JP2012197186A - Method for manufacturing honeycomb structure - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ハニカム構造体の製造方法に関し、更に詳しくは、従来のハニカム触媒体より多くの触媒を担持することができ、圧力損失が小さく、かつ、高い強度を有するハニカム触媒体の担体として使用可能なハニカム構造体の製造方法に関する。 The present invention relates to a method for manufacturing a honeycomb structure, and more specifically, can be used as a carrier for a honeycomb catalyst body that can carry more catalyst than conventional honeycomb catalyst bodies, has a low pressure loss, and high strength. The present invention relates to a method for manufacturing a possible honeycomb structure.
従来、各種エンジン等から排出される排気ガスを浄化するために、ハニカム構造体に触媒を担持したハニカム触媒体が用いられている。このようなハニカム触媒体は、流入側の端面から各セルに流体（排気ガス）を流入させ、排気ガスに含まれる一酸化炭素（ＣＯ）、炭化水素（ＨＣ）、窒素酸化物（ＮＯＸ）等の有害物質を触媒により浄化するものである。 Conventionally, a honeycomb catalyst body in which a catalyst is supported on a honeycomb structure has been used to purify exhaust gas discharged from various engines and the like. In such a honeycomb catalyst body, fluid (exhaust gas) flows into each cell from the end face on the inflow side, and carbon monoxide (CO), hydrocarbon (HC), nitrogen oxide (NO X ) contained in the exhaust gas. And other harmful substances are purified with a catalyst.
このようなハニカム触媒体に使用されるハニカム構造体は、排気ガスの浄化性能を高めるために、触媒が担持される幾何学的面積を大きくし、排気ガスと触媒との接触効率を高めるように作製されている（例えば、特許文献１，２を参照）。 In order to improve the exhaust gas purification performance, the honeycomb structure used for such a honeycomb catalyst body increases the geometric area on which the catalyst is supported, and increases the contact efficiency between the exhaust gas and the catalyst. (See, for example, Patent Documents 1 and 2).
近年、排ガス規制が厳しくなっている。そのため、ハニカム触媒体（特に、ガソリン用の三元触媒（ＴＷＣ）、ＮＯＸ吸蔵還元触媒（ＬＮＴ）、ディーゼル酸化触媒（ＤＯＣ）、ＮＯＸ選択還元触媒（ＳＣＲ）など）における触媒の担持量が非常に多くなることが予定されている。そこで、従来のハニカム触媒体に比べて多くの触媒を担持させることができ、かつ、多くの触媒を担持させたとしても圧力損失が増大し難い（圧力損失が低い）ハニカム構造体の開発が切望されている。 In recent years, exhaust gas regulations have become stricter. Therefore, the amount of catalyst supported in the honeycomb catalyst body (particularly, the three-way catalyst (TWC) for gasoline, the NO X storage reduction catalyst (LNT), the diesel oxidation catalyst (DOC), the NO X selective reduction catalyst (SCR), etc.) It is planned to become very large. Therefore, it is eager to develop a honeycomb structure that can carry more catalyst than conventional honeycomb catalyst bodies and that does not increase pressure loss even if many catalysts are supported (low pressure loss). Has been.
しかしながら、特許文献１，２に記載のハニカム構造体の製造方法では、得られるハニカム構造体は、非常に多くの触媒を担持させることが必要になった場合に、実際に触媒の担持量を増やすと、触媒がセルの大部分を占めることに起因してセルが閉塞してしまうことになる。そのため、従来のハニカム構造体を担体として使用して触媒の担持量を増やすことは困難である。そして、たとえ触媒の担持量を多くすることができたとしても、触媒によって流路が非常に狭くなっているため、圧力損失が増大してしまうという問題があった。
However, in the method for manufacturing a honeycomb structure described in
本発明は、このような従来技術の有する問題点に鑑みてなされたものであり、その課題とするところは、従来のハニカム触媒体より多くの触媒を担持することができ、圧力損失が小さく、かつ、高い強度を有するハニカム触媒体の担体として使用可能なハニカム構造体の製造方法を提供する。 The present invention has been made in view of such problems of the prior art, and the problem is that more catalyst can be supported than the conventional honeycomb catalyst body, and the pressure loss is small. Also provided is a method for manufacturing a honeycomb structure that can be used as a carrier for a honeycomb catalyst body having high strength.
本発明によれば、以下に示す、ハニカム構造体の製造方法が提供される。 According to the present invention, the following manufacturing method of a honeycomb structure is provided.
［１］ 平均粒径０．５〜１０μｍでアスペクト比５〜２０のアルミナを含有するセラミック原料及び分散媒を含む成形原料を混練して坏土を得る坏土調製工程と、得られた前記坏土をハニカム形状に押出成形して一方の端面から他方の端面まで貫通する複数のセルが形成されたハニカム成形体を得る成形工程と、得られた前記ハニカム成形体を焼成してハニカム構造体を得る焼成工程と、を備えるハニカム構造体の製造方法。 [1] A clay preparation step of kneading a ceramic raw material containing alumina having an average particle size of 0.5 to 10 μm and an aspect ratio of 5 to 20 and a forming raw material containing a dispersion medium to obtain a clay, and the obtained clay A forming step of obtaining a honeycomb formed body in which a plurality of cells penetrating from one end face to the other end face is formed by extruding the soil into a honeycomb shape, and firing the obtained honeycomb formed body to form a honeycomb structure. And a firing step for obtaining a honeycomb structure.
［２］ 前記セラミック原料として、３０〜４５質量％の前記アルミナを含有するものを用いる前記［１］に記載のハニカム構造体の製造方法。 [2] The method for manufacturing a honeycomb structured body according to [1], wherein a material containing 30 to 45% by mass of the alumina is used as the ceramic raw material.
本発明のハニカム構造体の製造方法は、「平均粒径０．５〜１０μｍでアスペクト比５〜２０のアルミナを含有するセラミック原料及び分散媒を含む成形原料を混練して坏土を得る坏土調製工程と、得られた前記坏土をハニカム形状に押出成形して一方の端面から他方の端面まで貫通する複数のセルが形成されたハニカム成形体を得る成形工程と、得られた前記ハニカム成形体を焼成してハニカム構造体を得る焼成工程と、を備える」ため、得られるハニカム構造体の隔壁には上記アルミナに由来する楕円球状または板状の大孔径の気孔が形成され、この大孔径の気孔が互いに連通するように形成される。そのため、従来のハニカム触媒体より多くの触媒を担持することができ、圧力損失が小さいハニカム触媒体の担体として使用可能なハニカム構造体を製造することができる。また、上記アルミナに由来する大きな気孔が良好に形成されるため、高い強度を有するハニカム触媒体の担体として使用可能なハニカム構造体を製造することができる。 The method for manufacturing a honeycomb structure of the present invention is as follows. “A clay is obtained by kneading a ceramic raw material containing alumina having an average particle size of 0.5 to 10 μm and an aspect ratio of 5 to 20 and a forming raw material containing a dispersion medium. A preparation step, a forming step of obtaining the honeycomb formed body in which a plurality of cells penetrating from one end face to the other end face are formed by extruding the obtained clay into a honeycomb shape, and the obtained honeycomb forming And a firing step of firing the body to obtain a honeycomb structure, ”the resulting honeycomb structure partition wall is formed with elliptical spherical or plate-like pores having a large pore diameter derived from the alumina, and the large pore diameter. Are formed so as to communicate with each other. Therefore, a honeycomb structure that can support more catalyst than the conventional honeycomb catalyst body and can be used as a carrier of the honeycomb catalyst body with a small pressure loss can be manufactured. In addition, since large pores derived from the alumina are well formed, a honeycomb structure that can be used as a carrier for a honeycomb catalyst body having high strength can be manufactured.
