JPS583642A - 担体として短繊維を使用する触媒 - Google Patents
担体として短繊維を使用する触媒Info
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- JPS583642A JPS583642A JP56101323A JP10132381A JPS583642A JP S583642 A JPS583642 A JP S583642A JP 56101323 A JP56101323 A JP 56101323A JP 10132381 A JP10132381 A JP 10132381A JP S583642 A JPS583642 A JP S583642A
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Landscapes
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- Catalysts (AREA)
- Inorganic Fibers (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、担体として直径３ミクロン以下の耐火短繊維
を使用する触媒に関する。また、本発明は、特に内燃機
関の排ガス処理用に適する上記触媒に関する。
を使用する触媒に関する。また、本発明は、特に内燃機
関の排ガス処理用に適する上記触媒に関する。
従来、触媒の担体として粒状ペレットやハニカムタイプ
の耐火物が使用されているが、これらは、特に内燃機関
の排ガス処理触媒の担体として満足すべきものではない
。そこで、本発明者らは、さきに、耐熱性−のガラス繊
維（繊維径６〜９ミクロン）は表面積が大きく、性能が
良く、しかも、成形が自在である特徴を見い出し、触媒
担体として、９０％以上のシリカ分を含有する耐熱ガラ
ス繊維を使用する触媒を発表し、（特公昭５１−３８２
６４号）更に、このガラス繊維担体の表面に触媒成分を
均一に形成させる方法を発表した（特公昭５１−２１６
２９号）。
の耐火物が使用されているが、これらは、特に内燃機関
の排ガス処理触媒の担体として満足すべきものではない
。そこで、本発明者らは、さきに、耐熱性−のガラス繊
維（繊維径６〜９ミクロン）は表面積が大きく、性能が
良く、しかも、成形が自在である特徴を見い出し、触媒
担体として、９０％以上のシリカ分を含有する耐熱ガラ
ス繊維を使用する触媒を発表し、（特公昭５１−３８２
６４号）更に、このガラス繊維担体の表面に触媒成分を
均一に形成させる方法を発表した（特公昭５１−２１６
２９号）。
ところで、今日のガラス繊維製造技術では、エンドレス
の長繊維の場合、一般にフィラメントの直径は６ミクロ
ンが限度であり（米国では３ミクロンまでのものもある
が、一般には６ミ、クロンが限度である。）、人間の皮
ふが刺戟を受け＠％５ミクロン以下には達していない。
の長繊維の場合、一般にフィラメントの直径は６ミクロ
ンが限度であり（米国では３ミクロンまでのものもある
が、一般には６ミ、クロンが限度である。）、人間の皮
ふが刺戟を受け＠％５ミクロン以下には達していない。
しかし、繊維長さが５〜２０ミリという短繊維の場合は
、製造法を異にするため、３ミクロン以下サブミクロン
までのものが製造されているが、これは単繊維（１本の
フィラメント）の長′さが短いため、糸や布、織物等に
成形することが不可能である。
、製造法を異にするため、３ミクロン以下サブミクロン
までのものが製造されているが、これは単繊維（１本の
フィラメント）の長′さが短いため、糸や布、織物等に
成形することが不可能である。
一方、単繊維、即ち、１本のフィラメントの直径が小さ
くなればなる程、単位重量に対する表面積が増加し、−
万単位表面積に対する熱容量が減少する。例えば。９ミ
クロンと１ミクロンのフィラメントを比較した場合、重
量比でも容積比でも後者の方が表面積が大ぎく、また、
同じ表面積で比較すれば、熱容量は当然後者の方が少く
