专利名称：蜂窝成形体的干燥方法
技术领域：
本发明涉及蜂窝成形体的干燥方法。更具体涉及即使在隔壁薄的情况下，也难以受到干燥空间内的气氛的影响，可在不会产生外周部的变形、裂纹的状态下进行干燥的蜂窝成形体的干燥方法。
背景技术：
陶瓷制的蜂窝结构体广泛用于催化剂载体、各种过滤器等。近来，作为用于捕捉从柴油发动机排出的粒子状物质(颗粒物)的柴油微粒过滤器(DPF)，备受关注。一般而言，这样的蜂窝结构体可通过如下来获得通过在陶瓷材料和水等分散介质中加入成形助剂、各种添加剂而获得原料组合物，将该原料组合物混炼，制成坯土之后， 进行挤出成形，从而制作蜂窝形状的成形体(蜂窝成形体)，将该蜂窝成形体干燥之后进行烧成。作为干燥蜂窝成形体的方法，已知有仅放置于室温条件下的自然干燥方法、通过由气体燃烧器等产生的热风而进行干燥的热风干燥方法、利用高频能量的介电干燥方法、 利用微波的微波干燥方法等。其中就介电干燥(誘電乾燥)而言，通过如下进行使电流在设置于蜂窝成形体的开口上端面的上方以及开口下端面的下方的相对设置的电极板之间流动，在高频能量作用下使蜂窝成形体内的水分子运动，产生摩擦热。对于介电干燥而言，通过蜂窝成形体的电力线的密度易于变为不均勻，由此有时会在蜂窝成形体上产生部分性的干燥延迟，在所获得的蜂窝结构体中产生尺寸的偏差、裂纹等问题。因此，开发出例如如专利文献1所示的采用由高导电率的孔明板形成的干燥试验台(受台)的方法，进一步开发出例如专利文献2所示那样的将高导电率的上板载置于蜂窝成形体的开口上端面的方法，通过谋求电力线密度的均勻化，从而可减少蜂窝结构体中产生的部分性的直径差，降低裂纹的产生。专利文献1 日本特公昭60-37382号公报专利文献2 日本特开昭63-166745号公报
发明内容
然而近年来，要求更严密的形状精度的蜂窝结构体。由于高导电率的上板载置等方法无法实现，因而蜂窝结构体的剖面形状的精度便成为问题。进一步，伴随着材料技术的进步，区划形成孔格的隔壁不断薄壁化，但是隔壁越薄的蜂窝成形体越容易发生因干燥空间内气氛的影响而导致的变形等，因此要求将气氛的影响抑制于最小限度的蜂窝成形体的干燥方法。可是，对于介电干燥方法而言，如果进行干燥而减少蜂窝成形体内的水分，那么阻抗上升，伴随于此，电压上升，从而存在如下的风险在电极板间或高频电路内产生放电，引起绝缘破坏，产生设备故障。因此，在介电干燥时的电压(输出功率)方面存在一定的限制。
本发明，鉴于这样的现有技术所具有的问题点而开发，其课题在于提供一种蜂窝成形体的干燥方法，在特定以下的电压下，即使干燥对象的蜂窝成形体为薄壁的蜂窝成形体，也可不受干燥空间内的气氛的影响而进行介电干燥，可获得没有变形、裂纹的蜂窝结构体作为最终制品。鉴于上述课题，本发明的发明人进行了深入研究，结果发现了 通过将施加于作为被干燥体的蜂窝成形体的高频能量维持在一定的强度而进行介电干燥，从而可成品率良好地制造良好的品质的蜂窝结构体。即，根据本发明，提供以下的蜂窝成形体的干燥方法。[1] 一种蜂窝成形体的干燥方法，其为未烧成的蜂窝成形体的干燥方法，所述未烧成的蜂窝成形体由含有陶瓷材料、分散介质、成形助剂以及添加剂的原料组合物形成，具有作为流体流路的由隔壁区划形成的多个孔格；所述蜂窝成形体的干燥方法具有介电干燥工序在干燥空间内，使电流在前述蜂窝成形体的开口上端面的上方以及开口下端面的下方相对设置的电极板之间流动，将针对于前述蜂窝成形体的功率密度维持在5 20 [kW/ kg(水)]的范围，从而进行介电干燥。