WO2015045559A1 - ハニカム構造体及びハニカムフィルタ - Google Patents

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inorganic
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binder particles
inorganic binder
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寛 岸田
ラジャン バンブルー
一 真木
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住友化学株式会社
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    • F01N3/0222—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters characterised by specially adapted filtering structure, e.g. honeycomb, mesh or fibrous the structure being monolithic, e.g. honeycombs

Definitions

  • the present invention relates to a honeycomb structure and a honeycomb filter.
  • the porous honeycomb structure has a structure in which one end of a plurality of through-holes formed in the honeycomb structure and the other end of the remaining portion are closed with a sealing portion, so that the trapped substance can be removed from the fluid containing the collected object. It can be used as a honeycomb filter for removing collected material.
  • the fluid When a fluid is introduced into the through-holes of the honeycomb filter, the fluid passes through innumerable pores formed in the partition walls partitioning the through-holes and is then discharged out of the honeycomb filter. And when a fluid permeate
  • honeycomb filter examples include an exhaust gas filter for purifying exhaust gas exhausted from an internal combustion engine such as a diesel engine or a gasoline engine (see, for example, Patent Document 1 below).
  • the collected matter When the collected matter is removed from the fluid using a conventional honeycomb structure or honeycomb filter, the collected matter accumulates in the pores formed in the partition walls of the honeycomb filter as the collected matter is collected. As a result, the pores are easily clogged. And after a to-be-collected object accumulates in a pore, an to-be-collected object also accumulates on the partition surface, and a through hole becomes narrow. As a result, it becomes difficult for the fluid to permeate the partition wall, or the fluid becomes difficult to pass through the through hole, and the pressure loss increases excessively.
  • the present inventors make it difficult for the trapped substances to be clogged by the pores, and the trapped substances are not easily deposited on the partition wall surfaces. And found that the pressure loss is reduced.
  • the present inventors faced a problem that when the honeycomb structure or the honeycomb filter vibrates, at least a part of the fiber layer is detached from the inner wall of the pore and / or the partition wall of the through hole.
  • the fiber layer is detached from the inner walls of the pores and / or the partition walls of the through holes, the trapped substances are clogged in the pores of the partition walls or deposited on the partition wall surfaces, thereby increasing the pressure loss.
  • Such a problem is manifested by, for example, vibration during actual operation of an automobile on which a honeycomb structure or a honeycomb filter is mounted.
  • the present invention has been made in view of the above-described problems of the prior art, and an object thereof is to provide a honeycomb structure that can suppress the detachment of the fiber layer, and a honeycomb filter including the honeycomb structure. To do.
  • a honeycomb structure according to one aspect of the present invention has a plurality of through holes partitioned by porous partition walls, and / or at least a part of the inner walls of the pores formed in the partition walls, and / or at least a part of the partition walls.
  • the fiber layer contains inorganic fibers and inorganic binder particles, and the center particle diameter of the inorganic binder particles is 10 ⁇ m or less.
  • the inorganic fiber content per unit volume of the honeycomb structure may be 20 g / L or less, and the inorganic binder particle content per unit volume of the honeycomb structure is 1 g / L or more and 10 g / L or less. Good.
  • the inorganic binder particles may contain aluminum hydroxide and / or aluminum oxide.
  • the average major axis of the inorganic fiber may be 10 to 500 ⁇ m.
  • the average minor axis of the inorganic fiber may be 0.10-50 ⁇ m.
  • the content of the silica component in the inorganic fiber may be 50% by mass or more.
  • the partition may contain at least one selected from the group consisting of aluminum titanate, cordierite, and silicon carbide.
  • the fiber layer may further contain a catalyst.
  • a honeycomb filter according to an aspect of the present invention includes the above honeycomb structure, a porous sealing portion formed at one end of a part of the plurality of through holes and the other end of the remaining part of the plurality of through holes. .
  • a honeycomb structure that can suppress the detachment of the fiber layer, and a honeycomb filter including the honeycomb structure.
  • FIG. 1 is a perspective view showing a honeycomb filter according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a view taken along the line II-II in FIG.
  • Fig. 3a is an enlarged view of the cross section of the partition wall of the honeycomb filter shown in Fig. 2, and is a schematic diagram showing a fiber layer formed on the inner wall of the pore.
  • Fig. 3b is a schematic view of a fiber layer included in the honeycomb filter according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view showing a honeycomb filter according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a schematic view of an apparatus for measuring the pressure loss of fluid in the honeycomb filter.
  • honeycomb filter cartilage filter
  • an internal combustion engine such as a diesel engine or a gasoline engine
  • honeycomb structure provided in the filter
  • the honeycomb filter 1 includes a honeycomb structure 100 and a sealing portion 130 as described below. Both the honeycomb structure 100 and the sealing portion 130 are porous.
  • the honeycomb structure 100 is a cylindrical body having a plurality of through holes 110 arranged in parallel to each other, as shown in FIGS. 1 and 2. Each of the plurality of through holes 110 is partitioned by a partition wall 120 extending in parallel to the central axis of the honeycomb structure 100.
  • the through holes 110 are classified into some through holes (first through holes) 110a and the remaining through holes (second through holes) 110b.
  • One end of the through-hole 110a is opened as a gas inlet on one end face 100a of the honeycomb structure 100.
  • the other end portion of the through hole 110 a is closed by a sealing portion 130 on the other end surface 100 b of the honeycomb structure 100.
  • one end portion of the through hole 110b is closed by the sealing portion 130 on the one end surface 100a.
  • the other end of the through hole 110b opens as a gas outlet on the other end surface 100b.
  • the through hole 110b is adjacent to the through hole 110a.
  • the honeycomb structure 100 may have a lattice structure in which the through holes 110a and the through holes 110b are alternately arranged.
  • the through holes 110 a and 110 b are perpendicular to both end faces of the honeycomb structure 100.
  • the central axes of the through holes 110a and 110b may be located at the apexes of a plurality of squares.
  • the cross section perpendicular to the central axis direction (longitudinal direction) of the through holes 110a and 110b may be, for example, a square shape.
  • the partition wall 120 is porous.
  • the partition 120 may include a porous ceramic sintered body. As shown in FIG. 3 a, a large number of communicating pores 150 are formed in the porous partition wall 120.
  • the surface of the partition wall 120 (inner wall surface of the through hole 110a) facing the inside of the through hole 110a and / or the surface of the inner wall of the pore 150 formed in the partition wall 120 is And a fiber layer 140 containing inorganic fibers 140a.
  • the fiber layer 140 may cover the entire inner wall surface of the through hole 110a. Alternatively, the fiber layer 140 may cover only a part of the inner wall surface of the through hole 110a. The inner walls of all the through holes 110 a may be covered with the fiber layer 140. Only the inner wall of some of the through holes 110a among all the through holes 110a may be covered with the fiber layer 140. On the other hand, the inner walls of all the through holes 110b may not be covered with the fiber layer 140. In the cross section perpendicular to the longitudinal direction of the through hole 110a, the fiber layer 140 may be continuously formed on the surface of the partition wall 120 so as to surround the through hole 110a. That is, the fiber layer 140 may have an annular cross section along the inner wall of the through hole 110a. The thickness of the fiber layer 140 may be, for example, 5 to 500 ⁇ m.
  • the exhaust gas G is supplied into the through-hole 110a from the one end surface 100a.
  • the gas constituting the exhaust gas moves through the communicating pores 150 formed in the partition wall 120, reaches the adjacent through hole 110b, and is discharged from the other end surface 100b. That is, the gas constituting the exhaust gas can permeate the partition wall 120.
  • the collected matter (fine particles such as soot) in the exhaust gas is deposited and collected on the inside and on the surface of the fiber layer 140 covering the inner walls of the partition walls 120 and / or the pores 150.
  • the collected matter is removed from the exhaust gas G by the above principle.
  • the fiber layer 140 includes a large number of inorganic fibers 140a.
  • the honeycomb filter 1 including the fiber layer 140 can have an exhaust gas purification performance superior to that of the honeycomb filter not including the fiber layer 140. Further, in the honeycomb filter 1 having the fiber layer 140, the collected matter in the exhaust gas is deposited on the inside and the surface of the fiber layer 140, so that the collected matter is excessive on the inner walls of the partition walls 120 and / or the pores 150. It becomes difficult to deposit on. As a result, the pressure loss of the exhaust gas G in the honeycomb filter 1 is reduced.
  • the fiber layer 140 contains many inorganic fibers 140a and many inorganic binder particles 140b.
  • the inorganic binder particles 140b are fixed to the inorganic fibers 140a. That is, the inorganic binder particles 140b fix the inorganic fibers 140a to each other. In addition, the inorganic binder particles 140 b are fixed to the surface of the partition wall 120 and / or the inner wall surface of the pore 150. That is, the inorganic binder particle 140b fixes the surface of the partition wall 120 and the inorganic fiber 140a, or fixes the inner wall surface of the pore 150 and the inorganic fiber 140a. Specifically, a part of the inorganic binder particles 140b may be fixed to the inorganic fibers 140a by dehydration reaction or sintering.
  • a part of the inorganic binder particles 140b may be fixed to the surface of the partition wall 120 by dehydration reaction or sintering.
  • a part of the inorganic binder particles 140b may be fixed to the inner wall surfaces of the pores 150 by dehydration reaction or sintering.
  • the inorganic fiber 140a itself may be directly fixed to the surface of the partition wall 120 and / or the inner wall surface of the pore 150 by sintering.
  • the inorganic fibers 140a may be partially fixed by sintering.
  • 3a and 3b are schematic diagrams, and the structures of the pore 150 and the fiber layer 140 are not limited to those shown in FIG.
  • the inorganic fibers 140a are fixed to each other through the inorganic binder particles 140b. Further, the inorganic fiber 140a is fixed to the surface of the partition wall 120 and / or the inner wall surface of the pore 150 through the inorganic binder particle 140b. As a result, the fiber layer 140 adheres to the surface of the partition wall 120 and / or the inner wall surface of the pore 150. That is, the fiber layer 140 including the inorganic binder particles 140b is firmly fixed in the honeycomb filter 1 as compared with the fiber layer not including the inorganic binder particles 140b.
  • the fiber layer 140 is suppressed from being detached from the surface of the partition wall 120 and / or the inner wall surface of the pore 150. Due to the suppression of the detachment of the fiber layer 140, the collected matter is less likely to be clogged in the pores of the partition walls, and the collected matter is difficult to deposit on the partition surface. As a result, even if the honeycomb filter 1 continues to vibrate, the pressure loss of the exhaust gas G can be stably maintained at a lower level than before. That is, according to the honeycomb filter 1, the effect of reducing the pressure loss by the fiber layer 140 can be stably maintained under vibration (for example, vibration during actual driving of an automobile).
  • the center particle diameter of the inorganic binder particles 140b is 10 ⁇ m or less. As the inorganic binder particles 140b are smaller, the inorganic binder particles 140b are more easily supported on the inorganic fibers 140a. Therefore, the adhesion between the inorganic fibers 140a by the inorganic binder particles 140b is improved, the adhesion between the inorganic fibers 140a and the surface of the partition wall 120 is also improved, and the adhesion between the inorganic fibers 140a and the inner wall surfaces of the pores 150 is also improved. To do.
  • the lower limit value of the center particle diameter of the inorganic binder particles 140b is not particularly limited.
  • the center particle diameter of the inorganic binder particles 140b may be 0.01 ⁇ m or more and 10 ⁇ m or less.
  • the center particle diameter of the inorganic binder particles 140b may be 0.234 ⁇ m or more and 6.96 ⁇ m or less.
  • the central particle diameter may be an average particle diameter (D50) in a volume-based particle size distribution.
  • the inorganic binder particles 140b may be uniformly supported on the inorganic fibers 140a.
