JP3287019B2 - Method for producing porous ceramic body - Google Patents

Method for producing porous ceramic body

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JP3287019B2
JP3287019B2 JP19917992A JP19917992A JP3287019B2 JP 3287019 B2 JP3287019 B2 JP 3287019B2 JP 19917992 A JP19917992 A JP 19917992A JP 19917992 A JP19917992 A JP 19917992A JP 3287019 B2 JP3287019 B2 JP 3287019B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、溶融金属ろ過材、通気
性断熱材、厨房用グリスフィルター、触媒担体などに好
適に用いられる通気、通液抵抗の小さいセラミック多孔
体を製造する方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for producing a ceramic porous body having a small ventilation and liquid flow resistance suitably used for a molten metal filter, a gas-permeable heat insulating material, a kitchen grease filter, a catalyst carrier and the like.

【0002】[0002]

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】従来よ
り、内部連通空間を有する三次元網状骨格構造の合成樹
脂発泡体、例えばセル膜のない軟質ポリウレタンフォー
ムをセラミック泥漿に浸漬してセラミック泥漿を合成樹
脂発泡体に付着させた後、余剰泥漿を除去し、次いで乾
燥、焼成することによってセラミック多孔体を製造する
方法が知られている。このようなセラミック多孔体は、
三次元網状骨格構造を有するため、溶融金属ろ過材、通
気性断熱材、厨房用グリスフィルター、触媒担体用など
として広く使用されているが、これらの用途に使用され
るに当っては、できるかぎり通気、通液抵抗(圧力損
失)が少ないこと、言い換えれば目づまりが少ないこと
が求められる。
2. Description of the Related Art Conventionally, a synthetic resin foam having a three-dimensional network skeleton structure having an internal communication space, for example, a flexible polyurethane foam without a cell membrane is immersed in a ceramic slurry to form a ceramic slurry. There is known a method of manufacturing a porous ceramic body by removing excess slurry after being attached to a synthetic resin foam, followed by drying and firing. Such a porous ceramic body,
Because it has a three-dimensional network skeleton structure, it is widely used as a filter material for molten metal, a gas-permeable heat insulating material, a grease filter for kitchen, a catalyst carrier, etc. It is required that ventilation and liquid flow resistance (pressure loss) are small, in other words, clogging is small.

【0003】通気、通液抵抗が大きいと、例えば、溶融
金属ろ過においてはろ過時間が長くなり、生産性がおち
ると共に、場合によってはろ過途中で溶融金属の温度が
下がり、金属が凝固してしまうという不都合がある。ま
た、触媒担体においては、ジーゼルエンジンパーティキ
ュレイト捕集浄化用担体として用いられる場合、目づま
りが多く、空孔部が少ないと、発生した煤で少ない空孔
部がすぐ埋まり、エンジンに過大な負担がかかり、燃費
を悪化させたり、エンジン寿命を短くしてしまうという
問題がある。
[0003] If the aeration and liquid flow resistance are large, for example, in the case of molten metal filtration, the filtration time becomes longer, the productivity is reduced, and in some cases, the temperature of the molten metal drops during filtration, and the metal solidifies. There is an inconvenience. In addition, when the catalyst carrier is used as a carrier for collecting and purifying diesel engine particulates, the clogging is large, and if the number of holes is small, the small number of holes is immediately filled with generated soot, resulting in an excessive burden on the engine. However, there is a problem that fuel efficiency is deteriorated and engine life is shortened.

【0004】この場合、セラミック多孔体の通気、通液
抵抗を少なくするためには上述したセラミック多孔体製
造時における合成樹脂発泡体に付着した余剰泥漿の除去
が重要であると考えられている。
[0004] In this case, it is considered that it is important to remove excess slurry adhering to the synthetic resin foam during the production of the above-described ceramic porous body in order to reduce the ventilation and liquid flow resistance of the porous ceramic body.

【0005】従来、余剰泥漿の除去手段としては、ロー
ルを用いて合成樹脂発泡体を絞液する方法(特開昭51
−142162号公報)、遠心分離による方法(特開昭
59−3059号公報)、遠心分離とエアーブローを組
み合わせる方法(特開昭57−179063号公報)な
どが提案されている。
Conventionally, as a means for removing excess slurry, a method of squeezing a synthetic resin foam using a roll (Japanese Patent Laid-Open No.
Japanese Patent Application Laid-Open (JP-A) No. 142162), a method using centrifugal separation (Japanese Patent Application Laid-Open No. 59-3059), a method combining centrifugal separation and air blowing (Japanese Patent Application Laid-Open No. 57-179063), and the like have been proposed.

【0006】しかし、ロールを用いて絞液する方法によ
れば、得られた製品はロール面の接触表面に均一な目づ
まりが発生すると共に、合成樹脂発泡体内部にも圧縮方
向に沿って壁状の目づまりが発生してしまうという問題
がある。とりわけセル数(直線上25mm当りに並ぶ気
泡の数を平均的に表したもの)が15個以上になると目
づまり度合いが著しく、そのため通気、通液抵抗も非常
に大きくなってしまうという問題があった。
However, according to the method of squeezing liquid using a roll, the obtained product has uniform clogging on the contact surface of the roll surface and also has a wall-like shape along the compression direction inside the synthetic resin foam. There is a problem that clogging occurs. In particular, when the number of cells (average of the number of bubbles arranged per 25 mm on a straight line) is 15 or more, the degree of clogging is remarkable, and therefore, there is a problem that the ventilation and liquid flow resistance become extremely large. Was.

