bedeckte Abschnitte in den anderen Bereichen auszubilden, die den zweiten Zellenenden entsprechen; Verstopfen zum Auftragen der verstopfenden Schlämme an den ersten Zellenenden des Wabenkörpers über die Durchgangslöcher, die in dem Maskiermaterial ausgebildet worden sind; Brennen des Wabenkörpers und des Verstopfungsmaterials, das in die ersten Zellenenden gestopft worden ist, in gleichzeitiger Weise; und dass des Weiteren die Verstopfungsschlämme gemäß Anspruch 9 bis 13 als die verstopfende Schlämme verwendet wird, mit dem der Wabenkörper verstopft wird.One Fourth aspect of the present invention provides a method for manufacturing an exhaust gas purification filter, which consists of a honeycomb structural body, an outer peripheral wall, porous Cell walls, the inside the outer peripheral wall are formed in a honeycomb pattern, and a large number has square shaped cells separated by the cell walls are up to both end sides of the ceramic honeycomb structural body in extend its axial direction, the first cell ends, with a clogging mud to be plugged, which consists of a cordierite mixed composition, and having second cell ends that are not clogged, wherein the Method characterized by the following steps: extrusion molding for molding a compact honeycomb body with a base material in a honeycomb structure by extrusion molding, drying the compact Honeycomb body, Cutting the compact honeycomb body in a given length with a structure in which the cell walls are formed in the honeycomb pattern are and the big one Number of square-shaped cells separated by the cell walls are and extend to both end surfaces; pre-baking the compact honeycomb body, around a honeycomb body form; Masking for applying a masking material both end sides of the honeycomb body, around through holes in the areas corresponding to the first cell ends, and covered sections in the other areas that form the correspond to second cell ends; Clogging to apply clogging sludges at the first cell ends of the honeycomb body via the through holes, the have been formed in the masking material; Burning the honeycomb body and the Clogging material that has been stuffed into the first cell ends is, in a simultaneous way; and further that the plugging slurry of claim 9 to 13 is used as the clogging slurry, with the the honeycomb body is clogged.
Bei dem Verfahren zum Herstellen eines Abgasreinigungsfilters des vierten Aspekts der vorliegenden Erfindung wird beim Herstellen des Abgasreinigungsfilters die Verstopfungsschlämme des dritten Aspekts der vorliegenden Erfindung als die verstopfende Schlämme angewendet. Dies ermöglicht, dass der Wabenstrukturkörper Zellenenden aufweist, die mit einer gleichförmigen Verstopfungstiefe verstopft sind, ohne dass irgendein Spalt zwischen dem verstopften Abschnitt und der zugehörigen Zellenwand erzeugt wird, während sich eine erhöhte thermische Stoßfestigkeit ergibt.In the method for manufacturing an exhaust gas purification filter of the fourth aspect of the present invention, in producing the exhaust gas purification filter, the plugging slurry of the third aspect of the present invention is used as the plugging slurry. This allows the honeycomb structural body to have cell ends that are clogged with a uniform plugging depth without creating any gap between the plugged portion and the associated cell wall while there is an increased thermal shock resistance.
Bei dem Verfahren zum Herstellen eines Abgasreinigungsfilters des vierten Aspekts der vorliegenden Erfindung wird die Kontraktion (das Zusammenziehen) des Wabenstrukturkörpers meist bei einer Stufe zum Ausführen eines Vorbrennschritts vollendet. Wie dies vorstehend beschrieben ist, ermöglicht die verstopfende Schlämme des dritten Aspekts der vorliegenden Erfindung, dass die verstopfende Schlämme in den Zellenenden des Wabenstrukturkörpers eine Verstopfung bewirkt, ohne dass ein Spalt erzeugt wird, während sich eine geringere Kontraktion aufgrund der Kristallisation während des Schritts des Brennens ergibt. Daher kann der Schritt des Brennens bei einer minimalen Differenz im Hinblick auf die Kontraktion zwischen dem Wabenstrukturkörper und der verstopfenden Schlämme ausgeführt werden, wodurch das Auftreten eines Spalts oder Zwischenraums nach dem Schritt des Verstopfens unterdrückt wird.at the method of manufacturing an exhaust gas purification filter of the fourth Aspect of the present invention is contraction (contraction) of the honeycomb structural body usually at a stage to run a Vorbrennschritts completed. As described above is possible the clogging mud of the third aspect of the present invention, that the clogging sludges causes blockage in the cell ends of the honeycomb structural body, without a gap being created while there is less contraction due to crystallization during of the step of firing. Therefore, the step of burning with a minimal difference in terms of contraction between the honeycomb structural body and the clogging mud accomplished , whereby the occurrence of a gap or gap after the step of clogging is suppressed.
Somit kann der vierte Aspekt der vorliegenden Erfindung ein Verfahren zum Herstellen eines Abgasreinigungsfilters schaffen, bei dem die Zellenenden eines Wabenstrukturkörpers, der den Abgasreinigungsfilter ausbildet, mit einer verstopfenden Schlämme mit einer gleichförmigen Verstopfungstiefe verstopft werden kann, ohne dass irgendein Spalt zwischen einem verstopften Abschnitt und einer Zellenwand erzeugt wird, während eine erhöhte thermische Stoßfestigkeit bewirkt wird.Consequently For example, the fourth aspect of the present invention is a method to produce an exhaust gas purification filter in which the Cell ends of a honeycomb structural body, which forms the exhaust gas purification filter, with a clogging sludges with a uniform Constipation depth can be blocked without any gap created between a clogged portion and a cell wall will, while an increased thermal shock resistance is effected.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGENBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
Die
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELEDETAILED DESCRIPTION THE PREFERRED EMBODIMENTS
Nachstehend sind Verfahren zum Herstellen eines Abgasreinigungsfilters, ein Abgasreinigungsfilter und eine Verstopfungsschlämme anhand verschiedener Ausführungsbeispiele gemäß der vorliegenden Erfindung detailliert unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Jedoch soll die vorliegende Erfindung nicht auf ein derartiges nachstehend beschriebenes Ausführungsbeispiel beschränkt sein, und die technischen Konzepte der vorliegenden Erfindung können in Kombination mit anderen bekannten Technologien oder anderen Technologien, die zu jenen bekannten Technologien gleichwertige Funktionen aufweisen, ausgeführt werden.below are methods of manufacturing an exhaust gas purification filter Exhaust gas purification filter and a Verstopfungsschlämme based on various embodiments according to the present Invention in detail with reference to the accompanying drawings described. However, the present invention is not intended to be a be limited to such embodiment described below, and the technical concepts of the present invention can be found in Combination with other known technologies or other technologies, which have equivalent functions to those known technologies.
[Erstes] Ausführungsbeispiel][First] Embodiment]
Nachstehend ist ein Verfahren zum Herstellen eines Abgasreinigungsfilters zum Einfangen von in von einem Verbrennungsmotor abgegebenen Abgasen enthaltenen Partikeln, um dadurch die Abgase zu reinigen, unter Bezugnahme auf ein erstes Ausführungsbeispiel gemäß der vorliegenden Erfindung beschrieben.below is a method of manufacturing an exhaust gas purification filter for Capture of exhaust gases emitted from an internal combustion engine contained particles, thereby purifying the exhaust gases, under Reference to a first embodiment according to the present Invention described.
Beim Ausführen des Verfahrens zum Herstellen eines Abgasreinigungsfilters wird zunächst ein Wabenvorbereitungsschritt ausgeführt, bei dem ein keramischer Wabenstrukturkörper vorbereitet wird. Der keramische Wabenstrukturkörper hat eine Außenumfangswand, Trennwände (Zellenwände), die innerhalb der Außenumfangswand in einer Wabenstruktur ausgebildet werden, und eine große Anzahl an Zellen, die durch die Trennwände so geteilt sind, dass sie sich in einer axialen Richtung erstrecken und ein erstes und ein zweites Zellenende haben, die an beiden Endflächen offen sind.At the To run of the method of manufacturing an exhaust gas purification filter first a honeycomb preparation step carried out in which a ceramic Honeycomb structural body is prepared. The ceramic honeycomb structural body has an outer peripheral wall, partitions (Cell walls), within the outer peripheral wall be formed in a honeycomb structure, and a large number to cells passing through the partitions are divided so that they extend in an axial direction and have first and second cell ends open at both end surfaces are.
Genauer gesagt kann der keramische Wabenstrukturkörper entweder einen Pressling, der durch ein Extrusionsformen ausgebildet wird, einen vorgebrannten Körper, der sich aus einem Schritt zum Vorbrennen des Presslings ergibt, oder einen gebrannten Körper aufweisen, der sich aus dem Schritt des Brennens des Presslings ergibt.More accurate said ceramic honeycomb structural body either a compact, formed by extrusion molding, a prefired one Body, which results from a step for pre-firing the compact, or a burned body resulting from the step of firing the compact results.
Das heißt ein Extrusionsformen eines tonhaltigen Keramikmaterials ermöglicht das Ausbilden eines Presslings mit einer Wabenstruktur. Der Pressling hat eine Außenumfangswand, poröse Trennwände (Zellenwände), die im Inneren der Außenumfangswand in einem Wabenmuster ausgebildet sind, und eine Anzahl an Zellen, die durch die Trennwände geteilt sind und sich zu beiden Endflächen in Durchgangslöchern erstrecken. Der Pressling wird dann getrocknet.The is called Extrusion molding a clay-containing ceramic material allows the Forming a compact with a honeycomb structure. The compact has an outer peripheral wall, porous partitions (Cell walls), the inside of the outer peripheral wall are formed in a honeycomb pattern, and a number of cells, through the partitions are divided and extend to both end surfaces in through holes. Of the Pressling is then dried.
Für den keramischen Wabenstrukturkörper kann entweder der getrocknete Pressling, der vorgebrannte Körper oder der gebrannte Körper aufgegriffen werden.For the ceramic Honeycomb structural body can either the dried compact, the burned body or the burned body be taken up.
Wenn der Pressling oder der vorgebrannte Körper als der keramische Wabenstrukturkörper verwendet wird, kann der Schritt des Brennens ausgeführt werden, um den keramischen Wabenstrukturkörper (in den Formen des Presslings oder des vorgebrannten Körpers) und die verstopften Abschnitte, die aus dem verstopfenden Material hergestellt sind, gleichzeitig zu brennen. Dadurch wird ermöglicht, dass der keramische Wabenstrukturkörper einen Vorteil dahingehend hat, dass die Zellen und die zugehörigen verstopften Abschnitte miteinander mit einer höheren Festigkeit verbunden werden.If the compact or the preformed body is used as the ceramic honeycomb structural body, The step of burning can be carried out to the ceramic one Honeycomb structural body (in the forms of the compact or the pre-burned body) and the clogged sections made from the clogging material are to burn at the same time. This will allow the ceramic Honeycomb structural body has an advantage in that the cells and the associated clogged Sections joined together with a higher strength become.
