JPH0615127A - Ceramic filter and its production - Google Patents

Abstract

PURPOSE:To provide the filter which has low air permeation resistance and has a large surface area per unit volume by erecting post on the surfaces of sheets formed of ceramic material, coating the sheets with a closing material along the edges exclusive of one end side thereof and alternately laminating the sheets, then winding the sheets. CONSTITUTION:Water, binder and additive are added to ceramic powder of alumina, silica, etc., and the green sheet 2 is produced therefrom by an extrusion molding method, etc. This green sheet 2 is held between rollers and is rolled, by which many regular columnar projecting posts 3 are formed. Further, the green sheet 2 is coated with paste 4 prepd. by using the ceramic powder in a longitudinal direction at a specified pitch and specified width on one end side and from one end side. The sheet is coated with the paste 4 along the three edges when the sheet is cut out. Two sheets of the green sheets 2 are superposed on each other by shifting the phases thereof by 180 deg. each. The superposed sheets are wound to a roll form before the paste 4 dries.

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、例えば錆、コロイド粒
子、細菌などの異物の分離除去に用いられるセラミック
スフィルタ及びその製造方法に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a ceramic filter used for separating and removing foreign matter such as rust, colloidal particles and bacteria, and a method for producing the same.

【０００２】[0002]

【従来の技術】セラミックス多孔質成形体はフィルタ分
野での利用が拡がっている。このようなセラミックスフ
ィルタには、 フィルタ面が単板又は単層筒状のもの。 フィルタ面が多層化され、コンパクト化されたもの
であり、そして積層されたフィルタ面同士が端側で密着
して接合され、フィルタ面同志の隙間は端側の接合構造
によって支持された構造のもの。2. Description of the Related Art Porous ceramic moldings are widely used in the field of filters. Such ceramic filters have a single-plate or single-layer cylindrical filter surface. A structure in which the filter surfaces are multi-layered and made compact, and the laminated filter surfaces are intimately joined together at the end side, and the gap between the filter surfaces is supported by the joint structure at the end side. .

【０００３】 フィルタ面が多層化され、コンパクト
化されたものであり、そして積層されたフィルタ面同士
が作る空隙中に支柱となる壁が有り、この壁で支持され
る構造のもの。 が有る。A structure in which the filter surface is multi-layered and made compact, and there is a wall serving as a pillar in the void formed by the laminated filter surfaces, and the wall is supported by this wall. There is.

【０００４】[0004]

【発明が解決しようとする課題】ところで、前記の構
造のものは、形状が単純で製造し易いが、フィルタ孔径
が小さい場合、及び通気量（通液量）が大きい場合、占
有容積が大きくなり、重量的にも大きくなるという欠点
が有る。又、の構造のものは、フィルタ膜を薄くする
と割れやすくなり、コンパクト化し難いという欠点があ
る。The structure described above has a simple shape and is easy to manufacture, but when the filter pore size is small and the ventilation amount (liquid passing amount) is large, the occupied volume becomes large. However, there is a drawback that it becomes large in weight. In addition, the structure of (3) has a drawback that it tends to be broken when the filter film is made thin and it is difficult to make it compact.

【０００５】の構造のものとしては、例えばハニカム
やコルゲート−平板の積層体の構造のものが有り、この
ものはフィルタ面が壁により支持され、極めて割れにく
いものとなる。しかしながら、支柱となる壁の為、次の
三つの欠点がある。先ず、第１には、支柱となる壁の
為、フィルタ面積が大幅に減る。第２には、支柱壁が流
体通路を狭め、通気抵抗（通水抵抗）を大幅に悪化させ
る。第３には、積層されたフィルタ面のピッチが１ｍｍ
以下のものは製造上種々の困難が発生する。例えば、ハ
ニカムなどをフィルタとする場合、壁で仕切られた一区
画毎、飛び飛びに入口、出口を交互に塞がなければなら
ず、手間が掛かり、又、不良も発生しやすい。さらに
は、装置上、ハニカムの金型が精密加工となり、耐久性
にも問題が出易い。The structure of (1) includes, for example, a structure of a honeycomb or a corrugated-flat plate laminate, which has a filter surface supported by a wall and is extremely difficult to break. However, it has the following three drawbacks because it is a wall serving as a pillar. First, because of the walls that will be the columns, the filter area is significantly reduced. Second, the support wall narrows the fluid passage, which significantly deteriorates ventilation resistance (water resistance). Thirdly, the pitch of the laminated filter surfaces is 1 mm
The following causes various difficulties in manufacturing. For example, when a honeycomb or the like is used as a filter, it is necessary to alternately block the entrance and the exit alternately for each section partitioned by the wall, which is troublesome and easily causes defects. Furthermore, since the honeycomb mold is precision processed in terms of the apparatus, the durability tends to be a problem.

【０００６】従って、本発明の目的は、通気抵抗（通液
抵抗）がより小さく、かつ、単位容積当たりの表面積が
大きなセラミックスフィルタを提供することである。Accordingly, an object of the present invention is to provide a ceramics filter having a smaller ventilation resistance (liquid resistance) and a large surface area per unit volume.

【０００７】[0007]

【課題を解決する為の手段】前記本発明の目的は、シー
ト面に対して立設された支柱を間にセラミックス多孔質
シートが積層されてなる成形体であって、この成形体の
一端側におけるセラミックス多孔質シート間を開口状に
構成してなる場合にはその他端側におけるセラミックス
多孔質シート間を閉塞状に構成してなり、成形体の一端
側におけるセラミックス多孔質シート間を閉塞状に構成
してなる場合にはその他端側におけるセラミックス多孔
質シート間を開口状に構成してなり、前記成形体の両端
側には閉塞部及び開口部いずれもが互いに構成されてな
ることを特徴とするセラミックスフィルタによって達成
される。The object of the present invention is to provide a molded article in which a ceramic porous sheet is laminated between pillars erected on the sheet surface, and one end side of the molded article. In the case where the spaces between the ceramic porous sheets are formed in an opening shape, the spaces between the ceramic porous sheets on the other end side are closed, and the spaces between the ceramic porous sheets on one end side of the molded body are closed. In the case of being configured, it is configured such that the ceramic porous sheets on the other end side are formed in an opening shape, and both closed sides and openings are configured on both ends of the molded body. It is achieved by a ceramic filter.