なる。この事実を触媒の性能面からみると、触媒性能は
、当然のことながら表面積に比例して高くなり、また、
熱容量に逆比例して始動温度が低下し、低い温度で同程
度の触媒性能をうろことが可能となる。
くなればなる程、単位重量に対する表面積が増加し、−
万単位表面積に対する熱容量が減少する。例えば。９ミ
クロンと１ミクロンのフィラメントを比較した場合、重
量比でも容積比でも後者の方が表面積が大ぎく、また、
同じ表面積で比較すれば、熱容量は当然後者の方が少く
なる。この事実を触媒の性能面からみると、触媒性能は
、当然のことながら表面積に比例して高くなり、また、
熱容量に逆比例して始動温度が低下し、低い温度で同程
度の触媒性能をうろことが可能となる。
したがって、触媒担体として繊維を使用する場合、繊維
の直径が小さくなければなる程触媒性能が向上すること
となるが、ここで問題となるのは、前述したように、繊
維直径が３ミクロン以下の繊維は、現在の製造技術では
５〜２０ミリという短繊維しか製造できず、このように
短かい繊維長さのものであるが故に糸とか布、繊物等に
成形することができない点にある。
の直径が小さくなければなる程触媒性能が向上すること
となるが、ここで問題となるのは、前述したように、繊
維直径が３ミクロン以下の繊維は、現在の製造技術では
５〜２０ミリという短繊維しか製造できず、このように
短かい繊維長さのものであるが故に糸とか布、繊物等に
成形することができない点にある。
本発明は、まずこれら３ミクロン以下の短繊維の成形法
を確立し、次いでこの表面にフィルム状に触媒成分を形
成せしめて、高性能の触媒を提供するものである。即ち
、現在３ミクロン以下の耐火性繊維は、ガラス繊維をは
じめとし、アルミナ、シリカ、チタニア、カルシウム、
マグネシウム等を主成分として、数多くの種類のものが
生産されているが、これらはいづれも繊維長さが５〜２
ｏ’υ前後である。そして、触媒担体として要求される
条件は、一定流速、例えば１〜５メ一トル毎秒のガス体
に対して、安定に接触し、かつ、圧力損失を与えてはな
らないことである。そこでこの直径１〜３ミクロンで長
さ５〜２０ミリという微小短繊維を如何に安定な形状と
なし、上記触媒担体としての要求される条件に応するか
が最大の問題点である。
を確立し、次いでこの表面にフィルム状に触媒成分を形
成せしめて、高性能の触媒を提供するものである。即ち
、現在３ミクロン以下の耐火性繊維は、ガラス繊維をは
じめとし、アルミナ、シリカ、チタニア、カルシウム、
マグネシウム等を主成分として、数多くの種類のものが
生産されているが、これらはいづれも繊維長さが５〜２
ｏ’υ前後である。そして、触媒担体として要求される
条件は、一定流速、例えば１〜５メ一トル毎秒のガス体
に対して、安定に接触し、かつ、圧力損失を与えてはな
らないことである。そこでこの直径１〜３ミクロンで長
さ５〜２０ミリという微小短繊維を如何に安定な形状と
なし、上記触媒担体としての要求される条件に応するか
が最大の問題点である。
本発明は、この問題点を解決したものであって、これに
よって今まで実用化されなかった微小短繊維を触媒相１
体として使用可能ならしめたものである。
よって今まで実用化されなかった微小短繊維を触媒相１
体として使用可能ならしめたものである。
即ち、本発明は、直径６ミクロン以下のシリカ、アルミ
ナ、カルシウム、マグネシウム又はチタニアなどを主成
分とする耐火性短繊維、又は耐火性ガラス短繊維を、ガ
ラス長繊維又は金属線に接着せしめ、その表面に公知の
触媒成分をコーテングしてなることを特徴とする担体と
して短繊維を使用する触媒を要旨とするものである。そ
して、この触媒は特に自動車用ガソリン機関等の内燃機
関排ガス処理用触媒として好適なものである。
ナ、カルシウム、マグネシウム又はチタニアなどを主成
分とする耐火性短繊維、又は耐火性ガラス短繊維を、ガ
ラス長繊維又は金属線に接着せしめ、その表面に公知の
触媒成分をコーテングしてなることを特徴とする担体と
して短繊維を使用する触媒を要旨とするものである。そ
して、この触媒は特に自動車用ガソリン機関等の内燃機