Außerdem können, wenn der gebrannte Körper als der keramische Wabenstrukturkörper verwendet wird, lediglich die verstopften Abschnitte, die die Zellenenden des keramischen Wabenstrukturkörpers verstopfen, gebrannt werden. Durch einen derartigen Prozess hat der keramische Wabenstrukturkörper (bei einem gebrannten Körper) eine geringere thermische Expansion während des Brennschritts. Daher kann der keramische Wabenstrukturkörper bei einer verringerten thermischen Restspannung gebrannt werden, die an dem Bereich zwischen dem keramischen Wabenstrukturkörper (gebrannter Körper) und den verstopften Abschnitten einwirkt.Besides, if the burned body when the ceramic honeycomb structural body is used, only the clogged sections that cover the cell ends of the ceramic Honeycomb structural body clogged, burned. Through such a process has the ceramic honeycomb structural body (with a burnt body) a lower thermal expansion during the firing step. Therefore For example, the ceramic honeycomb structural body can be reduced in size thermal residual stress is fired at the area between the ceramic honeycomb structural body (burnt body) and the clogged sections.
Somit kann der keramische Wabenstrukturkörper aus einem der drei Arten, die den Pressling, den vorgebrannten Körper und den gebrannten Körper umfassen, in Abhängigkeit von dem thermischen Expansionkoeffizient des gebrannten Körpers und des Partikeldurchmessers des verstopfenden Materials gewählt werden.Consequently the ceramic honeycomb structural body of one of the three types, which comprise the pressed body, the pre-burned body and the fired body, dependent on of the thermal expansion coefficient of the fired body and the particle diameter of the plugging material can be selected.
Der keramische Wabenstrukturkörper (der gebrannte Körper) kann vorzugsweise eine Hauptkomponente aus Cordierit aufweisen. In diesem Fall kann der Abgasreinigungsfilter durch die volle Ausnutzung der Eigenschaft von Cordierit hergestellt werden, wobei sich eine verringerte thermische Expansion und eine erhöhte thermische Stoßfestigkeit ergibt. Der keramische Wabenstrukturkörper, der aus Cordierit als eine Hauptkomponente hergestellt ist, kann unter Verwendung eines Cordierit abgebenden Rohmaterials als ein keramisches Material hergestellt werden, das zu Cordierit bei dem Schritt des Brennens ausgebildet wird.The ceramic honeycomb structural body (the fired body) may preferably have a main component made of cordierite. In this case, the exhaust gas purification filter can be manufactured by taking full advantage of the property of cordierite, resulting in reduced thermal expansion and increased thermal shock resistance. The ceramic honeycomb structural body made of cordierite as a main component can be manufactured by using a cordierite-dispensing raw material as a ceramic material which is formed into cordierite in the step of firing.
Beim Ausführen des Vorbehandlungsschritts werden beide Endflächen des keramischen Wabenstrukturkörpers in der Bindemittellösung, dem Wasser abstoßenden Mittel oder dem hydrophoben Behandlungsmittel eingetaucht, wobei danach der keramische Wabenstrukturkörper getrocknet wird. Die Bindemittellösung weist ein wasserlösliches Bindemittel auf, das in Wasser gelöst ist.At the To run of the pretreatment step, both end faces of the ceramic honeycomb structural body are sealed in the binder solution, the water repellent Immersed agent or the hydrophobic treatment agent, wherein Thereafter, the ceramic honeycomb structural body is dried. The binder solution has a water-soluble Binders dissolved in water.
Die Bindemittellösung kann vorzugsweise von ungefähr 0,1 bis 2,0 Gew.-% an wasserlöslichem Bindemittel enthalten.The binder solution may preferably be about 0.1 to 2.0 wt .-% of water-soluble Binder included.
Wenn das wasserlösliche Bindemittel weniger als 0,1 Gew.-% ausmacht, dann verbleibt das wasserlösliche Bindemittel, das an den Trennwänden angeheftet ist, in einer ungeeigneten Menge, woraus sich die Gefahr ergibt, dass eine Schwierigkeit beim Erlangen einer ausreichend verbesserten Affinität zwischen den verstopften Abschnitten und den zugehörigen Trennwänden bewirkt wird.If the water-soluble Binder less than 0.1 wt .-% makes up, then that remains water-soluble Binders attached to the partitions is attached, in an inappropriate quantity, from which the danger that gives a difficulty in obtaining a sufficient improved affinity between the clogged sections and the associated partitions becomes.
Wenn außerdem das wasserlösliche Bindemittel mehr als 2 Gew.-% aufweist, ist es schwierig, das wasserlösliche Bindemittel vorzubereiten. Das heißt es wird schwierig, das wasserlösliche Bindemittel gänzlich in Wasser aufzulösen. Wenn darüber hinaus das wasserlösliche Bindemittel mehr als 2 Gew.-% aufweist, ist es schwierig, den Trocknungsschritt bei dem Vorbehandlungsschritt auszuführen, was eine Gefahr bewirkt, dass sich eine Verlängerung der Trocknungszeit ergibt. Dies führt zu einer Erhöhung der Herstellkosten.If Furthermore the water-soluble Binder more than 2 wt .-%, it is difficult to the water-soluble binder prepare. This means it becomes difficult, the water-soluble Binder completely in Dissolve water. If over it addition, the water-soluble Binder more than 2 wt .-%, it is difficult to the drying step at the pre-treatment step, which causes a hazard an extension the drying time. This leads to an increase of Production costs.
Bei dem Vorbehandlungsschritt wird des Weiteren eine Endfläche von dem keramischen Wabenstrukturkörper in der Bindemittellösung in einer vorgegebenen Tiefe eingetaucht. In diesem Augenblick ergibt sich ein Kapillarphänomen in der Bindemittellösung in derartiger Weise, dass das wasserlösliche Bindemittel sich in einem größeren Bereich als der eingetauchte Bereich ausdehnt. Das heißt das wasserlösliche Bindemittel haftet an den Zellenwänden der Wabenstruktur in seinen weiter nach innen befindlichen Bereichen an.at the pretreatment step is further an end face of the ceramic honeycomb structural body in the binder solution immersed in a predetermined depth. At this moment results a capillary phenomenon in the binder solution in such a way that the water-soluble binder is in a larger area as the dipped area expands. That is, the water-soluble binder adheres on the cell walls the honeycomb structure in its more inward areas at.
Bei dem Vorbehandlungsschritt kann eine Endfläche von dem keramischen Wabenstrukturkörper vorzugsweise in die Bindemittellösung in einer Eintauchtiefe von ungefähr 1,5 mm bis 2,0 mm von der Endfläche des keramischen Wabenstrukturkörpers eingetaucht werden.at In the pre-treatment step, an end surface of the ceramic honeycomb structural body may preferably be in the binder solution in an immersion depth of about 1.5 mm to 2.0 mm from the end face of the ceramic honeycomb structural body be immersed.
Wenn die Eintauchtiefe geringer als 1,5 mm beträgt, hat der keramische Wabenstrukturkörper einen ungeeigneten Adhesionsbereich des wasserlöslichen Bindemittels. Daher besteht unter den Umständen, bei denen die verstopften Abschnitte in den Zielzellenwänden in adäquat nach innen weisenden Bereichen von der Endfläche ausgebildet sind, um die ersten Zellenenden mit einer geeigneten Festigkeit zu verstopfen oder verpropfen, eine Gefahr eines Auftretens von Spalten (Zwischenräumen), die teilweise in den nach innen weisenden Bereichen der Zellenwände ausgebildet werden.If the immersion depth is less than 1.5 mm, the ceramic honeycomb structural body has an unsuitable one Adhesion range of the water-soluble Binder. Therefore, under the circumstances where the clogged Sections in the target cell walls in adequate are formed inwardly facing portions of the end face to the clog the first cell ends with a suitable strength or gull, a risk of occurrence of gaps (spaces) that partially formed in the inwardly facing portions of the cell walls become.
Wenn darüber hinaus die Eintauchtiefe größer als 2,0 mm beträgt, muss der Eintauchschritt für die Vorbehandlung eine verlängerte Zeitspanne lang ausgeführt werden, was eine Erhöhung der Produktionskosten mit sich bringt.If about that In addition, the immersion depth is greater than 2.0 mm, must the immersion step for Pretreatment extended Run for a long time be what an increase the production costs.
Das wasserlösliche Bindemittel kann vorzugsweise wasserlösliches Polymer aufweisen, das zumindest aus einem Element besteht, das aus der Gruppe gewählt wird, die aus Methylzellulose, Hydroxylpropyl-Methylzellulose, Carboxy-Methylzellulose, Hydroxy-Ethylzellulose, Stärke, Polyvinylalkohol, Polyethylenoxid, Natriumpolyacrylat und Polyacrylamid besteht.The water-soluble Binder may preferably comprise water-soluble polymer, which consists of at least one element chosen from the group made of methylcellulose, hydroxylpropyl-methylcellulose, carboxy-methylcellulose, Hydroxy ethyl cellulose, starch, Polyvinyl alcohol, polyethylene oxide, sodium polyacrylate and polyacrylamide consists.
Alle diese wasserlöslichen Polymere können eine geeignete verbesserte Affinität zwischen dem verstopfenden Material und den Zellenwänden vorsehen. Außerdem ermöglicht die Anwendung einer geringfügigen Menge eines derartigen wasserlöslichen Polymers das Aufzeigen eines geeigneten Verbesserungseffekts, was es ermöglicht, den Trocknungsschritt in einer kürzeren Zeitspanne während des Vorbehandlungsschritts auszuführen.All these water-soluble Polymers can a suitable improved affinity between the clogging Material and the cell walls provide. Furthermore allows the application of a minor Amount of such a water-soluble Polymers showing a suitable improvement effect, what allows, the drying step in a shorter Time span during of the pretreatment step.
Das Wasser abweisende Mittel hat den Effekt, dass bewirkt wird, dass ein mit dem Wasser abweisenden Mittel beschichtetes Objekt eine Wasser abweisende Eigenschaft hat. Das hydrophobe Behandlungsmittel hat den Effekt, dass bewirkt, wird, dass ein mit dem hydrophoben Behandlungsmittel beschichtetes Objekt eine hydrophobisierende Eigenschaft (hydrophob) aufweist.The water-repellent agent has the effect of causing an object repelled by the water repellent to have a water-repellent property. The hydrophobic treating agent has the effect of causing an object coated with the hydrophobic treating agent to cause a hydrophobizing property (hydrophobic) has.
