BR0212680B1

BR0212680B1 - composiÇço de agente aglutinante micÁceo e fibras inorgÂnicas biossoléveis, dispositivo de controle de poluiÇço, mÉtodo de preparaÇço do dispositivo de controle de poluiÇço, e, mÉtodo de preparaÇço de um material foliar.

Info

Publication number: BR0212680B1
Application number: BRPI0212680-0A
Authority: BR
Inventors: Gary Frances Howorth
Priority date: 2001-10-09
Filing date: 2002-10-09
Publication date: 2011-07-26
Also published as: KR20050034587A; MXPA04002780A; ATE534614T1; BR0212680A; CN1568294A; JP5059284B2; US20040234436A1; KR101047623B1; EP1434747B1; KR20090053868A; US20140147340A1; JP2005505485A; CN100497241C; AU2002335798A1; WO2003031368A3; US8673229B2; EP1434747A2; CZ2004468A3; WO2003031368A2

Description

"COMPOSIÇÃO DE AGENTE AGLUTINANTE MICÁCEO E FIBRASINORGÂNICAS BIOSSOLÚVEIS, DISPOSITIVO DE CONTROLE DEPOLUIÇÃO, MÉTODO DE PREPARAÇÃO DO DISPOSITIVO DECONTROLE DE POLUIÇÃO, E, MÉTODO DE PREPARAÇÃO DE UMMATERIAL FOLIAR".

Campo da invenção

Esta invenção refere-se às composições que podem ser usadas,por exemplo, como uma barreira ao fogo, como uma barreira ao calor talcomo um material isolante, ou como um material de embalagem protetora.Mais especificamente, esta invenção refere-se às composições que incluemuma mistura de fibras inorgânicas biossolúveis e um agente aglutinantemicáceo.

Fundamentos da invenção

Dispositivos de controle de poluição são utilizados sobreveículos motorizados para a redução da poluição atmosférica. Dois tipos dedispositivos estão correntemente em uso amplamente disseminado: conversorescatalíticos e coletores ou filtros de particulado de diesel. Os conversorescatalíticos contêm um ou mais catalisadores, que estão tipicamente revestidossobre um substrato na forma de uma estrutura monolítica. As estruturasmonolíticas são tipicamente cerâmicas, embora monólitos metálicos tenham sidoutilizados. 0(s) catalisadores) oxida(m) monóxido de carbono ehidrocarbonetos, reduz(em) os óxidos de nitrogênio nos gases de exaustão, ouuma sua combinação. Os coletores ou filtros de particulado de diesel tipicamenteestão na forma de filtros de fluxo de parede que possuem estruturas monolíticasalveolares feitas de materiais cerâmicos cristalinos porosos. No estado da técnicacorrente a construção destes dispositivos de controle de poluição, a estruturamonolítica de cada tipo está encerrada dentro de um alojamento.

Uma estrutura monolítica típica em geral possui paredesrelativamente finas para a provisão de uma grande quantidade de áreasuperficial. Conseqüentemente, a estrutura é frágil e suscetível à quebra. Aestrutura monolítica típica formada de materiais cerâmicos tende a possuir umcoeficiente de expansão térmica que é de uma ordem de magnitude menor queo alojamento metálico (normalmente de aço inoxidável) no qual ela pode estarcontida. Os materiais de embalagem protetora tais como entrelaçadoscerâmicos ou materiais de pasta são tipicamente empacotados entre omonólito cerâmico e o alojamento de metal para evitar o dano no monólitocausado por vibração e choque da estrada, para compensar a diferença deexpansão térmica, e para prevenir que os gases de exaustão passem entre omonólito e o alojamento de metal. O processo de posicionamento ou deinserção de material de embalagem protetora é referido como "enlatamento" einclui tais processos como injeção de uma pasta dentro de um vão entre omonólito e o alojamento de metal, ou embrulhamento do monólito com ummaterial foliar (isto é, emaranhado de montagem) e inserção do monólitoembrulhado dentro do alojamento.

Tipicamente, as composições usadas para a formação demateriais de embalagem protetora incluem fibras cerâmicas refratárias queproporcionam propriedades tais como alta durabilidade de temperatura, bommanuseio, resiliência, flexibilidade, e resistência. Um material intumescentetambém pode ser incluído o qual permite que os materiais de embalagemprotetora se expandam volumetricamente em temperaturas elevadas. Talexpansão ajuda a manter o monólito no lugar durante o uso. Materiais foliarescerâmicos, pastas cerâmicas,e materiais foliares intumescentes úteis para amontagem do monólito no alojamento de um dispositivo de controle depoluição são descritos, por exemplo, nas Patentes U.S. 3.916.057 (Hatch etal.), 4.305.992 (Langer et al.), 4.385.135 (Langer et al.), 5.254.410 (Langer etal.), e 5.242.871 (Hashimoto et al.).

Sumário da invençãoSão proporcionadas composições que podem ser usadas, porexemplo, como uma barreira ao fogo, como um material de embalagemprotetora ao redor da estrutura monolítica em uma célula a combustível ou emum dispositivo de controle de poluição, ou como uma barreira ao calor talcomo um material isolante posicionado em regiões cônicas extremas de umdispositivo de controle de poluição. Em particular, as composições incluemum agente aglutinante micáceo e fibras inorgânicas biossolúveis. Ascomposições podem ser preparadas livres de fibras cerâmicas refratárias quesão respiráveis porém duráveis em um meio fisiológico.

Um aspecto da invenção proporciona uma composição que inclui um agente aglutinante micáceo em uma quantidade de cerca de 5 acerca de 80 por cento em peso e fibras inorgânicas biossolúveis em umaquantidade de cerca de 5 a cerca de 90 por cento em peso em uma base depeso seco. As composições também podem incluir opcionalmente materiaisintumescentes, fibras inorgânicas não-respiráveis, um agente aglutinantepolimérico, ou uma sua combinação. As composições podem serproporcionadas, por exemplo, na forma de um material foliar ou na forma deuma pasta.

Outro aspecto da invenção proporciona um dispositivo decontrole de poluição que inclui um alojamento, um elemento de controle de poluição disposto dentro do alojamento, e um material de embalagemprotetora que está disposto em um vão entre pelo menos uma porção doalojamento e o elemento de controle de poluição. O material de embalagemprotetora, que está tipicamente na forma de uma pasta ou de um materialfoliar, inclui um agente aglutinante micáceo e fibras inorgânicas biossolúveis. O material de embalagem protetora pode proteger o frágil elemento decontrole de poluição contra dano devido à vibração ou ao choque da estrada,pode compensar as diferenças de expansão térmica entre o elemento decontrole de poluição e o alojamento, pode prevenir que os gases de exaustãopassem pelo elemento de controle de poluição, ou uma combinação dosmesmos.Ainda outra modalidade da invenção proporciona umdispositivo de controle de poluição que inclui um alojamento e uma barreiraao calor (isto é, material isolante) dispostos dentro do alojamento. A barreiraao calor inclui um agente aglutinante micáceo e fibras inorgânicasbiossolúveis. A barreira ao calor está tipicamente localizada em uma regiãocônica extrema do dispositivo de controle de poluição e pode estar na formade um material foliar ou uma pasta.A invenção também proporciona um método de preparação deum material foliar. O método inclui a formação de uma pasta fluida quecontém um agente aglutinante micáceo em uma quantidade de cerca de 5 acerca de 80 por cento em peso sobre uma base de peso seco e fibrasinorgânicas biossolúveis em uma quantidade de cerca de 5 por cento em pesoa 90 por cento em peso em uma base de peso seco, adição de um agentecoagulante para formar uma pasta fluida coagulada, e remoção da água dapasta fluida coagulada para formar um material foliar.Ainda outra modalidade da invenção proporciona um métodode preparação de um dispositivo de controle de poluição que inclui umelemento de controle de poluição, um material de embalagem protetora, e umelemento de controle de poluição. O método inclui a preparação de ummaterial de embalagem protetora que contém um agente aglutinante micáceoe fibras inorgânicas biossolúveis, posicionamento do elemento de controle depoluição dentro do alojamento, e posicionamento do material de embalagemprotetora entre pelo menos uma porção do alojamento e o elemento decontrole de poluição. O material de embalagem protetora pode estar na formade um material foliar ou uma pasta.Outro aspecto da invenção proporciona um material foliar queinclui um agente aglutinante micáceo e fibras inorgânicas biossolúveis.Quando o material foliar é aquecido para cerca de 900°C ou para temperaturastipicamente encontradas em um dispositivo de controle de poluição, a área dafolha no plano X-Y se retrai menos que cerca de 6 por cento.

O sumário acima da presente invenção não é intencionado paradescrever cada modalidade descrita ou cada implementação da presenteinvenção. As figuras e a descrição detalhada que seguem exemplificam maisparticularmente estas modalidades.

Breve descrição dos desenhos

A invenção pode ser mais completamente entendida emconsideração à seguinte descrição detalhada de várias modalidades dainvenção em conexão com os desenhos acompanhantes, nos quais:

A Figura 1 é uma vista em perspectiva de um conversorcatalítico incorporando uma modalidade da presente invenção e mostrado emrelação desmontada.

A Figura 2 é uma seção central longitudinal através de umfiltro de particulado de diesel incorporando uma modalidade da presenteinvenção.

A Figura 3 é uma plotagem de dados de pressão versustemperatura obtidos de um Teste de Artefato em Condição Real de umamodalidade de material foliar da presente invenção.

A Figura 4 é uma plotagem de dados de pressão versustemperatura obtidos de um Teste de Artefato em Condição Real de outramodalidade de material foliar da presente invenção.

Embora a invenção seja tratável em várias modalidades eformas alternativas, características específicas da mesma têm sido mostradaspor meio de exemplo nos desenhos e serão descritas em detalhe. Deve serentendido, contudo, que a intenção não é limitar a invenção às modalidadesparticulares descritas. Pelo contrário, a intenção é cobrir todas asmodalidades, equivalentes, e alternativas que caem dentro do espírito e doescopo da invenção.Descrição detalhada da invenção

São proporcionadas composições que são usadas comobarreiras ao calor (isto é, materiais isolantes), como barreiras ao fogo, oucomo materiais de embalagem protetora. Em particular, as composiçõesincluem um agente aglutinante micáceo e fibras inorgânicas biossolúveis. Ascomposições podem estar, por exemplo, na forma de um material foliar ouuma pasta. As composições são tipicamente preparadas livres de fibrascerâmicas refratárias que são respiráveis porém duráveis em um meiofisiológico.