関排ガス処理用触媒として好適なものである。
本発明において、直径３ミクロン以下の耐火性短繊維と
限定する理由は、前述したように、繊維の直径が小さく
なければなる程触媒性能が向上することとなること及び
現在製造さ、れている微小直径を有する耐火性繊維は、
その直径が５ミクロン以下でその長さが５〜２０ミリの
短繊維であることによる。また、本発明において、この
耐火性短繊維をガラス長繊維又は金属線（この繊維又は
線の直径及び長さは、本発明において任意に選定できる
ものである。）に接着剤としては、種々の耐熱接着剤が
使用できるが、特にアルミナゾルを主成分とする耐熱液
・着剤を使用するのが好適であり、接着手段としては、
耐熱接着剤に耐火性短繊維を混合し、これをガラス長繊
維又は金属線表面に吹付ける手段を採用するのが好まし
い。また、本発明において、耐火性短繊維からなる担体
に触媒成分を均一にコーテングする手段としては、前述
したように、本発明者らがさきに発表した方法を採用す
るのが好ましい。この方法は、触媒成分となるべき金属
の酸とアルコールとのエステルを担体に被覆せしめ、こ
のエステルを加熱下にゲル化しつつ担体面に付着させ、
次いでこれを焼成する方法である。（特公昭５１−２１
６２９号公報参照。） 以下に本発明の具体的な例をあげ、本発明をより詳細に
説明する。
限定する理由は、前述したように、繊維の直径が小さく
なければなる程触媒性能が向上することとなること及び
現在製造さ、れている微小直径を有する耐火性繊維は、
その直径が５ミクロン以下でその長さが５〜２０ミリの
短繊維であることによる。また、本発明において、この
耐火性短繊維をガラス長繊維又は金属線（この繊維又は
線の直径及び長さは、本発明において任意に選定できる
ものである。）に接着剤としては、種々の耐熱接着剤が
使用できるが、特にアルミナゾルを主成分とする耐熱液
・着剤を使用するのが好適であり、接着手段としては、
耐熱接着剤に耐火性短繊維を混合し、これをガラス長繊
維又は金属線表面に吹付ける手段を採用するのが好まし
い。また、本発明において、耐火性短繊維からなる担体
に触媒成分を均一にコーテングする手段としては、前述
したように、本発明者らがさきに発表した方法を採用す
るのが好ましい。この方法は、触媒成分となるべき金属
の酸とアルコールとのエステルを担体に被覆せしめ、こ
のエステルを加熱下にゲル化しつつ担体面に付着させ、
次いでこれを焼成する方法である。（特公昭５１−２１
６２９号公報参照。） 以下に本発明の具体的な例をあげ、本発明をより詳細に
説明する。
実施例１
第１図は、ガラ哀長繊維表面に耐火性短繊維を接着させ
る装置であり、図中Ａはガラス溶融部、Ｂは紡糸部分、
Ｃは耐熱接着剤と耐火性短繊維との混合物を吹き付ける
部分、Ｄは乾燥炉を示す。〔なお、この第１図はガラス
長繊維を製造する従来装置と同じであるが、ただ異なる
点は、従来装置では、Ｃの部分がサイジング剤（表面処
理剤）吹き付は部分であり、本発明では、このＣ部分を
耐熱接着剤と耐火性短繊維との混合物を吹き付ける部分
とするようにかえｋだけのものである。〕第１図の装置
で、自明の方法で９ミクロンを直径のガラス繊維を紡糸
する。一方アルミナゾルを主成分とする耐熱接着剤に、
Ａ／、０，５０チ、８ｉ０２５０チからなる繊維径１
〜３ミクロンの耐火性短繊維（セラミックスファイバー
）を混合し、この混合物をＣ部分から吹き付け、乾燥さ
せる。このようにして得られたガラス長繊維（９ミクロ
ン直径のもの）は、第２図に示すように、ガラスフィラ
メントＥの表面に耐火性短繊維Ｆが接着した構造となっ
ている。
る装置であり、図中Ａはガラス溶融部、Ｂは紡糸部分、
Ｃは耐熱接着剤と耐火性短繊維との混合物を吹き付ける
部分、Ｄは乾燥炉を示す。〔なお、この第１図はガラス
長繊維を製造する従来装置と同じであるが、ただ異なる
点は、従来装置では、Ｃの部分がサイジング剤（表面処
理剤）吹き付は部分であり、本発明では、このＣ部分を
耐熱接着剤と耐火性短繊維との混合物を吹き付ける部分