  • the surface of the inorganic fiber 140a may be uniformly coated with the inorganic binder particles 140b.
  • the inorganic binder particles 140 b may be dispersed in the fiber layer 140. Thereby, the detachment of the fiber layer 140 is easily suppressed even under vibration during actual driving of the automobile.
  • the inorganic binder particles 140b are uniformly supported on the inorganic fibers 140a, the heat resistance of the fiber layer 140 is improved, and the function or shape of the fiber layer 140 is maintained even when exposed to high temperatures. easy.
  • the factor that suppresses the detachment of the fiber layer 140 is not limited to the above factor.
  • the inorganic binder particles 140b may contain aluminum hydroxide or aluminum oxide. In this case, charge repulsion between the inorganic fibers 140a and the inorganic binder particles 140b is suppressed in the slurry that is the raw material of the fiber layer 140. As a result, the inorganic binder particles 140b are easily supported on the inorganic fibers 140a uniformly.
  • the inorganic binder particles 140b may be made only of aluminum hydroxide.
  • the inorganic binder particles 140b may be made only of aluminum oxide.
  • the inorganic binder particles 140b may be made of aluminum hydroxide and aluminum oxide.
  • the inorganic binder particles 140b may include an inorganic substance other than aluminum hydroxide and aluminum oxide. Another inorganic substance may be, for example, silicon oxide, titanium oxide, cerium oxide, zirconium oxide, cerium hydroxide, and zirconium hydroxide.
  • the BET specific surface area of the inorganic binder particles 140b may be 150 m 2 / g or more, or 200 m 2 / g or more. As the BET specific surface area is larger, the adhesion between the inorganic fibers 140a by the inorganic binder particles 140b is improved, the adhesion between the inorganic fibers 140a and the surfaces of the partition walls 120 is also improved, and the inner wall surfaces of the inorganic fibers 140a and the pores 150 The sticking property is also improved. In addition, the BET specific surface area of the inorganic binder particles 140b may be 500 m 2 / g or less.
  • the BET specific surface area of the inorganic binder particles 140b may be 150 m 2 / g or more and 500 m 2 / g or less, or 200 m 2 / g or more and 500 m 2 / g or less.
  • the content of the inorganic fibers 140a per unit volume of the honeycomb structure 100 may be, for example, 5 g / L or more and 20 g / L or less.
  • the content of the inorganic binder particles 140b per unit volume of the honeycomb structure 100 may be, for example, 1 g / L or more and 10 g / L or less.
  • each of the inorganic fibers 140a and the inorganic binder particles 140b The greater the content of each of the inorganic fibers 140a and the inorganic binder particles 140b, the more easily the detachment of the fiber layer 140 is suppressed. However, when there are too many inorganic fibers 140a and inorganic binder particles 140b, the flow path of the exhaust gas is narrowed and the pressure loss tends to increase. If each content of the inorganic fiber 140a and the inorganic binder particle 140b is within the above range, it is easy to achieve both suppression of the detachment of the fiber layer 140 and reduction of pressure loss.
  • the average major axis of the inorganic fibers 140a may be 10 to 500 ⁇ m, and may be 50 to 300 ⁇ m.
  • the average minor axis of the inorganic fibers 140a may be 0.10 to 50 ⁇ m and may be 1 to 10 ⁇ m.
  • the aspect ratio (major axis ⁇ minor axis) of the inorganic fiber 140a may be 5-100. In these cases, the purification performance can be further improved. Moreover, the excessive increase in the pressure loss accompanying the collection of the collection thing in the honeycomb structure 100 or the honeycomb filter 1 can be suppressed. When an average major axis and an average minor axis are more than the above-mentioned lower limit, initial collection efficiency of a thing to be collected is easy to improve.
  • the pressure loss is likely to be reduced.
  • the aspect ratio is higher, the adhesion between the inorganic fibers 140a by the inorganic binder particles 140b is more effectively improved, and the adhesion between the inorganic fibers 140a and the partition wall 120 is also more effectively improved. Adhesiveness between 140a and the inner wall surface of the pore 150 is also improved more effectively.
  • the average major axis and the average minor axis of the inorganic fiber 140a can be measured, for example, by the following procedure. First, the fiber layer 140 is observed with an electron microscope at a desired magnification (for example, 200 to 5000 times) to obtain an image containing a plurality of inorganic fibers 140a. Next, for example, ten arbitrary inorganic fibers 140a are selected in the obtained image. The major axis and the minor axis are measured for each of the ten selected inorganic fibers 140a. The average major axis can be obtained by calculating the average value of the major axes of the ten inorganic fibers 140a. By calculating the average value of the minor axis of the ten inorganic fibers 140a, the average minor axis can be obtained.
  • a desired magnification for example, 200 to 5000 times
  • the inorganic fibers 140a include biosoluble fibers, alumina fibers, mullite fibers, and refractant fibers. Moreover, you may use what made the fiber for the below-mentioned exhaust gas purification catalyst or the catalyst for urea decomposition into the fiber 140a.
  • the biosoluble fiber may be a fiber containing a silica component, a calcia component, a magnesia component, and an alkali component, for example. Content of the silica component in the inorganic fiber 140a may be 50 mass% or more.
  • the inorganic fiber 140a may include at least one component selected from the group consisting of alumina, titania, zirconia, aluminosilicate, mullite, cordierite, and aluminum titanate.
  • Content of the alkali component in the inorganic fiber 140a should just be 1000 mass ppm or less, or may be 500 mass ppm or less.
  • the alkali component such as NaO and / or K 2 O.
  • the fiber layer 140 may further contain a catalyst.
  • the catalyst may be, for example, an exhaust gas purification catalyst or a urea decomposition catalyst. In this case, the purification performance can be further improved.
  • the catalyst include transition metals such as copper, iron and silver; noble metals such as platinum, palladium and rhodium; zeolite, alumina, titania, silica and rare earths ion-exchanged with a mixture of two or more of these metals. And oxides, ceria-based complex oxides, zirconia-based complex oxides, perovskite-type complex oxides; and mixtures of two or more of these.
  • the oxide catalyst may carry a transition metal species such as copper, iron, manganese, vanadium, tungsten and silver; a noble metal species such as platinum, palladium and rhodium; or a mixture of two or more thereof. .
  • the fiber layer 140 may be a single layer containing the inorganic fibers 140a and the inorganic binder particles 140b, or may be a single layer containing a catalyst.
  • the fiber layer 140 may have a first layer containing the inorganic fibers 140a and the inorganic binder particles 140b and a second layer containing a substance (for example, a catalyst) different from the inorganic fibers 140a. In this case, for example, the second layer is stacked on the first layer.
  • the length of the honeycomb structure 100 in the central axis direction of the through holes 110a and 110b is, for example, 30 to 300 mm.
  • the outer diameter (diameter) of the honeycomb structure 100 is, for example, 10 to 300 mm.
  • the inner diameter of the cross section perpendicular to the central axis direction of the through holes 110a and 110b is, for example, 0.5 to 1.5 mm.
  • the cross section perpendicular to the central axis direction of the through hole is a square, the inner diameter of each through hole means the length of one side of the square.
  • the average thickness (cell wall thickness) of the partition wall 120 is, for example, 0.1 to 0.5 mm.
  • the porosity of the partition wall 120 may be, for example, 30 to 70% by volume.
  • the pore diameter of the partition wall 120 (inner diameter of the pore 150) may be, for example, 5 to 30 ⁇ m.
  • the porosity and pore diameter of the partition wall 120 can be adjusted by the particle diameter of the raw material, the amount of the pore-forming agent added, the kind of the pore-forming agent, or the firing conditions, and can be measured by a mercury intrusion method.
  • the partition 120 may include ceramics such as aluminum titanate, cordierite, silicon carbide, silicon nitride, or mullite.
  • the partition wall 120 may contain at least one selected from the group consisting of aluminum titanate, cordierite, and silicon carbide.
  • the partition 120 may further include magnesium and / or silicon.
  • the partition 120 may be, for example, porous ceramic (sintered body) made of an aluminum titanate crystal.
  • the aluminum titanate crystal phase may be, for example, a crystal phase of aluminum titanate or a crystal phase of aluminum magnesium titanate.
  • the shape of the honeycomb structure 100 is not necessarily limited to the shape described above.
  • the cross section of the through hole 110a perpendicular to the central axis direction of the through hole 110a may be triangular, hexagonal, octagonal, circular, or elliptical.
  • the through holes 110a having different diameters may be mixed.
  • the through holes 110a having different cross-sectional shapes may be mixed.
  • the arrangement of the through holes 110a is not particularly limited.
  • the central axis of the through hole 110a may be arranged at the vertices of a plurality of equilateral triangles.
  • the honeycomb structure 100 may be an elliptical column, a triangular column, a quadrangular column, a hexagonal column, an octagonal column, or the like.
  • the fiber layer 140 may be formed in the through-hole 110a and may be formed in the through-hole 110b.
  • the purification performance is improved not only in the through hole 110a but also in the through hole 110b.
  • honeycomb structure 100 is not limited to the honeycomb filter 1 described above.
  • a filter used for filtering food and drink such as beer; in order to selectively permeate gas components (for example, carbon monoxide, carbon dioxide, nitrogen, oxygen) generated during petroleum refining.
  • gas components for example, carbon monoxide, carbon dioxide, nitrogen, oxygen
  • a selective permeation filter or a catalyst carrier.
  • This manufacturing method may include a raw material preparation step (step a), a forming step (step b), a firing step (step c), a sealing step (step d), and a fiber layer forming step (step e).
  • a raw material preparation step step a
  • a forming step step b
  • a firing step step c
  • a sealing step step d
  • a fiber layer forming step step e
  • the raw material mixture may be prepared by kneading the inorganic compound powder and additives.
  • the inorganic compound powder includes an aluminum source powder such as ⁇ -alumina powder and a titanium source powder (titanium source powder).
  • the titanium source powder may be an anatase type or rutile type titania powder.
  • the inorganic compound powder may further contain a magnesium source powder such as magnesia powder and / or a silicon source powder.
  • the silicon source powder may be silicon oxide powder or glass frit.
  • the additive include a pore forming agent, a binder, a plasticizer, a dispersant, and a solvent.
  • a honeycomb-shaped formed body having a plurality of through holes partitioned by partition walls is obtained by forming the raw material mixture.
  • a so-called extrusion molding method in which the raw material mixture is extruded from a die while being kneaded by a single screw extruder can be employed.
  • the formed body is fired in an atmosphere (for example, air) at 1300 to 1650 ° C. to obtain a honeycomb-shaped sintered body having a plurality of through holes partitioned by partition walls.
  • the molded body Prior to firing the molded body, the molded body may be calcined to degrease the molded body or to remove a pore-forming agent or the like in the molded body.
  • the sealing step may be performed between the molding step and the firing step or after the firing step.
  • molding process and a baking process one edge part of each through-hole of a non-baking molded object is plugged up with a sealing thing.
  • a sealing portion that closes one end of the through hole is formed.
  • the sealing step is performed after the firing step, one end of each through hole of the honeycomb-shaped sintered body is closed with a sealing material.
  • a sealed portion for closing one end of the through hole is formed.
  • the sealing material the raw material mixture for the molded body can be used.
  • a slurry containing the inorganic fibers and the inorganic binder particles is prepared.
  • the sintered body in which the sealing portion is formed is immersed in the slurry, and the slurry is attached to the surface of the partition wall in the through hole of the sintered body.
  • the sintered body to which the slurry is attached is dried and fired to form a fiber layer.
  • the slurry may further contain a peptizer and water.
  • a peptizer When the slurry contains the peptizer, the aggregation of the inorganic binder particles is suppressed in the slurry, and the monodispersed inorganic binder particles are easily supported uniformly on the inorganic fibers.