Beispiele von dem Wasser abweisenden Mittel und dem hydrophoben Behandlungsmittel können vorzugsweise jene Mittel umfassen, die beispielsweise kommerziell vermarktet werden. Insbesondere können Beispiele eines derartigen Wasser abweisenden Mittels beispielsweise Fluorharz und seine Lösung oder dergleichen umfassen. Außerdem können Beispiele des hydrophoben Behandlungsmittels beispielsweise eine Lösung der Kohlenwasserstoff-Familie oder dergleichen wie beispielsweise Dimethyl-Silikonöl oder dergleichen umfassen.Examples water repellent and hydrophobic treatment agent can Preferably, those agents include, for example, commercially be marketed. In particular, examples of such Water-repellent agent such as fluorine resin and its solution or the like. Furthermore can Examples of the hydrophobic treatment agent, for example, a solution of Hydrocarbon family or the like such as dimethyl silicone oil or the like include.
Des Weiteren kann der Vorbehandlungsschritt vorzugsweise in einer Phase zwischen dem Schritt des Vorbereitens der Wabe und dem Maskierschritt oder zwischen dem Maskierschritt und dem Schritt des Auftragens des verstopfenden Materials ausgeführt werden.Of Furthermore, the pretreatment step may preferably be in one phase between the step of preparing the honeycomb and the masking step or between the masking step and the applying step of the clogging material.
Das heißt der keramische Wabenstrukturkörper wird bei einem Schritt des Vorbereitens der Wabe vorbereitet, wobei danach der Vorbehandlungsschritt ausgeführt wird und der Maskierschritt ausgeführt werden kann. Darüber hinaus wird während des Maskierschritts das Maskiermaterial an einer Endfläche des keramischen Wabenstrukturkörpers angeordnet, um die zu verstopfenden ersten Zellenenden freizulegen, während zweite Zellenenden, die nicht verstopft werden, bedeckt werden.The is called the ceramic honeycomb structural body is prepared in a step of preparing the honeycomb, wherein then the pretreatment step is performed and the masking step accomplished can be. About that Beyond is during the masking step, the masking material on an end face of the ceramic honeycomb structural body arranged to expose the first cell ends to be clogged, while second Cell ends that are not clogged are covered.
Darüber hinaus werden bei dem Maskierschritt die Maskiermaterialien auf beide Endflächen von dem keramischen Wabenstrukturkörper an den Öffnungsabschnitten der Zellen aufgetragen, wobei danach der Vorbehandlungsschritt ausgeführt wird und danach der Schritt des Auftragens des verstopfenden Materials ausgeführt werden kann.Furthermore In the masking step, the masking materials are applied to both end faces of the ceramic honeycomb structural body at the opening sections the cells are applied, after which the pretreatment step is carried out and then the step of applying the clogging material accomplished can be.
Bei dem Maskierschritt wird das auf die Endfläche des keramischen Wabenstrukturkörpers aufgetragene Maskiermaterial perforiert, um Durchgangslöcher in den Bereichen auszubilden, die den ersten Zellenenden entsprechen, die mit dem verstopfenden Material verstopft werden, während bedeckte Abschnitte in den anderen Bereichen belassen bleiben, die den zweiten Zellenenden entsprechen, die nicht verstopft werden.at the masking step is applied to the end surface of the ceramic honeycomb structural body Masking material perforated to form through holes in the areas which correspond to the first cell ends, the one with the clogging Material to be clogged while covered sections remain in the other areas left correspond to the second cell ends that are not clogged.
Insbesondere werden Maskierbänder an den beiden Endflächen des keramischen Wabenstrukturkörpers aufgebracht und dann zum Zwecke des Entfernens unter Verwendung eines Laserstrahlbündels oder dergleichen geschmolzen oder weggebrannt, um die Durchgangslöcher in den Bereichen auszubilden, die den ersten Zellenenden entsprechen, die mit dem verstopfenden Material verstopft werden. In einer derartigen Weise hat jedes der Maskierbänder freigelegte (offene) Abschnitte in den Bereichen, die den ersten Zellenenden entsprechen, die verstopft werden, und bedeckte (geschlossene) Abschnitte in den anderen Bereichen, die den zweiten Zellenenden entsprechen, die nicht verstopft werden, wobei diese in einem schachbrettartigen Muster ausgebildet sind. Beispiele eines derartigen Maskiermaterials können vorzugsweise beispielsweise einen Harzfilm (Kunststoffilm) oder dergleichen umfassen.Especially become masking tapes at the two end surfaces of the ceramic honeycomb structural body applied and then for the purpose of removal using a laser beam or the like is melted or burned off to form the through holes in form the areas corresponding to the first cell ends, which are clogged with the clogging material. In such a way has each of the masking tapes exposed (open) sections in the areas that correspond to the first cell ends clogged and covered (closed) sections in the other areas corresponding to the second cell ends, which are not clogged, these being in a checkered pattern are formed. Examples of such a masking material may preferably be For example, a resin film (plastic film) or the like.
Bei dem Trocknungsschritt, der sich an den Vorbehandlungsschritt anschließt, kann darüber hinaus der keramische Wabenstrukturkörper vorzugsweise durch ein Blasen mit heißer Luft bei Temperaturen von ungefähr 40°C bis 120°C mit einer Blasgeschwindigkeit von ungefähr 3 bis 50 m/s getrocknet werden.at the drying step following the pretreatment step about that In addition, the ceramic honeycomb structural body preferably by a Bubbles with hotter Air at temperatures of about 40 ° C to 120 ° C with a blowing speed of about 3 to 50 m / s dried become.
Ein derartiger Trocknungsschritt ermöglicht eine Verringerung der Trocknungszeit. Das Ausführen des Trocknungsschritts in einem natürlichen Trocknungsprozess bewirkt, dass der keramische Wabenstrukturkörper eine längere Zeitspanne von beispielsweise mehr als zwei Stunden getrocknet wird. Außerdem kann der Trocknungsschritt vorzugsweise durch ein Blasen der heißen Luft nicht nur zu der Außenumfangswand des keramischen Wabenstrukturkörpers sondern auch zu den Innenbereichen der jeweiligen Zellen ausgeführt werden.One allows such drying step a reduction in the drying time. The execution of the drying step in a natural Drying process causes the ceramic honeycomb structural body a longer Period of, for example, more than two hours is dried. Furthermore For example, the drying step may be performed by blowing the hot air not only to the outer peripheral wall of the ceramic honeycomb structural body but also to the inner areas of the respective cells.
Wenn die Temperatur der heißen Luft geringer als 40°C beträgt, bringt der Trocknungsschritt eine weniger effektive Verringerung der Trocknungszeit mit sich. Außerdem ergibt sich, wenn die Temperatur der heißen Luft mehr als 120°C beträgt, eine thermische Verschlechterung des Maskiermaterials, was eine Gefahr einer Kontraktion oder eines Schmelzens entstehen lässt, das dabei dann bewirkt wird, wenn es dem Vorbehandlungsschritt anschließend an beispielsweise das Ausführen des Maskierschritts ausgesetzt wird. Als ein Ergebnis ergibt sich eine Gefahr einer Abweichung, die sich im Hinblick auf die Positionen der Durchgangslöcher ergibt, die beispielsweise durch das Laserstrahlbündel oder dergleichen ausgebildet werden.If the temperature of the hot ones Air less than 40 ° C is, the drying step brings a less effective reduction the drying time with it. Furthermore results when the temperature of the hot air is more than 120 ° C, one thermal deterioration of the masking material, which is a danger of Contraction or melting, which then causes it if it is the pretreatment step subsequent to, for example, the To run the masking step is suspended. As a result, results a risk of deviation, which is in terms of positions the through holes resulting, for example, by the laser beam or be formed.
Wenn des Weiteren die Blasgeschwindigkeit weniger als 3 m/s beträgt, bringt der Trocknungsschritt eine geringere Verringerung der Trocknungszeit mit sich. Wenn außerdem die Blasgeschwindigkeit größer als 50 m/s ist, besteht eine Gefahr dahingehend, dass bei den Maskiermaterialien Abschäl- oder Bruchfolgen auftreten.Further, if the blowing speed is less than 3 m / s, the drying step brings less reduction in the drying time. In addition, if the blowing speed is greater than 50 m / s, there is a danger that the masking materials will be peeled or broken.
Bei dem Schritt des Auftragens des verstopfenden Materials werden darüber hinaus die beiden Endflächen des keramischen Wabenstrukturkörpers, die sich aus dem Maskierschritt und dem anschließenden Vorbehandlungsschritt ergeben, abwechselnd in verstopfendes Material in der Form einer Schlämme eingetaucht, der als ein Material wirkt, das die verstopften Abschnitte ausbildet. Dies ermöglicht, dass das verstopfende Material die ersten Zellenenden des keramischen Wabenstrukturkörpers an beiden Endflächen von diesen verstopft.at In addition, the step of applying the clogging material the two end surfaces the ceramic honeycomb structural body, resulting from the masking step and the subsequent pretreatment step arise, alternately in clogging material in the form of a sludges immersed, which acts as a material that blocks the clogged sections formed. This makes possible, that the clogging material is the first cell ends of the ceramic Honeycomb structural body on both end surfaces blocked by these.
Beispiele des verstopfenden Materials können vorzugsweise ein keramisches Material wie beispielsweise Cordierit oder ein Cordierit abgebendes Rohmaterial umfassen. Ein Dispergieren von beispielsweise keramischem Material und organischem Bindemittel in Wasser kann das schlämmeartige, verstopfende Material vorbereiten.Examples of the clogging material preferably a ceramic material such as cordierite or a cordierite-dispensing raw material. A dispersing of, for example, ceramic material and organic binder in water, the slime-like, Prepare clogging material.
Bei dem Schritt des Brennens wird darüber hinaus der keramische Wabenstrukturkörper, bei dem die ersten Zellenenden mit dem verstopfenden Material verstopft sind, gebrannt. In diesem Augenblick wird das verstopfende Material so gebrannt, dass die verstopften Abschnitte an den ersten Zellenenden des keramischen Wabenstrukturkörpers ausgebildet werden. In einem Fall, bei dem der Pressling, der sich aus dem Extrusionsausbilden ergibt, oder der vorgebrannte Körper als der keramische Wabenstrukturkörper bei dem Schritt des Vorbereitens der Wabe verwendet wird, können der keramische Wabenstrukturkörper und das verstopfende Material dem gleichen Brennschritt gleichzeitig ausgesetzt werden.at In addition, the step of firing is accompanied by the ceramic honeycomb structural body the first cell ends clogged with the clogging material are, burnt. At that moment, the clogging material is so burned that the clogged sections at the first cell ends of the ceramic honeycomb structural body be formed. In a case where the compact that is from the extrusion forming, or the preformed body as the ceramic honeycomb structural body in the step of preparing the honeycomb, the ceramic honeycomb structural body and the clogging material at the same firing step simultaneously get abandoned.
