BRPI0518991B1

BRPI0518991B1 - esteira para montagem, e, dispositivo de controle de poluição

Info

Publication number: BRPI0518991B1
Application number: BRPI0518991A
Authority: BR
Inventors: Claus Middendorf; Gary F Howorth; Javier E Gonzalez
Original assignee: 3M Innovative Properties Co
Priority date: 2004-12-13
Filing date: 2005-11-30
Publication date: 2016-07-26
Also published as: ZA200705749B; WO2006065534A1; JP5122975B2; KR20070091649A; JP2008523267A; CN101115688A; EP1828069B1; US20090208385A1; BRPI0518991A2; EP1828069A1; KR101352705B1; US8124022B2; CN101115688B

Abstract

esteira para montagem, e, dispositivo de controle de poluição. são revelados materiais para montagem em dispositivos de controle de poluição, compreendendo fibras bio-solúveis, fibras de sílica tratadas termicamente tendo um teor de sílica maior do cerca de 67%, em peso (pep) baseado no peso total das fibras, e material intumescente, com um componente aglutinante opcional. métodos para fabricação e uso dos materiais também são revelados.

Description

“ESTEIRA PARA MONT AGEM, E, DISPOSITIVO DE CONTROLE DE POLUIÇÃO” CAMPO DA INVENÇÃO A presente invenção refere-se a materiais adequados para o uso nos dispositivos de controle de poluição, em particular, à esteiras para montagem de um elemento de controle de poluição em um dispositivo de controle de poluição e, mais particularmente, dispositivos de controle de poluição contendo esses materiais.

FUNDAMENTOS DA INVENÇÃO

Dispositivos de controle de poluição são usados em veículos a motor para reduzir a poluição atmosférica. Esses dispositivos de controle de poluição incluem um ou mais elementos de controle de poluição montados dentro de um alojamento. Dois tipos de dispositivos estão correntemente em uso muito difuso: conversores catalíticos e filtros ou alçapões de particulados de diesel. Os conversores catalíticos contêm um ou mais catalisadores, que são revestidos por cima de um substrato tipicamente na forma de uma estrutura monolítica. As estruturas monolíticas são tipicamente de cerâmica, embora monólitos de metal tenham sido usados. O(s) cataIisador(es) oxida(m) monóxido de carbono e hidrocarbonetos, reduze(m) os óxidos de nitrogênio nos gases de exaustão, ou uma combinação dos mesmos. Filtros ou alçapões de particulados de diesel tipicamente incluem um elemento de filtro de fluxo de parede na forma de uma estrutura monolítica em forma de favo de mel feita a partir de materiais de cerâmica cristalinos porosos. No estado da técnica corrente a construção desses dispositivos de controle de poluição, a estrutura monolítica de cada tipo é englobada dentro de um alojamento.

Um elemento de controle de poluição monolítico típico geralmente tem paredes relativamente finas para prover uma grande quantidade de área de superfície. Consequentemente, a estrutura é relativamente frágil e suscetível a interrupção. O elemento de controle de poluição monolítico típico formado a partir de material de cerâmica tende a ter um coeficiente de expansão termal que é de uma ordem de magnitude menor do que o alojamento ou recipiente de metal (usualmente aço inox) no qual ele está contido. Materiais de embalagem ou montagem protetores, como esteiras intumescentes ou não-intumescentes, são tipicamente embalados entre o monólito de cerâmica e o alojamento de metal para evitar dano ao monólito a partir, por exemplo, choque e vibração de estrada, para compensar a diferença de expansão termal, e para impedir que os gases de exaustão passem entre o monólito e o alojamento de metal. O processo de colocação ou inserção do material para montagem é referido como “envasamento” e inclui processos como injetar pasta dentro de um vão entre o monólito e o alojamento de metal, ou enrolar um material laminado (ou seja, esteira para montagem) ao redor do monólito e inserir o monólito enrolado no alojamento.

As composições usadas para formar materiais para montagem convencionais têm incluído fibras de cerâmica refratárias que podem prover propriedades como durabilidade a alta temperatura, manuseio bom, resiliência, flexibilidade e resistência. Também têm sido usados materiais intumescentes que se expandem volumetricamente a temperaturas elevadas. Essa expansão pode ajudar a manter o monólito no lugar durante o uso a altas temperaturas. Os materiais que têm sido usados para montar elementos de controle de poluição no alojamento de um dispositivo de controle de poluição são descritos, por exemplo, no pedido de patente alemão DE 19858025 (Asglawo); e nas Patentes U.S. 3.916.057 (Hatch et al.); 4.305,992 (Langer et al.); 4.385.135 (Langer et al.); 5.254.410 (Langer et al.); e 5.242.871 (Hashimoto et al.).

Fibras de cerâmica refratárias relativamente pequenas, ou seja, aquela que têm um diâmetro de menos do que cerca de 5 a 6 micrometros, têm sido um componente importante das composições de esteira. Entretanto, fibras pequenas podem ser importunas em alguns exemplos. Fibras pequenas são supostas respiráveis e são usualmente duráveis em fluidos fisiológicos, em particular, fluidos pulmonares. Desse modo, há um desejo por composições de esteira para montagem nas quais o uso de fibras refratárias respiráveis duráveis pudesse ser evitado. Tem sido um desafio de engenharia significativo, entretanto, tomar aceitável a esteira para montagem sem esse componente.

As fibras que são não-duráveis em fluidos fisiológicos têm sido descritas em várias referências, incluindo a Patente U.S. 5,874.375 e as referências descritas aqui. Quando essa fibra é inalada, ela se decompõe nos fluidos corporais. Infelizmente, fibras inorgânicas solúveis por si mesmas não são um substituto prático para fibras refratárias. Essa falta de capacidade de intercambiamento pode ser atribuída a falhas que oneram as fibras inorgânicas solúveis. Essas fibras tendem a exibir contração excessiva quando sujeitas às temperaturas extremas encontradas em um conversor catalítico típico. A contração de esteira pode permitir a um elemento de conversor catalítico frágil ser mantido de modo solto dentro de seu alojamento resultando em dano potencial ao monólito e, desse modo, ao dispositivo de controle de poluição. Há uma necessidade contínua de aperfeiçoamentos para essas composições de esteira para montagem. A presente invenção provê essas composições aperfeiçoadas.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

Foi descoberto que alguns materiais para montagem conhecidos somente exibem propriedades de montagem desejáveis a temperaturas de operação relativamente altas (ou seja, a partir de cerca de 700°C a cerca de 950°C). Esses mesmos materiais para montagem exibem menos do que as propriedades de montagem desejáveis a temperaturas de operação relativamente intermediárias (ou seja, de cerca de 400°C a cerca de 600°C) e/ou a temperaturas de operação relativamente baixas (ou seja, menos do que cerca de 400°C). Os presentes inventores cobriram uma combinação sinergética de materiais para montagem que, juntos, podem exibir propriedades de montagem desejáveis não somente a temperaturas de operarão relativamente altas, mas também a temperaturas de operação relativamente intermediárias, e/ou temperaturas de operação relativamente baixas. Desse modo, a presente invenção trata da necessidade por um material para montagem mais universal. A presente invenção também pode tratar da necessidade por esse material para montagem que evita o uso de fibras refratárias não-decomponíveis respiráveis.

Em um aspecto da presente invenção, são providas composições que podem ser usadas, por exemplo, como um material para montagem para montar um elemento de controle de poluição em um dispositivo de controle de poluição. Em particular, essas composições incluem fibras bio-solúveis, fibras de sílica tratadas termicamente tendo um teor de sílica maior do que cerca de 67 porcento em peso (pep) com base em um peso total das fibras, e material intumescente. Em alguns modos de realização, as composições podem compreender adicionalmente um aglutinante orgânico. As composições podem ser providas, por exemplo, na forma de um material laminado ou na forma de uma pasta ou pasta fluida. Esses materiais também podem ser úteis como um material de isolamento posicionado, por exemplo, em uma ou ambas as regiões de cone de extremidade de um dispositivo de controle de poluição.

Em um outro aspecto da presente invenção, é provido um esteira para montagem que é feito usando-se essas composições.

Em um aspecto adicional da presente invenção, é provido um dispositivo de controle de poluição que inclui um alojamento, um elemento de controle de poluição disposto no alojamento, e essa composição. A composição pode ser usada como um material para montagem que fica disposto em um vão entre pelo menos uma porção do alojamento e do elemento de controle de poluição. O material para montagem, que é tipicamente na forma de uma pasta ou material laminado, inclui fibras bio-solúveis, fibras de sílica tratadas termicamente tendo um teor de sílica maior do que cerca de 67 porcento em peso (pep) com base em um peso total das fibras, material intumescente, e um aglutinante orgânico opcional. O material para montagem pode proteger o frágil elemento de controle de poluição de dano devido, por exemplo, a choque e vibração de estrada, pode compensar as diferenças de expansão termal entre o elemento de controle de poluição e o alojamento, pode impedir que gases de exaustão desviem do elemento de controle de poluição, ou uma combinação dos mesmos. A composição também pode ser útil como um material de isolamento (por exemplo, nas regiões de cone de extremidade) no dispositivo de controle de poluição.

