CN102251840A - 垫材、垫材的制造方法以及尾气净化装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供垫材、垫材的制造方法以及尾气净化装置，该垫材的剪切强度高、体积适当降低、挠性高、制造成本低。还提供在加工为保持密封材料的情况下卷绕时的处理性优异、在压入时不易产生褶皱等的垫材。该垫材具有第一主面和位于上述第一主面的相反侧的第二主面，其是通过无机纤维相互缠结而构成的，其中，该垫材含有从上述第一主面起在上述垫材的厚度方向占据一定范围的第一层和与上述第一层相邻接的第二层至少这二层，上述第一层含有第一长纤维；上述第二层含有平均纤维长比上述第一长纤维短的短纤维；从上述第一主面到上述第二主面设有缠结部；上述缠结部含有与构成除上述缠结部以外的部分的无机纤维相比相互缠结更为致密的第一长纤维和短纤维。

Description

垫材、垫材的制造方法以及尾气净化装置
技术领域
本发明涉及垫材、垫材的制造方法以及尾气净化装置。
背景技术
在现有技术中，已知有对二氧化硅纤维或氧化铝纤维等无机纤维进行压缩而成的无纺布状的垫材，该垫材在耐热性、弹性(回弹力)等特性方面优异，因而用于各种用途。
例如，垫材可作为尾气净化装置的构成部件进行使用。
若进行具体说明，则一般的尾气净化装置由圆柱状的尾气处理体、容纳该尾气处理体的圆筒状的外壳以及配设于尾气处理体和外壳之间的垫状的保持密封材料所构成，其中将上述垫材作为构成该保持密封材料的部件进行使用。另外，保持密封材料经由将垫材切断为预定形状的切断工序等进行制作。
利用呈无纺布状且具有回弹力的垫材构成的保持密封材料具有特定的保持力。因此，在上述尾气净化装置中，尾气处理体被保持密封材料牢固地保持在外壳内的特定的位置。另外，由于保持密封材料配设于尾气处理体与外壳之间，因而即使施加振动等，尾气处理体也不易与外壳相接触，另外，尾气也不易从尾气处理体与外壳之间泄漏。
此处，作为使用了保持密封材料的尾气净化装置的制造方法，例如可以举出将卷绕有保持密封材料的尾气处理体压入到外壳中的方法。
具体地说，将保持密封材料卷绕在圆柱状的尾气处理体的外周部来制作卷绕体，在压缩保持密封材料的同时，一边使卷绕体滑动一边将其压入到内径小于卷绕体的外径的圆筒状的外壳内。
因此，在该制造方法中，为了易于压入卷绕体，需要适当降低卷绕在尾气处理体上的保持密封材料的体积。
另外，由于在压入至外壳时在保持密封材料上产生较大的剪切力，因而要求保持密封材料具有一定程度的强度(以下也简单称为剪切强度)以使其不会由于剪切力而发生撕裂。
进一步地，要求保持密封材料具有一定程度的柔软性(以下也简单称为挠性)以使得在将保持密封材料卷绕至尾气处理体上时保持密封材料不会出现裂痕。
作为用于所述保持密封材料中的现有垫材，在专利文献1中公开了由氧化铝纤维构成的垫材。
该现有的垫材是如下制造的：对通过烧制而转换为无机纤维的氧化铝纤维前体进行压缩来制作片材，通过在片材的厚度方向插入拔出形成有2个以上的倒刺(バ一ブ(返し))的针来制作形成有缠结部的针刺片材，对针刺片材进行烧制，从而制造该现有的垫材。
将所制造的垫材切断为预定形状，制作保持密封材料。
在专利文献2中公开了通过在由无机纤维构成的抄制片材的上面层积聚酯纤维无纺布、实施上述的针刺处理而制造的现有的垫材。
将所制造的垫材切断为预定形状，制作保持密封材料。
专利文献1：日本特开昭62-56348号公报
专利文献2：日本特开昭59-519号公报
