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JP6041599B2 - Manufacturing method of diesel particulate filter - Google Patents
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Description

本発明は、ディーゼルパティキュレートフィルタの製造方法に関する。   The present invention relates to a method for manufacturing a diesel particulate filter.

従来、ディーゼルエンジンなどの内燃機関から排出される排ガスに含まれるカーボン粒子等の微細粒子を捕集するためのディーゼルパティキュレートフィルタ(Diesel Particulate Filter)として、多孔質のセラミックスからなるハニカム構造体が用いられている(下記特許文献1参照。)。   Conventionally, a honeycomb structure made of porous ceramics is used as a diesel particulate filter for collecting fine particles such as carbon particles contained in exhaust gas discharged from an internal combustion engine such as a diesel engine. (See Patent Document 1 below).

ハニカム構造体は柱状体である。柱状のハニカム構造体には、その対向する端面間を貫通する複数の貫通孔(セル)が形成されている。ハニカム構造体の一方の端面(第一端面)では、貫通孔の開口部と封口部で塞がれた貫通孔の端部とが、格子状に交互に配置されている。第一端面に開口部が位置する貫通孔は、第一端面と反対側の第二端面において封口部で塞がれている。また、第一端面において端部が封口部で塞がれている貫通孔は、第二端面に開口部を有する。よって、第二端面においても、貫通孔の開口部と封口部で塞がれた貫通孔の端部とが、格子状に交互に配置されている。   The honeycomb structure is a columnar body. In the columnar honeycomb structure, a plurality of through holes (cells) penetrating between the opposing end faces are formed. On one end face (first end face) of the honeycomb structure, the opening portions of the through holes and the end portions of the through holes closed by the sealing portions are alternately arranged in a lattice pattern. The through hole in which the opening is located on the first end surface is closed with a sealing portion on the second end surface opposite to the first end surface. In addition, the through hole whose end is closed by the sealing portion on the first end surface has an opening on the second end surface. Therefore, also on the second end surface, the opening portions of the through holes and the end portions of the through holes closed by the sealing portions are alternately arranged in a lattice pattern.

特開2008−119663号公報JP 2008-119663 A

ディーゼルパティキュレートフィルタの製造では、セラミックスの原料粉末(焼成によりセラミックスになるもの)、造孔剤、有機バインダ及び溶媒等を混練機等により混合して原料混合物を調製する。この原料混合物を、格子状の開口部を有するダイを備える押出成形機を用いて成形して、これを乾燥することにより、複数の貫通孔が形成された長尺の柱状体を形成する。長尺の柱状体を加工に適した寸法に切断して、グリーン成形体を形成する。なお、グリーン成形体とは焼成前のハニカム構造体を意味する。さらに、グリーン成形体の寸法を正確に調整するための切断工程を実施する。切断工程後、グリーン成形体の貫通孔の封口工程、仮焼工程及び焼成工程等を経て、ディーゼルパティキュレートフィルタが完成する。   In the production of a diesel particulate filter, a raw material mixture is prepared by mixing ceramic raw material powder (which becomes ceramic upon firing), a pore former, an organic binder, a solvent and the like with a kneader or the like. The raw material mixture is molded using an extruder having a die having a lattice-shaped opening, and dried to form a long columnar body having a plurality of through holes. The long columnar body is cut to a size suitable for processing to form a green molded body. The green molded body means a honeycomb structure before firing. Furthermore, the cutting process for adjusting the dimension of a green molded object correctly is implemented. After the cutting step, a diesel particulate filter is completed through a step of sealing the through hole of the green molded body, a calcination step, a firing step, and the like.

上記の切断工程では、大量の切り屑が発生したり、バリ(burr)が切断面に形成されたりする。切り屑及びバリが切断面に残存したり、貫通孔中に残存したりした場合、正確な封口工程の実施が困難になる。また切り屑及びバリが、貫通孔に詰まってディーゼルパティキュレートフィルタの排気性能を低下させたり、ディーゼルパティキュレートフィルタの使用時に排気ガスと共に大気中に放出されたりする。これらの問題を防止するためには、ディーゼルパティキュレートフィルタの製造過程において切り屑やバリを除去する必要がある。   In the above-described cutting process, a large amount of chips are generated or burrs are formed on the cut surface. When chips and burrs remain on the cut surface or remain in the through hole, it is difficult to perform an accurate sealing process. In addition, chips and burrs are clogged in the through-holes, reducing the exhaust performance of the diesel particulate filter, or being discharged into the atmosphere together with the exhaust gas when the diesel particulate filter is used. In order to prevent these problems, it is necessary to remove chips and burrs in the manufacturing process of the diesel particulate filter.

しかしながら、焼結していないグリーン成形体の端面(切断面)はもろいため、ブラシを用いて切り屑及びバリを端面から除去すると、端面が破損する場合がある。また、グリーン成形体の貫通孔内の切り屑を除去することは困難である。さらに、切り屑及びバリの除去に時間を要する結果、ディーゼルパティキュレートフィルタの製造効率が低下する。   However, since the end surface (cut surface) of the green molded body which is not sintered is fragile, if the chips and burrs are removed from the end surface using a brush, the end surface may be damaged. Moreover, it is difficult to remove chips in the through hole of the green molded body. Furthermore, as a result of the time required for removing chips and burrs, the production efficiency of the diesel particulate filter is reduced.