以下、本発明の実施の形態について説明するが、本発明は以下の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、当業者の通常の知識に基づいて、以下の実施の形態に対し適宜変更、改良等が加えられたものも本発明の範囲に入ることが理解されるべきである。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described. However, the present invention is not limited to the following embodiments, and based on ordinary knowledge of those skilled in the art without departing from the spirit of the present invention. It should be understood that modifications, improvements, and the like appropriately added to the embodiments described above fall within the scope of the present invention.
［１］ハニカム構造体の製造方法：
本発明のハニカム構造体の製造方法の一実施形態は、平均粒径０．５〜１０μｍでアスペクト比５〜２０のアルミナを含有するセラミック原料及び分散媒を含む成形原料を混練して坏土を得る坏土調製工程と、得られた坏土をハニカム形状に押出成形して一方の端面から他方の端面まで貫通する複数のセルが形成されたハニカム成形体を得る成形工程と、得られたハニカム成形体を焼成してハニカム構造体を得る焼成工程と、を備えるものである。
[1] Manufacturing method of honeycomb structure:
In one embodiment of the method for manufacturing a honeycomb structure of the present invention, a ceramic raw material containing alumina having an average particle diameter of 0.5 to 10 μm and an aspect ratio of 5 to 20 and a forming raw material containing a dispersion medium are kneaded to form a clay. A kneaded clay preparation step, a molding step of extruding the obtained kneaded clay into a honeycomb shape to obtain a honeycomb formed body in which a plurality of cells penetrating from one end face to the other end face are formed, and the obtained honeycomb And a firing step of firing the formed body to obtain a honeycomb structure.
このようなハニカム構造体の製造方法は、「平均粒径０．５〜１０μｍでアスペクト比５〜２０のアルミナを含有するセラミック原料及び分散媒を含む成形原料を混練して坏土を得る坏土調製工程と、得られた坏土をハニカム形状に押出成形して一方の端面から他方の端面まで貫通する複数のセルが形成されたハニカム成形体を得る成形工程と、得られたハニカム成形体を焼成してハニカム構造体を得る焼成工程と、を備える」ため、得られるハニカム構造体の隔壁には上記アルミナに由来する楕円球状または板状の大孔径の気孔が形成され、この大孔径の気孔が互いに連通するように形成される。そのため、従来のハニカム触媒体より多くの触媒を担持することができ、圧力損失が小さいハニカム触媒体の担体として使用可能なハニカム構造体を製造することができる。また、「平均粒径０．５〜１０μｍでアスペクト比５〜２０のアルミナ」を使用しているため、上記アルミナに由来する大きな気孔が良好に形成され、高い強度を有するハニカム触媒体の担体として使用可能なハニカム構造体を製造することができる。具体的には、従来、高い気孔率を得るため気孔を大きくした際に隔壁の強度（ハニカム構造体の強度）が低下してしまっていた。これは、高い気孔率を有していても、全ての気孔に効率良く触媒が担持されていないためである。一方、本発明のハニカム構造体の製造方法によれば、大きな気孔が形成されたハニカム構造体を作製することができ、このハニカム構造体の大きな気孔が良好に形成されている（即ち、触媒を担持することに寄与しない大きな気孔が形成され難い）。従って、高い気孔率を有し、かつ、（触媒を担持することに寄与しない大きな気孔が形成され難いため）高い強度を有するハニカム触媒体の担体として使用可能なハニカム構造体を製造することができる。 The manufacturing method of such a honeycomb structure is as follows: “A clay to obtain a clay by kneading a ceramic raw material containing alumina having an average particle diameter of 0.5 to 10 μm and an aspect ratio of 5 to 20 and a forming raw material containing a dispersion medium A preparation step, a forming step of extruding the obtained clay into a honeycomb shape to obtain a honeycomb formed body in which a plurality of cells penetrating from one end face to the other end face are formed, and the obtained honeycomb formed body And a firing step for obtaining a honeycomb structure by firing, ”so that the partition walls of the obtained honeycomb structure are formed with elliptical spherical or plate-like pores having a large pore diameter derived from the alumina, and the pores having the large pore diameter. Are formed to communicate with each other. Therefore, a honeycomb structure that can support more catalyst than the conventional honeycomb catalyst body and can be used as a carrier of the honeycomb catalyst body with a small pressure loss can be manufactured. Further, since “alumina having an average particle diameter of 0.5 to 10 μm and an aspect ratio of 5 to 20” is used, large pores derived from the alumina are well formed, and the honeycomb catalyst body has a high strength as a carrier. A usable honeycomb structure can be manufactured. Specifically, conventionally, when the pores are enlarged to obtain a high porosity, the strength of the partition walls (the strength of the honeycomb structure) has been lowered. This is because even if it has a high porosity, the catalyst is not efficiently supported on all the pores. On the other hand, according to the method for manufacturing a honeycomb structure of the present invention, a honeycomb structure in which large pores are formed can be produced, and the large pores of the honeycomb structure are well formed (that is, the catalyst is formed). It is difficult to form large pores that do not contribute to support). Therefore, it is possible to manufacture a honeycomb structure that has a high porosity and can be used as a carrier for a honeycomb catalyst body having high strength (because it is difficult to form large pores that do not contribute to supporting the catalyst). .
