JPH0617276B2 - 多層セラミツクフイルタ−の製造方法 - Google Patents
多層セラミツクフイルタ−の製造方法Info
- Publication number
- JPH0617276B2 JPH0617276B2 JP61048523A JP4852386A JPH0617276B2 JP H0617276 B2 JPH0617276 B2 JP H0617276B2 JP 61048523 A JP61048523 A JP 61048523A JP 4852386 A JP4852386 A JP 4852386A JP H0617276 B2 JPH0617276 B2 JP H0617276B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ceramic
- filter
- support layer
- slurry
- layer
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- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
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- Filtering Materials (AREA)
- Porous Artificial Stone Or Porous Ceramic Products (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は多層セラミックフィルターの新規な製造方法に
関する。
関する。
従来、多層セラミックシートの製造方法としては、特開
昭５８−２１３６８４号公報に記載されている如く、無
機微粉末と可燃性物質を配合したスラリーを使って抄造
法により非多孔性の生シートと高多孔性の生シートを別
々につくったのち、湿潤状態の該生シート同士を積層一
体化し乾燥、焼成する方法が知られている。
昭５８−２１３６８４号公報に記載されている如く、無
機微粉末と可燃性物質を配合したスラリーを使って抄造
法により非多孔性の生シートと高多孔性の生シートを別
々につくったのち、湿潤状態の該生シート同士を積層一
体化し乾燥、焼成する方法が知られている。
しかし前記のセラミックシートはいずれの生シートもパ
ルプ等の可燃性物質を含有しているため、生シートを焼
成して可燃性物質を焼失させてできるシート表面や内部
の孔の大きさをミクロンオーダで所定の大きさにコント
ロールすることはできず、非常に微細なものを分離過
するためのセラミックフィルターとしては使えないとい
う欠点があった。
ルプ等の可燃性物質を含有しているため、生シートを焼
成して可燃性物質を焼失させてできるシート表面や内部
の孔の大きさをミクロンオーダで所定の大きさにコント
ロールすることはできず、非常に微細なものを分離過
するためのセラミックフィルターとしては使えないとい
う欠点があった。
本発明者らは孔の大きさをミクロンオーダでコントロー
ルでき、かつ過抵抗の小さい（透過水量の多い）多層
セラミックフィルターの製造方法につき種々研究した結
果、抄造法により生支持体層をつくり、該生支持体層の
表面に塗工によりフィルター層を形成することにより前
記問題点を解決できるとの知見を得て本発明に到達し
た。
ルでき、かつ過抵抗の小さい（透過水量の多い）多層
セラミックフィルターの製造方法につき種々研究した結
果、抄造法により生支持体層をつくり、該生支持体層の
表面に塗工によりフィルター層を形成することにより前
記問題点を解決できるとの知見を得て本発明に到達し
た。
すなわち本発明の要旨は有機繊維を含有するセラミック
スラリーを抄造してセラミック生支持体層を成形し、次
いで該セラミック生支持体層の表面に、有機繊維を含有
せず、かつ該支持体層用に使用したものより平均粒度の
小さいセラミック粉を配合したスラリーを塗工したの
ち、乾燥し焼成することを特徴とするフィルター層から
支持体層に向って濾過する多層セラミックフィルターの
製造方法にある。
スラリーを抄造してセラミック生支持体層を成形し、次
いで該セラミック生支持体層の表面に、有機繊維を含有