发明内容
专利文献1所述的现有垫材由于是由平均纤维长较长的氧化铝纤维(氧化铝长纤维)构成的，因而以沿着垫材的厚度方向形成的缠结部为中心的氧化铝长纤维复杂地缠结，可认为剪切强度高、体积适当降低。
另外，由于使用了柔软的氧化铝长纤维，因而认为与仅由平均纤维长较短的氧化铝纤维(氧化铝短纤维)构成的垫材相比，垫材的挠性提高。
因而认为，使用了该垫材的保持密封材料的剪切强度高、体积适当降低、挠性高。
但是，由于氧化铝长纤维比氧化铝短纤维更容易相互缠结，因而在垫材中混合存在有氧化铝长纤维彼此良好缠结的密度较高的部分(高密度部)以及氧化铝长纤维彼此没有太缠结的密度较低的部分(低密度部)。低密度部与高密度部相比易于弯曲，可以说在垫材中混合存在有易于弯曲的部位和不易弯曲的部位。因而，若将使用了该垫材的保持密封材料卷绕在尾气处理体上，则会发生保持密封材料的挠曲，在尾气处理体与垫材之间易于产生缝隙。因此，具有不得不小心谨慎地将保持密封材料卷绕在尾气处理体上、卷绕时的处理性低的问题。
另外，在压入至外壳时，受到保持密封材料所产生的剪切力的影响，具有特别是在以低密度部为中心的保持密封材料处易于产生褶皱等的问题。
另外，对于氧化铝长纤维的密度不均匀的理由，据推测是由于，在使用下述的喷纺(ブロ一イング)法对氧化铝纤维前体进行纺丝的工序中以及在对所制作的氧化铝纤维前体进行压缩来成型为预定形状的工序中，一部分氧化铝纤维前体彼此间过于良好地相互缠结而成为块状，或氧化铝纤维前体不能均匀地飞散开。
另外，在制造专利文献1所述的现有垫材的情况下，氧化铝纤维前体是利用喷纺法进行制作的。
但是，一般来说，使用喷纺法制作平均纤维长较长的氧化铝纤维前体的情况下，其成本大多高于制作平均纤维长较短的氧化铝纤维前体的成本。
因此，具有垫材的制造成本增加的问题。
于是，本发明人尝试如下来制造垫材：通过对制造成本低、平均纤维长较短的无机纤维前体进行压缩来制作片材，对所制作的片材实施针刺处理从而制作针刺片材，对所制作的针刺片材进行烧制，由此来制造垫材。
然而，即使对由平均纤维长较短的无机纤维前体构成的片材进行针刺处理，也许是由于纤维长过短、无机纤维前体彼此间不能充分缠结的原因，导致在对针刺片材进行烧制而成的垫材中无机纤维彼此间未能充分缠结。因此，垫材的剪切强度低、不能充分地降低体积。
另外，由于垫材由柔软性低的短纤维构成，因而垫材的挠性低。
在专利文献2所述的垫材中，构成抄制片材的平均纤维长较长的无机纤维和构成聚酯纤维无纺布的聚酯纤维以沿着垫材的厚度方向形成的缠结部为中心进行缠结，尽管没有使用有机粘结剂，但认为剪切强度也较高、体积适当降低。
另外，由于使用了平均纤维长较长的无机纤维和聚酯纤维，因而认为垫材的挠性高。
因而认为，使用了该垫材的保持密封材料的剪切强度高、体积适当降低、挠性高。
但是，若利用使用了专利文献2所述的垫材的保持密封材料来制造尾气净化装置、使用所制造的尾气净化装置来净化尾气，则在暴露于高温尾气的情况下聚酯纤维发生燃烧分解、产生气体。特别是近年来出于改善燃费的目的有时会在接近于理论空燃比的条件下使内燃机运转，有时尾气的温度达到1000℃左右的高温，因而担心使用上述聚酯纤维无纺布的问题将会更为显著。
另外，对于该垫材，由于与专利文献1所述的垫材同样地使用了制造成本高的平均纤维长较长的无机纤维作为抄制片材的材料，因而具有制造成本高的问题。
