專利名稱：多孔結(jié)構(gòu)體的細(xì)孔特性的控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及多孔結(jié)構(gòu)體的細(xì)孔特性的控制方法。
背景技術(shù)：
在以化學(xué)、電力、鋼鐵、產(chǎn)業(yè)廢棄物處理為代表的各種領(lǐng)域，作為用于防止公害等保護(hù)環(huán)境、從高溫氣體回收制品等用途的吸塵用過濾器，使用耐熱性、耐腐蝕性優(yōu)異的陶瓷蜂窩狀結(jié)構(gòu)體。例如，捕捉從柴油發(fā)動(dòng)機(jī)排出的微粒的柴油微粒過濾器(DPF)等是在高溫、腐蝕性氣體氛圍這種惡劣的條件下使用，因此適合使用陶瓷蜂窩狀結(jié)構(gòu)體。
尤其，近年來為了提高吸塵用過濾器的處理能力，要求一種壓力損失低的多孔結(jié)構(gòu)體，如高氣孔率的陶瓷蜂窩狀結(jié)構(gòu)體。作為這種高氣孔率的陶瓷蜂窩狀結(jié)構(gòu)體(多孔蜂窩狀結(jié)構(gòu)體)的制造方法，公開了一種混練堇青石化原料等骨材粒子原料、水、以及粘合劑(甲基纖維素等有機(jī)粘合劑)及造孔劑(石墨等無機(jī)物質(zhì))等，對(duì)成為可塑性的可塑性原料進(jìn)行成形、干燥、燒結(jié)的多孔蜂窩狀過濾器的制造方法(如參照專利文獻(xiàn)1特開2002-219319號(hào)公報(bào))。
還有，為了去除并凈化污水等中含有的細(xì)菌和廢棄物微粒等也使用陶瓷過濾器。例如，在凈水廠等用于凈化飲用水的最終工序中適合使用多孔陶瓷。凈化飲用水時(shí)，為提高過濾處理量也要求一種高氣孔率的陶瓷過濾器。
但是，因根據(jù)各批次而擠壓原料的造孔率的波動(dòng)度不同，所以難以穩(wěn)定地制造作為制品的多孔結(jié)構(gòu)體的細(xì)孔特性(氣孔率、平均細(xì)孔徑、全細(xì)孔容積)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明就是鑒于上述以往技術(shù)的問題而進(jìn)行，其目的在于提供一種多孔結(jié)構(gòu)體的細(xì)孔特性(氣孔率、平均細(xì)孔徑、全細(xì)孔容積)的控制方法，其特征在于，即使根據(jù)各批次而擠壓原料的造孔率的波動(dòng)度不同，也能夠制造出具有穩(wěn)定的細(xì)孔特性的多孔結(jié)構(gòu)體。
為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供如下的多孔結(jié)構(gòu)體的細(xì)孔特性的控制方法。
一種多孔結(jié)構(gòu)體的細(xì)孔特性的控制方法，其特征在于，采取一部分的多孔結(jié)構(gòu)體的擠壓原料進(jìn)行擠壓成形，預(yù)先把握所得成形體燒結(jié)后的細(xì)孔特性和所述擠壓原料的特性，在此基礎(chǔ)上，控制所述擠壓成形體及其燒結(jié)體的細(xì)孔特性。
一種多孔結(jié)構(gòu)體的細(xì)孔特性的控制方法，其是使用造孔材料的多孔結(jié)構(gòu)體的細(xì)孔特性的控制方法，其特征在于，采取一部分的多孔結(jié)構(gòu)體的造孔材料及擠壓原料進(jìn)行擠壓成形，預(yù)先把握所得成形體燒結(jié)后的細(xì)孔特性和所述造孔材料及所述擠壓原料的特性，在此基礎(chǔ)上，調(diào)節(jié)添加到所述擠壓原料中的所述造孔材料的添加量，以控制所述擠壓成形體及其燒結(jié)體的細(xì)孔特性。
如[1]或[2]所述的多孔結(jié)構(gòu)體的細(xì)孔特性的控制方法，其特征在于，對(duì)擠壓原料調(diào)節(jié)水的添加量。
如[2]或[3]所述的多孔結(jié)構(gòu)體的細(xì)孔特性的控制方法，其特征在于，造孔材料為可燃物。
如[2]～[4]中的任意一項(xiàng)所述的多孔結(jié)構(gòu)體的細(xì)孔特性的控制方法，其特征在于，造孔材料的一部分或全部為樹脂。
如[5]所述的多孔結(jié)構(gòu)體的細(xì)孔特性的控制方法，其特征在于，樹脂為內(nèi)包氣體和/或液體的樹脂。
如[6]所述的多孔結(jié)構(gòu)體的細(xì)孔特性的控制方法，其特征在于，內(nèi)包氣體和/或液體的樹脂為發(fā)泡樹脂。