せず、かつ該支持体層用に使用したものより平均粒度の
小さいセラミック粉を配合したスラリーを塗工したの
ち、乾燥し焼成することを特徴とするフィルター層から
支持体層に向って濾過する多層セラミックフィルターの
製造方法にある。
本発明に使用されるセラミックスラリー用原料として
は、支持体層用としてセラミック粉、有機繊維、接着剤
および凝集剤が挙げられ、フィルター層用としてはより
細かいセラミック粉および接着剤が挙げられる。
は、支持体層用としてセラミック粉、有機繊維、接着剤
および凝集剤が挙げられ、フィルター層用としてはより
細かいセラミック粉および接着剤が挙げられる。
本発明が目的とする多層セラミックフィルターの透過孔
径は約２μｍ以下であり、従ってフィルター層にはこれ
に見合った原料を選択する必要があり、平均粒度５μｍ
以下のセラミック粉が使用される。また、支持体層用の
セラミック粉の粒度はフィルター層用と極端に異なると
焼成工程において亀裂やソリの原因となるので１５μｍ
以下のものを使用するのが望ましい。
径は約２μｍ以下であり、従ってフィルター層にはこれ
に見合った原料を選択する必要があり、平均粒度５μｍ
以下のセラミック粉が使用される。また、支持体層用の
セラミック粉の粒度はフィルター層用と極端に異なると
焼成工程において亀裂やソリの原因となるので１５μｍ
以下のものを使用するのが望ましい。
セラミック粉の材質は、フィルターの用途により適宜選
択すればよいが、例えばアルミナ、シリカ、酸化チタ
ン、チタン酸バリウム、フェライト、ジルコニア、ムラ
イト、炭化珪素、窒化珪素等が挙げられ、これらのうち
の１種または２種以上の混合物が使用できる。
択すればよいが、例えばアルミナ、シリカ、酸化チタ
ン、チタン酸バリウム、フェライト、ジルコニア、ムラ
イト、炭化珪素、窒化珪素等が挙げられ、これらのうち
の１種または２種以上の混合物が使用できる。
有機繊維は、繊維径１〜３０μｍ、繊維長１〜３０mm程
度のもの、例えば天然パルプ、合成パルプおよびビニロ
ン、ポリエステル、ポリビニルアルコール、ナイロン等
の合成繊維が使用できる。
度のもの、例えば天然パルプ、合成パルプおよびビニロ
ン、ポリエステル、ポリビニルアルコール、ナイロン等
の合成繊維が使用できる。
また必要に応じて無機繊維が用いられるが、無機繊維と
しては平均繊維径１〜１５μｍ程度で繊維長１〜３０mm
のものが抄造上好ましく、例えばガラス繊維、ロックウ
ール、アルミナファイバー、アルミナシリカファイバー
等の繊維が使用される。
しては平均繊維径１〜１５μｍ程度で繊維長１〜３０mm
のものが抄造上好ましく、例えばガラス繊維、ロックウ
ール、アルミナファイバー、アルミナシリカファイバー
等の繊維が使用される。
接着剤はＳＢＲ、ＡＣＭ、ＮＢＲ、ＮＲ等のゴム系ラテ
ックスが挙げられ、凝集剤はアニオン系のアクリルアマ
イド重合体、アニオン変性デンプン、またはカチオン系
のカチオン変性ポリアクリルアマイド、第３級アミン含
有高分子が挙げられる。凝集剤は接着剤と用いることに
よりセラミック粉をより大きな２次粒子とし、抄造時に
ワイヤーよりセラミック粉が逃げないようにする。
ックスが挙げられ、凝集剤はアニオン系のアクリルアマ
イド重合体、アニオン変性デンプン、またはカチオン系
のカチオン変性ポリアクリルアマイド、第３級アミン含
有高分子が挙げられる。凝集剤は接着剤と用いることに
よりセラミック粉をより大きな２次粒子とし、抄造時に
ワイヤーよりセラミック粉が逃げないようにする。
次に支持体層用とフィルター層用の原料配合割合につき
述べる。支持体層用原料配合割合は セラミック粉 ７０〜９５重量％ 有機繊維 １〜１５ 無機繊維 ０〜１５ 接着剤 １〜１５ 凝集剤 0.01〜１ である。フィルター層用原料配合割合は セラミック粉 ８０〜９９重量％ 接着剤 １〜２０ である。
述べる。支持体層用原料配合割合は セラミック粉 ７０〜９５重量％ 有機繊維 １〜１５ 無機繊維 ０〜１５ 接着剤 １〜１５ 凝集剤 0.01〜１ である。フィルター層用原料配合割合は セラミック粉 ８０〜９９重量％ 接着剤 １〜２０ である。
このフィルター用原料には可燃性物質である有機繊維を
含まないことが本発明の特徴の一つであり、こうするこ