As composições da invenção podem ser utilizadas comobarreiras ao calor, barreiras ao fogo, ou como uma combinação das mesmas.Por exemplo, as composições podem ser posicionadas ao redor de tubos,dispositivos de aquecimento, ou elementos estruturais tais como suportes deconstrução.

Em outro exemplo, as composições podem ser empregadas emdispositivos de controle de poluição como um material isolante. Por exemplo,as composições podem ser posicionadas dentro de regiões de entrada ou desaída (isto é, regiões cônicas extremas) de um dispositivo de controle depoluição. As composições podem funcionar para isolarem o restante do sistema de exaustão bem como o motor das temperaturas encontradas nodispositivo de controle de poluição. Quando a composição estiver na forma deum material foliar, o material foliar poderá ser cortado e moldado para seconformar à forma da região cônica extrema do dispositivo de controle depoluição. Alternativamente, a composição pode ser posicionada dentro de um molde possuindo a forma final desejada.

As composições também podem ser usadas para a provisão deum material de embalagem protetora. Por exemplo, as composições podemser empregadas como um material de embalagem protetora ao redor daestrutura monolítica de uma célula a combustível. Em outro exemplo, ascomposições podem ser utilizadas como um material protetor entre a estruturamonolítica frágil do elemento de controle de poluição e o alojamento de umdispositivo de controle de poluição. Isto é, as composições podem serdispostas no vão entre o monólito do elemento de controle de poluição e oalojamento do dispositivo de controle de poluição. As composições podemestar, por exemplo, na forma de uma pasta ou um material foliar. Em umamodalidade, as composições estão na forma de um material foliar tal comoum emaranhado de montagem. Pelo menos uma porção do elemento decontrole de poluição monolítico é embrulhada com o material foliar. Oelemento de controle de poluição embrulhado é posicionado dentro doalojamento do dispositivo de controle de poluição. Em outra modalidade, ascomposições estão na forma de uma pasta que pode ser injetada dentro dodispositivo de controle de poluição entre pelo menos uma porção da estruturamonolítica frágil do elemento de controle de poluição e o alojamento.

Um exemplo ilustrativo de um dispositivo de controle depoluição na forma de um conversor catalítico 10 é mostrado na Figura 1. Oconversor catalítico 10 em geral inclui um alojamento 11 circundando umelemento conversor catalítico 20. O alojamento 11 possui entrada 12 e saída13 através das quais um fluxo de gases de exaustão flui para dentro e parafora do conversor catalítico 10, respectivamente. O alojamento 11, quetambém é referido como uma lata ou um envoltório, pode ser feito demateriais adequados conhecidos na arte para tal uso. Tipicamente, oalojamento 11 inclui um ou mais metais, ligas metálicas, e/ou composiçõesintermetálicas (daqui por diante coletivamente "metais"). Por exemplo, oalojamento 11 pode ser de aço inoxidável.

Elementos conversores catalíticos apropriados, tambémreferidos como monólitos, são conhecidos na arte e incluem aqueles feitos demetal, cerâmica, ou outros materiais. Uma variedade de elementosconversores catalíticos cerâmicos encontra-se disponível em diversas fontes.Por exemplo, um elemento conversor catalítico cerâmico alveolar écomercializado sob a designação comercial "CELCOR" pela Corning Inc., eoutro é comercializado sob a designação comercial "HONEYCERAM" pelaNHK Insulated Ltd. Elementos conversores cataliticos metálicos estãocomercialmente disponíveis na Behr GmbH & Co. da Alemanha.

Um ou mais materiais cataliticos podem ser revestidos sobre oelemento conversor catalítico 20 de acordo com práticas convencionais. Oscatalisadores usados no elemento conversor catalítico 20 são tipicamente umou mais metais (por exemplo, rutênio, ósmio, ródio, irídio, níquel, paládio, eplatina) e/ou óxidos de metal (por exemplo, pentóxido de vanádio e dióxidode titânio). Mais comumente, estes catalisadores funcionam para oxidarem oudiferentemente eliminarem contaminantes de exaustão tais como monóxido decarbono e hidrocarbonetos. Tais catalisadores também podem funcionar paraajudarem a reduzir a quantidade de óxidos de nitrogênio na exaustão demotor.

Para a provisão de uma quantidade grande de área superficial,modalidades de elemento conversor catalítico 20 em geral possuem paredesmuito finas. As paredes finas podem fazer com que o elemento conversorcatalítico 20 seja frágil e suscetível à quebra. Adicionalmente, em algumasmodalidades, o elemento conversor catalítico 20 pode possuir um coeficientede expansão térmica cerca de uma ordem de magnitude menor que aquele doalojamento 11. Isto é particularmente o caso quando o alojamento 11 incluium metal (normalmente aço inoxidável) e elemento 20 é uma cerâmica. Adiferença nas propriedades térmicas pode submeter o elemento conversorcatalítico 20 a um risco de dano com mudanças na temperatura. Oemaranhado de montagem ou o material foliar 30, disposto entre o alojamentoIleo elemento 20, ajuda a proteger o elemento 20 do dano devido ao choquee à vibração da estrada e/ou à diferença de expansão térmica. O emaranhadode montagem ou o material foliar 30 também ajuda a prevenir que os gases deexaustão passem entre o elemento 20 e o alojamento metálico 11.

Figura 2 mostra um exemplo representativo de um dispositivode controle de poluição na forma de filtro de particulado de diesel 40. Ocoletor ou filtro de particulado de diesel 40 é um filtro de fluxo de parede queinclui uma estrutura monolítica alveolar 42 possuindo um feixe de tubos. Taiselementos de filtro de particulado de diesel estão comercialmente disponíveisem numerosas fontes incluindo, por exemplo, Corning Inc., N.Y., e NGKInsulator Ltd. de Nagoya, Japão. Elementos de filtro de particulado de dieselúteis são discutidos em "Cellular ceramic diesel particulate filter", Howitt etal, Paper No. 810114, SAE Technical Paper Series, 1981.

Um catalisador pode ser revestido sobre a estrutura monolítica42 montada dentro do filtro de particulado de diesel 40. O filtro de particuladode diesel 40 inclui um alojamento 44 possuindo entrada 46 e saída 48. Oalojamento 44 circunda o elemento de filtro de particulado 42 (tambémreferido como uma estrutura monolítica ou um monólito). O emaranhado demontagem ou material foliar 50 está disposto entre o elemento de filtro 42 e oalojamento metálico 44 e proporciona os mesmos benefícios que os da folhade montagem 30 da Figura 1.

Fibras cerâmicas refratárias relativamente pequenas, isto é,aquelas possuindo um diâmetro médio menor que cerca de 5 micrômetros a 6micrômetros e comprimento maior que cerca de 5 micrômetros, têm sido umcomponente importante de composições de emaranhado de montagem paradispositivos de controle de poluição. Contudo, as fibras nesta faixa detamanho podem ser respiráveis e são com freqüência duráveis em fluidosfisiológicos, em particular, fluidos de pulmão. Assim, composições dematerial de embalagem protetora faltantes de fibras cerâmicas refratárias,respiráveis, duráveis, são desejadas. Tem sido um desafio de engenhariasignificativo, contudo, a preparação de materiais foliares aceitáveis, tais comoemaranhados de montagem para dispositivos de controle de poluição, sem asfibras cerâmicas refratárias, respiráveis, duráveis.

Como aqui usado, o termo "fibra" refere-se aos materiaispossuindo um comprimento que é maior que a largura. Em algumasmodalidades, o comprimento é pelo menos 10 vezes, pelo menos 100 vezes,ou pelo menos 1.000 vezes o diâmetro.

Como aqui usado, o termo "respirável" refere-se às fibras quepodem ser inaladas por um animal para dentro dos pulmões do animal.Tipicamente, as fibras respiráveis possuem um diâmetro médio menor quecerca de 5 micrômetros. Em algumas modalidades, as fibras respiráveispossuem um diâmetro médio menor que cerca de 3 micrômetros.Inversamente, como aqui empregado, o termo "não-respirável" refere-se àsfibras que não podem ser inaladas por um animal para dentro dos pulmões doanimal. Tipicamente, as fibras não respiráveis possuem um diâmetro médio depelo menos cerca de 3 micrômetros. Em algumas modalidades, as fibras nãorespiráveis possuem um diâmetro médio de pelo menos cerca de 5micrômetros.

Um aspecto da invenção proporciona composições queincluem fibras inorgânicas biossolúveis em uma quantidade de cerca de 5 porcento em peso a 90 por cento em peso em uma base de peso seco e agentes aglutinantes micáceos em uma quantidade de cerca de 5 a cerca de 80 porcento em peso em uma base de peso seco. As composições também podemincluir opcionalmente materiais intumescentes, fibras inorgânicas não-respiráveis, agentes aglutinantes poliméricos, fibras poliméricas, ou umacombinação dos mesmos. A composição pode ser preparada livre de fibras cerâmicas refratárias que são respiráveis porém duráveis um meio fisiológico.