図１及び図２は、本発明のハニカム構造体の製造方法の一実施形態により作製されるハニカム構造体１００を示している。図１及び図２に示すハニカム構造体１００は、流体の流路となる複数のセル４を区画形成する多孔質の隔壁５を備え、更に外周壁７を備えている。図１は、本発明のハニカム構造体の一実施形態を模式的に示す斜視図である。図２は、図１に示すハニカム構造体の、セルが延びる方向に平行な断面を模式的に示す断面図である。
1 and 2 show a
図３は、図２に示すハニカム構造体の隔壁の一部の領域Ｐを拡大して模式的に示す断面図である。図３に示すように、本発明のハニカム構造体の製造方法により作製されるハニカム構造体の隔壁５には、上記アルミナに由来する大きな気孔（大気孔１８）が良好に形成される（即ち、触媒を担持することに寄与しない大きな気孔が少ない）。そのため、触媒を担持することに寄与しない大きな気孔が形成されることに起因する隔壁の強度の低下が防止され、作製されるハニカム構造体は高い強度を有することになる。別言すれば、隔壁５中に、大気孔１８同士または大気孔１８が他の気孔１２を介して良好に連通している部分が存在するため、流体（空気や触媒など）が隔壁５を通る際にこの流体の流路とならない気孔が少なくなる。そして、無駄な気孔（流体の流路とならない気孔）が少なくなるため、高い気孔率でありながら、従来の高気孔率のハニカム構造体に比べて高い強度を有するものになると考えられる。
FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view schematically showing a partial region P of the partition wall of the honeycomb structure shown in FIG. As shown in FIG. 3, large pores (atmospheric pores 18) derived from the alumina are favorably formed in the
図４は、従来のハニカム構造体の隔壁５の一部を拡大して模式的に示す図３に対応する断面図である。従来のハニカム構造体においては、高気孔率の隔壁５を得るために、平均粒子径の大きなアルミナを使用していたが、得られるハニカム構造体は、高気孔率となるものの、図４に示すように、気孔１２同士の連通性が十分でなかった。そのため、多くの触媒を担持することが困難であり、無理に多くの触媒を担持させると、圧力損失が増大してしまっていた。また、高い強度を有するものではなかった。
FIG. 4 is a cross-sectional view corresponding to FIG. 3 schematically showing an enlarged part of the
［１−１］坏土調製工程：
本工程においては、平均粒径０．５〜１０μｍでアスペクト比５〜２０のアルミナを含有するセラミック原料及び分散媒を含む成形原料を混練して坏土を得る。本発明のハニカム構造体の製造方法においては、具体的には、平均粒径０．５〜１０μｍでアスペクト比５〜２０のアルミナを含有するセラミック原料を用いることによって、得られるハニカム構造体の隔壁には上記アルミナに由来する楕円球状または板状の大孔径の気孔が形成され、この大孔径の気孔が互いに連通するように形成される。そのため、上述したように、従来のハニカム触媒体より多くの触媒を担持することができ、圧力損失が小さいハニカム触媒体の担体として使用可能なハニカム構造体を製造することができる。
[1-1] Clay preparation process:
In this step, a ceramic raw material containing alumina having an average particle size of 0.5 to 10 μm and an aspect ratio of 5 to 20 and a forming raw material containing a dispersion medium are kneaded to obtain a clay. In the honeycomb structure manufacturing method of the present invention, specifically, partition walls of the honeycomb structure obtained by using a ceramic raw material containing alumina having an average particle diameter of 0.5 to 10 μm and an aspect ratio of 5 to 20 are used. Is formed with an oval or plate-like pore having a large pore diameter derived from the alumina, and the pores having the large pore diameter communicate with each other. Therefore, as described above, it is possible to manufacture a honeycomb structure that can support more catalyst than the conventional honeycomb catalyst body and can be used as a carrier of the honeycomb catalyst body with a small pressure loss.
本工程で用いるセラミック原料中のアルミナとしては、平均粒径が０．５〜１０μｍであることが必要であり、平均粒径が０．５〜５μｍであることが好ましく、平均粒径が０．５〜２μｍであることが更に好ましい。平均粒径が上記範囲内であることにより、コージェライト結晶の配向が促進されるため、熱膨張が低くなる（低熱膨張化する（熱膨張係数が小さくなる））という利点がある。平均粒径が１０μｍ超であると、コージェライト生成のための反応温度を高くする必要があり、得られるコージェライトは熱膨張が高くなり、耐熱性と耐熱衝撃性に劣ることになる。 The alumina in the ceramic raw material used in this step needs to have an average particle size of 0.5 to 10 μm, preferably an average particle size of 0.5 to 5 μm, and an average particle size of 0.00. More preferably, it is 5-2 micrometers. When the average particle diameter is within the above range, the orientation of the cordierite crystal is promoted, so that there is an advantage that the thermal expansion becomes low (low thermal expansion (low thermal expansion coefficient decreases)). When the average particle size exceeds 10 μm, it is necessary to increase the reaction temperature for producing cordierite, and the resulting cordierite has high thermal expansion and is inferior in heat resistance and thermal shock resistance.
本工程で用いるセラミック原料中のアルミナとしては、アスペクト比が５〜２０であることが必要であり、アスペクト比が７〜１５であることが好ましく、アスペクト比が１０〜１２であることが更に好ましい。アスペクト比が上記範囲内であることにより、アルミナが、セルが延びる方向に平行に配向するという利点がある。このように上記アルミナがセルが延びる方向に平行に配向すると、ハニカム構造体の隔壁内に上記アルミナに由来する楕円球状または板状の大孔径の気孔が形成されたときに、この大孔径の気孔が互いに直接的にまたは他の気孔を介して連通する。そのため、従来のハニカム触媒体より多くの触媒を担持することができ、圧力損失が小さいハニカム触媒体の担体として使用可能なハニカム構造体を製造することができる。アスペクト比が５未満であると、アルミナが、セルが延びる方向に平行に配向しないという不具合が生じる。一方、２０超であると、コージェライト生成のために反応温度を高くする必要があり、得られたコージェライトは熱膨張が高くなり、耐熱性と耐熱衝撃性に劣ることとなる。ここで、本明細書において「アルミナが、セルが延びる方向に平行に配向する」とは、上記アルミナの少なくとも一部が、上記アルミナの長軸とセルが延びる方向とが平行になるように配置されることを意味する。 The alumina in the ceramic raw material used in this step needs to have an aspect ratio of 5 to 20, preferably an aspect ratio of 7 to 15, and more preferably an aspect ratio of 10 to 12. . When the aspect ratio is within the above range, there is an advantage that alumina is oriented in parallel to the cell extending direction. Thus, when the alumina is oriented in parallel with the cell extending direction, the large pore diameter pores are formed when elliptical spherical or plate-shaped pores derived from the alumina are formed in the partition walls of the honeycomb structure. Communicate with each other directly or through other pores. Therefore, a honeycomb structure that can support more catalyst than the conventional honeycomb catalyst body and can be used as a carrier of the honeycomb catalyst body with a small pressure loss can be manufactured. When the aspect ratio is less than 5, there is a problem that alumina is not oriented parallel to the cell extending direction. On the other hand, if it exceeds 20, it is necessary to increase the reaction temperature for producing cordierite, and the obtained cordierite has high thermal expansion and is inferior in heat resistance and thermal shock resistance. Here, in this specification, “alumina is oriented in parallel to the cell extending direction” means that at least a part of the alumina is arranged so that the major axis of the alumina and the cell extending direction are parallel to each other. Means that
本発明のハニカム構造体の製造方法においては、セラミック原料として、３０〜４５質量％（更に好ましくは、３８〜４５質量％）の上記アルミナを含有するものを用いることが好ましい。このような範囲で上記アルミナを含有することにより、コージェライトの結晶化が促進するため、Ａ軸圧縮強度が高くなる。また、コージェライト化が促進するため、低熱膨張化するという利点がある。 In the method for manufacturing a honeycomb structure of the present invention, it is preferable to use a ceramic raw material containing 30 to 45 mass% (more preferably 38 to 45 mass%) of the alumina. By containing the alumina in such a range, crystallization of cordierite is promoted, and thus the A-axis compressive strength is increased. In addition, since cordierite formation is promoted, there is an advantage of low thermal expansion.