【0007】これらの目づまりを防止するためには、ロ
ール間隙を狭め、圧縮率を増大することが有効である
が、絞った後の泥漿の戻りなどにより、三次元網状構造
の合成樹脂発泡体の骨格表面上に泥漿の突起などが形成
したり、あるいは網目間に薄い泥漿の膜を形成したりす
るため、なお目づまりをなくす点で十分でない。また、
ロール間隙を狭めることは泥漿除去量が多くなり、その
結果合成樹脂発泡体に付着しているセラミック泥漿量が
少なくなり、得られるセラミック多孔体のかさ比重が小
さくなって、圧力損失は低いものの焼成後の強度は小さ
く、実用に耐えられないものになってしまうという問題
もあった。特に、あまりロール間隙を狭くすると、ロー
ルにより余剰泥漿を除去した後の泥漿の付着状況が、合
成樹脂発泡体の骨格表面に均一に付着しておらず、一部
付着していない部分があったり、その断面も合成樹脂発
泡体の断面(一般に三角形状)と相似形になり、断面が
丸形状に比べて骨格強度が弱く、このため、焼成後稜線
クラックや骨格欠落などの原因となっていた。
In order to prevent such clogging, it is effective to narrow the gap between the rolls and increase the compression ratio. However, the return of the slurry after squeezing causes the formation of a synthetic resin foam having a three-dimensional network structure. Since the projections of the slurry are formed on the surface of the skeleton or a thin slurry film is formed between the meshes, it is not enough to eliminate the clogging. Also,
Narrowing the roll gap increases the amount of slurry removal, resulting in less ceramic slurry adhering to the synthetic resin foam, lowering the bulk density of the resulting ceramic porous body, and lowering the pressure loss, but firing There was also a problem that the strength afterward was small and could not be put to practical use. In particular, if the gap between the rolls is too narrow, the adhesion state of the slurry after the excess slurry is removed by the rolls is not uniformly attached to the skeleton surface of the synthetic resin foam, and there are some portions that are not attached. The cross-section also becomes similar to the cross-section (generally triangular) of the synthetic resin foam, and the cross-section has a weaker skeletal strength than the round shape, which has caused ridge cracks and missing skeletons after firing. .

【0008】また、遠心分離を用いる方法は、ロール圧
縮方法に比べ、表面目づまり、内部目づまりは減少し、
セラミック骨格は円筒形で断面も丸くなり、泥漿除去と
して理想的であるが、その反面、遠心分離方法はロール
圧縮方法に比べて泥漿除去量が多いので、含浸−遠心分
離−乾燥の操作を数回、一般的には4〜5回繰り返さな
ければならず、生産性が悪く、コストが高くなるという
問題があった。この場合、このような繰り返し工程を減
らすため、泥漿中のセラミック粉体濃度を高くし、高濃
度の泥漿で一回当りの泥漿付着量を増大させることも試
みられているが、高濃度の泥漿であるため、合成樹脂の
網目にセラミック泥漿の膜が形成されてしまい、圧力損
失の低いセラミック多孔体を得ることは困難であった。
Further, the method using centrifugal separation reduces surface clogging and internal clogging as compared with the roll compression method.
The ceramic skeleton has a cylindrical shape and a round cross section, which is ideal for removing mud.On the other hand, the centrifugal separation method has a larger amount of sludge removal than the roll compaction method, so the number of operations of impregnation, centrifugation and drying is reduced. Times, generally four to five times, and there is a problem that productivity is low and cost is high. In this case, in order to reduce such repetitive processes, it has been attempted to increase the concentration of ceramic powder in the slurry and increase the amount of adhered slurry per operation with a high concentration of the slurry. Therefore, a ceramic slurry film is formed on the network of the synthetic resin, and it has been difficult to obtain a ceramic porous body having a low pressure loss.

【0009】更に、遠心分離とエアーブローを組み合わ
せた方法は、上述した含浸−遠心分離−乾燥の繰り返し
工程数は基本的に変わらず、生産性を改善できるもので
はなく、特に本発明者の検討によると、遠心分離にエア
ーブローを組み合わせると、得られるセラミック多孔体
の骨格は細く、十分な強度が得られず、骨格欠落がしば
しば生じるものであった。
Furthermore, in the method combining centrifugation and air blowing, the number of repetition steps of impregnation-centrifugation-drying described above does not basically change, and cannot improve the productivity. According to the method, when air blowing is combined with centrifugal separation, the skeleton of the obtained porous ceramic body is thin, does not have sufficient strength, and skeleton is often missing.

【0010】本発明は、上記事情に鑑みなされたもの
で、目づまりが少なく、通気、通液抵抗が小さい上、強
度の高いセラミック多孔体を生産性良く製造することが
できるセラミック多孔体の製造方法を提供することを目
的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances, and has a method of manufacturing a ceramic porous body which can produce a ceramic porous body with low clogging, low ventilation and liquid flow resistance, and high strength with high productivity. The purpose is to provide.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段及び作用】本発明者は、上
記目的を達成するため鋭意検討を重ねた結果、余剰泥漿
の除去方法として、ロールなどによる絞液方法と遠心分
離方法を組み合わせることが有効であることを知見し
た。
The present inventor has conducted intensive studies to achieve the above object, and as a result, as a method for removing excess slurry, it has been found that a combination of a squeezing method using a roll or the like and a centrifugal separation method. We found that it was effective.