Em um aspecto adicional da presente invenção, é provido um método de construir um dispositivo de controle de poluição que inclui um elemento de controle de poluição, um alojamento e um material para montagem. O método inclui preparar um material para montagem que contém fibras bio-solúveis, fibras de sílica tratadas termicamente tendo um teor de sílica maior do que cerca de 67 porcento em peso (pep) com base em um peso total das fibras, material intumescente, e um aglutinante orgânico opcional; colocar o elemento de controle de poluição no alojamento; e posicionar o material para montagem entre pelo menos uma porção do alojamento e o elemento de controle de poluição. O material para montagem pode ser na forma de um material laminado ou de uma pasta, O sumário da presente invenção acima não pretende descrever cada modo de realização revelado ou toda implementação da presente invenção. As Figuras e descrição detalhada que seguem exemplificam determinados modos de realização da presente invenção.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS A presente invenção pode ser mais completamente entendida na consideração da seguinte descrição detalhada dos vários modos de realização da invenção em conexão com os desenhos anexos, nos quais: a Figura 1 é uma vista em perspectiva de um conversor catalítico incorporando um modo de realização da presente invenção e mostrado em relação desmontada; e a Figura 2 é uma seção central longitudinal através de um filtro de particulado de diesel incorporando um modo de realização da presente invenção.

Enquanto a invenção é receptível a várias modificações e formas alternativas, especificações da mesma foram mostradas a título de exemplo nos desenhos e serão descritas em detalhe. Deve ser entendido, entretanto, que a informação não é para limitar a invenção aos modos de realização particulares descritos. Pelo contrário, a intenção é cobrir todas as modificações, equivalentes, e alternativas que recaem dentro do espírito e escopo da invenção.

DESCRIÇÃO DETALHADA

Para promover um entendimento dos princípios da presente invenção, seguem-se descrições dos modos de realização específicos da invenção e é usada linguagem específica para descrever os modos de realização específicos. Será entendido, apesar disso, que nenhuma limitação do escopo da presente invenção é pretendido pelo uso da linguagem específica. As alterações, modificações adicionais e essas aplicações adicionais dos princípios da presente invenção examinadas são contempladas como ocorrería normalmente a alguém experiente na técnica a qual a invenção pertence. A presente invenção é direcionada a composições que podem ser usadas como materiais para montagem em dispositivos de controle de poluição. Em particular, as composições incluem fibras bio-solúveis, fibras de sílica tratadas termicamente tendo um teor de sílica maior do que cerca de 67 porcento em peso (pep) com base em um peso total das fibras, e material intumescente. e um ou mais aglutinantes opcionais. As composições podem ser, por exemplo, na forma de uma pasta, mas são, de preferência, na forma de um material laminado.

As composições de material para montagem podem ser usadas, por exemplo, entre a frágil estrutura de monólito de um elemento de controle de poluição e o alojamento de um dispositivo de controle de poluição. Isto é, as composições podem ser disposta no vão entre o elemento de controle de poluição e o alojamento de um dispositivo de controle de poluição. As composições podem ser, por exemplo, na forma de uma pasta ou de um material laminado. Em um modo de realização, o material laminado está na forma de uma esteira para montagem que é enrolada ao redor de pelo menos uma porção do elemento de controle de poluição. O elemento de controle de poluição enrolado é colocado no alojamento do dispositivo de controle de poluição. Em um outro modo de realização, as composições estão na forma de uma pasta. Essa pasta pode ser injetada ou inserida de outro modo em um vão do dispositivo de controle de poluição entre pelo menos uma porção do elemento de controle de poluição e o alojamento. Por exemplo, a pasta pode ser pré-formada (por exemplo, modelada) em uma forma desejada para o vão e, então, inserida no vão.

As composições da presente invenção também podem ser úteis nos dispositivos de controle de poluição como um material isolante. Por exemplo, as composições podem ser posicionadas nas regiões de entrada ou saída (ou seja, as regiões de cone de extremidade) de um dispositivo de controle de poluição. Por exemplo, as regiões de entrada e/ou saída podem ser definidas, cada uma, por um alojamento de cone de extremidade interno e um alojamento de cone de extremidade externo. As composições também podem ser usadas para isolar o resto do sistema de exaustão, bem como o motor das temperaturas encontradas enquanto em uso. Por exemplo, uma ou mais seções do tubo de exaustão podem ter uma construção e parede dupla (ou seja, uma parede interna e uma externa), com a presente composição disposta entre as duas paredes.

Quando a composição está na forma de um material laminado, o material laminado pode ser cortado ou formado de outro modo para formar a esteira para montagem desejada, ou o componente de isolamento (por exemplo, cone de extremidade), para o dispositivo de controle de poluição. Altemativamente, a composição pode ser modelada em uma forma intermediária ou final desejada. Por exemplo, a presente composição pode ser modelada em um material laminado plano tendo as dimensões finais desejadas e, então, deformada na forma final desejada. Por exemplo, uma esteira para montagem plana modelada poderia ser enrolada ao redor do elemento de controle de poluição antes de ser instalado no dispositivo de controle de poluição. Em adição, um laminado de isolamento de cone de extremidade plano modelado poderia ser enrolado ao redor do alojamento de cone de extremidade interno e, então, disposto dentro do alojamento de cone de extremidade externo.

Um exemplo ilustrativo de um dispositivo de controle de poluição na forma do conversor catalítico 10 é mostrado na Figura 1. O conversor catalítico 10 geralmente inclui um alojamento 11 circundando um elemento de conversor catalítico 20. O alojamento 11 tem uma entrada 12 e uma saída 13 através das quais o fluxo de gases de exaustão flui para dentro e para fora do conversor catalítico 10, respectivamente. O alojamento 11, que também é referido como um recipiente ou um invólucro, pode ser feito a partir de materiais adequados conhecidos na técnica para esse uso. Tipicamente, o alojamento 11 inclui um ou mais metais, ligas de metais, e/ou composições intermetálicas (aqui coletivamente “metais”). Por exemplo, o alojamento 11 pode ser de aço inox.

Elementos de conversor catalítico adequados, também referidos como monólitos, são conhecidos na técnica e incluem aqueles feitos de metal, óxidos de metal, cerâmica, ou outros materiais. Uma variedade de elementos de conversor catalítico de cerâmica está disponível comercialmente a partir de uma variedade de fontes. Por exemplo, um elemento de conversor catalítico de cerâmica em favo de mel é vendido sob a marca registrada “CELCOR” pela Corning Inc., e um outro é vendido sob a marca registrada “HONEYCERAM,? pela KGK Insulated Ltd. Elementos de conversor catalítico de metal estão disponíveis comercialmente a partir da Emitec GmbH and Co., de Lohmar, Alemanha.

Um ou mais materiais catalíticos podem ser cobertos por cima do elemento de conversor catalítico 20 de acordo com práticas convencionais. Os catalisadores usados no elemento de conversor catalítico 20 são tipicamente um ou mais metais (por exemplo, rutênio, ósmio, ródio, irídio, níquel, paládio, e platina) e/ou óxidos de metal (por exemplo, pentóxido de vanádio e dióxido de titânio). Mais comumente, esses catalisadores funcionam para oxidar ou eliminar de outro modo os contaminantes de exaustão como o monóxido de carbono e os hidrocarbonetos. Esses catalisadores também podem funcionar para ajudar a reduzir a quantidade de óxidos de nitrogênio em motores de exaustão.

Para prover uma grande quantidade de área de superfície, os modos de realização do elemento de conversor catalítico 20 geralmente têm paredes muito finas. As paredes finas podem tornar o elemento de conversor catalítico 20 frágil e suscetível a quebra. Adicionalmente, em alguns modos de realização, o elemento de conversor catalítico 20 pode ter um coeficiente de expansão termal em tomo de uma ordem de magnitude menor do que do alojamento 11. Esse é particularmente o caso quando o alojamento 11 inclui um metal (usualmente aço inox) e o elemento 20 é uma cerâmica. A diferença nas propriedades termais pode submeter o elemento de conversor catalítico 20 a um risco de dano com mudanças de temperatura. A esteira ou material laminado para montagem 30, disposto entre o alojamento 11 e o elemento 20, ajuda a proteger o elemento 20 de dano devido a, por exemplo, choque ou vibração de estrada e/ou da diferença de expansão termal. A esteira ou material iammado pai a montagem 30 também ajuda a impedir que os gases de exaustão passem entre o elemento 20 e o alojamento de metal 11. A Figura 2 mostra um exemplo representativo de um dispositivo de controle de poluição na forma de um filtro de particulado de diesel 40. O filtro ou alçapão de particulado de diesel 40 é um filtro de fluxo de parede que inclui um elemento d filtro em favo de mel 42 tendo uma estrutura monolítica com um feixe de tubos ou passagens. Esses elementos de filtro de particulado de diesel estão disponíveis comercialmente a partir de uma quantidade de fontes, incluindo, por exemplo, a Corning Inc. de Corning, NY, e a NGK Insulator Ltd. de Nagoya, Japão. Elementos de filtro de particulado de diesel úteis são examinados em “Cellular Ceramic Diesel Particulate Filter”, de Howitt et al., documento número 810114, SAE Technical Paper Series, 1981.

Um catalisador pode ser revestido por cima da estrutura de filtro 42 montada no filtro de particulado de diesel 40. O filtro de particulado de diesel 40 inclui um alojamento 44 tendo a entrada 46 e a saída 48. O alojamento 44 circunda o elemento de particulado de filtro 42 (também referido como um monólito ou estrutura monolítica). A esteira ou material laminado para montagem 50 fica disposto entre o elemento de filtro 42 e o alojamento de metal 44 e provê os mesmos benefícios que o laminado de montagem 30 da Figura 1.