セラミック原料としては、通常、上記アルミナ以外に、炭化珪素、珪素−炭化珪素系複合材料、コージェライト化原料、ムライト、スピネル、炭化珪素−コージェライト系複合材料、リチウムアルミニウムシリケート、アルミニウムチタネートなどを含むものである。本発明のハニカム構造体の製造方法においては、これらの中でも、炭化珪素、珪素−炭化珪素系複合材料、コージェライト化原料、ムライト、スピネル、炭化珪素−コージェライト系複合材料、リチウムアルミニウムシリケート、及びアルミニウムチタネートからなる群から選択される少なくとも１種であることが好ましい。更に、熱膨張係数が小さく、耐熱衝撃性に優れたハニカム構造体が得られるためコージェライト化原料を含むことが好ましい。 In addition to alumina, the ceramic raw materials usually include silicon carbide, silicon-silicon carbide based composite materials, cordierite forming raw materials, mullite, spinel, silicon carbide-cordierite based composite materials, lithium aluminum silicate, aluminum titanate, and the like. It is a waste. In the manufacturing method of the honeycomb structure of the present invention, among these, silicon carbide, silicon-silicon carbide based composite material, cordierite forming raw material, mullite, spinel, silicon carbide-cordierite based composite material, lithium aluminum silicate, and It is preferably at least one selected from the group consisting of aluminum titanates. Furthermore, since a honeycomb structure having a small thermal expansion coefficient and excellent thermal shock resistance can be obtained, it is preferable to include a cordierite forming raw material.
なお、コージェライト化原料は、コージェライト結晶の理論組成となるように各成分を配合したものであり、具体的には、シリカ源成分、マグネシア源成分、及びアルミナ源成分等を配合しているものである。 The cordierite-forming raw material is a mixture of components so as to have a theoretical composition of cordierite crystals. Specifically, a silica source component, a magnesia source component, an alumina source component, and the like are blended. Is.
分散媒としては、水等を挙げることができる。分散媒の含有量は、セラミック原料１００質量部に対して、３０〜１５０質量部であることが好ましい。 Examples of the dispersion medium include water. It is preferable that content of a dispersion medium is 30-150 mass parts with respect to 100 mass parts of ceramic raw materials.
成形原料には、更に、造孔材、有機バインダ及び界面活性剤が含有されることが好ましい。 It is preferable that the forming raw material further contains a pore former, an organic binder, and a surfactant.
造孔材としては、例えば、澱粉、発泡樹脂、吸水性樹脂、シリカゲルなどを用いることができる。造孔材の平均粒子径は、通常、５０〜２００μｍである。 As the pore former, for example, starch, foamed resin, water absorbent resin, silica gel or the like can be used. The average particle diameter of the pore former is usually 50 to 200 μm.
成形原料中の造孔材の含有量は、セラミック原料１００質量部に対して、１〜８質量部であることが好ましく、２〜６質量部であることが特に好ましい。造孔材の含有量が上記範囲であると、多くの触媒を担持することが可能なハニカム構造体を得ることができ、このハニカム構造体を担体として用いれば、圧力損失の低いハニカム触媒体を作製することができる。 The pore former content in the forming raw material is preferably 1 to 8 parts by mass, particularly preferably 2 to 6 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the ceramic raw material. When the pore former content is in the above range, a honeycomb structure capable of supporting a large number of catalysts can be obtained. If this honeycomb structure is used as a carrier, a honeycomb catalyst body with low pressure loss can be obtained. Can be produced.
有機バインダとしては、メチルセルロース、ヒドロキシプロポキシルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、ポリビニルアルコール等を挙げることができる。これらの中でも、メチルセルロースとヒドロキシプロポキシルセルロースとを併用することが好ましい。これらは、一種単独で使用してもよいし、二種以上を組み合わせて使用してもよい。有機バインダの含有量は、セラミック原料１００質量部に対して、１〜１０質量部であることが好ましい。 Examples of the organic binder include methyl cellulose, hydroxypropoxyl cellulose, hydroxyethyl cellulose, carboxymethyl cellulose, and polyvinyl alcohol. Among these, it is preferable to use methyl cellulose and hydroxypropoxyl cellulose in combination. These may be used individually by 1 type, and may be used in combination of 2 or more type. It is preferable that content of an organic binder is 1-10 mass parts with respect to 100 mass parts of ceramic raw materials.
界面活性剤としては、エチレングリコール、デキストリン、脂肪酸石鹸、ポリアルコール等を用いることができる。これらは、一種単独で使用してもよいし、二種以上を組み合わせて使用してもよい。界面活性剤の含有量は、セラミック原料１００質量部に対して、０．１〜５．０質量部であることが好ましい。 As the surfactant, ethylene glycol, dextrin, fatty acid soap, polyalcohol and the like can be used. These may be used individually by 1 type, and may be used in combination of 2 or more type. It is preferable that content of surfactant is 0.1-5.0 mass parts with respect to 100 mass parts of ceramic raw materials.
成形原料を混練して坏土を形成する方法としては、特に制限はなく、例えば、ニーダー、真空土練機等を用いる方法を挙げることができる。 The method of kneading the forming raw material to form the kneaded material is not particularly limited, and examples thereof include a method using a kneader, a vacuum kneader or the like.
［１−２］成形工程：
本工程では、坏土調製工程で得られた坏土をハニカム形状に押出成形して一方の端面から他方の端面まで貫通する複数のセルが形成されたハニカム成形体を得る。押出成形は、所望のセル形状、隔壁厚さ、セル密度を有する口金を用いて行うことができる。口金の材質としては、摩耗し難い超硬合金が好ましい。
[1-2] Molding process:
In this step, the clay obtained in the clay preparation step is extruded into a honeycomb shape to obtain a honeycomb formed body in which a plurality of cells penetrating from one end surface to the other end surface are formed. Extrusion can be performed using a die having a desired cell shape, partition wall thickness, and cell density. As the material of the die, a cemented carbide which does not easily wear is preferable.