本発明は、このような従来技術の有する課題に鑑みてなされたものであり、切り屑及びバリを容易に除去することができるディーゼルパティキュレートフィルタの製造方法を提供することを目的とする。   This invention is made | formed in view of the subject which such a prior art has, and aims at providing the manufacturing method of the diesel particulate filter which can remove a chip and a burr | flash easily.

上記目的を達成するために、本発明に係るディーゼルパティキュレートフィルタの製造方法の一態様は、互いに平行な複数の貫通孔が形成された柱状のハニカム構造体を用いたディーゼルパティキュレートフィルタの製造方法であって、ハニカム構造体は、複数の貫通孔の一方の開口部が位置する第一端面と、第一端面の反対側に位置し、複数の貫通孔の他方の開口部が位置する第二端面と、を有し、上記製造方法は、空気を第一端面へ略垂直に噴射すると同時に、空気を第二端面の側で吸引することにより、ハニカム構造体に付着した切り屑及びバリを除去する第一工程と、空気を第一端面へ略垂直に噴射すると同時に、別の空気を第二端面と成す角度が0〜45°である方向において第二端面へ噴射することにより、第二端面に付着した切り屑及びバリを除去する第二工程と、を備え、第一工程後に第二工程を実施するIn order to achieve the above object, one aspect of a method for manufacturing a diesel particulate filter according to the present invention is a method for manufacturing a diesel particulate filter using a columnar honeycomb structure in which a plurality of parallel through holes are formed. The honeycomb structure has a first end surface where one opening of the plurality of through holes is located, and a second end where the other opening of the plurality of through holes is located on the opposite side of the first end surface. And the manufacturing method described above removes chips and burrs adhering to the honeycomb structure by injecting air substantially perpendicularly to the first end surface and simultaneously sucking air on the second end surface side. The second end face by injecting air substantially perpendicularly to the first end face and simultaneously injecting another air to the second end face in a direction of 0 to 45 ° with the second end face. Attached to Comprising a second step of removing Rikuzuoyobi burrs, and carrying out the second step after the first step.

上記本発明の一態様では、複数の貫通孔が形成された柱状体を切断してハニカム構造体を形成する工程の後に第一工程を実施することが好ましい。   In one embodiment of the present invention, it is preferable to perform the first step after the step of cutting the columnar body in which the plurality of through holes are formed to form the honeycomb structure.

本発明によれば、切り屑及びバリを容易に除去することができるディーゼルパティキュレートフィルタの製造方法を提供することが可能となる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, it becomes possible to provide the manufacturing method of the diesel particulate filter which can remove a chip and a burr | flash easily.

図1(a)は、本発明の一実施形態で用いられるグリーン成形体(焼成前のハニカム構造体)の斜視図であり、図1(b)は、図1(a)のグリーン成形体の端面を示す。Fig. 1 (a) is a perspective view of a green molded body (honeycomb structure before firing) used in one embodiment of the present invention, and Fig. 1 (b) is a diagram of the green molded body of Fig. 1 (a). The end face is shown. 図2は、本発明の一実施形態の第一工程及び第二工程を示す模式図である。Drawing 2 is a mimetic diagram showing the 1st process and the 2nd process of one embodiment of the present invention. 図3は、図2に示す空気の噴射装置の正面図である。FIG. 3 is a front view of the air injection device shown in FIG. 図4(a)は、本発明の一実施形態によって製造されたディーゼルパティキュレートフィルタの斜視図であり、図4(b)は、図4(a)のディーゼルパティキュレートフィルタの端面を示す。FIG. 4A is a perspective view of a diesel particulate filter manufactured according to an embodiment of the present invention, and FIG. 4B shows an end face of the diesel particulate filter of FIG. 図5は、図4(a)に示すディーゼルパティキュレートフィルタのV−V線断面図である。FIG. 5 is a cross-sectional view of the diesel particulate filter shown in FIG.

以下、図面を参照しながら、本発明の好適な一実施形態について詳細に説明する。ただし、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。なお、同一又は同等の要素については同一の符号を付す。また、上下左右の位置関係は図面に示す通りであるが、寸法の比率は図面に示すものに限定されない。   Hereinafter, a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. However, the present invention is not limited to the following embodiments. In addition, the same code | symbol is attached | subjected about the same or equivalent element. In addition, although the positional relationship between the top, bottom, left and right is as shown in the drawing, the ratio of dimensions is not limited to that shown in the drawing.

[ディーゼルパティキュレートフィルタの製造方法]
(原料混合物の調製工程)
セラミックスの原料粉末、有機バインダ及び添加物等を混練機等により混合して、原料混合物を調製する。
[Diesel particulate filter manufacturing method]
(Raw material mixture preparation process)
A raw material mixture is prepared by mixing ceramic raw material powder, an organic binder, additives and the like with a kneader or the like.

セラミックスの原料粉末としては、アルミナ、シリカ、ムライト、コーディエライト、ガラス、チタン酸アルミニウム等の酸化物、シリコンカーバイド、窒化珪素等が挙げられる。なお、チタン酸アルミニウムは、更に、マグネシウム及び/又はケイ素を含むことができる。セラミックスの原料粉末は、これらに限定されない。   Examples of the ceramic raw material powder include alumina, silica, mullite, cordierite, glass, oxides such as aluminum titanate, silicon carbide, and silicon nitride. The aluminum titanate can further contain magnesium and / or silicon. The raw material powder for ceramics is not limited to these.

