垫材、废气净化装置和垫材的制造方法与流程

本发明涉及垫材、废气净化装置和垫材的制造方法。

背景技术：

1、从柴油发动机等内燃机中排出的废气中包含颗粒物质(以下也称为pm)，近年来，该pm危及环境和人体这一点成为问题。另外，由于废气中还包含co、hc、nox等有害气体成分，因此还担心该有害气体成分对环境、人体带来影响。

2、因此，作为捕集废气中的pm、对有害气体成分进行净化的废气净化装置，提出了由废气处理体(其由碳化硅、堇青石等多孔质陶瓷构成)、容纳废气处理体的外壳、以及配设在废气处理体与外壳之间的保持密封材料(垫材)构成的废气净化装置的各种方案。配设该保持密封材料(垫材)的主要目的在于：防止因汽车的行驶等而产生的振动或冲击使废气处理体与覆盖其外周的外壳接触而发生破损；防止废气从废气处理体与外壳之间泄露；等等。

3、专利文献1公开了将通过针刺处理形成的交织点的密度ρ设为0.5个/cm2≤ρ＜20个/cm2，由此兼具所需要的片材的强度和高回弹力这两种特性。另外，专利文献1公开了通过使该片材含有有机结合材料来提高纤维彼此的粘接性，在片材的处理时防止纤维飞散。

4、现有技术文献

5、专利文献

6、专利文献1：日本特开2007-292040号公报

技术实现思路

1、发明所要解决的课题

2、但是，在专利文献1中，由于仅添附有机粘结剂，因此垫的剪切系数低，保持力比设想的小。另外，片材中含有的有机结合材料在使用废气净化装置后立即被高温的废气热分解而烧掉，存在保持力降低的问题。

3、用于解决课题的手段

4、本发明是鉴于上述问题进行的，其目的在于提供剪切系数高、保持力高的垫材。

5、即，本发明的垫材包含无机纤维并且在表面或背面中的至少一者具有通过针刺处理形成的多个交织点，上述垫材的特征在于，上述交织点的密度ρ在0.5个/cm2≤ρ＜18个/cm2的范围，并且，在25mm×25mm的区域内配置有第1区域和第2区域中的至少一者，上述第1区域为不存在上述交织点的4mm×4mm的区域，上述第2区域为不存在上述交织点的3mm×8mm的区域，上述垫材含有无机粘结剂，剪切系数为0.20以上，烧制后面压为50kpa以上。

6、本发明的垫材中，交织点的密度ρ在0.5个/cm2≤ρ＜18个/cm2的范围，并且，配置有第1区域和第2区域中的至少一者，上述第1区域为不存在上述交织点的4mm×4mm的区域，上述第2区域为不存在上述交织点的3mm×8mm的区域。若交织点的密度ρ小，则存在剪切系数变小的倾向，但本发明的垫材由于具有第1区域和第2区域中的至少一者，并且含有无机粘结剂，因此尽管交织点的密度ρ小，也具有0.20以上的高剪切系数。进而，即使高温的废气流入废气净化装置，无机粘结剂也不会烧掉，因此保持力高，烧制后面压为50kpa以上。进而，由于在垫材的表面也存在无机粘结剂，因此能够抑制垫材的位置因振动、冲击而偏移。

7、本发明的垫材中，上述无机粘结剂相对于上述垫材的重量比例(无机粘结剂的重量/垫材的重量)优选超过0wt％且为10wt％以下。

8、若无机粘结剂相对于垫材的重量比例为上述范围，则能够充分提高保持力。

9、本发明的垫材优选还含有有机粘结剂。

10、通过使垫材还含有有机粘结剂，提高纤维彼此的粘接性，防止在垫材的处理时纤维飞散。

11、本发明的垫材中，上述有机粘结剂相对于上述垫材的重量比例(有机粘结剂的重量/垫材的重量)优选超过0wt％且为10wt％以下。

12、若有机粘结剂相对于垫材的重量比例为上述范围，则能够兼顾纤维飞散防止效果和高保持力。

13、本发明的垫材优选上述无机粘结剂和上述有机粘结剂分别以分散的状态添附于上述无机纤维的表面。

14、若无机粘结剂和有机粘结剂分别以分散的状态添附于无机纤维的表面，则成为无机粘结剂分散于由有机粘结剂形成的被膜中的状态。这种状态的被膜的机械强度优异，因此能够防止无机纤维彼此滑动，提高保持力。