とによって孔径が均一となり、２μｍ以上の孔径ができ
にくくなる。
含まないことが本発明の特徴の一つであり、こうするこ
とによって孔径が均一となり、２μｍ以上の孔径ができ
にくくなる。
次に本発明の多層セラミックフィルターの製造方法につ
き説明する。
き説明する。
まず支持体層は、有機繊維を水中に十分攪拌分散しなが
らセラミック粉、接着剤、凝集剤を順次添加して抄造し
やすい濃度、例えば５％濃度のスラリーとする。このス
ラリーを長網抄造機によって抄造し厚さ約0.3〜1.5mmの
生支持体層をつくる。
らセラミック粉、接着剤、凝集剤を順次添加して抄造し
やすい濃度、例えば５％濃度のスラリーとする。このス
ラリーを長網抄造機によって抄造し厚さ約0.3〜1.5mmの
生支持体層をつくる。
一方水に接着剤を添加混合して接着剤溶液とし、これに
セラミック粉を加えて十分攪拌分散して濃度４０〜８０
％のフィルター層用スラリーをつくる。該スラリーを生
支持体層の表面に塗工し生多層セラミック体を得る。
セラミック粉を加えて十分攪拌分散して濃度４０〜８０
％のフィルター層用スラリーをつくる。該スラリーを生
支持体層の表面に塗工し生多層セラミック体を得る。
塗工方法は種々あり、フィルター層用スラリーの濃度や
塗工厚さによって選択すればよいが、例えば生支持体の
片面にフィルター層用セラミックスラリーを塗布したの
ち、一定圧のエアーを吹き付けて余分のスラリーを除去
する。いわゆるエアーナイフコーター法、同じようにフ
ィルター層スラリーを塗布したのち、ブレードで余分な
スラリーをかき落す、いわゆるプレードコーター法が採
用できる。このような方法で塗工すると生フィルター層
は非常に薄くでき、フィルター層は１００μｍ以下のも
のが得られる。
塗工厚さによって選択すればよいが、例えば生支持体の
片面にフィルター層用セラミックスラリーを塗布したの
ち、一定圧のエアーを吹き付けて余分のスラリーを除去
する。いわゆるエアーナイフコーター法、同じようにフ
ィルター層スラリーを塗布したのち、ブレードで余分な
スラリーをかき落す、いわゆるプレードコーター法が採
用できる。このような方法で塗工すると生フィルター層
は非常に薄くでき、フィルター層は１００μｍ以下のも
のが得られる。
多層セラミックフィルターの強さを高める目的で層厚さ
を増すには、生支持体層を複数枚重ね合せたのちフィル
ター層用スラリーを塗工すればよい。
を増すには、生支持体層を複数枚重ね合せたのちフィル
ター層用スラリーを塗工すればよい。
得られた生多層セラミック体は乾燥したのち、酸化雰囲
気中で昇温し、セラミック粉が焼結する温度で焼成し、
焼成後除冷すれば多層セラミックフィルターが得られ
る。なお昇温過程でパルプは焼失し支持体層中で空隙と
なる。この空隙は、生支持体層を抄造によってつくるた
め厚さ方向に対して直角方向に形成され孔と孔との間を
連通させることになるので過抵抗を減ずるのに有効で
ある。
気中で昇温し、セラミック粉が焼結する温度で焼成し、
焼成後除冷すれば多層セラミックフィルターが得られ
る。なお昇温過程でパルプは焼失し支持体層中で空隙と
なる。この空隙は、生支持体層を抄造によってつくるた
め厚さ方向に対して直角方向に形成され孔と孔との間を
連通させることになるので過抵抗を減ずるのに有効で
ある。
実施例１〜５ 繊維径２０μｍ以下、繊維長１０mm以下に調整した広葉
樹クラフトパルプ５Kgと平均繊維径が３μｍで繊維長１
０mm以下に調整したアルミナシリカ系セラミックファイ
バー５Kgを水中で十分攪拌分散しながら第１表に示す平
均粒径に調整した仮焼アルミナ８０Kg、約0.3μｍに調
整した酸化チタン５Kg、ＳＢＲ５Kgおよびアニオン変性
デン粉１００ｇを順次添加して濃度約５％の支持体層用
セラミックスラリーを得、該スラリーを抄造して厚さ1.
1mmの生支持体層をつくった。
樹クラフトパルプ５Kgと平均繊維径が３μｍで繊維長１
０mm以下に調整したアルミナシリカ系セラミックファイ
バー５Kgを水中で十分攪拌分散しながら第１表に示す平
均粒径に調整した仮焼アルミナ８０Kg、約0.3μｍに調
整した酸化チタン５Kg、ＳＢＲ５Kgおよびアニオン変性
デン粉１００ｇを順次添加して濃度約５％の支持体層用
セラミックスラリーを得、該スラリーを抄造して厚さ1.