如[1]～[7]中的任意一項(xiàng)所述的多孔結(jié)構(gòu)體的細(xì)孔特性的控制方法，其特征在于，燒結(jié)體為多孔蜂窩狀結(jié)構(gòu)體。
如[1]～[8]中的任意一項(xiàng)所述的多孔結(jié)構(gòu)體的細(xì)孔特性的控制方法，其特征在于，每變更擠壓原料的各批次時(shí)要采取一部分的多孔結(jié)構(gòu)體的擠壓原料進(jìn)行擠壓成形。
本發(fā)明的多孔結(jié)構(gòu)體的細(xì)孔特性的控制方法，即使根據(jù)各批次而擠壓原料的造孔率的特性變動(dòng)，也能夠制造出具有穩(wěn)定的細(xì)孔特性的多孔結(jié)構(gòu)體。


圖1是表示實(shí)施例中多孔蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的氣孔率(細(xì)孔特性)的控制方法的圖表。
具體實(shí)施例方式
下面詳細(xì)說明本發(fā)明的多孔結(jié)構(gòu)體的細(xì)孔特性的控制方法的實(shí)施方式，但本發(fā)明并不限定于此，只要不出本發(fā)明范圍，能夠基于該領(lǐng)域技術(shù)人員的知識(shí)進(jìn)一步進(jìn)行各種變更、修正、改良。
本發(fā)明的多孔結(jié)構(gòu)體的細(xì)孔特性的控制方法，采取一部分的多孔結(jié)構(gòu)體的擠壓原料進(jìn)行擠壓成形，預(yù)先把握所得成形體燒結(jié)后的細(xì)孔特性和所述擠壓原料的特性，在此基礎(chǔ)上，控制所述擠壓成形體及其燒結(jié)體的細(xì)孔特性。
還有，本發(fā)明的多孔結(jié)構(gòu)體的細(xì)孔特性的控制方法是使用造孔材料的多孔結(jié)構(gòu)體的細(xì)孔特性的控制方法，其采取一部分的多孔結(jié)構(gòu)體的造孔材料及擠壓原料進(jìn)行擠壓成形，預(yù)先把握所得成形體燒結(jié)后的細(xì)孔特性和擠壓原料的波動(dòng)度，在此基礎(chǔ)上，調(diào)節(jié)添加到擠壓原料的造孔材料的添加量。
由此，本發(fā)明中，即使根據(jù)各批次而擠壓原料的造孔率的波動(dòng)度不同，也能夠制造出具有穩(wěn)定的細(xì)孔特性的多孔結(jié)構(gòu)體。這里，批次是指每成形前原料調(diào)配、每成形日、每干燥日、每燒結(jié)、及其調(diào)配量、天數(shù)、或給定個(gè)數(shù)如幾個(gè)至幾萬個(gè)。
此時(shí)，用于本發(fā)明的造孔材料優(yōu)選為可燃物。這是因?yàn)榭扇嘉飳⒈粺羧コ纬蓺饪住?br> 如上所述具有可燃性的造孔材料可以列舉出如具有可燃性的石墨、小麥粉、淀粉、酚醛樹脂、聚甲基丙烯酸甲酯、聚乙烯等樹脂。
此時(shí)，用于本發(fā)明的樹脂優(yōu)選為內(nèi)包氣體和/或液體的樹脂。
這里，內(nèi)包氣體和/或液體的樹脂沒有特別限制，但優(yōu)選為內(nèi)包聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯氣體的發(fā)泡樹脂或丙烯酸系、甲基丙烯酸酯系、羧酸系等的微膠囊等的已發(fā)泡的發(fā)泡樹脂。已發(fā)泡的發(fā)泡樹脂為中空，因此少量即可獲得高氣孔率的蜂窩狀過濾器，從而能夠以廉價(jià)的原料費(fèi)獲得高氣孔率。
用于本發(fā)明的造孔材料可以適當(dāng)混合使用上述各材料。
并且，本發(fā)明可以通過在擠壓成形時(shí)調(diào)節(jié)混練機(jī)的旋轉(zhuǎn)條件、攪伴機(jī)的真空、擠壓速度、攪拌溫度、所添加水的添加量，還能夠預(yù)測(cè)制造時(shí)的條件，能夠進(jìn)一步控制細(xì)孔特性，使細(xì)孔特性穩(wěn)定。
用于本發(fā)明的造孔材料相對(duì)于擠壓材料中的標(biāo)準(zhǔn)原料100重量份，當(dāng)造孔材料為碳等可燃物時(shí)優(yōu)選含有2.0～20.0重量份(更優(yōu)選3.0～15.0重量份)，為內(nèi)包氣體的樹脂時(shí)優(yōu)選含有1.0～10.0重量份(更優(yōu)選1.0～5.0重量份)。這是因?yàn)槿绻炜撞牧系奶砑恿可?，則無法獲得給定氣孔率而導(dǎo)致過濾性能下降，相反如果添加多量的造孔材料，則雖然所得過濾器的氣孔率極其大但強(qiáng)度下降，操作時(shí)容易損傷。