Em algumas modalidades, a combinação de um agenteaglutinante micáceo e uma fibra inorgânica biossolúvel pode ser substituta detodo ou de uma porção do conteúdo de fibra refratária durável, tantorespirável quanto não-respirável, de materiais foliares convencionais usadosem várias aplicações tais como dispositivos de controle de poluição. Emparticular, a combinação de fibras biossolúveis e de agentes aglutinantesmicáceos pode ser vantajosamente substituta das fibras cerâmicas refratárias,duráveis, que são respiráveis em tamanho.Como aqui usado, as "fibras de óxidos inorgânicobiossolúveis" referem-se às fibras inorgânicas que são decomponíveis em ummeio fisiológico ou em um meio fisiológico simulado. O meio fisiológico serefere, mas não se limita, àqueles fluidos corporais tipicamente encontradosno trato respiratório tais como, por exemplo, os pulmões de animais ouhumanos. Como aqui utilizado, "durável" refere-se às fibras inorgânicas quenão são biossolúveis.Biossolubilidade pode ser estimada pela observação dosefeitos de implantação direta de fibras inorgânicas em animais de teste oupelo exame de animais ou humanos que têm sido expostos às fibrasinorgânicas. A biossolubilidade também pode ser estimada pela medição dasolubilidade das fibras como uma função do tempo em meio fisiológicosimulado tal como soluções salinas, soluções salinas tamponadas, ousemelhantes. Um tal método de determinação da solubilidade é descrito naPatente U.S. 5.874.375 (Zoitas et al.).Tipicamente, as fibras inorgânicas biossolúveis são solúveis esubstancialmente solúveis em um meio fisiológico dentro de cerca de 1 ano.Como aqui usado, o termo "substancialmente solúvel" refere-se às fibrasinorgânicas que são pelo menos cerca de 75 por cento em peso dissolvidas.Em algumas modalidades, pelo menos cerca de 50 por cento das fibrasinorgânicas são solúveis em um meio fisiológico dentro de cerca de seismeses. Em outras modalidades, pelo menos cerca de 50 por cento das fibrassão solúveis em um fluido fisiológico dentro de cerca de três meses. Ainda emoutras modalidades, pelo menos cerca de 50 por cento das fibras são solúveisem um fluido fisiológico dentro de cerca de 40 dias. Por exemplo, as fibrasinorgânicas podem ser certificadas pelo Frauenhofer Institut como passandonos testes para a biopersistência de fibras isolantes de alta temperatura emratos após instilação intratraqueal (isto é, as fibras possuem uma meia-vidamenor que 40 dias).

Ainda outra abordagem para a estimativa da biossolubilidadede fibras inorgânicas é usada sobre a composição das fibras inorgânicas. Porexemplo, Alemanha classifica fibras de óxido inorgânico respiráveis baseadasem um índice de carcinogenicidade (Valor ΚΙ). O valor KI é calculado poruma soma de percentagens ponderais de óxidos alcalinos e alcalino-terrosos esubtração de duas vezes a percentagem ponderai de óxido de alumínio emfibras de óxido inorgânico. Fibras inorgânicas que são biossolúveistipicamente possuem um valor KI de cerca de 40 ou maior.

As fibras inorgânicas biossolúveis tipicamente incluem óxidosinorgânicos tais como, por exemplo, Na2O, K2O, CaO, MgO, P2O5, Li2O, e BaO, ou suas combinações com sílica. Outros óxidos de metal ou outrosconstituintes cerâmicos podem ser incluídos nas fibras inorgânicasbiossolúveis embora estes constituintes, em si mesmos, sejam faltantes dasolubilidade desejada mas estão presentes em quantidades suficientementebaixas de tal modo que as fibras, como um todo, ainda são decomponíveis emum meio fisiológico. Tais óxidos de metal incluem, por exemplo, Al203,TiO2, ZrO2, B2O3, e óxidos de ferro. As fibras inorgânicas biossolúveistambém podem incluir componentes metálicos em quantidades tais que asfibras são decomponíveis em um meio fisiológico ou meio fisiológicosimulado.

Em uma modalidade, as fibras inorgânicas biossolúveisincluem óxidos de sílica, magnésio, e cálcio. Estes tipos de fibras sãotipicamente referidos como fibras de silicato de cálcio e magnésio. As fibrasde silicato de cálcio e magnésio normalmente contêm menor que cerca de 10por cento em peso de óxido de alumínio. Em algumas modalidades, as fibrasincluem de cerca de 45 a cerca de 90 por cento em peso de SiO2, até cerca de45 por cento em peso de CaO5 até cerca de 35 por cento em peso de MgO5 emenos que cerca de 10 por cento em peso de Al2O3. Por exemplo, as fibraspodem conter cerca de 55 a cerca de 75 por cento em peso de SiO2, cerca de 25 a cerca de 45 por cento em peso de CaO, cerca de 1 a cerca de 10 por centoem peso de MgO, e menos que cerca de 5 por cento em peso de Al2O3.

Óxidos inorgânicos biossolúveis adequados são descritos nasPatentes U.S. 5.332.699 (Olds et al.); 5.585.312 (TenEyck et al.); 5.714.421(Olds et al.); 5.874.375 (Zoitas et al.); e Pedido de Patente Européia02078103.5 depositado aos 31 de julho de 2002. Vários métodos podem serusados para a formação de fibras inorgânicas biossolúveis incluindo, mas nãose limitando a, formação de sol gel, processos de crescimento de cristal, etécnicas de formação de fundido tais como fiação ou sopro.

Fibras biossolúveis estão comercialmente disponíveis na Unifrax Corporation (Niagara Falls, NY) sob a designação comercial"INSULFRAX". Outras fibras biossolúveis são vendidas pela ThermalCeramics (localizada em Augusta, GA) sob a designação comercial"SUPERWOOL". Por exemplo, SUPERWOOL 607 contém 60 por cento empeso a 70 por cento em peso de SiO2, 25 por cento em peso a 35 por cento em peso de CaO, 4 por cento em peso a 7 por cento em peso de MgO, e umaquantidade traço de Al2O3. SUPERWOOL 607 MAX pode ser usada em umatemperatura ligeiramente maior e contém 60 por cento em peso a 70 por centoem peso de SiO2, 16 por cento em peso a 22 por cento em peso de CaO, 12por cento em peso a 19 por cento em peso de MgO, e uma quantidade traço deAl2O3.

As fibras inorgânicas biossolúveis adequadas podem possuiruma ampla faixa de diâmetros médios e de comprimentos médios. As fibrasinorgânicas biossolúveis estão comercialmente disponíveis e possuem umdiâmetro médio de fibra dentro da faixa de cerca de 0,05 micrômetro a cercade 15 micrômetros. Em algumas modalidades, as fibras inorgânicasbiossolúveis possuem diâmetros médios de fibra dentro da faixa de cerca de0,1 micrômetro a cerca de 5 micrômetros. A medida que o diminui diâmetromédio das fibras inorgânicas biossolúveis, uma quantidade aumentada de5 fibra pode ser incorporada dentro de um volume dado de material foliarresultando em melhor aprisionamento do agente aglutinante micáceo.Materiais foliares preparados possuindo uma massa específica de fibras maiortendem a possuir melhores resiliência e flexibilidade.

As fibras inorgânicas biossolúveis tipicamente possuem umcomprimento médio de fibra dentro da faixa de cerca de 0,1 centímetro acerca de 3 centímetros. Em geral, o comprimento das fibras inorgânicasbiossolúveis não é crítico visto que qualquer(quaisquer) fibra(s)selecionada(s) pode(m) se quebrar em comprimentos menores durante oprocesso de manufatura, se desejado.

Como aqui usado, a expressão "mineral micáceo" refere-se auma família de minerais que podem ser divididos ou diferentementeseparados em plaquetas ou folhas planares. Minerais micáceos incluem, masnão se limitam a, vermiculita expandida, vermiculita não-expandida, e mica.Minerais micáceos tipicamente possuem uma razão de aspecto média (isto é,o comprimento de uma partícula dividido por sua espessura) que é maior quecerca de 3.

Como aqui usado, "agente aglutinante micáceo" refere-se a umou mais minerais micáceos que podem ser umedecidos e depois secos paraformarem um corpo coesivo que é auto-suportável. Como aqui empregado,"auto-suportável" refere-se a um agente aglutinante micáceo que pode sertransformado em uma folha de 5 cm χ 5 cm χ 3 mm não contendo outrosmateriais de tal modo que a folha seca pode ser mantida horizontalmente emqualquer borda por pelo menos 5 minutos a 25°C e em até 50 por cento deumidade relativa sem se fragmentar ou diferentemente se desintegrar.Os agentes aglutinantes micáceos incluem minerais micáceosque tipicamente possuem um tamanho de partícula menor que cerca de 150micrômetros (por exemplo, o agente aglutinante micáceo contém mineraismicáceos que podem passar através de uma telha de malha 100). Em algumasmodalidades, o agente aglutinante micáceo contém minerais micáceospossuindo um tamanho menor que cerca de 150 micrômetros e possuindo umarazão de aspecto média maior que cerca de 8 ou maior que cerca de 10.

Agentes aglutinantes micáceos adequados podem incluirminerais micáceos que têm sido triturados. Como aqui usado, "triturado"refere-se aos minerais micáceos que têm sido processados em qualquermaneira apropriada que reduz o tamanho médio de partícula. Métodos detrituração incluem, mas não se limitam a, cisalhamento mecânico de umapasta fluida concentrada ou diluída, moagem, impacto com ar, e passagementre rolos.

Outros métodos podem ser usados sozinhos ou em combinaçãocom trituração para a redução do tamanho de partícula. Por exemplo, métodostérmicos ou químicos podem ser empregados para expandir ou expandir maisesfoliado de minerais micáceos. Vermiculita expandida pode ser cisalhada oudiferentemente processada em água para produzir uma dispersão aquosa deplaquetas ou partículas de vermiculita delaminada. Cisalhamento pode seradequadamente realizado, por exemplo, usando-se um misturador de altocisalhamento como uma máquina misturadora.

O agente aglutinante micáceo pode ser não-intumescente,intumescente, ou uma combinação de ambos. Como aqui usado, "não-intumescente" refere-se ao material que exibe menos que cerca de 10 porcento de expansão livre em espessura quando aquecido para temperaturas decerca de 800°C a cerca de 900°C. Expansão livre refere-se à quantidade deexpansão no eixo Z que o material sofre quando aquecido sem restrições.

Como aqui usado, "intumescente" refere-se a um material que pode exibirpelo menos cerca de 10 por cento de expansão livre em espessura sob asmesmas condições.

Em algumas modalidades, o agente aglutinante micáceo incluivermiculitas processadas (isto é, vermiculita que tem sido expandida,delaminada, e triturada). Vermiculita processada é tipicamente não-intumescente. Em outras modalidades, o agente aglutinante micáceo incluivermiculita que não tem sido expandida e delaminada ou que tem sido apenasparcialmente expandida e delaminada. Tais materiais tendem a serintumescentes.

Agentes aglutinante micáceos apropriados estãocomercialmente disponíveis na W. R. Grace & Company, e incluem um pó devermiculita delaminada (sob a designação comercial "VFPS") e umadispersão aquosa de vermiculita quimicamente esfoliada (sob a designaçãocomercial "MICROLITE"). Também, flocos de vermiculita expandida estão disponíveis na W. R. Grace & Company (sob a designação comercial"ZONELITE#5") que podem ser reduzidos em tamanho de partícula paraformarem um agente aglutinante micáceo.