  • Peptides include inorganic acids such as hydrochloric acid, sulfuric acid and nitric acid; or organic acids such as acetic acid and oxalic acid.
  • the amount of peptizer used industrially is preferably small in order to reduce damage to the firing furnace.
  • the pH of the slurry may be 1 or more and 6 or less, 2 or more and 5 or less, or 3.0 or more and 4.5 or less.
  • the pH of the slurry is within these ranges, charge repulsion between the inorganic fibers and the inorganic binder particles is easily suppressed in the slurry. As a result, the inorganic binder particles are uniformly supported on the inorganic fibers.
  • the drying conditions in the fiber layer forming step are not particularly limited.
  • the sintered body to which the slurry is attached may be dried in an atmosphere (for example, air) of 200 ° C. or lower.
  • the firing conditions in the fiber layer forming step are not particularly limited.
  • a sintered body to which slurry is attached may be fired in the atmosphere of 900 ° C. or lower. Further, the sintered body to which the slurry is attached may be fired in the atmosphere of 300 to 600 ° C. If the sintered body to which the slurry is attached is baked at a temperature within the above range, the particle size of the inorganic binder particles hardly changes before and after calcination, and the central particle size of the inorganic binder particles is maintained at 10 ⁇ m or less before and after calcination. It is easy to be done.
  • the inorganic binder particles contained in the slurry are aluminum hydroxide
  • the sintered body to which the slurry is attached is baked at a temperature within the above range, the sintered inorganic binder particles are also converted into aluminum hydroxide or oxidized. Composed of aluminum.
  • the lower the firing temperature the easier the aluminum hydroxide in the inorganic binder particles after firing remains.
  • the firing temperature is higher, the dehydration reaction of aluminum hydroxide proceeds, and the content of aluminum oxide in the inorganic binder particles after firing tends to increase.
  • the slurry further contains a catalyst.
  • the slurry containing no catalyst and an aqueous solution of the catalyst may be prepared. Then, after the sintered body is immersed in the slurry and dried, the sintered body is fired after the dried sintered body is immersed in the catalyst aqueous solution.
  • a honeycomb filter can be obtained through the above steps.
  • the said sealing process is unnecessary.
  • Example 1 ⁇ Evaluation of inorganic binder particles>
  • fine aluminum hydroxide was used as the inorganic binder particles.
  • Alkali components in the inorganic binder particles were analyzed by inductively coupled plasma (ICP) emission spectroscopy.
  • the content of the alkali component in the inorganic binder particles was 100 ppm by mass or less.
  • the aspect ratio of the inorganic binder particles was about 1.
  • fine aluminum hydroxide was dried at 200 ° C.
  • the BET specific surface area of the dried fine aluminum hydroxide was measured by the BET flow method.
  • Macsorb 1201 manufactured by Mountec Co., Ltd. was used.
  • a mixed gas of nitrogen gas and helium gas was used.
  • the ratio of nitrogen gas in the mixed gas was 30% by volume, and the ratio of helium gas in the mixed gas was 70% by volume.
  • the BET specific surface area of the fine aluminum hydroxide was 282 m 2 / g.
  • Fine aluminum hydroxide was dispersed in pure water, and 1N nitric acid (peptizer) was added to the dispersion to adjust the pH of the dispersion to 4.5.
  • the volume-based center particle diameter (D50) of the fine aluminum hydroxide in the dispersion whose pH was adjusted was measured with a laser diffraction particle size distribution analyzer.
  • a master sizer 2000 manufactured by Malvern was used as the measuring device.
  • the refractive index of fine aluminum hydroxide was set to 1.53. Table 1 below shows the center particle diameter (D50) of the fine aluminum hydroxide.
  • Biostar 100/99 manufactured by ITM, which is a biosoluble fiber, was used.
  • composition of the inorganic fibers analyzed by ICP emission spectroscopy was as follows. Content of silica component: about 75% by mass. Content of calcia component: about 12% by mass. Content of magnesia component: about 8.2% by mass. Content of alkali components (NaO and K 2 O): 330 mass ppm.
  • the aspect ratio of the inorganic fiber was about 33.
  • SN thickener 660T manufactured by San Nopco Co., Ltd. was used.
  • a cylindrical honeycomb structure having a plurality of through holes partitioned by porous partition walls was immersed in the slurry, whereby slurry was applied to the surfaces of the partition walls in each through hole.
  • the volume of the honeycomb structure was about 0.80 cc.
  • the honeycomb structure with the slurry applied on the surface of the partition walls was dried at 80 ° C. and then fired in the air at 500 ° C. for 50 minutes to obtain a honeycomb structure on which a fiber layer was formed.
  • the weight (initial weight) of the honeycomb structure having the fiber layer was measured. After measuring the initial weight, the honeycomb structure was heated in a box furnace at 500 ° C. for 50 minutes. The honeycomb structure after heating was directly poured into water kept at room temperature, and the honeycomb structure was washed with water. The honeycomb structure recovered from the water was dried at 80 ° C. for 1 hour or longer. The weight (final weight) of the honeycomb structure after drying was measured. And calculating a difference W A between the initial weight and final weight. W A corresponds to the weight of the desorbed fiber layer from the honeycomb structure during heating in a box furnace.
  • the fiber layer desorption rate in Example 1 is shown in Table 1 below.
  • the weight W I is determined from Equation 1 below.
  • the removal rate of the fiber layer can be obtained from the following formula 2.
  • a low desorption rate means that desorption of the fiber layer from the honeycomb structure is suppressed during the thermal shock test. Therefore, the lower the desorption rate, the better. It is preferably 30% or less, more preferably 28% or less, and particularly preferably 25% or less.
  • W C is the weight of the honeycomb structure before the thermal shock test (honeycomb structure fiber layer is formed).
  • W is the weight of the honeycomb structure before being immersed in the slurry.
  • Examples 2 to 6 The weight W (unit: g) and volume V (unit: cc) of the honeycomb structures (honeycomb structures before being immersed in the slurry) used in Examples 2 to 6 were values shown in Table 1 below.
  • the content (unit: g) of the inorganic binder particles in the slurries used in Examples 2 to 6 was adjusted to the values shown in Table 1 below.
  • the center particle diameter D50 (unit: ⁇ m) of the inorganic binder particles of Examples 1 to 6 measured by the same method as in Example 1 was the value shown in Table 1 below.
  • the pH of the slurry used in Examples 2 to 6 was adjusted to the values shown in Table 1 below.
  • the weight W I (unit: g) of the fiber layers of the honeycomb structures of Examples 2 to 6 was a value shown in Table 1 below.
  • the weight (unit: g / L) of the fiber layer per unit volume of the honeycomb structures of Examples 2 to 6 was a value shown in Table 1 below.
  • the weight of inorganic fibers per unit volume (unit: g / L) of the honeycomb structures of Examples 2 to 6 were the values shown in Table 1 below.
  • the weight (unit: g / L) of the inorganic binder particles per unit volume of the honeycomb structures of Examples 2 to 6 were values shown in Table 1 below.
  • a honeycomb structure having the fiber layers of Examples 2 to 6 was produced in the same manner as in Example 1 except for the above matters.
  • the desorption rate (unit:% by weight) of the fiber layers of Examples 2 to 6 measured by the same method as in Example 1 is shown in Table 1 below.
  • Comparative Examples 1 to 3 In Comparative Examples 1 to 3, coarse aluminum hydroxide was used as inorganic binder particles instead of fine aluminum hydroxide.
  • the content of alkali components (NaO and K 2 O) in the coarse-grained aluminum hydroxide analyzed by ICP emission spectroscopy was 50 ppm by mass or less.
  • the aspect ratio of the coarse aluminum hydroxide was about 1.
  • the BET specific surface area of the coarse aluminum hydroxides of Comparative Examples 1 to 3 measured by the same method as in Example 1 was 141 m 2 / g.
  • the center particle diameter D50 of coarse-grained aluminum hydroxide of Comparative Examples 1 to 3 measured by the same method as in Example 1 was a value shown in Table 1 below.
  • Comparative Example 3 an inorganic fiber different from the inorganic fiber used in Example 1 was used.
  • Comparative Example 3 “HP-FMX” manufactured by ITM was used as the inorganic fiber.
  • composition of the inorganic fiber of Comparative Example 3 analyzed by ICP emission spectroscopy was as follows. Content of alumina component: about 70% by mass Content of silica component: about 26% by mass. Content of alkali components (NaO and K 2 O): 40 mass ppm.
  • the aspect ratio of the inorganic fiber of Comparative Example 3 was about 17.
  • the weight W (unit: g) and volume V (unit: cc) of the honeycomb structures (honeycomb structures before being immersed in the slurry) used in Comparative Examples 1 to 3 were values shown in Table 1 below.
  • the content (unit: g) of the inorganic binder particles in the slurries used in Comparative Examples 1 to 3 was adjusted to the values shown in Table 1 below.
  • the pH of the slurries used in Comparative Examples 1 to 3 were the values shown in Table 1 below.
  • the weight W I (unit: g) of the fiber layer included in the honeycomb structures of Comparative Examples 1 to 3 was a value shown in Table 1 below.
  • the weight (unit: g / L) of the fiber layer per unit volume of the honeycomb structures of Comparative Examples 1 to 3 was the value shown in Table 1 below.
  • the weight of inorganic fibers per unit volume (unit: g / L) of the honeycomb structures of Comparative Examples 1 to 3 were the values shown in Table 1 below.
  • the weight (unit: g / L) of the inorganic binder particles per unit volume of the honeycomb structures of Comparative Examples 1 to 3 was the value shown in Table 1 below.
  • a honeycomb structure having the fiber layers of Comparative Examples 1 to 3 was manufactured in the same manner as in Example 1 except for the above matters.
  • the desorption rate (unit:% by weight) of the fiber layers of Comparative Examples 1 to 3 measured by the same method as in Example 1 is shown in Table 1 below.
  • Example 7 A mixed solution was prepared by mixing 0.42 g of fine aluminum hydroxide, 0.083 g of inorganic fibers, and 5 g of pure water. 1N aqueous nitric acid (peptizer) was added to this mixed solution to adjust the pH of the mixed solution to 3, and then a mixing treatment for the mixed solution by ultrasonic waves was performed for 10 minutes. The slurry of Example 7 was prepared by adding 0.208 g of thickener to the mixed solution after the mixing treatment.
  • Example 7 The fine aluminum hydroxide used in Example 7 was the same as that used in Example 1.
  • the inorganic fibers used in Example 7 were the same as those used in Example 1.
  • the thickener used in Example 7 was the same as that used in Example 1.
  • Example 7 a columnar honeycomb filter having a sealing portion was used instead of the honeycomb structure.
  • the honeycomb filter was made of aluminum titanate.
  • the diameter of the end face of the honeycomb filter was 2.14 cm.
  • the height of the honeycomb filter was 2.32 cm.
  • the weight of the honeycomb filter was 9.27 g.
  • the volume of the honeycomb filter was 0.0083L.
  • Example 7 The slurry of Example 7 was applied to the surface of the partition wall in each through hole of the honeycomb filter by a suction method.
  • the honeycomb filter with the slurry applied to the surface of the partition walls was dried at 80 ° C., and then fired in a box furnace at 500 ° C. for 50 minutes to obtain a honeycomb filter on which a fiber layer was formed.
  • the honeycomb filter 1 of Example 7 was placed in a housing 400 made of SUS.
  • the inner diameter of the housing 400 was 1.25 inches (31.75 mm).
  • Argon gas mixed with soot generated by the soot generator 402 is continuously supplied into the through-holes of the honeycomb filter 1 disposed in the housing 400 for 2 hours and 30 minutes to deposit soot in the honeycomb filter 1. It was.
  • the amount of soot accumulated in the honeycomb filter 1 was 1 g / L per unit volume of the honeycomb filter 1.
