[发明专利]片材、排气处理装置及其制造方法

说明书

本申请是申请日为：2007年3月30日、申请号为：200710091397.X、发明名称为“片材、排气处理装置及其制造方法”的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明总体涉及一种包括无机纤维的片材，以及一种使用该片材作为保持密封件的车辆排气处理装置。

背景技术

自本世纪开始汽车数量大大增加，由于汽车数量持续增加，因此来自汽车发动机的排气量也惊人地增加。尤其来自柴油机的排气中的各种物质导致了环境污染，因此当前这些物质正严重影响全球环境。

在这种情况下，已经提出了各种排气处理装置并已付诸实践。典型的排气处理装置在与发动机的排气歧管连接的排气管上具有一壳体(金属壳)，在该壳体中布置有具有许多小孔的排气处理主体。排气处理主体的示例有催化剂载体和柴油微粒滤清器(DPF)。例如，在DPF的情况下，在排气经过基于上述结构的排气处理主体期间，微粒被孔周围的壁捕获，从而可将微粒从排气中除去。排气处理主体的构成材料有金属、合金、陶瓷等。作为由陶瓷构成的排气处理主体的典型示例，公知的有由堇青石制成的蜂窝式滤清器。近来，从耐热性、机械强度、化学稳定性等的角度来看，使用多孔硅碳刚石烧结的主体作为排气处理主体。

通常，保持密封件置于上述排气处理主体与金属壳之间。保持密封件用于防止在车辆运行期间由于排气处理主体与金属壳的接触而引起的破坏，并且用于防止排气从金属壳与排气处理主体之间的间隙泄漏。而且，保持密封件在防止排气处理主体由于排气的排气压力而脱落的方面起重要作用。此外，排气处理主体需要保持用于稳定反应的高温，从而保持密封件需要耐热。作为满足这些要求的构件，存在一种包括诸如氧化铝系统纤维等的无机纤维的片材。

该片材卷绕排气处理主体的外表面的不含开口表面的至少一部分。因而在通过缠带(taping)与排气处理主体固定成一体之后，通过将这一个整体压入金属壳而将该整体组装在排气处理装置中。

通常，上述片材通过针刺处理制造。针刺处理是将针刺入(插入)片材并从片材拔出从而使片材变薄的处理。通过该处理，在交织点(针刺入和拔出的点)，纤维沿着片材的厚度方向被织入片材，使得片材的厚度变薄。从而片材的蓬松度(bulkiness)被限制，并且可以获得容易处理的片材。

然而，当保持密封件被压配入壳体时，因为保持密封件受到由于保持密封件与壳体内壁之间的摩擦而引起的较大剪力的影响，所以在压配入壳体中的保持密封件上可能具有位置间隙和空间间隙、或者裂缝和/或剥离。当存在这种位置间隙和空间间隙时，保持密封件将丧失密封能力从而保持密封件不能展示其功能。因此，为了解决上述问题，提出了一种方法，该方法通过控制片材的交织点的分布图案而有利于将保持密封件压配入壳体(见专利文献1)。

专利文献1：JP-A 2001-65337

通常，当片材中单位面积内含有的交织点增加时，片材的致密度增加。从而片材的强度提高，但是片材失去柔性从而片材的排斥能力降低。另一方面，当片材中单位面积内含有的交织点减少时，片材的柔性增加，从而片材的排斥能力提高，但片材的致密度减小从而强度降低。因此，当片材用作排气处理装置的保持密封件时，需要确定交织点的数量和交织点的图案以满足这两种特性，但是片材的强度和排斥能力是矛盾的。然而，在以上专利文献1中，仅仅考虑了将片材容易地压入壳体的交织点的排布。从而，仅仅通过这样的考虑不能获得使上述两种特性都最优化的片材。

而且，将排气处理主体和保持密封件的一体件放置在壳体中的方法不限于上述压入法；例如，还有象是精压法的其它方法。精压法是将所述一体件放置在壳体中的方法，使得在没有摩擦或者摩擦较小的情况下，将所述一体件插入外径比该一体件的外径大的壳体。之后从壳体的外侧压缩该壳体，使壳体的内径减小，然后填充所述一体件与壳体内壁之间的间隙。对于精压法，因为在放置所述一体件时不会产生类似在压入法中产生的剪力，所以与作为片材的一个特性的强度相比，排斥能力的重要性相对增加。从而片材的两种特性(强度和排斥性)的适当范围根据所述一体件的放置方法而有所不同。

发明内容

因此，本发明的总体目的在于提供一种片材和具有该片材的排气处理装置，所述片材具有根据放置方法的适当的强度和排斥性两种特性。

为了实现上述目的，根据本发明一个方面提供了一种包括无机纤维的片材，其中该片材具有通过针刺处理而在该片材的正面和/或背面上形成多个交织点，其中所述交织点的密度ρ处于0.5个/cm²≤ρ＜20个/cm²的范围内。