Em algumas modalidades, as composições da invenção estãona forma de um material foliar. Fibras inorgânicas biossolúveis em si mesmas não um substituto prático para fibras cerâmicas refratárias, duráveis usadasem materiais foliares convencionais. Por exemplo, fibras inorgânicasbiossolúveis tendem a exibir retração excessiva quando submetidas aextremos de temperatura durante o uso de um típico dispositivo de controle depoluição. A retração excessiva do material foliar ou do emaranhado de montagem poderia resultar em elemento de controle de poluição monolíticofrágil sendo soltamente mantido dentro do alojamento do dispositivo decontrole de poluição. Uma estrutura monolítica soltamente mantida pode serfacilmente danificada, por exemplo, por um choque físico.

Materiais foliares (isto é, emaranhados de montagem)preparados por substituição direta de fibras cerâmicas refratárias, duráveis,em emaranhados de montagem convencionais com fibras inorgânicasbiossolúveis podem possuir desempenho de retenção a frio, inicial adequado(isto é, tais emaranhados de montagem podem reter um elemento de controlede poluição em um alojamento metálico na temperatura ambiente antes deexperimentarem uma temperatura elevada). Contudo, tais materiais foliarestendem a se retrair e deste modo falham em manter as capacidades deretenção desejadas quando aquecidos para as reais temperaturas de uso.

A presente invenção proporciona um material foliar que incluium agente aglutinante micáceo e fibras inorgânicas biossolúveis. Os materiaisfoliares da presente invenção tipicamente se retraem menos que cerca de 6 porcento durante aquecimento para cerca de 900°C ou as temperaturastipicamente encontradas no decorrer do emprego de um dispositivo decontrole de poluição. Surpreendentemente, o problema de retração quesobrecarregam as fibras inorgânicas biossolúveis podem ser substancialmenteevitados quando as fibras inorgânicas biossolúveis e o agente aglutinantemicáceo forem utilizados em combinação.

Materiais foliares contendo a combinação de agenteaglutinante micáceo e fibras inorgânicas biossolúveis podem ser usados emtemperaturas operacionais bem acima da temperatura adequada para ummaterial foliar contendo fibras inorgânicas biossolúveis sem o agenteaglutinante micáceo. Os materiais foliares podem ser tipicamente empregadosem temperaturas de até cerca de 800°C. Em algumas modalidades, o materialfoliar pode ser usado em temperaturas de até cerca de 850°C, até cerca de900°C, ou até cerca de 950°C.

A quantidade de fibra inorgânica biossolúvel e de agenteaglutinante micáceo incluída nos materiais foliares da invenção pode variardentro de uma faixa ampla. As fibras inorgânicas biossolúveis estãotipicamente presentes em uma quantidade para garantir que o emaranhado demontagem ou o material foliar resultante tenha o grau de flexibilidade e ascaracterísticas de manuseio desejados. Materiais foliares flexíveis facilitam oembrulhamento de um elemento de controle de poluição com o material foliardurante o processo de enlatamento. Contudo, se for usada muita fibrainorgânica biossolúvel, o material foliar ou emaranhado de montagem poderáse retrair mais que o desejado durante aquecimento.

Balanceando-se estas considerações, as composições dainvenção tipicamente contêm até cerca de 90 por cento em peso de fibrasinorgânicas biossolúveis em uma base de peso seco. Em algumas modalidades, as composições contêm até cerca de 85 por cento em peso, atécerca de 80 por cento em peso, até cerca de 60 por cento em peso, até cerca de40 por cento em peso, ou até cerca de 30 por cento em peso de fibrasbiossolúveis em uma base de peso seco.

O peso seco da composição refere-se ao peso de sólidos nacomposição. Assim, quando a composição estiver na forma de um materialfoliar, o peso seco se referirá ao peso final após a secagem do material foliarpara remover toda a água e os solventes. Quando a composição estiver naforma de uma pasta fluida ou pasta, o peso seco será o peso total menos opeso de água e de quaisquer outros solventes. Isto é, o peso em base seca inclui o peso de fibras biossolúveis, o agente aglutinante micáceo, e outrossólidos tais como os sólidos do agente aglutinante polimérico, fibrapolimérica, materiais intumescentes, fibras inorgânicas não-respiráveis, etc. Opeso em base seca tipicamente não inclui outros materiais que podem resultarem alguns sólidos em quantidades minúsculas (por exemplo, menores do quecerca de 0,5 por cento em peso do peso em base seca do emaranhado) talcomo agentes desespumante, agentes coagulantes, e tensoativos. Porçõesgrandes destes materiais tendem a permanecer em solução e são drenadas coma água durante o processo de preparação dos materiais foliares.

As composições tipicamente incluem pelo menos cerca de 5por cento em peso de fibras inorgânicas biossolúveis em uma base de pesoseco. Em algumas modalidades, as composições incluem pelo menos cerca de10 por cento em peso ou pelo menos cerca de 15 por cento em peso de fibrasinorgânicas biossolúveis em uma base de peso seco.As fibras inorgânicas biossolúveis são tipicamente incluídas nacomposição em uma quantidade dentro da faixa de cerca de 5 a cerca de 90por cento em peso, dentro da faixa de cerca de 5 a cerca de 85 por cento empeso, dentro da faixa de cerca de 5 a cerca de 80 por cento em peso, dentro dafaixa de cerca de 10 a cerca de 60 por cento em peso, dentro da faixa de cercade 15 a cerca de 40 por cento em peso, ou dentro da faixa de cerca de 15 acerca de 30 por cento em peso.As composições tipicamente incluem até cerca de 80 por centoem peso de agente aglutinante micáceo em uma base de peso seco. Emalgumas modalidades, as composições incluem até cerca de 60 por cento empeso, até cerca de 50 por cento em peso, até cerca de 45 por cento em peso,até cerca de 45 por cento em peso de agente aglutinante micáceo em uma basede peso seco.As composições tipicamente incluem pelo menos cerca de 5por cento em peso de agente aglutinante micáceo baseado no peso seco totalda composição. Em algumas modalidades, a composição inclui pelo menoscerca de 10 por cento em peso, ou pelo menos cerca de 15 por cento em pesode agente aglutinante micáceo em uma base de peso seco.O agente aglutinante micáceo está tipicamente presente nacomposição em uma quantidade dentro da faixa de cerca de 5 a cerca de 80por cento em peso, dentro da faixa de cerca de 10 a cerca de 60 por cento empeso, dentro da faixa de cerca de 15 a cerca de 50 por cento em peso, oudentro da faixa de cerca de 15 a cerca de 45 por cento em peso em uma basede peso seco.Quando materiais foliares forem formados de composiçõesdescritas acima usando vermiculita expandida, delaminada, e triturada, osmateriais foliares resultantes serão substancialmente não-intumescentes. Oemprego de pó de vermiculita não-expandida pode resultar em umaquantidade maior de expansão livre ao longo do eixo Z, dependendo daquantidade de vermiculita não-expandida utilizada. Preparados usando umagente aglutinante micáceo quer não-intumescente quer intumescente, osmateriais foliares tipicamente exibem retração menor que cerca de 6 por centono plano X-Y da folha. Em algumas modalidades, a retração no plano X-Y émenor que cerca de 5 por cento. Uma fórmula para determinar a retração éproporcionada abaixo.

As composições podem incluir opcionalmente fibrasinorgânicas não-respiráveis. As fibras não-respiráveis podem ser biossolúveisou podem ser duráveis. Fibras inorgânicas não-respiráveis que são duráveispodem incluir, por exemplo, materiais cerâmicos tais como óxidos cerâmicos,nitretos cerâmicos, materiais vítreos, ou uma combinação dos mesmos. Otermo "vítreo", como aqui usado, refere-se a um material inorgânico, amorfo,tal como um óxido possuindo um padrão de difração de raios X pelo menossubstancialmente sem linhas definidas ou outros indícios de uma fasecristalina.

Se as fibras forem mais longas do que o desejado quandoobtidas de uma fonte desejada, as fibras poderão ser retalhadas, cortadas, oudiferentemente processadas para se reduzir o comprimento da fibra para umcomprimento desejado. As fibras tipicamente possuem um comprimentomédio dentro da faixa de cerca de 0,1 cm a cerca de 1 cm.

A quantidade de fibra inorgânica não-respirável incorporadana composição pode variar sobre uma faixa ampla. Como uma diretriz geral,as composições da presente invenção podem incluir até cerca de 15 por centoem peso de fibras inorgânicas não-respiráveis em uma base de peso seco. Emalgumas modalidades, as composições podem conter até cerca de 10 por centoem peso, até cerca de 5 por cento em peso, até cerca de 3 por cento em pesode fibras inorgânicas não-respiráveis em uma base de peso seco.

As composições da presente invenção também podem incluirmateriais inorgânicos, intumescentes, possuindo um tamanho de partículamédio maior que cerca de 300 micrômetros. Em algumas modalidades, omaterial intumescente é micáceo e possui um tamanho de partícula maior que150 micrômetros (isto é, as partículas não passam através de uma tela demalha 100). Isto é, quando o material intumescente for micáceo, quaisquerpartículas maiores do que cerca de 150 micrômetros serão consideradas umagente aglutinante micáceo.

Uma composição contendo um material intumescente pode serexpandida quando aquecida e tipicamente pode exercer pressão suficienteentre um elemento de controle de poluição e o alojamento do dispositivo decontrole de poluição para formar uma vedação protetora, sustentadora. Em algumas modalidades, uma tal composição pode permanecer resilientementecomprimivel de tal modo que o elemento de controle de poluição sejaprotegido contra choques físicos.