本发明人为了解决上述课题进行了深入研究，结果发现，在具有第一主面和位于该第一主面的相反侧的第二主面、通过无机纤维相互缠结而构成的垫材中，通过利用长纤维形成含有第一主面的第一层、利用短纤维形成第一层以外的层、从第一主面到第二主面设置长纤维与短纤维相互致密缠结而成的缠结部，则垫材的剪切强度可以得到提高。另外发现，还能够适当地降低体积、能够确保良好的挠性、并且能够确保卷绕时的处理性。
另外发现，无需使用聚酯纤维无纺布等有机材料作为构成部件，即使用于高温用途也能充分耐受。
进一步发现，能够减少制造成本高的长纤维的用量，将垫材的制造成本抑制在较低水平。
本发明人基于相关知识继续进行进一步的研究，从而完成了能够解决上述课题的本发明的垫材。
即，本发明的垫材为具有第一主面和位于上述第一主面的相反侧的第二主面，该垫材通过无机纤维相互缠结而构成，该垫材的特征在于：
该垫材至少含有第一层和第二层这二层，上述第一层从上述第一主面起在上述垫材的厚度方向占据一定范围，上述第二层与上述第一层相邻接；
上述第一层含有第一长纤维；
上述第二层含有平均纤维长比上述第一长纤维短的短纤维；
从上述第一主面到上述第二主面设有缠结部；
上述缠结部含有与构成除上述缠结部以外的部分的无机纤维相比相互缠结更为致密的第一长纤维和短纤维。
在本发明的垫材中，从第一主面到第二主面设有缠结部，缠结部中含有与构成除缠结部以外的部分的无机纤维相比相互缠结更为致密的第一长纤维和短纤维。因此，与未设有缠结部的垫材相比，垫材的剪切强度高、体积适当降低。
另外，由于在第一层中含有平均纤维长较长、柔软的第一长纤维，垫材并非全部由平均纤维长较短、柔软性低的短纤维构成，因而垫材的挠性高。
进一步地，由于第二层由平均纤维长较短、不易通过适度缠结而形成高密度部的短纤维构成，因而构成第二层的无机纤维的密度的偏差少。由此，尽管由平均纤维长较长、易于形成高密度部的第一长纤维构成的第一层的无机纤维的密度的偏差大，但垫材整体中无机纤维(第一长纤维和短纤维)的密度的偏差仍被抑制在较低水平。
因此，本发明的垫材易于均匀弯曲，使用了垫材的保持密封材料在卷绕时的处理性优异、压入时不易产生褶皱等。
在构成垫材的无机纤维中，除了含有制造成本高的第一长纤维之外，还含有制造成本低的短纤维，因而能够将垫材的制造成本抑制在较低水平。
另外，由于在主要的构成部件中没有使用有机材料，因而即使用于高温用途也能充分耐受。
下面使用附图对本发明垫材的构成和效果进行详细说明。
图1(a)为示意性示出本发明的垫材的立体图，图1(b)为图1(a)所示的垫材的A-A线截面图。
图1(a)所示的本发明的垫材1的形状为俯视图为大致矩形的具有特定厚度的平板状。
关于垫材1的其他构成，在下面以后述的本发明第一实施方式的记载中的说明的形式，主要针对本发明垫材1的内部构成进行详细说明。
如图1(a)和图1(b)所示，本发明的垫材1具有一侧的主面(下文也称为第一主面)10a以及位于第一主面10a的相反侧的另一侧的主面(下文也称为第二主面)10b。
垫材1由第一层14a和第二层14b构成，第一层14a包含第一主面10a，从第一主面10a起在垫材1的厚度方向(图1(a)和图1(b)中，垫材的厚度以双箭头T表示)占据一定范围；第二层14b与第一层14a相邻接，包含第二主面10b，在垫材1的厚度方向占据一定范围。
另外，本发明的垫材只要为由至少二层构成的垫材即可，并不限于图1(a)和图1(b)所示例的仅由二层构成的垫材。例如，可以将第一层或第二层分割为2个以上的层；或者可以在第一层和第二层之间存在由具有各种的组成、平均纤维长和平均纤维径等的无机纤维相互缠结而构成的一层或二层以上的层、或者使这些层进一步与第二层相邻接，由此使垫材形成三层以上的多层结构。