[2]根据前述[1]所述的蜂窝成形体的干燥方法，通过控制前述蜂窝成形体的前述干燥空间内填充率，从而将前述干燥空间内的功率密度维持在5 20 [kff/kg (水)]的范围。[3]根据前述[1]或[2]所述的蜂窝成形体的干燥方法，通过将相对设置的前述电极板的面积控制于对干燥而言有效的最小的大小，从而将前记干燥空间内的功率密度维持在5 20[kW/kg(水)]的范围。[4]根据前述[1] [3]中任一项所述的蜂窝成形体的干燥方法，前述蜂窝成形体的介电干燥前的含水率为20 25质量％。[5]根据前述[1] [4]中任一项所述的蜂窝成形体的干燥方法，进行前述介电干燥，直至前述蜂窝成形体的介电干燥后的含水率相对于介电干燥前的含水率为10 40%。[6]根据前述[1] [5]中任一项所述的蜂窝成形体的干燥方法，在进行了前述介电干燥之后，进一步具有进行微波干燥和/或热风干燥的工序。[7]根据前述[1] [6]中任一项所述的蜂窝成形体的干燥方法，在前述原料组合物中包含具有热凝胶化特性和/或热固化特性的粘合剂作为前述成形助剂。[8]根据前述[7]所述的蜂窝成形体的干燥方法，前述原料组合物中的前述粘合剂的含量为1 10质量％。[9]根据前述[1] [8]中任一项所述的蜂窝成形体的干燥方法，通过将前述干燥空间内的湿球温度维持在60°C以上、不足100°C而进行前述介电干燥。[10]根据前述[1] [9]中任一项所述的蜂窝成形体的干燥方法，前述蜂窝成形体的前述多个孔格的开口率为70 90%，且前述隔壁的厚度为0. 05 0. 2mm。根据本发明的蜂窝成形体的干燥方法，能够降低蜂窝成形体的剖面形状的恶化、 部分性地产生的直径差、外周部的凹陷、裂纹的产生等，即使是隔壁薄的蜂窝成形体，也可尺寸精度良好地进行干燥。
图1表示作为本发明的蜂窝成形体的干燥方法的干燥对象的蜂窝成形体的一个
4实施方式的立体图。图2表示作为本发明的蜂窝成形体的干燥方法的干燥对象的蜂窝成形体的另一实施方式的立体图。图3表示被介电干燥的蜂窝成形体配置于相对的电极板之间的样子的平面图。图4表示本发明的蜂窝成形体的干燥方法中的介电干燥工序的一个实施方式的模式图。图5表示以往的蜂窝成形体的介电干燥方法的一个实施方式的模式图。图6A表示介电干燥后的蜂窝成形体的一个实施方式的照片。图6B表示介电干燥后的蜂窝成形体的另一实施方式的照片。图6C表示介电干燥后的蜂窝成形体的另外一个实施方式的照片。附图标记说明UlOl 蜂窝成形体，2 隔壁，3 孔格，4 外壁，5 开口上端面，6 开口下端面，10 介电干燥装置，11 输送机，12 ；冲压板(开孔板)，35、36 电极板。
具体实施例方式以下，一边参照附图，一边对本发明的实施方式进行说明。本发明不限于以下的实施方式，只要不脱离发明的范围，可加入变更、补正、改良。首先，对本发明的蜂窝成形体的干燥方法中的作为被干燥体的蜂窝成形体进行说明。图1为表示本发明的蜂窝成形体的干燥方法的干燥对象，即蜂窝成形体的一个实施方式的立体图。就图1所示的蜂窝成形体1而言，其为具有作为流体流路的由隔壁2区划形成的多个孔格3的蜂窝形状的成形体，按照围绕多个孔格3的方式形成有外壁4，其外形形状为圆柱状。