Exemplos de materiais inorgânicos, intumescentes, adequados,possuindo um tamanho de partícula médio maior que cerca de 300 micrômetros incluem vermiculita não-expandida, minério de vermiculita,hidrobiotita, mica de tipo fluorita tetrassilícica sintética inchável em águadescrita na Patente U.S. 3.001.571 (Hatch), grânulos de silicato de metalalcalino como descritos na Patente U.S. 4.521.333 (Graham et al.), grafiteexpansível, combinações destes, e semelhantes. Outros materiaisintumescentes apropriados incluem, por exemplo, grânulos vendidos pro 3M(St. Paul, MN) sob a designação comercial "EXPANTROL 4BW". Algunsdestes materiais intumescentes podem exibir mais que 10 por cento deexpansão livre em espessura quando aquecidos para temperaturas acima decerca de 200°C ou de cerca de 300°C. Adicionalmente, alguns destes materiaisintumescentes podem exibir mais que cerca de 50 por cento de expansão livrequando aquecidos.

A quantidade de material intumescente possuindo um tamanhode partícula médio maior que cerca de 300 micrômetros incluída nascomposições pode variar sobre uma faixa ampla. Se muito pouco materialintumescente estiver presente, a composição poderá se expandir menos que odesejado. Por exemplo, quando uma tal composição estiver na forma de umemaranhado de montagem em um dispositivo de controle de poluição, oemaranhado de montagem poderá não suportar o monólito adequadamentedurante o uso. Por outro lado, se muito material intumescente for usado, acomposição poderá se expandir muito quando aquecida. Por exemplo, quandoa composição estiver na forma de um emaranhado de montagem, a pressãocontra o elemento de controle de poluição poderá ser muito alta, talvezdanificando o elemento de controle de poluição.

Balanceando-se estas considerações, as composições em geralincluem até cerca de 80 por cento em peso, até cerca de 70 por cento em peso, ouaté cerca de 60 por cento em peso de material intumescente possuindo umtamanho de partícula médio maior que cerca de 300 micrômetros. Em algumasmodalidades, as composições incluem cerca de 10 a cerca de 80 por cento em peso, cerca de 20 a cerca de 70 por cento em peso, cerca de 30 a cerca de 60 porcento em peso, ou cerca de 40 a cerca de 60 por cento em peso de materialintumescente possuindo um tamanho de partícula médio maior que cerca de 300micrômetros. A percentagem em peso é baseada no peso seco da composição.

Por exemplo, a composição pode incluir agente aglutinante micáceo em uma quantidade de cerca de 5 a cerca de 80 por cento em pesoem uma base de peso seco, fibras inorgânicas biossolúveis em umaquantidade de cerca de 5 a cerca de 80 por cento em peso em uma base depeso seco, e material intumescente em uma quantidade de cerca de 10 a cercade 80 por cento em peso em uma base de peso seco. O agente aglutinantemicáceo pode incluir vermiculita possuindo um tamanho de partícula menorque cerca de 150 micrômetros e o material intumescente pode incluirvermiculita possuindo um tamanho de partícula maior que cerca de 150micrômetros (nenhum passa através de uma tela de malha 100). A vermiculitaintumescente pode possuir um tamanho de partícula médio que é maior quecerca de 300 micrômetros.

Composições da presente invenção também podem incluir umou mais agentes aglutinantes poliméricos. O agente aglutinante poliméricopode ser usado para proporcionar flexibilidade e resiliência adicionas durantea formação e no decorrer do manuseio das composições. Por exemplo, quandoa composição estiver na forma de um material foliar tal como um emaranhadode montagem para um dispositivo de controle de poluição, o elemento decontrole de poluição poderá ser embrulhado mais facilmente com oemaranhado de montagem. As temperaturas operacionais tipicamenteencontradas em um tal dispositivo podem modificar (por exemplo, decomporou eliminar) os constituintes poliméricos. Assim, em algumas modalidades, osconstituintes orgânicos das composições podem ser componentes transientes,em vez de permanentes.

Agentes aglutinantes poliméricos apropriados podem sertermoplásticos ou termorrígidos e podem ser proporcionados como umacomposição de 100 por cento de sólidos, uma solução, uma dispersão, umlátex, uma emulsão, combinações das mesmas, e semelhantes. Em algumasmodalidades, o agente aglutinante polimérico é um elastômero. Polímerosadequados incluem, mas não se limitam a, borracha natural, copolímeros deduas ou mais espécies copolimerizáveis incluindo estireno e butadieno,copolímeros de duas ou mais espécies copolimerizáveis incluindo butadieno eacrilonitrila, copolímeros e polímeros de (met)acrilato, poliuretanos,poliésteres, poliamidas, polímeros celulósicos, outros polímeroselastoméricos, ou combinações destes.As composições podem incluir cerca de 0,1 a cerca de 15 porcento em peso, cerca de 0,5 a cerca de 12 por cento em peso, ou cerca de 1 acerca de 10 por cento em peso de agente aglutinante polimérico em uma basede peso seco.

Em algumas modalidades, os agentes aglutinantes poliméricossão composições de látex contendo acrílico e/ou metacrilato. Taiscomposições de látex tendem a se queimar lentamente sem a produção dequantidades indesejáveis de subprodutos tóxicos ou corrosivos. Exemplos deemulsões acrílicas adequadas incluem aquelas comercialmente disponíveissob as designações comerciais "RHOPLEX HA-8" (uma emulsão aquosa decopolímeros acrílicos de 44,5% de sólidos ) da Rohm and Haas dePhiladelphia, PA e sob a designação comercial "AIRFLEX 600BP" (umcopolímero de etileno-acetato de vinila de 55% de sólidos) da Air Products deAllentown, PA.

Fibras poliméricas opcionalmente podem ser incluídas nascomposições para melhorar o manuseio, a flexibilidade, a resiliência, ou umacombinação dos mesmos. Quando as composições estiverem na forma de ummaterial foliar, as fibras poliméricas tenderão a intensificar o processamento ea melhorar a resistência úmida do material foliar. Como com o agenteaglutinante polimérico, as fibras poliméricas tenderão a se queimar (isto é, ase decomporem ou a serem eliminadas) após um ou mais ciclos deaquecimento se as composições foram usadas em um dispositivo de controlede poluição.

As fibras poliméricas podem ser formadas de quaisquerpolímeros listados acima com respeito ao agente aglutinante polimérico. Ascomposições podem incluir até cerca de 5 por cento em peso de fibraspoliméricas em uma base de peso seco. Em algumas modalidades, ascomposições incluem até cerca de 2 por cento em peso ou até cerca de 1 porcento em peso de fibra polimérica. Por exemplo, as composições podemincluir cerca de 0,1 a cerca de 2 por cento em peso ou cerca de 0,2 a cerca de1,0 por cento em peso de fibras poliméricas em uma base de peso seco. Asfibras poliméricas podem ser fibras têxteis ou fibras fibriladas. Em umamodalidade, as fibras poliméricas são fibras têxteis dentro da faixa de cercade 0,5 denier a cerca de 5 denier.

As composições também podem incluir outros materiais deacordo com práticas convencionais. Tais materiais incluem, por exemplo,plastificantes, agentes umectantes, agentes desespumantes, coagulantes delátex, argilas, cargas leves, cargas refratárias, fibras metálicas, oucombinações destes.

Em algumas modalidades, as composições estão na forma demateriais foliares e os materiais foliares incluem um protetor de borda paraminimizar erosão das bordas do material foliar. Tal erosão pode ser causada,por exemplo, pelo gás de exaustão quando o material foliar for usado em umdispositivo de controle de poluição. Tais protetores de borda podem incluir,por exemplo, uma tela metálica posicionada sobre as bordas da folha ou umamistura de um agente aglutinante e vidro como descrita na Patente U.S.6.245.301 (Stroom et ai.)· Outros protetores de borda conhecidos na artepodem ser empregados.

Em uma modalidade da presente invenção, a composiçãoinclui de acordo com 5 a cerca de 90 por cento em peso de fibras inorgânicasbiossolúveis e cerca de 5 a cerca de 80 por cento em peso de agenteaglutinante micáceo em uma base de peso seco. Por exemplo, a composiçãopode incluir cerca de 5 a cerca de 80 por cento em peso de agente aglutinantemicáceo e cerca de 5 a cerca de 85 por cento em peso de fibras inorgânicasbiossolúveis ou cerca de 5 a cerca de 80 por cento em peso de fibrasinorgânicas biossolúveis e cerca de 5 a cerca de 80 por cento em peso defibras inorgânicas biossolúveis.

Em outros exemplos, a composição pode incluir cerca de 10 acerca de 60 por cento em peso de agente aglutinante micáceo e cerca de 10 acerca de 60 por cento em peso de fibras inorgânicas biossolúveis ou cerca de15 a cerca de 50 por cento em peso de agente aglutinante micáceo e cerca de150 a cerca de 40 por cento em peso de fibras inorgânicas biossolúveis emuma base de peso seco. Como ainda em outro exemplo, a composição podeincluir cerca de 15 a cerca de 45 por cento em peso de agente aglutinantemicáceo e cerca de 15 a cerca de 30 por cento em peso de fibras inorgânicasbiossolúveis em uma base de peso seco.

Em outra modalidade da presente invenção, a composiçãoinclui, em uma base de peso seco, cerca de 5 a cerca de 80 por cento em pesode fibras inorgânicas biossolúveis, cerca de 5 a cerca de 80 por cento em pesode agente aglutinante micáceo, e cerca de 10 a cerca de 80 por cento em pesode material intumescente possuindo um tamanho de partícula médio maiorque cerca de 300 micrômetros. Por exemplo, a composição inclui, em uma base de peso seco, cerca de 10 a cerca de 60 por cento em peso de agenteaglutinante micáceo, cerca de 10 a cerca de 60 por cento em peso de fibrasinorgânicas biossolúveis, e cerca de 20 a cerca de 70 por cento em peso dematerial intumescente possuindo um tamanho de partícula médio maior quecerca de 300 micrômetros.

Como outro exemplo desta modalidade, a composição podeincluir, em uma base de peso seco, cerca de 15 a cerca de 50 por cento empeso de agente aglutinante micáceo, cerca de 15 a cerca de 40 por cento empeso de fibras inorgânicas biossolúveis, e cerca de 30 a cerca de 60 por centoem peso de material intumescente possuindo um tamanho de partícula médiomaior que cerca de 300 micrômetros. Como ainda outro exemplo, acomposição pode incluir, em uma base de peso seco, cerca de 15 a cerca de45 por cento em peso de agente aglutinante micáceo, cerca de 15 a cerca de por cento em peso de fibras inorgânicas biossolúveis, e cerca de 40 a cercade 60 por cento em peso de material intumescente possuindo um tamanho departícula médio maior que cerca de 300 micrômetros.