15、本发明的垫材优选还含有高分子系分散剂。

16、若垫材还含有高分子系分散剂，则容易使有机粘结剂和无机粘结剂以分散的状态添附于无机纤维的表面。

17、本发明的垫材优选由上述无机粘结剂和上述有机粘结剂构成的凝聚体添附于上述无机纤维的表面。

18、由无机粘结剂和有机粘结剂构成的凝聚体能够在无机纤维的表面形成凹凸，因此能够提高无机纤维彼此的摩擦而提高保持力。

19、本发明的垫材中，优选由上述无机粘结剂与上述有机粘结剂的混合物构成的被覆层覆盖上述无机纤维的表面的至少一部分。

20、由无机粘结剂与有机粘结剂的混合物构成的被覆层与仅由有机粘结剂构成的被覆层相比，机械强度高。因此，不易发生被覆层的剥离，能够提高无机纤维彼此的摩擦阻力。

21、本发明的垫材中，上述被覆层优选通过上述无机粘结剂与上述有机粘结剂的鳞片状的混合物连续而形成。

22、若由鳞片状的上述混合物形成被覆层，则在被覆层的表面形成多个来自鳞片状的混合物的凹凸，能够进一步提高无机纤维彼此的摩擦阻力。

23、本发明的垫材中，上述被覆层的形状优选为多阶状。

24、若被覆层的形状为多阶状，则能够进一步提高无机纤维彼此的摩擦阻力。

25、本发明的垫材中，优选在上述被覆层的表面附着有上述无机粘结剂与上述有机粘结剂的颗粒状的混合物。

26、若在被覆层的表面附着有无机粘结剂与有机粘结剂的颗粒状的混合物，则与被覆层单独的情况相比，能够进一步提高无机纤维彼此的摩擦阻力。

27、本发明的垫材优选上述剪切系数为除了不含无机粘结剂以外为相同条件的垫材的剪切系数的105％以上。

28、需要说明的是，除了不含无机粘结剂以外为相同条件的垫材相当于从本发明的垫材中除去了无机粘结剂的垫材。

29、本发明的垫材优选在25mm×25mm的区域内配置有多个第1区域和/或上述第2区域。

30、若在25mm×25mm的区域内配置有多个第1区域和/或第2区域，则能够提高垫材的面压。

31、本发明的垫材优选还具有设置于至少一个表面的保护片。

32、若垫材还具有设置于其表面的保护片，则可抑制将垫材卷绕于废气处理体时的垫材的位置偏移和/或密集褶皱、以及嵌合部的间隙的产生。

33、本发明的垫材优选用于废气净化装置。

34、本发明的垫材的剪切系数和保持力高。因此，能够合适地用于废气净化装置。

35、本发明的废气净化装置具备：废气处理体；金属外壳，其容纳上述废气处理体；垫材，其配置于上述废气处理体与上述金属外壳之间，保持上述废气处理体；该废气净化装置的特征在于，上述垫材为本发明的垫材。

36、本发明的废气净化装置由于在废气处理体与金属外壳之间配置有本发明的垫材，因此能够稳定地保持废气处理体。

37、本发明的垫材的制造方法的第一实施方式的特征在于，具有使无机粘结剂添附于无机纤维集合体的添附工序，上述无机纤维集合体包含无机纤维，在表面或背面中的至少一者具有通过针刺处理形成的多个交织点，上述交织点的密度ρ在0.5个/cm2≤ρ＜18个/cm2的范围，在25mm×25mm的区域内配置有第1区域和第2区域中的至少一者，上述第1区域为不存在上述交织点的4mm×4mm的区域，上述第2区域为不存在上述交织点的3mm×8mm的区域。

38、本发明的垫材的制造方法的第二实施方式的特征在于，具有使无机粘结剂和有机粘结剂两者添附于无机纤维集合体的添附工序，上述无机纤维集合体包含无机纤维，在表面或背面中的至少一者具有通过针刺处理形成的多个交织点，上述交织点的密度ρ在0.5个/cm2≤ρ＜18个/cm2的范围，在25mm×25mm的区域内配置有第1区域和第2区域中的至少一者，上述第1区域为不存在上述交织点的4mm×4mm的区域，上述第2区域为不存在上述交织点的3mm×8mm的区域。

39、本发明的垫材的制造方法的第二实施方式中，在上述添附工序中，优选使上述无机粘结剂和上述有机粘结剂分散于分散介质中而成的分散液添附于上述无机纤维集合体。

40、本发明的垫材的制造方法的第二实施方式中，在上述添附工序中，优选使上述无机粘结剂和上述有机粘结剂凝聚而成的凝聚分散液添附于上述无机纤维集合体。

41、根据本发明的垫材的制造方法，能够容易地制造本发明的垫材。