Fibras de cerâmica refratárias relativamente pequenas, ou seja, aquelas tendo um diâmetro médio menor do que cerca de 5 ou 6 micrometros e um comprimento maior do que cerca de 5 micrometros, foram um componente importante das composições de esteira para montagem conhecidas para os dispositivos de controle de poluição. Entretanto, as fibras nessa variação de tamanho podem ser respiráveis e são freqüentemente duráveis em fluidos fisiológicos, em particular fluidos pulmonares. Desse modo, as composições de material para montagem desprovidas de fibras de cerâmica refratárias duráveis respiráveis podem ser desejáveis. Tem sido um desafio de engenharia significativo, entretanto, tomar aceitáveis os materiais laminados, como as esteiras para montagem para dispositivos de controle de poluição, sem as fibras de cerâmica refratárias duráveis respiráveis. Adicionalmente, as composições de fibra de cerâmica sozinhas, embora tendo boa resistência a temperatura, podem ter resiliência inadequada e podem ter dificuldade em prover a durabilidade aceitável a temperaturas abaixo das quais uma força de manutenção suficiente é gerada por um componente intumescente.

Como usado aqui, o termo “fibra” se refere a materiais tendo um comprimento que é maior do que sua largura ou diâmetro. Em alguns modos de realização, o comprimento é de pelo menos 10 vezes, pelo menos 100 vezes, ou pelo menos 1000 vezes a largura ou diâmetro.

Como usado aqui, o termo “respirável” se refere a fibras que podem ser inaladas por um animal para dentro dos pulmões do animal. Tipicamente, as fibras respiráveis têm um diâmetro médio menor do que cerca de 5 micrometros. Em alguns modos de realização, as fibras respiráveis têm um diâmetro médio menor do que cerca de 3 micrometros. Inversamente, como usado aqui, o termo “não-respirável” se refere a fibras que não podem ser inaladas por um animal para dentro dos pulmões do animal. Tipicamente, as fibras não-respiráveis têm um diâmetro médio de pelo menos cerca de 3 micrometros. Em alguns modos de realização, as fibras não-respiráveis têm um diâmetro médio de pelo menos cerca de 5 micrometros. I. Composições As composições da presente invenção compreendem uma quantidade de componentes, que provêem as características desejadas para o produto resultante. Além disso, as composições da presente invenção têm uma configuração estrutural que provê adicionalmente as características desejadas para o produto resultante. Uma descrição dos componentes de composição e configuração estrutural é dada abaixo. A. Componentes de composição As composições da presente invenção incluem um material intumescente, fibras bio-solúveis, fibras de sílica tratadas termicamente e também podem incluir uma ou mais fibras, aglutinantes e outros aditivos opcionais. Uma descrição de cada classe dos componentes é dada abaixo. 1. Materiais intumescentes As composições da presente invenção compreendem um ou mais materiais intumescentes. Uma composição contendo um ou mais materiais intumescentes pode se expandir quando aquecida e pode, tipicamente, exercer pressão suficiente entre um elemento de controle de poluição e o alojamento do dispositivo de controle de poluição para formar uma vedação de suporte, protetora quando usada como um material para montagem. Em alguns modos de realização, essa composição pode permanecer compressível de modo resiliente, de modo que o elemento de controle de poluição seja amortecido contra os choques físicos.

Exemplos de materiais intumescentes adequados podem incluir vermiculita, minério de vermiculita, hidrobiotita, flúor tetra-silícico sintético dilatável em água tipo mica, descritos na Patente U.S. 3.001.571 (Hatch), grânulos de silicato de metal álcali como descrito na Patente U.S. 4.521.333 (Graham et ah), grafite expansível, combinações desses, e o equivalente.Outros materiais intumescentes adequados incluem, por exemplo, grânulos vendidos pela 3M (St. Paul, MN) sob a designação comercial “EXPANTROL 4BW”. Alguns desses materiais intumescentes podem exibir mais do que 10 porcento de expansão livre na espessura quando aquecidos a temperaturas acima de cerca de 200°C ou cerca de 300°C. Adicionalmente, alguns desses materiais intumescentes podem exibir mais do que cerca de 50 porcento de expansão livre quando aquecidos.

Os materiais intumescentes usados na presente invenção têm. de modo desejável, um tamanho de partícula médio maior do que cerca de 300 micrometros (pm). Em alguns modos de realização, uma porção do material intumescente pode ter um tamanho de partícula menor do que 300pm, mas maior do que 150pm (ou seja, as partículas não passam através de uma tela de malha 100). Tipicamente, os materiais intumescentes têm um tamanho de partícula médio variando de maior do que cerca de 300pm a cerca de 2000pm. Em um modo de realização desejado, os materiais intumescentes usados na presente invenção têm um tamanho de partícula médio variando de maior do que cerca de 300pm a cerca de 800pm. A quantidade de material intumescente incluído nas composições pode variar sobre uma ampla variação. Tipicamente, o material intumescente está presente na composição em uma quantidade de até cerca de 80 porcento em peso (pep) (ou até cerca de 70, 60, 50, 40, 30, 20 ou 10 pep), com base em um peso seco total da composição. Em um exemplo de modo de realização, a composição inclui de mais do que 0 a cerca de 80 pep, de cerca de 10 a cerca de 70 pep, de cerca de 25 a cerca de 60 pep, ou de cerca de 35 a cerca de 50 pep de um ou mais materiais intumescentes sobre o peso seco total da composição. 2. Fibras As composições da presente invenção compreendem um ou mais tipos de fibras como descrito abaixo. a. Fibras Bio-solúveis As composições da presente invenção compreendem fibras bio-solúveis. Como usado aqui, “fibras bio-solúveis” se refere a fibras que são decomponíveis em um meio fisiológico ou em um meio fisiológico simulado. O meio fisiológico inclui, mas não está limitado àqueles fluidos corporais tipicamente encontrados no trato respiratório, como, por exemplo, os pulmões dos animais ou de humanos. Como usado aqui, “durável" se refere a fibras que não são bio-solúveis. A bio-solubilidade pode ser estimada observando-se os efeitos da implantação direta das fibras em animais de teste ou por meio do exame dos animais ou humanos que foram expostos às fibras. A bio-sotubilidade também pode ser estimada medindo-se a solubilidade das fibras como uma função do tempo no meio fisiológico simulado, como soluções salinas, soluções salinas abrandadas, ou o equivalente. Um tal método de determinar a solubilidade é descrito na Patente U.S. 5.874.375 (Zoitas et al.).

Tipicamente, as fibras bio-solúveis são solúveis ou substancialmente solúveis em um meio fisiológico dentro de cerca de 1 ano. Como usado aqui, o termo “substancialmente solúvel” se refere a fibras que são pelo menos cerca de 75 porcento de peso dissolvidas. Em alguns modos de realização, pelo menos cerca de 50 porcento das fibras são solúveis em um meio fisiológico dentro de cerca de seis meses. Em outros modos de realização, pelo menos cerca de 50 porcento das fibras são solúveis em um fluido fisiológico dentro de cerca de três meses. Em ainda outros modos de realização, pelo menos cerca de 50 porcento das fibras bio-solúveis são solúveis em um fluido fisiológico dentro de pelo menos cerca de 40 dias. Por exemplo, as fibras podem ser certificadas pelo Instituto Fraunhofer como tendo passado os testes para a bio-persistência de fibras de isolamento a alta temperatura em ratos depois de instilação intratraqueal (ou seja, as fibras têm uma meia-vida menor do que 40 dias).

Ainda uma outra abordagem para calcular a bio-solubilidade das fibras é baseada na composição das fibras. Por exemplo, a Alemanha classifica as fibras de óxído inorgânicas respiráveis com base em um índice de carcinogenicidade (valor de ΚΙ). O valor de Kl é calculado por uma soma das porcentagens de peso dos óxidos alcalinos e alcalinos terrosos e a subtração de duas vezes o peso percentual do óxido de alumínio nas fibras de óxido inorgânicas. As fibras inorgânicas que são bio-solúveis têm tipicamente um valor de Kí de cerca de 40 ou maior.

Em um modo de realização desejado da presente invenção, as fibras bio-solúveis compreendem fibras inorgânicas bio-solúveis. As fibras inorgânicas bio-solúveis adequadas para o uso na presente invenção tipicamente incluem, mas não estão limitadas a, óxidos inorgânicos como, por exemplo, Na20, K20, CaO, MgO, P2O5, Li20, BaO, ou combinações dos mesmos com sílica. Outros óxidos de metal ou outros constituintes de cerâmica podem ser incluídos nas fibras inorgânicas bio-solúveis mesmo se esses constituintes, por eles mesmos, carecem da solubilidade desejada, mas estão presentes em quantidades baixas 0 suficiente de modo que as fibras, como um todo, ainda sejam decomponíveis em um meio fisiológico. Esses óxidos de metal incluem, por exemplo, A1203, Ti02, Zr02, B203, e óxidos de ferro. As fibras inorgânicas bio-solúveis também podem incluir componentes metálicos em quantidades tais que as fibras sejam decomponíveis em um meio fisiológico ou meio fisiológico simulado.

Em um modo de realização, as fibras inorgânicas bio-solúveis incluem óxidos de sílica, magnésio, e cálcio. Esses tipos de fibras são tipicamente referidos como fibras de silicato de cálcio-magnésio. As fibras de silicato de cálcio-magnésio usualmente contêm menos de cerca de 10 porcento em peso de óxido de alumínio. Em alguns modos de realização, as fibras incluem de cerca de 45 a cerca de 90 porcento em peso de Si02, até cerca de 45 porcento em peso de CaO, até cerca de 35 porcento em peso de MgO, e menos de cerca de 10 porcento em peso de Α12θ3. Por exemplo, as fibras podem conter cerca de 55 a cerca de 75 porcento em peso de Si02, cerca de 25 a cerca de 45 porcento em peso de CaO, cerca de 1 a cerca de 10 porcento em peso de MgO, e menos de cerca de 5 porcento em peso de Α12θ3.