Em outra modalidade, a composição inclui cerca de 5 a cercade 80 por cento em peso de fibras inorgânicas biossolúveis, cerca de 5 a cercade 80 por cento em peso de agente aglutinante micáceo, cerca de 10 a cerca de80 por cento em peso de material intumescente possuindo um tamanho departícula médio maior que cerca de 300 micrômetros.

Por exemplo, a composição de acordo com esta modalidadepode incluir cerca de 15 a cerca de 50 por cento em peso de agenteaglutinante micáceo, cerca de 15 a cerca de 40 por cento em peso de fibrasinorgânicas biossolúveis, cerca de 40 a cerca de 60 por cento em peso dematerial intumescente possuindo um tamanho de partícula médio maior quecerca de 300 micrômetros, e cerca de 0,5 a cerca de 12 por cento em peso deagente aglutinante polimérico em uma base de peso seco.

Em ainda outra modalidade, a composição pode incluir cercade 5 a cerca de 80 por cento em peso de fibras inorgânicas biossolúveis, cercade 5 a cerca de 80 por cento em peso de agente aglutinante micáceo, cerca de10 a cerca de 80 por cento em peso de material intumescente possuindo umtamanho de partícula médio maior que 300 micrômetros, até cerca de 15 porcento em peso de agente aglutinante polimérico, e até cerca de 5 por cento empeso de fibras poliméricas em uma base de peso seco.

Por exemplo, a composição de acordo com esta modalidadepode incluir cerca de 15 a cerca de 50 por cento em peso de agenteaglutinante micáceo, cerca de 15 a cerca de 40 por cento em peso de fibrasbiossolúveis, cerca de 40 a cerca de 60 por cento em peso de materialintumescente possuindo um tamanho de partícula médio maior que cerca de300 micrômetros, cerca de 0,5 a cerca de 12 por cento em peso de agenteaglutinante polimérico, e até cerca de 2 por cento em peso de fibra poliméricaem uma base de peso seco.

Materiais foliares preparados a partir das composições dapresente invenção podem possuir uma construção de uma camada ou demúltiplas camadas. Em uma modalidade, o material foliar pode incluir umaprimeira camada possuindo fibras inorgânicas biossolúveis e um agenteaglutinante micáceo e pelo menos uma camada adicional proporcionada sobreesta primeira camada. Uma modalidade representativa de uma tal camadaadicional pode incluir, mas não se limita a, ingredientes tais como fibras devidro como descritas na Patente U.S. 5.290.522 (Rogers et al.), fibrascerâmicas livres de grânulos como descritas na Patente U.S. 4.929.429(Merry), um material intumescente, ou uma combinação dos mesmos.

Por exemplo, o material foliar de múltiplas camadas podeincluir uma primeira camada que contém fibra inorgânica biossolúvel e umagente aglutinante micáceo e uma segunda camada que contém fibras capazesde suportarem temperaturas altas. Fibras capazes de suportarem temperaturasaltas incluem, mas não se limitam às, fibras vendidas sob a designação comercial "SAFFIL" pela Saffil Limited (Pilkington, R. U.) e fibras vendidassob a designação comercial "NEXTEL" pela 3M (St. Paul, MN).

O material foliar de múltiplas camadas pode ser formadousando qualquer uma de uma variedade de técnicas de fabricaçãoconvencionais. Uma abordagem de fabricação representativa envolve a formação de camadas individuais e depois a laminação das camadas juntasusando um adesivo. Material foliar de múltiplas camadas também pode serformado como descrito na Patente U.S. 5.853.675 (Howorth).Alternativamente, as camadas podem ser formadas uma sobre o topo da outracomo descrito na Patente U.S. 6.051.193 (Langer et al.).

Os materiais foliares preparados a partir das composições dapresente invenção podem ser formados usando qualquer uma de umavariedade de técnicas adequadas tais como, por exemplo, um processo defabricação de papel. Em uma modalidade de uma abordagem de fabricação depapel, um agente aglutinante micáceo é preparado pela adição de mineral(ais)micáceo(s) expandido(s) em água. Ambas a concentração e a temperaturapodem variar sobre uma faixa ampla. Em algumas modalidades, água quente,tal como água em uma temperatura de cerca de 30°C a cerca de 75°C, podeser utilizada para preparar uma lama. Por exemplo, a água pode estar em uma temperatura de cerca de 350C a cerca de 45°C. O mineral é delaminado (isto é,esfoliado) e triturado para um tamanho de partícula adequado para um agenteaglutinante (isto é, menor que cerca de 150 micrômetros).

Uma pasta fluida diluída pode ser preparada pela adição deágua no agente aglutinante micáceo. Fibras inorgânicas biossolúveis e opcionalmente outros constituintes de fibra polimérica e inorgânicos podemser adicionados na lama. Qualquer quantidade de cisalhamento que disperse oagente aglutinante micáceo e as fibras biossolúveis pode ser utilizada. Emalgumas modalidades, cisalhamento lento a moderado por um temporelativamente curto, por exemplo, e 1 segundo a 10 minutos ou cerca de 3 segundos a 80 segundos, pode ser usado para dispersar as fibras. A pastafluida pode ser misturada em velocidade moderada para manter osingredientes sólidos suspensos. Outros ingredientes tais como um agentedesespumante e agentes aglutinantes poliméricos podem ser adicionados.

Um agente coagulante apropriado tal como um agente acidulante pode ser adicionado. Outros agentes coagulantes, tal como um quepode causar a coagulação via meio básico, também podem ser usados deacordo com práticas convencionais. Durante a coagulação, partículas maioresde agente aglutinante polimérico são tipicamente formadas. Os finos e outramatéria particulada tendem a ser ligados no agente aglutinante polimérico e aprisionados na matriz fibrosa. Isto é, os finos não causam bloqueio das telasusadas para filtração. Ligação dos finos na matriz fibrosa facilita a drenagemde água da pasta fluida e pode diminuir o tempo de processamento necessáriopara a preparação de material foliar.

O material intumescente opcional possuindo um tamanho departícula maior que cerca de 300 micrômetros é tipicamente adicionado apósa coagulação. Esta ordem de adição particular também pode facilitar adispersão dos sólidos na pasta fluida e a remoção de água da lama. Contudo, aordem de adição não é crítica e outras ordens de adição são aceitáveis.

A composição de pasta fluida resultante pode ser vazada sobreuma tela adequada, drenada, e prensada. Alternativamente, lonas podem serformadas por vácuo vazando-se a pasta fluida sobre uma tela ou malha dearame. O material foliar prensado resultante pode ser seco em qualquermaneira adequada, por exemplo, seco com ar ou seco em forno. Para umadescrição mais detalhada das técnicas de preparação de papel padrãoempregadas, veja Patente U.S. 3.458.329 (Owens et ai.)·

O material foliar pode ser cortado em uma forma desejada talcomo uma forma apropriada para uso como um emaranhado de montagem oupara utilização como uma barreira ao calor (isto é, material isolante) no regiãocônica extrema de um dispositivo de controle de poluição. Corte pode serrealizado, por exemplo, pelo uso de um processo de cunhagem por molde. Osmateriais foliares preparados a partir das composições da invenção podem serreproduzivelmente cortados para satisfazerem tolerâncias de tamanhorigorosas. Os materiais foliares podem exibir propriedades de manuseioadequadas e não são tão quebradiços de modo a se fragmentarem nas mãos.Por exemplo, os materiais foliares podem ser fácil e flexivelmente encaixadosao redor de um elemento de controle de poluição sem quebrarem para aformação de uma vedação resiliente, protetora, sustentável em um dispositivode controle de poluição.

As composições da invenção também podem ser preparados naforma de uma pasta. Para se preparar uma pasta, os sólidos totais sãotipicamente maiores do que cerca de 30 por cento. Em algumas modalidades,os sólidos são de cerca de 30 por cento a cerca de 60 por cento. A pastatipicamente possui uma consistência e uma viscosidade a qual pode serinjetada, por exemplo, dentro do vão entre um elemento de controle depoluição e o alojamento de um dispositivo de controle de poluição. PatenteU.S. 5.736.109 (Howorth), descreve um processo adequado de preparação deuma pasta. Uma pasta também pode ser formada pela formação inicial de umapasta fluida depois pela remoção de um pouco da água para aumentar opercentual de sólidos. Em adição, a pasta também pode ser usada para formarum material foliar.

Objetivos e vantagens desta invenção são adicionalmenteilustrados pelos seguintes exemplos, mas os materiais específicos e suasquantidades citados nestes exemplos, bem como outras condições e detalhes,não devem ser entendidos como indevidamente limitando esta invenção.Todas as partes e percentagens são em peso a não ser que sejam enunciadasde outro modo.