此時(shí)，本發(fā)明中，優(yōu)選每變更擠壓原料的各批次時(shí)進(jìn)行小規(guī)模擠壓成形，因?yàn)檫@樣能夠制造出具有穩(wěn)定細(xì)孔特性的多孔結(jié)構(gòu)體。
在本發(fā)明得到的成形體優(yōu)選近似于實(shí)際制品的形狀，因?yàn)槟軌颢@得近似的評(píng)價(jià)。
接著，說明本發(fā)明的多孔結(jié)構(gòu)體的細(xì)孔特性的控制方法的適用例。
為了使多孔結(jié)構(gòu)體的擠壓材料最佳化，作為原材料驗(yàn)收檢查(先行小規(guī)模試驗(yàn))，在設(shè)定細(xì)孔特性時(shí)，作為比較用，預(yù)先設(shè)定造孔材料的添加量一定且含有造孔材料的標(biāo)準(zhǔn)原料，進(jìn)行使用其原料的標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)(試驗(yàn)1)和根據(jù)與標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)的比較把造孔材料的添加量與標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)比較而設(shè)定添加量的造孔能力評(píng)價(jià)(試驗(yàn)2)。
試驗(yàn)1在基于基準(zhǔn)調(diào)配表調(diào)配的標(biāo)準(zhǔn)原料(如能夠獲得根據(jù)反應(yīng)燒結(jié)的堇青石的主要原料)，在標(biāo)準(zhǔn)原料中添加事先知道造孔能力的標(biāo)準(zhǔn)的造孔材料后，進(jìn)行擠壓成形，燒結(jié)后評(píng)價(jià)細(xì)孔特性。
試驗(yàn)2使用生產(chǎn)預(yù)使用的能夠獲得根據(jù)反應(yīng)燒結(jié)的堇青石的主要原料和造孔材料，與試驗(yàn)1同樣地進(jìn)行擠壓成形，燒結(jié)后評(píng)價(jià)細(xì)孔特性，與試驗(yàn)1進(jìn)行比較。
比較得到的試驗(yàn)1及試驗(yàn)2的結(jié)果，把握所需細(xì)孔特性(氣孔率、平均細(xì)孔徑、全細(xì)孔容積)和擠壓原料的波動(dòng)度，決定添加到擠壓原料的造孔材料及水的添加量。通過使用經(jīng)過以上原材料驗(yàn)收檢查(先行小規(guī)模試驗(yàn))獲得的擠壓原料，能夠制造具有穩(wěn)定的細(xì)孔特性的多孔結(jié)構(gòu)體。
下面，把本發(fā)明基于實(shí)施例，關(guān)于細(xì)孔特性的氣孔率(內(nèi)氣孔率)進(jìn)行詳細(xì)說明，但本發(fā)明并不限定于這些實(shí)施例。
實(shí)施例在控制氣孔率之前，事先確認(rèn)在試驗(yàn)1中造孔材料的添加量和氣孔率的變化量。圖1表示把碳的添加量相對(duì)于主要原料100份添加10份，變化已發(fā)泡樹脂添加量時(shí)的值。
試驗(yàn)1作為標(biāo)準(zhǔn)原料，在能夠獲得根據(jù)反應(yīng)燒結(jié)的堇青石的主要原料中，添加作為標(biāo)準(zhǔn)造孔材料的相對(duì)于主要原料100份的碳10份和丙烯酸系已發(fā)泡樹脂3份、相對(duì)于主要原料100份的作為成形粘合劑的甲基纖維素5份、進(jìn)一步相對(duì)于主要原料100份的水25份，用小型混練機(jī)、攪伴機(jī)、柱塞成形機(jī)成形φ70mm、長度100mm的17毫米、100孔形狀的多孔蜂窩狀結(jié)構(gòu)體，干燥后在1200℃～1500℃燒結(jié)，用壓汞儀測(cè)定氣孔率。所得氣孔率為55％。
試驗(yàn)2作為生產(chǎn)預(yù)使用的能夠獲得根據(jù)反應(yīng)燒結(jié)的堇青石的主要原料和造孔材料，把預(yù)使用的批次的碳和已發(fā)泡樹脂用與試驗(yàn)1同樣的添加量、條件進(jìn)行成形燒結(jié)，其結(jié)果獲得氣孔率57.5％。