【0012】即ち、内部連通空間を有する三次元網状骨
格構造の合成樹脂発泡体をセラミック泥漿に浸漬し、合
成樹脂発泡体にセラミック泥漿を付着させた後、余剰泥
漿を除去する際、まずロールなどにより合成樹脂発泡体
を絞液した後、遠心分離を行なうこと、この場合上記セ
ラミック泥漿よりも低粘度の第2のセラミック泥漿を用
いて絞液した合成樹脂発泡体に再度セラミック泥漿を付
着した後に遠心分離を行なうことが有効であり、これに
よってロール等を用いた絞液方法で生じた合成樹脂発泡
体の表面及び内部の膜状目づまり部分を簡単に除去する
ことができ、従来の余剰泥漿除去法として絞液方法を採
用した場合に得られるセラミック多孔体の圧力損失が大
きいという問題点を改善することができると共に、この
ように絞液した後、遠心分離を行なう場合は、絞液方法
で生じた合成樹脂発泡体の余剰泥漿による目づまりを除
去するだけで足り、合成樹脂発泡体の格子表面に対する
セラミック泥漿の付着量を十分なものに保持できるの
で、得られるセラミック多孔体の強度も高く、セラミッ
ク泥漿への合成樹脂発泡体の浸漬回数が1回、場合によ
っては2回で済むことを知見したものである。特に、上
述したように、絞液後、再度セラミック泥漿を付着さ
せ、これを遠心分離して余剰泥漿を除去すること、しか
もこの場合再度のセラミック泥漿の付着に最初のセラミ
ック泥漿より低粘度のものを使用することにより、ロー
ル等による絞液方法を採用した場合における合成樹脂発
泡体へのセラミック泥漿の不均一付着が確実に解消さ
れ、得られるセラミック多孔体の骨格が円筒状で断面が
円形に近くなり、通気、通液抵抗が小さくなることを見
い出したものである。従って、絞液法と遠心分離法とを
上記のように組み合わせることにより、従来の遠心分離
法のように4〜5回のセラミック泥漿浸漬工程が必要で
あるという作業の繁雑さがなく、生産性よく低コストで
目づまりの可及的に減少した低圧力損失を有するセラミ
ック多孔体を製造することができ、この場合、絞液条
件、遠心分離条件を適宜制御することにより、セラミッ
ク多孔体の、かさ比重や圧力損失を容易にコントロール
することができ、用途に見合った製品を得ることができ
ることを見い出し、本発明をなすに至ったものである。
That is, a synthetic resin foam having a three-dimensional network skeleton structure having an internal communication space is immersed in ceramic slurry, and the ceramic slurry is adhered to the synthetic resin foam. After squeezing the synthetic resin foam, centrifugal separation is performed. In this case, after the ceramic slurry is adhered again to the squeezed synthetic resin foam using the second ceramic slurry having a lower viscosity than the ceramic slurry described above. It is effective to carry out centrifugal separation, whereby it is possible to easily remove the surface and internal film-like clogging portions of the synthetic resin foam produced by the squeezing method using a roll or the like, and the conventional excess slurry The problem that the pressure loss of the obtained porous ceramic body is large when the squeezing method is adopted as the removing method can be improved, and after the squeezing is performed in this manner. In the case of centrifugation, it is only necessary to remove the clogging of the synthetic resin foam caused by the excess slurry generated by the squeezing method, and the amount of the ceramic slurry adhered to the lattice surface of the synthetic resin foam can be maintained sufficiently. It has been found that the strength of the obtained ceramic porous body is high, and the number of times of immersing the synthetic resin foam in the ceramic slurry is only once, and sometimes twice. In particular, as described above, after the squeezing solution, the ceramic slurry is again adhered, and the slurry is centrifuged to remove the excess slurry. By using the method, non-uniform adhesion of ceramic slurry to the synthetic resin foam when the squeezing method using a roll or the like is adopted is surely eliminated, and the resulting porous ceramic body has a cylindrical skeleton and a circular cross section. It was found that the air flow and liquid flow resistance became smaller. Therefore, by combining the squeezing method and the centrifugal separation method as described above, there is no need to perform the ceramic slurry immersion step of 4 to 5 times as in the conventional centrifugal separation method, and the productivity is reduced. It is possible to produce a ceramic porous body having low pressure loss with reduced clogging as much as possible at low cost. In this case, by appropriately controlling the conditions of squeeze and centrifugation, the bulk of the ceramic porous body can be reduced. It has been found that the specific gravity and the pressure loss can be easily controlled, and that a product suitable for the intended use can be obtained, and the present invention has been accomplished.

【0013】従って、本発明は、内部連通空間を有する
三次元網状骨格構造の合成樹脂発泡体をセラミック泥漿
に浸漬して合成樹脂発泡体にセラミック泥漿を付着させ
た後、余剰泥漿を除去し、次いで乾燥、焼成して三次元
網状骨格構造のセラミック多孔体を製造する方法におい
て、余剰泥漿を除去する方法として、セラミック泥漿が
付着した合成樹脂発泡体を圧縮して余剰泥漿を絞り出し
た後、乾燥し、次いで、最初のセラミック泥漿から得ら
れるセラミックの熱膨張係数Aと第2のセラミック泥漿
から得られるセラミックの熱膨張係数Bとの差(A−
B)×100/Aが±10%以内にあるように最初のセ
ラミック泥漿より低粘度の第2のセラミック泥漿に浸漬
してセラミック泥漿を付着させ、次いで遠心分離により
余剰泥漿を除去するようにしたことを特徴とするセラミ
ック多孔体の製造方法を提供する。
Therefore, according to the present invention, a synthetic resin foam having a three-dimensional network skeleton structure having an internal communication space is immersed in ceramic slurry to adhere the ceramic slurry to the synthetic resin foam, and then the excess slurry is removed. Then, in a method of producing a ceramic porous body having a three-dimensional network skeleton structure by drying and firing, as a method of removing excess slurry, the synthetic resin foam to which the ceramic slurry is attached is compressed to squeeze out excess slurry, and then dried. The difference between the coefficient of thermal expansion A of the ceramic obtained from the first ceramic slurry and the coefficient of thermal expansion B of the ceramic obtained from the second ceramic slurry (A−
B) The ceramic slurry was immersed in a second ceramic slurry having a viscosity lower than that of the first ceramic slurry so that x100 / A was within ± 10%, and then the excess slurry was removed by centrifugation. A method for producing a porous ceramic body is provided.