  • GFG-1000 manufactured by PALAS was used as the soot generator 402
  • the pressure loss (P 1 -P 2 ) in the honeycomb filter of Example 7 was 19.8 KPa.
  • the pressure loss in the honeycomb filter of Example 7 (honeycomb filter before applying slurry) before forming the fiber layer was measured by the same method as described above.
  • the pressure loss in the honeycomb filter of Example 7 before forming the fiber layer was 28.6 KPa.
  • the fiber layer detachment rate in the honeycomb filter of Example 7 measured by the same method as in Example 1 was 28% by weight.
  • Example 8 0.48 g of fine aluminum hydroxide, 0.096 g of inorganic fibers, 0.96 g of zirconia composite oxide catalyst, and 5 g of pure water were mixed to obtain a mixed solution. 1N aqueous nitric acid (peptizer) was added to the mixed solution to adjust the pH of the mixed solution to 3.5, and then a mixing process was performed on the mixed solution by ultrasonic waves for 10 minutes. The slurry of Example 8 was prepared by adding 0.208 g of thickener to the mixed solution after the mixing treatment.
  • 1N aqueous nitric acid (peptizer) was added to the mixed solution to adjust the pH of the mixed solution to 3.5, and then a mixing process was performed on the mixed solution by ultrasonic waves for 10 minutes.
  • the slurry of Example 8 was prepared by adding 0.208 g of thickener to the mixed solution after the mixing treatment.
  • Example 8 The fine aluminum hydroxide used in Example 8 was the same as that used in Example 1.
  • the inorganic fibers used in Example 8 were the same as those used in Example 1.
  • the thickener used in Example 8 was the same as that used in Example 1.
  • Example 8 a columnar honeycomb filter having a sealing portion was used instead of the honeycomb structure.
  • the honeycomb filter was made of aluminum titanate.
  • the diameter of the end face of the honeycomb filter was 2.24 cm.
  • the height of the honeycomb filter was 2.43 cm.
  • the weight of the honeycomb filter was 9.43 g.
  • the volume of the honeycomb filter was 0.0096L.
  • Example 8 The slurry of Example 8 was applied to the surface of the partition wall in each through hole of the honeycomb filter by a suction method.
  • the honeycomb filter with the slurry applied to the surface of the partition walls was dried at 80 ° C., and then fired in a box furnace at 500 ° C. for 50 minutes to obtain a honeycomb filter on which a fiber layer was formed.
  • the weight of the fiber layer was 0.64 g, and the weight of the fiber layer per unit volume of the honeycomb filter was 67 g / L.
  • Example 7 the pressure loss in the honeycomb filter on which the fiber layer of Example 8 was formed was determined.
  • the pressure loss (P 1 -P 2 ) in the honeycomb filter in which the fiber layer of Example 8 was formed was 24.8 KPa.
  • the pressure loss in the honeycomb filter of Example 8 (honeycomb filter before applying the slurry) before forming the fiber layer was measured by the same method as described above.
  • the honeycomb filter of Example 8 before forming the fiber layer was 22.8 KPa.
  • Comparative Example 4 Only 0.95 g of the zirconia composite oxide catalyst and 5 g of pure water were mixed to obtain a mixed solution. The mixing process with respect to the liquid mixture by ultrasonic waves was performed for 10 minutes. A slurry of Comparative Example 4 was prepared by adding 0.208 g of thickener to the mixed solution after the mixing treatment. The slurry of Comparative Example 4 does not contain inorganic fibers and inorganic binder particles. The thickener used in Comparative Example 4 was the same as that used in Example 1.
  • a cylindrical honeycomb filter having a sealing portion was used instead of the honeycomb structure.
  • the honeycomb filter was made of aluminum titanate.
  • the diameter of the end face of the honeycomb filter was 2.23 cm.
  • the height of the honeycomb filter was 2.44 cm.
  • the weight of the honeycomb filter was 9.66 g.
  • the volume of the honeycomb filter was 0.0095L.
  • the slurry of Comparative Example 4 was applied to the surface of the partition wall in each through hole of the honeycomb filter by a suction method. After drying the honeycomb filter having the slurry coated on the surface of the partition walls at 80 ° C., the honeycomb filter is fired in a box furnace at 500 ° C. for 50 minutes to form a catalyst layer composed of a zirconia composite oxide catalyst. A honeycomb filter was obtained. The weight of the catalyst layer was 0.8 g, and the weight of the catalyst layer per unit volume of the honeycomb filter was 84 g / L.
  • the pressure loss in the honeycomb filter of Comparative Example 4 (honeycomb filter before applying the slurry) before forming the catalyst layer was measured by the same method as described above.
  • the honeycomb filter of Comparative Example 4 before forming the catalyst layer was 22.8 KPa.
  • the fiber layer contains the above-described inorganic fibers and inorganic binder particles.
  • the particle diameter of the inorganic binder particles contained in the fiber layer was approximately the same as the particle diameter of the inorganic binder particles at the time of slurry preparation, and was confirmed to be 10 ⁇ m or less. It was confirmed that a large number of inorganic binder particles were uniformly supported on the surface of each inorganic fiber. It was confirmed that some inorganic binder particles were partially fixed to inorganic fibers.