【０００８】又、セラミックス材料によりシートを作製
するシート作製工程と、シート作製工程で得たシートに
対して印刷手段により支柱を設ける支柱形成工程と、シ
ートに対して少なくとも一端側を残してシートの縁部に
沿って閉塞材を設ける工程と、支柱が形成された二つの
シートを閉塞材未設部が両端に存在するよう積層する積
層工程と、積層工程で得られた積層物を焼成する焼成工
程とを具備することを特徴とするセラミックスフィルタ
の製造方法によって達成される。Further, a sheet manufacturing process for manufacturing a sheet from a ceramic material, a supporting column forming process for providing a supporting column on the sheet obtained by the sheet manufacturing process by a printing means, and a sheet forming process with at least one end side left. A step of providing a occluding material along the edge portion, a laminating step of laminating two sheets on which columns are formed so that the occluding material absent portions are present at both ends, and a firing step of firing the laminate obtained in the laminating step. And a step of manufacturing the ceramic filter.

【０００９】又、セラミックス材料によりシートを作製
するシート作製工程と、シート作製工程で得たシートに
対して印刷手段によりその両面に支柱を設ける支柱形成
工程と、シートの一面側における一端側に閉塞材を設け
る工程と、シートの他面側における他端側に閉塞材を設
ける工程と、支柱が形成されたシートを積層する積層工
程と、積層工程で得られた積層物を焼成する焼成工程と
を具備することを特徴とするセラミックスフィルタの製
造方法によって達成される。Further, a sheet manufacturing process for manufacturing a sheet from a ceramics material, a supporting column forming process for providing supporting columns on both sides of the sheet obtained by the sheet manufacturing process by printing means, and a block on one side of one side of the sheet. A step of providing a material, a step of providing a closing material on the other end of the other side of the sheet, a step of laminating the sheets on which columns are formed, and a firing step of firing the laminate obtained in the step of laminating. It is achieved by a method for manufacturing a ceramics filter, which comprises:

【００１０】又、セラミックス材料によりシートを作製
するシート作製工程と、シート作製工程で得たシートに
対して凹凸型を用いて支柱を形成する支柱形成工程と、
シートに対して少なくとも一端側を残してシートの縁部
に沿って閉塞材を設ける工程と、支柱が形成された二つ
のシートを閉塞材未設部が両端に存在するよう積層する
積層工程と、積層工程で得られた積層物を焼成する焼成
工程とを具備することを特徴とするセラミックスフィル
タの製造方法によって達成される。Further, a sheet manufacturing step of manufacturing a sheet of a ceramic material, a pillar forming step of forming a pillar by using an uneven mold on the sheet obtained in the sheet manufacturing step,
A step of providing a closing member along the edge of the sheet leaving at least one end side with respect to the sheet, and a stacking step of stacking the two sheets on which the support columns are formed so that the closing member absent portions are present at both ends, And a firing step of firing the laminate obtained in the lamination step.

【００１１】又、セラミックス材料によりシートを作製
するシート作製工程と、シート作製工程で得たシートに
対して凹凸型を用いてその両面に支柱を形成する支柱形
成工程と、シートの一面側における一端側に閉塞材を設
ける工程と、シートの他面側における他端側に閉塞材を
設ける工程と、支柱が形成されたシートを積層する積層
工程と、積層工程で得られた積層物を焼成する焼成工程
とを具備することを特徴とするセラミックスフィルタの
製造方法によって達成される。Also, a sheet manufacturing process for manufacturing a sheet of a ceramic material, a pillar forming process for forming a pillar on both sides of the sheet obtained in the sheet manufacturing process by using a concave-convex mold, and one end on one side of the sheet. Side, a step of providing a blocker on the other side of the other surface of the sheet, a step of stacking sheets on which columns are formed, and a step of firing the stack obtained in the stacking step. And a firing step.

【００１２】以下、本発明について更に詳しく説明す
る。セラミックス多孔質シートが積層されてなる成形体
をフィルタとして構成するに際し、コンパクト化する為
にシート厚みを薄くすると、成形体は損傷し易くなる。
そこで、シート厚みを薄くしても損傷し難くする為、本
発明においてはシートを支持する支柱を設けることにし
た。しかも、この支柱は、点在するものであって、壁の
ように線状といったものではないから、通気抵抗（通液
抵抗）がより小さく、かつ、単位容積当たりの表面積が
大きなものとなり、フィルタとしての機能が一層優れた
ものとなる。The present invention will be described in more detail below. When the molded body formed by laminating the porous ceramic sheets is used as a filter, the molded body is easily damaged if the thickness of the sheet is reduced to make it compact.
Therefore, in order to prevent the sheet from being damaged even if the sheet thickness is made thin, in the present invention, a column for supporting the sheet is provided. Moreover, since the stanchions are scattered and not linear like a wall, the ventilation resistance (liquid resistance) is smaller and the surface area per unit volume is larger, so The function as is further improved.

【００１３】尚、この点についての研究が鋭意押し進め
られて行った結果、セラミックス多孔質シートの厚さは
１０μｍ〜１０００μｍ、支柱の径は５μｍ〜１０００
μｍ、支柱間隔はセラミックス多孔質シートの２倍〜１
０倍であることが好ましいことが判った。すなわち、セ
ラミックス多孔質シートの厚さが１０μｍ未満の薄すぎ
るものになると、割れやすくなり、従って支柱の数を多
くしたり、又、支柱の径も大きくせざるを得ず、通気抵
抗（通液抵抗）が大きくなり、さらには製造コストも高
くなり、逆に、１０００μｍを越えて厚くなりすぎる
と、コンパクト化が出来にくく、又、通気抵抗（通液抵
抗）が大きくなり、さらには目詰まりも起き易くなり、
このようなことからセラミックス多孔質シートの厚さは
１０μｍ〜１０００μｍが好ましかったのである。As a result of earnestly researching this point, the thickness of the ceramic porous sheet is 10 μm to 1000 μm, and the diameter of the column is 5 μm to 1000 μm.
μm, strut spacing is twice as large as that of ceramic porous sheet ~ 1
It has been found that 0 times is preferable. That is, if the thickness of the porous ceramic sheet is too thin, less than 10 μm, the ceramic porous sheet is liable to be broken, so that the number of columns is increased and the diameter of the columns is inevitably increased. Resistance) and manufacturing cost also increase. On the other hand, if it exceeds 1000 μm and becomes too thick, it is difficult to make it compact, and the ventilation resistance (fluid resistance) increases, and also clogging occurs. It ’s easier to get up,
Therefore, the thickness of the ceramic porous sheet is preferably 10 μm to 1000 μm.