【0014】以下、本発明について更に詳しく説明する
と、本発明のセラミック多孔体の製造に用いる合成樹脂
発泡体としては、内部連通空間を有する三次元網状骨格
構造を有すればいずれのものでも良く、例えば軟質ポリ
ウレタンフォーム、特にセル膜のない軟質ポリウレタン
フォームが好適に使用することができる。なお、セル数
としては特に制限されないが、本発明においては従来法
によれば目づまりが生じ易かった13〜30の範囲のも
のを有効に使用することができ、本発明によればかかる
セル数の大きいもの(網目の径の小さいもの)を用いて
も目づまりの小さいセラミック多孔体を得ることができ
る。
Hereinafter, the present invention will be described in more detail. The synthetic resin foam used for producing the porous ceramic body of the present invention may be any one having a three-dimensional network skeleton structure having an internal communication space. For example, a flexible polyurethane foam, particularly a flexible polyurethane foam having no cell membrane can be suitably used. Although the number of cells is not particularly limited, in the present invention, a cell having a range of 13 to 30 where clogging is easily caused by the conventional method can be effectively used. A ceramic porous body with small clogging can be obtained even when a large one (a small mesh diameter) is used.

【0015】次に、本発明で用いるセラミック泥漿は、
セラミック粉末を水に懸濁した液であり、通常のセラミ
ック多孔体製造に使用されているものを用いることがで
きる。泥漿特性としては、弱いチクソトロピックを示す
ものが良い。例えばセラミック粉末としては、一次粒子
から構成されているものが良く、この場合酸化物、非酸
化物の種類は問わない。二次粒子の場合は、泥漿作成時
に沈降が著しいため、チクソトロピック性を示さないと
共に、泥漿除去の際、合成樹脂発泡体の骨格に泥漿が均
一に付着しない場合が生じる。好適に使用される酸化物
セラミックとしては、例えばアルミナ、コーディライ
ト、ムライト、ジルコニアなどが挙げられ、非酸化物セ
ラミックとしては、例えば炭化ケイ素、窒化ケイ素など
が挙げられる。
Next, the ceramic slurry used in the present invention is:
It is a liquid in which ceramic powder is suspended in water, and any liquid used for ordinary production of a porous ceramic body can be used. As the slurry properties, those exhibiting weak thixotropic properties are preferred. For example, the ceramic powder is preferably composed of primary particles. In this case, the type of oxide or non-oxide is not limited. In the case of the secondary particles, sedimentation is remarkable at the time of forming the slurry, so that the thixotropic property is not exhibited, and when the slurry is removed, the slurry may not uniformly adhere to the skeleton of the synthetic resin foam. Preferable oxide ceramics include, for example, alumina, cordierite, mullite, zirconia and the like, and non-oxide ceramics include, for example, silicon carbide, silicon nitride and the like.

【0016】本発明で用いるセラミック泥漿には、セラ
ミック粉末のほか、必要に応じて木節粘土、カオリナイ
ト、磁器土などの粘土鉱物;ポリビニルアルコール、カ
ルボキシメチルセルロースなどの有機高分子;シリカゾ
ル、アルミナゾル、第1リン酸アルミニウムなどの無機
結合剤などを配合することができる。また、焼結を促進
するため、カルシウム、バリウム、リチウム、ボロンな
どの金属酸化物を焼結助剤として添加することができ
る。
The ceramic slurry used in the present invention includes, in addition to ceramic powder, clay minerals such as Kibushi clay, kaolinite, and porcelain clay; organic polymers such as polyvinyl alcohol and carboxymethyl cellulose; silica sol, alumina sol; An inorganic binder such as primary aluminum phosphate can be blended. Further, in order to promote sintering, metal oxides such as calcium, barium, lithium, and boron can be added as a sintering aid.

【0017】また、本発明で用いるセラミック泥漿の粘
度は、20℃で50〜250ポイズ、特に100〜20
0ポイズの範囲とすることが作業性の点から好ましい。
The viscosity of the ceramic slurry used in the present invention is 50 to 250 poise at 20 ° C., particularly 100 to 20 poise.
The range of 0 poise is preferable from the viewpoint of workability.

【0018】本発明のセラミック多孔体の製造方法は、
このようなセラミック泥漿に合成樹脂発泡体を浸漬し、
合成樹脂発泡体にセラミック泥漿を付着させた後、余剰
泥漿を除去する際、ロール等により合成樹脂発泡体を圧
縮して余剰泥漿を絞り出す絞液工程を経た後、更に合成
樹脂発泡体を遠心分離する遠心分離工程を行なう。
The method for producing a porous ceramic body according to the present invention comprises:
Immerse synthetic resin foam in such ceramic slurry,
After attaching the ceramic slurry to the synthetic resin foam and then removing the excess slurry, after passing through a squeezing step of compressing the synthetic resin foam with a roll or the like to squeeze out the excess slurry, the synthetic resin foam is further centrifuged. A centrifugation step.

【0019】まず、合成樹脂発泡体にセラミック泥漿を
含浸により十分付着させた後、焼成後所定のかさ比重に
なるように合成樹脂発泡体を圧縮する。圧縮方法として
は、例えばロール、圧締などの方法を採用し得、ロール
を使用する時には、上記かさ比重になるようにロール間
隙を決めるが、一般的に圧縮率は10〜50%の範囲が
良く、またロール本数(対)は所定のかさ比重が得られ
れば1本以上何本でも良い。この場合、本発明において
は、このように絞液処理した後、再度合成樹脂発泡体を
第2のセラミック泥漿に浸漬し、セラミック泥漿を付着
させることが好ましいが、このように再度のセラミック
泥漿付着処理を行なう場合、上記絞液処理は焼成後のか
さ比重設定値の60〜80%になるような圧縮率で合成
樹脂発泡体を絞液することが好ましい。
First, after the ceramic foam is sufficiently adhered to the synthetic resin foam by impregnation, after firing, the synthetic resin foam is compressed to a predetermined bulk specific gravity. As a compression method, for example, a method such as a roll and pressing can be adopted. When a roll is used, the roll gap is determined so that the bulk specific gravity becomes the above, but the compression ratio generally ranges from 10 to 50%. The number of rolls (pair) may be one or more as long as a predetermined bulk specific gravity is obtained. In this case, in the present invention, it is preferable that after the squeezing treatment as described above, the synthetic resin foam is immersed again in the second ceramic slurry so that the ceramic slurry adheres. In the case of performing the treatment, it is preferable that the synthetic resin foam be squeezed at a compression ratio such that the bulk specific gravity after firing is 60 to 80% of the set value.