另外，图2为表示本发明的蜂窝成形体的干燥方法的干燥对象，即蜂窝成形体的别的实施方式的立体图。就图2所示的蜂窝成形体101而言，其为具有作为流体流路的由隔壁2区划形成的多个孔格3的蜂窝形状的成形体，其外形形状为四棱柱状。对于适用本发明的干燥方法的被干燥体而言，不受限于图1和图2所示的实施方式；对于与孔格3的轴方向(流路方向)正交的剖面形状而言，首选圆形、四边形，也可以选择多边形、椭圆形等任意的形状。作为在干燥了蜂窝成形体之后进行烧成而获得的蜂窝结构体的制造方法有将隔壁及包围其的外壁一体成形的蜂窝结构体的制造方法，以及在使隔壁成形后加工其外周、 并在该加工了的外周的表面上重新地覆盖以陶瓷材料为骨料的水泥质的涂布层，从而制造具有外壁的蜂窝结构体的方法。图1所示的蜂窝成形体1是作为前一制造方法中的中间体的蜂窝成形体的一个实施方式；图2所示的蜂窝成形体101是作为后一制造方法中的中间体的蜂窝成形体的一个实施方式。在后一制造方法的情况下，在作为干燥对象的蜂窝成形体中，不存在外壁4。适用本发明的干燥方法的蜂窝成形体是未烧成体，所述未烧成体通过如下来获得将向陶瓷材料中加入了作为分散介质的水、成形助剂以及添加剂的原料组合物进行混炼，制成坯土，之后，通过例如挤出成形而获得。未烧成体是指，所使用的陶瓷材料的粒子以维持着成形时的粒子形状的状态而存在且陶瓷材料处于没有烧结的状态。作为陶瓷材料，例如可列举出氧化铝、莫来石、氧化锆、堇青石等氧化物系陶瓷，或者碳化硅、氮化硅、氮化铝等非氧化物系陶瓷等。需要说明的是，堇青石也包括通过烧成而堇青石化的多种陶瓷材料的混合粉。另外，也可使用碳化硅/金属硅复合材、碳化硅/石墨复合材等。接着，关于本发明的蜂窝成形体的干燥方法，以干燥上述的蜂窝成形体1的情况为例来进行说明。对于本发明的蜂窝成形体的干燥方法而言，首先在规定条件下进行介电干燥，其后，优选进行微波干燥和/或热风干燥。例如，优选采用将蜂窝成形体1顺次连续地搬入、搬出介电干燥装置、微波干燥装置和/或热风干燥装置的连续装置。图3为表示被介电干燥的蜂窝成形体配置于相对设置的电极板之间的样子的平面图。就介电干燥工序而言，如图3所示，使高频电流通电于在蜂窝成形体1的开口上端面 5的上方和开口下端面6的下方相对地设置的电极板35、36之间，在蜂窝成形体1内部的介电损失的作用下，从内部开始加热从而进行干燥。即，在介电干燥装置中，蜂窝成形体1以与自身的内部的电场分布成比例的方式，被加热从而干燥。在此介电干燥工序中通电的高频电流的振荡频率，没有特别限制，但是优选为2 100MHz。另外，从设备成本的观点考虑更优选作为用于工业用加热炉的频率数的6 50MHz的振荡频率。图4为表示本发明的蜂窝成形体的干燥方法中的介电干燥工序的一个实施方式的模式图。如图4所示，在本发明的蜂窝成形体的干燥方法中，优选使用连续式的介电干燥装置10，挤出成形的蜂窝成形体1在输送机11的作用下，以一定的速度而顺次连续地搬入、 搬出。此时就各蜂窝成形体1而言，优选载置于冲压板(开孔板)12之上，而搬运到介电干燥装置10内。就介电干燥装置10而言，由于具有将从蜂窝成形体1蒸发的水蒸气排出于干燥空间之外的排气装置(未图示)，因此可总是将干燥空间内的湿度气氛保持为大致一定。在本发明的蜂窝成形体的干燥方法中，将在介电干燥时施加于蜂窝成形体的高频能量的强度称为“功率密度”，作为指标来表示。