JPH0631177A - 触媒部材の製造方法 - Google Patents
触媒部材の製造方法Info
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- JPH0631177A JPH0631177A JP4188509A JP18850992A JPH0631177A JP H0631177 A JPH0631177 A JP H0631177A JP 4188509 A JP4188509 A JP 4188509A JP 18850992 A JP18850992 A JP 18850992A JP H0631177 A JPH0631177 A JP H0631177A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】所定の形状をした触媒部材を量産性よく加工で
きる製造方法を提供することを目的とする。 【構成】少なくとも無機セラミックス繊維と有機バイン
ダーとを混練、押し出し成形、乾燥した後、触媒スラリ
ー液２に含浸、乾燥、焼成する触媒部材の製造方法であ
り、押し出し成形することによって得られた成形体１を
触媒スラリー液２に含浸し、乾燥、焼成すると有機バイ
ンダーは焼失するが、成形体１の形状は触媒スラリー液
２中に含まれる触媒粉末の凝集力（結合力）で保持さ
れ、かつ無機セラミックス繊維を使用して多孔性に優れ
た触媒部材を量産的に製造することができる。
きる製造方法を提供することを目的とする。 【構成】少なくとも無機セラミックス繊維と有機バイン
ダーとを混練、押し出し成形、乾燥した後、触媒スラリ
ー液２に含浸、乾燥、焼成する触媒部材の製造方法であ
り、押し出し成形することによって得られた成形体１を
触媒スラリー液２に含浸し、乾燥、焼成すると有機バイ
ンダーは焼失するが、成形体１の形状は触媒スラリー液
２中に含まれる触媒粉末の凝集力（結合力）で保持さ
れ、かつ無機セラミックス繊維を使用して多孔性に優れ
た触媒部材を量産的に製造することができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は燃焼用、排気ガス浄化用
などに用いられる触媒部材の製造方法に関するものであ
る。
などに用いられる触媒部材の製造方法に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】従来、燃焼用、排気ガス浄化用などのた
めにコージライトなどのハムカム状セラミックスあるい
はコルゲート状セラミックスに触媒層を被覆していた。
また、ペーパーやフェルト状無機繊維を用途に合わせて
所定の形状に加工した後、触媒スラリーを被覆、担持し
て使用していた。
めにコージライトなどのハムカム状セラミックスあるい
はコルゲート状セラミックスに触媒層を被覆していた。
また、ペーパーやフェルト状無機繊維を用途に合わせて
所定の形状に加工した後、触媒スラリーを被覆、担持し
て使用していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】前記ハニカム状セラミ
ックスやコルゲート状セラミックスの場合には外観形状
がきわめて制約され、一般に円形や角形に形成されてい
た。また、ペーパーやフェルト状無機繊維の場合でも所
定の形状に加工した後に触媒担持を行なうと、その形状
を加工する工程で形状に歪み、変形などが発生し易く生
産歩留まりが悪かった。
ックスやコルゲート状セラミックスの場合には外観形状
がきわめて制約され、一般に円形や角形に形成されてい
た。また、ペーパーやフェルト状無機繊維の場合でも所
定の形状に加工した後に触媒担持を行なうと、その形状
を加工する工程で形状に歪み、変形などが発生し易く生
産歩留まりが悪かった。
【０００４】本発明はこのような課題を解決するもの
で、所定の形状をした触媒部材を量産性よく加工できる
製造方法を提供することを目的とするものである。
で、所定の形状をした触媒部材を量産性よく加工できる
製造方法を提供することを目的とするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に本発明は、少なくとも無機セラミックス繊維と有機バ