【００１４】又、１０００μｍを越えて支柱が太すぎた
場合には、通気抵抗（通液抵抗）が大きくなり、逆に、
５μｍ未満の小さすぎた場合には、フィルタ強度が確保
できず、このようなことから支柱の径は５μｍ〜１００
０μｍが好ましかったのである。さらに、支柱間隔が長
すぎた場合には、フィルタ面積が大きくなるものの、破
損し易くなり、逆に、短すぎた場合には、フィルタ面積
が小さくなり、このようなことから支柱間隔はセラミッ
クス多孔質シートの２倍〜１０倍であることが好ましか
ったのである。Further, if the support is too thick beyond 1000 μm, the ventilation resistance (fluid resistance) becomes large, and conversely,
If it is less than 5 μm, the strength of the filter cannot be ensured. Therefore, the diameter of the column is 5 μm to 100 μm.
0 μm was preferred. Furthermore, if the strut spacing is too long, the filter area will be large, but it will be easily damaged. Conversely, if it is too short, the filter area will be small. It was preferable to be 2 to 10 times that of the quality sheet.

【００１５】ここで、支柱の形状はどのようなものでも
良いが、円柱状、楕円柱状、紡錘状などのように滑らか
な曲面をもつ柱状体であることが好ましい。すなわち、
断面が滑らかな形状とさせておくことにより、それだけ
通気抵抗（通液抵抗）がより小さくなる。又、支柱の先
端面は平坦な形でなく、凹凸（凹、凸、ドーム状など）
が形成、すなわち対向するセラミックス多孔質シートと
接合させた際に空隙部が多く出来るように形成されてい
ることが好ましかった。Here, the shape of the supporting column may be any shape, but it is preferably a columnar body having a smooth curved surface such as a cylindrical shape, an elliptic cylindrical shape, or a spindle shape. That is,
By making the cross section a smooth shape, the ventilation resistance (fluid resistance) becomes smaller accordingly. Also, the tip surface of the column is not flat, but uneven (concave, convex, dome-shaped, etc.)
Was formed, that is, it was preferable to form so that a large number of voids can be formed when joined to the opposing ceramic porous sheet.

【００１６】尚、支柱は、成形体の強度を確保する役割
を発揮するから、規則的に均一に存在することが好まし
い。しかしながら、特定の個所に応力集中が起きること
が予想されるような場合には、その特定部分のみ支柱を
太くしたり、数を増すようにすることは差し支えないこ
とであり、又、好ましいものである。フィルタ機能を充
分に発揮させる為に、成形体を構成するセラミックス多
孔質シート自体に存在する気孔は２ｍｍ以下、望ましく
は０．５ｍｍ以下、より望ましくは０．１ｍｍ以下のも
のであることが好ましい。このような構造のものを構成
する手段としては、セラミックス多孔質シートを構成す
るセラミックス粒子を微細なものとする必要がある。し
かしながら、微細すぎるもので構成すると、セラミック
ス多孔質シート自体に存在する気孔が小さくなりすぎ、
通気抵抗（通液抵抗）が大きくなりすぎ、又、目詰まり
も起き易くなる。このような観点に沿っての検討が鋭意
押し進められて行った結果、セラミックス多孔質シート
は、その表層に粒径１μｍを越えた大きさの粒子が２０
〜６０％、粒径１μｍ以下の大きさの粒子が８０〜４０
％含まれ、内層に粒径２μｍ〜１００μｍの大きさの粒
子が５０〜９０％、粒径２μｍ未満の大きさの粒子が５
０〜１０％含まれてなる場合には、フィルタ機能が特に
大きく発揮されるものであった。すなわち、かくの如く
構成させることにより、セラミックス多孔質シートの損
傷が起きにくく、かつ、大きな気孔は発生しにくく、か
つ、通気抵抗（通液抵抗）も大きくなりすぎず、さらに
は目詰まりも起き難いものが得られる。ここで、セラミ
ックス多孔質シートの表層とはセラミックス多孔質シー
トの厚さの１％〜１０％程度の厚さの部分を意味してい
る。尚、表層と内層とはある界面を基準にして突然に変
化するといったものよりも、表面から内部に移行するに
つれて徐々に変化して行くと言ったものが好ましい。Since the pillars play a role of ensuring the strength of the molded body, it is preferable that the pillars are regularly and uniformly present. However, if stress concentration is expected to occur at a specific location, it is possible and preferable to increase the number of columns or increase the number of columns only at that specific portion. is there. In order to sufficiently exert the filter function, it is preferable that the pores present in the ceramic porous sheet itself forming the molded body be 2 mm or less, preferably 0.5 mm or less, more preferably 0.1 mm or less. As a means of constructing such a structure, it is necessary to make fine ceramic particles constituting the ceramic porous sheet. However, if composed of too fine, the pores present in the ceramic porous sheet itself become too small,
Ventilation resistance (liquid resistance) becomes too large and clogging easily occurs. As a result of earnestly proceeding with the study in view of such a viewpoint, the ceramic porous sheet has 20 particles with a particle size exceeding 1 μm on the surface layer.
~ 60%, 80 ~ 40 particles with a size less than 1 μm
%, Particles in the inner layer having a particle size of 2 μm to 100 μm are 50 to 90%, and particles having a particle size of less than 2 μm are 5%.
When the content was 0 to 10%, the filter function was particularly exerted. That is, with such a structure, the ceramic porous sheet is less likely to be damaged, large pores are less likely to be generated, the ventilation resistance (liquid passage resistance) is not too large, and clogging is also caused. You can get difficult things. Here, the surface layer of the ceramic porous sheet means a portion having a thickness of about 1% to 10% of the thickness of the ceramic porous sheet. In addition, it is preferable that the surface layer and the inner layer change gradually as they move from the surface to the inside, rather than a sudden change based on a certain interface.