本发明人定义出功率密度=干燥中有效能量P [kW]/被干燥体内水分量W Dig]；在该值为5 20[kW/kg(水)]时，发现可获得综合而言最良好的干燥结果。此处“干燥中有效能量P”是指在规定的条件下将处于干燥空间内的全部未干燥蜂窝成形体干燥至规定水平而投入的电力。需要说明的是，就此投入的电力而言，在将蜂窝成形体的绝对干燥时的比热设为dkj/kg · °C ]、蜂窝成形体的处理量设为bRg/h]、蜂窝成形体的温度设为T[°C ]、水的气化热设为dkj/kg · V ]、蜂窝成形体的含水率设为]、蜂窝成形体的飞散率设为]时，根据P = a*b* (1-d) * (100-T) +4. 18*b*d* (100-T) +b*c*e 的式子而算出。另外，“被干燥体内水分量W”是指，处于干燥空间内的全部的未干燥蜂窝成形体中含有的全水分量的合计量，每1个工件的干燥时间设为t (h)时，根据W = b*e*t而算出。 即，为了实现高的尺寸精度以及成品率，针对于作为被干燥体的未干燥的蜂窝成形体，对于所含的每个单位水分量(Ikg)，优选施加5 20[kW]的电力。需要说明的是，如果功率密度不足5[kW/kg(水)]，那么由于干燥后的蜂窝成形体的尺寸精度降低因而不优选。另一方面，如果功率密度超过20[kW/kg(水)]，那么由于引发在干燥空间内放电的概率变高、引起设备的故障因而不优选。另外，在设备结构方面，如果干燥空间内的水分减少而不提高输出功率，那么在20 [kff/kg (水)]的条件下实施干燥，事实上是困难的。图5为表示以往的蜂窝成形体的介电干燥方法的一个实施方式的模式图。对于以往的蜂窝成形体的干燥方法而言，为了获得最大限的干燥效率，提高干燥空间内的蜂窝成形体1的填充率是本领域技术人员的常识。本发明人想到了通过敢于较低地控制其填充率，从而较低地抑制干燥空间内的总水分量，将功率密度维持在5 20[kW/kg(水)]的范围，结果，可提高干燥速度以及品质。通过降低填充率，而在表观上干燥效率降低，但是通过增加功率密度，从而可缩短每一个蜂窝成形体的干燥时间，即缩短了各蜂窝成形体的干燥空间内停留时间或干燥装置通过时间，进一步可通过尺寸精度、不良产生率的改善，从而综合而言提高成品率。作为将功率密度维持在5 20 [kff/kg (水)]的范围的方法，除了上述那样的控制干燥空间内的填充率的方法之外，还有将在蜂窝成形体的上下方向上相对设置的电极板的面积控制在对干燥而言有效的最小的大小的方法。通过改变电极板的面积，从而即使是施加相同电力，也可改变每单位面积的电极板的输出功率，一般而言，在一定的施加电力下， 电极板的面积与电极板的每单位面积的输出功率处于反比例的关系。例如，如果既将施加电力保持为一定又将电极板的面积设为一半，那么功率密度为2倍。因此，便可通过将电极板的面积从以往的大小变更为覆盖配置于干燥空间内的蜂窝成形体的最低限的大小，从而增加功率密度。就介电干燥方法而言，由于易于使电磁波较深地浸透于蜂窝成形体、适于均勻的干燥，因此适合用于被干燥体的含水率高的状态。具体地，对于适用本发明的干燥方法的蜂窝成形体而言，优选在刚成形之后(即将介电干燥之前)具有20 25质量％的含水率。此处“刚成形之后的蜂窝成形体的含水率”是指，在原料组合物的制备时的水在原料组合物整体的质量中所占的质量比例(质量％)。