Em um modo de realização adicional, as fibras inorgânicas bio-solúveis incluem óxidos de sílica e magnésio. Esses tipos de fibras são tipicamente referidos como fibras de silicato de magnésio. As fibras de silicato de magnésio usualmente contêm de cerca de 60 a cerca de 00 porcento em peso de S1O2, até cerca de 35 porcento em peso de MgO (tipicamente de cerca de 15 a cerca de 30 porcento em peso de MgO), e menos de cerca de 5 porcento em peso de A1203. Por exemplo, as fibras podem conter cerca de 70 a cerca de 80 porcento em peso de Si02, cerca de 18 a cerca de 27 porcento em peso de MgO, e menos de cerca de 4 porcento em peso de outros elementos.

Fibras de óxidos inorgânicas bio-solúveis adequadas são descritas nas Patentes U.S. 5.332.699 (Olds et al.); 5.585.312 (Tem Eyck et al.); 5.714.421 (Olds et al.); 5.874.375 (Zoítas et al.); e o pedido de patente européia 02078103.5 depositado em 31 de julho de 2002. Vários métodos podem ser usados para formar fibras inorgânicas bio-solúveis incluindo, mas não limitado a, formação de sol gel, processos de crescimento de cristal, e técnicas de formação de fusão como centrifugação ou sopro.

As fibras bio-solúveis estão disponíveis comercialmente a partir da Unifax Corporation (Niagra Falis, NY) sob as designações comerciais “ISOFRAX” e “INSULFRAX”. Outras fibras bio-solúveis são vendidas pela Thermal Ceramics (localizada em augusta, GA) sob a designação comercial “SUPERWOOL”. Por exemplo, a SUPERWOOL 607 contém 60 a 70 porcento em peso de Si02, 25 a 35 porcento em peso de CaO, 4 a 7 porcento em peso de MgO, e uma quantidade de traço de AEO3. A SUPERWOOL 607 MAX pode ser usada a uma temperatura ligeiramente mais alta e contém 60 a 70 porcento em peso de SiO?, 16 a 22 porcento em peso de CaO, 12 a 19 porcento em peso de MgO, e uma quantidade de traço de AEO3.

Fibras inorgânicas bio-solúveis adequadas para o uso na presente invenção podem ter uma ampla variação de diâmetros médios e comprimentos médios. Estão disponíveis comercialmente fibras inorgânicas bio-solúveis que têm um diâmetro de fibra medio no âmbito de cerca de 0,05 micrometros a cerca de 15 micrometros. Em alguns modos de realização, as fibras inorgânicas bio-solúveis têm diâmetros de fibra médios no âmbito de cerca de 0,1 micrometros a cerca de 5 micrometros (ou seja, as fibras são fibras respiráveis). Como o diâmetro médio das fibras inorgânicas bio-solúveis diminui, uma quantidade maior de fibra pode ser incorporada em um dado volume do material laminado. Os materiais laminados preparados tendo uma densidade maior de fibras tendem a ter melhores resiliência e flexibilidade. Em outros modos de realização, as fibras inorgânicas bio-solúveis têm diâmetros de fibra médios maiores do que cerca de 3,0 micrometros, ou maiores do que cerca de 5 micrometros (ou seja, as são fibras não-respiráveis). Em ainda um outro modo de realização, as fibras inorgânicas bio-solúveis usadas para formar uma dada composição compreendem uma mistura de fibras não-respiráveis e respiráveis.

As fibras inorgânicas bio-solúveis têm, tipicamente, um comprimento de fibra médio no âmbito de cerca de 0,1 centímetros a cerca de 3 centímetros. Geralmente, o comprimento das fibras inorgânicas bio-solúveis não é critico, já que qualquer(quaisquer) fibra(s) selecionada(s) pode(m) ser quebrada(s) em comprimentos menores durante o processo de fabricação, se desejado.

As composições da presente invenção compreendem de modo desejável pelo menos cerca de 10% em peso e tanto quanto 90% em peso de fibras bio-solúveis com base em um peso seco total da composição. Tipicamente, as composições da presente invenção compreendem de cerca de 16 a cerca de 80% em peso (ou a partir de cerca de 20 a cerca de 80% em peso, a partir de cerca de 30 a cerca de 60% em peso, a partir de cerca de 40 a cerca de 50% em peso) de fibras bio-solúveis com base em um peso seco total da composição. b. Fibras de sílica tratadas termicamente As composições da presente invenção também compreendem fibras de sílica tratadas termicamente, Como usado aqui, o termo “fibras de síiica tratadas termicamente1' se refere a fibras de sílica (i) tendo um teor de sílica de mais do que cerca de 67 porcento em peso (pep) com base em um peso total das fibras, e (ii) tendo sido expostas a um tratamento termal compreendendo expor as fibras a uma temperatura de tratamento termal de pelo menos cerca de 400°C por um período de tratamento termal de pelo menos cerca de 5 minutos. As fibras de sílica tratadas termicamente usadas na presente invenção podem compreender mais do que cerca de 67 pep até tanto quanto 99,9 pep de sílica com base em um peso total das fibras. Tipicamente, as fibras de sílica tratadas termicamente compreendem mais do que cerca de 67 pep até tanto quanto 95,0 pep com base em um peso total das fibras. Em um modo de realização desejado, as fibras de sílica tratadas termicamente da presente invenção compreendem de cerca de 92,0 pep a cerca de 95,0 pep de sílica, e de cerca de 8,0 pep a cerca de 5,0 pep de alumina com base em um peso total das fibras.

Além disso, as fibras de sílica tratadas termicamente usadas na presente invenção podem ser tratadas termicamente expondo-se as fibras a uma temperatura de tratamento termal de pelo menos cerca de 400°C ou 500°C (ou 600°C, 700°C, 800°C, 900°C ou 1000°C, ou mesmo mais altas) por um período de tratamento termal de pelo menos cerca de 5 minutos (10 minutos, 15 minutos, 20 minutos, 25 minutos, 30 minutos, ou qualquer incremento de 5 minutos até cerca de 60 minutos, ou mais). Em um exemplo de modo de realização, as fibras de sílica tratadas termicamente usadas na presente invenção são tratadas termicamente (i) aquecendo-se as fibras da temperatura ambiente a uma temperatura de tratamento termal máxima variando de cerca de 600°C a cerca de 1100°C, (ii) mantendo-se a temperatura de tratamento termal máxima por um período de tratamento termal de cerca de 5 a cerca de 60 minutos (mais tipicamente cerca de 60 minutos), e (iii) permitindo-se às fibras esfriarem a temperatura ambiente. Em um modo de realização desejado, as fibras de sílica tratadas termicamente usadas na presente invenção são tratadas termicamente (i) aquecendo-se as fibras da temperatura ambiente a uma temperatura de tratamento termal máxima de pelo menos cerca de 850°C (de modo desejável de cerca de 850°C a cerca de 1050°C), (ii) mantendo-se a temperatura de tratamento termal máxima por um período de tratamento termal de pelo menos cerca de 60 minutos (tipicamente cerca de 60 minutos), e (iii) permitindo-se às fibras esfriarem à temperatura ambiente.

Foi descoberto que composições contendo um material intumescente e as fibras bio-solúveis somente (ou seja, sem fibras de sílica tratadas termicamente), quando usadas como materiais para montagem, podem exibir propriedades de montagem desejáveis a altas temperaturas (ou seja, de cerca de 600°C a cerca de 950°C); entretanto, as composições não se realizam tão bem a temperaturas intermediárias (ou seja, de cerca de 400°C a cerca de 600°C) e a baixas temperaturas (ou seja, menos de cerca de 400°C). Descobriu-se que a adição das fibras de sílica tratadas termicamente aperfeiçoa a capacidade das composições de manter o elemento de controle de poluição na posição dentro do dispositivo de controle de poluição a temperaturas intermediárias e baixas, como mostrado nos Exemplos abaixo. Vários métodos podem ser usados para formar as fibras de sílica tratadas termicamente incluindo, mas não limitado a, os processos de lixiviação revelados na Patente U.S. 2.624.658, na Patente U.S. 2.718.461, e na Patente U.S. 6.468.932; e nos processos de tratamento termal revelados na Patente U.S. 3.498.774, e na Patente U.S. 4.038.214; o assunto de todas as quais é incorporado aqui pela referência em sua inteireza.

Exemplos de fibras de teor de sílica tratadas termicamente estão disponíveis comercialmente a partir da Hitco Carbon Composites, Inc. (Gardena, CA) sob a designação comercial REFRASIL^, e da belChem Fiber Materials GmbH (Freiberg, Alemanha) sob a designação comercial BELCOTEX®. Por exemplo, a fibra REFRASILH F100 contém cerca de 96 a 99% em peso de SiCF, enquanto a fibra BELCOTEX® contém cerca de 94,5% em peso de Si02.