【００１７】次に、本発明の多孔質成形体が分離すべき
粒子を含む液体や気体などの流体に対してどのようにし
てフィルタ機能を発揮するかについて述べると、セラミ
ックス多孔質シートの表面がフィルタ機能として作用
し、粒子と流体とが分離されるのである。すなわち、多
孔質材料からなるシートが積層され、シート間にギャッ
プが形成されてなる成形体に対して、粒子を含む流体が
供給されるとすると、一端側の開口径より大きい粒子は
入口部で分離され、流体と一端側の開口径より小さい粒
子は開口部を通ってシート間（ギャップ）に流入する。
シート間に流入した流体は、ギャップ奥が行き止まりで
あり、そして成形体が多孔質材料で構成されていること
から、流体はシートの気孔を通り抜けて隣接シート間の
ギャップに至り、他端側から流出するので、微細な粒子
も分離することが出来るようになる。尚、逆方向から流
体を供給するようにしても同じことが言える。Next, how the porous molded article of the present invention exerts a filter function with respect to a fluid such as a liquid or a gas containing particles to be separated will be described. It acts as a filter and separates the particles from the fluid. That is, if a fluid containing particles is supplied to a formed body in which sheets made of a porous material are laminated and a gap is formed between the sheets, particles larger than the opening diameter on one end side are introduced at the inlet portion. The fluid and particles smaller than the opening diameter on one end side flow into the space (gap) between the sheets through the opening.
The fluid flowing between the sheets has a dead end at the back of the gap, and because the molded body is made of a porous material, the fluid passes through the pores of the sheet to reach the gap between the adjacent sheets, and from the other end side. As it flows out, fine particles can be separated. The same thing can be said even if the fluid is supplied from the opposite direction.

【００１８】この本発明のセラミックスフィルタの製造
方法について説明すると次の通りである。フィルタ面と
なるシートはセラミックス粉末にバインダ、水又は有機
溶媒などを加えてスラリー状とし、ドクターブレード法
又はカレンダーロール法などにより一定厚さのグリーン
シートとする。あるいはセラミックス粉末にバインダ、
水又は有機溶媒などを加えて粘土状の坏土とし、押出成
形により一定厚さのグリーンシートとする。この際、粒
度分布、スラリ粘度、スラリ乾燥速度を調整し、シート
の表層から内層にかけての粒度分布を上記の如くに制御
する。The method of manufacturing the ceramic filter of the present invention will be described below. The sheet to be the filter surface is made into a slurry by adding a binder, water or an organic solvent to ceramic powder, and is made into a green sheet having a constant thickness by a doctor blade method or a calendar roll method. Or ceramic powder to binder,
Water or an organic solvent is added to make a clay-like kneaded clay, and a green sheet having a constant thickness is formed by extrusion molding. At this time, the particle size distribution, slurry viscosity, and slurry drying rate are adjusted to control the particle size distribution from the surface layer to the inner layer of the sheet as described above.

【００１９】このシートの片面あるいは両面に次のよう
な方法により支柱を成形することができる。例えば、図
１に示す如く、網状体又は網状模様を有した凹凸型１を
用い、この凹凸型１をグリーンシート２に押し付け、図
２に示す如く、凹凸模様を転写（支柱３を形成）する方
法が有る。この方法では、グリーンシート２が塑性変形
し、模様が転写（支柱３が形成）できるよう構成してお
くことが重要である。尚、用いる凹凸型２の網目模様は
シートに対して形成する支柱に対応したものであれば良
い。又、いわゆる厚膜スクリーン印刷などの印刷手段に
より支柱を成形することができる。すなわち、開口する
網目の形状、大きさ、数、配置などを構成する支柱に対
応させた網状体をスクリーンとし、セラミックス粉末よ
り作成したペーストをシート上に塗布印刷して支柱を設
ける方法が有る。支柱を作成する為のセラミックス粉末
はシートと同質のものでも異なるものでも差し支えない
が、焼成条件、熱膨張率が大きく異ならないものが好ま
しい。Supports can be formed on one side or both sides of this sheet by the following method. For example, as shown in FIG. 1, a concavo-convex mold 1 having a mesh body or a net-like pattern is used, and the concavo-convex mold 1 is pressed against a green sheet 2, and the concavo-convex pattern is transferred (the columns 3 are formed) as shown in FIG. There is a way. In this method, it is important that the green sheet 2 is plastically deformed so that the pattern can be transferred (the pillar 3 is formed). It should be noted that the mesh pattern of the concave-convex type 2 used may be one corresponding to the pillar formed on the sheet. Further, the pillar can be formed by a printing means such as so-called thick film screen printing. That is, there is a method in which a mesh body corresponding to a pillar that constitutes the shape, size, number, arrangement, etc. of open mesh is used as a screen, and a paste made of ceramic powder is applied and printed on a sheet to form the pillar. The ceramic powder for forming the pillars may be the same as or different from the sheet, but it is preferable that the firing conditions and the coefficient of thermal expansion do not differ greatly.

【００２０】そして、多数の支柱が設けられたグリーン
シートの端側部を圧着するか、図３に示す如く、セラミ
ックス粉末により作成したペースト４を三縁部に塗布
し、二枚のグリーンシート２，２を重ね合わせる。この
二枚の積重シートを、図４に示す如く、ロール状に巻い
て積層する。あるいは折り畳むようにしても良い。又、
多数のものを積み重ねるようにしても良い。この積層し
た成形体を必要に応じて乾燥した後、焼成し、多孔質セ
ラミック焼結体とする。Then, the end portions of the green sheet provided with a large number of columns are pressure-bonded, or as shown in FIG. 3, the paste 4 made of ceramic powder is applied to the three edges to form two green sheets 2. , 2 are overlaid. As shown in FIG. 4, the two stacked sheets are wound into a roll and laminated. Alternatively, it may be folded. or,
You may make it stack many things. This laminated compact is dried if necessary and then fired to obtain a porous ceramic sintered body.