本发明的垫材1是通过二氧化硅纤维、氧化铝-二氧化硅纤维、氧化铝纤维等的各种组成的无机纤维相互缠结而构成的。
在第一层14a中含有第一长纤维15a，在第二层14b中含有平均纤维长比第一长纤维15a短的短纤维15b。
另外，第一长纤维15a和短纤维15b的组成可以相同，也可以相互不同。
在垫材1中，第一层14a中含有柔软性高的第一长纤维15a，垫材1并非全部由柔软性低的短纤维15b构成，因而垫材1的挠性高。
进一步地，在第二层14b中含有平均纤维长较短、不易形成高密度部的短纤维15b，尽管也包含了含有第一长纤维15a、无机纤维的密度偏差稍大的第一层14a，但在垫材1整体中无机纤维的密度的偏差也得到了平均化，该偏差也被抑制在较低水平。因而，垫材1易于均匀弯曲，使用了垫材1的保持密封材料在卷绕时的处理性优异，在压入时不易产生褶皱等。
在垫材1中，第二层14b中含有制造成本低的短纤维15b，构成垫材1的无机纤维并非全部由制造成本高的第一长纤维15a构成，因而垫材1的制造成本低。
在第一主面10a上形成有缠结点(下文也称为第一缠结点)11a，在第二主面10b上形成有另外的缠结点(下文也称为第二缠结点)11b。由此，从第一缠结点11a到第二缠结点11b沿着垫材1的厚度方向连续地形成了缠结部12。
在缠结部12以外的部分(下文也简单称为非形成区域)13，无机纤维比较松散地缠结，呈无纺布状。若具体进行说明，则在第一层14a中第一长纤维15a彼此松散地缠结，在第二层14b中短纤维15b比较松散地缠结。
另一方面，在缠结部12，第一长纤维15a和短纤维15b朝向第二主面10b侧排列，与构成非形成区域13的无机纤维相比，第一长纤维15a和短纤维15b相互更为致密地缠结。因此，与未形成缠结部12的垫材相比，垫材1的剪切强度增高。
另外，利用相互致密缠结的第一长纤维15a和短纤维15b，垫材1呈沿着厚度方向被缝上这样的状态。
因此，以缠结部12为中心，垫材1的体积适当降低。
因而，对于通过将所制造的垫材1切断为预定形状等来制作的保持密封材料，可提高剪切强度、可适当降低体积。如此，在将所制作的保持密封材料用于尾气净化装置的制造的情况下，易于将卷绕有保持密封材料的尾气处理体压入至外壳中。另外，在所制造的尾气净化装置中，保持密封材料不易破损，其耐久性得以提高。
在本发明的垫材中，优选上述第一长纤维的平均纤维长与上述垫材厚度的2倍的长度相同或比其更长。
据认为，在第一长纤维的平均纤维长与垫材厚度的2倍的长度相同的情况下，由于第一长纤维的平均纤维长足够长，因而缠结部所含有的第一长纤维从第一缠结点到达至第二缠结点。特别是在第一长纤维的平均纤维长比垫材厚度的2倍的长度还长的情况下，认为从第一缠结点到达至第二缠结点的第一长纤维的大部分在第二缠结点处折回，与短纤维更复杂地缠结。
因而，以缠结部为中心的第一长纤维与短纤维的缠结程度进一步提高，垫材的剪切强度进一步得到提高。
另外，通过相互间更为复杂地缠结的第一长纤维和短纤维，垫材处于沿着厚度方向被更牢固地缝上这样的状态，因而能够确实地降低垫材的体积。
此外，由于第一长纤维的平均纤维长足够长，因而能够确保良好的挠性。
在本发明的垫材中，优选上述第一长纤维的平均纤维长为20mm～100mm、上述短纤维的平均纤维长为3.5mm～20mm。