  • the fiber layers of the honeycomb structures of Comparative Examples 1 to 3 before the thermal shock test were observed in the same manner as in the examples.
  • the particle diameter of the inorganic binder particles contained in the fiber layer was approximately the same as the particle diameter of the inorganic binder particles at the time of slurry preparation, and it was confirmed that the particle diameter exceeded 10 ⁇ m. Further, in any of the comparative examples, it was confirmed that the inorganic binder particles were supported nonuniformly on the inorganic fibers.
  • honeycomb structure and the honeycomb filter according to the present invention can be used for purifying exhaust gas discharged from an internal combustion engine of an automobile, for example.

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Abstract

　繊維層の脱離を抑制することができるハニカム構造体を提供する。本発明の一側面に係るハニカム構造体１００は、多孔質の隔壁１２０により仕切られた複数の貫通孔１１０ａを有し、隔壁１２０に形成された細孔１５０の内壁の少なくとも一部、及び／又は隔壁１２０の少なくとも一部が、繊維層１４０によって被覆されており、繊維層１４０が、無機繊維１４０ａ及び無機バインダー粒子１４０ｂを含有し、無機バインダー粒子１４０ｂの中心粒子径が１０μｍ以下である。

Description

ハニカム構造体及びハニカムフィルタ
　本発明は、ハニカム構造体及びハニカムフィルタに関する。
　多孔質のハニカム構造体は、ハニカム構造体に形成された複数の貫通孔のうちの一部の一端及び残部の他端を封口部によって塞ぐことにより、被捕集物を含む流体から当該被捕集物を除去するハニカムフィルタとして用いることができる。
　ハニカムフィルタが有する貫通孔内へ流体を導入すると、流体は貫通孔を仕切る隔壁に形成された無数の細孔を透過した後に、ハニカムフィルタ外へ排出される。そして、流体が隔壁の細孔を透過する際に、流体中の被捕集物は細孔を透過することができずに細孔内に捕集される。このような原理により、被捕集物が流体から除去される。また、封口部を具備しないハニカム構造体の貫通孔に流体を導入した場合も、貫通内において流体中の被捕集物が隔壁の細孔内に捕集され、被捕集物が流体から除去される。
　ハニカムフィルタとしては、例えば、ディーゼルエンジン又はガソリンエンジン等の内燃機関から排気される排ガスを浄化するための排ガスフィルタが挙げられる（例えば、下記特許文献１参照。）。
特開２００５－２７０７５５号公報
　従来のハニカム構造体又はハニカムフィルタを用いて被捕集物を流体から除去すると、被捕集物の捕集に伴って、ハニカムフィルタの隔壁に形成された細孔内に被捕集物が堆積して細孔が詰まり易くなる。そして、細孔内に被捕集物が堆積した後、被捕集物が隔壁表面にも堆積して貫通孔が狭くなる。その結果、流体が隔壁を透過し難くなったり、流体が貫通孔を通過し難くなったりして、圧力損失が過度に増加してしまう。
　本発明者らは、細孔の内壁、及び／又は貫通孔の隔壁を繊維層で被覆することにより、被捕集物が細孔に詰まり難くなり、また捕集物が隔壁表面に堆積し難くなり、圧力損失が低減されることを発見した。
　しかしながら、本発明者らは、ハニカム構造体又はハニカムフィルタが振動すると、繊維層の少なくとも一部が細孔の内壁及び／又は貫通孔の隔壁から脱離してしまう、という問題に直面した。繊維層が細孔の内壁及び／又は貫通孔の隔壁から脱離すると、被捕集物が隔壁の細孔に詰まったり、隔壁表面に堆積したりして、圧力損失が増加してしまう。このような問題は、例えばハニカム構造体又はハニカムフィルタが搭載された自動車の実運転時の振動によって顕在化する。
　本発明は、上記従来技術の有する課題に鑑みてなされたものであり、繊維層の脱離を抑制することができるハニカム構造体、及び当該ハニカム構造体を備えるハニカムフィルタを提供することを目的とする。
　本発明の一側面に係るハニカム構造体は、多孔質の隔壁により仕切られた複数の貫通孔を有し、隔壁に形成された細孔の内壁の少なくとも一部、及び／又は隔壁の少なくとも一部が、繊維層によって被覆されており、繊維層が、無機繊維及び無機バインダー粒子を含有し、無機バインダー粒子の中心粒子径が１０μｍ以下である。
　ハニカム構造体の単位体積当たりの前記無機繊維の含有量が２０ｇ／Ｌ以下であってよく、ハニカム構造体の単位体積当たりの無機バインダー粒子の含有量が１ｇ／Ｌ以上１０ｇ／Ｌ以下であってよい。
　無機バインダー粒子が水酸化アルミニウム及び／又は酸化アルミニウムを含有してよい。
　無機繊維の平均長径が１０～５００μｍであってよい。
　無機繊維の平均短径が０．１０～５０μｍであってよい。
　無機繊維中のシリカ成分の含有量が５０質量％以上であってよい。
　隔壁が、チタン酸アルミニウム、コージェライト及び炭化ケイ素からなる群より選ばれる少なくとも一種を含有してよい。
　繊維層が触媒を更に含有してよい。
　本発明の一側面に係るハニカムフィルタは、上記ハニカム構造体と、複数の貫通孔のうちの一部の一端及び複数の貫通孔のうちの残部の他端に形成された多孔質の封口部と、を備える。
　本発明によれば、繊維層の脱離を抑制することができるハニカム構造体、及び当該ハニカム構造体を備えるハニカムフィルタが提供される。
図１は、本発明の一実施形態に係るハニカムフィルタを示す斜視図である。 図２は、図１のＩＩ－ＩＩ矢視図である。 図３ａは、図２に示すハニカムフィルタの隔壁の断面の拡大図であって、細孔の内壁に形成された繊維層を示す模式図である。図３ｂは、本発明の一実施形態に係るハニカムフィルタが備える繊維層の模式図である。 図４は、本発明の他の一実施形態に係るハニカムフィルタを示す断面図である。 図５は、ハニカムフィルタにおける流体の圧力損失を測定するための装置の模式図である。
　以下、本発明を実施するための形態の一例として、ディーゼルエンジン又はガソリンエンジン等の内燃機関の排ガスを浄化するためのハニカムフィルタ（パティキュレートフィルタ）及び当該フィルタが備えるハニカム構造体について説明する。但し、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。
　ハニカムフィルタ１は、以下に説明するようにハニカム構造体１００と、封口部１３０とを備える。ハニカム構造体１００及び封口部１３０のいずれも多孔質である。
　ハニカム構造体１００は、図１及び図２に示すように、互いに平行に配置された複数の貫通孔１１０を有する円柱体である。複数の貫通孔１１０のそれぞれは、ハニカム構造体１００の中心軸に対して平行に伸びる隔壁１２０により仕切られている。貫通孔１１０は、一部の貫通孔（第１の貫通孔）１１０ａと、残部の貫通孔（第２の貫通孔）１１０ｂとに分類される。
　貫通孔１１０ａの一方の端部は、ハニカム構造体１００の一端面１００ａにおいてガス流入口として開口している。貫通孔１１０ａの他方の端部は、ハニカム構造体１００の他端面１００ｂにおいて封口部１３０により閉じられている。一方、貫通孔１１０ｂの一方の端部は、一端面１００ａにおいて封口部１３０により閉じられている。貫通孔１１０ｂの他方の端部は、他端面１００ｂにおいてガス流出口として開口している。
　貫通孔１１０ｂは、貫通孔１１０ａに隣接している。ハニカム構造体１００は、例えば、貫通孔１１０ａと貫通孔１１０ｂとが交互に配置された格子構造を有してよい。貫通孔１１０ａ，１１０ｂは、ハニカム構造体１００の両端面に垂直である。端面において、各貫通孔１１０ａ，１１０ｂの中心軸はそれぞれ複数の正方形の頂点に位置してよい。貫通孔１１０ａ，１１０ｂの中心軸方向（長手方向）に垂直な断面は、例えば正方形状であってよい。
　隔壁１２０は、多孔質である。例えば、隔壁１２０は多孔質セラミックス焼結体を含んでよい。図３ａに示すように、多孔質の隔壁１２０内には、連通した多数の細孔１５０が形成されている。
　図１、図２及び図３ａに示すように、貫通孔１１０ａの内側を向く隔壁１２０の表面（貫通孔１１０ａの内壁面）、及び／又は隔壁１２０に形成された細孔１５０の内壁の表面は、無機繊維１４０ａを含む繊維層１４０で被覆されている。
　図１及び図２に示すように、繊維層１４０は貫通孔１１０ａの内壁面の全体を被覆していてよい。または、繊維層１４０は貫通孔１１０ａの内壁面の一部のみを被覆していてもよい。全ての貫通孔１１０ａの内壁が繊維層１４０で被覆されていてよい。全ての貫通孔１１０ａのうち一部の貫通孔１１０ａの内壁のみが繊維層１４０で被覆されていてよい。一方、全ての貫通孔１１０ｂの内壁は繊維層１４０で被覆されていなくてよい。貫通孔１１０ａの長手方向に垂直な断面において、繊維層１４０は貫通孔１１０ａを囲むように隔壁１２０表面に連続的に形成されていてよい。つまり、繊維層１４０は、貫通孔１１０ａの内壁に沿った環状の断面を有していてよい。繊維層１４０の厚みは、例えば５～５００μｍであればよい。
　ハニカムフィルタ１では、図２に示すように、排ガスＧは、一端面１００ａから貫通孔１１０ａ内に供給される。排ガスを構成する気体は、隔壁１２０に形成された連通した細孔１５０内を移動して隣の貫通孔１１０ｂに到達し、他端面１００ｂから排出される。つまり、排ガスを構成する気体は、隔壁１２０を透過することができる。このとき、排ガス中の被捕集物（煤等の微粒子）は、隔壁１２０及び／又は細孔１５０の内壁を覆う繊維層１４０の内部及び表面に堆積し、捕集される。以上のような原理により、被捕集物が排ガスＧから除去される。繊維層１４０は、多数の無機繊維１４０ａを含む。そのため、ハニカムフィルタ１が繊維層１４０を具備することにより、ハニカムフィルタ１内において被捕集物の堆積及び捕集に寄与する表面積が増加する。したがって、繊維層１４０を具備するハニカムフィルタ１は、繊維層１４０を具備しないハニカムフィルタよりも優れた排ガスの浄化性能を有することができる。また、繊維層１４０を具備するハニカムフィルタ１では、排ガス中の被捕集物が繊維層１４０の内部及び表面に堆積するので、被捕集物が隔壁１２０及び／又は細孔１５０の内壁に過度に堆積し難くなる。その結果、ハニカムフィルタ１における排ガスＧの圧力損失が低減される。
　図３ｂに示すように、繊維層１４０は多数の無機繊維１４０ａと多数の無機バインダー粒子１４０ｂを含有している。
　無機バインダー粒子１４０ｂは無機繊維１４０ａに固着している。つまり、無機バインダー粒子１４０ｂは、無機繊維１４０ａ同士を固着させる。また、無機バインダー粒子１４０ｂは、隔壁１２０の表面及び／又は細孔１５０の内壁表面に固着している。つまり、無機バインダー粒子１４０ｂは、隔壁１２０の表面と無機繊維１４０ａとを固着させたり、細孔１５０の内壁表面と無機繊維１４０ａとを固着させたりする。具体的には、無機バインダー粒子１４０ｂの一部分が脱水反応又は焼結によって無機繊維１４０ａに固着してよい。無機バインダー粒子１４０ｂの一部分が脱水反応又は焼結によって隔壁１２０の表面に固着してよい。無機バインダー粒子１４０ｂの一部分が脱水反応又は焼結によって細孔１５０の内壁表面に固着してよい。無機繊維１４０ａ自体が焼結によって隔壁１２０の表面及び／又は細孔１５０の内壁表面に直接固着していてもよい。無機繊維１４０ａ同士が焼結によって部分的に固着していてもよい。なお、図３ａ及び図３ｂは模式図であり、細孔１５０及び繊維層１４０の構造は図３に示すものに限定されない。