押出成形時には、坏土を、５〜１０ＭＰａの押出成形圧力で口金を通過させて、ハニカム成形体を成形することが好ましい。このような押出成形圧力でハニカム成形体を成形すると、セラミック原料中の上記アルミナが、その長軸がハニカム成形体の押出し方向に平行になるように配列される。即ち、ハニカム成形体中の上記アルミナが、セルが延びる方向に平行に配向することになる。そのため、作製されるハニカム構造体の隔壁に形成される気孔が、図３に示すように、互いに良好に連通することになる。従って、従来のハニカム触媒体より更に多くの触媒を担持することができ、圧力損失がより小さいハニカム触媒体の担体として使用可能なハニカム構造体を製造することができる。 At the time of extrusion molding, it is preferable to form a honeycomb formed body by passing the clay through the die at an extrusion pressure of 5 to 10 MPa. When a honeycomb formed body is formed at such an extrusion pressure, the alumina in the ceramic raw material is arranged so that its long axis is parallel to the extrusion direction of the honeycomb formed body. That is, the alumina in the honeycomb formed body is oriented parallel to the cell extending direction. Therefore, the pores formed in the partition walls of the manufactured honeycomb structure communicate well with each other as shown in FIG. Therefore, it is possible to manufacture a honeycomb structure that can carry more catalyst than the conventional honeycomb catalyst body and can be used as a carrier of the honeycomb catalyst body with a smaller pressure loss.
［１−３］焼成工程：
本工程では、得られたハニカム成形体を焼成してハニカム構造体を得る。焼成温度は、ハニカム成形体の材質よって適宜決定することができる。例えば、ハニカム成形体の材質がコージェライトの場合、焼成温度は、１３８０〜１４５０℃が好ましく、１４００〜１４４０℃が更に好ましい。また、焼成時間は、３〜１０時間程度とすることが好ましい。
[1-3] Firing step:
In this step, the obtained honeycomb formed body is fired to obtain a honeycomb structure. The firing temperature can be appropriately determined depending on the material of the honeycomb formed body. For example, when the material of the honeycomb formed body is cordierite, the firing temperature is preferably 1380 to 1450 ° C, and more preferably 1400 to 1440 ° C. The firing time is preferably about 3 to 10 hours.
ハニカム成形体を焼成する前に乾燥させてもよい。乾燥方法は、特に限定されるものではないが、例えば、熱風乾燥、マイクロ波乾燥、誘電乾燥、減圧乾燥、真空乾燥、凍結乾燥等を挙げることができ、これらの中でも、誘電乾燥、マイクロ波乾燥又は熱風乾燥を単独で又は組合せて行うことが好ましい。また、乾燥条件としては、乾燥温度３０〜１５０℃、乾燥時間１分〜２時間とすることが好ましい。 The honeycomb formed body may be dried before firing. The drying method is not particularly limited, and examples thereof include hot air drying, microwave drying, dielectric drying, reduced pressure drying, vacuum drying, freeze drying, etc. Among these, dielectric drying, microwave drying Or it is preferable to perform hot-air drying individually or in combination. The drying conditions are preferably a drying temperature of 30 to 150 ° C. and a drying time of 1 minute to 2 hours.
ハニカム成形体を焼成した後に、外周に外周コート材を塗工して外周壁を形成してハニカム構造体としてもよい。外周コート材としては、特に限定されず、公知の外周コート材を用いることができる。また、外周コート材の塗工方法は、特に限定されず、公知の方法を用いることができる。また、焼成したハニカム成形体の外周壁を研削した後に、外周コート材を塗工してもよい。外周壁を研削する方法は、特に限定されず、公知の研削方法を用いることができる。研削方法としては、例えば、円筒研削機等を挙げることができる。 After the honeycomb formed body is fired, an outer peripheral coating material may be applied to the outer periphery to form an outer peripheral wall to form a honeycomb structure. It does not specifically limit as an outer periphery coating material, A well-known outer periphery coating material can be used. Moreover, the coating method of an outer periphery coating material is not specifically limited, A well-known method can be used. Further, after the outer peripheral wall of the fired honeycomb formed body is ground, the outer peripheral coating material may be applied. The method for grinding the outer peripheral wall is not particularly limited, and a known grinding method can be used. Examples of the grinding method include a cylindrical grinder.
［２］ハニカム構造体：
本発明のハニカム構造体の製造方法により作製されるハニカム構造体は、例えば、図１、図２に示すハニカム構造体１００のように、一方の端面２から他方の端面３まで貫通する、流体の流路となる複数のセル４を区画形成する多孔質の隔壁５を備えるものである。
[2] Honeycomb structure:
A honeycomb structure manufactured by the method for manufacturing a honeycomb structure according to the present invention has a fluid structure that penetrates from one
ハニカム構造体１００の隔壁５の厚さは、０．０６０〜０．２８８ｍｍであることが好ましく、０．１０８〜０．２４０ｍｍであることが更に好ましく、０．１３２〜０．１９２ｍｍであることが特に好ましい。隔壁５の厚さが上記範囲であることにより、圧力損失の増大を防止することができる。隔壁５の厚さは、中心軸に平行な断面を電子顕微鏡で観察して測定した値である。
The thickness of the
ハニカム構造体１００のセル密度（セルの延びる方向に直交する断面における、単位面積当たりのセルの個数）は、１５〜１４０個／ｃｍ２であることが好ましく、３１〜１１６個／ｃｍ２であることが更に好ましく、４６〜９３個／ｃｍ２であることが特に好ましい。上記セル密度が上記範囲であると、圧力損失の増大を良好に防止することができる。
(In a cross section perpendicular to the cell extension direction, the number of cells per unit area) cell density of the
ハニカム構造体１００の隔壁５の気孔率は、４５〜６５％であることが好ましく、５０〜６０％であることが特に好ましい。隔壁５の気孔率が上記範囲であると、ハニカム構造体の強度を適度に維持しつつ、圧力損失の増大を防止することができる。隔壁５の気孔率は、水銀ポロシメータにより測定した値である。
The porosity of the
隔壁５の平均細孔径は、１〜７０μｍであることが好ましく、１０〜６０μｍであることが更に好ましく、２０〜４０μｍであることが特に好ましい。上記平均細孔径が上記範囲であると、圧力損失の低下を良好に防止しつつ、粒子状物質を良好に捕捉することができる。隔壁５の平均細孔径は、水銀ポロシメータで測定した値である。
The average pore diameter of the
ハニカム構造体（ハニカム触媒体）は、４０〜８００℃における、セルの延びる方向の熱膨張係数が、１．０×１０−６／℃以下であることが好ましく、０．８×１０−６／℃以下であることが更に好ましく、０．５×１０−６／℃以下であることが特に好ましい。上記熱膨張係数が上記範囲内あると、高温環境下での使用時において過大な熱応力が発生し難いためハニカム構造体が破損することを防止できる。ここで、本明細書において「熱膨張係数」は、押し棒式熱膨張計法により測定される値である。 The honeycomb structure (honeycomb catalyst body) preferably has a thermal expansion coefficient in the cell extending direction of 40 to 800 ° C. of 1.0 × 10 −6 / ° C. or less, and 0.8 × 10 −6 / It is more preferable that the temperature is not higher than ° C., and it is particularly preferable that the temperature is not higher than 0.5 × 10 −6 / ° C. When the thermal expansion coefficient is within the above range, it is difficult for excessive thermal stress to occur during use in a high temperature environment, so that the honeycomb structure can be prevented from being damaged. Here, the “thermal expansion coefficient” in the present specification is a value measured by a push rod type thermal dilatometer method.