チタン酸アルミニウム又はチタン酸アルミニウムマグネシウムからなるディーゼルパティキュレートフィルタを製造する場合、原料粉末は、αアルミナ粉等のアルミニウム源粉末、及び、アナターゼ型やルチル型のチタニア粉末等のチタニウム源粉末を含む。原料粉末は、必要に応じて、更に、マグネシア粉末やマグネシアスピネル粉末等のマグネシウム源粉末及び/又は、酸化ケイ素粉末やガラスフリット等のケイ素源粉末を含むことができる。   When manufacturing a diesel particulate filter made of aluminum titanate or aluminum magnesium titanate, the raw material powder includes an aluminum source powder such as α-alumina powder and a titanium source powder such as anatase type or rutile type titania powder. The raw material powder can further contain a magnesium source powder such as magnesia powder and magnesia spinel powder and / or a silicon source powder such as silicon oxide powder and glass frit, if necessary.

有機バインダとしては、メチルセルロース、カルボキシルメチルセルロース、ヒドロキシアルキルメチルセルロース、ナトリウムカルボキシルメチルセルロースなどのセルロース類;ポリビニルアルコールなどのアルコール類;リグニンスルホン酸塩が挙げられる。   Examples of the organic binder include celluloses such as methylcellulose, carboxymethylcellulose, hydroxyalkylmethylcellulose, and sodium carboxymethylcellulose; alcohols such as polyvinyl alcohol; and lignin sulfonate.

添加物としては、例えば、造孔剤、潤滑剤及び可塑剤、分散剤、溶媒が挙げられる。   Examples of the additive include a pore former, a lubricant and a plasticizer, a dispersant, and a solvent.

造孔剤としては、グラファイト等の炭素材;ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリメタクリル酸メチル等の樹脂類;でんぷん、ナッツ殻、クルミ殻、コーンなどの植物材料;氷;及びドライアイス等などが挙げられる。   Examples of the pore-forming agent include carbon materials such as graphite; resins such as polyethylene, polypropylene and polymethyl methacrylate; plant materials such as starch, nut shells, walnut shells and corn; ice; and dry ice.

潤滑剤及び可塑剤としては、グリセリンなどのアルコール類;カプリル酸、ラウリン酸、パルミチン酸、アラキジン酸、オレイン酸、ステアリン酸などの高級脂肪酸;ステアリン酸アルミニウムなどのステアリン酸金属塩、ポリオキシアルキレンアルキルエーテル(POAAE)などが挙げられる。   Lubricants and plasticizers include alcohols such as glycerine; higher fatty acids such as caprylic acid, lauric acid, palmitic acid, arachidic acid, oleic acid and stearic acid; metal stearates such as aluminum stearate, polyoxyalkylene alkyl And ether (POAAE).

分散剤としては、例えば、硝酸、塩酸、硫酸などの無機酸;シュウ酸、クエン酸、酢酸、リンゴ酸、乳酸などの有機酸;メタノール、エタノール、プロパノールなどのアルコール類;ポリカルボン酸アンモニウムなどの界面活性剤などが挙げられる。   Examples of the dispersant include inorganic acids such as nitric acid, hydrochloric acid and sulfuric acid; organic acids such as oxalic acid, citric acid, acetic acid, malic acid and lactic acid; alcohols such as methanol, ethanol and propanol; ammonium polycarboxylate Surfactant etc. are mentioned.

溶媒としては、アルコール類及び水などを用いることができる。アルコール類としては、例えば、メタノール、エタノール、ブタノール、プロパノールなどの一価アルコール類;プロピレングリコール、ポリプロピレングリコール、エチレングリコールなどの二価アルコール類;などを用いることができる。   As the solvent, alcohols and water can be used. Examples of the alcohol include monohydric alcohols such as methanol, ethanol, butanol, and propanol; dihydric alcohols such as propylene glycol, polypropylene glycol, and ethylene glycol;

(原料混合物の成形工程)
格子状の開口部を有するダイを備える押出成形機を用いて、上述の原料混合物を成形して、複数の貫通孔が形成された長尺の柱状体を形成する。なお、押出成形機内で原料混合物を混練してもよい。長尺の柱状体を加工に適した寸法に切断して、グリーン成形体を形成する。グリーン成形体を熱風やマイクロウエーブ等により乾燥して溶媒を除去する。さらに、グリーン成形体の寸法を正確に調整するための切断工程を実施する。
(Formation process of raw material mixture)
The raw material mixture described above is molded using an extruder having a die having a grid-like opening to form a long columnar body in which a plurality of through holes are formed. The raw material mixture may be kneaded in an extruder. The long columnar body is cut to a size suitable for processing to form a green molded body. The green molded body is dried with hot air or microwave to remove the solvent. Furthermore, the cutting process for adjusting the dimension of a green molded object correctly is implemented.