　上記のように、無機繊維１４０ａ同士が無機バインダー粒子１４０ｂを介して固着される。また無機繊維１４０ａが無機バインダー粒子１４０ｂを介して隔壁１２０の表面及び／又は細孔１５０の内壁表面に固着される。その結果、繊維層１４０が隔壁１２０の表面及び／又は細孔１５０の内壁表面に固着する。つまり、無機バインダー粒子１４０ｂを含む繊維層１４０は、無機バインダー粒子１４０ｂを含まない繊維層に比べてハニカムフィルタ１内に強固に固定される。したがって、ハニカムフィルタ１が振動したとしても、繊維層１４０が隔壁１２０の表面及び／又は細孔１５０の内壁表面から脱離することが抑制される。繊維層１４０の脱離の抑制により、被捕集物が隔壁の細孔に詰まり難くなり、また被捕集物が隔壁表面に堆積し難くなる。その結果、ハニカムフィルタ１が振動し続けたとしても、排ガスＧの圧力損失を安定的に従来よりも低い水準に維持することができる。つまり、ハニカムフィルタ１によれば、繊維層１４０によって圧力損失を低減する効果を振動（例えば自動車の実運転時の振動）下で安定的に持続することが可能になる。
　無機バインダー粒子１４０ｂの中心粒子径は１０μｍ以下である。無機バインダー粒子１４０ｂが小さいほど、無機バインダー粒子１４０ｂが均一に無機繊維１４０ａ上に担持され易くなる。そのため、無機バインダー粒子１４０ｂによる無機繊維１４０ａ同士の固着性が向上し、無機繊維１４０ａと隔壁１２０の表面との固着性も向上し、無機繊維１４０ａと細孔１５０の内壁表面との固着性も向上する。仮に無機バインダー粒子１４０ｂの中心粒子径は１０μｍを超える場合、無機バインダー粒子１４０ｂが均一に無機繊維１４０ａ上に担持され難くなり、繊維層１４０の脱離を抑制することが困難であり、圧力損失を安定的に低水準に維持することが困難である。無機バインダー粒子１４０ｂの中心粒子径の下限値は、特に限定されない。例えば、無機バインダー粒子１４０ｂの中心粒子径は０．０１μｍ以上１０μｍ以下であってもよい。無機バインダー粒子１４０ｂの中心粒子径は０．２３４μｍ以上６．９６μｍ以下であってもよい。なお、中心粒子径とは、体積基準の粒度分布における平均粒子径（Ｄ５０）であればよい。
　無機バインダー粒子１４０ｂは無機繊維１４０ａ上に均一に担持されてよい。換言すれば、無機繊維１４０ａの表面が無機バインダー粒子１４０ｂによって均一に被覆されていてよい。換言すれば、無機バインダー粒子１４０ｂが繊維層１４０中に分散していてよい。これにより、自動車の実運転時の振動下であっても、繊維層１４０の脱離が抑制され易くなる。また、無機バインダー粒子１４０ｂが無機繊維１４０ａ上に均一に担持されている場合、繊維層１４０の耐熱性が向上し、高温に曝された場合であっても繊維層１４０の機能又は形状が維持され易い。
　なお、繊維層１４０の脱離が抑制される要因は、上記の要因に限られるものではない。
　無機バインダー粒子１４０ｂは、水酸化アルミニウム又は酸化アルミニウムを含んでもよい。この場合、繊維層１４０の原料であるスラリ中で、無機繊維１４０ａと無機バインダー粒子１４０ｂとの間の電荷反発が抑制される。その結果、無機バインダー粒子１４０ｂが均一に無機繊維１４０ａ上に担持され易くなる。無機バインダー粒子１４０ｂは水酸化アルミニウムのみからなっていてもよい。無機バインダー粒子１４０ｂは酸化アルミニウムのみからなっていてもよい。無機バインダー粒子１４０ｂは、水酸化アルミニウム及び酸化アルミニウムからなっていてよい。無機バインダー粒子１４０ｂは、水酸化アルミニウム及び酸化アルミニウムとは別の無機物を含んでもよい。別の無機物は、例えば、酸化ケイ素、酸化チタン、酸化セリウム、酸化ジルコウム、水酸化セリウム及び水酸化ジルコニウム等であればよい。
　無機バインダー粒子１４０ｂのＢＥＴ比表面積は、１５０ｍ２／ｇ以上であってよく、２００ｍ２／ｇ以上であってもよい。ＢＥＴ比表面積が大きいほど、無機バインダー粒子１４０ｂによる無機繊維１４０ａ同士の固着性が向上し、無機繊維１４０ａと隔壁１２０の表面との固着性も向上し、及び無機繊維１４０ａと細孔１５０の内壁表面との固着性も向上する。なお、無機バインダー粒子１４０ｂのＢＥＴ比表面積は５００ｍ２／ｇ以下であってよい。つまり、無機バインダー粒子１４０ｂのＢＥＴ比表面積は１５０ｍ２／ｇ以上５００ｍ２／ｇ以下であってよく、２００ｍ２／ｇ以上５００ｍ２／ｇ以下であってもよい。
　ハニカム構造体１００の単位体積当たりの無機繊維１４０ａの含有量は、例えば５ｇ／Ｌ以上２０ｇ／Ｌ以下であればよい。ハニカム構造体１００の単位体積当たりの無機バインダー粒子１４０ｂの含有量は、例えば１ｇ／Ｌ以上１０ｇ／Ｌ以下であってよい。無機繊維１４０ａ及び無機バインダー粒子１４０ｂの各含有量が上記範囲にある場合、無機バインダー粒子１４０ｂが無機繊維１４０ａを均一に被覆し易く、繊維層１４０の脱離がより抑制され、圧力損失がより低減される。無機繊維１４０ａ及び無機バインダー粒子１４０ｂの各含有量が多いほど、繊維層１４０の脱離が抑制され易い。しかし、無機繊維１４０ａ及び無機バインダー粒子１４０ｂが多過ぎると、排ガスの流路が狭まって圧力損失が増加する傾向がある。無機繊維１４０ａ及び無機バインダー粒子１４０ｂの各含有量が上記範囲内であれば、繊維層１４０の脱離の抑制と圧力損失の低減が両立され易い。
　無機繊維１４０ａの平均長径は１０～５００μｍであってよく、５０～３００μｍであってもよい。無機繊維１４０ａの平均短径は０．１０～５０μｍであってよく、１～１０μｍであってもよい。無機繊維１４０ａのアスペクト比（長径÷短径）は５～１００であってよい。これらの場合、浄化性能を更に向上させることができる。また、ハニカム構造体１００又はハニカムフィルタ１における被捕集物の捕集に伴う圧力損失の過度の増加を抑制することができる。平均長径及び平均短径が上記下限値以上である場合、被捕集物の初期の捕集効率が向上し易い。平均長径及び平均短径が上記上限値以下である場合、圧力損失が低減し易い。また、アスペクト比が高いほど、無機バインダー粒子１４０ｂによる無機繊維１４０ａ同士の固着性がより効果的に向上し、無機繊維１４０ａと隔壁１２０の表面との固着性もより効果的に向上し、無機繊維１４０ａと細孔１５０の内壁表面との固着性もより効果的に向上する。
　無機繊維１４０ａの平均長径及び平均短径は、例えば、下記の手順により測定することができる。まず繊維層１４０を電子顕微鏡により所望の倍率（例えば２００～５０００倍）で観察して、複数の無機繊維１４０ａが収まった画像を得る。次に、得られた画像において例えば任意の１０個の無機繊維１４０ａを選択する。選択された１０本の無機繊維１４０ａのそれぞれについて、長径及び短径を測定する。１０本の無機繊維１４０ａの長径の平均値を算出することにより、平均長径を得ることができる。１０本の無機繊維１４０ａの短径の平均値を算出することにより、平均短径を得ることができる。
　無機繊維１４０ａの具体例としては、生体溶解性繊維、アルミナファイバー、ムライトファイバ及びリフラクタントファイバー等が挙げられる。また、後述の排ガス浄化用触媒又は尿素分解用触媒を繊維化したものを無機繊維１４０ａとして用いてもよい。生体溶解性繊維は、例えば、シリカ成分、カルシア成分、マグネシア成分及びアルカリ成分を含む繊維であればよい。無機繊維１４０ａ中のシリカ成分の含有量は５０質量％以上であってよい。無機繊維１４０ａ中のシリカ成分の含有量が高い場合、繊維層１４０の原料であるスラリ中で、無機繊維１４０ａと無機バインダー粒子１４０ｂとの間の電荷反発が抑制される。その結果、無機バインダー粒子１４０ｂが均一に無機繊維１４０ａ上に担持され易い。無機繊維１４０ａは、シリカ成分以外に、アルミナ、チタニア、ジルコニア、アルミノシリケート、ムライト、コージェライト及びチタン酸アルミニウムからなる群より選ばれる少なくとも一種の成分を含んでもよい。
　無機繊維１４０ａ中のアルカリ成分の含有量は、１０００質量ｐｐｍ以下であればよく、又は５００質量ｐｐｍ以下であってもよい。なお、アルカリ成分とは、例えばＮａＯ及び／又はＫ２Ｏである。アルカリ成分の含有量が上記範囲内である場合、繊維層１４０に担持された触媒の劣化が抑制され易い。
　繊維層１４０は、触媒を更に含有していてもよい。触媒は、例えば排ガス浄化用触媒又は尿素分解用触媒であればよい。この場合、浄化性能を更に向上させることができる。触媒としては、例えば、銅、鉄、銀等の遷移金属；白金、パラジウム、ロジウム等の貴金属；これらの金属のうちの二種以上の混合物でイオン交換されたゼオライト、アルミナ、チタニア、シリカ、希土類酸化物、セリア系複合酸化物、ジルコニア系複合酸化物、ペロブスカイト型複合酸化物；、及びこれらのうちの二種以上の混合物が挙げられる。酸化物触媒には、銅、鉄、マンガン、バナジウム、タングステン、銀等の遷移金属種；白金、パラジウム、ロジウム等の貴金属種；又はこれらのうちの二種以上の混合物が担持されていてもよい。
　繊維層１４０は、無機繊維１４０ａ及び無機バインダー粒子１４０ｂを含有する単層であってもよく、更に触媒を含有する単層であってもよい。繊維層１４０は、無機繊維１４０ａ及び無機バインダー粒子１４０ｂを含有する第１の層と、無機繊維１４０ａとは異なる物質（例えば触媒）を含有する第２の層とを、有していてもよい。この場合、例えば、第２の層は第１の層上に積層される。
　貫通孔１１０ａ，１１０ｂの中心軸方向におけるハニカム構造体１００の長さは、例えば３０～３００ｍｍである。ハニカム構造体１００が円柱体である場合、ハニカム構造体１００の外径（直径）は、例えば１０～３００ｍｍである。また、貫通孔１１０ａ，１１０ｂの中心軸方向に垂直な断面の内径は、例えば０．５～１．５ｍｍである。貫通孔の中心軸方向に垂直な断面が正方形である場合、各貫通孔の内径とは、正方形の一辺の長さを意味する。隔壁１２０の平均厚み（セル壁厚）は、例えば０．１～０．５ｍｍである。
　隔壁１２０の気孔率は、例えば３０～７０体積％であればよい。隔壁１２０の気孔径（細孔１５０の内径）は、例えば５～３０μｍであればよい。隔壁１２０の気孔率及び気孔径は、原料の粒子径、孔形成剤の添加量、孔形成剤の種類又は焼成条件により調整可能であり、水銀圧入法により測定することができる。
　隔壁１２０は、チタン酸アルミニウム、コージェライト、炭化ケイ素、窒化ケイ素又はムライト等のセラミックスを含んでよい。隔壁１２０は、チタン酸アルミニウム、コージェライト及び炭化ケイ素からなる群より選ばれる少なくとも一種を含有してよい。隔壁１２０がチタン酸アルミニウムを含む場合、隔壁１２０はマグネシウム及び／又はケイ素を更に含んでいてもよい。隔壁１２０は、例えば、チタン酸アルミニウム系結晶からなる多孔性のセラミックス（焼結体）であってよい。チタン酸アルミニウム系結晶相は、例えば、チタン酸アルミニウムの結晶相、又はチタン酸アルミニウムマグネシウムの結晶相等であってよい。
　ハニカム構造体１００の形状は、必ずしも上述した形状に限定されるものではない。例えば、貫通孔１１０ａの中心軸方向に垂直な当該貫通孔１１０ａの断面は、三角形状、六角形状、八角形状、円形状又は楕円形状等であってもよい。径の異なる貫通孔１１０ａが混在していてもよい。断面形状の異なる貫通孔１１０ａが混在していてもよい。また、貫通孔１１０ａの配置は特に限定されない。例えば、貫通孔１１０ａの中心軸が、複数の正三角形の頂点に配置されてもよい。ハニカム構造体１００は、楕円柱、三角柱、四角柱、六角柱又は八角柱等であってもよい。
　図４に示すように、繊維層１４０は、貫通孔１１０ａ内に形成されると共に、貫通孔１１０ｂ内に形成されていてもよい。この場合、貫通孔１１０ａに加えて貫通孔１１０ｂにおいても、浄化性能が向上する。
　ハニカム構造体１００の用途は、上述のハニカムフィルタ１に限られない。ハニカム構造体１００の他の用途としては、ビール等の飲食物の濾過に用いる濾過フィルタ；石油精製時に生じるガス成分（例えば、一酸化炭素、二酸化炭素、窒素、酸素）を選択的に透過させるための選択透過フィルタ；又は触媒担体等が挙げられる。
　次に、ハニカム構造体１００を備えるハニカムフィルタ１の製造方法について説明する。この製造方法は、原料調製工程（工程ａ）、成形工程（工程ｂ）、焼成工程（工程ｃ）、封口工程（工程ｄ）、及び繊維層の形成工程（工程ｅ）を備えればよい。以下では、各工程について詳しく説明する。
　＜工程ａ＞
　原料調製工程では、無機化合物粉末及び添加剤等を混練して原料混合物を調製すればよい。例えば、ハニカム構造体の隔壁がチタン酸アルミニウムを含む場合、無機化合物粉末は、α－アルミナ粉末等のアルミニウム源粉末と、チタン源粉末（チタニウム源粉末）とを含む。チタン源粉末は、アナターゼ型又はルチル型のチタニア粉末等であればよい。必要に応じて、無機化合物粉末は、マグネシア粉末等のマグネシウム源粉末、及び／又は、ケイ素源粉末を更に含んでもよい。ケイ素源粉末は、酸化ケイ素粉末又はガラスフリット等であればよい。添加剤としては、例えば孔形成剤、バインダー、可塑剤、分散剤、溶媒が挙げられる。
　＜工程ｂ＞