(Beispiel 1)(Example 1)
Nachstehend ist ein Verfahren zum Herstellen eines Abgasreinigungsfilters des ersten Ausführungsbeispiels gemäß der vorliegenden Erfindung detailliert beschrieben.below is a method of manufacturing an exhaust gas purification filter of the first embodiment according to the present Invention described in detail.
Der Abgasreinigungsfilter des vorliegenden Ausführungsbeispiels kann als eine Vorrichtung zum Einfangen von in von einem Verbrennungsmotor abgegebenen Abgasen enthaltenen Partikeln verwendet werden, um dadurch die Abgase zu reinigen.Of the Exhaust purification filter of the present embodiment may be used as a Device for capturing in from an internal combustion engine Exhaust gases contained particles are used, thereby reducing the exhaust gases to clean.
Wie
dies in den
Bei
dem vorliegenden Beispiel hat der Abgasreinigungsfilter
Insbesondere
befinden sich in den Zellen
Des
Weiteren hat der Abgasreinigungsfilter
Darüber hinaus
ist der Abgasreinigungsfilter
Darüber hinaus
tragen üblicherweise
die Trennwände
Nachstehend
wird auf die
Wenn das Verfahren zum Herstellen des Abgasreinigungsfilters ausgeführt wird, werden zumindest ein Schritt zum Vorbereiten einer Wabe, ein Maskierschritt, ein Vorbehandlungsschritt, ein Schritt zum Auftragen eines verstopfenden Materials und ein Schritt zum Brennen ausgeführt.If the method of manufacturing the exhaust gas purification filter is carried out; at least one step for preparing a honeycomb, a masking step, a pretreatment step, a step of applying a clogging Materials and a step to burning performed.
Bei
dem Schritt zum Vorbereiten einer Wabe wird ein keramischer Wabenstrukturkörper
Bei
dem Maskierschritt werden, wie dies in
Wie
dies aus
Bei
dem Vorbehandlungsschritt werden die beiden Endflächen
Bei
dem Schritt des Auftragens des verstopfenden Materials werden die
beiden Endseiten
Bei
dem Brennschritt (Schritt zum Brennen) wird der keramische Wabenstrukturkörper
Das Herstellverfahren des vorliegenden Ausführungsbeispiels ist nachstehend unter Bezugnahme auf jeweils die verschiedenen Schritte detailliert beschrieben.The Manufacturing method of the present embodiment is below detailed with reference to each of the different steps described.
[Schritt zum Vorbereiten der Wabe][Step to prepare the honeycomb]
Talk, Quarzglas und Aluminiumhydroxid wurden gewogen und als Rohmaterial in einer erwünschten Cordierit-Zusammensetzung vermischt. Dem gewogenen und vermischten Rohmaterial wurde ein Porenhervorbringendes Mittel, ein Bindemittel und Wasser etc. beigemengt, die gemischt und gerührt wurden, um ein tonhaltiges keramisches Material vorzusehen. Dann wurde das sich ergebende tonhaltige keramische Material zu einer Extrusionsformmaschine zum Extrusionsformen geliefert, um dadurch einen Grünwaben-Pressling zu erhalten.Talc, quartz glass and aluminum hydroxide were weighed and mixed as a raw material in a desired cordierite composition. To the weighed and blended raw material was added a pore-providing agent, a binder and water, etc., which were mixed and stirred to provide a clay-containing ceramic material. Then, the resulting clay-containing ceramic material was supplied to an extrusion molding machine for extrusion molding to thereby form a green honeycomb compact receive.
Der
Grünwaben-Pressling
wurde dann getrocknet und danach zu einer gewünschten Länge geschnitten. Der Pressling
hatte Trennwände
(Zellenwände),
die in einer Wabenstruktur ausgebildet waren, und eine Vielzahl
an Zellenwänden,
die durch die Teilungswände
oder Trennwände
geteilt waren und sich zu beiden Endseiten erstreckten, die als
Einlass bzw. als Auslass wirkten (siehe die
[Maskierschritt][Masking]
Anschließend wurden
die Maskiermaterialien
[Vorbehandlungsschritt][Pretreatment step]
Danach
wurde eine Bindemittellösung
vorbereitet, indem Methylzellulose in heißem Wasser mit einer Methylzellulose-Konzentration von
ungefähr
0,35 Gew.-% gelöst
wurde. Dann wurde die Bindemittellösung
Anschließend wurde
in ähnlicher
Weise die andere Endseite
In
derartiger Weise wurde der Wabenstrukturkörper
[Schritt zum Aufbringen des verstopfenden Materials][Step to apply the clogging material]
Danach wurden Talk, Quarzglas und Aluminiumhydroxid gewogen und als ein Hauptrohmaterial für ein verstopfendes Material vermischt, wobei ein Material der verstopften Abschnitte in einer erwünschten Zusammensetzung ausgebildet wurde. Ein Dispergiermittel, Bindemittel und Wasser, etc. wurden hinzugefügt und mit dem Hauptrohmaterial vermischt, wodurch ein schlämmeartiges, verstopfendes Material vorbereitet wurde.After that were weighed talc, quartz glass and aluminum hydroxide and as a Main raw material for a clogging material mixed with a clogged material Sections in a desired Composition was formed. A dispersant, binder and water, etc. were added and mixed with the main raw material, whereby a slurry-like, clogging material was prepared.
Wie
dies in den
[Schritt zum Brennen][Burning step]
Anschließend wurden
der Wabenstrukturkörper
(der vorgebrannte Körper)
Bei dem vorliegenden Beispiel wurde des Weiteren ein anderer Abgasreinigungsfilter als ein Muster C hergestellt, um ein Vergleichsbeispiel zum Vergleich mit dem Muster E zu erhalten. Dieses Muster C wurde mit dem gleichen Verfahren wie bei dem Muster E hergestellt mit der Ausnahme, dass keine Vorbehandlung ausgeführt wurde.at The present example further has another exhaust gas purification filter as a pattern C made to a comparative example for comparison to get with the pattern E. This pattern C was the same Process as in the case of E manufactured with the exception that no pretreatment performed has been.
Danach wurden bei dem vorliegenden Beispiel Versuche bei den Abgasreinigungsfiltern des Musters E und des Musters C ausgeführt, um die Verbindungsfestigkeiten zwischen den verstopften Abschnitten und den zugehörigen Trennwänden zu überprüfen. Die Verbindungszustände wurden überprüft, indem hindurchdringendes Licht beobachtet wurde, eine mikroskopische Beobachtung von einem inneren Bereich ausgeführt wurde und eine Beobachtung mit einem Rasterelektronenmikroskop (SEM) im Hinblick auf den Querschnitt ausgeführt wurde.After that were in the present example experiments in the exhaust gas purification filters of the pattern E and the pattern C performed to the bond strengths between the clogged sections and the associated partitions. The connection states were checked by penetrating light was observed, a microscopic observation was executed from an inner area and an observation with a scanning electron microscope (SEM) in With regard to the cross section.
[Beobachtung des durchdringenden Lichts][Observation of penetrating light]
Ein
sichtbares Lichtstrahlbündel
wurde auf jeden Abgasreinigungsfilter der Muster E und C in einer Richtung
von einer Endfläche
zu der anderen Endfläche
gestrahlt. In einem derartigen Zustand wurde die andere Endfläche, die
sich entgegengesetzt zu der einen Endfläche von jedem Muster befand,
zu dem das sichtbare Lichtstrahlbündel gestrahlt wurde, mit einem
Vergrößerungsglas
(Lupe) beobachtet, um das Vorhandensein eines Austretens von Licht
zu überprüfen. Die
sich ergebenden Fotografien der Beobachtung der Muster E und C sind
in den
[Mikroskopische Untersuchung von innen][Microscopic examination from inside]
Die
Abgasreinigungsfilter für
die Muster E und C wurden an annähernd
den mittleren Bereichen der Seitenwände an Ebenen geschnitten (aufgetrennt),
die im Wesentlichen parallel zu den Endflächen waren. Dann wurden die
verstopften Abschnitte an den Endflächen von den innen befindlichen
Bereichen (von den Seiten der Auftrennfläche) unter Verwendung eines
Mikroskops beobachtet. Die sich ergebenden Fotografien für die Muster
E und C sind in den
[Untersuchung mit einem Rasterelektronenmikroskop von innen][Examination with a scanning electron microscope from the inside]
Ein
annähernd
mittlerer Bereich von jeder der Endseiten des Abgasreinigungsfilters
für die
Muster E und C wurde an einer Ebene geschnitten (aufgetrennt), die
im Wesentlichen senkrecht zu der Endseite war. Dann wurden die verstopften
Abschnitte an der Schnittfläche
unter Verwendung eines Rasterelektronenmikroskops beobachtet. Die
sich ergebenden Fotografien für
die Muster E und C sind in den
Wie
dies aus
Des
Weiteren waren, wie dies aus den
Wie dies vorstehend aufgeführt ist, geht aus dem vorliegenden Beispiel hervor, dass ein vorübergehendes Eintauchen des mit dem verstopfenden Material zu verstopfenden Bereichs in die Bindemittellösung ermöglicht, dass ein Abgasreinigungsfilter mit einer Struktur erhalten wird, bei dem kein Spalt oder Zwischenraum in den verstopften Abschnitten nach dem Schritt des Brennens auftritt, während sich eine ausgezeichnete Verbindungseigenschaft zwischen dem verstopften Abschnitt und der zugehörigen Trennwand zeigt.As listed above is, from the present example, that a temporary Immersion of the area to be clogged with the clogging material into the binder solution allows that an exhaust gas purification filter having a structure is obtained, with no gap or gap in the clogged sections occurs after the firing step, while being an excellent bonding property between the clogged section and the associated partition.