とするようにかえｋだけのものである。〕第１図の装置
で、自明の方法で９ミクロンを直径のガラス繊維を紡糸
する。一方アルミナゾルを主成分とする耐熱接着剤に、
Ａ／、０，５０チ、８ｉ０２５０チからなる繊維径１
〜３ミクロンの耐火性短繊維（セラミックスファイバー
）を混合し、この混合物をＣ部分から吹き付け、乾燥さ
せる。このようにして得られたガラス長繊維（９ミクロ
ン直径のもの）は、第２図に示すように、ガラスフィラ
メントＥの表面に耐火性短繊維Ｆが接着した構造となっ
ている。
第２図に示す構造のガラス繊維を′担体とし、この表面
に触媒成分をコーテングさせる。これは、２０モルチの
クロム酸水溶液５００部（重量比、以下同じ）に２０モ
ルチの鉛酸ニッケル水溶液５００部を混合し、更にプロ
ピレングリコール２５０部を混合して１時間エステル化
反応を行わしめ、安定したエステル中間体１２５０部を
得る。この中間体１２５０部に塩化パラジウム０．１モ
ルチ水溶液１００部を加えた溶液１６５０部を、前記の
短繊維が接着したガラス繊維２７００部に浸漬塗布し、
２００℃で１時間乾燥後、６００℃で１時間焼成してエ
ステル分解を完了し、短繊維担体表面に活性金属酸化物
触媒を０．１〜０４２ミクロン厚さのフィルム状に接着
担持せしめ、更に、水素を含む還元性ガス雰囲気内で６
００℃１時間の活性化処理を行わせる。
に触媒成分をコーテングさせる。これは、２０モルチの
クロム酸水溶液５００部（重量比、以下同じ）に２０モ
ルチの鉛酸ニッケル水溶液５００部を混合し、更にプロ
ピレングリコール２５０部を混合して１時間エステル化
反応を行わしめ、安定したエステル中間体１２５０部を
得る。この中間体１２５０部に塩化パラジウム０．１モ
ルチ水溶液１００部を加えた溶液１６５０部を、前記の
短繊維が接着したガラス繊維２７００部に浸漬塗布し、
２００℃で１時間乾燥後、６００℃で１時間焼成してエ
ステル分解を完了し、短繊維担体表面に活性金属酸化物
触媒を０．１〜０４２ミクロン厚さのフィルム状に接着
担持せしめ、更に、水素を含む還元性ガス雰囲気内で６
００℃１時間の活性化処理を行わせる。
このようにして得られた触媒を、直径１５（至）高さ５
１１１の円筒（両面開口、金綱取付、０．５５４のもの
）に納、入し、模擬自動車排ガス（−酸化炭素１．５チ
、炭化水素２５０ｐＩ）ｍ１空気稀釈）を、空間速度７
５０００毎時で通過させ、人口のガス温度１５０℃の条
件で一酸化炭素の除去率９４ ％、炭化水素の除去率８
７チの結果を得た。
１１１の円筒（両面開口、金綱取付、０．５５４のもの
）に納、入し、模擬自動車排ガス（−酸化炭素１．５チ
、炭化水素２５０ｐＩ）ｍ１空気稀釈）を、空間速度７
５０００毎時で通過させ、人口のガス温度１５０℃の条
件で一酸化炭素の除去率９４ ％、炭化水素の除去率８
７チの結果を得た。
実施例２
直径５０ミクワンのニクロム線の表面に、アルミナゾル
を主成分とする耐熱接着剤と、”２０３８０ ％ 、
８ｉ０，２０ ％カらなる繊維径１〜３ミクロンの耐火
性短繊維（高アルミナ質ムライト繊維）との混合物を吹
き付け、乾燥させ、次（・で、実施例１と同様の方法で
触媒成分コーテング工程を終了した。
を主成分とする耐熱接着剤と、”２０３８０ ％ 、
８ｉ０，２０ ％カらなる繊維径１〜３ミクロンの耐火
性短繊維（高アルミナ質ムライト繊維）との混合物を吹
き付け、乾燥させ、次（・で、実施例１と同様の方法で
触媒成分コーテング工程を終了した。
この触媒を、直径１０（至）、長さ５ａＩｋの円筒（両
面開口、金綱取付、０．！ｌ ９ Ａ ）に納入し、メ
タノール排ガス処理に適用（メタノール１５００ｐｐｍ
含有空気）し、空間速度４０，０００毎時、入口ガス温
度７０℃の条件下で、９．７％の除去率を得た。
面開口、金綱取付、０．！ｌ ９ Ａ ）に納入し、メ
タノール排ガス処理に適用（メタノール１５００ｐｐｍ
含有空気）し、空間速度４０，０００毎時、入口ガス温
度７０℃の条件下で、９．７％の除去率を得た。
【図面の簡単な説明】
第１図は、本発明の１実施例であるガラス長繊維表面に
、耐火性短繊維を接着させる装置であり、第２図は、ガ
