[发明专利]保持密封材料、其制造方法以及尾气净化装置

说明书

技术领域

本发明涉及保持密封材料、其制造方法以及尾气净化装置。

背景技术

在由柴油发动机等内燃机中排出的尾气中，含有烟黑等颗粒物质(下文也称为PM)，近年来，该PM对环境和人体带来的危害已成为问题。另外，由于尾气中还含有CO、HC和NOx等有害气体成分，因而也担心该有害气体成分会对环境和人体带来影响。

于是，作为捕集尾气中的PM或净化有害气体成分的尾气净化装置，提出了各种由尾气处理体(该尾气处理体由碳化硅或堇青石等多孔质陶瓷构成)、收纳尾气处理体的外壳、以及配设于尾气处理体和外壳之间的保持密封材料(该保持密封材料由无机纤维形成)构成的尾气净化装置的提案。配设该保持密封材料的主要目的在于，防止汽车行驶等所产生的振动或冲击所致的尾气处理体与覆盖其外周的外壳接触而发生破损、以及防止尾气由尾气处理体与外壳之间漏出，等等。

上述保持密封材料俯视为由短边和长边构成的矩形形状的垫材，通常，在一侧的短边侧形成四边形状的凹部，在与上述短边相向的短边侧形成与上述凹部嵌合的凸部。另外，保持密封材料主要由氧化铝纤维等无机纤维构成。

在制作上述尾气净化装置时，将上述形状的保持密封材料卷绕至尾气处理体，将卷绕有该保持密封材料的尾气处理体(下文中也称为卷绕体)通过各种方法进行收纳在外壳内的罐装(キヤニング)。

在专利文献1中，为了防止在上述罐装中产生的无机纤维从保持密封材料中的飞散，公开了具有下述特征的保持密封材料：向由无机纤维形成的垫状物中添加有机粘结剂或无机粘结剂，同时将无机纤维的密度调整至卷绕后的填充密度为0.1g/cm³～0.6g/cm³的范围内；并且在将上述垫状物在厚度方向三等分地分成上部、中部、下部而对添加至上述垫状物中的粘结剂的固体成分的分布比例进行测定的情况下，上部和下部的分布比例高于中部。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2002-4848号公报

发明内容

发明所要解决的课题

如上所述，对于保持密封材料来说，从作业环境的方面考虑，在罐装时无机纤维不发生飞散是极为重要的，但在上述现有的保持密封材料中，是在垫材的厚度方向大致均匀地添加粘结剂的，因而具有利用少量的粘结剂无法充分防止无机纤维的飞散的问题。

需要说明的是，在本说明书中，罐装是作为包括上述的将保持密封材料卷绕在尾气处理体中的卷绕工序以及将卷绕体收纳在外壳中的收纳工序的概念进行使用的。

本发明是为了解决上述问题而进行的，其目的在于提供可有效抑制无机纤维的飞散量、同时可充分满足对保持密封材料要求的表面压力(面圧)及剪切应力等特性的保持密封材料及其制造方法。本发明的目的还在于提供使用了上述保持密封材料的尾气净化装置。

用于解决课题的手段

即，第1方面所述的保持密封材料用于尾气净化装置中，所述尾气净化装置由尾气处理体、收纳上述尾气处理体的外壳以及保持密封材料构成，所述保持密封材料配设于上述尾气处理体与上述外壳之间、由无机纤维形成，该保持密封材料的特征在于，在构成上述保持密封材料的特定厚度的垫材中添加(添着)有无机粘结剂和有机粘结剂；将上述垫材在厚度方向上分割成上部、中央部、下部时，上述有机粘结剂主要被添加于上部和下部。

在第1方面所述的保持密封材料中，由于无机粘结剂被添加至纤维表面，因而推定纤维间的摩擦力得到提高(在无机纤维彼此靠近所形成的交叉部分无机粘结剂发挥出了将无机纤维彼此固定的作用)，基于该原因，保持密封材料的表面压力增高，剪切应力也增高。因而，在将保持密封材料用在尾气净化装置中时，可增加保持密封材料对尾气处理体的保持力，在罐装时垫材不会过分变形，可有效地进行罐装作业。

另外，在第1方面所述的保持密封材料中，由于在构成垫材的无机纤维中添加无机粘结剂、同时在垫材的上部和下部添加有机粘结剂，因而纤维的交点被无机粘结剂所固定、在由该纤维与交点构成的空隙中填充有有机粘结剂，从而纤维的飞散量少于分别单独含有有机粘结剂、无机粘结剂的情况。基于这样的协同效果，可发挥出将易于飞散的短的无机纤维确实地封闭在垫材内部的作用，可以更有效地抑制罐装中的无机纤维的飞散量、可改善罐装时的作业环境。