Des Weiteren ist, obwohl das vorliegende Ausführungsbeispiel unter Bezugnahme auf den Vorbehandlungsschritt beschrieben ist, der zwischen dem Maskierschritt und dem Schritt des Verstopfens ausgeführt wird, die vorliegende Erfindung nicht auf eine derartige Abfolge beschränkt. Das heißt der Vorbehandlungsschritt kann sogar vor dem Maskierschritt ausgeführt werden, wodurch die Herstellung eines Abgasreinigungsfilters ermöglicht wird, der eine ausgezeichnete Verbindungsfestigkeit zwischen einem verstopften Abschnitt und einer zugehörigen Trennwand in ähnlicher Weise wie bei dem Muster E hat. Darüber hinaus sollte, während die vorliegende Erfindung unter Bezugnahme auf ein Beispiel beschrieben ist, bei dem der vorgebrannte Körper als die keramische Wabenstrukturkörper verwendet wird, verständlich sein, dass sogar die Anwendung eines Presslings, der sich aus einem Extrusionsformen ergibt, und eines gebrannten Körpers die Herstellung eines Abgasreinigungsfilters ermöglicht, der eine ausgezeichnete Verbindungseigenschaft zwischen einem verstopften Abschnitt und einer zugehörigen Trennwand in ähnlicher Weise wie bei dem Muster E hat.Of Further, although the present embodiment is by way of reference is described on the pretreatment step, between the Masking step and the step of clogging is performed, the present invention is not limited to such a sequence. The is called the pre-treatment step may even be carried out before the masking step, whereby the production of an exhaust gas purification filter is made possible, the excellent bond strength between a clogged Section and an associated Partition in similar Way as with the pattern E has. In addition, while the The present invention will be described with reference to an example is where the burned body as the ceramic honeycomb structural body is used, be understood that even the application of a compact, resulting from an extrusion molding results, and a fired body the production of an exhaust gas purifying filter that allows an excellent Connection property between a clogged section and an associated one Partition in similar Way as with the pattern E has.
Außerdem kann, während bei dem vorliegenden Beispiel der Vorbehandlungsschritt unter Verwendung der Bindemittellösung ausgeführt wurde, der Vorbehandlungsschritt unter Verwendung eines Wasser abweisenden Mittels oder eines hydrophoben Behandlungsmittels anstelle der Bindemittellösung ausgeführt werden. Sogar eine derartige Alternative ermöglicht die Herstellung eines Abgasreinigungsfilters, der eine ausgezeichnete Verbindungseigenschaft zwischen einem verstopften Abschnitt und einer zugehörigen Trennwand in ähnlicher Weise wie bei dem Muster E hat.In addition, while in the present example, the pretreatment step using the binder solution accomplished was the pre-treatment step using a water-repellent Be carried out by means of or a hydrophobic treatment agent instead of the binder solution. Even such an alternative allows the production of a Exhaust gas purification filter, which is an excellent bonding property between a clogged section and an associated partition in similar Way as with the pattern E has.
[Zweites Ausführungsbeispiel]Second Embodiment
Eine Verstopfungsschlämme (eine verstopfende Schlämme) eines zweiten Ausführungsbeispiels gemäß der vorliegenden Erfindung für eine Verwendung bei einem Verfahren zum Herstellen eines Abgasreinigungsfilters ist nachstehend beschrieben.A Verstopfungsschlämme (a clogging mud) a second embodiment according to the present Invention for a use in a method of manufacturing an exhaust gas purification filter is described below.
Das verstopfende Material umfasst zumindest Aggregate, ein Dispergiermittel und Wasser. Die Aggregate enthalten keramisches Pulver, das Cordierit-Kristalle beim Brennen abgibt. Beispiele eines solchen keramischen Pulvers umfassen beispielsweise Siliziumoxid (SiO2), Talk (Mg3Si9O10 (OH) 2), Aluminiumhydroxid (Al (OH) 3) und Aluminiumoxid (Al2O3) und dergleichen.The clogging material comprises at least aggregates, a dispersant and water. The aggregates contain ceramic powder which releases cordierite crystals during firing. Examples of such a ceramic powder include, for example, silica (SiO 2 ), talc (Mg 3 Si 9 O 10 (OH) 2 ), aluminum hydroxide (Al (OH) 3 ) and alumina (Al 2 O 3 ), and the like.
Des Weiteren umfassen Beispiele des Dispergiermittels beispielsweise Ammoniumpolykarbonat, Polycarboxylcopolymer, Ammoniumpolyacrylat und Natriumpolyacrylat und dergleichen.Of Further, examples of the dispersant include, for example Ammonium polycarbonate, polycarboxylic copolymer, ammonium polyacrylate and sodium polyacrylate and the like.
Darüber hinaus hat das keramische Pulver einen durchschnittlichen Partikeldurchmesser, der von ungefähr 6 bis 22 μm reicht (nach der Norm: D50).Furthermore the ceramic powder has an average particle diameter, from about 6 to 22 μm ranges (according to the standard: D50).
Wenn das keramische Pulver einen durchschnittlichen Partikeldurchmesser von weniger als 6 μm aufweist, hat ein verstopfter Abschnitt, der in einen keramischen Wabenstrukturkörper verstopft worden ist, einen außerordentlich erhöhten Kontraktionsfaktor während des Brennschritts. Dadurch wird ein Problem dahingehend bewirkt, dass ein Zwischenraum oder Spalt zwischen dem verstopften Abschnitt und einer zugehörigen Trennwand (Zellenwand) auftritt. Wenn im Gegensatz dazu das keramische Pulver einen durchschnittlichen Partikeldurchmesser von mehr als 22 μm aufweist, ist es wahrscheinlich, dass grobe Partikel des keramischen Pulvers mit Leichtigkeit ausfällen. Dies führt zu einem Auftreten von feinem keramischen Pulver, das die Zellen des keramischen Wabenstrukturkörpers verstopft, was ein Problem dahingehend bewirkt, dass ein Spalt in ähnlicher Weise auftritt, wie dies vorstehend erwähnt ist.When the ceramic powder has an average particle diameter of less than 6 μm, a clogged portion that has clogged into a ceramic honeycomb structural body has an extremely increased contraction factor during the firing step. This causes a problem that a clearance or gap occurs between the clogged portion and an associated partition wall (cell wall). In contrast, when the ceramic powder has an average particle diameter of more than 22 μm, coarse particles of the ceramic are likely to be present Powder fail with ease. This results in occurrence of fine ceramic powder which clogs the cells of the ceramic honeycomb structural body, causing a problem that a gap occurs in a similar manner as mentioned above.
Des Weiteren hat die verstopfende Schlämme einen Kontaktwinkel in einer Größe von weniger als ungefähr 114°, der sich dann ergibt, wenn die Schlämme an die Zellenwand angeheftet wird. Unter einem derartigen Zustand kann die verstopfende Schlämme sogar an vier Ecken einer viereckig geformten Zelle ohne Auftreten eines Spalts angeordnet werden.Of Furthermore, the clogging slurry has a contact angle in a size of less as about 114 °, the then results when the mud attached to the cell wall. Under such a condition Can the clogging mud even at four corners of a square-shaped cell without appearance a gap can be arranged.
Wenn der Kontaktwinkel den Wert von 114° überschreitet, ergibt sich ein Problem dahingehend, dass Spalte bzw. Zwischenräume auftreten, die sich an den vier Ecken der Zelle ergeben.If the contact angle exceeds the value of 114 °, results in a Problem in that there are gaps or gaps that follow result in the four corners of the cell.
Die verstopfende Schlämme kann vorzugsweise einen Kontaktwinkel in einem Wert von mehr als 58° haben, wenn er an die Zellenwand angeheftet wird.The clogging mud may preferably have a contact angle in a value of more than Have 58 °, when it is attached to the cell wall.
Unter einer derartigen Bedingung kann die verstopfende Schlämme in den Zellenenden mit einer gleichförmigen Verstopfungstiefe eingestopft werden.Under In such a condition, the clogging slurry may enter the Cell ends with a uniform Blockage depth are plugged.
Wenn der Kontaktwinkel einen Wert von weniger als 58° hat, besteht die Gefahr des Auftretens einer Zunahme der Verstopfungstiefe in übermäßigem Maße oder eine Variation der Verstopfungstiefe aufgrund einer Ungleichmäßigkeit der Form der Zellen.If The contact angle has a value of less than 58 °, there is a risk of Occurrence of an increase in the constipation depth to an excessive extent or a variation in the occlusion depth due to unevenness the shape of the cells.
Des Weiteren kann ein Einstellen der Viskosität der verstopfenden Schlämme und der Oberflächeneigenschaft oder dergleichen der Zellenwand den Kontaktwinkel zwischen der verstopfenden Schlämme und der Zellenwand regulieren.Of Further, adjusting the viscosity of the clogging slurry and the surface property or the like of the cell wall, the contact angle between the clogging sludges and regulate the cell wall.
Die Viskosität der verstopfenden Schlämme kann eingestellt werden, indem beispielsweise die Gehaltrate (der Inhaltsanteil) eines Dispergiermittels variiert wird.The viscosity the clogging mud can be adjusted by, for example, the salary rate (the Content fraction) of a dispersant is varied.
Darüber hinaus kann die Oberflächeneigenschaft der Zellenwand eingestellt werden, indem beispielsweise ein wasserlöslicher Film an der Oberfläche der Zellenwand in einer nachstehend beschriebenen Art und Weise ausgebildet wird.Furthermore can the surface property the cell wall can be adjusted by, for example, a water-soluble Film on the surface the cell wall in a manner described below is trained.
Darüber hinaus kann die Gehaltrate des Dispergiermittels vorzugsweise in einem Wertbereich von ungefähr 0,3 bis 1,0 Gew.-% S/S im Hinblick auf einen Anteil eines Festpartikels in Bezug auf die Aggregate liegen.Furthermore the rate of incorporation of the dispersant may preferably be in one Value range of approximately 0.3 to 1.0 wt% S / S in terms of a proportion of a solid particle in relation to the aggregates.
Wenn die Gehaltrate des Dispergiermittels geringer als 0,3 Gew.-% ist, nimmt die Viskosität der verstopfenden Schlämme zu, was zu einer Gefahr führt, dass beim Verstopfen mit der verstopfenden Schlämme an den Zellenenden des Wabenstrukturkörpers eine Schwierigkeit auftritt. Wenn im Gegensatz dazu die Gehaltrate des Dispergiermittels größer als 1,0 Gew.-% ist, wird keine zusätzliche Verbesserung der Wirkung beobachtet, was die Gefahr einer Verschlechterung der Dispergierbarkeit der verstopfenden Schlämme bewirkt.If the incorporation rate of the dispersant is less than 0.3% by weight, takes the viscosity the clogging mud to, which leads to a danger, that when clogging with the clogging slurry at the cell ends of the Honeycomb structural body a difficulty occurs. If, in contrast, the salary rate of the dispersant greater than 1.0% by weight will not be additional Improvement of the effect observed, indicating the risk of deterioration the dispersibility of the clogging slurry causes.
Des Weiteren kann die verstopfende Schlämme vorzugsweise ein Bindemittel mit einer Gehaltrate (Gehaltsanteil) in einem Wert von weniger als ungefähr 0,5 Gew.-% S/S im Hinblick auf einen Anteil von Feststoff in Bezug auf die Aggregate enthalten.Of Further, the clogging slurry may preferably be a binder with a salary rate in a value of less than approximately 0.5% by weight of S / S in terms of a proportion of solid in terms contained on the aggregates.