若第一长纤维的平均纤维长为20mm～100mm、短纤维的平均纤维长为3.5mm～20mm，则取得了第一长纤维的平均纤维长与短纤维的平均纤维长的平衡，因而以缠结部为中心的第一长纤维与短纤维的缠结程度进一步得到提高，垫材的剪切强度进一步得到提高。另外，利用以缠结部为中心的第一长纤维和短纤维，垫材处于被更为牢固地缝上这样的状态，因而可确实地降低垫材的体积。
另外，由于第一长纤维的平均纤维长足够长，因而可确保良好的挠性。
进一步地，由于具有由平均纤维长为3.5mm～20mm、更不易形成高密度部的短纤维所构成的第二层，因而尽管包含无机纤维的密度偏差大的第一层，但垫材整体中无机纤维的密度的偏差得到平均化，被抑制为较低水平。
因此，垫材更易于均匀弯曲，使用了该垫材的保持密封材料在卷绕时的处理性方面更为优异，在压入时不易产生褶皱等。
此外，一般来说，与第一长纤维相比，具有上述平均纤维长的短纤维的制造成本大多充分低。因此，可确实将垫材的制造成本抑制在较低水平。
另外，由于短纤维的平均纤维长要短于第一长纤维的平均纤维长，因而第一长纤维的平均纤维长与短纤维的平均纤维长均为20mm的垫材并不包含在本发明的垫材中。
在本发明的垫材中，优选上述第一层的厚度与上述第二层的厚度之比为1∶1～1∶10。即，优选上述第一层的厚度∶上述第二层的厚度＝1∶1～1∶10。
若上述第一层的厚度与上述第二层的厚度之比为1∶1～1∶10，则第一长纤维的量不会过少，能够确实地实现垫材剪切强度的提高、体积的适当降低和良好的挠性。
另外，短纤维的量不会过少，能够将垫材整体中的无机纤维的密度的偏差抑制在更低的水平。
进一步地，能够将垫材整体中所使用的第一长纤维的量限制在必要最小限度，从而确实地抑制制造成本。
另一方面，在第一层的厚度大于在上述比中的第一层厚度的最大值(第一层的厚度∶第二层的厚度＝1∶1)的情况下，垫材所含有的短纤维的量过少，垫材整体中的无机纤维的密度的偏差易于增大，卷绕时的处理性容易降低，在压入时易于产生褶皱等。另外，垫材的制造成本容易增高。
在第一层的厚度小于在上述比中的第一层厚度的最小值(第一层的厚度∶第二层的厚度＝1∶10)的情况下，垫材所含有的第一长纤维的量过少，垫材的剪切强度容易降低。另外，体积不容易降低、挠性易于降低。
本发明的垫材可以包含从上述第二主面起在上述垫材的厚度方向占据一定范围的第三层，上述第三层含有平均纤维长比上述短纤维要长的第二长纤维，在上述缠结部可以含有与构成除上述缠结部以外的部分的无机纤维相比相互缠结更为致密的第一长纤维和短纤维和第二长纤维。
具有该构成的垫材也能够适当地享有上述本发明的垫材的效果。
关于该垫材的详细构成在后述本发明的第二实施方式中进行说明。
另外，本发明的垫材只要为由至少三层构成的垫材即可，并不限于后述本发明的第二实施方式的图8(a)和图8(b)所示例那样的仅由三层构成的垫材。例如，可以将第一层、第二层或第三层分割为2个以上的层，或者可以在第一层和第二层之间或在第二层和第三层之间存在由具有各种的组成、平均纤维长和平均纤维径等的无机纤维相互缠结而构成的一层或者2层以上的层，由此可使垫材形成三层以上的多层结构。
在本发明的垫材中，优选：上述缠结部由第一缠结部和第二缠结部构成；在上述第一缠结部含有从上述第一主面侧朝向第二主面侧排列、同时相互致密缠结的第一长纤维和短纤维和第二长纤维；在上述第二缠结部含有从上述第二主面侧朝向上述第一主面侧排列、同时相互致密缠结的第一长纤维和短纤维和第二长纤维。