　成形工程では、原料混合物の成形により、隔壁で仕切られた複数の貫通孔を有するハニカム状の成形体を得る。成形工程では、例えば、一軸押出機により原料混合物を混練しながらダイから押出す、いわゆる押出成形法を採用することができる。
　＜工程ｃ＞
　焼成工程では、例えば１３００～１６５０℃の雰囲気（例えば大気）下で成形体を焼成して、隔壁で仕切られた複数の貫通孔を有するハニカム状の焼結体を得る。成形体の焼成前に、成形体の脱脂、又は成形体中の孔形成剤等の除去のために、成形体の仮焼が行われてもよい。
　＜工程ｄ＞
　封口工程は、成形工程と焼成工程の間、又は、焼成工程後に行えばよい。成形工程と焼成工程の間に封口工程を行う場合、未焼成の成形体の各貫通孔の一方の端部を封口物で塞ぐ。封口された成形体を焼成することにより、貫通孔の一方の端部を塞ぐ封口部が形成される。焼成工程後に封口工程を行う場合、ハニカム状の焼結体の各貫通孔の一方の端部を封口物で塞ぐ。封口された焼結体を再び焼成することにより、貫通孔の一方の端部を塞ぐ封口部が形成される。封口物としては、上記成形体用の原料混合物を用いることができる。
　＜工程ｅ＞
　繊維層形成工程は、例えば上記の焼成工程及び封口工程の後に行えばよい。繊維層形成工程では、上記無機繊維及び上記無機バインダー粒子を含むスラリを調製する。そして、例えば、封口部が形成された焼結体をスラリ中に浸漬して、焼結体の貫通孔内の隔壁の表面にスラリを付着させる。スラリを付着させた焼結体を乾燥し、焼成することにより、繊維層が形成される。
　スラリは更に解膠剤及び水を含有していてよい。スラリが解膠剤を含有することにより、スラリ中で無機バインダー粒子の凝集が抑制され、単分散した無機バインダー粒子が無機繊維上に均一に担持され易い。解膠剤としては、塩酸、硫酸及び硝酸等の無機酸；又は酢酸及びシュウ酸等の有機酸が上げられる。工業的に使用する解膠剤の量は、焼成炉の損傷を低減させるために、少ないことが好ましい。
　スラリのｐＨは、１以上６以下であってよく、２以上５以下であってもよく、３．０以上４．５以下であってもよい。スラリのｐＨがこれらの範囲にある場合、スラリ中で、無機繊維と無機バインダー粒子との間の電荷反発が抑制され易い。その結果、無機バインダー粒子が均一に無機繊維上に担持される。
　繊維層形成工程における乾燥条件は、特に限定されない。例えば２００℃以下の雰囲気（例えば大気）中で、スラリを付着させた焼結体を乾燥すればよい。
　繊維層形成工程における焼成条件は特に限定されない。例えば、９００℃以下の大気中で、スラリを付着させた焼結体を焼成すればよい。また、３００～６００℃の大気中で、スラリを付着させた焼結体を焼成してもよい。上記範囲内の温度においてスラリを付着させた焼結体を焼成すれば、焼成の前後において無機バインダー粒子の粒子径が変化し難く、焼成の前後において無機バインダー粒子の中心粒子径が１０μｍ以下に維持され易い。また、スラリに含まれる無機バインダー粒子が水酸化アルミニウムである場合、上記範囲内の温度においてスラリを付着させた焼結体を焼成すれば、焼成後の無機バインダー粒子もまた、水酸化アルミニウム又は酸化アルミニウムから構成される。焼成温度が低いほど、焼成後の無機バインダー粒子中の水酸化アルミニウムが残存し易い。一方、焼成温度が高いほど、水酸化アルミニウムの脱水反応が進行して、焼成後の無機バインダー粒子における酸化アルミニウムの含有量が増加し易い。
　無機繊維、無機バインダー粒子及び触媒を含有する一つの繊維層を形成する場合、スラリは触媒を更に含有する。触媒を含有しない繊維層と、触媒を含有する繊維層とを形成する場合、例えば、触媒を含有しない上記スラリと、触媒の水溶液とを調製すればよい。そして焼結体をスラリ中に浸漬してから乾燥させ、乾燥した焼結体を触媒の水溶液に浸漬した後、焼結体を焼成すればよい。
　以上の工程によって、ハニカムフィルタを得ることができる。なお、最終的な製品としてハニカム構造体１００を製造する場合、上記封口工程は不要である。
　以下、本発明を実施例により更に詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
　（実施例１）
　＜無機バインダー粒子の評価＞
　実施例１では、無機バインダー粒子として、微粒水酸化アルミニウムを用いた。誘導結合プラズマ（ＩＣＰ）発光分光法によって、無機バインダー粒子中のアルカリ成分を分析した。無機バインダー粒子中のアルカリ成分（ＮａＯ及びＫ２Ｏ）の含有量は、１００質量ｐｐｍ以下であった。無機バインダー粒子のアスペクト比は約１であった。
　前処理として、微粒水酸化アルミニウムを２００℃で乾燥した。乾燥後の微粒水酸化アルミニウムのＢＥＴ比表面積をＢＥＴ流動法により測定した。測定装置としては、株式会社マウンテック製のＭａｃｓｏｒｂ１２０１を用いた。ＢＥＴ流動法では、窒素ガス及びヘリウムガスの混合ガスを用いた。混合ガス中の窒素ガスの割合は３０体積％であり、混合ガス中のヘリウムガスの割合は７０体積％であった。微粒水酸化アルミニウムのＢＥＴ比表面積は２８２ｍ２／ｇであった。
　微粒水酸化アルミニウムを純水に分散させ、この分散液に１Ｎ硝酸（解膠剤）を添加して、分散液のｐＨを４．５に調整した。ｐＨが調整された分散液中の微粒水酸化アルミニウムの体積基準の中心粒子径（Ｄ５０）を、レーザー回折式粒度分布測定装置により測定した。測定装置には、Ｍａｌｖｅｒｎ社製のマスターサイザー２０００を用いた。測定では、微粒水酸化アルミニウムの屈折率を１．５３に設定した。微粒水酸化アルミニウムの中心粒子径（Ｄ５０）を下記表１に示す。
　＜スラリの調製＞
　上記の微粒水酸化アルミニウム０．２５ｇ、無機繊維０．５ｇ、増粘剤１．０４ｇ、及びイオン交換水２５ｇを混合して、混合液を得た。この混合液に対して超音波による混合処理を１０分間行った。混合処理後の混合液に１Ｎ硝酸水（解膠剤）を添加して、ｐＨが４．５に調整されたスラリを調製した。
　無機繊維としては、生体溶解性繊維であるＩＴＭ社製の「ＢＩＯＳＴＡＲ　１００／９９」を用いた。
　ＩＣＰ発光分光法によって分析した無機繊維の組成は以下の通りであった。
シリカ成分の含有量：約７５質量％。
カルシア成分の含有量：約１２質量％。
マグネシア成分の含有量：約８．２質量％。
アルカリ成分（ＮａＯ及びＫ２Ｏ）の含有量：３３０質量ｐｐｍ。
　無機繊維のアスペクト比は約３３であった。
　増粘剤としては、サンノプコ（株）製のＳＮシックナー６６０Ｔを用いた。
　＜繊維層の形成＞
　多孔質の隔壁により仕切られた複数の貫通孔を有する円柱状のハニカム構造体をスラリ中へ浸漬することにより、各貫通孔内の隔壁の表面にスラリを塗布した。ハニカム構造体の体積は約０．８０ｃｃであった。隔壁の表面にスラリが塗布されたハニカム構造体を８０℃で乾燥させた後、大気中において５００℃で５０分焼成することで、繊維層が形成されたハニカム構造体を得た。
　＜熱衝撃試験＞
　繊維層を有するハニカム構造体の重量（初期重量）を測定した。初期重量の測定後、ハニカム構造体を５００℃のボックス炉内で５０分間加熱した。加熱後のハニカム構造体を、室温に保持された水中へ直接投入して、ハニカム構造体を水洗した。水中から回収したハニカム構造体を８０℃で１時間以上乾燥させた。乾燥後のハニカム構造体の重量（最終重量）を測定した。初期重量と最終重量との差ＷＡを算出した。ＷＡは、ボックス炉内での加熱中にハニカム構造体から脱離した繊維層の重量に相当する。
　試験前のハニカム構造体が有する繊維層の重量ＷＩと、上記の方法で測定された繊維層の脱離量ＷＡとから、繊維層の脱離率を求めた。実施例１における繊維層の脱離率を下記表１に示す。なお、重量ＷＩは下記の式１から求められる。繊維層の脱離率は下記の式２から求められる。低い脱離率は、熱衝撃試験中にハニカム構造体からの繊維層の脱離が抑制されていることを意味する。したがって、脱離率は低いほど好ましく、３０％以下であることが好ましく、２８％以下であることがより好ましく、２５％以下であることが特に好ましい。
ＷＩ［ｇ］＝ＷＣ［ｇ］－Ｗ［ｇ］　　　（１）
脱離率［重量％］＝（ＷＡ／ＷＩ）×１００　　　（２）
式１中、ＷＣは、熱衝撃試験前のハニカム構造体（繊維層が形成されたハニカム構造体）の重量である。Ｗは、スラリ中に浸漬する前のハニカム構造体の重量である。
　（実施例２～６）
　実施例２～６で用いたハニカム構造体（スラリに浸漬する前のハニカム構造体）の重量Ｗ（単位：ｇ）及び体積Ｖ（単位：ｃｃ）は、下記表１に示す値であった。実施例２～６で用いたスラリ中の無機バインダー粒子の含有量（単位：ｇ）は、下記表１に示す値に調整した。実施例１と同様の方法で測定した実施例１～６の無機バインダー粒子の中心粒子径Ｄ５０（単位：μｍ）は、下記表１に示す値であった。実施例２～６で用いたスラリのｐＨは、下記表１に示す値に調整した。実施例２～６のハニカム構造体が有する繊維層の重量ＷＩ（単位：ｇ）は、下記表１に示す値であった。実施例２～６のハニカム構造体の単位体積当たりの繊維層の重量（単位：ｇ／Ｌ）は、下記表１に示す値であった。実施例２～６のハニカム構造体の単位体積当たりの無機繊維の重量（単位：ｇ／Ｌ）は、下記表１に示す値であった。実施例２～６のハニカム構造体の単位体積当たりの無機バインダー粒子の重量（単位：ｇ／Ｌ）は、下記表１に示す値であった。
　上記の事項以外は実施例１と同様の方法で、実施例２～６の繊維層を有するハニカム構造体を作製した。実施例１と同様の方法で測定した実施例２～６の繊維層の脱離率（単位：重量％）を、下記表１に示す。
　（比較例１～３）
　比較例１～３では、無機バインダー粒子として、微粒水酸化アルミニウムの代わりに粗粒水酸化アルミニウムを用いた。ＩＣＰ発光分光法によって分析した粗粒水酸化アルミニウム中のアルカリ成分（ＮａＯ及びＫ２Ｏ）の含有量は、５０質量ｐｐｍ以下であった。粗粒水酸化アルミニウムのアスペクト比は約１であった。
　実施例１と同様の方法で測定した比較例１～３の粗粒水酸化アルミニウムのＢＥＴ比表面積は、１４１ｍ２／ｇであった。
　実施例１と同様の方法で測定した比較例１～３の粗粒水酸化アルミニウムの中心粒子径Ｄ５０は、下記表１に示す値であった。
　比較例３では、実施例１で用いた無機繊維とは異なる無機繊維を用いた。比較例３では、無機繊維として、ＩＴＭ社製の「ＨＰ－ＦＭＸ」を用いた。
　ＩＣＰ発光分光法によって分析した比較例３の無機繊維の組成は以下の通りであった。
アルミナ成分の含有量：約７０質量％
シリカ成分の含有量：約２６質量％。
アルカリ成分（ＮａＯ及びＫ２Ｏ）の含有量：４０質量ｐｐｍ。
　比較例３の無機繊維のアスペクト比は約１７であった。
　比較例１～３で用いたハニカム構造体（スラリに浸漬する前のハニカム構造体）の重量Ｗ（単位：ｇ）及び体積Ｖ（単位：ｃｃ）は、下記表１に示す値であった。比較例１～３で用いたスラリ中の無機バインダー粒子の含有量（単位：ｇ）は、下記表１に示す値に調整した。比較例１～３で用いたスラリのｐＨは、下記表１に示す値であった。比較例１～３のハニカム構造体が有する繊維層の重量ＷＩ（単位：ｇ）は、下記表１に示す値であった。比較例１～３のハニカム構造体の単位体積当たりの繊維層の重量（単位：ｇ／Ｌ）は、下記表１に示す値であった。比較例１～３のハニカム構造体の単位体積当たりの無機繊維の重量（単位：ｇ／Ｌ）は、下記表１に示す値であった。比較例１～３のハニカム構造体の単位体積当たりの無機バインダー粒子の重量（単位：ｇ／Ｌ）は、下記表１に示す値であった。
　上記の事項以外は実施例１と同様の方法で、比較例１～３の繊維層を有するハニカム構造体を作製した。実施例１と同様の方法で測定した比較例１～３の繊維層の脱離率（単位：重量％）を、下記表１に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　（実施例７）
　微粒水酸化アルミニウム０．４２ｇ、無機繊維０．０８３ｇ、及び純水５ｇを混合して混合液を調製した。この混合液に１Ｎ硝酸水（解膠剤）を添加して混合液のｐＨを３に調整した後、超音波による混合液に対する混合処理を１０分間行った。混合処理後の混合液に増粘剤０．２０８ｇを添加することにより、実施例７のスラリを調製した。
　実施例７で用いた微粒水酸化アルミニウムは、実施例１で用いたものと同様であった。実施例７で用いた無機繊維は、実施例１で用いたものと同様であった。実施例７で用いた増粘剤は、実施例１で用いたものと同様であった。
　実施例７では、ハニカム構造体の代わりに、封口部を有する円柱状のハニカムフィルタを用いた。ハニカムフィルタはチタン酸アルミニウムからなるものであった。ハニカムフィルタの端面の直径は２．１４ｃｍであった。ハニカムフィルタの高さは２．３２ｃｍであった。ハニカムフィルタの重量は９．２７ｇであった。ハニカムフィルタの体積は０．００８３Ｌであった。これらの値は、下記の繊維層が形成される前の時点における値である。