インダーとを混練、押し出し成形、乾燥した後、触媒ス
ラリーに含浸、乾燥、焼成する触媒部材の製造方法を要
旨とするものである。また本発明は、少なくとも無機セ
ラミックス繊維と有機バインダーと炭素繊維あるいは炭
素パウダーとを混練、押し出し成形、乾燥した後、触媒
スラリーに含浸、乾燥、焼成する触媒部材の製造方法を
要旨とするものである。
に本発明は、少なくとも無機セラミックス繊維と有機バ
インダーとを混練、押し出し成形、乾燥した後、触媒ス
ラリーに含浸、乾燥、焼成する触媒部材の製造方法を要
旨とするものである。また本発明は、少なくとも無機セ
ラミックス繊維と有機バインダーと炭素繊維あるいは炭
素パウダーとを混練、押し出し成形、乾燥した後、触媒
スラリーに含浸、乾燥、焼成する触媒部材の製造方法を
要旨とするものである。
【０００６】
【作用】上記構成の本発明によれば、無機セラミックス
繊維と有機バインダーとを適当な粘度に混練後、ダイス
で所定の形状に押し出し成形することによって量産性よ
く成形体を製造できる。得られた成形体は所望の長さに
切断し乾燥すると、この時点では有機バインダーで保形
されている。その後成形体を触媒スラリーに含浸し、乾
燥、焼成すると有機バインダーは焼失するが、成形体の
形状は触媒スラリー中に含まれる触媒粉末の凝集力（結
合力）で保持される。従って、得られた触媒部材の機械
的強度は成形体に付着される触媒粉末量、触媒粉末の粒
径あるいは触媒スラリー中に含まれる無機バインダーな
どにより決定される。
繊維と有機バインダーとを適当な粘度に混練後、ダイス
で所定の形状に押し出し成形することによって量産性よ
く成形体を製造できる。得られた成形体は所望の長さに
切断し乾燥すると、この時点では有機バインダーで保形
されている。その後成形体を触媒スラリーに含浸し、乾
燥、焼成すると有機バインダーは焼失するが、成形体の
形状は触媒スラリー中に含まれる触媒粉末の凝集力（結
合力）で保持される。従って、得られた触媒部材の機械
的強度は成形体に付着される触媒粉末量、触媒粉末の粒
径あるいは触媒スラリー中に含まれる無機バインダーな
どにより決定される。
【０００７】本発明は無機セラミックス繊維を使用して
多孔性に優れた（熱容量の小さな）触媒部材を量産的に
製造する方法である。押し出し成形体の多孔度は有機バ
インダーの添加量や成形条件（圧力、水など）を制御す
ることによってある程度任意に変更可能であるが、低コ
ストで多孔性に優れた触媒部材を生産するためには炭素
繊維あるいは炭素パウダー（特にピッチ系）を添加して
押し出し成形することが有効である。
多孔性に優れた（熱容量の小さな）触媒部材を量産的に
製造する方法である。押し出し成形体の多孔度は有機バ
インダーの添加量や成形条件（圧力、水など）を制御す
ることによってある程度任意に変更可能であるが、低コ
ストで多孔性に優れた触媒部材を生産するためには炭素
繊維あるいは炭素パウダー（特にピッチ系）を添加して
押し出し成形することが有効である。
【０００８】
【実施例】以下、本発明の一実施例における触媒部材の
製造方法について、図面に基づいて説明する。 実施例１ アルミナシリカ繊維（繊維長５mm、繊維径約３μｍ）80
部とメチルセルロース（分子量4000）20部に少量の油脂
と水とを加え、混練した後、押し出し成形で図１に示す
ような成形体１を製造し、40℃で乾燥した。その後、図
２に示すように前記成形体１をＡｌ2 Ｏ3 ・ＣｅＯ2 粉
末（比表面積120 ｍ2 ／ｇ）100 ｇ、硝酸アルミニウム
４ｇ、水500 ｇ、イソプロピルアルコール50ｇおよびジ
ニトロジアンミン白金水溶液をＰｔ換算で３ｇ加えてな
る触媒スラリー液２（平均粒径１μｍ）に含浸後、図３
に示すように前記成形体１をアルミニウム構造体３に固
定し、80℃で20分間乾燥、400 ℃熱処理し、成形体１に
Ｐｔを担持した触媒部材４を得るとともにこの触媒部材
４をアルミニウム構造体３に接着させた。
製造方法について、図面に基づいて説明する。 実施例１ アルミナシリカ繊維（繊維長５mm、繊維径約３μｍ）80
部とメチルセルロース（分子量4000）20部に少量の油脂
と水とを加え、混練した後、押し出し成形で図１に示す
ような成形体１を製造し、40℃で乾燥した。その後、図