【００２１】次に、本発明に用いられるセラミックス材
料について説明する。本発明の多孔質成形体を構成する
セラミックス材料には、酸化物系セラミックスの殆どが
利用できる。例えば、窒化アルミニウム、炭化珪素、窒
化珪素、アルミナ、シリカ、ジルコニア、カルシア、マ
グネシア、チタニア、酸化鉄、酸化ホウ素などを一種又
は二種以上を主成分とする化合物又は混合物、さらに炭
素質原料や粘土及び天然石も利用できる。いずれも出発
原料としては粉末又は細粒状として用いるのが好まし
い。粉末及び細粒状原料の粒径は、作製するシートの厚
み及び気孔の大きさによって決まる。又、気孔を形成す
る手法によっても異なる。一般的には、厚みが薄い又は
気孔サイズを小さなものとするには原料粒径を小さくし
なければならない。逆に、厚みが厚い又は気孔を大きな
ものとする場合は、粗粒又は粗粒と微粒を用いて作成す
る場合がある。粗粒を用いる場合は粒子間の空隙が気孔
となる。粗粒に微粒を混合するのは粗粒同志の結合を補
強する目的と、気孔形状及びサイズを調整する為であ
る。例えば、微粒が多いほど気孔形状は滑らかになり、
気孔サイズが小さなものは消失し、気孔容積が減少する
傾向にある。微粉末を用いて気孔の大きな物を用いる場
合は、気孔形成のため有機質、粉末、粒子などと混合す
る場合、スポンジ状有機質多孔体にセラミックス微粉末
をスラリとして含浸付着させて作製する方法などがあ
る。又、気孔の大きさ、数は焼成温度によって調節する
ことが出来る。例えば、完全に緻密化する温度より低い
か、又は焼成時間を短くすればする程、気孔は多くな
り、平均径も大きくなる。しかしながら、温度を低くし
すぎたり、焼成時間を短くしすぎると、強度不足とな
り、割れ易くなる。Next, the ceramic material used in the present invention will be described. Almost all oxide-based ceramics can be used as the ceramic material forming the porous molded body of the present invention. For example, aluminum nitride, silicon carbide, silicon nitride, alumina, silica, zirconia, calcia, magnesia, titania, iron oxide, a compound or mixture containing two or more as a main component, and carbonaceous raw materials and clay. And natural stone is also available. In each case, it is preferable to use the starting material in the form of powder or fine particles. The particle size of the powder and the fine granular material is determined by the thickness of the sheet to be produced and the size of the pores. It also depends on the method of forming the pores. Generally, in order to make the thickness thin or the pore size small, it is necessary to make the raw material particle size small. On the contrary, when the thickness is large or the pores are large, it may be formed by using coarse particles or coarse particles and fine particles. When coarse particles are used, voids between particles become pores. The reason why the fine particles are mixed with the coarse particles is to reinforce the connection between the coarse particles and to adjust the shape and size of the pores. For example, the more fine particles, the smoother the pore shape,
Those with a small pore size tend to disappear and the pore volume tends to decrease. When using fine powders with large pores, when mixing with organic substances, powders, particles, etc. to form pores, there is a method of making by impregnating and adhering ceramic fine powders as a slurry to a sponge-like organic porous body. is there. The size and number of pores can be adjusted by the firing temperature. For example, the lower the temperature for completely densifying or the shorter the firing time, the larger the number of pores and the larger the average diameter. However, if the temperature is too low or the firing time is too short, the strength becomes insufficient and cracking easily occurs.

【００２２】以下、本発明の具体的な実施例を述べる。Specific examples of the present invention will be described below.

【００２３】[0023]

【実施例】【Example】

〔実施例１〜９〕 表 １ Ｎｏ． 粉 末 平均粒径 １ アルミナ １．６μｍ ２ ムライト １．５μｍ ３ シリカ １．５μｍ ４ ジルコニア ０．４μｍ ５ チタニア １．０μｍ ６ タルク ２．４μｍ ７ 粘土 ３．２μｍ ８ 麦飯石 ７．６μｍ ９ 活性白土 ５．５μｍ セラミックス原料粉末として上記表１のＮｏ．１〜９の
九種の粉末を用いた。各セラミックス粉末に水（又は有
機溶媒）、バインダ及び可塑剤などの添加剤を加え、押
出成形法あるいはドクターブレード法により、図１に示
す如く、厚み０．１ｍｍ〜０．４ｍｍ、幅３０ｃｍのグ
リーンシート２を作製した。[Examples 1 to 9] Table 1 No. Powder average particle size 1 Alumina 1.6 μm 2 Mullite 1.5 μm 3 Silica 1.5 μm 4 Zirconia 0.4 μm 5 Titania 1.0 μm 6 Talc 2.4 μm 7 Clay 3.2 μm 8 Bakuhanishi 7.6 μm 9 Activated white clay 5 No. 5 of the above Table 1 as a ceramic raw material powder. Nine kinds of powders 1 to 9 were used. Water (or organic solvent), a binder, and additives such as a plasticizer are added to each ceramic powder, and the green having a thickness of 0.1 mm to 0.4 mm and a width of 30 cm is prepared by an extrusion molding method or a doctor blade method as shown in FIG. Sheet 2 was prepared.