図1(a)及び図1(b)に示すように、ハニカム構造体70は円柱である。ハニカム構造体70は、その中心軸に平行である複数の隔壁70cを有する。つまり、ハニカム構造体70は、その中心軸方向に垂直な断面において格子構造を有する。換言すれば、ハニカム構造体70には、同一方向(中心軸方向)に延びる多数の貫通孔70a(流路)が形成されており、各貫通孔70aは隔壁70cによって隔てられる。複数の貫通孔70aは互いに平行である。ハニカム構造体70の第一端面とその反対側の第二端面において、各貫通孔の開口部が位置している。各貫通孔70aはハニカム構造体70の両端面に垂直である。各隔壁70cが互いになす角は、特に限定されず、90°であってもよく、120°であってもよい。   As shown in FIGS. 1 (a) and 1 (b), the honeycomb structure 70 is a cylinder. The honeycomb structure 70 has a plurality of partition walls 70c parallel to the central axis. That is, the honeycomb structure 70 has a lattice structure in a cross section perpendicular to the central axis direction. In other words, the honeycomb structure 70 has a large number of through holes 70a (flow paths) extending in the same direction (center axis direction), and the through holes 70a are separated by the partition walls 70c. The plurality of through holes 70a are parallel to each other. On the first end face of the honeycomb structure 70 and the second end face opposite to the first end face, openings of the respective through holes are located. Each through hole 70 a is perpendicular to both end faces of the honeycomb structure 70. The angle formed by each partition wall 70c is not particularly limited, and may be 90 ° or 120 °.

(除塵工程)
以下では、図2及び3を参照しながら、切断工程後のハニカム構造体70に付着した切り屑及びバリを除去する工程(除塵工程)について説明する。除塵工程では、以下第一工程後に下記第二工程を実施する。なお、図2に記載の符号32は、切り屑又はバリを示す。図2に記載の矢印は、空気の流れる方向を示す。
(Dust removal process)
Below, the process (dust removal process) of removing the chips and burrs adhering to the honeycomb structure 70 after the cutting process will be described with reference to FIGS. The dust step, carrying out the following second step after the following first step. In addition, the code | symbol 32 described in FIG. 2 shows a chip or a burr | flash. The arrows shown in FIG. 2 indicate the direction of air flow.

<第一工程>
第一工程では、ハニカム構造体70の第一端面側に空気の噴射装置20(第一噴射装置)を配置する。噴射装置20が備える複数のノズル22の開口部22aを、第一端面に対向させる。噴射装置20においてノズル22が配置された円状の側面の面積は、第一端面の面積と略同等であり、噴射装置20は第一端面の全面に対向する。なお、複数のノズル22の数及び配置は図3に示すものに限定されない。噴射装置20は、コンプレッサー(圧縮機)又はガスボンベと接続され、ノズル22の開口部22aから、高圧の空気を噴射することができる。ハニカム構造体70の第二端面側には、空気の吸引装置26を配置する。吸引装置26の吸気口28の開口面積は、第二端面の面積と略同等であり、吸気口28は第二端面の全面に対向する。ただし、吸気口28の形状及び幅は図2に示すものに限定されない。
<First step>
In the first step, the air injection device 20 (first injection device) is disposed on the first end face side of the honeycomb structure 70. The openings 22a of the plurality of nozzles 22 provided in the injection device 20 are opposed to the first end surface. The area of the circular side surface on which the nozzle 22 is disposed in the injection device 20 is substantially equal to the area of the first end surface, and the injection device 20 faces the entire surface of the first end surface. The number and arrangement of the plurality of nozzles 22 are not limited to those shown in FIG. The injection device 20 is connected to a compressor (compressor) or a gas cylinder, and can inject high-pressure air from the opening 22 a of the nozzle 22. An air suction device 26 is disposed on the second end face side of the honeycomb structure 70. The opening area of the suction port 28 of the suction device 26 is substantially equal to the area of the second end surface, and the suction port 28 faces the entire surface of the second end surface. However, the shape and width of the air inlet 28 are not limited to those shown in FIG.

第一工程では、第一端面に略垂直な方向において高圧の空気をノズル22から第一端面へ向けて噴射する。この噴射と同時に、第二端面側では第二端面に略垂直な方向において空気を吸引装置26で吸引する。空気の噴射により、第一端面に付着した切り屑及びバリが除去される。   In the first step, high-pressure air is jetted from the nozzle 22 toward the first end surface in a direction substantially perpendicular to the first end surface. Simultaneously with this injection, air is sucked by the suction device 26 in a direction substantially perpendicular to the second end face on the second end face side. Chips and burrs adhering to the first end surface are removed by the air injection.

第一端面に噴射された空気が各貫通孔に導入されると、貫通孔が本来有する整流効果によって、空気の流速が増加する。この空気の流れが、第一端面から脱離した切り屑及びバリ、及び各貫通孔中にある切り屑を第二端面側へ運び、ハニカム構造体70から排出する。排出された切り屑及びバリは、空気と共に、吸気口28へ吸引される。この整流効果は、第一端面への空気の噴射のみならず、第二端面側における空気の吸引を同時に行うことによって、顕現するものである。第一端面への空気の噴射のみでは、切り屑及びバリをハニカム構造体70から十分に除去することは困難である。   When the air injected to the first end surface is introduced into each through hole, the flow velocity of the air increases due to the rectifying effect inherent in the through hole. This air flow carries the chips and burrs detached from the first end face, and the chips in each through hole to the second end face side, and discharges them from the honeycomb structure 70. The discharged chips and burrs are sucked into the intake port 28 together with air. This rectifying effect is manifested not only by air injection to the first end face but also by simultaneously sucking air on the second end face side. It is difficult to sufficiently remove chips and burrs from the honeycomb structure 70 only by injecting air onto the first end surface.