EXEMPLOS

Os seguintes testes foram usados para a caracterização domaterial foliar incluído nos exemplos e nos exemplos comparativos.Retração em temperatura elevada

Este teste foi utilizado para determinar a retração de materialfoliar em temperaturas que podem ser encontradas em um dispositivo decontrole de poluição. Uma amostra foi cortada de uma folha usando ummolde quadrado possuindo as dimensões de 4,44 cm por 4,44 cm. A amostrafoi medida no plano X-Y empregando um paquímetro com mostrador paradeterminar a área (Aantes do aquecimento) e depois posicionada em um fornoThermalyne Type 48000 que havia sido pré-aquecido para 900°C. A amostrafoi aquecida por 24 horas, 48 hora, ou 72 horas como indicado nos resultadosde teste. Após a remoção do forno, a amostra foi esfriada para a temperaturaambiente e medida com o paquímetro para determinar a área após oaquecimento (AapóS o aquecimento)· A retração percentual (retração %) foideterminada como segue.Retração % = [(Aantes do aquecimento " Aapós 0 aquecimento) / Aantes ^0 aquecimento] X 1 00O material foliar pode expandir no eixo Z como umaconseqüência do aquecimento, mas este tipo de expansão foi desconsideradona determinação da retração percentual pela fórmula acima. A retração demateriais foliares da presente invenção é tipicamente menor que cerca de 6por cento. Típicos emaranhados de montagem usados na indústria possuemretração de cerca de 4 por cento a cerca de 5 por cento.Teste de artefato em condição real (RCFT)Este teste foi usado para medir a pressão exercida pelomaterial foliar sob condições representativas de condições reais encontradasem um elemento de controle de poluição tal como um conversor catalíticodurante uso normal. Detalhes são adicionalmente descritos na Patente U.S.5.869.010.Uma amostra de material foliar possuindo dimensões de 4,44cm por 4,44 cm foi posicionada entre duas placas metálicas aquecidas de 50,8cm por 50,8 cm possuindo controles de aquecimento independentes. Cadaplaca foi aquecida incrementalmente para um perfil de temperatura diferentepara simular as temperaturas do alojamento metálico e do monólito em umconversor catalítico. Durante o aquecimento, o vão entre as placas foiaumentado em um valor calculado das temperaturas e os coeficientes deexpansão térmica de um monólito e alojamento de conversor catalítico típico.Após o aquecimento para a temperatura máxima, as placas foram esfriadasincrementalmente e o vão foi diminuído por um valor calculado dastemperaturas e dos coeficientes de expansão térmica.Os materiais são inicialmente comprimidos para uma massaespecífica selecionada para simular o material de embalagem protetora em umdispositivo de controle de poluição. Esta massa específica inicial, tipicamentevariando de cerca de 0,80 g/cm a cerca de 1,0 g/cm , é referida a uma massaespecífica de montagem.A força exercida pelo material de montagem foi medidausando uma armação de carga controlada por computador Sintech ID com umExtensiômetro (disponível na MTS Systems Corp., Research Triangle Park,NC). A pressão exercida pelo emaranhado durante os ciclos de aquecimento eesfriamento foi plotada contra o perfil de temperatura. A amostra e as placasforam esfriadas para a temperatura ambiente, o ciclo foi repetido duas vezesmais para produzir um gráfico com 3 plotagens de pressão versustemperatura. Um valor mínimo de pelo menos 50 quilopascals (kPa) para cadaum dos três ciclos é tipicamente considerado desejável. Contudo, se uma pressão menor fosse observada em algum ponto na plotagem, o entrelaçadoainda poderia ser adequado.

Exemplos 1-3 e exemplo comparativo ClMateriais foliares foram preparados pela adição de 1.500 mLde água de torneira a 40°C e vermiculita expandida (ZONELITE ExpandedVermiculite # 5 obtida da W. R. Grace, Cambridge5 MA) em uma máquinamisturadora Waring. A máquina misturadora foi operada em ajuste baixo por3 minutos para delaminar e triturar a vermiculita. Depois fibras inorgânicasbiossolúveis certificadas por Frauenhofer (SUPERWOOL 607 disponível naThermal Ceramics, Augusta GA) foram adicionadas e misturadas sob ajustebaixo por 3 segundos. As quantidades de vermiculita expandida e de fibrasinorgânicas biossolúveis totalizaram 25 gramas e as especificações sãomostradas na Tabela 1.

Os conteúdos da máquina misturadora foram derramados emum recipiente de aço inoxidável e 2.000 mL de água a 40°C foram usadospara enxaguar a máquina misturadora e os conteúdos foram adicionados norecipiente de aço inoxidável. Os conteúdos do recipiente e 3 gotas de umdesespumante (FOAMMASTER III disponível na Henkel) foram misturadosusando um misturador de hélice em velocidade média para manter os sólidossuspensos. Um látex de copolímeros de etileno - acetato de vinila de 55 porcento de sólidos (AIRFLEX 600BP disponível na Air Products PolymersAllentown, PA) foi adicionado nas quantidades mostradas e misturado por 1minuto. Depois 20 gramas de uma solução de sulfato de alumínio de 25 porcento de sólidos (Solução de Sulfato de Alumínio disponível na Koch SulphurProducts of Pinebend, MN) foram adicionados para coagular o látex.

A pasta fluida resultante foi derramada em um formador defolha manual e drenada. A folha resultante foi coberta com papel mata-borrão.Após a passagem 3 vezes de um rolo manual, a folha foi posicionada entrepapéis mata-borrão e prensada por 5 minutos e a 552 quilopascals, e depoisseca por 15 minutos em um forno de convecção ajustado a 150°C. A folha foicondicionada na temperatura ambiente (aproximadamente 22°C) e testadapara retração de acordo com o procedimento acima.

Exemplo comparativo Cl foi preparado na mesma maneiraexceto que não foi usada vermiculita expandida.

<table>table see original document page 35</column></row><table> Os dados na Tabela 1 mostram que os materiais foliares dainvenção exibem retração significativamente menor que as composiçõespossuindo apenas fibras solúveis.

Exemplo 4 e exemplos comparativos C2-C3

Uma composição de emaranhado intumescente foi preparadausando o procedimento descrito para o Exemplo 1 e as composiçõesmostradas na Tabela 2. As fibras inorgânicas biossolúveis foram misturadaspor 5 segundos antes da adição de látex, e 10 partes de uma solução a 50 porcento de sólidos de sulfato de alumínio foram adicionadas para coagular olátex. A vermiculita não-expandida foi minério de vermiculita obtido de Cometais, Inc., New York, NY e tinha um tamanho de malha menor quemalha 18 (menor que cerca de 1 mm em tamanho). A vermiculita não-expandida foi adicionada após a coagulação do látex e misturada para formaruma dispersão bastante uniforme.

Exemplo C2 foi preparado como o Exemplo 4 exceto que sem vermiculita expandida.

Os materiais foliares foram testados para retração apósaquecimento a 900°C por 25 horas e 72 horas. Os resultados são mostrados naTabela 2.

Tabela 2

<table>table see original document page 36</column></row><table>

Os dados na Tabela 2 mostram que um material foliarintumescente da invenção se retrai consideravelmente menos que umemaranhado de mesma composição sem o agente aglutinante vermiculitaexpandida, delaminada, e triturada.

Exemplo 4 foi então testado no teste de artefato em condição real (RCFT). A massa específica da montagem foi 0,90 g/cm . A amostra foimantida na temperatura de pico por 2 horas. Os são mostrados na Figura 3. Oprimeiro ciclo é mostrado na plotagem 2, o segundo ciclo é mostrado naplotagem 3, e o terceiro ciclo é mostrado na plotagem 1. A pressão foi maiorque 50 kPa durante todos os três ciclos em todas as temperaturas, indicandoque o emaranhado é adequado para uso em um conversor catalítico.

Exemplo 5

Um material foliar foi preparado como no Exemplo 4 excetoque a vermiculita expandida foi Micron Grade Expanded Vermiculite obtidada The String Co., Inc., Pine Bluff, AR, e 1 grama de fibras de rayon decomprimento de 0,635 (disponível na Minifibers Inc. Johnson City, TN) foiadicionado na pasta fluida com as fibras solúveis. Um gráfico dos resultados émostrado na Figura 4. A massa específica da montagem foi de 0,95 g/cm . Aamostra foi mantida na temperatura de pico por 2 horas. O primeiro ciclo émostrado na plotagem 4, o segundo ciclo é mostrado na plotagem 5, e oterceiro ciclo é mostrado na plotagem 6. O emaranhado intumescente teveretração aceitável e pressões acima de 100 kPa quando testado no RCFT.

Exemplo 6

Uma construção de múltiplas camadas foi formada a partir deuma camada de folha perfurada com agulha e mantida seca preparada comodescrito na Patente U.S. 5.290.522 (Rogers, et al.) a cerca de 700 gramas pormetro quadrado e uma camada de folha intumescente do Exemplo 5 a cercade 2.770 gramas por metro quadrado. As duas camadas foram posicionadasjuntas, e a construção foi testada no RCFT (teste de artefato em condição real)com a camada do Exemplo 5 posicionada ao lado da placa de lado quente e afolha mantida seca posicionada ao lado da placa de lado frio. Quando testadopara três ciclos de temperatura como descritos no Exemplo 5 em uma massaespecífica de montagem de cerca de 0,7 grama por centímetro cúbico mascom a temperatura máxima de placa alcançando apenas 500°C sobre a placaquente e 200°C sobre a placa fria, foram observadas uma pressão mínima decerca de 75 quilopascals e uma pressão máxima de cerca de 220 quilopascals.

Estes resultados demonstram a utilidade geral do uso de construções decamadas da presente invenção como sistemas de montagem em umavariedade de aplicações.

Exemplo 7

Uma amostra foi preparada contendo vermiculita não- expandida como o agente aglutinante micáceo. O material foliar foi preparadousando 45 por cento em peso de vermiculita não-expandida, 45 por cento empeso de SUPERWOOL 607, e 15 por cento em peso de látex AIRFLEX600BP.

A vermiculita não-expandida foi obtida de um minério de vermiculita, disponível na Cometal, Inc., de New York, NY. O minério devermiculita foi peneirado de tal modo que fosse coletada a fração que passouatravés da peneira de malha 20 mas não a que passou através de uma peneirade malha 50. 54 Gramas de fração de malha 20-50 de minério de vermiculitae 1.500 mL de água de torneira condicionada a 40°C foram adicionados em um Waring Blender (máquina misturadora) e misturados em velocidade baixapor 3 minutos. A pasta fluida de vermiculita foi então misturada por umadicional de 3 minutos em velocidade alta em incrementos de 1 minuto,permitindo que o motor da máquina misturadora esfriasse 3-5 entre asoperações. 54 gramas de SUPERWOOL 607 e 1.000 de água de torneiracondicionada foram então adicionados na máquina misturadora e misturadospor 3 a 5 segundos. A pasta fluida foi então transferida para um vaso demisturação e a máquina misturadora foi levada com 1.000 mL de água detorneira condicionada para remover quaisquer sólidos residuais da máquinamisturadora.