【0020】また、再度のセラミック泥漿付着処理を行
なう場合、その付着量は所定かさ比重の40〜20%と
することが好ましい。このためには、第2のセラミック
泥漿として、上記最初のセラミック泥漿付着処理で用い
たセラミック泥漿よりも低粘度化したものを用いること
が好ましい。この場合、低粘度化の程度は特に制限され
ないが、最初のセラミック泥漿を1.5〜3倍に希釈し
た程度の粘度であることが好ましい。1.5倍より希釈
率が少ないような粘度では泥漿付着が多すぎる場合が生
じ、3倍より希釈率が多いような粘度では、泥漿は均一
に希釈するが、付着量が少なく、このため骨格が丸くな
らず、しかも更に泥漿に浸漬が必要になる場合が生じ
る。ここで、第2のセラミック泥漿の泥漿成分は1回目
の浸漬に使用したものと同じであっても異なってもよい
が、最初のセラミック泥漿と第2のセラミック泥漿との
成分組成が異なる場合、最初のセラミック泥漿より得ら
れるセラミックの1000℃の熱膨張係数Aと第2のセ
ラミック泥漿より得られるセラミックの1000℃の熱
膨張係数Bとの差(A−B)×100/Aが±10%以
内、より好ましくは±5%以内であることが推賞され
る。上記熱膨張係数の差が±10%の範囲を外れた場
合、焼成中熱膨張係数の差によりクラックが発生する場
合が生じる。
When the ceramic slurry adhesion treatment is performed again, the amount of the adhesion is preferably 40 to 20% of a predetermined bulk specific gravity. For this purpose, it is preferable to use, as the second ceramic slurry, one having a lower viscosity than the ceramic slurry used in the first ceramic slurry adhesion treatment. In this case, the degree of viscosity reduction is not particularly limited, but the viscosity is preferably such that the initial ceramic slurry was diluted 1.5 to 3 times. If the viscosity is less than 1.5 times, the adhesion of the slurry may be too large. If the viscosity is more than 3 times, the slurry is uniformly diluted, but the amount of adhesion is small. May not be rounded, and may require further immersion in the slurry. Here, the slurry component of the second ceramic slurry may be the same as or different from that used in the first immersion, but when the component compositions of the first ceramic slurry and the second ceramic slurry are different, The difference (A−B) × 100 / A between the coefficient of thermal expansion A of the ceramic obtained from the first ceramic slurry at 1000 ° C. and the coefficient of thermal expansion B of the ceramic obtained from the second ceramic slurry at 1000 ° C. is ± 10%. Within, more preferably within ± 5%. If the difference in the coefficient of thermal expansion is out of the range of ± 10%, cracks may occur due to the difference in the coefficient of thermal expansion during firing.

【0021】このように絞液工程と遠心分離工程とでセ
ラミック泥漿成分を相違させることにより、種々の特性
のセラミック多孔体を得ることができる。例えば、絞液
工程では炭化ケイ素系泥漿を用い、遠心分離工程ではム
ライト系の泥漿を用い、炭化ケイ素系セラミックからな
る骨格をムライト系セラミックで被覆することにより、
高温使用下における熱衝撃性を維持しつつ炭化ケイ素の
耐酸化性能を向上させることができる。
By making the ceramic slurry components different between the squeezing step and the centrifuging step, porous ceramics having various characteristics can be obtained. For example, by using silicon carbide-based slurry in the squeezing step, and using mullite-based slurry in the centrifugation step, and coating the skeleton made of silicon carbide-based ceramic with mullite-based ceramic,
Oxidation resistance of silicon carbide can be improved while maintaining thermal shock resistance under high temperature use.

【0022】なお、勿論最初のセラミック泥漿と第2の
セラミック泥漿との成分組成を同じにすることもできる
が、この場合第2のセラミック泥漿は、最初のセラミッ
ク泥漿を上述した希釈率で希釈することにより調製する
ことができる。
Incidentally, it is of course possible to make the first ceramic slurry and the second ceramic slurry have the same component composition. In this case, the second ceramic slurry dilutes the first ceramic slurry at the above-mentioned dilution ratio. Can be prepared.

【0023】遠心分離は、遠心分離機内のサンプル受け
皿に合成樹脂発泡体をセットし、10〜20G、特に1
3〜17Gの遠心力を5〜15秒、特に7〜10秒加え
ることにより行なうことが好ましい。10Gより遠心力
が低かったり、5秒より遠心力を加える時間が少ないと
泥漿除去の効果が生じない場合があり、一方、20Gよ
り高くしたり、15秒より遠心力を加える時間が長いと
合成樹脂発泡体がつぶれ、かえって目づまりが発生する
場合が生じる。なお、遠心分離機内にセットする場合、
合成樹脂発泡体のセル長径方向(発泡方向)を回転中心
方向に合わせることが好ましい。
For centrifugation, a synthetic resin foam is set on a sample tray in a centrifuge, and 10 to 20 G, particularly 1
It is preferable to apply a centrifugal force of 3 to 17 G for 5 to 15 seconds, particularly 7 to 10 seconds. If the centrifugal force is lower than 10G or the time for applying the centrifugal force is less than 5 seconds, the effect of removing the slurry may not be obtained. On the other hand, if the centrifugal force is higher than 20G or the time for applying the centrifugal force is longer than 15 seconds, the synthesis may occur. In some cases, the resin foam is crushed and clogging occurs. When setting in a centrifuge,
It is preferable that the cell major axis direction (foaming direction) of the synthetic resin foam is aligned with the rotation center direction.