1mmの生支持体層をつくった。
一方７０Kgの水にＳＢＲ５Kgを加えて攪拌した溶液に第
１表に示す平均粒径の仮焼アルミナ９０Kgと約0.3μｍ
に調整した酸化チタン５Kgを加え濃度約６０％のフィル
ター層用セラミックスラリーをつくり、該スラリーをブ
レードコーター法により生支持体層の表面に約１００μ
ｍの厚さに塗工し生多層セラミック体を得た。これを１
０cm角に切断し、常温で一週間乾燥したのち酸化雰囲気
の電気炉中で常温から昇温し1500℃に達したところで２
時間保持した。その後除冷し多層セラミックフィルター
を得た。
１表に示す平均粒径の仮焼アルミナ９０Kgと約0.3μｍ
に調整した酸化チタン５Kgを加え濃度約６０％のフィル
ター層用セラミックスラリーをつくり、該スラリーをブ
レードコーター法により生支持体層の表面に約１００μ
ｍの厚さに塗工し生多層セラミック体を得た。これを１
０cm角に切断し、常温で一週間乾燥したのち酸化雰囲気
の電気炉中で常温から昇温し1500℃に達したところで２
時間保持した。その後除冷し多層セラミックフィルター
を得た。
得られた多層セラミックフィルターの物性を第１表に示
した。表中のフィルター層の孔径は水銀圧入式ポロシメ
ータで測定した平均値である。
した。表中のフィルター層の孔径は水銀圧入式ポロシメ
ータで測定した平均値である。
〔発明の効果〕 本発明においてはフィルター層に、焼失して孔を形成す
るようなパルプ等の可燃性物質を使用していないので、
セラミック粉の粒度を適宜選ぶことにより、ミクロンオ
ーダでフィルター層の孔径をコントロールできる。
るようなパルプ等の可燃性物質を使用していないので、
セラミック粉の粒度を適宜選ぶことにより、ミクロンオ
ーダでフィルター層の孔径をコントロールできる。
またフィルター層を塗工により形成するので、極めて薄
くできることが可能で、過抵抗を小さくでき、かつフ
ィルター層に使用するセラミック粉と支持体層に使用す
るそれの粒度を選ぶことによりフィルター層に発生しや
すい亀裂がソリも殆どなくすことができる。
くできることが可能で、過抵抗を小さくでき、かつフ
ィルター層に使用するセラミック粉と支持体層に使用す
るそれの粒度を選ぶことによりフィルター層に発生しや
すい亀裂がソリも殆どなくすことができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−21986（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】有機繊維を含有するセラミックスラリーを
抄造してセラミック生支持体層を形成し、次いで該セラ
ミック生支持体層の表面に、有機繊維を含有せず、かつ
該支持体層に使用したものより平均粒度の小さいセラミ
ック粉を配合したスラリーを塗工したのち、乾燥し焼成
することを特徴とするフィルター層から支持体層に向っ
て濾過する多層セラミックフィルターの製造方法
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61048523A JPH0617276B2 (ja) | 1986-03-07 | 1986-03-07 | 多層セラミツクフイルタ−の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61048523A JPH0617276B2 (ja) | 1986-03-07 | 1986-03-07 | 多層セラミツクフイルタ−の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62207778A JPS62207778A (ja) | 1987-09-12 |
| JPH0617276B2 true JPH0617276B2 (ja) | 1994-03-09 |
Family
ID=12805719
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61048523A Expired - Lifetime JPH0617276B2 (ja) | 1986-03-07 | 1986-03-07 | 多層セラミツクフイルタ−の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0617276B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CA2025265C (en) * | 1989-10-05 | 2000-03-14 | Lanxide Technology Company, Lp | Method for preparing a ceramic-forming prepreg tape |
| DE69319461T2 (de) * | 1992-02-03 | 1998-11-12 | Lanxide Technology Co Ltd | Verfahren zur Herstellung von keramischen Blättern |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6121986A (ja) * | 1984-07-10 | 1986-01-30 | 凸版印刷株式会社 | 多孔質焼結体の製造方法 |
-
1986
- 1986-03-07 JP JP61048523A patent/JPH0617276B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62207778A (ja) | 1987-09-12 |
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