Fibras de sílica tratadas termicamente adequadas para o uso na presente invenção podem ter uma ampla variação de diâmetros médios e comprimentos médios. Estão disponíveis comercialmente fibras de sílica tratadas termicamente que têm um diâmetro de fibra médio no âmbito de cerca de 0,05 micrometros a cerca de 15 micrometros. Em alguns modos de realização, as fibras de sílica tratadas termicamente têm diâmetros de fibra médios no âmbito de cerca de 5,0 micrometros a cerca de 10,0 micrometros (ou seja, as fibras são fibras não-respiráveis). Entretanto, em outros modos de realização, as fibras de sílica tratadas termicamente têm diâmetros de fibra médios no âmbito de menos de cerca de 5,0 micrometros (ou seja, as fibras são fibras respiráveis). À medida que o diâmetro médio das fibras de sílica tratadas termicamente diminui, cresce a quantidade de fibra que pode ser incorporada em um dado volume de material laminado. Os materiais laminados preparados tendo uma densidade maior de fibras tendem a ter melhores resiliência e flexibilidade. Em ainda outro modo de realização, as fibras de sílica tratadas termicamente usadas para formar uma dada composição compreendem uma mistura de fibras não-respiráveis e respiráveis.

As fibras de sílica tratadas termicamente tipicamente têm um comprimento de fibra médio no âmbito de cerca de 0,1 centímetros a cerca de 3 centímetros. Geralmente, o comprimento das fibras de sílica tratadas termicamente não é crítico, já que qualquer(quaisquer) fibra(s) selecionada(s) pode(m) ser quebrada(s) em comprimentos menores durante o processo de fabricação, se desejado.

As composições da presente invenção compreendem a partir de mais de 0% em peso até 99% em peso de fibras de sílica tratadas termicamente com base em um peso seco total da composição. Tipicamente, as composições compreendem pelo menos cerca de 4,0% em peso e tanto quanto 90% em peso (ou de cerca de 10 a cerca de 90% em peso, de cerca de 20 a cerca de 80% em peso, de cerca de 30 a cerca de 60% em peso, de cerca de 40 a cerca de 50% em peso) de fibras de sílica tratadas termicamente com base em um peso seco total da composição. As composições da presente invenção compreendem de modo desejável de cerca de 5,0 a cerca de 40% em peso, de modo mais desejável de cerca de 8,0 a cerca de 20% em peso, de fibras de sílica tratadas termicamente com base em um peso seco total da composição. c. Fibras adicionais opcionais As composições podem incluir opcionalmente outras fibras inorgânicas em adição às fibras descritas acima. Quando presentes, as fibras inorgânicas adicionais são, de modo desejável, fibras não-respiráveis, embora fibras respiráveis adicionais possam ser usadas também. As fibras adicionais adequadas incluem, mas não estão limitadas a, fibras formadas a partir de materiais de cerâmica como os óxidos de cerâmica, nitretos de cerâmica, materiais de vidro, ou uma combinação dos mesmos, O termo “vidro”, como usado aqui, se refere a um material inorgânico amorfo como um óxido tendo um padrão de difração de raio-x difuso pelo menos substancialmente sem linhas definidas ou outros indícios de uma fase cristalina. A quantidade de fibras inorgânicas adicionais incorporada na composição, quando presente, pode variar sobre um amplo âmbito. Tipicamente, as composições da presente invenção podem incluir até cerca de 15 porcento em peso de fibras inorgânicas adicionais com base em um peso seco total da composição. Em alguns modos de realização, as composições contêm até cerca de 10 porcento em peso, até cerca de 5 porcento em peso, ou até cerca de 3 porcento em peso das fibras inorgânicas adicionais com base em um peso seco total da composição.

As fibras inorgânicas adicionais podem ter um comprimento de fibra semelhante ao comprimento de fibra descrito acima das fibras bio-solúveís e das fibras de sílica tratadas termicamente. Se as fibras inorgânicas adicionais forem maiores do que o desejado quando obtidas a partir de uma fonte desejada, as fibras podem ser picadas, cortadas, ou processadas de outro modo para reduzir o comprimento de fibra a um comprimento desejado. As fibras inorgânicas adicionais têm, tipicamente, um comprimento médio no âmbito de cerca de 0,1 cm a cerca de lcm. 3. Aglutinantes As composições da presente invenção podem compreender um ou mais aglutinantes. Aglutinantes adequados incluem aglutinantes orgânicos e podem incluir aglutinantes inorgânicos ou uma combinação dos mesmos.

Em um exemplo de modo de realização da presente invenção, as composições incluem um ou mais aglutinantes poliméricos ou orgânicos, Esses aglutinantes podem ser usados para prover resiliência e flexibilidade adicionais durante a formação e durante o manuseio das composições. Por exemplo, quando a composição está na forma de um material laminado, como uma esteira para montagem para um dispositivo de controle de poluição, a esteira para montagem pode ser enrolada mais facilmente ao redor do elemento de controle de poluição. As temperaturas operacionais encontradas nesse dispositivo, tipicamente, decompõem, queimam ou eliminam de outro modo os constituintes orgânicos. Desse modo, os constituintes orgânicos são tipicamente transitórios, ao invés de componentes permanentes das composições.

Aglutinantes poliméricos e outros orgânicos são particularmente úteis quando uma esteira para montagem é feita usando-se um processo de produção de papel por assentamento úmido ou modificado; entretanto, uma esteira feita usando-se um processo de assentamento a seco também pode se beneficiar da incorporação desses agiutinantes. Um ou mais aglutinantes orgânicos podem ser incorporados no corpo da esteira e/ou usados como um revestimento para a esteira. A esteira pode conter quantidades muito pequenas de aglutinante orgânico (abaixo de 1% em peso) ou não conter nenhum aglutinante orgânico.

Aglutinantes poliméricos adequados podem ser termoplásticos ou termocurados e podem ser providos como um sólido em várias formas ou como um líquido compreendendo uma composição, uma solução, dispersão, um látex, uma emulsão de sólidos a 100%, ou combinações dos mesmos, e o equivalente. Em alguns modos de realização, o aglutinante polímérico é um elastômero. Polímeros adequados incluem, mas não estão limitados a, borracha natural, copolímeros de duas ou mais espécies copolimerizáveis, incluindo estireno e butadieno, copolímeros de duas ou mais espécies copolimerizáveis incluindo butadieno e acronitrila, polímeros e copolímeros de (meta)acrilato, poliuretanos, silicones, políésteres, poüamidas, polímeros celulósicos, outros polímeros de elastômero, ou combinações desses.

As composições podem incluir cerca de 0,1 a cerca de 15 porcento em peso, cerca de 0,5 cerca de 12 porcento em peso, ou cerca de 1 a cerca de 10 porcento em peso do aglutinante orgânico em uma base de peso seco.

Em alguns modos de realização, os aglutinantes de polímero são acrílico- ou metracrilato- contendo composições de látex. Essas composições de látex tendem a queimar de modo limpo sem produzir quantidades indesejáveis de subprodutos tóxicos ou corrosivos. Exemplos de emulsões acrílicas adequadas incluem, mas não estão limitados a, aquelas disponíveis comercialmente sob as designações comerciais “RHOPLEX HA-8” (uma emulsão aquosa de sólidos a 44,5% em peso de copolímeros acrílicos) a partir da Rohm and Elaas (Filadélfia, PA) e sob a designação comercial “AIRFLEX 600BP” (um copolímero de etileno vinil acetato de sólidos a 55%) a partir da Air Products (Allentown, PA). A quantidade de força necessária para mover um elemento de controle de poluição (por exemplo, um elemento ou portador catalítico monolítico) ao longo do eixo longitudinal do dispositivo de controle de poluição (por exemplo, um conversor catalítico) está diretamente relacionada à força de manutenção exercida pela esteira para montagem sobre o elemento de controle de poluição. Com a presente formulação de esteira para montagem, foi descoberto que, usando-se um aglutinante (por exemplo, aglutinante de látex de silicone) que não queima facilmente às temperaturas operacionais elevadas do dispositivo de controle de poluição, ao invés de um aglutinante (por exemplo, aglutinantes de látex acrílico) que o faz, a força de manutenção exercida pela esteira para montagem pode ser aumentada significativamente. Desse modo, a quantidade de força necessária para mover o elemento de modo axial pode ser aumentada significativamente.

Embora não pretendendo necessariamente ficar amarrado a qualquer teoria, acredita-se que essa diferença no comportamento é, pelo menos parcialmente, o resultado de haver uma perda de peso mais baixa quando se usam aglutinantes de silicone, porque o silicone pode formar Si02 sólido quando exposto a temperaturas elevadas, ao invés de ser queimado na maior parte como com os aglutinantes de látex. Tipicamente também se adotam temperaturas mais altas para queimar os aglutinantes de silicone. Por exemplo, aglutinantes de látex de silicone são geralmente estáveis até cerca de 200°C e aglutinantes de látex acrílico são geralmente estáveis até cerca de 150°C. Com menor perda de material para montagem, há tipicamente menos queda na pressão exercida pelo material para montagem, depois do dispositivo de controle de poluição ter sido operado.

Por exemplo, foi descoberto que um aglutinante de silicone Dow Corning DC85 queima muito depois de um aglutinante de látex acrílico Airflex 600BP, embora expostos a elevadas temperaturas em um ambiente de ar ou gás N2. Para aplicações de motor a diesel, e algumas aplicações de motor a gasolina de injeção direta, a esteira para montagem é tipicamente exposta a temperaturas operacionais no âmbito de cerca de 200°C a cerca de 300°C. A essas temperaturas relativamente baixas, a queima/degradação do aglutinante orgânico, especialmente aglutinantes de silicone, é bastante lenta. Foi descoberto que até pelo menos cerca de 30% do aglutinante de silicone permanece no material para montagem (ou seja, não queima), reduzindo, desse modo, a perda de volume devido ao aglutinante perdido.

Fibras poliméricas também podem ser usadas como um componente aglutinante nas composições para aperfeiçoar o manuseio, a flexibilidade, a resiliência, ou uma combinação dos mesmos. Quando as composições estão na forma de um material laminado, as fibras poliméricas tendem a realçar o processamento e aperfeiçoar a resistência a umidade do material laminado. Como com o aglutinante poíimérico, as fibras poliméricas tendem a queimar (ou seja, se decompor ou serem eliminadas) depois de um ou mais ciclos de aquecimento, se as composições forem usadas em um dispositivo de controle de poluição.

As fibras de polímero podem ser formadas a partir dos polímeros mencionados acima com relação ao aglutinante poíimérico. As composições podem incluir até cerca de 5 porcento em peso de fibras poliméricas em uma base de peso seco. Em alguns modos de realização, as composições incluem até cerca de 2 ou até cerca de 1 porcento em peso de fibra polimérica. Por exemplo, as composições podem incluir cerca de 0,1 a cerca de 2 porcento em peso ou cerca de 0,2 a cerca de 1,0 porcento em peso de fibras poliméricas em uma base de peso seco. As fibras poliméricas podem ser fibras têxteis ou fibras fibriladas. Em um modo de realização, as fibras poliméricas são fibras têxteis no âmbito de cerca de 0,5 a cerca de 5 denier.

Aglutinantes poliméricos adequados podem ser usados sozinhos ou podem ser combinados com componentes adicionais. Os componentes adicionais podem incluir, mas não estão limitados a, monômeros, plastificadores, cargas, adesivos, tensoativos ou outros modificadores.

Materiais aglutinantes inorgânicos adequados podem incluir, mas não estão limitados a, partículas coloidais; aglutinantes micáceos inorgânicos como revelado em W003/031368, concedida à 3M Innovative Properties Company (St, Paul, MN), o assunto da qual é incorporado aqui pela referência em sua inteireza; e produtos DIXIE CLAY disponíveis comercialmente a partir da R.T. Vanderbilt Company, Inc. (Norwalk, CT). Quando presente nas composições da presente invenção, o aglutinante micáceo, como descrito em W003/031368, está presente em uma quantidade de menos de cerca de 5,0% em peso com base em um peso seco total da esteira. Tipicamente, o aglutinante micáceo está presente em uma quantidade menor do que cerca de 2,0% em peso ou 1,0% em peso com base em um peso seco total da esteira. Em muitos modos de realização da presente invenção, a composição não contém qualquer material de aglutinante micáceo. 4. Aditivos As esteiras da presente invenção podem conter um ou mais aditivos para prover uma característica desejada ao produto resultante. Aditivos adequados incluem, mas não estão limitados a, plastificadores, agentes de umedecimento, agentes desespumantes, coagulantes de látex, argilas, cargas leves, cargas refratárias, fibras metálicas, ou combinações deles.

Em alguns modos de realização, as composições estão na forma de materiais laminados, e os materiais laminados incluem um protetor de borda para minimizar a erosão das bordas do material laminado. Essa erosão pode ser causada, por exemplo, pelo gás de exaustão quando o material laminado é usado em um dispositivo de controle de poluição. Protetores de borda adequados podem incluir, por exemplo, uma malha de metal colocada sobre as bordas do laminado ou uma mistura de um aglutinante e vidro, como revelado na Patente U.S. 6.245.301 (Stroom et ai.). Outros protetores de borda conhecidos na técnica podem ser usados. B. Configurações estruturais de composição Os componentes de composição descritos acima usados na presente invenção podem ser configurados em um laminado unitário ou podem formar uma ou mais camadas de um artigo de camadas múltiplas. Em um modo de realização desejado da presente invenção, a composição está na forma de um material laminado unitário contendo um ou mais dos componentes de composição descritos acima. Quando presente como um material laminado unitário, a composição tipicamente tem uma espessura de laminado media de até cerca de lOcm, mais tipicamente, até cerca de 4cm.

Em outros modos de realização da presente invenção, a composição pode estar na forma de uma construção em camadas múltiplas compreendendo duas ou mais camadas distintas. Cada camada pode ficar independentemente na forma de um material laminado tendo uma composição de laminado semelhante ou diferente das outras camadas, um revestimento, uma película, ou qualquer outra camada. Em um exemplo de modo de realização, o artigo de camadas múltiplas compreende um primeiro material laminado contendo um ou mais ou todos os componentes de composição descritos acima, e um segundo material laminado anexado ao primeiro material laminado, onde o segundo material laminado compreende uma esteira ou camada não de algodão de fibras de cerâmica (por exemplo, fibras de cerâmica policristalinas) ou fibras de vidro (por exemplo, fibras de vidro S2, fibras de vidro R, fibras de vidro E etc). Pode ser desejável para uma camada de fibras de cerâmica ficar posicionada entre o elemento de controle de poluição (por exemplo, o elemento catalítico) e o primeiro material laminado, especialmente quando o primeiro material laminado é exposto a temperaturas quentes (por exemplo, quando a temperatura do gás que vai para dentro do dispositivo de controle de poluição está acima de cerca de 900°C). Desse modo, a camada de fibras de cerâmica pode isolar e proteger o primeiro material laminado da exposição a temperaturas prejudicialmente altas (por exemplo, temperaturas que destroem a capacidade do material intumescente de se expandir repetidamente). Também pode ser desejável para uma camada das fibras de vidro e/ou de cerâmica ficar posicionada entre o primeiro material laminado e o alojamento do dispositivo de controle de poluição, especialmente quando o primeiro material laminado é exposto a temperaturas relativamente frias (por exemplo, quando a temperatura do gás que vai para dentro do dispositivo de controle de poluição for menor do que cerca de 600°C). Desse modo, a camada de fibras de vidro e/ou de cerâmica pode funcionar para manter a temperatura do primeiro material laminado quente o suficiente, de modo que o material intumescente no primeiro material laminado fique pelo menos parcialmente ativado (ou seja, expandido). Altemativamente, também pode ser desejável para o primeiro material laminado ser intercalado entre duas camadas do segundo material laminado. Por exemplo, uma camada de fibra de cerâmica pode ser posicionada entre o elemento de controle de poluição (por exemplo, o elemento catalítico) e o primeiro material laminado e uma camada de fibras de vidro e/ou de cerâmica pode ser posicionada entre o primeiro material laminado e o alojamento do dispositivo de controle de poluição. Essa construção em sanduíche podería ser desejável quando o primeiro material laminado é exposto a temperaturas relativamente intermediárias (por exemplo, quando a temperatura do gás que vai para dentro do dispositivo de controle de poluição está no âmbito de cerca de 600°C a cerca de 900°C).

Em outros modos de realização da presente invenção, a composição pode ser formada em objetos tendo uma forma tridimensional. Objetos adequados tendo uma forma tridimensional incluem, mas não estão limitados a, artigos extrusados, artigos fundidos em matriz e artigos moldados. II. Métodos para fazer composições A presente invenção também é direcionada a métodos para fazer as composições descritas acima. As composições podem ser formadas usando-se qualquer uma de uma variedade de técnicas de fabricação convencionais. Uma abordagem de fabricação representativa envolve formar laminados individuais das composições descritas acima. Camadas múltiplas de material laminado podem ser laminadas uma à outra, se desejado,usando-se um material adesivo (ou o material aglutinante polimérico, quando presente). Os materiais laminados de camadas múltiplas também podem ser formados como descrito na Patente U.S. 5.853.675 (Howorth). Altemativamente, as camadas podem ser formadas uma sobre o topo da outra, como descrito na Patente U.S. 6.051.193 (Langer et al.).

Os materiais laminados preparados a partir das composições da presente invenção podem ser formados usando-se qualquer uma de uma variedade de técnicas adequadas como, por exemplo, um processo de fabricação de papel. Em um modo de realização de uma abordagem de fabricação de papel, um aglutinante inorgânico ou polimérico é preparado adicionando-se o material aglutinante a água. A concentração e temperatura podem, ambas, variar sobre um amplo âmbito. Em alguns modos de realização, água morna, como a água a uma temperatura de cerca de 30°C a cerca de 75°C, pode ser usada para preparar a pasta fluida. Por exemplo, a água pode ficar a uma temperatura de cerca de 35°C a cerca de 45°C.

Uma pasta fluida diluída pode ser preparada adicionando-se água ao material aglutinante. As fibras bio-solúveis e as fibras de sílica tratadas termicamente podem ser adicionadas à pasta fluida. Qualquer quantidade de cisalhamento que disperse o material aglutinante e as fibras pode ser usado. Em alguns modos de realização, cisalhamento baixo a moderado por um tempo relativamente breve, por exemplo, 1 segundo a 10 minutos ou cerca de 3 a 80 segundos, pode ser usado para dispersar as fibras. A pasta fluida pode ser misturada a velocidade moderada para manter os Ingredientes sólidos suspensos. Outros ingredientes como um agente desespumante e aglutinantes poliméricos podem ser adicionados.

Um agente coagulante adequado como um agente acidifícante também pode ser adicionado. Outros agentes de coagulação, como um que possa causar a coagulação via meios básicos, também podem ser usados de acordo com práticas convencionais. Durante a coagulação, grandes partículas do aglutinante polimérico, quando presentes, tipicamente se formam. Qualquer matéria particulada presente na composição tende a se ligar ao aglutinante e ficar capturada na matriz de fibra. Isto é, a matéria particulada não causa o entupimento das telas usadas para filtrar. Ligar a matéria particulada à matriz de fibra facilita drenar a água da pasta fluida e pode diminuir o tempo de processamento necessário para preparar o material laminado. O material intumescente, tendo, de modo desejável, um tamanho de partícula médio maior do que cerca de 300 micrometros, é tipicamente adicionado depois da coagulação. Essa ordem particular de adição também pode facilitar a dispersão dos sólidos na pasta fluida e a remoção da água da pasta fluida. Entretanto, a ordem de adição não é crítica e outras ordens de adição são aceitáveis. A composição de pasta fluida resultante pode ser disposta por cima de uma tela adequada, drenada, e prensada. Altemativamente, as pregas podem ser formadas dispondo-se a vácuo a pasta fluida por cima de uma malha ou tela de fio. O material laminado prensado resultante pode ser seco de qualquer modo adequado, por exemplo, seco por ar ou seco por forno. Para uma descrição mais detalhada das técnicas de fabricação de papel empregadas, ver, por exemplo, a Patente U.S. 3.458.329 (Owens et al.). O material laminado pode ser cortado em uma forma desejada como uma forma adequada para o uso como uma esteira para montagem ou para o uso como uma barreira termal (ou seja, material isolante) na região de cone de extremidade de um dispositivo de controle de poluição. O corte pode ser concluído, por exemplo, usando-se um processo de estampa por matriz. Os materiais laminados preparados a partir das composições da invenção podem ser cortados de modo reproduzível para satisfazer tolerâncias de tamanho rígidas. Os materiais laminados podem exibir propriedades de manuseio adequadas e não são tão frágeis a ponto de se esfarelarem na mão de alguém. Por exemplo, os materiais laminados podem ser encaixados facilmente e de modo flexível ao redor de um elemento de controle de poluição sem desunirem-se para formar uma vedação resiliente, protetora e de suporte em um dispositivo de controle de poluição.

As composições da presente invenção também podem ser preparadas na forma de uma pasta. Para preparar uma pasta, os sólidos totais são tipicamente mais altos do que cerca de 30 porcento. Em alguns modos de realização, os sólidos são cerca de 30 a cerca de 60 porcento. A pasta tipicamente tem uma consistência e viscosidade que podem ser injetadas, por exemplo, no vão entre um elemento de controle de poluição e o alojamento de um dispositivo de controle de poluição. A Patente U.S. 5.736.109 (Howorth) descreve um processo adequado para fazer a pasta. Uma pasta também pode ser formada formando-se inicialmente uma pasta fluida e, então, removendo-se parte da água para aumentar os sólidos percentuais. Além disso, a pasta pode ser usada para formar um material laminado ou um objeto tridimensional. Para formar um material laminado ou um objeto tridimensional, a composição pode ser fundida em uma matriz tridimensional, moldada, ou extrusada através de uma matriz.

Em ainda um modo de realização adicional da presente invenção, as composições são disposta a seco junto com os materiais intumescentes mencionados acima.

Uma ou mais camadas da composição na forma de um material laminado podem ser combinadas com outras camadas idênticas, semelhantes ou diferentes para formar artigos de camadas múltiplas usando técnicas conhecidas. Por exemplo, as camadas adicionais podem ser revestidas por cima de uma superfície externa do material laminado. Além disso, como descrito acima, as camadas múltiplas do material laminado ou outras camadas podem ser laminadas umas às outras se usando um adesivo opcional. Outros métodos mecânicos de combinar camadas múltiplas do material para formar artigos de camadas múltiplas incluem, mas não estão limitados a, punção por agulha, dar pontos etc. A presente invenção é ilustrada adicionalmente pelos exemplos a seguir, que não devem ser construídos de modo algum como imposição de limitações sobre o escopo da mesma. Ao contrário, deve ficar claramente entendido que pode haver recurso para vários outros modos de realização, modificações e equivalentes dos mesmos, que, após a leitura da descrição aqui, podem se sugerir eles mesmos àqueles experientes na técnica sem se afastar do espírito da presente invenção e/ou do escopo das reivindicações anexas.

EXEMPLOS A durabilidade e desempenho de uma esteira para montagem em um dispositivo de controle de poluição como, por exemplo, uma montagem de conversor catalítico, sob condições operacionais simuladas, podem ser medidos, por exemplo, de acordo com o teste descrito no documento SAE 2004-01-0146, intitulado “Catalytic Converter Hot Vibration Test Methods at 3M Company”, Nathan Brunner. Os inteiros conteúdos do documento SAE estão incorporados aqui pela referência.

De acordo com esse teste, uma esteira para montagem, de acordo com cada um dos Exemplos 1 a 3, é enrolada ao redor de um monólito de cordierita cilíndrico tendo um diâmetro aproximado de 119,4mm, um comprimento de cerca de 76,2mm, e um peso de cerca de 260 gramas. O monólito enrolado é enlatado em um alojamento de conversor catalítico para a densidade de engaste especificada nos exemplos, e é submetido a um teste de vibração a quente com a temperatura de entrada de gás de 500°C. A montagem de conversor é condicionada termicamente por 5 ciclos de aquecimento por 2 horas com a entrada de gás quente e esfriamento por 1 hora. Depois do condicionamento, o teste começa com um ciclo de 4 horas de 4 horas de aquecimento, usando a entrada de gás quente a uma temperatura de 500°C, enquanto vibrando a 2,7g -12dB (decibéis). O ciclo termina com o esfriamento por uma hora, que esfria a montagem a cerca da temperatura ambiente. O segundo ciclo de 4 horas começa a -9dB, o terceiro começa a -6dB etc, até OdB ser alcançado. Se a montagem ainda estiver intacta, o teste continua com ciclos de 4 horas a OdB até a falência ou até um tempo designado ser alcançado, tipicamente 72 horas ou 96 horas.

Exemplo 1: Fibras de sílica picadas (fibra BELCOTEX® de 7 mícrons de diâmetro, 6mm de comprimento, disponível a partir dos materiais de fibra da belChem GmbH, Freiberg, Alemanha) foram tratadas termicamente colocando-se as fibras em uma fornalha a temperatura ambiente. A fornalha foi ligada com o controlador ajustado a 950°C. Quando a temperatura na fornalha alcançou 950°C, as fibras puderam saturar por uma hora e, então, a fornalha foi desligada. Quando a fornalha esfriou à temperatura ambiente, as fibras foram removidas para serem transformadas em laminados.

Uma esteira foi preparada tendo uma composição seca de 27% em peso de fibra de sílica tratada termicamente descrita acima, 27% em peso de fibra bio-solúvel (SUPERWOOL 607 disponível a partir da Thermal Ceramic, Augusta, GA), 8% em peso de sólidos de látex de acetato de vinil (látex de acetato de viníl AIRFLEX 600BP tendo sólidos de cerca de 55% disponível a partir da Air Products Polymers L.P., Allentown, PA) e 38% em peso de vermiculita nâo expandida.

Uma pasta fluida foi preparada adicionando-se 3000ml de água da torneira aquecida a 40°C a um misturador, adicionando-se as fibras de sílica tratadas termícamente, e misturando-se por 10 segundos. As fibras bio-solúveis foram adicionadas e misturadas em uma velocidade baixa por 5 segundos. A pasta fluida foi transferida para um recipiente de mistura grande; as fibras a partir do misturador foram enxaguadas usando-se 1 OOOml de água da torneira a 40°C e adicionadas à mistura fluida no recipiente. A mistura fluida foi misturada com um misturador de lâmina à hélice à velocidade média, enquanto adicionando três gotas de desespumante (desespumante FOAMASTER 111) e o látex de acetato de vinil. Quando dispersa, 11,4 gramas de uma solução Alum (General Chemicals) a 50% em peso foram adicionados e misturados por cerca de 2 minutos. Então, a vermiculita não expandida foi adicionada e misturada por 2 minutos. A mistura fluida foi derramada rapidamente para dentro de um molde de laminado medindo 20,3mm por 20,3mm tendo uma tela de 80 malhas, e desidratada. O molde foi aberto e papel de mata-borrão foi colocado sobre o laminado desidratado e feito rolar oito vezes com um pino de rolo. Papel de mata-borrão foi colocado sobre cada lado do laminado que foi posicionado entre duas telas de curso e pressionado entre cerca de 414kPa a 552 kPa por cinco minutos. O laminado foi removido e colocado em um forno a 110°C e seco por cerca de 60 minutos. O laminado foi removido do forno e condicionado a temperatura e umidade ambientes durante a noite. A esteira resultante foi enlatada com maior densidade de montagem de 0,76g/cc e submetido a teste de vibração a quente como descrito acima. O teste alcançou o nível de OdB, e depois de 72 horas o teste foi descontinuado. Nenhuma falha foi observada na esteira ou na montagem enlatada.

Uma esteira preparada da mesma maneira consistindo de 54% em peso de fibra bio-solúvel (SUPERWOOL 607), 8% em peso de sólidos de látex secos (AIRFLEX 600BP), e 38% em peso de vermiculita não expandida foram enlatados com maior densidade de montagem de l,01g/cc. A montagem enlatada foi testada para robustez e foi notada falha no nível de -6dB depois de 6,72 horas.

Exemplo 2: Fibras bio-solúveis (ISOFRAX, disponíveis a partir da Unifrax) foram reduzidas a polpa duas vezes por 60 segundos em água aquecida a cerca de 40°C a cerca de 1,05 porcento de sólidos por peso. A pasta fluida foi bombeada para um tanque de manutenção e diluída a cerca de 0,84% de sólidos. A pasta fluida diluída foi bombeada através de um separador por ciclone para um segundo tanque de manutenção para reduzir a injeção por cerca de 20%. Fibras de sílica (BELCOTEX®), tratadas termicamente como descrito acima, foram reduzidas a polpa por três minutos a cerca de 0,37% em peso de sólidos e transferidas para o tanque com as fibras bio-solúveis e a pasta fluida foi diluída adicionalmente a cerca de 0,35% em peso por sólidos. A pasta fluida diluída foi aquecida a 40°C, e o látex (AIRFLEX 600 BP) e o aluminato de sódio (1,18% do peso das fibras) foram adicionados enquanto misturando para manter a pasta fluida em suspensão. Depois de cerca de 3 minutos, uma solução de alume a 50% em peso em água (0,18% em peso de alume com base no peso de pasta fluida total) foi adicionada para precipitar o látex e as fibras. A pasta fluida foi, então, continuamente bombeada para dentro de um tanque e misturada com vermiculita não expandida que foi medida dentro da pasta fluida. A pasta fluida resultante foi bombeada através de um coletor por cima de uma correia de malha. Um vácuo foi usado para desidratar a pasta fluida e formar uma esteira tendo cerca de 30-40% em peso de água. A esteira foi prensada com um rolo e passada através de uma série de recipientes giratórios aquecidos por vapor para secar e formar uma esteira tendo uma composição seca de 31,1% em peso de fibra bio-solúvel, 20,7% em peso de fibra de sílica tratada termicamente, 8,2% em peso de sólidos de látex, e 40% em peso de vermiculita não expandida. A esteira foi enlatada com maior densidade de montagem de cerca de 0,70g/cc e submetido a teste de vibração a quente, como descrito acima, com uma temperatura de gás de entrada de 500°C. O teste alcançou o nível de OdB, e depois de 96 horas (24 ciclos completos) o teste foi descontinuado. Nenhuma falha na esteira ou na montagem enlatada foi observada.

Exemplo 3: Uma esteira foi preparada de acordo com o Exemplo 2, exceto como notado. As fibras bio-solúveís (ISOFRAX) foral reduzidas a polpa a 1,68% em peso de sólidos. Depois da primeira diluição com água para remoção de injeção, a pasta fluida era de cerca de 1,05% em peso de sólidos. A fibra de sílica tratada termicamente foi reduzida a polpa a 0,32% em peso de sólidos, e a pasta fluida final continha 0,629% em peso de sólidos. Aluminato de sódio foi adicionado a um nível de 1,15% em peso do peso de fibra seca total. A esteira resultante tinha uma composição seca de 39,6% em peso de fibras bio-solúveis, 9,9% em peso de fibra de sílica tratada termicamente, 10,3% em peso de sólidos de látex, e 40,2% em peso de vermiculita não expandida. A esteira foi enlatada a uma densidade de montagem de 0,70g/cc e submetido a teste de vibração a quente usando uma temperatura de entrada de gás quente de 500°C. O teste alcançou o nível de OdB, e o teste foi descontinuado depois de 96 horas. Nenhuma falha foi observada na esteira ou na montagem enlatada.

Exemplo 4: Uma esteira foi preparada de acordo com o Exemplo 3, exceto como notado. Fibras de alto teor de sílica BELCOTEX foram tratadas termicamente a 900°C. A esteira para montagem resultante tinha uma composição seca de cerca de 10,2% em peso de fibras de alto teor de sílica ΒΓΙ (ΌΊ1 A\ cerca de 40,8% em peso de fibras bio-solúveis 1SOFRAX 1260, cerca de 40% em peso de vermiculita não expandida a partir da Cometais, localizada no One Penn Plaza, Nova York, NY, e cerca de 9% em peso de aglutinante de látex acrílico AIRFLEX 600BP.

Exemplo 5: Um material de esteira para montagem alternativo também pode ser construído como descrito e usando os mesmos componentes que no Exemplo 4, com a exceção de que o aglutinante de látex acrílico é substituído com a mesma quantidade de aglutinante de silicone DOW CORNING DC85.

Acredita-se que várias modificações podem ser feitas a esse exemplo de material para montagem. Por exemplo, em geral, o aglutinante orgânico usado no presente material para montagem da invenção pode compreender, consistir de, ou consistir essencialmente de, por exemplo, um aglutinante de látex acrílico, um aglutinante de silicone ou uma combinação de ambos.

Acredita-se que a composição de peso seco do presente material para montagem da invenção pode ser variada tanto quanto segue: (a) no âmbito de cerca de 25 a cerca de 80% em peso de fibra de sílica tratada termicamente, (b) pelo menos algo até cerca de 755 em peso de fibra de cerâmica bio-solúvel, (c) no âmbito de cerca de 10% a cerca de 75% em peso de material intumescente (por exemplo, vermiculita não expandida), e (d) no âmbito de cerca de 1% a cerca de 15% em peso de aglutinante orgânico. O teor de fibra total (ou seja, a combinação da sílica e fibra bio-solúvel) deveria ser pelo menos de cerca de 10% em peso.

Acredita-se que a composição de peso seco dos materiais para montagem desejáveis de acordo com a presente invenção pode variar como segue: (a) no âmbito de cerca de 55 a cerca de 50% em peso de fibra de alto teor de síliea tratada termicamente. (b) no âmbito de cerca de 10% a cerca de 60% em peso de fibra de cerâmica bio-solúvel, (c) no âmbito de cerca de 20% a cerca de 70% em peso de material intumescente (por exemplo, vermiculita não expandida), e (d) no âmbito de cerca de 2% a cerca de 12% em peso de aglutinante orgânico. O teor de fibra total (ou seja, a combinação da síliea e fibra bio-solúvel) pode ser de pelo menos cerca de 15% em peso. A composição de peso seco preferida do presente material para montagem da invenção pode variar como segue: (a) no âmbito de cerca de 5% a cerca de 25% em peso de fibra de alto teor de síliea tratada termicamente, (b) no âmbito de cerca de 20% a cerca de 505 em peso de fibra de cerâmica bio-solúvel, (c) no âmbito de cerca de 25% a cerca de 60% em peso de material intumescente (por exemplo, vermiculita não expandida), e (d) no âmbito de cerca de 4% a cerca de 11% em peso de aglutinante orgânico. O teor total de fibra (ou seja, a combinação de síliea e fibra bio-solúvel) pode ser de pelo menos cerca de 30% em peso.

Embora a invenção tenha sido descrita em detalhe com relação a modos de realização específicos da mesma, será apreciado que aqueles experientes na técnica, quando alcançando um entendimento do texto anterior, podem prontamente conceber alterações, variações e equivalentes daqueles modos de realização. Por exemplo, as composições da presente invenção também podem ser úteis como barreiras termais (ou seja, materiais isolantes), barreiras ou batentes contra fogo, ou uma combinação dos mesmos. Por exemplo, pode ser útil enrolar ou colocar de outro modo as presentes composições ao redor de canos, dispositivos de aquecimento, ou elementos estruturais como suportes de edifícios. As composições da presente invenção também podem ser úteis ao redor da estrutura monolítica de uma célula de combustível. Consequentemente, o escopo da presente invenção deveria ser estimado como aquele das reivindicações anexas e quaisquer equivalentes às mesmas.

REIVINDICAÇÕES

Claims

1. Esteira para montagem de um elemento de controle de poluição, caracterizada pelo fato de compreender: a) fibras bio-solúveis; b) fibras de sílica tratadas térmica mente tendo um teor de sílíca maior do que 67%, em peso, (pep) baseado no peso total das fibras e tendo sido expostas a um, tratamento térmico compreendendo expor as fibras a uma temperatura de tratamento térmico de 400°C ou mais por um período de tratamento térmico de 5 minutos ou mais; e e) material intumescente.

2. Esteira de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de compreender: a) entre 16 e 80%, em peso, de fibras bio-solúveis; b) entre 4 e 80%, em peso, de fibras de sílica tratadas térmica mente; e c) entre 10 e 80%·, em peso, de material intumescente, baseado em peso seco total da esteira.

3. Esteira de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizada pelo fato das fibras bio-solúveis compreenderem Na20 K20 CaO MgO P205 Li20, BaO ou combinação dos mesmos.

4. Esteira de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizada pelo fato das fibras de sílica tratadas termicamente terem sido expostas a um tratamento térmico compreendendo expor as fibras a uma temperatura de tratamento térmico variando de 600°C a 1100°C por um período de tratamento térmico de 5 a 60 minutos.

5. Esteira de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizada pelo fato das fibras de sílica tratadas termicamente terem sido expostas a um, tratamento térmico compreendendo expor as fibras a uma temperatura de tratamento térmico de 850°C ou mais por um período de tratamento térmico de 60 minutos ou mais.

6. Esteira de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizada pelo fato das fibras de sílica tratadas termicamente terem um teor de sílica variando entre 67%, em peso, e 99,9%, em peso, baseado no peso total das fibras.

7. Esteira de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizada pelo fato das fibras de sílica tratadas termicamente compreenderem de 92,0%, em peso, a 95,0%, em peso, de sílica e de 8,0%, em peso, a 5,0%, em peso, de alumina baseado no peso total das fibras.

8. Esteira de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizada pelo fato das fibras de sílica tratadas termicamente compreenderem de 96,0%, em peso, a 99%, em peso, de sílica.

9. Dispositivo de controle de poluição, caracterizado pelo fato de compreender a esteira como definida em qualquer uma das reivindicações 1 a 8.

10. Dispositivo de controle de poluição de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de adicionalmente compreender: uma primeira camada posicionada entre o elemento de controle de poluição e a esteira, ou uma segunda camada posicionada entre a esteira e o alojamento, ou ambos, onde a primeira camada compreende fibras de cerâmica e a segunda camada compreende fibras de cerâmica, fibras de vidro ou ambas as fibras de cerâmica e de vidro.