２に示すように前記成形体１をＡｌ2 Ｏ3 ・ＣｅＯ2 粉
末（比表面積120 ｍ2 ／ｇ）100 ｇ、硝酸アルミニウム
４ｇ、水500 ｇ、イソプロピルアルコール50ｇおよびジ
ニトロジアンミン白金水溶液をＰｔ換算で３ｇ加えてな
る触媒スラリー液２（平均粒径１μｍ）に含浸後、図３
に示すように前記成形体１をアルミニウム構造体３に固
定し、80℃で20分間乾燥、400 ℃熱処理し、成形体１に
Ｐｔを担持した触媒部材４を得るとともにこの触媒部材
４をアルミニウム構造体３に接着させた。
【０００９】本実施例では有機バインダーとしてメチル
セルロース（分子量4000）を使用した。これはセルロー
ス系の有機バインダーが成形助剤として最も適している
からである。しかし低コスト化を図るためにはパルプも
使用可能である。
セルロース（分子量4000）を使用した。これはセルロー
ス系の有機バインダーが成形助剤として最も適している
からである。しかし低コスト化を図るためにはパルプも
使用可能である。
【００１０】次に上記アルミニウム構造体３に接着され
た触媒部材４を図４に示すように２個組み合わせ、図５
に示されるような燃焼装置を組み立てた。図５において
５はイソブタンガスボンベであり、このイソブタンガス
ボンベ５とノズル６の間にはバルブ７を設けてあり、ボ
ンベ５から供給された燃料ガスの流量をコントロールす
る。ノズル６より噴出した燃料ガスはガス流の誘引作用
により回りの空気を吸引し、混合室８で均一に混合し、
燃焼室９に供給される。燃焼室９はアルミニウム構造体
３壁面に密着した触媒部材４が２個組み合わさった状態
で構成され、アルミニウム構造体３の外壁面が発熱部10
となる。
た触媒部材４を図４に示すように２個組み合わせ、図５
に示されるような燃焼装置を組み立てた。図５において
５はイソブタンガスボンベであり、このイソブタンガス
ボンベ５とノズル６の間にはバルブ７を設けてあり、ボ
ンベ５から供給された燃料ガスの流量をコントロールす
る。ノズル６より噴出した燃料ガスはガス流の誘引作用
により回りの空気を吸引し、混合室８で均一に混合し、
燃焼室９に供給される。燃焼室９はアルミニウム構造体
３壁面に密着した触媒部材４が２個組み合わさった状態
で構成され、アルミニウム構造体３の外壁面が発熱部10
となる。
【００１１】次に上記構成の動作について説明する。ま
ず、ヒータ11が加熱され、近接する触媒部材４の一部が
高温化し、充分な活性温度に達した時点で、バルブ７が
開き、ノズル６より燃料ガスが混合室８に供給され、同
時に空気も誘引作用により供給される。燃料ガスと空気
は混合室８を経て燃焼室９に導入され、活性化したヒー
タ11近傍の触媒部材４から触媒燃焼を開始し、反応は次
第に燃焼室９内全体の触媒部材４に広がっていき、燃焼
ガスを排気口12から排出する。反応熱は燃焼排気ガスと
触媒部材４が接しているアルミニウム構造体３を経て外
部に提供される。
ず、ヒータ11が加熱され、近接する触媒部材４の一部が
高温化し、充分な活性温度に達した時点で、バルブ７が
開き、ノズル６より燃料ガスが混合室８に供給され、同
時に空気も誘引作用により供給される。燃料ガスと空気
は混合室８を経て燃焼室９に導入され、活性化したヒー
タ11近傍の触媒部材４から触媒燃焼を開始し、反応は次
第に燃焼室９内全体の触媒部材４に広がっていき、燃焼
ガスを排気口12から排出する。反応熱は燃焼排気ガスと
触媒部材４が接しているアルミニウム構造体３を経て外
部に提供される。
【００１２】イソブタンを燃料として空気過剰率（空気
／燃料）１．02、500Kcal ／h の条件に設定し、排ガス
特性（ＨＣ、ＣＯ）から燃焼率を求めた。その結果、本
発明による実施例では燃焼率95％以上の燃焼特性が得ら
れた。
／燃料）１．02、500Kcal ／h の条件に設定し、排ガス
特性（ＨＣ、ＣＯ）から燃焼率を求めた。その結果、本
発明による実施例では燃焼率95％以上の燃焼特性が得ら
れた。
【００１３】実施例２ アルミナシリカ繊維（繊維長５mm、繊維径約３μｍ）80
部とピッチ系炭素繊維（繊維長３mm、繊維径約１μｍ）
10部とメチルセルロース（分子量4000）７部に少量の油
脂と水とを加え、混練した後、押し出し成形で図１に示