Wenn die Gehaltrate des Bindemittels den Wert von 0,5 Gew.% S/S überschreitet, nimmt die Viskosität der verstopfenden Schlämme zu, was eine Schwierigkeit beim Verstopfen und einen Abfall der Festigkeit des verstopfenden Materials bewirkt.If the content of the binder exceeds 0.5% by weight S / S, takes the viscosity of the clogging mud to what a difficulty in clogging and a drop in the Strength of the clogging material causes.
Darüber hinaus können Beispiele des Bindemittels vorzugsweise zum Beispiel Methylzellulose, Polyvinylalkohol und Agar oder dergleichen umfassen.Furthermore can Examples of the binder, for example, preferably methyl cellulose, Polyvinyl alcohol and agar or the like.
Des Weiteren kann eine Gehaltrate an Wasser vorzugsweise in einem Wertebereich von ungefähr 30 bis 45 Gew.-%, (hinzugefügt) auf der Grundlage eines Gesamtgewichts von 100 Gew.-% der verstopfenden Schlämme liegen.Of Further, a content rate of water may preferably be in a range of values of about 30 to 45% by weight, (added) based on a total weight of 100% by weight of the clogging slurry.
Wenn die Wassergehaltrate geringer als 30 Gew.-% beträgt, nimmt die Viskosität der verstopfenden Schlämme zu, was zu einer Gefahr einer beim Verstopfen bewirkten Schwierigkeit führt. Wenn im Gegensatz dazu die Wassergehaltrate größer als 45 Gew.-% ist, ergibt sich eine Gefahr dahingehend, dass ein verstopfter Abschnitt mit einem in konvexer Form ausgebildeten mittleren Abschnitt entsteht, und es besteht in einigen Fällen außerdem ein Risiko eines Ausbildens von Poren.When the water content rate is less than 30% by weight, the viscosity of the clogging slurry increases, resulting in a danger of clogging difficulty. If, in contrast In addition, since the water content rate is larger than 45% by weight, there is a fear that a clogged portion having a convex-shaped central portion is formed, and in some cases, there is also a risk of pore formation.
[Drittes Ausführungsbeispiel][Third Embodiment]
Ein Verfahren zum Herstellen eines Abgasreinigungsfilters, der aus einem Wabenstrukturkörper eines dritten Ausführungsbeispiels gemäß der vorliegenden Erfindung besteht, ist nachstehend detailliert beschrieben.One Method for producing an exhaust gas purification filter, which consists of a Honeycomb structural body a third embodiment according to the present Invention is described in detail below.
Der Wabenstrukturkörper hat eine Außenumfangswand, poröse Zellenwände, die im Inneren der Außenumfangswand in einem Wabenmuster ausgebildet sind, und eine große Anzahl an viereckig geformten Zellen, die durch die Zellenwände geteilt sind und sich zu den beiden Endseiten des keramischen Wabenstrukturkörpers in seiner axialen Richtung erstrecken.Of the Honeycomb structural body has an outer peripheral wall, porous Cell walls the inside of the outer peripheral wall are formed in a honeycomb pattern, and a large number at square-shaped cells divided by the cell walls are and to the two end sides of the ceramic honeycomb structural body in extend in its axial direction.
Des Weiteren hat der keramische Wabenstrukturkörper erste Zellenenden, die mit einer verstopfenden Schlämme verstopft werden, der aus einer Cordierit-Mischzusammensetzung besteht, und zweite Zellenenden, die nicht verstopft werden.Of Further, the ceramic honeycomb structural body has first cell ends, which with a clogging mud be plugged, which consists of a cordierite mixed composition, and second cell ends that are not clogged.
Das Verfahren zum Herstellen eines Abgasreinigungsfilters des vorliegenden Ausführungsbeispiels weist einen Extrusionsformschritt auf, bei dem ein kompakter Wabenkörper mit einem Basismaterial in einer Wabenstruktur durch ein Extrusionsformen ausgebildet wird, wobei der kompakte Wabenkörper getrocknet wird, der kompakte Wabenkörper in einer vorgegebenen Länge mit einer Struktur abgetrennt wird, bei der die Zellenwände in dem Wabenmuster ausgebildet sind und die große Anzahl an viereckig geformten Zellen durch die Zellenwände geteilt sind und sich zu den beiden Endseiten erstrecken.The A method of manufacturing an exhaust gas purification filter of the present invention Embodiment has an extrusion molding step in which a compact honeycomb body with a base material in a honeycomb structure by extrusion molding is formed, wherein the compact honeycomb body is dried, the compact honeycombs in a given length is separated with a structure in which the cell walls in the Honeycomb patterns are formed and the large number of square shaped Cells through the cell walls are divided and extend to the two end pages.
Des Weiteren wird ein Vorbrennschritt ausgeführt, um den kompakten Wabenkörper zum Zwecke des Ausbildens eines Wabenkörpers vorzubrennen. Dann wird ein Maskierschritt ausgeführt, bei dem ein Maskiermaterial auf beide Endseiten des Wabenkörpers aufgetragen wird, um Durchgangslöcher in den Bereichen auszubilden, die den ersten Zellenenden entsprechen, und abgedeckte Bereiche in den anderen Bereichen auszubilden, die den zweiten Zellenenden entsprechen.Of Further, a pre-firing step is carried out to bring the compact honeycomb body to the Purpose of forming a honeycomb body pre-burn. Then it will be a masking step is carried out, wherein a masking material is applied to both end sides of the honeycomb body is going to get through holes in the areas corresponding to the first cell ends, and to form covered areas in the other areas which correspond to the second cell ends.
Darüber hinaus wird ein Verstopfungsschritt ausgeführt, bei dem die verstopfende Schlämme auf die ersten Zellenenden des Wabenkörpers (über die Durchgangslöcher, die in dem Maskiermaterial ausgebildet werden), aufgetragen wird.Furthermore a clogging step is carried out in which the clogging sludges on the first cell ends of the honeycomb body (via the through holes, the formed in the masking material) is applied.
Anschließend wird ein erster Brennschritt ausgeführt, bei dem der Wabenkörper und das in den ersten Zellenenden hineingestopfte verstopfende Material gleichzeitig gebrannt werden.Subsequently, will a first firing step is carried out, in which the honeycomb body and the clogging material stuffed into the first cell ends be fired at the same time.
Bei dem Herstellverfahren des dritten Ausführungsbeispiels wird die verstopfende Schlämme in einer Zusammensetzung, die unter Bezugnahme auf die verstopfende Schlämme des vorstehend aufgeführten zweiten Ausführungsbeispiels beschrieben ist, als die verstopfende Schlämme verwendet, der in den Wabenkörper gestopft wird.at the manufacturing method of the third embodiment is the clogging sludges in a composition referring to the clogging sludges of the second listed above embodiment is described as using the clogging slurry stuffed into the honeycomb body becomes.
Das Verfahren zum Herstellen eines Abgasreinigungsfilters, der aus einem Wabenstrukturkörper des dritten Ausführungsbeispiels gemäß der vorliegenden Erfindung besteht, kann des Weiteren vorzugsweise einen Schritt aufweisen, bei dem ein wasserlöslicher Film an der Oberfläche der Zellenwand des Wabenstrukturkörpers in einem Bereich, der zumindest einen Verstopfungsabschnitt bedeckt, vor dem Schritt zum Auftragen des Verstopfungsmaterials vorübergehend ausgebildet wird.The Method for producing an exhaust gas purification filter, which consists of a Honeycomb structural body of the third embodiment according to the present Furthermore, the invention may preferably include a step in which a water-soluble Film on the surface the cell wall of the honeycomb structural body in an area that covered at least one blockage section, before the step to Applying the clogging material is temporarily formed.
Dieser vorübergehende Schritt ermöglicht eine Verbesserung der Oberflächeneigenschaft der Zellenwand, was es gestattet, mit Leichtigkeit einen Kontaktwinkel zwischen der verstopfenden Schlämme und der Zellenwand in einem Bereich von weniger als ungefähr 114° zu definieren. Daher können in einem Verstopfungsschritt die Zellenenden des Wabenstrukturkörpers durch die verstopfende Schlämme in stabiler Weise verstopft werden.This temporary Step allows an improvement of the surface property the cell wall, which allows, with ease, a contact angle between the clogging mud and define the cell wall in a range of less than about 114 °. Therefore, you can in a clogging step, the cell ends of the honeycomb structural body the clogging mud be clogged in a stable manner.
Beispiele des wasserlöslichen Films können vorzugsweise zum Beispiel Methylzellulose, Polyvinylalkohol und Agar oder dergleichen umfassen.Examples of the water-soluble Films can preferably, for example, methyl cellulose, polyvinyl alcohol and Include agar or the like.
(Beispiel 2)(Example 2)
Beispiele
des vorliegenden Ausführungsbeispiels
sind nachstehend unter Bezugnahme auf
Bei
dem vorliegenden Ausführungsbeispiel
weist, wie dies in
Die
Aggregate
Nachstehend ist dies detailliert beschrieben.below this is described in detail.
Bei dem Beispiel 2 wurden verstopfende Schlämmen als Muster E1 und E2 mit den in Tabelle 1 gezeigten Zusammensetzungen vorbereitet. Außerdem wurden verstopfende Schlämmen als Muster C1 bis C3 als Vergleichsbeispiele mit den in Tabelle 1 gezeigten Zusammensetzungen vorbereitet. Darüber hinaus wurde eine verstopfende Schlämme unter Verwendung von Siliziumoxid (SiO2) und Aluminiumoxid (Al2O3) bei einem Fehlen einer Cordierit-Mischzusammensetzung vorbereitet.In Example 2, plugging muds were prepared as samples E1 and E2 having the compositions shown in Table 1. In addition, plugging muds were prepared as samples C1 to C3 as comparative examples having the compositions shown in Table 1. In addition, a clogging slurry was prepared by using silica (SiO 2 ) and alumina (Al 2 O 3 ) in the absence of a cordierite compound composition.
Die
verstopfenden Schlämme
wurden vorbereitet, indem die Aggregate, Wasser, Dispergiermittel
und Bindemittel in ein 5 Liter fassendes Gefäß hineingegeben wurden und
diese Komponenten ungefähr
12 bis 48 Stunden lang bei einer Rührgeschwindigkeit von ungefähr 60 Umdrehungen
je Minute gemischt wurden. [Tabelle 1]
In der Tabelle 1 wurde als Rohmaterial A Siliziumoxid (SiO2) verwendet. Für das Rohmaterial B wurde Talk (Mg3Si4O10(OH)2) verwendet. Für das Rohmaterial C wurde Aluminiumhydroxid (Al(OH)3) verwendet. Für das Rohmaterial D wurde Aluminiumoxid (Al2O3) verwendet.In Table 1, as the raw material A, silicon oxide (SiO 2 ) was used. For the raw material B, talc (Mg 3 Si 4 O 10 (OH) 2 ) was used. For the raw material C, aluminum hydroxide (Al (OH) 3 ) was used. For the raw material D, alumina (Al 2 O 3 ) was used.
