本發(fā)明涉及抄制墊和抄制墊的制造方法。
背景技術(shù):
1、從柴油發(fā)動機(jī)等內(nèi)燃機(jī)排出的廢氣中包含顆粒物質(zhì)(以下也稱為pm),近年來,該pm對環(huán)境和人體造成危害成為問題。另外,由于廢氣中還包含co、hc、nox等有害氣體成分,因此也擔(dān)心該有害氣體成分對環(huán)境和人體造成的影響。
2、因此,作為捕集廢氣中的pm或凈化有害氣體成分的廢氣凈化裝置,提出了各種廢氣凈化裝置,其包括:由碳化硅或堇青石等多孔質(zhì)陶瓷構(gòu)成的廢氣處理體、容納廢氣處理體的外殼、和配設(shè)在廢氣處理體與外殼之間的保持密封材料(墊材)。該保持密封材料(墊材)主要出于下述目的而配設(shè):防止因汽車行駛等產(chǎn)生的振動或沖擊使廢氣處理體與覆蓋其外周的外殼接觸而破損;防止廢氣從廢氣處理體與外殼之間漏出;等。
3、作為這樣的墊材,專利文獻(xiàn)1中公開了一種墊,其是包含耐高溫性無定形無機(jī)纖維的、用于準(zhǔn)備針對低溫排出氣體處理裝置中的脆性結(jié)構(gòu)的支承體的非膨脹性墊,其包含具有約50%的al2o3和約50%的sio2的氧化鋁/二氧化硅纖維。
4、現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
5、專利文獻(xiàn)
6、專利文獻(xiàn)1:日本特表2002-531720號公報(bào)
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、發(fā)明所要解決的課題
2、專利文獻(xiàn)1中記載的具有約50%的al2o3和約50%的sio2的氧化鋁/二氧化硅纖維是被稱為耐火陶瓷纖維的纖維。由這樣的耐火陶瓷纖維構(gòu)成的墊存在面壓低、廢氣處理體容易因廢氣的壓力而脫落的問題。
3、本發(fā)明是為了解決上述問題而完成的發(fā)明,本發(fā)明的目的在于提供一種初始面壓高、并且即使受到反復(fù)壓縮也能夠維持面壓的抄制墊。
4、用于解決課題的手段
5、即,本發(fā)明的抄制墊是由不同的2種以上的無機(jī)纖維、有機(jī)物和無機(jī)物構(gòu)成的抄制墊,其特征在于,上述無機(jī)纖維包含氧化鋁纖維(af)和耐火陶瓷纖維(rcf),上述無機(jī)纖維以上述氧化鋁纖維為10wt%~30wt%、上述耐火陶瓷纖維為70wt%~90wt%的重量比例構(gòu)成。
6、氧化鋁纖維硬,若墊材由氧化鋁纖維構(gòu)成,則墊材的初始面壓變高。另一方面,耐火陶瓷纖維容易彎折,若由耐火陶瓷纖維構(gòu)成的墊材受到反復(fù)壓縮,則耐火陶瓷纖維彎折,面壓降低。
7、另一方面,耐火陶瓷纖維柔軟,若墊材由耐火陶瓷纖維構(gòu)成,則墊材的初始面壓降低。
8、本發(fā)明的抄制墊包含氧化鋁纖維和耐火陶瓷纖維,因此取得了氧化鋁纖維帶來的墊材的初始面壓的提高效果、以及耐火陶瓷纖維帶來的墊材受到反復(fù)壓縮時的面壓的維持效果的平衡。
9、因此,本發(fā)明的抄制墊的初始面壓高,并且即使受到反復(fù)壓縮也能夠維持面壓。
10、本發(fā)明的抄制墊中,上述無機(jī)纖維以上述氧化鋁纖維為10wt%~30wt%、上述耐火陶瓷纖維為70wt%~90wt%的重量比例構(gòu)成。
11、若氧化鋁纖維和耐火陶瓷纖維的重量比例為上述范圍,則取得兩者的平衡,能夠適當(dāng)?shù)匕l(fā)揮初始面壓高、并且即使受到反復(fù)壓縮也能夠維持面壓的效果。