第二端面側における空気の吸引を行わなかった場合、第一端面への空気の噴射によってハニカム構造体70から脱離した切り屑及びバリが飛散してしまうため、その捕集が困難になる。しかし、本実施形態では、第二端面側における空気の吸引によって切り屑及びバリを確実に捕集することができる。また、第一端面への空気の噴射のみでは、第二端面に付着した切り屑及びバリを除去することが困難である。しかし、本実施形態では、第二端面側における空気の吸引により、第二端面に付着した切り屑及びバリも除去される。   When air is not sucked on the second end face side, chips and burrs detached from the honeycomb structure 70 are scattered by the injection of air onto the first end face, and it is difficult to collect the air. However, in this embodiment, chips and burrs can be reliably collected by suction of air on the second end face side. Moreover, it is difficult to remove chips and burrs adhering to the second end surface only by injecting air onto the first end surface. However, in the present embodiment, chips and burrs attached to the second end surface are also removed by suction of air on the second end surface side.

本実施形態では、ブラシ等を各端面に直接接触させることなく、切り屑及びバリを除去することが可能であるので、各端面が破損する恐れがない。   In the present embodiment, since it is possible to remove chips and burrs without bringing a brush or the like into direct contact with each end surface, there is no possibility that each end surface is damaged.

本実施形態では、短時間で容易に切り屑及びバリを除去することが可能であるので、ディーゼルパティキュレートフィルタの製造効率が向上する。   In the present embodiment, chips and burrs can be easily removed in a short time, so that the production efficiency of the diesel particulate filter is improved.

<第二工程>
第二工程を行う場合、第一工程で用いたものとは別の噴射装置30(第二噴射装置)を第二端面の横に配置する。第二工程では、第一工程と同様に、高圧の空気を第一端面に噴射しながら、別の高圧の空気を第二端面と成す角度(角度θ)が0〜45°である方向において噴射装置30から第二端面に向けて噴射する。第二工程では、第一工程と同様に、高圧の空気を第一端面に噴射して第二端面の側で吸引すると同時に、別の高圧の空気を第二端面と成す角度(角度θ)が0〜45°である方向において噴射装置30から第二端面に向けて噴射してもよい。第一工程では、第二端面に空気が噴射されないため、切り屑及びバリが第二端面に残存することがある。しかし、第二工程において高圧の空気を第二端面に噴射することにより、第二端面に残存した切り屑及びバリを確実に除去することが可能となる。
<Second step>
When performing a 2nd process, the injection apparatus 30 (2nd injection apparatus) different from what was used at the 1st process is arrange | positioned beside a 2nd end surface. In the second step, as in the first step, high-pressure air is injected to the first end surface, and another high-pressure air is injected in a direction in which the angle (angle θ) with the second end surface is 0 to 45 °. It injects toward the 2nd end surface from the apparatus 30. FIG. In the second step, as in the first step, high-pressure air is jetted onto the first end face and sucked on the second end face side, and at the same time, an angle (angle θ) between another high-pressure air and the second end face is set. You may inject toward the 2nd end surface from the injection apparatus 30 in the direction which is 0-45 degrees. In the first step, since air is not jetted onto the second end face, chips and burrs may remain on the second end face. However, it is possible to reliably remove chips and burrs remaining on the second end face by injecting high-pressure air onto the second end face in the second step.

第一工程において第一噴射装置20から噴射する空気の圧力は、0.3〜1.5MPa程度であればよく、0.5〜2MPaであってもよい。第二工程において第一噴射装置20から噴射する空気の圧力は、0.2〜1MPa程度であればよく、第二噴射装置30から噴射する空気の圧力は0.3MPa程度であればよい。各噴射装置から噴射される空気の流速は30〜50m/s程度であればよい。吸引装置26で吸引される空気の流速は1〜20m/s程度であればよい。   The pressure of the air injected from the first injection device 20 in the first step may be about 0.3 to 1.5 MPa, and may be 0.5 to 2 MPa. The pressure of the air injected from the first injection device 20 in the second step may be about 0.2 to 1 MPa, and the pressure of the air injected from the second injection device 30 may be about 0.3 MPa. The flow rate of air injected from each injection device may be about 30 to 50 m / s. The flow rate of the air sucked by the suction device 26 may be about 1 to 20 m / s.