在具有该构成的垫材中，由于形成第一缠结部的第一长纤维、短纤维和第二长纤维的排列方向与形成第二缠结部的第一长纤维、短纤维和第二长纤维的排列方向处于相向的关系，因而以第一缠结部和第二缠结部为中心的无机纤维更为复杂地缠结。因此，垫材的剪切强度进一步提高，能够确实地实现体积的适当降低。
在本发明的垫材中，优选上述第一长纤维和上述第二长纤维的平均纤维长与上述垫材厚度的2倍的长度相同或比其更长。
这种情况下，由于第一长纤维的平均纤维长足够长，因而认为第一缠结部所含有的第一长纤维从第一主面到达至第二主面。特别是在第一长纤维的平均纤维长比垫材厚度的2倍的长度还长的情况下，认为由第一主面到达至第二主面的第一长纤维的大部分在第二主面处折回，与短纤维和第二长纤维更为复杂的缠结。
另外，由于第二长纤维的平均纤维长足够长，因而认为第二缠结部所含有的第二长纤维由第二主面到达至第一主面。特别是在第二长纤维的平均纤维长比垫材厚度的2倍的长度还长的情况下，认为从第二主面到达至第一主面的第二长纤维的大部分在第一主面处折回，与短纤维和第一长纤维更为复杂的缠结。
因而，具有该构成的垫材中，以缠结部为中心的第一长纤维、短纤维和第二长纤维的缠结程度进一步得到提高、剪切强度进一步得到提高。
此外，利用相互间更为复杂地缠结起来的第一长纤维、短纤维和第二长纤维，垫材处于沿着厚度方向被更为牢固地缝上这样的状态，因而可确实地降低垫材的体积。
进一步地，由于第一长纤维和第二长纤维的平均纤维长足够长，因而能够确保良好的挠性。
在本发明的垫材中，优选上述第一长纤维的平均纤维长为20mm～100mm、上述短纤维的平均纤维长为3.5mm～20mm、上述第二长纤维的平均纤维长为20mm～100mm。
若第一长纤维和第二长纤维的平均纤维长分别为20mm～100mm、短纤维的平均纤维长为3.5mm～20mm，则取得了第一长纤维和第二长纤维的平均纤维长与短纤维的平均纤维长的平衡，因而以缠结部为中心的第一长纤维、短纤维和第二长纤维的缠结程度进一步得到提高，垫材的剪切强度进一步得到提高。另外，利用以缠结部为中心的第一长纤维、短纤维和第二长纤维，垫材处于被更为牢固地缝上这样的状态，因而可确实地降低垫材的体积。
另外，由于第一长纤维和第二长纤维的平均纤维长足够长，因而能够确保良好的挠性。
进一步地，由于具有由平均纤维长为3.5mm～20mm、更不易形成高密度部的短纤维所构成的第二层，因而尽管含有无机纤维的密度偏差大的第一层和第三层，但垫材整体中无机纤维的密度的偏差被平均化，被抑制为较低水平。
因此，垫材更易于均匀弯曲，使用了该垫材的保持密封材料在卷绕时的处理性更为优异，在压入时更不易产生褶皱等。
进一步地，一般来说，与第一长纤维和第二长纤维相比，具有上述平均纤维长的短纤维的制造成本大多充分低。因此，可确实地将垫材的制造成本抑制在较低水平。
另外，由于短纤维的平均纤维长比第一长纤维的平均纤维长和第二长纤维的平均纤维长要短，因而第一长纤维的平均纤维长、短纤维的平均纤维长和第二长纤维的平均纤维长为20mm的垫材并不包含在本发明的垫材中。
在本发明的垫材中，优选上述第一层和上述第三层的合计厚度与上述第二层的厚度之比为1∶1～1∶5。即，优选上述第一层和上述第三层的合计厚度∶上述第二层的厚度＝1∶1～1∶5。
若第一层和第三层的合计厚度与第二层的厚度之比为1∶1～1∶5，则第一长纤维和第二长纤维的量不会过少，能够确实地实现垫材的剪切强度的提高、体积的适当降低和良好的挠性。
另外，短纤维的量不会过少，能够将垫材整体中的无机纤维的密度的偏差抑制在更低的水平。