12、本發(fā)明的抄制墊中,優(yōu)選的是,在隨機(jī)抽出任意的上述無機(jī)纖維來判斷是氧化鋁纖維還是耐火陶瓷纖維時,上述氧化鋁纖維的根數(shù)為3%以上,上述耐火陶瓷纖維的根數(shù)小于97%。
13、若氧化鋁纖維和耐火陶瓷纖維的根數(shù)的比例為上述范圍,則取得兩者的平衡,能夠適當(dāng)?shù)匕l(fā)揮初始面壓高、并且即使受到反復(fù)壓縮也能夠維持面壓的效果。
14、本發(fā)明的抄制墊中,優(yōu)選的是,上述有機(jī)物為有機(jī)粘結(jié)劑,上述無機(jī)物為無機(jī)粘結(jié)劑。
15、有機(jī)粘結(jié)劑和無機(jī)粘結(jié)劑將無機(jī)纖維彼此粘接,維持抄制墊的形狀。
16、另外,能夠抑制無機(jī)纖維從抄制墊脫落并且飛散。
17、本發(fā)明的抄制墊中,上述有機(jī)粘結(jié)劑的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度tg優(yōu)選為5℃以下。
18、若上述有機(jī)粘結(jié)劑的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度tg為5℃以下,則能夠提高由有機(jī)粘結(jié)劑形成的有機(jī)粘結(jié)劑覆膜的強(qiáng)度,并且能夠制成覆膜伸長率高、撓性優(yōu)異的抄制墊。
19、本發(fā)明的抄制墊中,上述有機(jī)粘結(jié)劑優(yōu)選為選自由作為水溶性有機(jī)聚合物發(fā)揮功能的丙烯酸類樹脂、丙烯酸酯系膠乳、橡膠系膠乳、羧甲基纖維素和聚乙烯醇、作為熱塑性樹脂發(fā)揮功能的苯乙烯樹脂、以及作為熱固化樹脂發(fā)揮功能的環(huán)氧樹脂組成的組中的至少1種。
20、另外,本發(fā)明的抄制墊中,上述無機(jī)粘結(jié)劑優(yōu)選包含選自由氧化鋁、二氧化硅、碳化硅、氧化鋯、氮化硼、金剛石和浮石組成的組中的至少1種。
21、這些有機(jī)粘結(jié)劑和無機(jī)粘結(jié)劑適合于將無機(jī)纖維彼此粘接、維持抄制墊的形狀。
22、本發(fā)明的抄制墊優(yōu)選經(jīng)下述工序制作:開纖工序,將無機(jī)纖維成型體在水中開纖,制作包含開纖后的無機(jī)纖維的漿料;和抄制工序,抄制上述漿料而制成抄制墊。
23、在開纖工序中,形成多個無機(jī)纖維交織形成的纖維束。
24、這樣的纖維束作為芯材發(fā)揮作用,因此能夠提高抄制墊的面壓。
25、本發(fā)明的抄制墊中,上述無機(jī)纖維成型體優(yōu)選包含來自針刺墊的第1無機(jī)纖維成型體和/或來自抄制墊的第2無機(jī)纖維成型體。
26、無論無機(jī)纖維成型體是來自針刺墊,還是來自抄制墊,均能夠在開纖工序中形成纖維束。
27、需要說明的是,上述第1無機(jī)纖維成型體優(yōu)選包含上述氧化鋁纖維。
28、另外,上述第2無機(jī)纖維成型體優(yōu)選包含上述耐火陶瓷纖維。
29、本發(fā)明的抄制墊優(yōu)選為通過在上述抄制工序中利用分批抄制或連續(xù)抄制進(jìn)行抄制而得到的抄制墊。
30、通過進(jìn)行分批抄制或連續(xù)抄制,能夠容易地得到本發(fā)明的抄制墊。
31、本發(fā)明的抄制墊優(yōu)選包含10根以上的上述無機(jī)纖維以加捻的方式交織形成的纖維束,上述纖維束中的至少1個為卷縮狀態(tài)的纖維束,通過下述描畫長度測定方法測定的上述卷縮狀態(tài)的纖維束的描畫長度比上述卷縮狀態(tài)的纖維束的長度長0.1mm以上。