ハニカム構造体１００の形状は、特に限定されないが、円筒形状、底面が楕円形の筒形状、底面が四角形、五角形、六角形等の多角形の筒形状等が好ましく、円筒形状であることが更に好ましい。また、ハニカム構造体１００の大きさは、特に限定されないが、セルの延びる方向における長さが５０〜３００ｍｍであることが好ましい。また、例えば、ハニカム構造体１００の外形が円筒形の場合、その底面の直径は、１１０〜３５０ｍｍであることが好ましい。
The shape of the
ハニカム構造体の中心軸方向の長さＬは、通常、５０〜３００ｍｍである。 The length L in the central axis direction of the honeycomb structure is usually 50 to 300 mm.
［３］ハニカム触媒体の製造方法：
本発明のハニカム構造体の製造方法により作製されるハニカム構造体を触媒担体とするハニカム触媒体は、例えば以下のように製造することができる。
[3] Manufacturing method of honeycomb catalyst body:
A honeycomb catalyst body using the honeycomb structure manufactured by the method for manufacturing a honeycomb structure of the present invention as a catalyst carrier can be manufactured, for example, as follows.
まず、上述した本発明のハニカム構造体の製造方法に従って触媒担体としてハニカム構造体を作製する。次に、作製したハニカム構造体の隔壁の細孔の内表面、及び隔壁表面に触媒を担持させることにより、ハニカム触媒体を製造することができる。 First, a honeycomb structure is produced as a catalyst carrier according to the above-described method for manufacturing a honeycomb structure of the present invention. Next, the honeycomb catalyst body can be manufactured by supporting the catalyst on the inner surface of the pores of the partition walls of the manufactured honeycomb structure and the partition surface.
触媒の担持方法については特に制限はなく、従来公知のハニカム触媒体の製造方法において用いられる方法に従って触媒を担持することができる。例えば、まず、触媒を含有する触媒スラリーを調製する。その後、調製した触媒スラリーを、ディッピングや吸引によりセル内に流入させる。この触媒スラリーは、セル内の隔壁の表面全体に塗工することが好ましい。そして、触媒スラリーをセル内に流入させた後に、余剰スラリーを圧縮空気で吹き飛ばす。その後、触媒スラリーを乾燥、焼付けする方法等を挙げることができる。焼き付け条件は４５０〜７００℃、０．５〜６時間とすることができる。 The catalyst loading method is not particularly limited, and the catalyst can be loaded according to a method used in a conventionally known honeycomb catalyst body manufacturing method. For example, first, a catalyst slurry containing a catalyst is prepared. Thereafter, the prepared catalyst slurry is caused to flow into the cell by dipping or suction. This catalyst slurry is preferably applied to the entire surface of the partition walls in the cell. And after making a catalyst slurry flow in in a cell, surplus slurry is blown off with compressed air. Then, the method of drying and baking a catalyst slurry can be mentioned. The baking conditions can be 450 to 700 ° C. and 0.5 to 6 hours.
［３−１］触媒：
触媒は、目的に応じて適宜決定することができる。例えば、三元触媒、酸化触媒、ＮＯＸ選択還元触媒、ＮＯＸ吸蔵還元触媒などを挙げることができる。触媒の単位体積当りの担持量は、１００〜３００ｇ／リットルであることが好ましく、１５０〜２５０ｇ／リットルであることが更に好ましい。
[3-1] Catalyst:
The catalyst can be appropriately determined according to the purpose. Examples thereof include a three-way catalyst, an oxidation catalyst, a NO X selective reduction catalyst, and a NO X storage reduction catalyst. The amount of catalyst supported per unit volume is preferably 100 to 300 g / liter, and more preferably 150 to 250 g / liter.
三元触媒とは、主に炭化水素（ＨＣ）、一酸化炭素（ＣＯ）、窒素酸化物（ＮＯｘ）を浄化する触媒のことをいう。例えば、白金（Ｐｔ）、パラジウム（Ｐｄ）、ロジウム（Ｒｈ）を含む触媒を挙げることができる。この三元触媒により、炭化水素は水と二酸化炭素に、一酸化炭素は二酸化炭素に、窒素酸化物は窒素に、それぞれ酸化或いは還元によって浄化される。 A three-way catalyst refers to a catalyst that mainly purifies hydrocarbons (HC), carbon monoxide (CO), and nitrogen oxides (NO x ). For example, a catalyst containing platinum (Pt), palladium (Pd), and rhodium (Rh) can be given. By this three-way catalyst, hydrocarbons are purified by water or carbon dioxide, carbon monoxide is converted to carbon dioxide, and nitrogen oxides are converted to nitrogen by oxidation or reduction.
酸化触媒としては、貴金属を含有するものを挙げることができ、具体的には、Ｐｔ、Ｒｈ及びＰｄからなる群より選択される少なくとも一種を含有するものが好ましい。 As an oxidation catalyst, what contains a noble metal can be mentioned, Specifically, what contains at least 1 type selected from the group which consists of Pt, Rh, and Pd is preferable.
ＮＯＸ選択還元触媒としては、金属置換ゼオライト、バナジウム、チタニア、酸化タングステン、銀、及びアルミナからなる群より選択される少なくとも１種を含有するものを挙げることができる。 Examples of the NO X selective reduction catalyst include those containing at least one selected from the group consisting of metal-substituted zeolite, vanadium, titania, tungsten oxide, silver, and alumina.
ＮＯＸ吸蔵還元触媒としては、アルカリ金属、アルカリ土類金属等を挙げることができる。アルカリ金属としては、Ｋ、Ｎａ、Ｌｉ等を挙げることができる。アルカリ土類金属としては、Ｃａなどを挙げることができる。 Examples of the NO X storage reduction catalyst include alkali metals and alkaline earth metals. Examples of the alkali metal include K, Na, Li and the like. Examples of the alkaline earth metal include Ca.
以下、本発明を実施例に基づいて具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。 EXAMPLES Hereinafter, although this invention is demonstrated concretely based on an Example, this invention is not limited to these Examples.
［気孔率（％）］：
水銀ポロシメータ（Ｍｉｃｒｏｍｅｒｉｔｉｃｓ社製、商品名：Ａｕｔｏ Ｐｏｒｅ ＩＩＩ 型式９４０５）を用いて測定した。
[Porosity (%)]:
Measurement was performed using a mercury porosimeter (manufactured by Micromeritics, trade name: Auto Pore III model 9405).