【００２４】又、線径０．３ｍｍ、開口径０．７ｍｍの
ポリエチレン製の網を加熱プレス処理し、開口径を０．
４ｍｍまで狭めたものを圧延用のローラ面に貼り付け、
凹凸模様を形成する型とした。そして、ローラのクリア
ランスを調節し、作製したグリーンシートをローラ間に
挟み、圧延加工し、グリーンシート２に凹凸模様を付け
た。すなわち、図２に示される如く、圧延加工したグリ
ーンシート２には規則正しく多数の柱状突起（支柱３）
が形成されている。Further, a polyethylene net having a wire diameter of 0.3 mm and an opening diameter of 0.7 mm was heat-pressed to make the opening diameter of 0.
Stick it on the roller surface for rolling,
The mold was used to form an uneven pattern. Then, the clearance of the rollers was adjusted, the produced green sheet was sandwiched between the rollers, and the green sheet 2 was rolled to form an uneven pattern on the green sheet 2. That is, as shown in FIG. 2, a large number of columnar protrusions (supports 3) are regularly formed on the rolled green sheet 2.
Are formed.

【００２５】次に、グリーンシート２にセラミックス粉
末を用いて作製したペーストをグリーンシート一端側及
び一端側から１００ｍｍピッチで５ｍｍ幅で長手方向に
厚さ５０〜１００μｍ塗布した後、長さ１ｍずつ切り出
し、図３に示す如く、ペースト４が三縁に沿って塗布さ
れている二枚のグリーンシート２，２を位相が１８０°
ずらせて重ね合わせ、塗布したペースト４が乾燥する前
に、図４に示す如く、ロール状に巻いた。Next, a paste prepared by using a ceramic powder is applied to the green sheet 2 at one end of the green sheet and at a pitch of 100 mm with a width of 5 mm and a thickness of 50 to 100 μm in the longitudinal direction. As shown in FIG. 3, the two green sheets 2 and 2 coated with the paste 4 along the three edges have a phase of 180 °.
Before being dried, the applied paste 4 was rolled and wound in a roll shape as shown in FIG.

【００２６】そして、充分に乾燥した後に１００℃／ｈ
で焼結温度まで昇温し、２時間かけて焼成した。尚、焼
結温度は１１００℃〜１６００℃である。このようにし
て得られたセラミックスフィルタを構成するシートの厚
みは５０μｍ〜３００μｍであり、シートにおける気孔
の径は０．０５〜３μｍ程度のものであり、通気抵抗
（通液抵抗）は小さく、かつ、単位体積当たりの表面積
が大きく、フィルタとして極めた優れたものである。Then, after sufficiently drying, 100 ° C./h
The temperature was raised to the sintering temperature and the mixture was baked for 2 hours. The sintering temperature is 1100 ° C to 1600 ° C. The thickness of the sheet constituting the ceramic filter thus obtained is 50 μm to 300 μm, the pore diameter in the sheet is about 0.05 to 3 μm, and the ventilation resistance (liquid passage resistance) is small, and It has a large surface area per unit volume and is an excellent filter.

【００２７】〔実施例１０〜１８〕実施例１〜９におい
て、ポリエチレン製の網の代わりに、０．５ｍｍ厚のス
テンレス板を用い、このステンレス板をエッチング加工
して直径０．４ｍｍの孔を０．７ｍｍピッチで千鳥格子
状に開けたものを用い、グリーンシートに直径０．４ｍ
ｍ、高さ０．４ｍｍの支柱を形成し、その後同様にして
セラミックスフィルタを得た。[Examples 10 to 18] In Examples 1 to 9, a stainless steel plate having a thickness of 0.5 mm was used in place of the polyethylene net, and the stainless steel plate was etched to form a hole having a diameter of 0.4 mm. Use a zigzag pattern opened at 0.7 mm pitch and use a green sheet with a diameter of 0.4 m.
m and a height of 0.4 mm were formed, and thereafter a ceramic filter was obtained in the same manner.

【００２８】〔実施例１９〕実施例１において、支柱３
を構成する手段として厚膜印刷手段を用いた外は同様に
行い、セラミックスフィルタを得た。 〔実施例２０〕実施例１９において、支柱３をグリーン
シートの両面に構成し、又、ペーストをグリーンシート
の両面における三縁に沿って塗布（但し、両面のペース
ト未塗布部は一致させず）した外は同様に行い、一枚の
グリーンシートを巻回積層、焼成してセラミックスフィ
ルタを得た。[Embodiment 19] The pillar 3 in the embodiment 1
A ceramics filter was obtained in the same manner except that the thick film printing means was used as the means for constructing. [Embodiment 20] In Embodiment 19, the pillars 3 are formed on both sides of the green sheet, and the paste is applied along the three edges on both sides of the green sheet (however, the paste-unapplied portions on both sides are not matched). In the same manner as above, one green sheet was wound and laminated and fired to obtain a ceramics filter.

【００２９】〔実施例２１〕平均粒径０．８μｍのタル
クと平均粒径３．５μｍのアルミナとを３：７との割合
で混合したセラミックス粉末を用いた。このセラミック
ス粉末に水（又は有機溶媒）、バインダ及び可塑剤など
の添加剤を加え、ドクターブレード法により、図１に示
す如く、厚み３００μｍ、幅２０ｃｍのグリーンシート
２を作製した。尚、グリーンシート２作製時に、スラリ
粘度及び乾燥速度を調整し、表層には粒径１μｍを越え
た大きさの粒子が２０〜６０％、粒径１μｍ以下の大き
さの粒子が８０〜４０％含まれ、内層には粒径２μｍ〜
１００μｍの大きさの粒子が５０〜９０％、粒径２μｍ
未満の大きさの粒子が５０〜１０％含まれてなるように
した。Example 21 A ceramic powder was used in which talc having an average particle size of 0.8 μm and alumina having an average particle size of 3.5 μm were mixed in a ratio of 3: 7. Water (or an organic solvent), a binder, and additives such as a plasticizer were added to this ceramic powder to prepare a green sheet 2 having a thickness of 300 μm and a width of 20 cm as shown in FIG. 1 by a doctor blade method. The slurry viscosity and the drying rate were adjusted during the production of the green sheet 2, and 20-60% of particles having a particle size of more than 1 μm and 80-40% of particles having a particle size of 1 μm or less were formed on the surface layer. Included, the inner layer has a particle size of 2 μm
50-90% of particles with a size of 100 μm, particle size 2 μm
50 to 10% of particles having a size smaller than 50% are contained.