ラス長繊維に耐火性短繊維が接着されている状態を示す
図である。 復代理人 内田 明 復代理人 萩原 亮一 第１図 矛２図 昭和５６年７ 月Ｊ７日 特許庁長官 島 田春樹殿 １、事件の表示 昭和 ５６年特許願第 １０１３２３号２、発明の名称 担体として短繊維を使用する触媒 ３、補正をする者 事件との関係 特許出願人 住 所 東京都千代田区丸の内二丁目５番１号代表者
矢 野 楓 ４復代 理 人 住 所 東京都港区虎ノ門−丁目２４番１１号χ補疋の
対象 一細書の「発明の詳−＊ｍｖｓ」ｅ項 １補］Ｅの内容 Ｃ１） １ｍｍ寄書第５２行「カルシウム」を「二力
ｋＶウム」ｋ訂正す為。 （２）−一書ＩＩｓ買２行ｒ！ダネシウム」をＩｌネシ
ア」に訂正す為。
、耐火性短繊維を接着させる装置であり、第２図は、ガ
ラス長繊維に耐火性短繊維が接着されている状態を示す
図である。 復代理人 内田 明 復代理人 萩原 亮一 第１図 矛２図 昭和５６年７ 月Ｊ７日 特許庁長官 島 田春樹殿 １、事件の表示 昭和 ５６年特許願第 １０１３２３号２、発明の名称 担体として短繊維を使用する触媒 ３、補正をする者 事件との関係 特許出願人 住 所 東京都千代田区丸の内二丁目５番１号代表者
矢 野 楓 ４復代 理 人 住 所 東京都港区虎ノ門−丁目２４番１１号χ補疋の
対象 一細書の「発明の詳−＊ｍｖｓ」ｅ項 １補］Ｅの内容 Ｃ１） １ｍｍ寄書第５２行「カルシウム」を「二力
ｋＶウム」ｋ訂正す為。 （２）−一書ＩＩｓ買２行ｒ！ダネシウム」をＩｌネシ
ア」に訂正す為。
Claims (1)
- 直径３ミクロン以下のシリカ、アルミナ、酸化カルシウ
ム、マグネシア又はチタニアなどを主成分とする耐火性
短繊維、又は耐火性ガラス短繊維を、ガラス長繊維又は
金属線に接着せしめ、その表面に公知の触媒成分をコー
ティングしてなることを特徴とする担体として短繊維を
使用する触媒。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56101323A JPS583642A (ja) | 1981-07-01 | 1981-07-01 | 担体として短繊維を使用する触媒 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56101323A JPS583642A (ja) | 1981-07-01 | 1981-07-01 | 担体として短繊維を使用する触媒 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS583642A true JPS583642A (ja) | 1983-01-10 |
Family
ID=14297601
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56101323A Pending JPS583642A (ja) | 1981-07-01 | 1981-07-01 | 担体として短繊維を使用する触媒 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS583642A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61212335A (ja) * | 1985-03-18 | 1986-09-20 | Hitachi Zosen Corp | 触媒成分保持ガラス繊維触媒およびその調製法 |
-
1981
- 1981-07-01 JP JP56101323A patent/JPS583642A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61212335A (ja) * | 1985-03-18 | 1986-09-20 | Hitachi Zosen Corp | 触媒成分保持ガラス繊維触媒およびその調製法 |
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