在介电干燥工序中，优选进行干燥，直至相对于刚成形之后的蜂窝成形体的介电干燥后的蜂窝成形体的含水率比为10 40%。此处“介电干燥后的蜂窝成形体的含水率比”是指将刚介电干燥之后的蜂窝成形体的含水率除以刚成形之后的蜂窝成形体的含水率，将得到的值乘以100而算出的值。需要说明的是，“刚介电干燥之后的蜂窝成形体的含水率”是指根据刚介电干燥之后的蜂窝成形体的质量与绝对干燥状态的蜂窝成形体的质量之差，算出刚介电干燥之后的蜂窝成形体的含水量，通过将此含水量除以刚介电干燥之后的蜂窝成形体整体的质量而算出的值。另外，“刚成形之后的蜂窝成形体的含水率”是指根据刚成形之后的蜂窝成形体的质量与绝对干燥状态的蜂窝成形体的质量之差，算出刚成形之后的蜂窝成形体的含水量，通过将此含水量除以刚成形之后的蜂窝成形体整体的质量而算出的值。如果介电干燥后的蜂窝成形体的含水率比低于10%，那么由于作为被干燥体的蜂窝成形体的含水率变低，伴随着阻抗的上升而对电压(输出功率)产生限制，因此成为介电干燥方法不适合的状态。因此，优选在介电干燥工序之后，接着设置进行微波干燥和/或热风干燥的工序，来进行剩余的干燥。对于本发明的蜂窝成形体的干燥方法而言，作为形成蜂窝成形体的材料的原料组成物中含有的成形助剂，优选使用具有热凝胶化特性和/或热固化特性的粘合剂。如果在原料组合物中含有具有热凝胶化特性和/或热固化特性的粘合剂，那么可通过在干燥时将蜂窝成形体的隔壁以及外周壁的温度提高至凝胶化温度以上，从而提高蜂窝成形体的隔壁以及外周壁的强度。此处“热凝胶化特性”是指如果加热粘合剂水溶液，则发生凝胶化并增
7加粘度的特性。另外，此处“热固化特性”是指如果加热包含粘合剂的原料组合物或加热由该原料组合物形成的蜂窝成形体，则增加强度的特性。具体地，作为具有热凝胶化特性和/或热固化特性的粘合剂，例如可列举甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素、羧甲基纤维素、羟乙基纤维素、羟乙基甲基纤维素等。其中，最普遍使用的是甲基纤维素。就这些粘合剂的凝胶化温度而言，虽然因其种类而不同，但是为 50 80°C左右，例如甲基纤维素的情况下为约55°C。另外，也可混合不同种的凝胶化粘合剂而使用。也可共同使用不具有热凝胶化特性和热固化特性的粘合剂，但是优选以具有热凝胶化特性和/或热固化特性的粘合剂为主成分，最优选仅使用具有热凝胶化特性和/或热固化特性的粘合剂。原料组合物(即，通过本发明的干燥方法而干燥的蜂窝成形体的材料)中含有的粘合剂，优选以合计1 10质量％而添加于原料组合物。在粘合剂的含量不足1质量％的情况下，由于蜂窝成形体的成形性、保形性降低因而不优选。另外，在粘合剂的含量超过10 质量％的情况下，在对干燥后的蜂窝成形体进行烧成脱脂时，由粘合剂燃烧导致的过升温大，在蜂窝成形体的隔壁、外周壁产生开裂(裂纹)等，因而不优选。作为更优选的含量，下限为1. 5质量％以上，进一步优选为2质量％以上，上限为8质量％以下，进一步优选为6 质量％以下。对于本发明的蜂窝成形体的干燥方法而言，优选将干燥空间内的湿球温度维持在 60°C以上来进行介电干燥。通过在60°C以上的气氛下进行介电干燥，从而上述的粘合剂发生凝胶化和/或固化，可提高干燥后的蜂窝成形体的强度。在本发明的蜂窝成形体的干燥方法中，就蜂窝成形体的尺寸而言，没有特别限定。 