［平均細孔径（μｍ）］：
平均細孔径は、水銀ポロシメータ（水銀圧入法）によって測定されたもので、ハニカム構造体に圧入された水銀の累積容量が、多孔質基材の全細孔容積の５０％となった際の圧力から算出された細孔径を意味するものとする。水銀ポロシメータとしては、Ｍｉｃｒｏｍｅｒｉｔｉｃｓ社製、商品名：Ａｕｔｏ Ｐｏｒｅ ＩＩＩ 型式９４０５を用いた。
[Average pore diameter (μm)]:
The average pore diameter was measured by a mercury porosimeter (mercury intrusion method), and the pressure when the cumulative capacity of mercury injected into the honeycomb structure reached 50% of the total pore volume of the porous substrate. It means the pore diameter calculated from As the mercury porosimeter, the product name: Auto Pore III Model 9405 manufactured by Micromeritics was used.
［触媒担持量（ｇ／Ｌ）］：
ハニカム触媒体の容積１リットル当りの、触媒の担持量（ｇ／Ｌ）を算出した。
[Catalyst loading (g / L)]:
The catalyst loading (g / L) per liter of the honeycomb catalyst body volume was calculated.
［貴金属担持量（ｇ／Ｌ）］：
ハニカム触媒体の容積１リットル当りの、触媒に含まれる貴金属の担持量（ｇ／Ｌ）を算出した。
[Noble metal loading (g / L)]:
The amount (g / L) of noble metal supported in the catalyst per liter of the honeycomb catalyst body was calculated.
（実施例１）
［ハニカム構造体の作製］
コージェライト化原料として、２７．３２質量％のアルミナ（平均粒径１μｍ、アスペクト比１５）、４７．５７質量％のタルク、２．５０質量％のカオリン、及び、２２．６１質量％のシリカを使用し、このコージェライト化原料１００質量部に、分散媒として水を７９．０質量部、造孔材を３．００質量部、有機バインダとしてメチルセルロースを７質量部、界面活性剤を０．１０質量部、それぞれ添加し、混合、混練して坏土を調製した。各原料の配合を表１に示す。
Example 1
[Preparation of honeycomb structure]
As a cordierite forming raw material, 27.32% by mass of alumina (average particle size 1 μm, aspect ratio 15), 47.57% by mass of talc, 2.50% by mass of kaolin, and 22.61% by mass of silica. 100 parts by weight of this cordierite forming raw material, 79.0 parts by weight of water as a dispersion medium, 3.00 parts by weight of a pore former, 7 parts by weight of methyl cellulose as an organic binder, and 0.10 of a surfactant Mass parts were added, mixed and kneaded to prepare clay. Table 1 shows the composition of each raw material.
次に、所定の金型を用いて坏土を押出成形し、セル形状が四角形（セルの延びる方向に直交する断面において四角形のセル）で、全体形状が円柱形（円筒形）のハニカム成形体を得た。そして、ハニカム成形体をマイクロ波乾燥機で乾燥し、更に熱風乾燥機で完全に乾燥させた後、ハニカム成形体の両端面を切断し、所定の寸法に整えた。 Next, the kneaded material is extruded by using a predetermined mold, and the cell shape is a quadrangle (a square cell in a cross section orthogonal to the cell extending direction), and the overall shape is a columnar (cylindrical) honeycomb formed body Got. Then, the honeycomb formed body was dried with a microwave dryer and further completely dried with a hot air dryer, and then both end faces of the honeycomb formed body were cut and adjusted to a predetermined size.
その後、得られたハニカム成形体を、更に、１４１０〜１４４０℃で、５時間、焼成することによってハニカム構造体を得た。 Thereafter, the obtained honeycomb formed body was further fired at 1410 to 1440 ° C. for 5 hours to obtain a honeycomb structure.
［ハニカム触媒体の作製］
平均粒子径が４０μｍであるγＡｌ２Ｏ３と平均粒子径が１．５μｍであるＣｅＯ２との混合物粒子（比表面積５０ｍ２／ｇ）をボールミルにて湿式解砕し、細孔を有する平均粒子径２．０μｍの解砕粒子を得た。得られた解砕粒子を、Ｐｔ及びＲｈを含む溶液に浸漬して解砕粒子の細孔内にＰｔ及びＲｈを担持させた。その後、Ｐｔ及びＲｈを担持させた解砕粒子に、酢酸及び水を加えて塗工用スラリーを得た。そして、この塗工用スラリーに、作製したハニカム構造体を浸漬させた。このようにして、ハニカム構造体の隔壁表面、及び、隔壁の細孔表面に触媒を塗工して触媒層を形成した。その後、乾燥させ、更に６００℃で３時間焼成させることによってハニカム触媒体を得た。なお、白金（Ｐｔ）とロジウム（Ｒｈ）との割合（Ｐｔ：Ｒｈ）は、５：１となるように構成した。
[Preparation of honeycomb catalyst body]
An average particle having fine pores obtained by wet crushing a mixture particle (specific surface area 50 m 2 / g) of γAl 2 O 3 having an average particle diameter of 40 μm and CeO 2 having an average particle diameter of 1.5 μm by a ball mill. Crushed particles having a diameter of 2.0 μm were obtained. The obtained crushed particles were immersed in a solution containing Pt and Rh to support Pt and Rh in the pores of the crushed particles. Thereafter, acetic acid and water were added to the crushed particles supporting Pt and Rh to obtain a coating slurry. And the produced honeycomb structure was immersed in this slurry for coating. In this way, the catalyst was applied to the partition wall surfaces of the honeycomb structure and the pore surfaces of the partition walls to form catalyst layers. Then, it was dried and further fired at 600 ° C. for 3 hours to obtain a honeycomb catalyst body. The ratio of platinum (Pt) to rhodium (Rh) (Pt: Rh) was set to 5: 1.
得られたハニカム触媒体は、直径が１１０ｍｍであり、中心軸方向の長さ（表２中、「長さ」と記す）が１００ｍｍであり、隔壁厚さが１１４．３μｍであり、セル密度が６２個／ｃｍ２であり、隔壁の気孔率が６０％であり、隔壁の平均細孔径が１５μｍであった。ハニカム触媒体の触媒（酸化物（γＡｌ２Ｏ３とＣｅＯ２））の担持量（表２中、「触媒担持量」と記す）は２００ｇ／リットルであり、ハニカム触媒体の単位体積当たりの貴金属の担持量（表２中、「貴金属担持量」と記す）は１．５０ｇ／リットルであった。測定結果を表２に示す。 The obtained honeycomb catalyst body has a diameter of 110 mm, a length in the central axis direction (referred to as “length” in Table 2) of 100 mm, a partition wall thickness of 114.3 μm, and a cell density of It was 62 pieces / cm 2, the porosity of the partition walls is 60%, an average pore diameter of the partition walls was 15 [mu] m. The supported amount of catalyst (oxide (γAl 2 O 3 and CeO 2 )) in the honeycomb catalyst body (referred to as “catalyst supported amount” in Table 2) is 200 g / liter, and the noble metal per unit volume of the honeycomb catalyst body The loading amount (denoted as “noble metal loading amount” in Table 2) was 1.50 g / liter. The measurement results are shown in Table 2.