從圖1可以導(dǎo)出通過減少已發(fā)泡樹脂添加量0.5％而能夠獲得與標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)1同樣的氣孔率的指導(dǎo)線。
用與試驗(yàn)1同樣的調(diào)配量，用2.5份已發(fā)泡樹脂添加量進(jìn)行生產(chǎn)的結(jié)果，能夠獲得同樣的氣孔率55％。
圖1表示的添加量的指導(dǎo)線，并不只限于已發(fā)泡樹脂的添加量，可以由碳、水添加量、成形條件等制作氣孔率的指導(dǎo)線，通過與使用標(biāo)準(zhǔn)原料的試驗(yàn)1比較進(jìn)行試驗(yàn)2，從而能夠控制氣孔率(細(xì)孔特性)。
產(chǎn)業(yè)上利用的可能性本發(fā)明的多孔結(jié)構(gòu)體的細(xì)孔特性的控制方法，即使根據(jù)各批次而擠壓原料的造孔率的特性變動(dòng)，也能夠制造出具有穩(wěn)定的細(xì)孔特性的多孔結(jié)構(gòu)體。
權(quán)利要求
1.一種多孔結(jié)構(gòu)體的細(xì)孔特性的控制方法，其特征在于，采取一部分的多孔結(jié)構(gòu)體的擠壓原料進(jìn)行擠壓成形，預(yù)先把握所得成形體燒結(jié)后的細(xì)孔特性和所述擠壓原料的特性，在此基礎(chǔ)上，控制所述擠壓成形體及其燒結(jié)體的細(xì)孔特性。
2.一種多孔結(jié)構(gòu)體的細(xì)孔特性的控制方法，其是使用造孔材料的多孔結(jié)構(gòu)體的細(xì)孔特性的控制方法，其特征在于，采取一部分的多孔結(jié)構(gòu)體的造孔材料及擠壓原料進(jìn)行擠壓成形，預(yù)先把握所得成形體燒結(jié)后的細(xì)孔特性和所述造孔材料及所述擠壓原料的特性，在此基礎(chǔ)上，調(diào)節(jié)添加到所述擠壓原料的所述造孔材料的添加量，以控制所述擠壓成形體及其燒結(jié)體的細(xì)孔特性。
3.如權(quán)利要求1或2所述的多孔結(jié)構(gòu)體的細(xì)孔特性的控制方法，其特征在于，對(duì)所述擠壓原料調(diào)節(jié)水的添加量。
4.如權(quán)利要求2或3所述的多孔結(jié)構(gòu)體的細(xì)孔特性的控制方法，其特征在于，所述造孔材料為可燃物。
5.如權(quán)利要求2～4中的任意一項(xiàng)所述的多孔結(jié)構(gòu)體的細(xì)孔特性的控制方法，其特征在于，所述造孔材料的一部分或全部為樹脂。
6.如權(quán)利要求5所述的多孔結(jié)構(gòu)體的細(xì)孔特性的控制方法，其特征在于，所述樹脂為內(nèi)包氣體和/或液體的樹脂。
7.如權(quán)利要求6所述的多孔結(jié)構(gòu)體的細(xì)孔特性的控制方法，其特征在于，所述內(nèi)包氣體和/或液體的樹脂為發(fā)泡樹脂。
8.如權(quán)利要求1～7中的任意一項(xiàng)所述的多孔結(jié)構(gòu)體的細(xì)孔特性的控制方法，其特征在于，所述燒結(jié)體為多孔蜂窩狀結(jié)構(gòu)體。
9.如權(quán)利要求1～8中的任意一項(xiàng)所述的多孔結(jié)構(gòu)體的細(xì)孔特性的控制方法，其特征在于，每變更擠壓原料的各批次時(shí)要采取一部分的多孔結(jié)構(gòu)體的擠壓原料進(jìn)行擠壓成形。
全文摘要
本發(fā)明提供一種多孔結(jié)構(gòu)體的細(xì)孔特性(氣孔率、平均細(xì)孔徑、全細(xì)孔容積)的控制方法，其特征在于，采取一部分的多孔結(jié)構(gòu)體的擠壓原料進(jìn)行擠壓成形，把握所得成形體燒結(jié)后的細(xì)孔特性和所述擠壓原料的特性，在此基礎(chǔ)上，控制擠壓成形體及其燒結(jié)體的細(xì)孔特性。從而即使根據(jù)各批次而擠壓原料的造孔率的波動(dòng)度不同，也能夠制造出具有穩(wěn)定的細(xì)孔特性的多孔結(jié)構(gòu)體。
文檔編號(hào)C04B38/06GK1840508SQ20051005974
公開日2006年10月4日 申請(qǐng)日期2005年3月29日 優(yōu)先權(quán)日2004年3月31日
發(fā)明者巖渕宗之, 森慎也, 植田修司 申請(qǐng)人:日本礙子株式會(huì)社