但，就本发明的干燥方法而言，对于容易受到干燥气氛的影响的薄壁的蜂窝成形体在进行干燥时，特别显著地达到其效果，具体而言，对于区划形成多个孔格3的隔壁2的厚度为 0. 05 0. 2mm、多个孔格3的开口率为70 90%的情况是最有效果的。需要说明的是，所谓孔格的开口率，通过使端面的开口面积相对于开口端面整体的面积的比例、即开口面积比乘以100而算出。实施例以下，基于实施例对本发明作进一步详细说明，但是本发明不限于这些实施例。实验1将介电干燥装置的输出功率设为一定，改变干燥空间内的蜂窝成形体的个数进行从而使功率密度发生改变，在以下的条件下进行干燥实验，以调查对蜂窝成形体的干燥后的外观造成的影响。蜂窝成形体使用混合了氧化铝、高岭土以及滑石的堇青石原料作为陶瓷材料，混合包含作为有机粘合剂的甲基纤维素7质量份的成形助剂、添加剂、作为分散介质的水，进行混炼而获得坯土。对所获得的坯土进行挤出成形，获得了直径120mm、长度(轴长)180mm、 外形为圆柱状、孔格的正交于中心轴的剖面形状为正方形的蜂窝成形体。所获得的蜂窝成形体的孔格密度为400孔格/in2 (in为英寸并且按SI单位系为2. Mcm)，端面的开口率为 86%，隔壁的厚度为0.08111111，含水率为对(％。需要说明的是在，在实验1中的任一个实施例和比较例中，都使用与上述同样的条件的蜂窝成形体。干燥方法将所获得的蜂窝成形体配置于分批式的介电干燥装置内，通过使用振荡时间设定用定时器，从而以频率数13MHz、输出功率2kW来进行介电干燥，直至含水率成为4%。此时，干燥空间内湿球温度设为35°C，各实施例和比较例中的干燥空间内的蜂窝成形体的个数、功率密度以及干燥速度，分别如表1所示。需要说明的是，就干燥速度而言， 按照蜂窝成形体的含水率为4%以下的方式，并且基于过去的数据而预先计算出干燥时间 (振荡时间)，以该干燥时间为基础而算出。另外，作为分批式的介电干燥装置，使用了以往公知的装置。评价通过目视而确认了在各条件下完成了干燥的蜂窝成形体中是否存在凹陷。 结果示于表1和图6A 图6C。需要说明的是，图6A的照片是显示表1所示的比较例1的蜂窝成形体的介电干燥后的外观的照片，图6B的照片是显示表1所示的实施例1的蜂窝成形体的介电干燥后的外观的照片，图6C的照片是显示表示表1所示的实施例2的蜂窝成形体的介电干燥后的外观的照片。结果如表1和图6A所示，对于功率密度不足5[kW/kg(水)]的比较例1的干燥方法而言，在外壁观察到显著的凹陷，但是如表1和图6B、6C所示，对于功率密度为5 20[kW/kg(水)]的范围内的实施例1及2的干燥方法而言，看不到显著的凹陷的产生。需要说明的是，对于功率密度6.2[kW/kg(水)]的实施例1而言，虽然确认了轻微的凹陷，但在制品化之际处于容许范围内。表 1
比较例1实施例1实施例2干燥空间内个数5个2个1个功率密度2. (水)]6. 2[kW/kg(水)]12. 5[kW/kg(水)]干燥速度1. Ukg (水)/h]1.4[kgGJO/h]凹陷产生(显著)产生(轻微)不产生实验2将介电干燥装置的输出功率设为一定，改变干燥空间内的蜂窝成形体的个数来改变功率密度，在以下的条件下进行干燥实验，以调查对蜂窝成形体的干燥后的尺寸精度以及形状精度造成的影响。