(封口工程)
封口工程では、ハニカム構造体70において複数の貫通孔70aの一方の開口部が位置する第一端面に第一マスクを貼り付ける。第一マスクでは、貫通孔70aと略同様の寸法を有するマスク部と複数の開口部とが千鳥状に配置されている。各貫通孔70aと各マスク部及び開口部とが重なるように、ハニカム構造体70の第一端面に第一マスクを貼り付ける。また、ハニカム構造体70において第一端面とは反対側の第二端面に、第二マスクを貼り付ける。第二マスクが有する開口部とマスク部の配置関係は第一マスクとは真逆である。したがって、第一端面側で第一マスクのマスク部に塞がれた貫通孔70aは、第二端面側で第二マスクの開口部と重なる。第二端面側で第二マスクのマスク部に塞がれた貫通孔70aは、第一端面側で第一マスクの開口部と重なる。したがって、ハニカム構造体70に形成された複数の貫通孔70aのいずれも、第一端面又は第二端面のいずれか一方において開いており、他方においてマスク部で塞がれる。
(Sealing process)
In the sealing step, a first mask is attached to the first end surface of the honeycomb structure 70 where one opening of the plurality of through holes 70a is located. In the first mask, a mask portion having substantially the same dimensions as the through hole 70a and a plurality of openings are arranged in a staggered manner. A first mask is affixed to the first end surface of the honeycomb structure 70 so that each through-hole 70a overlaps with each mask portion and opening. In addition, a second mask is attached to the second end surface of the honeycomb structure 70 opposite to the first end surface. The arrangement relationship between the opening and the mask portion of the second mask is opposite to that of the first mask. Therefore, the through hole 70a closed by the mask portion of the first mask on the first end surface side overlaps the opening portion of the second mask on the second end surface side. The through hole 70a closed by the mask portion of the second mask on the second end surface side overlaps with the opening portion of the first mask on the first end surface side. Therefore, any of the plurality of through holes 70a formed in the honeycomb structure 70 is open at either the first end face or the second end face and is closed by the mask portion at the other end.

第一端面に対する封口工程では、第一マスクの開口部と重なる各貫通孔70aの開口部(端部)内に上記の封口材を導入する。なお、貫通孔70aに封口材を導入した後、ハニカム構造体70全体を振動器により振動させてもよい。これにより、貫通孔70aの端部の隙間に隈なく封口材が充填され易くなる。封口材としては、上記の原料混合物と略同様の物を用いればよい。   In the sealing step for the first end surface, the sealing material is introduced into the opening (end) of each through hole 70a that overlaps the opening of the first mask. In addition, after introducing the sealing material into the through hole 70a, the entire honeycomb structure 70 may be vibrated by a vibrator. As a result, the sealing material is easily filled in the gaps at the end portions of the through holes 70a. What is necessary is just to use a substantially the same thing as said raw material mixture as a sealing material.

以上の第一端面に対する封口工程後、第一端面に対する封口工程と同様に、第二マスクが貼られた第二端面に対する封口工程を実施する。両端面に封口工程を施した後に、各端面から各マスクを剥がす。   After the above sealing step for the first end surface, the sealing step for the second end surface to which the second mask is attached is performed in the same manner as the sealing step for the first end surface. After performing the sealing step on both end faces, each mask is peeled off from each end face.

(ハニカム構造体70の仮焼き工程及び焼成工程)
封口工程後、ハニカム構造体70(グリーン成形体)を仮焼き(脱脂)し、且つ焼成する。以上の工程によって、多孔質のセラミックスからなるディーゼルパティキュレートフィルタ170を得ることができる(図4、5参照。)。
(Housing process and firing process of honeycomb structure 70)
After the sealing step, the honeycomb structure 70 (green molded body) is calcined (degreasing) and fired. Through the above steps, a diesel particulate filter 170 made of porous ceramics can be obtained (see FIGS. 4 and 5).

仮焼(脱脂)は、グリーン成形体中の有機バインダや、必要に応じて配合される有機添加物を、焼失、分解等により除去するための工程である。仮焼き工程は、焼成工程の初期段階、すなわちグリーン成形体が焼成温度に至るまでの昇温段階(例えば、300〜900℃の温度範囲)に相当する。仮焼(脱脂)工程おいては、昇温速度を極力抑えることが好ましい。   Calcination (degreasing) is a process for removing the organic binder in the green molded body and the organic additive blended as necessary by burning, decomposition, or the like. The calcining process corresponds to an initial stage of the firing process, that is, a temperature raising stage (for example, a temperature range of 300 to 900 ° C.) until the green molded body reaches the firing temperature. In the calcination (degreasing) step, it is preferable to suppress the temperature increase rate as much as possible.

グリーン成形体の焼成温度は、好ましくは1300℃以上、より好ましくは1400℃以上であればよい。また、焼成温度は、好ましくは1650℃以下、より好ましくは1550℃以下である。焼成温度までの昇温速度は特に限定されるものではないが、通常、1℃/時間〜500℃/時間である。   The firing temperature of the green molded body is preferably 1300 ° C. or higher, more preferably 1400 ° C. or higher. The firing temperature is preferably 1650 ° C. or lower, more preferably 1550 ° C. or lower. The rate of temperature increase up to the firing temperature is not particularly limited, but is usually 1 ° C./hour to 500 ° C./hour.

焼成は通常、大気中で行なわれる。用いる原料粉末、すなわちアルミニウム源粉末、チタニウム源粉末、マグネシウム源粉末およびケイ素源粉末の種類や使用量比によっては、窒素ガス、アルゴンガスなどの不活性ガス中で焼成を行ってもよいし、一酸化炭素ガス、水素ガスなどのような還元性ガス中で焼成を行ってもよい。また、水蒸気分圧を低くした雰囲気中で焼成を行なってもよい。   Firing is usually performed in the air. Depending on the type of raw material powder used, that is, aluminum source powder, titanium source powder, magnesium source powder, and silicon source powder and the usage ratio, firing may be performed in an inert gas such as nitrogen gas or argon gas. Firing may be performed in a reducing gas such as carbon oxide gas or hydrogen gas. Further, the firing may be performed in an atmosphere in which the water vapor partial pressure is lowered.