【0024】また、上述した絞液工程と遠心分離工程に
加えて、絞液を終了した後、あるいは遠心分離が終了し
た後、セラミック泥漿が付着した合成樹脂発泡体に更に
圧縮空気を吹きつけ、骨格間に膜状に付着した泥漿を吹
き飛ばすことも効果的である。
Further, in addition to the above-mentioned squeezing step and centrifugal separation step, after the squeezing liquid or the centrifugal separation is completed, compressed air is further blown to the synthetic resin foam to which the ceramic slurry has adhered. It is also effective to blow off the mud attached to the film between the skeletons.

【0025】以上のような遠心分離工程が終了した後、
セラミック泥漿が付着した合成樹脂発泡体を、通常の方
法と同様に40〜80℃で水分が除去するまで乾燥し、
次いで1200〜1500℃で焼成することにより三次
元網状構造のセラミック多孔体を得ることができる。
After the above centrifugation step is completed,
The synthetic resin foam to which the ceramic slurry has adhered is dried at 40 to 80 ° C. until moisture is removed in the same manner as in a normal method,
Next, by firing at 1200 to 1500 ° C., a ceramic porous body having a three-dimensional network structure can be obtained.

【0026】なお、付着したセラミック泥漿を乾燥した
後の焼成前、又は焼成後に釉薬をスプレー等の方法によ
り吹きつけて付着させることにより、セラミック多孔体
の骨格を補強することができる。
The skeleton of the porous ceramic body can be reinforced by spraying a glaze by a method such as spraying before or after firing after drying the attached ceramic slurry or after firing.

【0027】このようにして得られたセラミック多孔体
は、合成樹脂発泡体が消失した三次元網状骨格構造を有
し、網目を構成している骨格形状が円筒型で、断面が丸
みを帯び、高強度で目づまりのない低圧力損失のもので
ある。
The ceramic porous body thus obtained has a three-dimensional net-like skeleton structure in which the synthetic resin foam has disappeared, the skeleton shape of the mesh is cylindrical, and the cross section is rounded. High strength and low pressure loss without clogging.

【0028】[0028]

【実施例】以下、実施例と比較例を示し、本発明を具体
的に示すが、本発明は下記の実施例に制限されるもので
はない。なお、以下の例において部はいずれも重量部で
ある。
EXAMPLES The present invention will be specifically described below with reference to examples and comparative examples, but the present invention is not limited to the following examples. In the following examples, all parts are parts by weight.

【0029】[実施例1]コージライト50部、アルミ
ナ40部、カルシア5部、カオリナイト5部に水20部
を加え、更に解膠剤としてケブラテオ0.1部、バイン
ダーとしてポリビニルアルコール3部を加え、セラミッ
ク泥漿を作成した。粘度は130ポイズであった。
Example 1 50 parts of cordierite, 40 parts of alumina, 5 parts of calcia, 5 parts of kaolinite, 20 parts of water, 0.1 part of kevrateo as a deflocculant, and 3 parts of polyvinyl alcohol as a binder In addition, a ceramic slurry was made. The viscosity was 130 poise.

【0030】この泥漿に、直線上25mm当りに並ぶ気
泡の数が13個で長さ250×幅120×厚さ25mm
のセル膜のない三次元網状骨格構造を有する合成樹脂発
泡体を浸漬した後、間隙12mmの一対のロールに通し
て余剰泥漿を除去し、その後、60℃で6時間乾燥し
た。乾燥後の重量は185gであった。
In this slurry, the number of air bubbles arranged in a line per 25 mm on a straight line is 13 and the length is 250.times.120.times.25 mm in thickness.
Was immersed in a synthetic resin foam having a three-dimensional network skeleton structure without a cell membrane, and passed through a pair of rolls having a gap of 12 mm to remove excess slurry, and then dried at 60 ° C. for 6 hours. The weight after drying was 185 g.

【0031】次いで、上記セラミック泥漿を水で2倍に
希釈して粘度を5ポイズに調整した泥漿に上記乾燥した
合成樹脂発泡体を発泡体中の気泡が抜けるように徐々に
浸漬した。浸漬後、セラミック泥漿から引き上げ、遠心
分離機にセットし、15G、10秒間遠心力を加えて余
剰泥漿を除去した。その後、60℃で6時間乾燥した。
乾燥後の重量は307gであった。次いで1350℃で
焼成した。得られたセラミック多孔体は273gで、大
きさは長さ243×幅116×厚さ24mmであった。
Next, the dried synthetic resin foam was gradually immersed in a slurry whose viscosity was adjusted to 5 poise by diluting the ceramic slurry twice with water so that bubbles in the foam could be removed. After immersion, the slurry was taken out of the ceramic slurry, set in a centrifuge, and centrifuged at 15 G for 10 seconds to remove excess slurry. Then, it dried at 60 degreeC for 6 hours.
The weight after drying was 307 g. Then, it was fired at 1350 ° C. The obtained ceramic porous body weighed 273 g and had a size of 243 length × 116 width × 24 mm thickness.

【0032】得られたセラミック多孔体について、かさ
比重を測定すると共に、50×50×25mmに切り出
し、管径40mm,風速10m/sで圧力損失を測定
し、また、長さ150×幅35×厚さ24mmに切り出
し、スパン120mm,クロスヘッドスピード10mm
/minで曲げ強度を測定し、更に目視により骨格形状
を観察した。結果を表1に併記する。
The obtained ceramic porous body was measured for bulk specific gravity, cut into 50 × 50 × 25 mm, and measured for pressure loss at a tube diameter of 40 mm and a wind speed of 10 m / s. Cut out to a thickness of 24mm, span 120mm, crosshead speed 10mm
The bending strength was measured at / min, and the skeleton shape was visually observed. The results are also shown in Table 1.

【0033】[実施例2]実施例1と同様にセラミック
泥漿を作成し、この泥漿に同様の合成樹脂発泡体を浸漬
した。
Example 2 A ceramic slurry was prepared in the same manner as in Example 1, and a similar synthetic resin foam was immersed in the slurry.