Des Weiteren wurde für das Dispergiermittel Ammoniumpolycarbonat verwendet und für das Bindemittel wurde Methylzellulose verwendet.Of Another was for the dispersant ammonium polycarbonate used and for the binder Methylcellulose was used.
Darüber hinaus sind in der Tabelle 1 die Gehaltraten des Dispergiermittels und des Bindemittels im Hinblick auf den Anteil der Feststoffe in Bezug auf die Aggregate aufgeführt. Die Wassergehaltrate ist im Hinblick auf die Gehaltrate (hinzugefügt) auf der Grundlage von insgesamt 100 Gew.-% an verstopfender Schlämme aufgezeigt.Furthermore in Table 1, the content rates of the dispersant and of the binder in terms of the proportion of solids in terms listed on the aggregates. The Wassergehaltrate is in terms of Gehaltrate (added) on based on a total of 100 wt .-% of clogging sludge shown.
Danach wurde die sich ergebende verstopfende Schlämme angewendet, und der Kontaktwinkel und der durchschnittliche Partikeldurchmesser des keramischen Pulvers wurden gemessen.After that the resulting clogging slurry was used, and the contact angle and the average particle diameter of the ceramic powder were measured.
<Kontaktwinkel-Messversuch><Contact angle measurement test>
Wie
dies in
(Auswertungsstandards)(Evaluation Standards)
„P": Der Kontaktwinkel θ liegt in einem Größenbereich von ungefähr 58 bis 114°."P": The contact angle θ is in a size range of about 58 to 114 °.
„G": Der Kontaktwinkel θ liegt bei einer Größe von weniger als ungefähr 58°."G": The contact angle θ is included a size of less as about 58 °.
„N": Der Kontaktwinkel θ liegt bei einer Größe von mehr als ungefähr 114°."N": The contact angle θ is included a size of more as about 114 °.
<Partikeldurchmesser-Messversuch><Particle diameter measuring test>
Der Partikeldurchmesser des keramischen Pulvers wurde unter Verwendung einer Korngrößenverteilungs-Messvorrichtung gemessen, die von der „Nikkiso" Co., Ltd. (unter der Marke „Microtrac") hergestellt und verkauft wird. Bei den Auswertungen wurde ein Ergebnis „G" akzeptiert und ein anderes Ergebnis „N" wurde verworfen.Of the Particle diameter of the ceramic powder was measured using a grain size distribution measuring device measured by the "Nikkiso" Co., Ltd. (under the brand "Microtrac") and sold becomes. In the evaluations one result "G" was accepted and another result "N" was rejected.
(Auswertungsstandards)(Evaluation Standards)
„G1": Der Partikeldurchmesser liegt in einem Größenbereich von ungefähr 6 bis 22 μm."G1": the particle diameter is in a size range of about 6 to 22 μm.
„N1": Der Partikeldurchmesser
liegt bei einer Größe von weniger
als 6 μm
oder bei einer Größe von mehr
als ungefähr
22 μm. [Tabelle 2]
Wie dies aus der Tabelle 2 hervorgeht, zeigten die Muster E1 und E2 des vorliegenden Ausführungsbeispiels gemäß der vorliegenden Erfindung günstige Ergebnisse im Hinblick auf beide Größen inklusive dem Kontaktwinkel und dem Partikeldurchmesser.As as shown in Table 2, samples E1 and E2 showed of the present embodiment according to the present Invention favorable Results in terms of both sizes including the contact angle and the particle diameter.
Des Weiteren zeigte das Muster C1, das als ein Vergleichsbeispiel der vorliegenden Erfindung diente, ein Ergebnis, bei dem der Kontaktwinkel einen oberen Grenzwert der vorliegenden Erfindung überschritt.Of Further, the pattern C1, which as a comparative example of FIG Present invention served, a result in which the contact angle exceeded the upper limit of the present invention.
Des Weiteren zeigte das Muster C2, das als ein anderes Vergleichsbeispiel der vorliegenden Erfindung diente, ein anderes Ergebnis, bei dem der Partikeldurchmesser eine Größe einnahm, die geringer als ein unterer Grenzwert der vorliegenden Erfindung war.Of Further, the pattern C2 showed as another comparative example The present invention served another result, in which the particle diameter took a size, lower than a lower limit of the present invention was.
Darüber hinaus zeigte das Muster C3, das als ein anderes Vergleichsbeispiel der vorliegenden Erfindung diente, ein anderes Ergebnis, bei dem der Partikeldurchmesser eine Größe einnahm, die einen oberen Grenzwert der vorliegenden Erfindung überschritt.Furthermore showed the pattern C3, which as another comparative example of served the present invention, another result in which the Particle diameter took a size, exceeding an upper limit of the present invention.
Außerdem war das Muster C4, das als ein anderes Vergleichsbeispiel der vorliegenden Erfindung diente, nicht in einer Cordierit-Mischzusammensetzung ausgebildet.also was the pattern C4, which as another comparative example of the present Invention, not in a cordierite blend composition educated.
Das Verfahren zum Herstellen eines Abgasreinigungsfilters des dritten Ausführungsbeispiels gemäß der vorliegenden Erfindung ist nachstehend detailliert beschrieben.The method of manufacturing an exhaust gas purification filter of the third embodiment according to The present invention will be described below in detail.
Das Verfahren zum Herstellen eines Abgasreinigungsfilters von diesem Ausführungsbeispiel umfasst im Allgemeinen einen Extrusionsformschritt, einen Schritt zum vorübergehenden Brennen, einen Maskierschritt, einen Schritt zum Auftragen eines verstopfenden Materials und einen Schritt zum Brennen (Brennschritt).The A method of manufacturing an exhaust gas purification filter therefrom embodiment generally comprises an extrusion molding step, a step to the temporary Burning, a masking step, a step for applying a clogging material and a firing step (firing step).
Bei
dem Herstellverfahren des vorliegenden Ausführungsbeispiels, das in
Nachstehend ist das Herstellverfahren des vorliegenden Ausführungsbeispiels detailliert beschrieben.below the manufacturing method of the present embodiment is detailed described.
Der
Wabenstrukturkörper
Beispiele
eines Rohmaterials für
den Wabenstrukturkörper
Des Weiteren können Beispiele des Hilfsformmittels, das zu dem Cordierit-Mischrohmaterial hinzugefügt wird, normalerweise zur Verfügung stehendes Schmiermittel und Befeuchtungsmittel und Bindemittel oder dergleichen aufweisen. Beispiele eines Schmiermittels und eines Befeuchtungsmittels umfassen beispielsweise Wachs, wasserlösliche Polyalkoholderivate und Oberflächenmittel (oberflächenaktiver Stoff) oder dergleichen. Darüber hinaus umfassen Beispiele an Bindemittel zum Beispiel Methylzellulose, Polyvinylalkohol, Agar oder dergleichen.Of Further can Examples of the auxiliary molding agent used in the cordierite mixed raw material added is usually available standing lubricant and humectant and binder or the like exhibit. Examples of a lubricant and a humectant For example, wax include water-soluble polyalcohol derivatives and surface agents (Surfactant Fabric) or the like. About that In addition, examples of binders include, for example, methyl cellulose, Polyvinyl alcohol, agar or the like.
Zunächst wurden das Cordierit-Mischrohmaterial und das Hilfsformmittel miteinander vermischt und dann geknetet, um ein Rohmaterial auszubilden.At first were the cordierite mixed raw material and the auxiliary molding agent with each other mixed and then kneaded to form a raw material.
Bei
dem Extrusionsformen wurde das Rohmaterial extrusionsgeformt, um
einen Pressling in einem Wabenstrukturkörper vorzusehen. Dieser Pressling
wurde getrocknet und dann in einer vorgegebenen Länge abgetrennt.
Dieser Pressling bildete den Wabenstrukturkörper
Danach wurde bei einem Schritt eines Vorbrennens der Waben-Pressling vorgebrannt, wodurch ein Wabenkörper ausgebildet wurde. Dieser Schritt des Vorbrennens wurde bei einer Temperatur von ungefähr 1400°C eine Stunde lang ausgeführt. Durch einen derartigen Schritt wurde die Kontraktion des Wabenkörpers annähernd vollendet.After that in one step of pre-firing, the honeycomb pellet was prefired, causing a honeycomb body was trained. This step of pre-firing was at a Temperature of about 1400 ° C one hour long running. By such a step, the contraction of the honeycomb body was almost completed.
Anschließend wurden
bei dem Maskierschritt zwischen den Öffnungsabschnitten des Wabenkörpers an
seinen Endseiten Maskierbänder
an den beiden Endseiten angebracht und in den Bereichen perforiert,
die den ersten Zellenenden
Danach
wurde bei dem Schritt des Aufbringens des verstopfenden Materials
der Wabenkörper
in eine verstopfende Schlämme
Bei
dem Schritt des Auftragens des verstopfenden Materials wurden verstopfende
Schlämmen
(Muster E1 und E2 und Muster C1 bis C4), die bei dem Beispiel 2
vorbereitet wurden, als die verstopfende Schlämme
Dann wurden bei dem Brennschritt der Wabenkörper und die verstopfende Schlämme, die in die ersten Zellenenden gestopft wurde, gleichzeitig bei einer Temperatur von ungefähr 1430°C ungefähr 30 Stunden lang gebrannt.Then In the firing step, the honeycomb bodies and the clogging slurry were used was stuffed into the first cell ends, at the same time at one Temperature of about 1430 ° C for about 30 hours burned.
Somit
wurde ein Wabenstrukturkörper
Danach
wurden Auswertungsversuche unter Verwendung des sich ergebenden
Wabenkörpers
<Zwischenraumversuch><Space experiment>
Ein Zwischenraum oder Spalt zwischen dem verstopften Abschnitt und der zugehörigen Zellenwand wurde durch einen Lichtdurchdringungsversuch überprüft, wobei diese Auswertung durchgeführt wurde, indem das Vorhandensein eines Zwischenraums bestätigt wurde.One Gap or gap between the clogged portion and the associated Cell wall was checked by a light penetration test, wherein this evaluation was done was confirmed by the presence of a gap.
Des Weiteren wurde bei den Mustern E2, C3 und C4 im Hinblick auf die jeweiligen Strukturen herausgefunden, dass die verstopfende Schlämme in die Zellenenden sogar bis zu den vier Ecken von jeder Zelle ohne Zwischenraum bei dem gleichen Ergebnis wie bei dem Muster E1 gestopft wurde.Of Further, the patterns E2, C3 and C4 were compared with the Each structure found that the clogging sludge in the Cell ends even up to the four corners of each cell with no gap was stuffed with the same result as the pattern E1.