焼成は、通常、管状電気炉、箱型電気炉、トンネル炉、遠赤外線炉、マイクロ波加熱炉、シャフト炉、反射炉、ロータリー炉、ローラーハース炉などの通常の焼成炉を用いて行なわれる。焼成は回分式で行なってもよいし、連続式で行なってもよい。また、静置式で行なってもよいし、流動式で行なってもよい。   Firing is usually performed using a conventional firing furnace such as a tubular electric furnace, a box-type electric furnace, a tunnel furnace, a far-infrared furnace, a microwave heating furnace, a shaft furnace, a reflection furnace, a rotary furnace, or a roller hearth furnace. Firing may be performed batchwise or continuously. Moreover, you may carry out by a stationary type and may carry out by a fluid type.

焼成に要する時間は、ハニカム構造体70を構成する原料粉末の組成及び量、焼成炉の形式、焼成温度、焼成雰囲気などにより異なるが、10分〜24時間であればよい。   The time required for firing varies depending on the composition and amount of the raw material powder constituting the honeycomb structure 70, the form of the firing furnace, the firing temperature, the firing atmosphere, and the like, but may be 10 minutes to 24 hours.

仮焼きと焼成を個別に行ってもよい。仮焼き工程では、有機バインダその他の有機添加物の熱分解温度以上であり無機化合物粉末の焼結温度よりも低い温度でハニカム構造体70を加熱すればよい。焼成工程では、仮焼き工程後のハニカム構造体70を原料粉末の焼結温度以上の温度で加熱すればよい。   You may perform calcination and baking separately. In the calcining step, the honeycomb structure 70 may be heated at a temperature equal to or higher than the thermal decomposition temperature of the organic binder and other organic additives and lower than the sintering temperature of the inorganic compound powder. In the firing step, the honeycomb structure 70 after the calcining step may be heated at a temperature equal to or higher than the sintering temperature of the raw material powder.

[ディーゼルパティキュレートフィルタ]
ディーゼルパティキュレートフィルタ170では、第一端面側で封口部70bに塞がれた貫通孔70aは、第二端面側に開口部を有する。第二端面側で封口部70bに塞がれた貫通孔70aは、第一端面側に開口部を有する(図4、5参照。)。貫通孔70aの隔壁表面に、アルミナ等の担体に担持された白金系金属触媒や、セリア又はジルコニア等の助触媒を付着させてもよい。
[Diesel particulate filter]
In the diesel particulate filter 170, the through hole 70a closed by the sealing portion 70b on the first end surface side has an opening on the second end surface side. The through-hole 70a closed by the sealing part 70b on the second end face side has an opening on the first end face side (see FIGS. 4 and 5). A platinum-based metal catalyst supported on a carrier such as alumina or a promoter such as ceria or zirconia may be attached to the partition wall surface of the through hole 70a.

ディーゼルパティキュレートフィルタ170の寸法は限定されない。貫通孔70aの長手方向に垂直な断面の内径(正方形の一辺の長さ)は、例えば0.5〜2.5mmである。貫通孔70aが延びる方向におけるディーゼルパティキュレートフィルタの長さは、例えば30〜350mmである。また、ディーゼルパティキュレートフィルタの外径は、例えば10〜320mmである。ディーゼルパティキュレートフィルタの端面に開いている貫通孔70aの数(セル密度)は、例えば150〜450cpsiである。なお、cpsiとの単位は「/inch」を意味し、「/(0.0254m)」に等しい。貫通孔70aの隔壁の厚さは、例えば0.1〜0.76mmである。隔壁70cの気孔率(開気孔率)は、例えば30〜70体積%である。 The dimensions of the diesel particulate filter 170 are not limited. The inner diameter (the length of one side of the square) of the cross section perpendicular to the longitudinal direction of the through hole 70a is, for example, 0.5 to 2.5 mm. The length of the diesel particulate filter in the direction in which the through hole 70a extends is, for example, 30 to 350 mm. Moreover, the outer diameter of a diesel particulate filter is 10-320 mm, for example. The number (cell density) of the through holes 70a opened in the end face of the diesel particulate filter is, for example, 150 to 450 cpsi. The unit of cpsi means “/ inch 2 ” and is equal to “/(0.0254m) 2 ”. The thickness of the partition wall of the through hole 70a is, for example, 0.1 to 0.76 mm. The porosity (open porosity) of the partition wall 70c is, for example, 30 to 70% by volume.

以上、本発明の好適な一実施形態について詳細に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。   As mentioned above, although one suitable embodiment of the present invention was described in detail, the present invention is not limited to the above-mentioned embodiment.