A pasta fluida foi então suspensa e misturada com ummisturador de pá em velocidade média e 3 gotas de desespumanteFOAMMASTER 111 foram adicionadas. 21,82 Gramas de látex AIRFLEX600 BP foram então adicionados e permitidos se dispersarem por 2-3 minutos.10 Gramas de solução de alume a 50% foram então adicionados paraprecipitar a mistura.A mistura precipitada foi então derramada dentro de um moldede folha manual de 20,3 cm por 20,3 cm possuindo uma tela de malha 60. Aágua foi drenada do molde para formar uma folha manual. A folha manual foientão comprimida sob um papel mata-borrão com um rolo manual pararemover o excesso de água e prensada a 241 kPa por 5 minutos entre duastelas de malha 40 sobre estruturas metálicas e seca em um forno de convecçãoa 150°C.Após equilibrar com a temperatura ambiente e a umidadeambiente durante a noite, uma amostra de 4,4 cm por 4,4 cm foi cortada pormolde da folha manual para teste.As dimensões da amostra cortada por molde foram medidas noplano x-y usando um micrômetro com mostrador e depois deixadas 48 horasem um forno-mufla pequeno ajustado a 1.000 graus C. Após o esfriamento, asdimensões da amostra foram novamente medidas no plano x-y. A área antes eapós o aquecimento bem como a retração percentual foram calculadas a partirde medições do micrômetro. A retração foi 4,3 por cento.Outrasmodalidades desta invenção serão evidentes paraaquelas pessoas experientes na arte ao considerarem este relatório descritivoou a partir da prática da invenção aqui descrita. Várias omissões,modificações, e mudanças nos princípios e nas modalidades aqui descritaspodem ser feitas por uma pessoa experiente na arte sem se desviarem dosverdadeiros escopo e espírito da invenção que são indicados pelas seguintesreivindicações.

Claims

1. Composição de agente aglutinante micáceo e fibrasinorgânicas biossolúveis, caracterizada pelo fato de compreender:a) um agente aglutinante micáceo em uma quantidade de 5 a80 por cento em peso em uma base de peso seco, o dito agente aglutinantemicáceo compreendendo um material não intumescente; eb) fibras inorgânicas biossolúveis em uma quantidade de 5 a-90 por cento em peso em uma base de peso seco.

2. Composição de acordo com a reivindicação 1, caracterizadapelo fato de que está na forma de uma pasta ou de um material foliar.

3. Composição de acordo com a reivindicação 1, caracterizadapelo fato de que está em uma forma adequada para uso como uma barreira aocalor, uma barreira ao fogo, ou como um material de embalagem protetora.

4. Composição de acordo com a reivindicação 1, caracterizadapelo fato de que está na forma de um material foliar possuindo uma área emum plano X-Y, a área diminuindo menos que 6 por cento quando o citadomaterial foliar é aquecido até 900°C.

5. Composição de acordo com a reivindicação 1, caracterizadapelo fato de que as citadas fibras inorgânicas biossolúveis compreendem 45 a-90 por cento em peso de SiO2, até 45 por cento em peso de CaO, até 35 porcento em peso de MgO, e menos que 10 por cento em peso de AI2O3 baseadono peso de fibras inorgânicas biossolúveis.

6. Composição de acordo com a reivindicação 1, caracterizadapelo fato de que o citado agente aglutinante micáceo compreende um mineralmicáceo possuindo um tamanho de partícula menor que 150 micrômetros.

7. Composição de acordo com a reivindicação 6, caracterizadapelo fato de que o citado mineral micáceo compreende vermiculita expandida.

8. Composição de acordo com a reivindicação 1, caracterizadapelo fato de adicionalmente compreender uma fibra inorgânica não-respirávelem uma quantidade de até 15 por cento em peso em uma base de peso seco,em que as fibras inorgânicas não respiráveis têm um diâmetro médio de pelomenos 3 micrômetros.

9. Composição de acordo com a reivindicação 1, caracterizadapelo fato de adicionalmente compreender um material intumescente em umaquantidade de até 80 por cento em peso em uma base de peso seco, sendo queo citado material intumescente possui um tamanho de partícula médio maiorque 300 micrômetros.

10. Composição de acordo com a reivindicação 1,caracterizada pelo fato de adicionalmente compreender um materialintumescente em uma quantidade de até 80 por cento em peso em uma basede peso seco, sendo que o citado material intumescente compreende ummineral micáceo possuindo um tamanho de partícula maior que 150micrômetros.

11. Composição de acordo com a reivindicação 10,caracterizada pelo fato de que o citado material intumescente compreendevermiculita não-expandida.

12. Composição de acordo com a reivindicação 1,caracterizada pelo fato de adicionalmente compreender um agente aglutinantepolimérico em uma quantidade de 0,1 a 15 por cento em peso em uma base depeso seco.

13. Composição de acordo com a reivindicação 12,caracterizada pelo fato de que o citado agente aglutinante polimérico é umelastômero.

14. Composição de acordo com a reivindicação 1,caracterizada pelo fato de adicionalmente compreender fibras poliméricas.

15. Composição de acordo com a reivindicação 1,caracterizada pelo fato de que a citada composição está na forma de ummaterial foliar possuindo uma construção de múltiplas camadas.

16. Composição de acordo com a reivindicação 2,caracterizada pelo fato de que o citado material foliar compreendeadicionalmente um protetor de borda.

17. Composição de acordo com a reivindicação 1,caracterizada pelo fato de que está livre de fibras inorgânicas respiráveis quesão duráveis.

18. Composição de agente aglutinante micáceo e fibrasinorgânicas biossolúveis, caracterizada pelo fato de compreender:a) um agente aglutinante micáceo não intumescente em umaquantidade de 15 a 50 por cento em peso em uma base de peso seco, em que oagente aglutinante micáceo compreende vermiculita expandida possuindo umtamanho de partícula menor que 150 micrômetros;b) fibras inorgânicas biossolúveis em uma quantidade de 15 a40 por cento em peso em uma base de peso seco; ec) material intumescente em uma quantidade de 30 a 60 porcento em peso em um base de peso seco, em que o material intumescente nãoé um aglutinante micáceo e compreende vermiculita não-expandida possuindoum tamanho de partícula maior que 150 micrômetros.

19. Composição de acordo com a reivindicação 18,caracterizada pelo fato de adicionalmente compreender um agente aglutinantepolimérico em uma quantidade de 0,1 a 15 por cento em peso em uma base depeso seco.

20. Dispositivo de controle de poluição, caracterizado pelofato de compreender:a) um alojamento;b) um elemento de controle de poluição disposto dentro doalojamento; ec) um material protetor disposto em pelo menos um dentreuma região cônica extrema do dispositivo de controle de poluição e um vãoentre pelo menos uma porção do alojamento e uma porção do elemento decontrole de poluição, o citado um material protetor compreendendo:i) um agente aglutinante micáceo em uma quantidadede 5 a 80 por cento em peso em uma base em peso seco, o dito materialmicáceo compreendendo um material não intumescente; eii) fibras inorgânicas biossolúveis em uma quantidadede 5 a 90 por cento em peso em uma base de peso seco.

21. Dispositivo de controle de poluição, de acordo com areivindicação 20, caracterizado pelo fato do material protetor ser disposto nodito vão.

22. Dispositivo de controle de poluição, de acordo com areivindicação 20, caracterizado pelo fato do material protetor ser disposto emuma região cônica extrema do dispositivo de controle de poluição.

23. Dispositivo de controle de poluição de acordo com areivindicação 20, caracterizado pelo fato de que o material protetor está naforma de um material foliar ou uma pasta.

24. Dispositivo de controle de poluição de acordo com areivindicação 20, caracterizado pelo fato de que as citadas fibras inorgânicasbiossolúveis compreendem 45 a 90 por cento em peso de S1O2, até 45 porcento em peso de CaO, até 35 por cento em peso de MgO, e menos que 10 porcento em peso de AI2O3 baseado no peso de fibras inorgânicas biossolúveis.

25. Dispositivo de controle de poluição de acordo com areivindicação 20, caracterizado pelo fato de que o citado agente aglutinantemicáceo compreende vermiculita expandida possuindo um tamanho departícula menor que 150 micrômetros.

26. Dispositivo de controle de poluição de acordo com areivindicação 20, caracterizado pelo fato de que o citado material protetorcompreende adicionalmente um material intumescente em uma quantidade deaté 80 por cento em peso em uma base de peso seco, em que o citado materialintumescente possui um tamanho de partícula médio maior que 300micrômetros.

27. Dispositivo de controle de poluição de acordo com areivindicação 20, caracterizado pelo fato de que o citado um material protetorcompreende adicionalmente fibras inorgânicas não-respiráveis em umaquantidade de até 15 por cento em peso em uma base de peso seco.

28. Dispositivo de controle de poluição de acordo com areivindicação 20, caracterizado pelo fato de que o citado um material protetorcompreende um material foliar possuindo uma área em um plano X-Y, acitada área decrescendo menos que 6 por cento em peso quando o citadodispositivo de controle de poluição está em uso.

29. Dispositivo de controle de poluição de acordo com areivindicação 20, caracterizado pelo fato das referidas fibras biossolúveis seremem uma quantidade de 10 a 60 por cento em peso em uma base de peso seco.

30. Método de preparação de um dispositivo de controle depoluição, caracterizado pelo fato de compreender as etapas de:proporcionar um alojamento e um elemento de controle depoluição;formar um material de embalagem protetora compreendendoum agente aglutinante micáceo em uma quantidade de 5 a 80 por cento empeso em uma base de peso seco e fibras inorgânicas biossolúveis em umaquantidade de 5 a 90 por cento em peso em uma base de peso seco, o ditoagente aglutinante micáceo compreendendo um material não intumescente;dispor o elemento de controle de poluição dentro doalojamento; eposicionar o material de embalagem protetora entre pelomenos uma porção do elemento de controle de poluição e o alojamento.

31. Método de acordo com a reivindicação 30, caracterizadopelo fato de que o citado material de embalagem protetora está na forma deum material foliar e o material foliar é enrolado ao redor de pelo menos umaporção do dispositivo de controle de poluição.

32. Método de acordo com a reivindicação 30, caracterizadopelo fato de que o material foliar compreende adicionalmente um materialintumescente possuindo um tamanho de partícula médio maior que 300micrômetros.

33. Método de preparação de um material foliar, caracterizadopelo fato de compreender as etapas de:formar uma pasta fluida aquosa compreendendo um agenteaglutinante micáceo em uma quantidade de 5 a 80 por cento em peso em uma basede peso seco e fibras inorgânicas biossolúveis em uma quantidade de 5 a 90 porcento em peso em uma base de peso seco, o agente aglutinante micáceocompreendendo um material não intumescente;adicionar um agente de coagulação para formar uma pastafluida coagulada; eremover água da pasta fluida coagulada para formar ummaterial foliar.