[发明专利]陶瓷滤芯的生产方法

说明书

技术领域

本发明涉及内燃机废气过滤器中的陶瓷滤芯的生产方法。

背景技术

在专利JP 63134020 A的摘要中描述了一种用于内燃机废气过滤器的陶瓷滤芯，该滤芯由波纹形、螺旋形缠绕的过滤幅材构成。生产过滤幅材的方法是在一种水性悬浮液中将耐热的无机纤维与陶瓷粉末混合，将其加工成幅材。将多层叠置的幅材卷绕成所需的过滤体型坯，同时在相邻的过滤幅材之间形成蜂窝状流道，接着在高温下烧制过滤体。

WO 2006/005668公开了一种内燃机废气过滤器中的陶瓷滤芯的生产方法。首先用一种陶瓷浆料浸渍可以烧制的非陶瓷载体幅材，接着以所需的几何形状进行烧制，直至载体幅材燃尽，并且形成刚性的过滤体。

本发明尤其涉及生产陶瓷滤芯作为柴油微粒过滤器和内燃机的微粒过滤器以及作为催化剂载体的陶瓷载体。

按照本发明的首选方法，首先将一种非陶瓷介质(例如纸，尤其是包含纤维素的纸)成形，例如使其成为卷绕体的型坯。所述卷绕体可以包括一个平层和一个波纹层。然后用一种陶瓷料、例如用一种陶瓷浆料浸渍该型坯，例如浸渍卷绕体，然后烧制或烧结浸渍后的型坯，这时就可以去除或者转化有机成分，例如包括例如纤维素纤维的纸。

蜂窝状陶瓷滤芯具有优异的耐热性，因此可将其作为汽车废气的催化器载体、作为捕获柴油机废气中的炭黑的过滤器。

为获得横断面呈蜂窝状结构的过滤体(其中在过滤体的轴向上形成用于待清洁的废的流道)，将两个叠置的载体幅材相互结合或粘合，且使得两个载体幅材的其中至少一个形成槽纹形或者波纹形，用以构成所述流道的(半成品制造)。这些载体幅材适宜是纸幅，并且由纤维素构成。但也可以使用可以烧制的其它有机和无机物质。可以在绕制机械上将两个叠置的载体幅材卷绕成大致呈圆柱形的过滤体，其形成绕制过滤器。当然也可以采用其它的几何形状和造型。

如果用作滤芯，就需要交互封闭流道，上述方法的好处在于，在生产纸质构件时就能进行封闭，不必像挤出的蜂窝体那样需要附加地后加一道生产步骤。

必须适当采购用于封闭流道的物料(称作灌封料、陶瓷粘合剂或者陶瓷封堵材料)，从而在烧结之后保证密实封闭。通常将封堵材料直接涂覆在滤芯的某一端侧或者两个端侧上。

如前所述，将包括陶瓷封堵材料在内的纸质卷绕体浸渍在一种陶瓷浆料之中，然后进行干燥和烧结。这期间存在浆料滴落将原本应保持敞口的流道末端封闭的危险。

发明内容

因此本发明的任务在于，提供一种内燃机废气过滤器中的陶瓷滤芯的生产方法，所述方法可防止在生产过程中流道变细。

本发明的另一任务在于，提供一种能够顺利生产无缺陷构件的方法。

采用权利要求1所述的陶瓷滤芯生产方法即可解决这些和其他任务。

如前所述，通常将陶瓷封堵材料涂覆在流道的端侧上。

现在本发明建议并不直接在端侧上、而是向内偏置将封堵材料涂覆在纸质卷绕体中。这种方式的好处在于，可以与卷绕的端侧保持大约1～2cm的距离。

在浸渍和最终滴下过程时将卷绕体竖立在封堵材料向内偏置的一侧。也可以给卷绕体的两侧涂上向内偏置的封堵材料。

在干燥或烧结过程之后，在向内偏置的封堵材料下侧将纸质卷绕体精确去除，这例如可以通过锯掉实现。这样就可去除变细的卷绕区域，所有流道均畅通无阻。

如果直接在干燥之后(烧结之前)执行去除步骤，则可以将去除下来的盘状卷绕体作为独立的烧制支架(盘)，以免因为烧结收缩而损坏构件的站立侧。

如果在烧结之后才执行去除步骤，则同样也能产生质量优点。烧结收缩也会损坏站立侧，但是之后可将其去除，从而使得构件没有缺陷。

附图1在陶瓷浆料中浸渍之前的滤芯或者其预制坯的局部剖面图。

附图2去除下部区域之前的滤芯或者其预制坯的局部剖面图。

附图1所示为卷绕体的局部剖面图，利用封堵塞(1)封闭了其中一组通道(2)。可以在局部剖面图中没有绘出的卷绕体另一侧封闭另一组通道(3)。

附图2所示为使用浆料浸渍之后的卷绕体的局部剖面图，在下端可以看到原本应当敞口的封闭或部分封闭通道(3)，可以沿着直线A-A′或者B-B′的去除去掉这些封闭部分，同时还可以将处理过程中可能侧面5上的损伤也如此去除。可以根据具体情况精确地在封堵塞(1)下侧、在封堵塞(1)之中沿着直线A-A′进行去除，或者优选在封堵塞(1)下方沿着直线B-B′进行去除。