蜂窝成形体使用混合了氧化铝、高岭土以及滑石的堇青石原料作为陶瓷材料， 混合包含作为有机粘合剂的甲基纤维素4质量份的成形助剂、添加剂、作为分散介质的水，进行混炼而获得了坯土。对所获得的坯土进行挤出成形，获得了直径150mm、长度(轴长)210mm、外形为圆柱状、孔格的正交于中心轴的剖面形状为正方形的蜂窝成形体。所获得的蜂窝成形体的孔格密度为400孔格/in2，端面的开口率为86%，隔壁的厚度为0. 08mm,含水率为M%。需要说明的是，在实验2中的任一个实施例和比较例中，都使用了与上述同样的条件的蜂窝成形体。干燥方法对于所获得的蜂窝成形体，使用图4所示的连续式的介电干燥装置，从而以频率数13MHz、输出功率150kW来进行介电干燥，直至含水率成为2%。此时，干燥空间
9内湿球温度设为35°C，蜂窝成形体的供给速度设为1100kg/h。另外，各实施例和比较例中的干燥空间内的蜂窝成形体的充填率以及功率密度分别表2所示。此处填充率100%是指以往的蜂窝成形体的介电干燥方法中的最大的填充率，是指载置蜂窝成形体的输送板无空隙地连续供给的状态，即，邻接的输送板的间隔为Omm的状态。另外，填充率50%是指以往的干燥方法中的最大的填充率设为100%的情况下的其一半的填充率，具体是指邻接的输送板保持了每一个输送板的间隔OOOmm)的状态。如果将本实验中的干燥空间内的填充率换算为蜂窝成形体的个数，那么填充率100%的比较例3中为125个(输送板个数为25 张)，填充率50%的实施例2中为60个(输送板个数为12张)。评价对于在各条件下完成干燥的蜂窝成形体，使用专利文献日本特公昭 63-34405中公开的外径形状自动测定装置，分别测定了 20处不同的高度位置上的直径。此处蜂窝成形体的高度是指，以开口下端面为起点时的、到达蜂窝成形体的轴方向上的规定位置为止的距离。在测定之际，通过光量器，以各高度位置处的蜂窝成形体的剖面的面积重心作为中心，分别测定了 3000点的直径。将各高度位置处的3000点的直径的平均值设为各高度位置处的平均直径，特别地，算出开口上端面上的平均直径与开口下端面上的平均直径之差，作为蜂窝成形体的上下直径差，与各端面的平均直径一并示于表2。进一步，从在各高度位置测定的3000点的直径之中采取最大值和最小值，将其差算出，作为各高度位置处的最大最小直径差。各高度位置处的最大最小直径差之中，将高度 180mm处的最大最小直径差设为上部的最大最小直径差，将高度30mm处的最大最小直径差设为下部的最大最小直径差，结果示于表2。需要说明的是，在实际的生产中，从干燥后的蜂窝成形体、剪掉形状精度容易失真的上下端部，将形状好的部分切出规定的长度而制品化， 因此高度30mm以及180mm处的形状精度，即最大最小直径差的微小度(小)，在制品化之际成为一个基准。结果从表2可知，对于通过将干燥空间内填充率设为与以往同样高而将功率密度设为不足5[kW/kg(水)]的比较例2的干燥方法而言，上下直径差为0. 5mm之变大；但是对于通过使干燥空间内填充率减半而将功率密度设为5 20[kW/kg(水)]的范围内的实施例3的干燥方法而言，无法确认上下直径差，蜂窝成形体的上部和下部处的尺寸之差有改善，作为蜂窝整体的尺寸精度提高。需要说明的是，在蜂窝结构体的制造中，上下直径差成为在烧成后的蜂窝结构体产生裂纹等不良现象的原因，因此优选上下直径差的范围为不足 0. 