【００３０】このグリーンシート２に対して支柱３を形
成する為、孔径４００μｍ、ピッチ１２００μｍの多数
の孔が開いた４００μｍ厚のステンレス板を印刷スクリ
ーンとしてスラリーを印刷塗布した。乾燥後、長さ２ｍ
に切断し、グリーンシート２にセラミックス粉末を用い
て作製したペーストをグリーンシート一端側及び一端側
から１００ｍｍピッチで５ｍｍ幅で長手方向に厚さ５０
〜１００μｍ塗布し、図３に示す如く、ペースト４が三
縁に沿って塗布されている二枚のグリーンシート２，２
を位相が１８０°ずらせて重ね合わせ、塗布したペース
ト４が乾燥する前に、図４に示す如く、ロール状に巻い
た。In order to form the pillars 3 on the green sheet 2, a slurry was printed and applied by using a 400 μm-thick stainless plate having a large number of holes of 400 μm and a pitch of 1200 μm as a printing screen. 2m long after drying
The green sheet 2 is cut into pieces and a paste prepared by using a ceramic powder for the green sheet 2 is applied to one end side of the green sheet and a 5 mm width at a 100 mm pitch from the one end side and a thickness of 50 in the longitudinal direction.
˜100 μm applied, and as shown in FIG. 3, two green sheets 2 and 2 with paste 4 applied along the three edges.
Were overlapped with their phases shifted by 180 °, and before the applied paste 4 was dried, it was wound into a roll shape as shown in FIG.

【００３１】そして、充分に乾燥した後に１００℃／ｈ
で焼結温度まで昇温し、２時間かけて焼成した。尚、焼
結温度は１３４０℃である。このようにして得られたセ
ラミックスフィルタの通気抵抗（通液抵抗）は小さく、
かつ、単位体積当たりの表面積が大きく、フィルタとし
て極めた優れたものである。Then, after sufficiently drying, 100 ° C./h
The temperature was raised to the sintering temperature and the mixture was baked for 2 hours. The sintering temperature is 1340 ° C. The ventilation resistance (fluid resistance) of the ceramics filter thus obtained is small,
In addition, it has a large surface area per unit volume and is excellent as a filter.

【００３２】〔実施例２２〕実施例２１において、平均
粒径０．８μｍのタルクと平均粒径３．５μｍのアルミ
ナとの代わりに、平均粒径０．６μｍのアルミナと平均
粒径４．８μｍの麦飯石とを２：８との割合で混合した
セラミックス粉末を用いて同様に行ったところ、通気抵
抗（通液抵抗）は小さく、かつ、単位体積当たりの表面
積が大きく、フィルタとして極めた優れたものが得られ
た。Example 22 In Example 21, instead of talc having an average particle size of 0.8 μm and alumina having an average particle size of 3.5 μm, an alumina having an average particle size of 0.6 μm and an average particle size of 4.8 μm were used. When the same procedure was performed using a ceramic powder prepared by mixing the boiled stone of No. 2 with a ratio of 2: 8, the ventilation resistance (fluid resistance) was small, and the surface area per unit volume was large, which was excellent as a filter. You got what you got.

【００３３】尚、本実施例においてグリーンシート２の
厚さは４００μｍであり、焼結温度は１１５０℃であっ
た。 〔実施例２３〕実施例２１において、平均粒径０．８μ
ｍのタルクと平均粒径３．５μｍのアルミナとの代わり
に、平均粒径０．７μｍの粘土と平均粒径２．５μｍの
麦飯石とを３：７との割合で混合したセラミックス粉末
を用いて同様に行ったところ、通気抵抗（通液抵抗）は
小さく、かつ、単位体積当たりの表面積が大きく、フィ
ルタとして極めた優れたものが得られた。In this example, the green sheet 2 had a thickness of 400 μm and a sintering temperature of 1150 ° C. [Example 23] In Example 21, the average particle size was 0.8μ.
m talc and alumina having an average particle size of 3.5 μm, a ceramic powder obtained by mixing clay having an average particle size of 0.7 μm and barite stone having an average particle size of 2.5 μm in a ratio of 3: 7 was used. When the same procedure was carried out, a ventilation resistance (liquid resistance) was small and a surface area per unit volume was large, and an excellent filter was obtained.

【００３４】尚、本実施例においてグリーンシート２の
厚さは１００μｍであり、焼結温度は１１００℃であっ
た。In this example, the green sheet 2 had a thickness of 100 μm and a sintering temperature of 1100 ° C.

【００３５】[0035]

【効果】通気抵抗（通液抵抗）がより小さく、かつ、単
位体積当たりの表面積が大きく、フィルタとしての機能
に極めて優れたものである。[Effect] The air-flow resistance (liquid-flow resistance) is smaller, and the surface area per unit volume is large, and the function as a filter is extremely excellent.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図１】凹凸型とグリーンシートとの関係を示す斜視図
である。FIG. 1 is a perspective view showing a relationship between an uneven type and a green sheet.

【図２】凸型支柱が設けられたグリーンシートの斜視図
である。FIG. 2 is a perspective view of a green sheet provided with convex columns.

【図３】グリーンシートの積層関係を示す斜視図であ
る。FIG. 3 is a perspective view showing a stacking relationship of green sheets.

【図４】ロール状に巻回されたグリーンシートの積層関
係を示す斜視図である。FIG. 4 is a perspective view showing a stacking relationship of green sheets wound in a roll shape.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１ 凹凸型 ２ グリーンシート ３ 支柱 ４ ペースト 1 Concavo-convex type 2 Green sheet 3 Pillar 4 Paste