第一工程及び第二工程において、小型の噴射装置を用いて、第一端面の一部に空気を噴射してもよい。小型の吸引装置を用いて、第二端面の一部から空気を吸引してもよい。この場合、噴射装置及び吸引装置の位置を固定して、ハニカム構造体70を移動させればよい。または、ハニカム構造体70の位置を固定して、噴射装置及び吸引装置をそれぞれ第一端面及び第二端面に沿って移動させてもよい。いずれの場合も、第一端面及び第二端面の全体がそれぞれ噴射装置及び吸引装置によって掃引されるため、上記実施形態と同様に、切り屑及びバリがハニカム構造体70から除去される。   In a 1st process and a 2nd process, you may inject air to a part of 1st end surface using a small-sized injection apparatus. Air may be sucked from a part of the second end surface using a small suction device. In this case, the honeycomb structure 70 may be moved while fixing the positions of the injection device and the suction device. Alternatively, the position of the honeycomb structure 70 may be fixed, and the injection device and the suction device may be moved along the first end surface and the second end surface, respectively. In any case, since the entire first end surface and second end surface are swept by the injection device and the suction device, respectively, chips and burrs are removed from the honeycomb structure 70 as in the above embodiment.

ディーゼルパティキュレートフィルタは、コージェライトやシリコンカーバイド等からなる多孔質のセラミックスであってもよい。この場合、原料粉末として、コージェライト若しくはシリコンカーバイド又はこれらの混合物をもちいればよい。貫通孔の断面形状は、正方形には限定されず、矩形、円形、楕円形、三角形、六角形、八角形等にすることができる。断面の形状及び寸法が互いに異なる複数の種類の貫通孔がディーゼルパティキュレートフィルタに形成されていてもよい。貫通孔同士の間隔や、貫通孔の配置も特に限定されない。ディーゼルパティキュレートフィルタの外形は、円柱に限られず、例えば三角柱、四角柱、六角柱、八角柱等とすることができる。   The diesel particulate filter may be a porous ceramic made of cordierite or silicon carbide. In this case, cordierite, silicon carbide, or a mixture thereof may be used as the raw material powder. The cross-sectional shape of the through hole is not limited to a square, and may be a rectangle, a circle, an ellipse, a triangle, a hexagon, an octagon, or the like. A plurality of types of through-holes having different cross-sectional shapes and dimensions may be formed in the diesel particulate filter. The spacing between the through holes and the arrangement of the through holes are not particularly limited. The external shape of the diesel particulate filter is not limited to a cylinder, and may be, for example, a triangular prism, a quadrangular prism, a hexagonal prism, an octagonal prism, or the like.

20・・・第一噴射装置、22・・・ノズル、22a・・・ノズルの開口部、26・・・吸引装置、28・・・吸気口、30・・・第二噴射装置、32・・・切り屑又はバリ、70・・・グリーン成形体(乾燥したハニカム構造体)、70a・・・貫通孔、70b・・・封口部、70c・・・隔壁、170・・・ディーゼルパティキュレートフィルタ、θ・・・第二噴射装置から空気を噴射する方向と第二端面とが成す角度。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 20 ... 1st injection apparatus, 22 ... Nozzle, 22a ... Opening part of nozzle, 26 ... Suction apparatus, 28 ... Intake port, 30 ... Second injection apparatus, 32 ... -Chips or burrs, 70 ... green molded body (dried honeycomb structure), 70a ... through hole, 70b ... sealing part, 70c ... partition wall, 170 ... diesel particulate filter, θ is an angle formed between the direction in which air is injected from the second injection device and the second end face.

Claims (2)

互いに平行な複数の貫通孔が形成された柱状のハニカム構造体を用いたディーゼルパティキュレートフィルタの製造方法であって、
前記ハニカム構造体は、
前記複数の貫通孔の一方の開口部が位置する第一端面と、
前記第一端面の反対側に位置し、前記複数の貫通孔の他方の開口部が位置する第二端面と、
を有し、
前記製造方法は、
空気を前記第一端面へ略垂直に噴射すると同時に、前記空気を前記第二端面の側で吸引することにより、前記ハニカム構造体に付着した切り屑及びバリを除去する第一工程と、
前記空気を前記第一端面へ略垂直に噴射すると同時に、別の空気を前記第二端面と成す角度が0〜45°である方向において前記第二端面へ噴射することにより、前記第二端面に付着した切り屑及びバリを除去する第二工程と、
を備え
前記第一工程後に前記第二工程を実施する、
ディーゼルパティキュレートフィルタの製造方法。
A method for manufacturing a diesel particulate filter using a columnar honeycomb structure in which a plurality of through holes parallel to each other is formed,
The honeycomb structure is
A first end surface where one opening of the plurality of through holes is located;
A second end face located on the opposite side of the first end face, on which the other opening of the plurality of through holes is located;
Have
The manufacturing method includes:
A first step of removing chips and burrs adhering to the honeycomb structure by simultaneously injecting air substantially perpendicularly to the first end surface and sucking the air on the second end surface side ;
By injecting the air substantially perpendicularly to the first end surface, and simultaneously injecting another air to the second end surface in a direction of 0 to 45 ° with the second end surface, A second step of removing attached chips and burrs;
Equipped with a,
Performing the second step after the first step;
Manufacturing method of diesel particulate filter.
前記複数の貫通孔が形成された柱状体を切断して前記ハニカム構造体を形成する工程の後に前記第一工程を実施する、
請求項1に記載のディーゼルパティキュレートフィルタの製造方法。
The first step is performed after the step of cutting the columnar body in which the plurality of through holes are formed to form the honeycomb structure,
The manufacturing method of the diesel particulate filter of Claim 1 .
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