作製したハニカム触媒体について、［圧力損失比］、［Ａ軸圧縮強度］、及び［熱膨張係数］の各評価を行った。各評価の評価方法を以下に示す。 Each evaluation of [pressure loss ratio], [A-axis compressive strength], and [thermal expansion coefficient] was performed on the manufactured honeycomb catalyst body. The evaluation method for each evaluation is shown below.
［圧力損失比］
室温条件下、０．５ｍ３／分の流速でエアーを試料（ハニカム触媒体）に流通させ、試料前後の差圧（エアー流入側の圧力とエアー流出側の圧力との差）を測定することで、圧力損失を算出した。なお、表２中、「圧力損失比」とは、比較例２のハニカム触媒体の圧力損失に対する、実施例１〜１１、比較例１，３〜９の各ハニカム触媒体の圧力損失の比の値を意味する。
[Pressure loss ratio]
Allow air to flow through the sample (honeycomb catalyst body) at a flow rate of 0.5 m 3 / min at room temperature, and measure the differential pressure before and after the sample (difference between the pressure on the air inflow side and the pressure on the air outflow side). Thus, the pressure loss was calculated. In Table 2, “pressure loss ratio” is the ratio of the pressure loss of each honeycomb catalyst body of Examples 1 to 11 and Comparative Examples 1 to 3 to the pressure loss of the honeycomb catalyst body of Comparative Example 2. Mean value.
［Ａ軸圧縮強度］
Ａ軸圧縮強度とは、社団法人自動車技術会発行の自動車規格であるＪＡＳＯ規格Ｍ５０５−８７に規定されている圧縮強度（ＭＰａ）のことである。具体的には、ハニカム構造体（ハニカム触媒体）に、その中心軸方向に圧縮荷重を負荷したときの破壊強度であり、ハニカム構造体が破壊されるときの圧力を「Ａ軸圧縮強度」とする。
[A-axis compressive strength]
The A-axis compressive strength is a compressive strength (MPa) defined in JASO standard M505-87, which is an automobile standard issued by the Japan Society for Automotive Engineers. Specifically, it is the breaking strength when a compressive load is applied to the honeycomb structure (honeycomb catalyst body) in the central axis direction, and the pressure when the honeycomb structure is broken is referred to as “A-axis compressive strength”. To do.
［熱膨張係数］
熱膨張係数は、ＪＩＳ Ｒ１６１８に準じて押し棒式熱膨張計法により測定した。
[Thermal expansion coefficient]
The thermal expansion coefficient was measured by a push rod type thermal dilatometer method according to JIS R1618.
本実施例で作製したハニカム触媒体は、圧力損失比が０．８０であり、Ａ軸圧縮強度が０．６１ＭＰａであり、熱膨張係数が１．６３×１０−６／℃であった。各評価（［圧力損失比］、［Ａ軸圧縮強度］、及び［熱膨張係数］）の結果を表２に示す。 The honeycomb catalyst body manufactured in this example had a pressure loss ratio of 0.80, an A-axis compressive strength of 0.61 MPa, and a thermal expansion coefficient of 1.63 × 10 −6 / ° C. The results of each evaluation ([pressure loss ratio], [A-axis compressive strength], and [thermal expansion coefficient]) are shown in Table 2.
（実施例２〜１１、比較例１〜９）
表１に示す配合処方とし、表２に示す、直径、中心軸方向の長さ、隔壁厚さ、セル密度、隔壁の気孔率、隔壁の平均細孔径を満たすハニカム構造体を作製した後、作製したハニカム構造体を用いて、表２に示す、触媒の担持量、及び貴金属の担持量を満たすハニカム触媒体を作製した。作製したハニカム触媒体について、実施例１と同様にして、［圧力損失比］、［Ａ軸圧縮強度］、及び［熱膨張係数］の各評価を行った。評価結果を表２に示す。
(Examples 2 to 11 and Comparative Examples 1 to 9)
After preparing the honeycomb structure satisfying the formulation shown in Table 1 and satisfying the diameter, length in the central axis direction, partition wall thickness, cell density, partition wall porosity, partition wall average pore diameter shown in Table 2, Using the honeycomb structure, a honeycomb catalyst body satisfying the catalyst loading and the noble metal loading shown in Table 2 was produced. Each evaluation of [pressure loss ratio], [A-axis compressive strength], and [thermal expansion coefficient] was performed on the manufactured honeycomb catalyst body in the same manner as in Example 1. The evaluation results are shown in Table 2.
表２から明らかなように、実施例１〜１１のハニカム構造体の製造方法により作製されたハニカム構造体を担体として使用したハニカム触媒体は、比較例１〜９のハニカム構造体の製造方法により作製されたハニカム構造体を担体として使用したハニカム触媒体に比べて、従来のハニカム触媒体よりも多くの触媒を担持することができ、圧力損失が小さく、かつ、高い強度を有するハニカム触媒体であることが確認できた。 As is apparent from Table 2, the honeycomb catalyst body using the honeycomb structure manufactured by the honeycomb structure manufacturing method of Examples 1 to 11 as a carrier was obtained by the honeycomb structure manufacturing method of Comparative Examples 1 to 9. Compared to a honeycomb catalyst body using the manufactured honeycomb structure as a carrier, a honeycomb catalyst body that can carry more catalyst than a conventional honeycomb catalyst body, has a low pressure loss, and has high strength. It was confirmed that there was.
本発明のハニカム構造体の製造方法により作製したハニカム構造体は、エンジンから排出される排ガスの浄化に好適に用いることができる。 The honeycomb structure manufactured by the method for manufacturing a honeycomb structure of the present invention can be suitably used for purifying exhaust gas discharged from an engine.
２：一方の端面、３：他方の端面、４：セル、５：隔壁、７：外周壁、１２：気孔、１８：大気孔、１００：ハニカム構造体。 2: one end face, 3: other end face, 4: cell, 5: partition wall, 7: outer peripheral wall, 12: pores, 18: air holes, 100: honeycomb structure.
Claims (2)
得られた前記坏土をハニカム形状に押出成形して一方の端面から他方の端面まで貫通する複数のセルが形成されたハニカム成形体を得る成形工程と、
得られた前記ハニカム成形体を焼成してハニカム構造体を得る焼成工程と、を備えるハニカム構造体の製造方法。 A clay preparation step of kneading a ceramic raw material containing alumina having an average particle size of 0.5 to 10 μm and an aspect ratio of 5 to 20 and a forming raw material containing a dispersion medium to obtain a clay;
A molding step of extruding the obtained clay into a honeycomb shape to obtain a honeycomb molded body in which a plurality of cells penetrating from one end surface to the other end surface are formed;
A firing step of firing the obtained honeycomb formed body to obtain a honeycomb structure.
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