进一步地，能够将垫材整体中所使用的第一长纤维的量限制在必要最小限度，能够确实地抑制制造成本。
另一方面，在第一层和第三层的合计厚度大于在上述比中的第一层和第三层的合计厚度的最大值(第一层和第三层的合计厚度∶第二层的厚度＝1∶1)的情况下，垫材所含有的短纤维的量过少，垫材整体中的无机纤维的密度的偏差易于增大，卷绕时的处理性容易降低，在压入时易于产生褶皱等。另外，垫材的制造成本容易增高。
此外，在第一层和第三层的合计厚度小于在上述比中的第一层和第三层的合计厚度的最小值(第一层和第三层的合计厚度∶第二层的厚度＝1∶5)的情况下，垫材所含有的第一长纤维和第二长纤维的量过少，垫材的剪切强度容易降低。另外，体积不容易降低、挠性易于降低。
在本发明的垫材中，优选上述无机纤维为选自由氧化铝纤维、氧化铝-二氧化硅纤维、二氧化硅纤维、溶解性纤维和玻璃纤维组成的组中的至少一种无机纤维。
这些无机纤维在耐热性等特性方面优异，因而由这些无机纤维构成的垫材和使用了该垫材的保持密封材料在耐热性、保持力等方面优异。
另外，在构成垫材的无机纤维中含有溶解性纤维的情况下，在进行垫材的处理时即使溶解性纤维飞散进入到体内也会发生溶解、排出体外，因而对人体的安全性优异。
本发明的垫材的制造方法为包括针刺工序和烧制工序的垫材的制造方法，在针刺工序中，准备具有第一主面和位于上述第一主面的相反侧的第二主面、由通过烧制转换为无机纤维的无机纤维前体相互缠结而构成的片材，通过使针在上述片材中贯通来制作针刺片材；在烧制工序中，对上述针刺片材进行烧制；该制造方法的特征在于：
上述片材至少含有从上述第一主面起在上述片材的厚度方向占据一定范围的第一片材以及与上述第一片材相邻接的第二片材这二张小片材；上述第一片材含有第一长纤维前体，上述第二片材含有平均纤维长比上述第一长纤维前体短的短纤维前体；
在上述针刺工序中，使上述针由上述第一主面侧朝向上述第二主面侧贯通。
利用本发明的垫材的制造方法可以适当地制造上述本发明的垫材。
下面采用附图对本发明垫材的制造方法中所用的针刺工序的一例进行说明。
图2(a)为示意性示出本发明的垫材的制造方法的针刺工序中所使用的针刺装置以及片材的立体图，图2(b)为示意性示出本发明的垫材的制造方法中的针贯通片材的情况下的针刺装置和片材的截面图。
图2(a)所示的针刺装置100由支持板110、活塞112和针板120构成，支持板110具有能够支持片材1x的放置面111；活塞112能够在刺入方向(片材1x的厚度方向；在图2(a)和图2(b)中，双箭头T1所示方向)往复移动；针板120与支持板110的放置面111相向地设置，安装在活塞112的前端。
在针板120上，以预定间隔自与支持板110相向的相向面122安装在垂直方向上立设的2个以上的针121，针121呈剑山(剣山)样的形状。针121是细、前端尖的针，其为在该针表面形成有向针的前端方向突出的2个以上的刺状的倒刺121a的针。
另外，在支持板110上，在与针板120的安装有针121的位置相对应的位置设有贯通孔113。
因此，在针板120与支持板110相接近的情况下，由于针121贯通贯通孔113，因而可以使针板120与支持板110靠近到放置面111与相向面122相接触的程度。
下面针对所使用的片材1x的构成进行说明。
片材1x由第一片材15x和第二片材15y构成，第一片材15x含有第一主面10x，并从第一主面10x起在片材1x的厚度方向占据一定范围；第二片材15y与第一片材15x相邻接，含有第二主面10y，并在片材1x的厚度方向占据一定范围。