5mmο另外，对于比较例2的干燥方法而言，下部的最大最小直径差为1. ^mm之大，但是对于实施例3的干燥方法而言，在上部、下部，最大最小直径差都被控制在较低的值。需要说明的是，在蜂窝结构体的制造中，就剖面的最大最小直径差而言，可用作表示外周部的变形程度的指标，为了制造具有充分的形状精度的蜂窝结构体，干燥后的蜂窝成形体之中的可用作蜂窝结构体的部分的最大最小直径差，优选为1.00mm以下的范围。根据本实验可知通过控制干燥空间内填充率从而将功率密度维持在所希望的范围，从而可将干燥后的蜂窝成形体的上下直径差以及最大最小直径差设为容许范围内，制造尺寸精度以及形状精度高的蜂窝结构体。表权利要求
1.一种蜂窝成形体的干燥方法，其为未烧成的蜂窝成形体的干燥方法，所述未烧成的蜂窝成形体由含有陶瓷材料、分散介质、成形助剂以及添加剂的原料组合物形成，具有由隔壁区划形成的作为流体流路的多个孔格；所述蜂窝成形体的干燥方法具有介电干燥工序在干燥空间内，使电流在所述蜂窝成形体的开口上端面的上方以及开口下端面的下方相对设置的电极板之间流动，将针对于所述蜂窝成形体的功率密度维持在5 20[kW/kg(水)]的范围，从而进行介电干燥。
2.根据权利要求1所述的蜂窝成形体的干燥方法，通过控制所述蜂窝成形体在所述干燥空间内的填充率，从而将所述干燥空间内的功率密度维持在5 20 [kff/kg (水)]的范围。
3.根据权利要求1或2所述的蜂窝成形体的干燥方法，通过将相对设置的所述电极板的面积控制在对干燥而言有效的最小的大小，从而将所述干燥空间内的功率密度维持在 5 20[kW/kg(水)]的范围。
4.根据权利要求1 3的任一项所述的蜂窝成形体的干燥方法，所述蜂窝成形体的介电干燥前的含水率为20 25质量％。
5.根据权利要求1 4中的任一项所述的蜂窝成形体的干燥方法，进行所述介电干燥， 直至所述蜂窝成形体的介电干燥后的含水率相对于介电干燥前的含水率为10 40%。
6.根据权利要求1 5中的任一项所述的蜂窝成形体的干燥方法，在进行了所述介电干燥之后，进一步具有进行微波干燥和/或热风干燥的工序。
7.根据权利要求1 6中的任一项所述的蜂窝成形体的干燥方法，在所述原料组合物中包含具有热凝胶化特性和/或热固化特性的粘合剂作为所述成形助剂。
8.根据权利要求7所述的蜂窝成形体的干燥方法，所述原料组合物中的所述粘合剂的含量为1 10质量％。
9.根据权利要求1 8中的任一项所述的蜂窝成形体的干燥方法，通过将所述干燥空间内的湿球温度维持在60°C以上、不足100°C来进行所述介电干燥。
10.根据权利要求1 9中的任一项所述的蜂窝成形体的干燥方法，所述蜂窝成形体的所述多个孔格的开口率为70 90%，且所述隔壁的厚度为0. 05 0. 2mm。
全文摘要
本发明提供一种蜂窝成形体的干燥方法，即使是隔壁薄的蜂窝成形体，也可不产生因气氛的影响而导致的变形、裂纹，在短时间进行干燥，可成品率良好地获得高品质的蜂窝结构体作为最终制品。该陶瓷成形体的干燥方法具有如下工序在功率密度5～20[kW/kg(水)]的条件下，对以陶瓷材料为主要原料而形成的未烧成的蜂窝成形体进行介电干燥。
文档编号F26B3/34GK102235803SQ20111007048
公开日2011年11月9日 申请日期2011年3月16日 优先权日2010年3月17日
发明者奥村健介, 高木周一 申请人:日本碍子株式会社