すような成形体１を製造した。その後成形体１を40℃で
乾燥した。その後成形体１をＡｌ2 Ｏ3・ＣｅＯ2 粉末
（比表面積120 ｍ2 ／ｇ）100 ｇ、硝酸アルミニウム４
ｇ、水500 ｇ、イソプロピルアルコール50ｇおよびジニ
トロジアンミン白金水溶液をＰｔ換算で３ｇ加えてなる
触媒スラリー液（平均粒径１μｍ）に含浸後、前記成形
体をアルミニウム構造体に固定し、80℃で20分間乾燥後
400 ℃熱処理し、成形体１にＰｔを担持した触媒部材を
得るとともにこの触媒部材をアルミニウム構造体に接着
させた。
部とピッチ系炭素繊維（繊維長３mm、繊維径約１μｍ）
10部とメチルセルロース（分子量4000）７部に少量の油
脂と水とを加え、混練した後、押し出し成形で図１に示
すような成形体１を製造した。その後成形体１を40℃で
乾燥した。その後成形体１をＡｌ2 Ｏ3・ＣｅＯ2 粉末
（比表面積120 ｍ2 ／ｇ）100 ｇ、硝酸アルミニウム４
ｇ、水500 ｇ、イソプロピルアルコール50ｇおよびジニ
トロジアンミン白金水溶液をＰｔ換算で３ｇ加えてなる
触媒スラリー液（平均粒径１μｍ）に含浸後、前記成形
体をアルミニウム構造体に固定し、80℃で20分間乾燥後
400 ℃熱処理し、成形体１にＰｔを担持した触媒部材を
得るとともにこの触媒部材をアルミニウム構造体に接着
させた。
【００１４】次に前記アルミニウム構造体に接着された
触媒部材を２個使用し、実施例１と同様にイソブタンの
燃焼排ガス特性（ＨＣ、ＣＯ）から燃焼率を求めた。そ
の結果、実施例２でも燃焼率95％以上の燃焼特性が得ら
れた。
触媒部材を２個使用し、実施例１と同様にイソブタンの
燃焼排ガス特性（ＨＣ、ＣＯ）から燃焼率を求めた。そ
の結果、実施例２でも燃焼率95％以上の燃焼特性が得ら
れた。
【００１５】本実施例ではピッチ系炭素繊維を使用した
が、これによって有機バインダー（メチルセルロース）
の使用量を１／３にすることが可能となった。また、ピ
ッチ系炭素パウダーで押し出し成形を行なった場合にも
有機バインダー（メチルセルロース）の使用量約１／２
でほぼ同等な成形体を得ることができた。最終製品とし
て触媒部材とする場合には熱処理によって有機分を焼失
させるので、押し出し成形という成形手段のために使用
する成形助剤には安価な材料を選択して同等なものに加
工することが重要である。一般に成形助剤に使用する有
機バインダー（セルロース系）はピッチ系炭素繊維ある
いは炭素パウダーに比較すると高価であり、成形体の多
孔度を維持させるためにはピッチ系炭素繊維あるいは炭
素パウダーを効果的に使用することが好ましい。しか
し、無機セラミックス繊維とピッチ系炭素繊維あるいは
炭素パウダーだけで押し出し成形することは成形性が悪
く困難である。従って、有機バインダーもある程度添加
して成形することが不可欠である。
が、これによって有機バインダー（メチルセルロース）
の使用量を１／３にすることが可能となった。また、ピ
ッチ系炭素パウダーで押し出し成形を行なった場合にも
有機バインダー（メチルセルロース）の使用量約１／２
でほぼ同等な成形体を得ることができた。最終製品とし
て触媒部材とする場合には熱処理によって有機分を焼失
させるので、押し出し成形という成形手段のために使用
する成形助剤には安価な材料を選択して同等なものに加
工することが重要である。一般に成形助剤に使用する有
機バインダー（セルロース系）はピッチ系炭素繊維ある
いは炭素パウダーに比較すると高価であり、成形体の多
孔度を維持させるためにはピッチ系炭素繊維あるいは炭
素パウダーを効果的に使用することが好ましい。しか
し、無機セラミックス繊維とピッチ系炭素繊維あるいは
炭素パウダーだけで押し出し成形することは成形性が悪
く困難である。従って、有機バインダーもある程度添加
して成形することが不可欠である。
【００１６】本実施例では、得られた触媒部材を燃焼用
として使用した例を示したが、本発明で得られる触媒部
材はさまざまな形状に加工できるのでその他いろいろな
用途でも利用できる。
として使用した例を示したが、本発明で得られる触媒部
材はさまざまな形状に加工できるのでその他いろいろな
用途でも利用できる。