【0034】次いで、泥漿が付着した合成樹脂発泡体を
間隙14mmの一対のロールに通して余剰泥漿を除去し
た後、60℃で6時間乾燥した。乾燥後の重量は225
gであった。
Next, the synthetic resin foam to which the slurry had adhered was passed through a pair of rolls having a gap of 14 mm to remove excess slurry, and then dried at 60 ° C. for 6 hours. Weight after drying is 225
g.

【0035】次に、上記セラミック泥漿を水で2.5倍
に希釈し、粘度を1ポイズに調整した泥漿に上記乾燥し
た合成樹脂発泡体を浸漬し、遠心分離機で実施例1と同
様に余剰泥漿を除去した後、同様に乾燥した。乾燥後の
重量は300gであった。その後1350℃で実施例1
と同様に焼成して長さ243×幅116×厚さ24mm
の270gのセラミック多孔体を得た。
Next, the above-mentioned ceramic slurry was diluted 2.5 times with water, the dried synthetic resin foam was immersed in the slurry whose viscosity was adjusted to 1 poise, and centrifuged in the same manner as in Example 1. After removing excess mud, it was dried similarly. The weight after drying was 300 g. Then, at 1350 ° C., Example 1
Baked in the same manner as length 243 x width 116 x thickness 24 mm
Of 270 g of a ceramic porous body was obtained.

【0036】得られたセラミック多孔体について実施例
1と同様に試験を行った。結果を表1に併記する。
A test was performed on the obtained ceramic porous body in the same manner as in Example 1. The results are also shown in Table 1.

【0037】[比較例1]水の配合量を28部とした以
外は実施例1と同様にセラミック泥漿を作成した。この
泥漿の粘度は5ポイズであった。
Comparative Example 1 A ceramic slurry was prepared in the same manner as in Example 1 except that the amount of water was changed to 28 parts. The viscosity of this slurry was 5 poise.

【0038】この泥漿に実施例1と同様の合成樹脂発泡
体を浸漬し、次いで泥漿が付着した合成樹脂発泡体を遠
心分離機にセットし、遠心力15G、5秒間の条件で余
剰泥漿を除去した後、乾燥した。これらの浸漬−遠心分
離−乾燥の操作を更に3回繰り返した。なお、最後の1
回は、上記泥漿に水を加えて粘度を1ポイズに調整して
浸漬した。
The same synthetic resin foam as in Example 1 is immersed in the slurry, and then the synthetic resin foam to which the slurry has adhered is set in a centrifuge, and the excess slurry is removed under conditions of a centrifugal force of 15 G for 5 seconds. And then dried. These immersion-centrifugation-drying operations were further repeated three times. The last one
At the time, the slurry was immersed in the slurry by adding water to adjust the viscosity to 1 poise.

【0039】次いで、1350℃で焼成し、長さ244
×幅117×厚さ24mmの265gのセラミック多孔
体を得た。得られたセラミック多孔体について実施例1
と同様に試験を行った。結果を表1に併記する。
Then, it is baked at 1350 ° C. and has a length of 244.
265 g of a ceramic porous body having a width of 117 and a thickness of 24 mm were obtained. Example 1 about the obtained ceramic porous body
The test was performed in the same manner as in the above. The results are also shown in Table 1.

【0040】[比較例2]水の配合量を18部とした以
外は実施例1と同様にセラミック泥漿を調整した。この
セラミック泥漿の粘度は160ポイズであった。
Comparative Example 2 A ceramic slurry was prepared in the same manner as in Example 1 except that the amount of water was changed to 18 parts. The viscosity of the ceramic slurry was 160 poise.

【0041】この泥漿に実施例1と同様の合成樹脂発泡
体を浸漬し、泥漿が付着した合成樹脂発泡体をロール間
隙14mmの一対のロールに通し、余剰泥漿を除去し
た。
The same synthetic resin foam as in Example 1 was immersed in the slurry, and the synthetic resin foam to which the slurry had adhered was passed through a pair of rolls having a roll gap of 14 mm to remove excess slurry.

【0042】次いで乾燥した後、1350℃で焼成して
長さ245×幅115×厚さ24mmの270gのセラ
ミック多孔体を得た。得られたセラミック多孔体につい
て実施例1と同様に試験を行った。結果を表1に併記す
る。
Then, after drying, it was fired at 1350 ° C. to obtain 270 g of a ceramic porous body having a length of 245 × a width of 115 × a thickness of 24 mm. A test was performed on the obtained ceramic porous body in the same manner as in Example 1. The results are also shown in Table 1.

【0043】[0043]

【表1】 [Table 1]

【0044】表1の結果より、本発明方法によって得ら
れたセラミック多孔体は、遠心分離によって得られたも
の(比較例1)、ロール圧縮によって得られたもの(比
較例2)に比べ、圧力損失が低く、かつ曲げ強度が大き
いことが認められる。
From the results shown in Table 1, the ceramic porous body obtained by the method of the present invention has a higher pressure than those obtained by centrifugation (Comparative Example 1) and those obtained by roll compression (Comparative Example 2). It is recognized that the loss is low and the bending strength is high.

【0045】[実施例3]炭化ケイ素90部、カオリナ
イト10部に水25部を加え、更に解膠剤としてゲブラ
チオ0.1部、バインダーとしてポリビニルアルコール
3部を加え、粘度150ポイズのセラミック泥漿を作成
した。この泥漿に直線上25mm当たりに並ぶ気泡の数
が9個で、長さ250×幅120×厚さ25mmのセル
膜のない三次元網状骨格構造を有する合成樹脂発泡体を
浸漬した後、間隙12mmの一対のロールに通して余剰
泥漿を除去し、その後60℃で6時間乾燥した。乾燥後
の重量は190gであった。なお、このセラミック泥漿
を焼成することによって得られるセラミックの熱膨張係
数は4.9×10-6(1000℃)であった。
Example 3 To 90 parts of silicon carbide and 10 parts of kaolinite were added 25 parts of water, 0.1 part of gebrathio as a peptizer and 3 parts of polyvinyl alcohol as a binder, and a ceramic slurry having a viscosity of 150 poise was added. It was created. After immersing a synthetic resin foam having a three-dimensional network skeleton structure without a cell membrane having a length of 250 × width × 120 mm and a thickness of 25 mm in the slurry having 9 bubbles in a straight line per 25 mm and a gap of 12 mm, The excess slurry was removed by passing through a pair of rolls, and then dried at 60 ° C. for 6 hours. The weight after drying was 190 g. The coefficient of thermal expansion of the ceramic obtained by firing this ceramic slurry was 4.9 × 10 −6 (1000 ° C.).