Darüber hinaus
wurde bei dem Muster C2 herausgefunden, dass die ersten Zellenenden
<Verstopfungstiefenversuch><Constipation depth attempt>
Die Verstopfungstiefe wurde gemessen, indem ein Bild einer Verstopfungsform im Querschnitt unter Verwendung einer Röntgenstrahlungs-CT aufgenommen wurde (Röntgenstrahlungs-Computertomographie).The Blockage depth was measured by taking an image of a blockage shape taken in cross-section using an X-ray CT was (X-ray computed tomography).
<Thermoschockverhalten><Thermal shock behavior>
Im
Hinblick auf die Thermoschockeigenschaften (thermische Stoßfestigkeit)
wurden die Wabenkörper
(Auswertungsstandards)(Evaluation Standards)
„G": Kein Riss wurde
bei dem Wabenkörper
„N": Ein Riss (Risse)
wurden bei dem Wabenkörper
Wie
dies aus den
Des
Weiteren war bei dem Muster E2, das das vorliegende Ausführungsbeispiel
repräsentiert,
der Wabenkörper
Des Weiteren zeigte das Muster C1, das als ein Vergleichsbeispiel der vorliegenden Erfindung dient, einen Kontaktwinkel, der einen oberen Grenzwert des Kontaktwinkels, der durch die vorliegende Erfindung spezifiziert wird, überschritt, und die verstopfende Schlämme verstopfte kaum die vorgegebenen Zellenenden bis zu einer vorgegebenen Tiefe, ohne dass Spalte bzw. Zwischenräume auftraten.Of Further, the pattern C1, which as a comparative example of FIG The present invention serves a contact angle which is an upper Limit value of the contact angle specified by the present invention will, passed, and the clogging mud barely clogged the given cell ends to a predetermined Depth without gaps or gaps.
Darüber hinaus zeigte das Muster C2, das als ein anderes Vergleichsbeispiel der vorliegenden Erfindung dient, einen Kontaktwinkel von weniger als dem oberen Grenzwert des Kontaktwinkels, der bei der vorliegenden Erfindung spezifiziert wird. Daher führt während des Brennschritts der verstopfenden Schlämme das Verstopfen zu einer Kristallisation mit einer sich ergebenden Zunahme bei der Kontraktion, was bewirkt, dass sich Spalte oder Zwischenräume zwischen der verstopfenden Schlämme und der Zellenwand nach dem Verstopfungsschritt ergeben.Furthermore showed the pattern C2, which as another comparative example of present invention serves a contact angle of less than the upper limit of the contact angle, in the present Invention is specified. Therefore, during the burning step, the clogging mud clogging to crystallization with a resulting Increase in the contraction, which causes column or interspaces between the clogging mud and the cell wall after the plugging step.
Darüber hinaus zeigte das Muster C3, das als ein anderes Vergleichsbeispiel der vorliegenden Erfindung dient, eine durchschnittliche Partikelgröße, die einen oberen Grenzwert der durchschnittlichen Partikelgröße überschritt, die durch die vorliegende Erfindung spezifiziert wird. Dies führt zu einer Zunahme der Niederschlags- oder Ausfällgeschwindigkeit der Aggregate in der Schlämme, was zu einem an Wasser reichen Zustand führt. Eine derartige wasserreiche Schlämme gelangte in die Zellenenden, wobei die Mitte von jedem verstopften Abschnitt in einer konkaven Form ausgebildet war. Außerdem wurde bewirkt, dass ein mit Poren versehener Abschnitt von Natur aus sich in dem Mittelbereich des verstopften Abschnitts in Abhängigkeit von den Umständen ergab.Furthermore showed the pattern C3, which as another comparative example of The present invention serves an average particle size, the exceeded an upper limit of average particle size, specified by the present invention. This leads to a Increase in the precipitation or precipitation rate of the aggregates in the mud, which leads to a water rich condition. Such a rich in water sludges got into the cell ends, the middle of each clogged Section was formed in a concave shape. It was also causes a pored section to inherently be in the central area of the clogged portion depending from the circumstances revealed.
Des Weiteren umfasste das Muster C4, das als ein anderes Vergleichsbeispiel der vorliegenden Erfindung dient, die Aggregate bei einem Fehlen der keramischen Mischkomposition zum Ausbilden von Cordierit beim Brennen, was zu einem Enderzeugnis mit Thermoschockeigenschaften führte, das verworfen wurde.Of Further, the pattern C4 included as another comparative example The present invention serves the aggregates in the absence the mixed ceramic composition for forming cordierite in the Burning, resulting in a final product with thermal shock properties led, that was discarded.
Wie dies vorstehend aufgeführt ist, ermöglicht der Umstand, dass der durchschnittliche Partikeldurchmesser des keramischen Pulvers so gewählt wurde, dass er in einem Größenbereich von ungefähr 6 bis 22 μm (nach der Norm: D50) liegt, dass die Kontraktion aufgrund der Kristallisation während des Schritts des Brennens der verstopfenden Schlämme unterdrückt wird. Dies führt zu einer Verringerung der Kontraktion des Verstopfungsabschnitts während des Brennschritts, wodurch verhindert wird, dass ein Spalt an einer Ecke jeder Zelle nach dem Verstopfungsschritt ausgebildet wird.As listed above is possible the fact that the average particle diameter of the ceramic powder so chosen he was in a size range of about 6 to 22 μm (according to the standard: D50) lies that contraction due to crystallization while the step of burning the clogging slurry is suppressed. This leads to a Reduction of contraction of the obstruction section during the Firing step, which prevents a gap on one Corner of each cell is formed after the Verstopfungsschritt.
Daher wird es bei der Verstopfungsschlämme und dem Verfahren zum Herstellen eines Wabenstrukturkörpers möglich, einen keramischen Wabenstrukturkörper zu erhalten, der einen verstopften Abschnitt hat und bei dem keine Zwischenräume oder Spalte zwischen dem verstopften Abschnitt und der zugehörigen Zellenwand auftreten, während dieser ausgezeichnete Thermoschockeigenschaften zeigt.Therefore it gets at the blockage mud and the method for producing a honeycomb structural body possible ceramic honeycomb structural body to receive, which has a clogged section and in which no interspaces or gaps between the clogged portion and the associated cell wall occur while this excellent thermal shock properties shows.
Während die spezifischen Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung detailliert beschrieben sind, sollte für Fachleute offensichtlich sein, dass verschiedene Abhandlungen und Alternativen zu den dargelegten Einzelheiten im Lichte der Gesamtlehre der Offenbarung ausgeführt werden können. Demgemäß sollen die offenbarten speziellen Ausführungen lediglich als Veranschaulichung dienen und nicht den Umfang der vorliegenden Erfindung einschränken, der in den beigefügten Ansprüchen definiert ist.While the specific embodiments of the present invention are described in detail for professionals be obvious that various essays and alternatives to the details given in the light of the overall doctrine of the Revelation accomplished can be. Accordingly, the disclosed special designs merely serve as an illustration and not the scope of restrict the present invention, in the attached claims is defined.
Der Abgasreinigungsfilter, ein zugehöriges Herstellverfahren und eine verstopfende Schlämme für eine Verwendung bei dem Herstellverfahren sind offenbart. Ein keramischer Wabenstrukturkörper wird mit einer Struktur vorbereitet, die eine Vielzahl an Zellen hat, die durch Zellwände getrennt sind, und bei der auf beide Endseiten Maskiermaterialien aufgetragen werden. Ein Vorbehandlungsschritt wird ausgeführt, um beide Endseiten in eine Bindemittellösung, die wasserlösliches Bindemittel enthält, das in Wasser gelöst ist, ein Wasser abweisendes Mittel oder ein hydrophobes Behandlungsmittel zu tauchen, und um den Wabenstrukturkörper zu trocknen, um wasserlösliche Filme an den Zellenenden des Wabenstrukturkörpers auszubilden. Anschließend werden die Zellenenden mit einer verstopfenden Schlämme verstopft, um Verstopfungsabschnitte auszubilden, und dann werden der Wabenstrukturkörper und die Verstopfungsabschnitte gebrannt. Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel weist die verstopfende Schlämme Aggregate, ein Dispergiermittel und Wasser auf. Die Aggregate umfassen ein keramisches Pulver, das Cordierit-Kristalle beim Brennen abgibt.The exhaust gas purification filter, an associated manufacturing method, and a clogging slurry for use in the manufacturing method are disclosed. A ceramic honeycomb structural body is prepared with a structure having a plurality of cells separated by cell walls and with masking materials applied to both end faces. A pretreatment step is carried out to dip both end sides in a binder solution containing water-soluble binder dissolved in water, a water-repellent agent or a hydrophobic treatment agent, and to dry the honeycomb structural body to form water-soluble films at the cell ends of the honeycomb structural body , Subsequently, the cell ends are clogged with a clogging slurry to clogging sections and then the honeycomb structural body and the plugging portions are fired. In a preferred embodiment, the clogging slurry comprises aggregates, a dispersant and water. The aggregates comprise a ceramic powder which releases cordierite crystals upon firing.
Claims (18)
Applications Claiming Priority (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006-234708 | 2006-08-31 | ||
JP2006234708A JP5082342B2 (en) | 2006-08-31 | 2006-08-31 | Exhaust gas purification filter and manufacturing method thereof |
JP2006-234710 | 2006-08-31 | ||
JP2006234710A JP2008056528A (en) | 2006-08-31 | 2006-08-31 | Slurry for plug stuffing and method for manufacturing plug-stuffed honeycomb |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102007000475A1 true DE102007000475A1 (en) | 2008-05-29 |
Family
ID=39326486
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE200710000475 Withdrawn DE102007000475A1 (en) | 2006-08-31 | 2007-08-30 | Production of an exhaust gas cleaning filter used for collecting particles in an exhaust gas comprises producing a honeycomb body, applying a mask material to the ends of the body, immersing the ends in a binder solution and drying |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE102007000475A1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2009017642A1 (en) * | 2007-07-31 | 2009-02-05 | Corning Incorporated | Compositions for applying to ceramic honeycomb bodies |
-
2007
- 2007-08-30 DE DE200710000475 patent/DE102007000475A1/en not_active Withdrawn
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2009017642A1 (en) * | 2007-07-31 | 2009-02-05 | Corning Incorporated | Compositions for applying to ceramic honeycomb bodies |
US8435441B2 (en) | 2007-07-31 | 2013-05-07 | Corning Incorporated | Compositions for applying to ceramic honeycomb bodies |
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