【００１７】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、少なくと
も無機セラミックス繊維と有機バインダーとを混練、押
し出し成形、乾燥した後、触媒スラリーに含浸、乾燥、
焼成することにより、所望の形状をした多孔性に優れ、
熱容量の小さな触媒部材を量産性よく製造することが可
能である。また、炭素繊維や炭素パウダー使用すること
により高価な有機バインダーの使用量を少なくすること
が可能となる。
も無機セラミックス繊維と有機バインダーとを混練、押
し出し成形、乾燥した後、触媒スラリーに含浸、乾燥、
焼成することにより、所望の形状をした多孔性に優れ、
熱容量の小さな触媒部材を量産性よく製造することが可
能である。また、炭素繊維や炭素パウダー使用すること
により高価な有機バインダーの使用量を少なくすること
が可能となる。
【図１】本発明の一実施例による触媒部材に用いる成形
体の斜視図
体の斜視図
【図２】同成形体を触媒スラリー液に含浸させる状態を
示す斜視図
示す斜視図
【図３】同成形体にＰｔを担持して得た触媒部材をアル
ミニウム構造体に接着させた状態を示す斜視図
ミニウム構造体に接着させた状態を示す斜視図
【図４】同アルミニウム構造体に接着された触媒部材を
２個組み合わせてなる燃焼装置の側断面図
２個組み合わせてなる燃焼装置の側断面図
【図５】同燃焼装置の正面断面図
１ 成形体 ２ 触媒スラリー液 ３ アルミニウム構造体 ４ 触媒部材
Claims (2)
- 【請求項１】 少なくとも無機セラミックス繊維と有機
バインダーとを混練、押し出し成形、乾燥した後、触媒
スラリーに含浸、乾燥、焼成する触媒部材の製造方法。 - 【請求項２】 少なくとも無機セラミックス繊維と有機
バインダーと炭素繊維あるいは炭素パウダーとを混練、
押し出し成形、乾燥した後、触媒スラリーに含浸、乾
燥、焼成する触媒部材の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18850992A JP3288073B2 (ja) | 1992-07-16 | 1992-07-16 | 触媒部材の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18850992A JP3288073B2 (ja) | 1992-07-16 | 1992-07-16 | 触媒部材の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0631177A true JPH0631177A (ja) | 1994-02-08 |
| JP3288073B2 JP3288073B2 (ja) | 2002-06-04 |
Family
ID=16224971
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18850992A Expired - Fee Related JP3288073B2 (ja) | 1992-07-16 | 1992-07-16 | 触媒部材の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3288073B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06279138A (ja) * | 1993-02-12 | 1994-10-04 | Nichias Corp | 繊維質断熱材およびその製造法 |
-
1992
- 1992-07-16 JP JP18850992A patent/JP3288073B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06279138A (ja) * | 1993-02-12 | 1994-10-04 | Nichias Corp | 繊維質断熱材およびその製造法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3288073B2 (ja) | 2002-06-04 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |