CN101571066A - 垫材、垫材的制造方法、消音器及消音器的制造方法 - Google Patents

垫材、垫材的制造方法、消音器及消音器的制造方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及垫材、垫材的制造方法、消音器及消音器的制造方法。本发明提供一种垫材，该垫材即使在汽车的消音器等的用途中被设置在高温条件下时，也能够防止风蚀和热劣化导致的破损，并且该垫材的操作性优异。所述垫材的特征在于，该垫材包含无机纤维并且具有2个以上通过针刺处理形成的针痕，该针痕从形成在该垫材表面上的针穿入痕进展到形成在该垫材的与形成有所述针穿入痕的表面相反一侧的表面上的针穿出痕，在所述针穿出痕处形成无机纤维束，该无机纤维束是通过使2根以上所述无机纤维取向成闭环状而形成的，并且在所述垫材的至少一个表面上形成有所述无机纤维束。

Description

垫材、垫材的制造方法、消音器及消音器的制造方法
技术领域
本发明涉及垫材、垫材的制造方法、消音器及消音器的制造方法。
背景技术
以往，在汽车等内燃机中，由内燃机产生的废气通过排气通路被排出到外部，与此同时产生噪音，这种情况是众所周知的。
于是，人们提出了各种设置在排气通路中的消音器以减弱噪音。
特别是，为了减弱高频域的噪音，已经使用包括如下部件的消音器：由无机纤维等形成的垫材、缠绕有垫材的具有2个以上小孔的内管、以及将垫材和内管配置在内部的外管。
在这样的消音器中，一般由内燃机排出的废气通过排气通路从内管的入口侧流入内管内。然后，通过了内管内的废气从内管的出口侧被排出到外部。此时，利用形成在内管上的2个以上小孔和包围这些小孔的垫材使高频域的噪音得到吸收、扩散等。通过使消音器具有这样的结构，能够减弱特别是高频域的噪音。
作为用于这样的消音器的垫材，有文献公开了一种使用结晶率受控的结晶质氧化铝纤维的垫材(专利文献1)。
专利文献1：日本特开2006-022817号公报
专利文献1记载的垫材具有一定的减弱噪音的效果，但是将这样的垫材用在消音器中的情况下，废气的流动产生的应力导致垫材表面附近的无机纤维出现剥离，即，垫材发生风蚀，最终垫材破损。其结果产生如下问题：降低了减弱噪音的效果；或者，绝热性降低而使外管的温度上升，由此导致外管的外观受损。可以认为，这些问题是因为在专利文献1记载的垫材中层间强度不够高造成的。
并且，在使用专利文献1的垫材来制造消音器的情况下，难以将缠绕有垫材的内管压入外管，因而还存在操作性差这样的问题。
因此，人们一直需要一种垫材，该垫材在用于汽车的消音器等中的情况下也能够防止风蚀导致的破损，同时具有优异的操作性。
发明内容
本发明是为了解决上述问题而作出的，本发明的目的在于，提供一种垫材，该垫材即使在用于例如汽车的消音器等中的情况下也能够防止风蚀导致的破损，同时具有优异的操作性。
技术方案1所述的垫材的特征在于，该垫材包含无机纤维，并且具有2个以上通过针刺处理形成的针痕，该针痕从形成在该垫材表面上的针穿入痕进展到形成在该垫材的与形成有所述针穿入痕的表面相反一侧的表面上的针穿出痕，
在所述针穿出痕处形成无机纤维束，该无机纤维束是通过使2根以上所述无机纤维取向成闭环状而形成的，并且，
在所述垫材的至少一个表面上形成有所述无机纤维束。
根据技术方案1所述的垫材，上述垫材具有2个以上通过针刺处理形成的针痕，该针痕从形成在该垫材表面上的针穿入痕进展到形成在该垫材的与形成有所述针穿入痕的表面相反一侧的表面上的针穿出痕。
即，在上述垫材中，在垫材的厚度方向的整个范围，无机纤维在针痕处和针痕附近发生交错，垫材整体的层间强度提高了。因此，在将具有这样的构成的技术方案1所述的垫材用于消音器中的情况下，废气的流动产生的应力造成无机纤维剥离的情况较少，能够防止风蚀造成的垫材整体的破损。
因而，能够长期维持减弱噪音的效果。
并且，垫材的绝热性不易受损，因此能够防止外管温度上升。而且，能够防止外管因热而出现变色。因此，能够制成外管的外观不易受损的垫材。
需要说明的是，在本说明书中，针刺处理是指如下处理：使2根以上的针从烧制后成为垫材的片状物的一个表面向另一个表面穿透该片状物，由此使构成片状物的且在烧制后变为无机纤维的无机纤维前体处于相互交错的状态，即，针刺处理是使无机纤维前体交错的处理。
对进行了这样的针刺处理的片状物进行烧制，以将无机纤维前体所含有的有机聚合物分解、烧掉，由此可以得到无机纤维交错的垫材。
并且，层间强度是指当通过拉伸或撕裂等操作对垫材施加了负荷时垫材能够维持原始形状的最大应力。
该层间强度与垫材中无机纤维的交错有关，垫材中无机纤维的交错程度越大，并且无机纤维的交错数量越多，垫材整体的层间强度越高。
以下，使用附图，对技术方案1所述的垫材能够发挥上述效果的理由进行说明。
图1(a)是示意性表示技术方案1所述的垫材的一例的局部切口立体图，该图中也一同显示了将该垫材沿厚度方向切断时得到的截面。
技术方案1的垫材10包含无机纤维，其外形是俯视图大致为矩形并且具有预定厚度的平板状。关于技术方案1的垫材10的外形，将在后述的第一实施方式的记载中进行说明，以下，对技术方案1的垫材10的表面和内部的详细构成进行说明。
如图1(a)所示，在技术方案1所述的垫材10的表面13a上，通过进行上述的针刺处理而在针穿入的部位形成有针穿入痕14。并且，在与形成了针穿入痕14的表面13a相反一侧的表面13b上，在针穿出的部位(与针穿入痕14对应的部位)形成有针穿出痕15。此外，在垫材10的内部形成了从针穿入痕14进展到针穿出痕15的2个以上针痕16，在针痕16处和针痕16的附近17发生无机纤维的交错。
可以认为，如下原因导致在针痕处和针痕附近发生无机纤维的交错。
作为用于针刺处理的针，使用这样的针：遍及该针的前端部分的大致整个周侧面形成有向前端方向(穿入方向)突出的2个以上刺状突起部(毛刺(barb))，在此，以使用这种针的情况为例进行说明。
使用上述针，对由无机纤维前体形成的片状物进行针刺处理，在这种情况中，首先，针穿入片状物的表面。然后，毛刺将针附近的无机纤维前体卷进针的行进方向，由此使针附近的无机纤维前体发生交错，与此同时针在无机纤维前体中行进。其后，针被抽回，但是由于毛刺形成在与针抽回的方向相反的方向上，因此无机纤维前体不会再次被毛刺卷进。因此，在抽回针后形成的针痕处和针痕附近，无机纤维前体发生交错。从而，通过烧制该片状物得到在针痕处和针痕附近无机纤维发生了交错的垫材。
如此，在技术方案1所述的垫材10中，在垫材10的厚度方向的整个范围在针痕16处和针痕16的附近17无机纤维交错在一起，因此与未进行针刺处理的垫材相比，垫材10整体的层间强度提高了。
因而，在消音器中使用了技术方案1所述的垫材的情况下，废气的流动产生的应力造成无机纤维剥离的情况较少，能够防止风蚀造成的垫材的破损。
并且，如图1(a)所示，在形成于技术方案1所述的垫材10的表面13b上的2个以上针穿出痕15处，多根构成垫材10的无机纤维聚集而成束，由此形成了无机纤维束18。并且，为了使该无机纤维束18的形状形成环状，使构成无机纤维束18的各无机纤维一致朝向一个方向(以下，也将使无机纤维大致一致朝向一个方向称为取向)。此外，无机纤维束18的两端部均与垫材结合，由此形成两端部闭合的环状(以下，也称为闭环状)。
如此，在技术方案1所述的垫材10中，构成无机纤维束18的各无机纤维取向成闭环状，无机纤维的起毛较少。因而，例如，在使用技术方案1所述的垫材制造消音器的情况下，构成无机纤维束18的无机纤维刺扎作业者的皮肤的情况较少，因此能够制成对作业者具有高安全性的垫材。
另外，作为无机纤维束18的形状，没有特别限定，只要是上述的闭环状即可，作为其一例，可以举出图1(b)所示的形状等。图1(b)是示意性表示形成在图1(a)所示的垫材10的表面13b上的无机纤维束18的立体图。
如图1(b)所示，作为无机纤维束18的形状，例如，可以举出取向成闭环状的无机纤维束18横卧在垫材10的表面上的形状18a、取向成闭环状的无机纤维束18弯扭交叉的形状18b、取向成闭环状的无机纤维束18从垫材10的表面突出的形状18c、取向成闭环状的无机纤维束18的一部分形成了小环的形状18d、取向成闭环状的无机纤维束18从垫材10的表面稍微突出的形状18e等。
据认为，在技术方案1所述的垫材中形成无机纤维束18的理由如下。
在上述的针刺处理中，被毛刺卷进的2根以上无机纤维前体缠在毛刺上，针在这种状态下在片状物的内部行进。在此过程中，无机纤维前体沿着在针的前端部分的大致整个周侧面上形成的毛刺取向成环状(以下，也将取向成环状的无机纤维前体称为束状无机纤维前体)。然后，针从片状物的与针穿入侧相反一侧的表面穿出，由此束状无机纤维前体的大部分从针穿出痕处带出。其后，针被抽回，但是毛刺向着与针被抽回的方向相反的方向突出，因此束状无机纤维前体不会再次被毛刺卷进。因而，取向为闭环状而成的束状无机纤维前体留在片状物表面的针穿出痕处。因此，通过烧制该片状物，可以得到这样的垫材，该垫材在表面的针穿出痕处形成有无机纤维取向为闭环状而成的无机纤维束。
另外，无机纤维束可以形成在全部的针穿出痕处，也可以形成在部分的针穿出痕处。
在技术方案1所述的垫材10中，形成在垫材10的表面13b上的无机纤维束18使垫材10的表面13b形成了微细凹凸。该微细凹凸使垫材10的表面13b与其他物体的表面接触时的接触面积变小，因此与未形成无机纤维束的垫材表面相比，垫材10的表面13b的摩擦系数变小了。
因此，例如，在使用这样的垫材10制造消音器的情况下，使垫材10的表面13b配置在外管侧(外侧)来将垫材10缠绕在内管上，然后将该内管压入外管，由此能够降低形成有无机纤维束18的垫材10的表面13b和外管内表面之间的摩擦力。
因而，在使用技术方案1所述的垫材制造消音器的情况下，能够容易地将缠绕有垫材的内管压入外管，因此能够制成操作性优异的垫材。
如以上详述那样，在消音器中使用了技术方案1所述的垫材的情况下，由于垫材整体的层间强度提高了，因此废气的流动产生的应力造成无机纤维剥离的情况较少，能够防止风蚀造成的垫材的破损。因此，能够长期维持减弱噪音的效果。
此外，在使用技术方案1所述的垫材制造消音器的情况下，能够容易地将缠绕有垫材的内管压入外管内，因此能够制成操作性优异的垫材。
另外，在本说明书中，包含无机纤维的垫材是指，包含60重量％以上无机纤维的垫材、优选包含80重量％以上无机纤维的垫材。另外，在垫材中，除无机纤维以外，还可以在垫材中包含例如，有机粘结剂、无机粘结剂、有机纤维、有机膜、金属纤维、蛭石等。除无机纤维以外，在垫材中还含有上述有机粘结剂等的情况下，如后述对技术方案7所述的垫材说明的那样，能够将构成垫材的无机纤维彼此相互粘接。因此，无机纤维变得不易从垫材中脱落出来。
在技术方案2所述的垫材中，上述针痕包括第一针痕和第二针痕，
所述第一针痕从形成在上述垫材的第一表面上的第一针穿入痕进展到形成在第二表面上的第一针穿出痕；
所述第二针痕从形成在上述垫材的第二表面上的第二针穿入痕进展到形成在第一表面上的第二针穿出痕。
在技术方案2所述的垫材中，上述第一针痕和上述第二针痕的进展方向相反。即，在上述第一针痕附近和上述第二针痕附近，无机纤维的交错方向互不相同，在整个垫材中，无机纤维更复杂地交错在一起。
从而，在技术方案2所述的垫材中，层间强度在垫材的整个厚度方向上进一步提高。
因此，在消音器中使用了技术方案2所述的垫材的情况下，在能够显示出技术方案1所述的效果的同时，废气的流动产生的应力造成无机纤维剥离的情况较少，因此能够更有效地防止风蚀造成的垫材的破损。
在技术方案3所述的垫材中，形成在上述第一表面上的第二无机纤维束的形成密度与形成在上述第二表面上的第一无机纤维束的形成密度不同。
此处，认为垫材表面的包含无机纤维束的部分的强度比未形成无机纤维束的部分的强度低。因此可以认为，在消音器中使用了垫材的情况下，如果垫材表面的包含无机纤维束的部分从内管的小孔露出而处于废气流动产生的应力下，则有时垫材表面会发生风蚀。因而，为了防止风蚀造成的垫材表面破损，优选在配置于内管侧(内侧)的垫材表面上不形成无机纤维束。
另一方面，为了更有效地防止风蚀造成的垫材整体发生破损，优选通过形成进展方向互不相同的上述第一针痕和上述第二针痕，来进一步提高垫材整体的层间强度。在这样的状态下，在垫材的第一和第二表面上均形成有无机纤维束。
技术方案3所述的垫材具有无机纤维束的形成密度互不相同的第一表面和第二表面，因而实现了上述的相反的目的。
即，在消音器中使用了技术方案3所述的垫材的情况下，将无机纤维束多的表面配置在外管侧(外侧)，将无机纤维束少的表面配置在内管侧(内侧)，由此对于配置在内管侧的垫材表面来说，将垫材表面的无机纤维的剥离抑制到最小限度，并同时能够进一步提高垫材整体的层间强度。从而，能够更有效地防止风蚀造成的垫材整体的破损。
在技术方案4所述的垫材中，上述无机纤维的平均纤维径为3μm～10μm。
此处，如果上述无机纤维的平均纤维径为3μm～10μm，则能够充分确保无机纤维本身的强度，因此能够提高垫材整体的层间强度。
相对于此，如果上述无机纤维的平均纤维径小于3μm，则有时无机纤维本身的强度会降低，并且垫材整体的层间强度有时会降低。
并且，如果上述无机纤维的平均纤维径大于10μm，则有时上述无机纤维的表面积会减小，导致垫材的吸音特性降低。此外，构成单位体积的垫材的无机纤维的数量减少，因此有时在针痕处和针痕附近相互交错在一起的无机纤维的数量会减少，导致垫材整体的层间强度降低。
根据技术方案4所述的垫材，由于上述无机纤维的平均纤维径处于上述范围，因此能够制成整体的层间强度进一步提高的垫材。
因此，在将技术方案4所述的垫材用在消音器中的情况下，在能够发挥技术方案1所述的效果的同时，废气的流动产生的应力造成无机纤维剥离的情况进一步减少，因此能够进一步有效地防止风蚀造成的垫材的破损。
在技术方案5所述的垫材中，上述针痕的形成密度为7～30个/cm2。
如果针痕的形成密度为7～30个/cm2，则能够确保单位面积上形成足够的针痕，因此能够提高垫材整体的层间强度。进一步，能够充分确保形成在垫材表面上的无机纤维束，因此形成有无机纤维束的垫材表面的摩擦系数减小。因此，当将缠绕有垫材的内管压入外管时，能够降低垫材表面和外管内表面之间的摩擦力。
而且，在针刺处理中，无机纤维前体不易被剪裁得较碎，因此能够充分确保无机纤维本身的强度。从而，能够提高垫材整体的层间强度。
相对于此，如果针痕的形成密度小于7个/cm2，则有时单位面积上形成的针痕会减少，导致垫材整体的层间强度有时降低。进而，有时形成在垫材表面上的无机纤维束会减少，以致形成有无机纤维束的垫材表面的摩擦系数会增大。
并且，如果针痕的形成密度大于30个/cm2，则有时无机纤维前体会被剪裁得较碎，无机纤维本身的强度有时会降低。
根据技术方案5所述的垫材，由于上述针痕的形成密度处于上述范围，因此能够制成整体的层间强度极高的垫材。
因而，在消音器中使用了技术方案5所述的垫材的情况下，在能够发挥技术方案1所述的效果的同时，废气的流动产生的应力造成无机纤维剥离的情况极少，因此能够极有效地防止风蚀造成的垫材的破损。
而且，在技术方案5所述的垫材中，上述针痕的形成密度处于上述范围，因此在使用技术方案5所述的垫材制造消音器的情况下，能够进一步降低垫材表面和外管内表面之间的摩擦力。从而，能够更容易地将缠绕有垫材的内管压入外管，因此能够制成操作性更优异的垫材。
在技术方案6所述的垫材中，上述无机纤维是包含氧化铝和二氧化硅之中的至少一种物质的无机纤维。
根据技术方案6所述的垫材，构成垫材的无机纤维是包含氧化铝和二氧化硅之中的至少一种物质的无机纤维，这种无机纤维的耐热性优异。
因而，即使在将使用技术方案6所述的垫材的消音器设置在排气通路中的情况下，无机纤维也不易熔损。因而，例如，即使在如摩托车等那样内燃机和消音器之间的距离短，废气的温度高达800～850℃左右的情况下，也能够较为长久地维持减弱噪音的效果。
在技术方案7所述的垫材中，上述垫材包含有机粘结剂。
根据技术方案7所述的垫材，由于利用有机粘结剂将构成垫材的无机纤维彼此相互粘接起来，因此构成垫材的无机纤维不易发生脱落。
因此，在使用技术方案7所述的垫材制造消音器的情况下，即使进行向内管上缠绕垫材等加工，无机纤维也很少发生脱落，从而脱落出的无机纤维刺扎作业者皮肤或者吸入所脱落的飞散的无机纤维的情况少，因此能够制成对作业者来说安全性高的垫材。
技术方案8所述的垫材的制造方法的特征在于，通过进行纺丝工序、压缩工序、针刺工序和烧制工序来制造垫材，
在所述纺丝工序中，对至少包含无机化合物和有机聚合物的纺丝用混合物进行纺丝，制作无机纤维前体；
在所述压缩工序中，将所述无机纤维前体压缩，制作片状物；
在所述针刺工序中，通过对所述片状物的至少一个表面进行针刺处理来制作在所述片状物的至少一个表面上形成有束状无机纤维前体的针刺处理体，该束状无机纤维前体是通过使所述无机纤维前体取向成闭环状而形成的；
在所述烧制工序中，对所述针刺处理体进行烧制；
并且，所述垫材包含无机纤维，并且具有通过烧制所述束状无机纤维前体而形成的无机纤维束。
在技术方案8所述的垫材的制造方法中，通过进行上述工序，能够良好地制造技术方案1所述的垫材。
在技术方案9所述的垫材的制造方法中，对上述片状物的两面进行上述针刺处理。
在技术方案9所述的垫材的制造方法中，通过进行上述工序，能够良好地制造技术方案2所述的垫材。
在技术方案10所述的垫材的制造方法中，进行所述针刺处理时，从所述片状物的一个表面穿入所述片状物的针的数目与从所述片状物的另一个表面穿入所述片状物的针的数目不同。
在技术方案10所述的垫材的制造方法中，通过进行上述工序，能够良好地制造技术方案3所述的垫材。
在技术方案11所述的垫材的制造方法中，进行所述针刺处理时，针从上述片状物的一个表面侧穿入上述片状物的次数与针从上述片状物的另一个表面侧穿入上述片状物的次数不同。
利用技术方案11所述的垫材的制造方法，通过进行上述工序，也能够良好地制造技术方案3所述的垫材。
在技术方案12所述的垫材的制造方法中，构成上述垫材的无机纤维的平均纤维径为3μm～10μm。
根据技术方案12所述的垫材的制造方法，通过进行上述工序，能够良好地制造技术方案4所述的垫材。
在技术方案13所述的垫材的制造方法中，由上述针刺处理形成的针痕的形成密度为7～30个/cm2。
根据技术方案13所述的垫材的制造方法，通过进行上述工序，能够良好地制造技术方案5所述的垫材。
在技术方案14所述的垫材的制造方法中，上述无机化合物含有烧制后变为氧化铝的无机化合物和烧制后变为二氧化硅的无机化合物之中的至少一种物质。
根据技术方案14所述的垫材的制造方法，通过进行上述工序，能够良好地制造技术方案6所述的垫材。
在技术方案15所述的垫材的制造方法中，进行烧制工序后，还进行浸渗工序和干燥工序，
在所述烧制工序中，对上述针刺处理体进行烧制，
在所述浸渗工序中，通过使有机粘结剂溶液浸渗到烧制后的针刺处理体中来制造浸渗垫材；
在所述干燥工序中，使上述浸渗垫材干燥。
根据技术方案15所述的垫材的制造方法，通过进行上述工序，能够良好地制造技术方案7所述的垫材。
技术方案16所述的消音器是设置在内燃机的排气通路中的消音器，该消音器包括：
形成有2个以上小孔的内管、
被缠绕在上述内管的侧面上的垫材、
将侧面缠绕有上述垫材的内管配置在内部的外管、和
配置在上述外管的两端部的端部用部件，
所述消音器的特征在于，
上述垫材是技术方案1～7任一项所述的垫材。
技术方案16所述的消音器在内管和外管之间配置有垫材，该垫材即使在汽车的消音器等用途中被设置在高温条件下时，也能够防止风蚀导致的破损。
因此，技术方案16所述的消音器能够长期维持减弱噪音的效果。并且，外管的外观不易受损。
技术方案17所述的消音器是设置在内燃机的排气通路中的消音器，该消音器包括：
形成有2个以上小孔的内管、
被缠绕在上述内管的侧面上的垫材、
将侧面缠绕有上述垫材的内管配置在内部的外管、和
配置在上述外管的两端部的端部用部件，
所述消音器的特征在于，
上述垫材是利用技术方案8～15任一项所述的垫材的制造方法制造的垫材。
技术方案17所述的消音器在内管和外管之间配置有垫材，该垫材即使在汽车的消音器等用途中被设置在高温条件下时，也能够防止风蚀导致的破损。
因此，技术方案17所述的消音器能够长期维持减弱噪音的效果。并且，外管的外观不易受损。
技术方案18所述的消音器的制造方法是进行缠绕工序、压入体制作工序、固定工序来制造消音器的方法，
在所述缠绕工序中，将垫材缠绕在形成有2个以上小孔的内管的侧面上；
在所述压入体制作工序中，将侧面缠绕有所述垫材的内管压入外管的内部，制作压入体；
在所述固定工序中，将端部用部件配置在所述压入体的外管的两端部之后，将所述端部用部件与所述压入体的外管固定在一起；
所述方法的特征在于，
所述垫材是技术方案1～7任一项所述的垫材，并且以所述垫材的形成有所述无机纤维束的表面配置在外管侧的方式将所述垫材缠绕在内管上。
根据技术方案18所述的消音器的制造方法，通过进行上述工序，能够良好地制造技术方案16所述的消音器。
而且，在技术方案18所述的消音器的制造方法中，将所述垫材缠绕在内管上，使得在上述垫材表面之中形成有上述无机纤维束并且摩擦系数小的表面被配置在外管侧。
因此，即使将缠绕有垫材的内管压入外管，也能够使垫材表面与外管内表面之间的摩擦力降低。因此，能够容易地将缠绕有垫材的内管压入外管。
因此，利用技术方案18所述的消音器的制造方法，能够高效地制造技术方案16所述的消音器。
并且，作为垫材，在使用了技术方案7所述的垫材的情况下，即使进行缠绕工序，无机纤维也很少发生脱落，从而脱落出的无机纤维刺扎作业者皮肤或者吸入所脱落的飞散的无机纤维的情况少，因此对作业者而言能够确保较高的安全性。
技术方案19所述的消音器的制造方法是进行缠绕工序、压入体制作工序和固定工序来制造消音器的方法，
在所述缠绕工序中，将垫材缠绕在形成有2个以上小孔的内管的侧面上；
在所述压入体制作工序中，将侧面缠绕有所述垫材的内管压入外管的内部，制作压入体，
在所述固定工序中，将端部用部件配置在所述压入体的外管的两端部之后，将所述端部用部件与所述压入体的外管固定在一起，
所述方法的特征在于，
所述垫材是利用技术方案8～15任一项所述的垫材的制造方法制造的，并且以所述垫材的形成有所述无机纤维束的表面配置在外管侧的方式将所述垫材缠绕在内管上。
根据技术方案19所述的消音器的制造方法，通过进行上述工序，能够良好地制造技术方案17所述的消音器。
而且，在技术方案19所述的消音器的制造方法中，将所述垫材缠绕在内管上，使得在上述垫材表面之中形成有上述无机纤维束且摩擦系数小的表面被配置在外管侧。
因此，即使将缠绕有垫材的内管压入外管，也能够降低垫材表面与外管内表面之间的摩擦力。从而，能够容易地将缠绕有垫材的内管压入外管。
因此，利用技术方案19所述的消音器的制造方法能够高效地制造技术方案17所述的消音器。
而且，作为垫材，在使用以技术方案15所述的垫材的制造方法制造的垫材的情况下，即使进行缠绕工序，无机纤维也很少发生脱落，从而脱落出的无机纤维刺扎作业者皮肤或者吸入所脱落的飞散的无机纤维的情况少，因此对作业者而言能够确保较高的安全性。
附图说明
图1(a)是示意性表示本发明的垫材的一例的局部切口立体图，该图中也一同显示了将该垫材沿厚度方向切断时得到的截面；图1(b)是示意性表示形成在图1(a)所示的垫材的表面上的无机纤维束的立体图。
图2(a)是示意性表示对本发明的垫材的一例从一个表面侧进行观察时所观察到的状态的立体图，图2(b)是示意性表示对图2(a)所示的垫材从另一个表面侧进行观察时所观察到的状态的立体图。
图3是在本发明的垫材的表面上的针穿出痕处形成的无机纤维束的光学显微镜照片。
图4(a)是示意性表示本发明的消音器的一例的立体图，图4(b)是图4(a)所示的消音器的沿A-A线的截面图。
图5(a)、图5(b)、图5(c)和图5(d)分别依次示意性表示构成本发明的消音器的垫材、内管、外管和端部用部件的一例的立体图。
图6是示意性表示使用图5(a)～图5(d)所示的内管、垫材、外管和端部用部件来制造消音器的状况的立体图。
图7(a)是层间强度测定装置的说明图，图7(b)是示意性表示层间强度测定用样品的形状的立体图。
图8是摩擦系数测定装置的说明图。
图9(a)是示意性表示对本发明的垫材的一例从一个表面侧进行观察时所观察到的状态的立体图，图9(b)是示意性表示对图9(a)所示的垫材从另一个表面侧进行观察时所观察到的状态的立体图。图9(c)是对在垂直于长度方向的方向上切断图9(a)所示的垫材得到的截面进行示意性表示的沿D-D线的截面图。
符号说明
10、100  垫材
13a、13b  表面
14  针穿入痕
15  针穿出痕
16  针痕
18、18a、18b、18c、18d、18e  无机纤维束
70  消音器
71  外管
72  端部用部件
73  内管
74  小孔
113a  第一表面
113b  第二表面
114a  第一针穿入痕
115a  第一针穿出痕
116a  第一针痕
118a  第一无机纤维束
114b  第二针穿入痕
115b  第二针穿出痕
116b  第二针痕
118b  第二无机纤维束
具体实施方式
(第一实施方式)
以下，参照图2(a)和图2(b)、图3、图4以及图5(a)和图5(b)，对作为本发明的一实施方式的第一实施方式进行说明。
图2(a)是示意性表示对本实施方式的垫材的一例从一个表面侧进行观察时所观察到的状态的立体图，图2(b)是示意性表示对图2(a)所示的垫材从另一个表面侧进行观察时所观察到的状态的立体图。
首先，对本实施方式的垫材的构成进行说明。
本实施方式的垫材10由平均纤维径为3μm～10μm且主要包含氧化铝和二氧化硅的无机纤维形成。此外，如图2(a)和图2(b)所示，其外形为具有预定的长度(图2(a)中以箭头L表示)、宽度(图2(a)中以箭头W表示)和厚度(图2(a)中以箭头T表示)的俯视图大致为矩形的平板状。
需要说明的是，在以下的说明中，也将垫材10的表面13a称为A表面，也将A表面的相反侧的表面13b称为B表面。此外，与垫材10的长度方向平行的端面24a、24b(以下，也称为长边)之中，在一个长边24a上形成有凸部25，在另一个长边24b上形成有凹部26，凹部26的形状为将垫材10卷成圆形并使长边24a与长边24b抵接时与凸部25嵌合的形状。
并且，如图2(a)所示，在A表面13a上形成有针穿入痕14，该针穿入痕14是通过在针刺处理中针穿入垫材10中而形成的。
另一方面，如图2(b)所示，A表面13a的相反侧的B表面13b上形成有2个以上针穿出痕15，该2个以上针穿出痕15是通过在针刺处理中针穿出垫材10而形成的。此外，在针穿出痕15处形成有无机纤维束18，该无机纤维束18是通过使构成垫材10的无机纤维取向成闭环状而形成的。
使用图3，对该无机纤维束18的形状进行说明。
图3是在本实施方式的垫材的表面上的针穿出痕处形成的无机纤维束的光学显微镜照片。
如图3所示，无机纤维束18呈直径为0.1mm～10.0mm的闭环状的形状，该无机纤维束18是通过使构成垫材10的无机纤维在B表面13b之上取向成闭环状而形成的。
本实施方式的这种垫材的内部构成与在上述的图1(a)的说明中叙述的构成相同。
即，在本实施方式的垫材的内部，形成有从针穿入痕进展到针穿出痕的2个以上针痕，该针痕的形成密度为7～30个/cm2。此外，在针痕处和针痕附近发生无机纤维的交错。
并且，本实施方式的垫材包含将无机纤维彼此粘接起来的有机粘结剂。
需要说明的是，有机粘结剂的量被控制在用于将无机纤维彼此粘接起来的所需的最小量。因此，在将本实施方式的垫材以消音器的方式进行使用的情况下，从消音器中排出的有机成分的量较少，不易对环境带来负担。
接下来，使用图4(a)和图4(b)，对使用本实施方式的垫材的本实施方式的消音器的构成进行说明。
图4(a)是示意性表示本实施方式的消音器的一例的立体图，图4(b)是图4(a)所示的消音器的沿A-A线的截面图。
如图4(a)和图4(b)所示，消音器70由作为芯的圆筒状内管73、圆筒状外管71、和端部用部件72构成，该外管71在其内部配置内管73时覆盖内管73的除两端以外的部分；该端部用部件72配置在外管71的两端部，并且在各端部用部件72的中心部分形成有贯通孔，内管73从该贯通孔中穿过。关于该外管71的尺寸，其长度短于内管73，内径大于内管73的外径。此外，在外管71的内部，内管73上形成有2个以上小孔74，在内管73和外管71之间配置有垫材10。
如图4(b)所示，在消音器70中，从内管73的入口侧73a流入的废气(图4(b)中，箭头G表示废气流)从被垫材10和外管71覆盖的内管73内通过，然后从内管73的出口侧73b排出到外部。
可以认为，此时，利用形成在内管73上的2个以上小孔74和垫材10，使噪音中特别是高频域的噪音得到吸收、扩散等。因此可以认为，这些噪音将减弱。
以下，使用图5(a)、图5(b)、图5(c)和图5(d)，对构成消音器70的各部件进行说明。
图5(a)、图5(b)、图5(c)和图5(d)是分别依次示意性表示构成本实施方式的消音器的垫材、内管、外管和端部用部件的一例的立体图。
需要说明的是，由于已经对在图5(a)所示的消音器70中使用的本实施方式的垫材10的构成进行了叙述，因此省略说明。
另外，图5(b)所示的内管73主要由不锈钢等金属制成。由于已经对内管73的构成进行了叙述，因此省略说明。
首先，对外管71进行说明。如图5(c)所示，外管71为主要由不锈钢等金属制成的圆筒状的结构体。此外，外管71的内径稍小于处于缠绕在内管73的侧面上的状态下的垫材10的外径。并且，外管71的长度短于内管73的长度。
接着，对端部用部件72进行说明。如图5(d)所示，端部用部件72是主要由不锈钢等金属制成的圆盘状的结构体。并且，端部用部件72的直径与外管71的外径大致相同。此外，在端部用部件72的中心附近形成有贯通孔75，该贯通孔75的直径与内管73的外径大致相同。
以下，对制造本实施方式的垫材和消音器的方法进行说明。
首先，对垫材的制造方法进行说明。
(1)纺丝工序
向已将Al含量和Al与Cl的原子比调整为预定值的碱式氯化铝水溶液中添加硅溶胶，使得烧制后的无机纤维中Al2O3与SiO2的组成比为Al2O3∶SiO2＝60∶40～80∶20(重量比)。进而，为了提高成型性，再适量添加有机聚合物来制备混合液。
将所得到的混合液浓缩，制成纺丝用混合物，利用喷纺法将该纺丝用混合物纺丝，从而制作出平均纤维径为3μm～10μm的无机纤维前体。
需要说明的是，在本说明书中，喷纺法是指，向从喷气嘴喷出的高速气流(空气流)之中供给从纺丝用混合物供给喷嘴挤出的纺丝用混合物，由此进行无机纤维前体的纺丝的方法。
(2)压缩工序
接下来，将上述无机纤维前体压缩，制作出预定尺寸的连续的片状物。
(3)针刺工序
在上述片状物的一个表面的上方设置针板，针板上以7～30个/cm2的密度安装有针。此外，通过使针板沿片状物的厚度方向上下运动一次，进行针刺处理，制作出针刺处理体。在这种情况下，使针穿透片状物，直至形成在针的前端部分的毛刺从片状物的相反侧的表面完全穿出。
在通过上述针刺处理得到的针刺处理体的表面上的针穿入的部位形成针穿入痕，并且在针刺处理体的表面上的针穿出的部位形成针穿出痕。此外，在针穿出痕处形成束状无机纤维前体，该束状无机纤维前体是通过使无机纤维前体取向为闭环状而形成的。
(4)烧制工序
接着，在最高温度约1000℃～约1600℃连续烧制上述针刺处理体，制作出烧制片状物。
(5)第一切断工序
接下来，切断上述烧制片状物，制作出预定尺寸的切断片状物。
(6)浸渗工序
通过在上述切断片状物上淋涂有机粘结剂溶液，使有机粘结剂浸渗到切断片状物中，从而制作出浸渗片状物。
(7)干燥工序
从上述浸渗片状物中抽吸除去过量的有机粘结剂溶液，然后进行加压干燥，制作出包含有机粘结剂的干燥片状物。
(8)第二切断工序
将上述干燥片状物成型切断，从而制造具有预定尺寸并在一个长边形成有凹部、在另一个长边上形成具有与该凹部嵌合的形状的凸部的主要包含无机纤维的垫材。
通过以上工序，制造本实施方式的垫材。
需要说明的是，这样制造的本实施方式的垫材是具有从形成在A表面上的针穿入痕进展到形成在B表面上的针穿出痕的2个以上针痕的垫材。并且，该垫材是在B表面的针穿出痕处形成有无机纤维束的垫材，该无机纤维束是使2根以上无机纤维取向为闭环状而形成的。此外，垫材包含有机粘结剂。
以下，使用图6，对使用本实施方式的垫材的消音器的制造方法进行说明。
图6示意性表示使用图5(a)～图5(d)所示的内管、垫材、外管和端部用部件制造消音器的状况的立体图。
(1)缠绕工序
准备出形成有2个以上小孔74的圆筒状内管73，将本实施方式的垫材10缠绕在内管73的侧面上，使得B表面为外管71侧(外侧)、A表面为内管73侧(内侧)。
(2)压入体制作工序
将缠绕有垫材10的内管73压入圆筒状外管71内部，从而制作出压入体。
(3)固定工序
首先，准备两个端部用部件72。然后，以压入体的内管73从各端部用部件72的贯通孔75穿出的方式将端部用部件72配置在外管71的两端部。接下来，利用熔接等固定方法将外管71和端部用部件72固定在一起，进而利用熔接等固定方法将内管73与各端部用部件72的贯通孔75附近固定在一起。
通过以上工序，制造在外管内部配置有压入体的消音器。
以下，列举第一实施方式的垫材、垫材的制造方法、消音器和消音器的制造方法的作用效果。
(1)本实施方式的垫材具有2个以上通过针刺处理形成的针痕，该针痕从形成在该垫材表面上的针穿入痕进展到形成在该垫材的与形成有针穿入痕的表面相反一侧的表面上的针穿出痕。
在消音器中使用了具有这样构成的本实施方式的垫材的情况下，垫材整体的层间强度提高了，因此能够防止风蚀造成的垫材的破损。因此，能够长期维持减弱噪音的效果。并且，垫材的绝热性不易受损，因此外管的外观不易受损。
(2)在本实施方式的垫材的针穿出痕处，形成了无机纤维束，该无机纤维束是2根以上无机纤维取向为闭环状而形成的，并且在至少一个表面上形成了无机纤维束。
在使用具有这样的构成的本实施方式的垫材制造消音器的情况下，使形成有无机纤维束的表面为外管侧来将垫材缠绕在内管上，由此能够容易地将缠绕有垫材的内管压入外管。因此，能够制成操作性优异的垫材。
(3)并且，在使用具有这样的构成的本实施方式的垫材制造消音器的情况下，构成无机纤维束的无机纤维的起毛较少，因此无机纤维刺扎作业者皮肤的情况少。因此，能够制成对作业者安全性高的垫材。
(4)对于本实施方式的垫材，构成垫材的无机纤维的平均纤维径为3μm～10μm。并且，针痕的形成密度为7～30个/cm2。因此，能够制成整体的层间强度更高的垫材。
因此，在消音器中使用了本实施方式的垫材的情况下，能够更长久地维持减弱噪音的效果。
(5)此外，如上所述，本实施方式的垫材的针痕的形成密度为7～30个/cm2。因此，能够进一步降低垫材表面和外管内表面之间的摩擦力。
因此，在使用本实施方式的垫材来制造消音器的情况下，能够更容易地将缠绕有垫材的内管压入外管，同时能够制成操作性更优异的垫材。
(6)本实施方式的垫材由包含氧化铝和二氧化硅的无机纤维形成，耐热性优异。因此，将使用本实施方式的垫材的消音器设置在排气通路中，并使高温废气通过的情况下，无机纤维也不易熔损。
因此，即使废气的温度达到高温的情况下，也能够更长久地维持减弱噪音的效果。
(7)在本实施方式的垫材中，构成垫材的无机纤维彼此被有机粘结剂相互粘接在一起，因此构成垫材的无机纤维不易发生脱落。
因此，在使用本实施方式的垫材来制造消音器的情况下，即使进行向内管上缠绕垫材等加工，无机纤维也很少发生脱落，能够制成对作业者安全性高的垫材。
(8)在本实施方式的垫材的制造方法中，经由上述工序，能够良好地制造本实施方式的垫材。
(9)在本实施方式的消音器中，能够发挥上述(1)～(7)的作用效果的本实施方式的垫材被配置在内管和外管之间。
特别是，利用本实施方式的垫材具有的(1)、(4)和(6)的作用效果，本实施方式的消音器能够长期维持减弱噪音的效果。并且，在本实施方式的消音器中，外管的外观不易受损。
(10)在本实施方式的消音器的制造方法中，使用能够发挥上述的(2)和(5)的作用效果的本实施方式的垫材，制造本实施方式的消音器。
即，在本实施方式的消音器的制造方法中，将垫材缠绕在内管上，使得在本实施方式的垫材的表面之中形成有无机纤维束且摩擦系数小的表面被配置在外管侧。然后，将该缠绕有垫材的内管压入外管，从而制造本实施方式的消音器。因此，能够降低垫材表面和外管内表面之间的摩擦力。从而，能够容易地将缠绕有垫材的内管压入外管。
因此，在本实施方式的消音器的制造方法中，能够高效地制造本实施方式的消音器。
(11)在本实施方式的消音器的制造方法中，使用能够发挥上述的(3)的作用效果的本实施方式的垫材，制造本实施方式的消音器。
即，在本实施方式的消音器的制造方法中，使用构成无机纤维束的各无机纤维取向成闭环状、无机纤维的起毛较少的本实施方式的垫材来制造消音器。
并且，在本实施方式的消音器的制造方法中，使用能够发挥上述的(7)的作用效果的本实施方式的垫材，制造本实施方式的消音器。
即，在本实施方式的消音器的制造方法中，使用无机纤维彼此被有机粘结剂相互粘接在一起而使无机纤维不易发生脱落的本实施方式的垫材制造消音器。
因此，在本实施方式的消音器的制造方法中，对作业者而言能够确保较高的安全性。
以下，给出更具体地公开了本发明的第一实施方式的实施例，但是本实施方式并不仅限于这些实施例。
实施例
(实施例1)
1.垫材的制造
按照以下顺序制造出垫材。
(1-1)纺丝工序
向制备出的Al含量为70g/l且Al∶Cl＝1∶1.8(原子比)的碱式氯化铝水溶液中混合硅溶胶，使得烧制后的无机纤维的组成比为Al2O3∶SiO2＝72∶28(重量比)，进而适量添加有机聚合物(聚乙烯醇)，制备出混合液。
将所得到的混合液浓缩以制成纺丝用混合物，利用喷纺法将该纺丝用混合物纺丝，从而制作出平均纤维径为5.1μm的无机纤维前体。
(1-2)压缩工序
将上述工序(1-1)中得到的无机纤维前体压缩，制作出连续的片状物。
(1-3)针刺工序
使用如下所示的条件，对上述工序(1-2)中得到的片状物连续地进行针刺处理，从而制作出针刺处理体。
首先，准备出以21个/cm2的密度安装有针的针板。接下来，将该针板设置在片状物的一个表面的上方，使针板沿片状物的厚度方向上下运动一次，由此进行针刺处理，制作出针刺处理体。此时，使各针穿透片状物，直至形成在针前端部分的毛刺从片状物的相反侧的表面完全穿出。
(1-4)烧制工序
在最高温度1250℃对上述工序(1-3)中得到的针刺处理体进行连续烧制，制造出由包含氧化铝和二氧化硅的无机纤维形成的烧制片状物。确认到，在针穿出痕处形成了无机纤维取向为闭环状而成的无机纤维束。无机纤维束的形成密度为21个/cm2。
并且，无机纤维的平均纤维径为5.1μm，无机纤维径的最小值为3.2μm。
(1-5)第一切断工序
将上述工序(1-4)中得到的烧制片状物切断，从而制作出切断片状物。
(1-6)浸渗工序
在上述工序(1-5)中得到的切断片状物上淋涂含丙烯酸系树脂的有机粘结剂溶液(丙烯酸系乳液)作为有机粘结剂，使有机粘结剂浸渗到切断片状物中，由此制作出浸渗片状物。
(1-7)干燥工序
从上述工序(1-6)中得到的浸渗片状物中抽吸除去过量的有机粘结剂溶液后，进行加压干燥，制作出含有机粘结剂的干燥片状物。需要说明的是，制作出的干燥片状物所含有的有机粘结剂的量为1重量％。
(1-8)第二切断工序
对上述工序(1-7)中得到的干燥片状物进行成型切断，制造出如下的垫材，所述垫材的尺寸为宽度239mm×长度500mm×厚度7.4mm；所述垫材的针痕的形成密度为21个/cm2；所述垫材的基重(单位面积重量)为1240g/m2；密度为0.16g/cm3；在所述垫材的一个长边的一部分上形成有尺寸为宽度(与干燥片状物的宽度方向平行的部分的尺寸)50mm×长度(与干燥片状物的长度方向平行的部分的尺寸)150mm的突出的凸部(图2(a)中以符号25表示)，在另一个长边的一部分上形成具有与凸部嵌合的形状的凹部(图2(a)中以符号26表示)。
在这样制造的垫材的一个表面上的针穿入的部位形成有针穿入痕。并且，在垫材的另一个表面上的针穿出的部位形成有针穿出痕。此外，针痕从针穿入痕进展到针穿出痕(针痕的形成密度为21个/cm2)。
此外还确认到，在大致全部的针穿出痕处形成有无机纤维取向为闭环状而成的无机纤维束。
需要说明的是，关于针痕的形成密度，是根据将垫材在其厚度方向上切断成厚度大致相等的两部分时，在截面的单位面积上可通过目视确认的针痕数来计算出的。并且，通过目视观察垫材的各表面来确认有无针穿入痕、针穿出痕和无机纤维束。
2.消音器的制造
(2-1)缠绕工序
首先，准备出外径70mm(内径67mm)×长度600mm的尺寸的圆筒状的内管，并且在该内管的侧面上形成有2个以上小孔。
接下来，将上述工序(1-8)中得到的垫材缠绕在内管的侧面上，使得形成有针穿出痕(无机纤维束)的表面(B表面)为外侧、形成有针穿入痕的表面(A表面)为内侧。
(2-2)压入体制作工序
通过将上述工序(2-1)中得到的缠绕有垫材的内管压入到尺寸为外径82mm(内径79mm)×长度500mm的圆筒状的外管内部，从而制作出压入体。
(2-3)固定工序
首先，准备两个端部用部件。然后，将上述工序(2-2)中得到的压入体的内管从各端部用部件的贯通孔中穿出，然后在外管的两端部配置端部用部件。接下来，通过熔接将外管与端部用部件固定在一起。并且，通过熔接将内管与各端部用部件的贯通孔附近固定在一起。
通过以上工序，制造出侧面上缠绕有垫材的内管配置在外管内部的消音器。
(层间强度测定试验)
层间强度测定试验使用如图7(a)所示的层间强度测定装置80来进行。
图7(a)是层间强度测定装置的说明图，图7(b)是示意性表示层间强度测定用样品2的形状的立体图。
该层间强度测定装置80使用英斯特朗(INSTRON)万能材料试验机(INSTRON社制造的5567)，该装置包括固定在未图示的试验机本体上的下卡盘81a和在铅直方向上移动的上卡盘81b。下卡盘81a和上卡盘81b分别具有把持样品2的剥离部3a和3b的把持部82a和82b。
使用该层间强度测定装置80的试验方法如下。
首先，如图7(b)所示，将在实施例1中制造的垫材切成宽度50mm×长度200mm的样品，以该样品为样品2。需要说明的是，作为样品2，为了排除有机粘结剂的影响，使用未进行上述工序(1-6)和上述工序(1-7)而制造出的不含有机粘结剂的垫材。
接下来，用切割器在样品2的宽度方向的一个端面上切出切口3，使得样品2在厚度方向上被大致二等分。然后，沿着该切口3将样品2在长度方向上剥离约100mm，由此样品2的宽度方向的一端面上形成剥离部3a和3b。
并且，用下卡盘81a的把持部82a把持剥离部3a和3b之中的一个剥离部3a，用上卡盘81b的把持部82b把持另一个剥离部3b。
在该状态下，使拉伸速度达到10mm/min来使上卡盘81b沿铅直方向向上(图7(a)中，以箭头B表示的方向)移动，测定样品完全剥离成两部分时的最大负荷(N)。实施三次该测定，以其平均值为垫材整体的层间强度。
其结果，实施例1中制造的垫材整体的层间强度为3.6N。
(摩擦系数测定试验)
摩擦系数测定试验使用如图8所示的摩擦系数测定装置进行。
图8是摩擦系数测定装置的说明图。
该摩擦系数测定装置90包括不锈钢制下板部件94a、不锈钢制上板部件94b、砝码95和金属丝96，该下板部件94a、该上板部件94b从上下方向夹持摩擦系数测定用样品4，该砝码95设置在上板部件94b的上面，该金属丝96与未图示的英斯特朗万能材料试验机的在铅直方向上移动的测力传感器连接。此外，下板部件94a固定在未图示的基台上以使其不移动，金属丝96与上板部件94b连接。该金属丝96经由滑轮97将上板部件94b和测力传感器连接在一起。因此，在测力传感器沿铅直方向向上移动的情况下，上板部件94b在水平方向(图8中，以箭头C所示的方向)上移动。
使用该摩擦系数测定装置90的试验方法如下。
首先，将实施例1中制造的垫材切成宽度30mm×长度50mm的样品，以该样品为摩擦系数测定用样品4。
接下来，在已固定的下板部件94a上固定样品4的一个表面，使得样品4的长度方向与上板部件94b的移动方向平行，然后在样品4的另一个表面上设置上板部件94b，由此用下板部件94a和上板部件94b从上下方向夹持样品4。然后，在上板部件94b的上面设置5kg的砝码95。
在该状态下，使拉伸速度达到10mm/min来使测力传感器沿铅直方向向上移动，从而使上板部件94b以10mm/min的移动速度在水平方向上移动。并且，从上板部件94b发生移动开始，测定120秒后的应力，计算出样品4的另一个表面和上板部件94b之间的摩擦系数。以所得到的摩擦系数为垫材表面的摩擦系数。
需要说明的是，对垫材的两个表面进行该测定。
其结果，关于实施例1中制造的垫材的表面的摩擦系数，A表面的摩擦系数为0.25，B表面的摩擦系数为0.22。
(实施例2、3和参考例1、2)
在实施例1的工序(1-1)中，改变使用喷纺法对纺丝用混合物进行纺丝的条件，使得构成垫材的无机纤维的平均纤维径为表1所示的值，制作出具有与表1所示的值大致相同的平均纤维径的无机纤维前体，除此以外，与实施例1同样地制造垫材和消音器。
(实施例4、5和参考例3、4)
在实施例1的工序(1-3)中，使用以与表1所示的值大致相同的密度安装有针的针板进行针刺处理，使得垫材的针痕的形成密度为表1所示的值，除此以外，与实施例1同样地制造垫材和消音器。
(比较例1)
不进行实施例1的工序(1-3)，除此以外，与实施例1同样地制造垫材和消音器。
(比较例2)
在实施例1的工序(1-3)中，通过改变针刺处理中的针的穿入深度，使针不从片状物的相反侧的表面穿出，除此以外，与实施例1同样地制造垫材和消音器。
在所述比较例1、2中制造的垫材中，均未在垫材表面形成无机纤维束。
对于实施例2～5、参考例1～4和比较例1、2中制造的垫材，与实施例1同样地进行层间强度测定试验和摩擦系数测定试验，对垫材整体的层间强度和垫材表面的摩擦系数进行评价。各实施例、各参考例和各比较例的结果与实施例1的结果汇总列于表1。
表1
Figure A20091013241500321
(注1)进行了针刺处理，但是由于改变了针的穿入深度，而使所有的针不从片状物的相反侧的表面穿出。
(注2)表示在针刺处理中形成在针板上的针的形成密度(个数/cm2)。
其结果，在实施例1～5以及参考例1～4中制造出的垫材中，均能够使垫材整体的层间强度高于各比较例中制造的垫材。因此可以认为，在使用具有这样的构成的由实施例1～5和参考例1～4中制造的垫材的消音器中，废气的流动产生的应力造成无机纤维剥离的情况少于各比较例中制造的垫材。从而可以认为，能够更有效地防止风蚀造成的垫材的破损。
并且，在实施例1～5以及参考例1～4中制造的垫材中，能够使形成有无机纤维束的表面的摩擦系数低于各比较例中制造的垫材。因此，能够制成操作性更优异的垫材。
另一方面，在比较例1、2中制造的垫材中，由于无机纤维未发生交错或无机纤维未在垫材的厚度方向的整个范围发生交错，因此层间强度均较低。并且，由于未形成无机纤维束，因此垫材的两个表面的摩擦系数均较高。
需要说明的是，对于参考例1中制造的垫材来说，与各实施例中制造的垫材同样，垫材整体的层间强度与各比较例中制造的垫材相比大幅提高，但或许是由于无机纤维的平均纤维径小于3μm的原因，导致无机纤维本身的强度降低，因此参考例1中制造的垫材整体的层间强度略低于实施例1中制造的垫材。
对于参考例2中制造的垫材而言，与各实施例中制造的垫材同样，垫材整体的层间强度与各比较例中制造的垫材相比大幅提高，但或许是由于无机纤维的平均纤维径大于10μm，使构成单位体积的垫材的无机纤维的数量较少，以致无机纤维的交错较少的原因，导致参考例2中制造的垫材整体的层间强度略低于实施例1～3中制造的垫材。
对于参考例3中制造的垫材而言，与各实施例中制造的垫材同样，垫材整体的层间强度与各比较例中制造的垫材相比大幅提高，但或许是由于针痕的形成密度小于7个/cm2，使单位面积上形成的针痕较少的原因，导致垫材整体的层间强度略低于实施例1中制造的垫材。此外，参考例3中制造的垫材的形成有无机纤维束的表面的摩擦系数略高于各实施例中制造的垫材。
对于参考例4中制造的垫材而言，与各实施例中制造的垫材同样，垫材整体的层间强度与各比较例中制造的垫材相比大幅提高，但或许是由于针痕的形成密度大于30个/cm2，使部分无机纤维(无机纤维前体)被剪裁得较碎的原因，导致参考例4中制造的垫材整体的层间强度略低于实施例1中制造的垫材。
如此可知，尽管参考例1～4中制造的垫材也能够充分地显示出本实施方式的效果，但优选构成垫材的无机纤维的平均纤维径为3μm～10μm或者优选针痕的形成密度为7～30个/cm2。
进而可知，更优选构成垫材的无机纤维的平均纤维径为3μm～10μm且针痕的形成密度为7～30个/cm2。
(第二实施方式)
接下来，参照图9(a)、图9(b)和图9(c)，对作为本发明的一实施方式的第二实施方式进行说明。
图9(a)是示意性表示对本发明的垫材的一例从一个表面侧进行观察时所观察到的状态的立体图，图9(b)是示意性表示对图9(a)所示的垫材从另一个表面侧进行观察时所观察到的状态的立体图。图9(c)是对在垂直于长度方向的方向上切断图9(a)所示的垫材得到的截面进行示意性表示的沿D-D线的截面图。
本实施方式的垫材是由包含氧化铝和二氧化硅的无机纤维形成的，如图9(a)、图9(b)和图9(c)所示，其外形与第一实施方式的垫材相同，是俯视图大致为矩形且具有预定的厚度的平板状。
与本实施方式的垫材的外形相关的其他构成与第一实施方式相同，因此省略说明。
如图9(a)、图9(b)和图9(c)所示，在本实施方式的垫材100的表面113a(以下，也称为第一表面)上形成有第一针穿入痕114a，该第一针穿入痕114a是通过使针穿入垫材100的第一表面113a而形成的。
并且，垫材100的表面之中，与第一表面113a相反一侧的表面113b(以下，也称为第二表面)上形成有第二针穿入痕114b，该第二针穿入痕114b是通过使针穿入垫材100的第二表面113b而形成的。
进而，在垫材100的第一表面113a上，在与形成于第二表面113b上的针穿入痕114b对应的位置上形成2个以上第二针穿出痕115b，该2个以上第二针穿出痕115b是针从垫材100的第一表面113a穿出而形成的。并且，在第二针穿出痕115b处形成有第二无机纤维束118b，该第二无机纤维束118b是构成垫材100的无机纤维取向为闭环状而形成的。
并且，在垫材100的第二表面113b上，在与形成于第一表面113a上的针穿入痕114a对应的位置上形成有2个以上第一针穿出痕115a，该2个以上第一针穿出痕115a是针从垫材100的第二表面113b穿出而形成的。并且，在第一针穿出痕115a处形成有第一无机纤维束118a，该第一无机纤维束118a是构成垫材100的无机纤维取向为闭环状而形成的。
如图9(c)所示，本实施方式的垫材100的内部的构成与上述的第一实施方式的构成相同，形成有从第一针穿入痕114a进展到第一针穿出痕115a的2个以上第一针痕116a，在第一针痕116a处和第一针痕116a的附近117a，发生无机纤维的交错。并且，与第一针痕116a相邻地形成有从第二针穿入痕114b进展到第二针穿出痕115b的2个以上第二针痕116b，在第二针痕116b处和第二针痕116b的附近117b也发生无机纤维的交错。
如此，在本实施方式的垫材100中，第一针痕116a与第二针痕116b处于针痕进展方向相反的关系。因此，在第一针痕116a处和第一针痕附近117a与在第二针痕116b处和第二针痕附近117b无机纤维的交错的方向互不相同，从而在整个垫材100中无机纤维更复杂地交错在一起。
关于本实施方式的垫材100的其他构成，将第一针痕116a和第二针痕116b包括在内的合计的针痕的形成密度为7～30个/cm2，除此以外，本实施方式的垫材100具有与第一实施方式的垫材同样的构成。另外，第一针痕116a的形成密度和第二针痕116b的形成密度均相同或相互不同。
并且，形成在第一表面113a上的第二无机纤维束118b的形成密度与形成在第二表面113b的第一无机纤维束118a的形成密度互不相同。
本实施方式的消音器使用了本实施方式的垫材，除此以外，具有与第一实施方式的消音器同样的构成。
以下，对本实施方式的垫材和消音器的制造方法进行说明。
先对垫材的制造方法进行说明。
首先，与第一实施方式同样地通过进行纺丝工序和压缩工序来制作片状物。
其次，准备两块以互不相同的密度安装有针的针板，配置其中一块针板使其与片状物的第二表面保持距离。并且，通过使该针板沿片状物的厚度方向上下运动来进行第一次针刺处理。接下来，将另一块针板进行配置使其与片状物的第一表面保持距离，通过使该针板沿片状物的厚度方向上下运动来进行第二次的针刺处理，制作针刺处理体。在这种情况下，使各针穿透片状物的两面，直至形成在针前端部分的毛刺从片状物的相反侧的表面完全穿出。
并且，在某些针形成密度的情况下，作为针板，也可以使用以相互相同的密度安装有针的两块针板。使用这样的针板，也能够通过进行上述工序，制作出形成在第一表面上的第二无机纤维束的形成密度与形成在第二表面上的第一无机纤维束的形成密度互不相同的针刺处理体。
可以认为，这是因为，由于对暂时形成有束状无机纤维前体的第一表面进行第二次针刺处理，使形成在第一表面上的束状无机纤维前体的一部分被针再次卷进针刺处理体内，以致失去了形成在第一表面上的束状无机纤维前体的一部分。因此，为了制作形成在第一表面上的第二无机纤维束的形成密度和形成在第二表面上的第一无机纤维束的形成密度互不相同的针刺处理体，优选使用针形成密度高至某种程度的针板。如果针形成密度过低，则在第二次针刺处理中，针不是从形成在第一表面上的束状无机纤维前体的位置穿入。因此，束状无机纤维前体不易被针卷进针刺处理体内。
这样，为了制备形成在第一表面上的第二无机纤维束的形成密度与形成在第二表面上的第一无机纤维束的形成密度相互不同的针刺处理体，也可以使用以互不相同的密度安装有针的两块针板，或者在某些针形成密度的情况下，也可以使用以相同密度安装有针的两块针板。
与第一实施方式同样地，对所得到的针刺处理体进行烧制工序、第一切断工序、浸渗工序、干燥工序和第二切断工序，由此制造本实施方式的垫材。
在本实施方式的消音器的制造方法中，本实施方式的垫材的第一和第二表面之中，将无机纤维束多的表面配置在外管侧(外侧)，并且与无机纤维束多的表面相反一侧的无机纤维束少的表面配置在内管侧(内侧)，来制造消音器，除此以外，与第一实施方式的消音器的制造方法同样地制造本实施方式的消音器。
上述的第二实施方式也能够发挥第一实施方式中说明的作用效果(1)～(11)。
并且，能够发挥以下作用效果。
(12)在本实施方式的垫材中，形成有针痕进展方向相反的第一针痕和第二针痕。
因此，能够制成整体的层间强度更高的垫材。
因而，在消音器中使用了本实施方式的垫材的情况下，能够更长久地维持减弱噪音的效果。
(13)在本实施方式的消音器中，能够发挥上述(12)的作用效果的本实施方式的垫材被配置在内管和外管之间。
因而，本实施方式的消音器能够更长久地维持减弱噪音的效果。而且，外管的外观更不易受损。
(14)在本实施方式的垫材中，形成在第一表面上的第二无机纤维束的形成密度与形成在第二表面上的第一无机纤维束的形成密度不同。因此，在使用本实施方式的垫材制造消音器的情况下，能够将本实施方式的垫材表面之中无机纤维束多的表面配置在外管侧(外侧)，并且，与无机纤维束多的表面相反一侧的无机纤维束少的表面配置在内管侧(内侧)。因此，能够在配置于内管侧的垫材表面上将废气流动产生的应力造成的垫材表面的无机纤维剥离抑制到最小限度，同时能够进一步提高垫材整体的层间强度。并且，能够容易地将缠绕有垫材的内管压入外管。
因此，在消音器中使用了本实施方式的垫材的情况下，能够更长久地维持减弱噪音的效果。并且，在制造消音器的情况下，能够制成操作性优异的垫材。
(15)在本实施方式的消音器中，能够发挥上述的(14)的作用效果的本实施方式的垫材被配置在内管和外管之间，因此能够更长久地维持减弱噪音的效果。并且，外管的外观更不易受损。
以下，给出更具体地公开了本发明的第二实施方式的实施例。另外，第二实施方式并不仅限于这些实施例。
(实施例6)
在实施例1的工序(1-3)中，以如下条件对片状物进行针刺处理，制作出针刺处理体，除此以外，与实施例1同样地制造垫材和消音器。
首先，准备两块以10个/cm2的密度安装有针的针板。接下来，配置其中一块针板使其与片状物的第二表面保持距离。并且，通过使该针板沿片状物的厚度方向上下运动一次，进行第一次针刺处理。接下来，将另一块针板进行配置使其与片状物的第一表面保持距离，通过使该针板沿片状物的厚度方向上下运动来进行第二次的针刺处理，制作针刺处理体。在这种情况下，使各针穿透片装物，直至形成在针前端部分的毛刺从片状物的相反侧的表面完全穿出。