　吸引法によって、ハニカムフィルタが有する各貫通孔内の隔壁の表面に、実施例７の上記スラリを塗布した。隔壁の表面にスラリが塗布されたハニカムフィルタを８０℃で乾燥させた後、箱型炉内において５００℃で５０分焼成することで、繊維層が形成されたハニカムフィルタを得た。
　＜圧力損失の測定＞
　図５に示す測定装置５００を用いた以下の方法により、繊維層が形成された実施例７のハニカムフィルタにおける流体（空気）の圧力損失を測定した。
　実施例７のハニカムフィルタ１をＳＵＳ製のハウジング４００内に配置した。ハウジング４００の内径は１．２５インチ（３１．７５ｍｍ）であった。
　煤発生器４０２で発生させた煤を混入したアルゴンガスを、２時間３０分、ハウジング４００内に配置されたハニカムフィルタ１の貫通孔内へ供給し続けて、煤をハニカムフィルタ１内に堆積させた。ハニカムフィルタ１内に堆積した煤の量は、ハニカムフィルタ１の単位体積当たり１ｇ／Ｌであった。煤発生器４０２としては、ＰＡＬＡＳ社製のＧＦＧ－１０００を用いた。
　煤の堆積後、ハニカムフィルタ１の貫通孔内へ空気を供給し続けた。空気の流速は３ｍ３／ｈに維持した。空気の供給を継続しながら、ハニカムフィルタ１の上流側に設置された第一圧力センサー４０４において空気の圧力Ｐ１を測定した。同時に、ハニカムフィルタ１の下流側に設置された第二圧力センサー４０６において空気の圧力Ｐ２を測定した。「上流」とは、ハニカムフィルタ１において空気が導入される側の端面近傍を意味する。「下流」とは、ハニカムフィルタ１において空気が排出される側の端面近傍を意味する。
　実施例７のハニカムフィルタにおける圧力損失（Ｐ１－Ｐ２）は、１９．８ＫＰａであった。
　上記と同様の方法で、繊維層を形成する前の実施例７のハニカムフィルタ（スラリを塗布する前のハニカムフィルタ）における圧力損失を測定した。繊維層を形成する前の実施例７のハニカムフィルタにおける圧力損失は、２８．６ＫＰａであった。
　実施例１と同様の方法で測定した実施例７のハニカムフィルタにおける繊維層の脱離率は、２８重量％であった。
　（実施例８）
　微粒水酸化アルミニウム０．４８ｇ、無機繊維０．０９６ｇ、ジルコニア系複合酸化物触媒０．９６ｇ、及び純水５ｇを混合して混合液を得た。この混合液に１Ｎ硝酸水（解膠剤）を添加して混合液のｐＨを３．５に調整した後、超音波による混合液に対する混合処理を１０分間行った。混合処理後の混合液に増粘剤０．２０８ｇを添加することにより、実施例８のスラリを調製した。
　実施例８で用いた微粒水酸化アルミニウムは、実施例１で用いたものと同様であった。実施例８で用いた無機繊維は、実施例１で用いたものと同様であった。実施例８で用いた増粘剤は、実施例１で用いたものと同様であった。
　実施例８では、ハニカム構造体の代わりに、封口部を有する円柱状のハニカムフィルタを用いた。ハニカムフィルタはチタン酸アルミニウムからなるものであった。ハニカムフィルタの端面の直径は２．２４ｃｍであった。ハニカムフィルタの高さは２．４３ｃｍであった。ハニカムフィルタの重量は９．４３ｇであった。ハニカムフィルタの体積は０．００９６Ｌであった。これらの値は、下記の繊維層が形成される前の時点における値である。
　吸引法によって、ハニカムフィルタが有する各貫通孔内の隔壁の表面に、実施例８のスラリを塗布した。隔壁の表面にスラリが塗布されたハニカムフィルタを８０℃で乾燥させた後、箱型炉内において５００℃で５０分焼成することで、繊維層が形成されたハニカムフィルタを得た。繊維層の重量は、０．６４ｇであり、ハニカムフィルタの単位体積当たりの繊維層の重量は６７ｇ／Ｌだった。
　実施例７と同様の方法で、実施例８の繊維層が形成されたハニカムフィルタにおける圧力損失を求めた。実施例８の繊維層が形成されたハニカムフィルタにおける圧力損失（Ｐ１－Ｐ２）は、２４．８ＫＰａであった。
　上記と同様の方法で、繊維層を形成する前の実施例８のハニカムフィルタ（スラリを塗布する前のハニカムフィルタ）における圧力損失を測定した。繊維層を形成する前の実施例８のハニカムフィルタは、２２．８ＫＰａであった。
　（比較例４）
　ジルコニア系複合酸化物触媒０．９５ｇ及び純水５ｇのみを混合して混合液を得た。超音波による混合液に対する混合処理を１０分間行った。混合処理後の混合液に増粘剤０．２０８ｇを添加することにより、比較例４のスラリを調製した。比較例４のスラリは無機繊維及び無機バインダー粒子を含有しない。比較例４で用いた増粘剤は、実施例１で用いたものと同様であった。
　比較例４では、ハニカム構造体の代わりに、封口部を有する円柱状のハニカムフィルタを用いた。ハニカムフィルタはチタン酸アルミニウムからなるものであった。ハニカムフィルタの端面の直径は２．２３ｃｍであった。ハニカムフィルタの高さは２．４４ｃｍであった。ハニカムフィルタの重量は９．６６ｇであった。ハニカムフィルタの体積は０．００９５Ｌであった。これらの値は、下記の触媒層が形成される前の時点における値である。
　吸引法によって、ハニカムフィルタが有する各貫通孔内の隔壁の表面に、比較例４のスラリを塗布した。隔壁の表面にスラリが塗布されたハニカムフィルタを８０℃で乾燥させた後、箱型炉内において５００℃で５０分焼成することで、ジルコニア系複合酸化物触媒から構成される触媒層が形成されたハニカムフィルタを得た。触媒層の重量は、０．８ｇであり、ハニカムフィルタの単位体積当たりの触媒層の重量は８４ｇ／Ｌだった。
　実施例７と同様の方法で、比較例４の触媒層が形成されたハニカムフィルタにおける圧力損失求めた。比較例４の触媒層が形成されたハニカムフィルタにおける圧力損失（Ｐ１－Ｐ２）は、３２．９ＫＰａであった。
　上記と同様の方法で、触媒層を形成する前の比較例４のハニカムフィルタ（スラリを塗布する前のハニカムフィルタ）における圧力損失を測定した。触媒層を形成する前の比較例４のハニカムフィルタは、２２．８ＫＰａであった。
　＜繊維層の構造＞
　熱衝撃試験前の実施例１～６のハニカム構造体の断面を走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）で観察した。また、圧力損失の測定前の実施例７及び８のハニカムフィルタの断面を走査型電子顕微鏡で観察した。観察の結果、いずれの実施例においも以下の特徴が確認された。
　貫通孔を仕切る各隔壁の表面の少なくとも一部が、繊維層によって被覆されていることが確認された。また、各隔壁に形成された細孔の内壁表面の少なくとも一部が、繊維層によって被覆されていることが確認された。繊維層は、上記の無機繊維及び無機バインダー粒子を含有していることが確認された。繊維層に含まれる無機バインダー粒子の粒子径は、スラリの調製時の無機バインダー粒子の粒子径と同程度であり、１０μｍ以下であることが確認された。多数の無機バインダー粒子が各無機繊維の表面に均一に担持されていることが確認された。一部の無機バインダー粒子は部分的に無機繊維と固着していることが確認された。つまり隣接する無機繊維同士が無機バインダー粒子を介して固着していることが確認された。一部の無機バインダー粒子は部分的に無機繊維及び隔壁の表面と固着していることが確認された。つまり無機繊維が無機バインダー粒子を介して隔壁表面に固着していることが確認された。一部の無機バインダー粒子は部分的に無機繊維及び隔壁の細孔の内壁表面と固着していることが確認された。つまり無機繊維が無機バインダー粒子を介して細孔の内壁表面に固着していることが確認された。
　一方、熱衝撃試験前の比較例１～３のハニカム構造体が有する繊維層を実施例と同様の方法で観察した。いずれの比較例においても、繊維層に含まれる無機バインダー粒子の粒子径は、スラリの調製時の無機バインダー粒子の粒子径と同程度であり、１０μｍを超えることが確認された。また、いずれの比較例においも、無機バインダー粒子は無機繊維上に不均一に担持されることが確認された。
　本発明に係るハニカム構造体及びハニカムフィルタは、例えば、自動車の内燃機関から排出される排ガスの浄化のために用いることができる。
　１…ハニカムフィルタ、１００…ハニカム構造体、１１０，１１０ａ，１１０ｂ…貫通孔、１２０…隔壁、１３０…封口部、１４０…繊維層、１４０ａ…無機繊維、１４０ｂ…無機バインダー粒子、１５０…細孔、４００…ハウジング、４０２…煤の発生器、４０４…第一圧力センサー、４０６…第二圧力センサー、４０８…アルゴンガスライン、４１０…空気ライン、４１２…排気ライン、４１４，４１６…バルブ、５００…圧力損失の測定装置。

Claims (9)

  1. 　多孔質の隔壁により仕切られた複数の貫通孔を有し、
    　前記隔壁に形成された細孔の内壁の少なくとも一部、及び／又は前記隔壁の少なくとも一部が、繊維層によって被覆されており、
    　前記繊維層が、無機繊維及び無機バインダー粒子を含有し、
    　前記無機バインダー粒子の中心粒子径が１０μｍ以下である、
    　ハニカム構造体。
  2. 　前記ハニカム構造体の単位体積当たりの前記無機繊維の含有量が２０ｇ／Ｌ以下であり、
    　前記ハニカム構造体の単位体積当たりの前記無機バインダー粒子の含有量が１ｇ／Ｌ以上１０ｇ／Ｌ以下である、
    　請求項１に記載のハニカム構造体。
  3. 　前記無機バインダー粒子が水酸化アルミニウム及び／又は酸化アルミニウムを含有する、
    　請求項１又は２に記載のハニカム構造体。
  4. 　前記無機繊維の平均長径が１０～５００μｍである、
    　請求項１～３のいずれか一項に記載のハニカム構造体。
  5. 　前記無機繊維の平均短径が０．１０～５０μｍである、
    　請求項１～４のいずれか一項に記載のハニカム構造体。
  6. 　前記無機繊維中のシリカ成分の含有量が５０質量％以上である、
    　請求項１～５のいずれか一項に記載のハニカム構造体。
  7. 　前記隔壁が、チタン酸アルミニウム、コージェライト及び炭化ケイ素からなる群より選ばれる少なくとも一種を含有する、
    　請求項１～６のいずれか一項に記載のハニカム構造体。
  8. 　前記繊維層が触媒を更に含有する、
    　請求項１～７のいずれか一項に記載のハニカム構造体。
  9. 　請求項１～８のいずれか一項に記載のハニカム構造体と、
    　前記複数の貫通孔のうちの一部の一端及び前記複数の貫通孔のうちの残部の他端に形成された多孔質の封口部と、
    　を備える、
    　ハニカムフィルタ。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017160095A (ja) * 2016-03-11 2017-09-14 日本特殊陶業株式会社 多孔体複合部材

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60106514A (ja) * 1983-11-14 1985-06-12 Toyota Motor Corp 微粒子捕集用セラミツクフイルタ
WO2008136232A1 (ja) * 2007-04-27 2008-11-13 Ngk Insulators, Ltd. ハニカムフィルタ
JP2008272664A (ja) * 2007-04-27 2008-11-13 Ngk Insulators Ltd ハニカムフィルタシステム
JP2013144640A (ja) * 2013-03-18 2013-07-25 Tokyo Yogyo Co Ltd ハニカム構造体

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60106514A (ja) * 1983-11-14 1985-06-12 Toyota Motor Corp 微粒子捕集用セラミツクフイルタ
WO2008136232A1 (ja) * 2007-04-27 2008-11-13 Ngk Insulators, Ltd. ハニカムフィルタ
JP2008272664A (ja) * 2007-04-27 2008-11-13 Ngk Insulators Ltd ハニカムフィルタシステム
JP2013144640A (ja) * 2013-03-18 2013-07-25 Tokyo Yogyo Co Ltd ハニカム構造体

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017160095A (ja) * 2016-03-11 2017-09-14 日本特殊陶業株式会社 多孔体複合部材

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