【0046】次いで、ムライト90部、カオリナイト1
0部に水35部を加え、更に解膠剤としてゲブラチオ
0.1部、バインダーとしてポリビニルアルコール3部
を加え、粘度8ポイズのセラミック泥漿を作成した。な
お、このセラミック泥漿を焼成することによって得られ
るセラミックの熱膨張係数は5.2×10-6(1000
℃)である。
Next, 90 parts of mullite, kaolinite 1
To 35 parts of water were added 35 parts of water, 0.1 part of Gebrathio as a deflocculant and 3 parts of polyvinyl alcohol as a binder to prepare a ceramic slurry having a viscosity of 8 poise. The thermal expansion coefficient of the ceramic obtained by firing this ceramic slurry is 5.2 × 10 −6 (1000
° C).

【0047】この低粘度セラミック泥漿に上記乾燥した
合成樹脂発泡体を発泡体中の気泡が抜けるように徐々に
浸漬した。浸漬後、セラミック泥漿から引き上げ、遠心
分離機にセットし、実施例1と同条件で余剰泥漿を除去
した。その後、60℃で6時間乾燥した。乾燥後の重量
は315gであった。
The dried synthetic resin foam was gradually immersed in the low-viscosity ceramic slurry so that air bubbles in the foam were removed. After immersion, the slurry was taken out of the ceramic slurry, set in a centrifuge, and the excess slurry was removed under the same conditions as in Example 1. Then, it dried at 60 degreeC for 6 hours. The weight after drying was 315 g.

【0048】これを1350℃で焼成した。得られたセ
ラミック多孔体は281gであり、大きさは長さ248
×幅118×厚さ25mmであった。このセラミック多
孔体の圧力損失及び曲げ強度を実施例1と同様に測定
し、更に目視により骨格形状を観察した。また、耐酸化
性を評価するため、長さ150×幅35×厚さ25mm
に切り出し、1400℃の電気炉に100時間放置し、
放置後の曲げ強度を測定した。結果を表2に示す。
This was fired at 1350 ° C. The obtained ceramic porous body weighed 281 g and had a length of 248 g.
× width 118 × thickness 25 mm. The pressure loss and bending strength of the porous ceramic body were measured in the same manner as in Example 1, and the skeleton shape was visually observed. In addition, in order to evaluate oxidation resistance, length 150 x width 35 x thickness 25 mm
And left in an electric furnace at 1400 ° C for 100 hours.
The bending strength after standing was measured. Table 2 shows the results.

【0049】[0049]

【表2】 [Table 2]

【0050】[0050]

【発明の効果】本発明のセラミック多孔体の製造方法に
よれば、通気、通液抵抗が低く、強度も十分なセラミッ
ク多孔体を生産性良く製造することができる。
According to the method for manufacturing a porous ceramic body of the present invention, a ceramic porous body having low ventilation and liquid flow resistance and sufficient strength can be manufactured with high productivity.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C04B 38/00 - 38/10 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on front page (58) Field surveyed (Int. Cl. 7 , DB name) C04B 38/00-38/10

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 内部連通空間を有する三次元網状骨格構
造の合成樹脂発泡体をセラミック泥漿に浸漬して合成樹
脂発泡体にセラミック泥漿を付着させた後、余剰泥漿を
除去し、次いで乾燥、焼成して三次元網状骨格構造のセ
ラミック多孔体を製造する方法において、余剰泥漿を除
去する方法として、セラミック泥漿が付着した合成樹脂
発泡体を圧縮して余剰泥漿を絞り出した後、乾燥し、次
いで、最初のセラミック泥漿から得られるセラミックの
熱膨張係数Aと第2のセラミック泥漿から得られるセラ
ミックの熱膨張係数Bとの差(A−B)×100/Aが
±10%以内にあるように最初のセラミック泥漿より低
粘度の第2のセラミック泥漿に浸漬してセラミック泥漿
を付着させ、次いで遠心分離により余剰泥漿を除去する
ようにしたことを特徴とするセラミック多孔体の製造方
法。
1. A synthetic resin foam having a three-dimensional net-like skeleton structure having an internal communication space is immersed in ceramic slurry to adhere the ceramic slurry to the synthetic resin foam, and then the excess slurry is removed, and then dried and fired. In the method of manufacturing a ceramic porous body having a three-dimensional network skeleton structure, as a method of removing excess slurry, after compressing the synthetic resin foam to which the ceramic slurry is attached and squeezing out excess slurry, drying, and then, First, the difference (A−B) × 100 / A between the coefficient of thermal expansion A of the ceramic obtained from the first ceramic slurry and the coefficient of thermal expansion B of the ceramic obtained from the second ceramic slurry is within ± 10%. It is characterized in that the ceramic slurry is immersed in a second ceramic slurry having a lower viscosity than that of the ceramic slurry to adhere the ceramic slurry, and then the excess slurry is removed by centrifugation. Method for producing a ceramic porous body to be.
【請求項2】 第2のセラミック泥漿が最初のセラミッ
ク泥漿を水で希釈したものである請求項1に記載の方
法。
2. The method according to claim 1, wherein the second ceramic slurry is a dilution of the first ceramic slurry with water.
【請求項3】 最初のセラミック泥漿の配合成分と第2
のセラミック泥漿の配合成分とが互いに異なるものであ
る請求項1に記載の方法。
3. The composition of the first ceramic slurry and the second
The method according to claim 1, wherein the components of the ceramic slurry are different from each other.
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