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】 シート面に対して立設された支柱を間に
セラミックス多孔質シートが積層されてなる成形体であ
って、この成形体の一端側におけるセラミックス多孔質
シート間を開口状に構成してなる場合にはその他端側に
おけるセラミックス多孔質シート間を閉塞状に構成して
なり、成形体の一端側におけるセラミックス多孔質シー
ト間を閉塞状に構成してなる場合にはその他端側におけ
るセラミックス多孔質シート間を開口状に構成してな
り、前記成形体の両端側には閉塞部及び開口部いずれも
が互いに構成されてなることを特徴とするセラミックス
フィルタ。1. A molded body, in which a porous ceramic sheet is laminated between pillars erected on a sheet surface, and the porous ceramic sheets on one end side of the molded body are formed in an opening shape. In the case where it is formed between the ceramic porous sheets on the other end side in a closed state, and in the case where the space between the ceramic porous sheets on one end side of the molded body is formed in a closed state, the other end side A ceramics filter characterized in that an opening is formed between the ceramics porous sheets, and both closed sides and openings are formed on both ends of the molded body. 【請求項２】 セラミックス多孔質シートの厚さが１０
μｍ〜１０００μｍ、支柱の径が５μｍ〜１０００μｍ
であり、支柱間隔がセラミックス多孔質シートの２倍〜
１０倍であることを特徴とする請求項１のセラミックス
フィルタ。2. The thickness of the ceramic porous sheet is 10
μm to 1000 μm, the diameter of the pillar is 5 μm to 1000 μm
And the column spacing is twice that of the ceramic porous sheet.
It is 10 times, The ceramic filter of Claim 1 characterized by the above-mentioned. 【請求項３】 セラミックス多孔質シートの表層には、
粒径１μｍを越えた大きさの粒子が２０〜６０％、粒径
１μｍ以下の大きさの粒子が８０〜４０％含まれ、セラ
ミックス多孔質シートの内層には、粒径２μｍ〜１００
μｍの大きさの粒子が５０〜９０％、粒径２μｍ未満の
大きさの粒子が５０〜１０％含まれてなることを特徴と
する請求項１または請求項２のセラミックスフィルタ。3. The surface layer of the ceramic porous sheet comprises:
20 to 60% of particles having a particle size exceeding 1 μm and 80 to 40% of particles having a particle size of 1 μm or less are contained, and the inner layer of the ceramic porous sheet has a particle size of 2 to 100 μm.
The ceramic filter according to claim 1 or 2, wherein 50 to 90% of particles having a size of μm and 50 to 10% of particles having a particle size of less than 2 μm are included. 【請求項４】 支柱の先端面が平坦な形でなく、凹凸が
形成されたものであることを特徴とする請求項１または
請求項２のセラミックスフィルタ。4. The ceramic filter according to claim 1 or 2, wherein the pillar has a tip end surface which is not flat and has irregularities. 【請求項５】 セラミックス材料によりシートを作製す
るシート作製工程と、シート作製工程で得たシートに対
して印刷手段により支柱を設ける支柱形成工程と、シー
トに対して少なくとも一端側を残してシートの縁部に沿
って閉塞材を設ける工程と、支柱が形成された二つのシ
ートを閉塞材未設部が両端に存在するよう積層する積層
工程と、積層工程で得られた積層物を焼成する焼成工程
とを具備することを特徴とするセラミックスフィルタの
製造方法。5. A sheet manufacturing step of manufacturing a sheet from a ceramic material, a pillar forming step of forming a pillar by a printing means on the sheet obtained in the sheet manufacturing step, and a step of forming the sheet leaving at least one end side thereof. A step of providing a occluding material along the edge portion, a laminating step of laminating two sheets on which columns are formed so that the occluding material absent portions are present at both ends, and a firing step of firing the laminate obtained in the laminating step. A method of manufacturing a ceramics filter, comprising: 【請求項６】 セラミックス材料によりシートを作製す
るシート作製工程と、シート作製工程で得たシートに対
して印刷手段によりその両面に支柱を設ける支柱形成工
程と、シートの一面側における一端側に閉塞材を設ける
工程と、シートの他面側における他端側に閉塞材を設け
る工程と、支柱が形成されたシートを積層する積層工程
と、積層工程で得られた積層物を焼成する焼成工程とを
具備することを特徴とするセラミックスフィルタの製造
方法。6. A sheet manufacturing step of manufacturing a sheet of a ceramic material, a step of forming columns on both sides of the sheet obtained in the sheet manufacturing step by printing means, and a block on one side of one side of the sheet. A step of providing a material, a step of providing a closing material on the other end of the other side of the sheet, a step of laminating the sheets on which columns are formed, and a firing step of firing the laminate obtained in the step of laminating. A method of manufacturing a ceramics filter, comprising: 【請求項７】 セラミックス材料によりシートを作製す
るシート作製工程と、シート作製工程で得たシートに対
して凹凸型を用いて支柱を形成する支柱形成工程と、シ
ートに対して少なくとも一端側を残してシートの縁部に
沿って閉塞材を設ける工程と、支柱が形成された二つの
シートを閉塞材未設部が両端に存在するよう積層する積
層工程と、積層工程で得られた積層物を焼成する焼成工
程とを具備することを特徴とするセラミックスフィルタ
の製造方法。7. A sheet manufacturing step of manufacturing a sheet of a ceramic material, a pillar forming step of forming a pillar using a concave-convex mold on the sheet obtained in the sheet manufacturing step, and leaving at least one end side of the sheet. The step of providing the blocking material along the edge of the sheet, the stacking step of stacking the two sheets on which the pillars are formed so that the blocking material non-existing parts are present at both ends, and the stack obtained in the stacking step. A method of manufacturing a ceramics filter, comprising: a firing step of firing. 【請求項８】 セラミックス材料によりシートを作製す
るシート作製工程と、シート作製工程で得たシートに対
して凹凸型を用いてその両面に支柱を形成する支柱形成
工程と、シートの一面側における一端側に閉塞材を設け
る工程と、シートの他面側における他端側に閉塞材を設
ける工程と、支柱が形成されたシートを積層する積層工
程と、積層工程で得られた積層物を焼成する焼成工程と
を具備することを特徴とするセラミックスフィルタの製
造方法。8. A sheet manufacturing step of manufacturing a sheet from a ceramic material, a pillar forming step of forming a pillar on both sides of the sheet obtained in the sheet manufacturing step by using a concave-convex mold, and one end on one surface side of the sheet. Side, a step of providing a blocker on the other side of the other surface of the sheet, a step of stacking sheets on which columns are formed, and a step of firing the stack obtained in the stacking step. A method of manufacturing a ceramics filter, comprising: a firing step.