JPH0582244B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

〔産業上の利用分野〕 本発明は泥漿鋳込みによつてセラミツクフイル
ターを製造する方法の改良に関する。 〔従来の技術〕 従来酵母を用いる発酵技術の分野において、酵
母と製品を分離するために有機質のフイルターが
使用されてきた。しかし有機質のフイルターは耐
熱性、化学的安定性、耐久性の面で問題があり、
セラミツク製のフイルターに代替したという要望
が強い。 この分野に用いられるセラミツクフイルターの
製造方法として泥漿鋳込みによる方法がある。こ
の方法の概要は以下の如くである。 せつこう型に離型材、例えばタルク粉末を付着
させるが、アルギン酸ゾーダの如き有機質の離型
材を付着させて離型層を形成したのち、アルミナ
微粉末等のセラミツク微粉末に水その他の物質を
加えて泥漿物とし、この泥漿物を前記せつこう型
に鋳込み一定時間保持し、離型層を介して泥漿物
の１部をせつこう型に付着させる。付着しなかつ
た泥漿物を排出すると鋳込体が得られる。さらに
粒度の異なるセラミツク微粉末で泥漿物をつく
り、上記鋳込み操作を繰り返して２層以上の複層
の鋳込体にすることもある。 一体となつているせつこう型、離型層および鋳
込体を乾燥する。乾燥によりせつこう型と離型層
との間にすき間ができるので離型層と鋳込体がせ
つこう型から脱型でき成形体が得られ。鋳込体の
表面には離型層が残存しているので、これを除去
したのち、所定の温度（形成体がアルミナ系であ
る場合は約1500℃）で焼成し徐冷するとセラミツ
クフイルターが得られる。 〔発明が解決しようとする問題点〕 しかし従来のように離型材としてタルクを用い
るとタルクは比較的溶融温度が低いので、もしタ
ルクを除去しないまま成形体を焼成すると成形体
の表面でタルクが溶融し固着するのでフイルター
が目詰りした形となり用をなさない。従つて成形
体を焼成する前にタルクは完全に除去しなければ
ならない。しかし焼成前の成形体は脆弱であり、
しかも人手で筆等により払い落す作業なので、よ
ほど注意深く作業しても作業中に折損させたり、
傷を付けたりしてしまうことが多く、無傷のまま
完全にタルクを除去するのは至難の技である。 さらに損傷なくタルクを除去できたとしても次
の工程である焼成工程の前のハンドリングも非常
に厄介なものである。すなわち前述の如く焼成前
の成形体は脆弱なため焼成炉への挿入、セツト時
にも損傷しないよう取扱いに注意を払わなければ
ならない。さらに焼成に当つてはスポーリングを
避けるため急激な温度上昇をさせないようにしな
ければならないし、また焼成後の冷却も同様の理
由により徐冷しなければならないといつた取扱い
上の種々の欠点があつた。 〔問題点を解決するための手段〕 本発明者らは上記欠点を解決するため種々研究
した結果、従来の離型層に替え、ある特定の離型
層を形成させ、この離型層を鋳込体に付着させた
まま焼成することにより目的を達成できることを
見出し、本発明に到達した。 その要旨はせつこう型に、第１層には扁平状の
鉱物質微粒子を、第２層には無機質微粒子を、第
３層には透水性の有機膜を順次付着せしめて離型
層を形成し、ついでセラミツク粒子の泥漿物をせ
つこう型に鋳込んで静置してその１部を離型層を
介して該型の内部に付着せしめ、付着してない残
りの泥漿物を排出して鋳込体となしたのち、鋳込
体、離型層およびせつこう型の１体物を乾燥し、
鋳込体と離型層からなる成形体をせつこう型から
脱型したのち、該成形体を焼成することを特徴と
するセラミツクフイルターの製造方法にある。 ここで第１層に用いる扁平状の鉱物質微粒子と
してはタルクやセリタイトが挙げられる。第２層
に用いる無機質微粒子としてはアルミアナ、また
はアルミナとシリカの混合物が挙げられる。第３
層に用いる透水性の有機膜としてはアルギン酸ナ
トリウムまたはステアリン酸ナトリウムが挙げら
れる。 次に本発明の製造方法の１例をパイプ状の支持
体層とフイルター層の２層からなるセラミツクフ
イルターについて説明する。本発明の方法はパイ
プ状フイルターや２層のフイルターに限定される
ものではなく、板状フイルターや単層あるいは３
層以上のフイルターにも応用できるものである。 鋳型として用いられる通常のせつこう型に所要
の孔、例えば12mmφの孔を設け、このせつこう型
を45℃に一定重量になるまで乾燥させる。次に乾
燥したせつこう型の含水率を調整すると同時に、
離型層の第１層を形成するためタルクまたはセリ
サイト、あるいはそれらの混合物に水を加えて泥
漿物とし、この泥漿物を乾燥せつこう型重量の10
％となるように秤りとり、孔中に流込み、ほぼ全
量を吸水着肉させる。これによつて約10μm厚さ
の第１層が形成される。 次にアルミナ単独あるいはアルミナ・シリカ混
合物にコロイダルシリカを約10％加えて泥漿物と
なし、これを孔中に鋳込み、所定厚さにするに必
要な時間静置した後、付着していない泥漿物を排
出し第２層を形成させる。第２層の厚さは30〜
1500μm、好ましくは500〜700μmである。 続いてアルギン酸ナトリウムまたはステアリン
酸ナトリウムの水溶液を孔中に流し込んで一定時
間静置して約10μm付着させた後、余分の水溶液
を排出し第３層を形成させる。 以上の操作によりせつこう型の孔中内面に３層
からなる離型層が形成される。 離型層を形成した後、より細かい平均粒径を有
するセラミツク粒子の泥漿物を孔中に離型層を介
して内面に鋳込み、所定時間静置して泥漿物をす
くなくとも数10μm付着させた後、付着しなかつ
た泥漿物を排出し、フイルター層を形成させる。
続いてより粗い平均粒径を有するセラミツク粒子
の泥漿物を孔中に鋳込み、フイルター層と同様の
操作を行い、約１〜２mm厚さの支持体層を形成さ
せることにより鋳込体が得られる。 なお、以上はフイルター層が１層と支持体層が
１層からなる２層のセラミツクフイルターの場合
について述べたが、フイルター層自体を複層に、
あるいは支持体層を複層にする場合、または両層
を複層にする場合は上記の操作を繰り返せばよ
い。 次に鋳込体と一体になつているせつこう型を45
℃で乾燥する。乾燥によつてせつこう型と成形体
は離型層の第１層の部分から剥離するので、鋳込
体と離型層とが一体となつた成形体をせつこう型
の孔から外へ抜き出す。抜き出した成形体は離型
層を付けたまま電気炉等で焼成する。焼成温度は
鋳込体に使用したセラミツク粒子の種類によつて
も異なるがアルミナ系の場合1300〜1600℃であ
る。 焼成後の冷却は、従来と同様12〜24時間で室温
になる程度の徐冷でよいが、離型層がアルミナ・
シリカ混合物である場合は炉内温度が1000〜200
℃になつた時に成形体を炉外に取り出すと焼成さ
れた離型層にのみほぼ円周方向に亀裂が入り離型
層の除去が容易となる。離型層に亀裂が入らない
場合でも焼成後の冷却過程で鋳込体と離型層との
間にすき間が生じるので離型層の除去が不可能に
なるということはない。しかし離型層の第２層に
用いる無機質微粒子の種類、混合比率によつては
パイプの先端部分で鋳込体と融着状態になること
があるので、この場合は先端部の数mmをカツトし
てやれば離型層は除去できる。 以上の如く離型層を付着させたままの状態の成
形体を焼成することができるので損傷を与えるこ
となくセラミツクフイルターを製造することがで
きる。 〔実施例〕 以下に実施例を挙げて本発明を具体的に説明す
る。 実施例 外径5.5cm、高さ50cmの円柱の中央に径1.2cmの
孔のあるせつこう型を第１表に示す実施例１、
２、３用としてそれぞれ10ケ、合計30ケ用意し、
これを45℃で３日間乾燥した。 離型層の第１層用としてタルク（平均粒径
1μm、日本タルク社製）、第２層としてα−Al₂
O₃（平均粒径4μm、昭和軽金属社製）と無水けい
酸（平均粒径40μm、国産化学社製、試薬一級）
および第３層としてアルギン酸ナトリウム（関東
化学社製、試薬一級）を用いた。 また第２層に用いたα−Al₂O₃と無水けい酸と
の重量比は無水けい酸／α−Al₂O₃＝０／100、
10／100、30／100、になるように３種類配合し、
これらにそれぞれコロイダルシリカ（日産化学社
製、SiO₂30重量％）をα−Al₂O₃100重量部に対
してSiO₂固形分として10重量部加え、また解こ
う剤として塩酸を加えPH３に調整して泥漿物とし
た。 第１表に離型層を形成するための第１層、第２
層および第３層それぞれの配合割合を示した。