32、描畫長度的測定方法:
33、將卷縮狀態(tài)的纖維束靜置在平面上;
34、從上方觀察靜置后的上述卷縮狀態(tài)的纖維束,沿著上述卷縮狀態(tài)的纖維束從上述卷縮狀態(tài)的纖維束的一個端部描畫到另一個端部,將該描畫的距離作為“卷縮狀態(tài)的纖維束的描畫長度”。
35、卷縮狀態(tài)的纖維束具有彈性,包含這樣的纖維束的抄制墊的面壓變高。
36、本發(fā)明的抄制墊優(yōu)選還包含有機(jī)原纖維作為上述有機(jī)物。
37、需要說明的是,上述有機(jī)原纖維優(yōu)選將纖維素、丙烯酸、芳族聚酰胺、pva進(jìn)行原纖化而在纖維端部、表面使微細(xì)纖維起毛的形態(tài)。
38、本發(fā)明的抄制墊的制造方法是由不同的2種以上的無機(jī)纖維、有機(jī)物和無機(jī)物構(gòu)成的抄制墊的制造方法,其特征在于,上述無機(jī)纖維包含氧化鋁纖維(af)和耐火陶瓷纖維(rcf),上述抄制墊的制造方法包括抄制工序:抄制包含上述氧化鋁纖維(af)和上述耐火陶瓷纖維(rcf)的漿料而制成抄制墊,上述無機(jī)纖維以上述氧化鋁纖維為10wt%~30wt%、上述耐火陶瓷纖維為70wt%~90wt%的重量比例構(gòu)成。
39、通過本發(fā)明的抄制墊的制造方法,能夠制造上述本發(fā)明的抄制墊。
40、本發(fā)明的抄制墊的制造方法中,上述無機(jī)纖維以上述氧化鋁纖維為10wt%~30wt%、上述耐火陶瓷纖維為70wt%~90wt%的重量比例構(gòu)成。
41、若氧化鋁纖維和耐火陶瓷纖維的重量比例為上述范圍,則取得兩者的平衡,能夠制造初始面壓高、并且即使受到反復(fù)壓縮也能夠維持面壓的抄制墊。
42、本發(fā)明的抄制墊的制造方法中,優(yōu)選的是,從上述漿料隨機(jī)抽出任意的上述無機(jī)纖維來判斷是氧化鋁纖維還是耐火陶瓷纖維時,上述氧化鋁纖維的根數(shù)為3%以上,上述耐火陶瓷纖維的根數(shù)小于97%。
43、若氧化鋁纖維和耐火陶瓷纖維的根數(shù)的比例為上述范圍,則取得兩者的平衡,能夠制造初始面壓高、并且即使受到反復(fù)壓縮也能夠維持面壓的抄制墊。
44、本發(fā)明的抄制墊的制造方法優(yōu)選包括開纖工序:將包含上述氧化鋁纖維和上述耐火陶瓷纖維的無機(jī)纖維成型體在水中開纖,制作漿料。
45、通過進(jìn)行開纖工序,形成多個無機(jī)纖維交織形成的纖維束。
46、這樣的纖維束作為芯材發(fā)揮作用,因此能夠提高所制造的抄制墊的面壓。
47、本發(fā)明的抄制墊的制造方法中,上述無機(jī)纖維成型體優(yōu)選包含來自針刺墊的第1無機(jī)纖維成型體和/或來自抄制墊的第2無機(jī)纖維成型體。
48、無論無機(jī)纖維成型體是來自針刺墊,還是來自抄制墊,均能夠在開纖工序中形成纖維束。
49、需要說明的是,上述第1無機(jī)纖維成型體優(yōu)選包含上述氧化鋁纖維。
50、另外,上述第2無機(jī)纖維成型體優(yōu)選包含上述耐火陶瓷纖維。
51、本發(fā)明的抄制墊的制造方法中,優(yōu)選在上述抄制工序中上述漿料包含有機(jī)原纖維作為上述有機(jī)物。
52、另外,本發(fā)明的抄制墊的制造方法中,優(yōu)選的是,在上述開纖工序中,在水中對有機(jī)原纖維進(jìn)行開纖,制作上述漿料。
53、發(fā)明效果
54、根據(jù)本發(fā)明,能夠提供一種初始面壓高、并且即使受到反復(fù)壓縮也能夠維持面壓的抄制墊。