在使用上述的针刺处理体制造出的垫材的第一表面上的针穿入的部位形成有第一针穿入痕。并且，在垫材的第二表面上的针穿出的部位形成有第一针穿出痕。并且确认到，在第一针穿出痕处形成有无机纤维取向为闭环状而成的无机纤维束。
并且，在所得到的垫材的第二表面上的针穿入的部位形成有第二针穿入痕。并且，在垫材的第一表面上的针穿出的部位形成有第二针穿出痕。并且确认到，在第二针穿出痕处形成有无机纤维取向为闭环状而成的无机纤维束。
形成在第一表面上的第二无机纤维束的形成密度为2个/cm2，形成在第二表面上的第一无机纤维束的形成密度为7个/cm2。并且，将第一针痕和第二针痕包括在内的合计的针痕的形成密度为20个/cm2。
需要说明的是，通过目视观察垫材的各表面的单位面积上存在的无机纤维束的数量，来对第一无机纤维束的形成密度与第二无机纤维束的形成密度进行测定。
在制造出的垫材中，无机纤维束的形成密度略低于针痕的形成密度。认为其理由是，如上所述，由于从暂时形成有束状无机纤维前体的第一表面侧再次进行针刺处理，因此形成在第一表面上的束状无机纤维前体的一部分被再次卷进针刺处理体内，等等。
(实施例7、8)
改变利用喷纺法对纺丝用混合物进行纺丝的条件，使得构成垫材的无机纤维的平均纤维径为表2所示的值，从而制作出具有与表2所示的值大致相同的平均纤维径的无机纤维前体，除此以外，与实施例6同样地制造出垫材和消音器。形成在第一表面上的第二无机纤维束的形成密度、形成在第二表面上的第一无机纤维束的形成密度以及包括第一针痕和第二针痕在内的合计的针痕的形成密度与实施例6相同。
(实施例9、10)
使用两块以7个/cm2的密度安装有针的针板(实施例9)或以14个/cm2的密度安装有针的针板(实施例10)，进行针刺处理，除此以外，与实施例6同样地制造垫材和消音器。
在实施例9中，形成在第一表面上的第二无机纤维束的形成密度为1个/cm2，形成在第二表面上的第一无机纤维束的形成密度为5个/cm2。并且，包括第一针痕和第二针痕在内的合计的针痕的形成密度为14个/cm2。
在实施例10中，形成在第一表面上的第二无机纤维束的形成密度为2.5个/cm2，形成在第二表面上的第一无机纤维束的形成密度为10个/cm2。并且，包括第一针痕和第二针痕在内的合计的针痕的形成密度为28个/cm2。
与实施例1同样地，对实施例6～10中制造的垫材进行层间强度测定试验和摩擦系数测定试验，对垫材整体的层间强度和垫材表面的摩擦系数进行评价。各实施例的结果列于表2。并且，表2中还列出比较例1、比较例2的结果作为参考。
表2
Figure A20091013241500401
其结果，对于实施例6～10中制造的垫材来说，垫材整体的层间强度能够高于比较例1、2中制造的垫材。因此可以认为，在使用具有这样的构成的实施例6～10中制造的垫材的消音器中，废气的流动产生的应力造成无机纤维剥离的情况较少。从而可以认为，能够有效地防止风蚀造成的垫材的破损。
而且，对于实施例6～10中制造的垫材来说，垫材表面之中特别是第二表面的摩擦系数能够低于比较例1、2中制造的垫材。因此，能够制成操作性更优异的垫材。
此外，对于实施例6～10中制造的垫材来说，能够制成在第一表面和第二表面的无机纤维束的形成密度互不相同的垫材。
在使用这样的实施例6～10的垫材制造消音器的情况下，可以将无机纤维束多的第二表面配置在外管侧(外侧)，并且可以将无机纤维束少的第一表面配置在内管侧(内侧)。
因此可以认为，在使用实施例6～10的垫材制造的消音器中，将废气的流动产生的应力造成的无机纤维剥离抑制到最小限度，同时能够更有效地防止风蚀造成的垫材的破损。
(其他实施方式)
在本实施方式的垫材中，形成在第一表面上的第二无机纤维束的形成密度与形成在第二表面上的第一无机纤维束的形成密度可以相互相同。这样的垫材能够发挥上述的本发明的垫材的作用效果之中的(1)～(13)。
本发明的垫材的尺寸根据用于本发明的消音器的内管和外管的尺寸来确定，因此没有特别限定，然而在将本发明的垫材用于消音器的情况下，优选本发明的垫材具有在内管的侧面与外管之间不形成隙间那种程度的尺寸。这是因为，在内管的侧面与外管之间形成了隙间的状态下，外管的温度上升，出现热导致的变色，致使外管的外观受损。
作为构成本发明的垫材的无机纤维，不限于上述的包含氧化铝和二氧化硅的无机纤维，还可以是包含其他无机化合物的无机纤维。
并且，可以是仅包含氧化铝和二氧化硅之中的氧化铝的无机纤维，也可以是仅包含二氧化硅的无机纤维。
作为包含氧化铝和二氧化硅的无机纤维的组成比，以重量比计，优选Al2O3∶SiO2＝60∶40～80∶20，更优选Al2O3∶SiO2＝70∶30～74∶26。
在仅包含氧化铝和二氧化硅之中的氧化铝的无机纤维中除氧化铝以外还可以包含例如CaO、MgO、ZrO2等添加剂。
在仅包含氧化铝和二氧化硅之中的二氧化硅的无机纤维中除二氧化硅以外还可以包含例如CaO、MgO、ZrO2等添加剂。
优选构成本发明的垫材的无机纤维的平均纤维长为250μm以上，更优选为500μm以上。这是因为，如果平均纤维长小于250μm，则构成垫材的无机纤维的纤维长度过短，因此垫材整体的层间强度降低。
另外，对无机纤维的平均纤维长的上限没有特别限定，这是因为纺出的无机纤维前体是以连续状态得到的。
对形成在本发明的垫材的长边的凹部和凸部的形状没有特别限定，只要是凹部与凸部能够嵌合的形状即可，在为一组凹部和凸部的情况下，在一个长边的一部分上形成尺寸为宽度10mm×长度10mm～宽度80mm×长度200mm的突出的凸部，在另一个长边的一部分上形成具有与凸部嵌合的形状的凹部。在使用具有这样的凹部和凸部的形状的垫材来制造消音器的情况下，能够可靠地将垫材缠绕在内管上，因此操作性优异。
而且，在上述垫材的长边上，可以形成相互嵌合的2个以上的凹部和凸部，或者也可以不形成凹部和凸部。
在本发明的垫材中，形成在针穿出痕处的无机纤维束的尺寸根据针的形状来确定，因此没有特别限定，优选直径为0.5mm～10.0mm。这是因为，如果无机纤维束的尺寸为上述范围，则在使用本发明的垫材制造消音器的情况下，能够进一步降低垫材表面和外管内表面之间的摩擦力。
本发明的垫材所含有的有机粘结剂的量优选为0.5重量％～12.0重量％，更优选为0.5重量％～5.0重量％，进一步优选为0.5重量％～1.0重量％。如果有机粘结剂的量小于0.5重量％，则无机纤维彼此之间难以被粘接，因此构成垫材的无机纤维变得易发生脱落。另一方面，如果有机粘结剂的量大于12.0重量％，则将本发明的垫材以消音器的形式进行使用的情况下，由消音器排出的有机成分的量增加，因此对环境造成负担。
对本发明的垫材的单位面积重量没有特别限定，优选为900g/m2～3000g/m2，更优选为1500g/m2～2800g/m2。
对本发明的垫材的厚度没有特别限定，优选为6mm～31mm，更优选为9mm～20mm。
在本发明的垫材的制造方法中，对于为了形成无机纤维的交错和无机纤维束而使用的毛刺的形状，只要能够形成无机纤维的交错和无机纤维束，就不限于上述那样向针的前端方向突出的形状，例如，也可以是向针的根部方向突出的形状等。
在这种情况下，在使针穿入片状物的过程中毛刺不将无机纤维前体卷进，因此在针穿出痕处不形成束状无机纤维前体。与此相反，在抽回针的过程中毛刺将无机纤维前体卷进，因此在针穿入痕处形成束状无机纤维前体。从而，如果烧制这样的片状物，则能够得到这样的垫材：在形成有针穿入痕的表面上形成无机纤维束，在形成有针穿出痕的表面上不形成无机纤维束。
在本发明的垫材的制造方法中，作为用于制作无机纤维前体(该无机纤维前体烧制后将转化为仅包含氧化铝(氧化铝和二氧化硅)的无机纤维)的混合液(纺丝用混合物)所含有的无机化合物，不限于上述的碱式氯化铝，只要是烧制后变为氧化铝的无机化合物即可。作为烧制后变为氧化铝的无机化合物，可以举出例如，碱式乙酸铝、羟基氯化铝等。
并且，在制作仅包含二氧化硅(氧化铝和二氧化硅)的无机纤维的情况下，可使用烧制后变为二氧化硅的无机化合物，但是作为该无机化合物，可以举出例如，硅溶胶、硅酸四乙酯(tetraethyl silicate)、水溶性硅氧烷衍生物等。
在制作包含氧化铝和二氧化硅的无机纤维的情况下，优选在碱式氯化铝水溶液中混合硅溶胶，使得例如烧制后的无机纤维的组成比为Al2O3∶SiO2＝60∶40～80∶20(重量比)。特别是，更优选在碱式氯化铝水溶液中混合硅溶胶，使得烧制后的无机纤维的组成比为Al2O3∶SiO2＝70∶30～74∶26。
作为在上述混合液(纺丝用混合物)中添加的有机聚合物，没有特别限定，除了上述的聚乙烯醇以外，还可以举出聚环氧乙烷、羟乙基纤维素、羟甲基纤维素、羧甲基纤维素、聚乙二醇、聚丙烯酸钠等水溶性有机聚合物。
在本发明的垫材的制造方法中，利用喷纺法从纺丝用混合物供给喷嘴挤出的纺丝用混合物的液量优选为3ml/h左右～50ml/h左右。在这样的条件下，从纺丝液供给喷嘴挤出的纺丝液被充分拉伸，而不会形成飞沫状(雾状)，无机纤维前体彼此之间难以相互粘丝，因此能够得到纤维径分布狭的均匀的无机纤维前体(无机纤维)。
在本发明的垫材的制造方法中，当制造形成在第一表面上的第二无机纤维束和形成在第二表面上的第一无机纤维束的形成密度不同的垫材时，除使用上述的以相互不同的密度安装有针的两块针板的方法以外，还可以应用这样的方法：使用针的形成密度相互相同的两块针板，改变对上述两个表面进行针刺处理的次数，由此制造垫材。