〔発明の効果〕

本発明の方法は鋳込体が脆弱な状態においては
必ず離型層で覆われており、それが保護層となつ
ているので、せつこう型から脱型した後のハンド
リングにおいても従来のように細心の注意を払う
必要がないし、鋳込体が脆弱な状態のときに離型
層を除去しなくて済むという利点がある。 また焼成する際、成形体を何段に積み重ねても
荷重で変形しない限りにおいては鋳込体自身が直
接互に接触することがなく、その表面を損傷させ
ることもない。また鋳込体自身は熱衝撃に弱いの
で焼成する場合、一般には常温付近から徐々に昇
温し、かつ焼成後冷却する場合も徐冷しなければ
ならないが、本発明の方法は離型層が断熱材の役
目もはたすため、外部からかなりの熱衝撃を与え
ても鋳込体に亀裂が入つたりすることはない。従
つてたとえば電気炉の温度をある一定温度以上
（たとえば1000℃）に常に保つておくことができ、
電気炉の温度が下るのを待つて成形体を挿入する
ことも必要がなくなるので生産性も向上する。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ せつこう型に、第１層には扁平状の鉱物質微
   粒子を、第２層には無機質微粒子を、第３層には
   透水性の有機膜を順次付着せしめて離型層を形成
   し、ついでセラミツク粒子の泥漿物をせつこう型
   に鋳込んで静置してその１部を離型層を介して該
   型の内部に付着せしめ、付着してない残りの泥漿
   物を排出して鋳込体となしたのち、鋳込体、離型
   層およびせつこう型の１体物を乾燥し、鋳込体と
   離型層からなる成形体をせつこう型から脱型した
   のち、該成形体を焼成することを特徴とするセラ
   ミツクフイルターの製造方法。 ２ 扁平状の鉱物質微粒子がタルクおよび／また
   はセリサイトである特許請求の範囲第１項記載の
   製造方法。 ３ 無機質微粒子がアルミナおよび／またはアル
   ミナ・シリカ混合物である特許請求の範囲第１項
   記載の製造方法。