并且，在本发明的垫材的制造方法中，当制造形成在第一表面上的第二无机纤维束与形成在第二表面上的第一无机纤维束的形成密度相同的垫材时，可以如下进行。
首先，准备两块以相互相同的密度安装有针的针板，将各针板进行配置使各针板与片状物的第一表面或第二表面保持距离。此时，配置针板，使得在针刺处理中形成在各针板上的针相互之间不发生碰撞而交错地组合。
接下来，通过使各针板沿片状物的厚度方向同时上下运动，进行针刺处理，制作针刺处理体。在这种情况下，使针穿透片状物的两面，直至形成在针前端部分的毛刺从片状物的相反侧的表面完全穿出。
与第一实施方式同样地对所得到的针刺处理体进行各工序，由此能够制造出形成在第一表面上的第二无机纤维束和形成在第二表面上的第一无机纤维束的形成密度相同的垫材。
在本发明的垫材的制造方法中，作为浸渗到切断片状物中的有机粘结剂溶液所含有的有机粘结剂，不限于上述的丙烯酸系树脂，例如，可以是丙烯酸橡胶等橡胶、羧甲基纤维素或聚乙烯醇等水溶性有机聚合物、苯乙烯树脂等热塑性树脂、环氧树脂等热固性树脂等。在这些之中，特别优选丙烯酸橡胶、丁腈橡胶、丁苯橡胶。
在上述有机粘结剂溶液中还可以包含两种以上的上述有机粘结剂。
并且，作为上述有机粘结剂溶液，除了使上述的有机粘结剂分散在水中而成的乳液以外，还可以是使上述的有机粘结剂溶解在水或有机溶剂中得到的溶液等。
在本发明的垫材的制造方法中，对浸渗片状物进行加压干燥的情况下，优选在95℃～155℃的温度进行干燥。如果上述温度小于95℃，则干燥时间延长，生产效率降低。并且，如果上述温度大于155℃，则有机粘结剂分解，变得不能将构成垫材的无机纤维彼此粘接，从而导致无机纤维发生脱落。
并且，在本发明的垫材的制造方法中，作为制作平均纤维径不同的无机纤维的方法，可以举出这样的方法，即，通过喷纺法中改变对纺丝用混合物进行纺丝的条件(例如，通过改变从喷气嘴喷出的气流的流速，等等)，制作出具有与上述范围大致相同的平均纤维径的无机纤维前体的方法等。
在通过改变由喷气嘴喷出的气流的流速来制作平均纤维径不同的无机纤维的情况下，优选从喷气嘴喷出的气体流速为40m/s～200m/s。并且，纺丝用混合物供给喷嘴的直径优选为0.1mm～0.5mm，并且，优选从纺丝用混合物供给喷嘴挤出的纺丝用混合物的液量为1ml/h～120ml/h。
在本发明的消音器中，可以将2张以上的垫材在内管侧面上缠绕成多层状，在这种情况下，关于各垫材的长度，位置越是靠近外管侧的垫材，其长度越长即可。并且，在制造具有这样的构成的消音器的情况下，将垫材缠绕在内管的侧面上之后，再在该垫材上缠绕另一垫材，通过重复进行该操作，制作出侧面上2张以上垫材被缠绕成多层状的内管，使用该内管，与第一实施方式同样地制造消音器即可。
并且，在上述2张以上的垫材之中，配置在消音器的内管侧的垫材优选由耐热性高的材料形成。这是因为，由于高温废气的流入，内管的温度达到高温，因此要求配置在内管侧的垫材具有高耐热性。具体地说，配置在内管侧的垫材优选由主要包含氧化铝、二氧化硅等的无机纤维形成。
另一方面，对于配置在温度低于内管的温度的外管侧的垫材，与配置在内管侧的垫材相比，不要求具有高耐热性。因此，配置在外管侧的垫材可以由耐热性低于上述的无机纤维的耐热性的材料形成。具体地说，配置在外管侧的垫材优选主要由玻璃纤维等形成。
并且，在上述消音器中，也可以将一张垫材在内管侧面上缠绕成螺旋状，这种情况下，将垫材的形状制成俯视图大致为矩形的细长的平板状即可，并且该垫材的宽度与内管长度相比足够小，垫材的长度和与垫材的缠绕圈数相当的内管外周的长度大致相同。
并且，在制造这样的消音器的情况下，将上述的形状的垫材在内管侧面上缠绕成螺旋状，并使垫材之间不重叠，使用该内管，与第一实施方式同样地制造消音器即可。
在本发明的消音器中，内管长度与将外管长度和配置在外管的两端部的2个端部用部件的厚度合计后的尺寸大致相同即可。在这种情况下，图4(a)和图4(b)所示的第一实施方式的消音器70形成内管73的两端部未从端部用部件72的端面突出的形状。

Claims (19)

1.一种垫材，其特征在于，该垫材包含无机纤维，并且具有2个以上通过针刺处理形成的针痕，该针痕从形成在该垫材表面上的针穿入痕进展到形成在该垫材的与形成有所述针穿入痕的表面相反一侧的表面上的针穿出痕，
在所述针穿出痕处形成无机纤维束，该无机纤维束是通过使2根以上所述无机纤维取向成闭环状而形成的，并且，
在所述垫材的至少一个表面上形成有所述无机纤维束。
2.如权利要求1所述的垫材，其中，所述针痕包括第一针痕和第二针痕，
所述第一针痕从形成在所述垫材的第一表面上的第一针穿入痕进展到形成在所述垫材的第二表面上的第一针穿出痕，
所述第二针痕从形成在所述垫材的第二表面上的第二针穿入痕进展到形成在所述垫材的第一表面上的第二针穿出痕。
3.如权利要求2所述的垫材，其中，形成在所述第一表面上的第二无机纤维束的形成密度与形成在所述第二表面上的第一无机纤维束的形成密度不同。
4.如权利要求1～3任一项所述的垫材，其中，所述无机纤维的平均纤维径为3μm～10μm。
5.如权利要求1～3任一项所述的垫材，其中，所述针痕的形成密度为7个/cm2～30个/cm2。
6.如权利要求1～3任一项所述的垫材，其中，所述无机纤维包含氧化铝和二氧化硅之中的至少一种物质。
7.如权利要求1～3任一项所述的垫材，其中，所述垫材包含有机粘结剂。
8.一种垫材的制造方法，其特征在于，通过进行纺丝工序、压缩工序、针刺工序和烧制工序来制造垫材，
在所述纺丝工序中，对至少包含无机化合物和有机聚合物的纺丝用混合物进行纺丝，制作无机纤维前体；
在所述压缩工序中，将所述无机纤维前体压缩，制作片状物；
在所述针刺工序中，通过对所述片状物的至少一个表面进行针刺处理来制作在所述片状物的至少一个表面上形成有束状无机纤维前体的针刺处理体，该束状无机纤维前体是通过使所述无机纤维前体取向成闭环状而形成的；
在所述烧制工序中，对所述针刺处理体进行烧制；
并且，所制造的垫材包含无机纤维，并且具有通过烧制所述束状无机纤维前体而形成的无机纤维束。
9.如权利要求8所述的垫材的制造方法，其中，对所述片状物的两面进行所述针刺处理。
10.如权利要求9所述的垫材的制造方法，其中，以从所述片状物的一个表面穿入所述片状物的针的数目与从所述片状物的另一个表面穿入所述片状物的针的数目不同的方式进行所述针刺处理。
11.如权利要求9或10所述的垫材的制造方法，其中，以针从所述片状物的一个表面侧穿入所述片状物的次数与针从所述片状物的另一个表面侧穿入所述片状物的次数不同的方式进行所述针刺处理。
12.如权利要求8～10任一项所述的垫材的制造方法，其中，构成所述垫材的无机纤维的平均纤维径为3μm～10μm。
13.如权利要求8～10任一项所述的垫材的制造方法，其中，通过所述针刺处理形成的针痕的形成密度为7个/cm2～30个/cm2。
14.如权利要求8～10任一项所述的垫材的制造方法，其中，所述无机化合物包含烧制后变为氧化铝的无机化合物和烧制后变为二氧化硅的无机化合物之中的至少一种无机化合物。
15.如权利要求8～10任一项所述的垫材的制造方法，其中，在进行了烧制工序后，还进行浸渗工序和干燥工序，
在所述烧制工序中，对所述针刺处理体进行烧制，
在所述浸渗工序中，通过使有机粘结剂溶液浸渗到烧制后的针刺处理体中来制造浸渗垫材；
在所述干燥工序中，使所述浸渗垫材干燥。
16.一种消音器，该消音器设置在内燃机的排气通路中，并且该消音器包括：
内管，该内管形成有2个以上小孔；
垫材，该垫材缠绕在所述内管的侧面上；
外管，在该外管的内部配置侧面缠绕有所述垫材的内管；和
端部用部件，该端部用部件配置在所述外管的两端部，
所述消音器的特征在于，
所述垫材为权利要求1～3任一项所述的垫材。
17.一种消音器，该消音器设置在内燃机的排气通路中，并且该消音器包括：
内管，该内管形成有2个以上小孔；
垫材，该垫材缠绕在所述内管的侧面上；
外管，在该外管的内部配置侧面缠绕有所述垫材的内管；和
端部用部件，该端部用部件配置在所述外管的两端部，
所述消音器的特征在于，
所述垫材是利用权利要求8～10任一项所述的垫材的制造方法制造的。
18.一种消音器的制造方法，所述制造方法是进行缠绕工序、压入体制作工序和固定工序来制造消音器的方法，
在所述缠绕工序中，将垫材缠绕在形成有2个以上小孔的内管的侧面上；
在所述压入体制作工序中，将侧面缠绕有所述垫材的内管压入外管的内部，制作压入体；
在所述固定工序中，将端部用部件配置在所述压入体的外管的两端部之后，将所述端部用部件与所述压入体的外管固定在一起；
所述方法的特征在于，
所述垫材是权利要求1～3任一项所述的垫材，并且以所述垫材的形成有所述无机纤维束的表面配置在外管侧的方式将所述垫材缠绕在内管上。
19.一种消音器的制造方法，所述制造方法是进行缠绕工序、压入体制作工序和固定工序来制造消音器的方法，
在所述缠绕工序中，将垫材缠绕在形成有2个以上小孔的内管的侧面上；
在所述压入体制作工序中，将侧面缠绕有所述垫材的内管压入外管的内部，制作压入体，
在所述固定工序中，将端部用部件配置在所述压入体的外管的两端部之后，将所述端部用部件与所述压入体的外管固定在一起，
所述方法的特征在于，
所述垫材是利用权利要求8～10任一项所述的垫材的制造方法制造的，并且以所述垫材的形成有所述无机纤维束的表面配置在外管侧的方式将所述垫材缠绕在内管上。
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