另外，本发明的垫材的制造方法中使用的片材只要为由至少二张小片材构成的片材即可，并不限于图2(a)和图2(b)所示例出的由二张小片材(第一片材15x和第二片材15y)构成的片材。
例如，可以将第一片材或第二片材分割为多张；或者可以在第一片材和第二片材之间存在通过包含具有各种的组成、平均纤维长和平均纤维径等的无机纤维前体而成的一张小片材或多张小片材、或者使这些小片材进一步与第二片材相邻接，由此使片材形成三层以上的多层结构。
片材1x是无机纤维前体相互缠结而构成的。
具体地说，第一片材15x中含有第一长纤维前体16x，第二片材15y中含有与第一长纤维前体16x相比平均纤维长较短的短纤维前体16y。另外，无机纤维前体通过烧制而转换为构成上述本发明的垫材的无机纤维。
如图2(a)所示，在进行针刺处理的情况下，在支持板110的放置面111上设置片材1x。
此时，按照片材1x的第一主面10x与针板120的相向面122相对、片材1x的第二主面10y与支持板110的放置面111相接的方式设置片材1x。
接下来，使针板120沿着片材1x的厚度方向上下移动。
如此，针121按照第一片材15x、第二片材15y的顺序从片材1x的第一主面10x侧贯通到第二主面10y，将贯通的针121从片材1x中拔出，完成针刺处理。
如图2(b)所示，在该针刺处理中，由于在针121从第一主面10x侧来贯通片材1x时，在第一长纤维前体16x缠绕在倒刺121a上的状态下针121在片材1x内部移动，因而缠绕在倒刺121a上的第一长纤维前体16x被拉入至片材1x内部。
由于第一长纤维前体16x具有足够长的平均纤维长，因而在拉入的过程中不会被马上切断，容易与构成第二片材15y的短纤维前体16y中的位于针121的贯通位置的短纤维前体16y相互间良好地缠结。相互致密缠结起来的第一长纤维前体16x和短纤维前体16y朝向针121贯通的方向(即，向第二主面10y侧)进行排列。
由于在将针121由片材1x中拔出时，第一长纤维前体16x和短纤维前体16y反而较不易挂在倒刺121a上，因而对于大部分的第一长纤维前体16x和短纤维前体16y而言，其排列状态和缠结状态得以维持。
因此，若将针121从片材1x中完全拔出，则形成从第一主面10x上的第一缠结点到第二主面10y上的第二缠结点的在厚度方向上连续的缠结部的前体。
另外，第一缠结点在第一主面10x上的针121贯通的位置形成，第二缠结点在第二主面10y上的针121贯通的位置形成。
在本发明的垫材的制造方法中，优选上述第一长纤维前体的平均纤维长与上述片材厚度的2倍的长度相同或比其更长。
这是由于，可以适当地制造第一长纤维的平均纤维长与垫材厚度的2倍的长度相同或比其更长的本发明的垫材。
在本发明的垫材的制造方法中，优选上述第一长纤维前体的平均纤维长为30mm～140mm、上述短纤维前体的平均纤维长为5mm～30mm。
这是由于，可以适当地制造第一长纤维的平均纤维长为20mm～100mm、短纤维的平均纤维长为3.5mm～20mm的本发明的垫材。
在本发明的垫材的制造方法中，优选上述第一片材的厚度与上述第二片材的厚度之比为1∶1～1∶10。即，优选上述第一片材的厚度∶上述第二片材的厚度＝1∶1～1∶10。
这是由于，可以适当地制造第一层的厚度与第二层的厚度之比为1∶1～1∶10的本发明的垫材。
在本发明的垫材的制造方法中，上述片材可以含有从上述第二主面起在上述片材的厚度方向占据一定范围的第三片材，在上述第三片材中可以含有与上述短纤维前体相比平均纤维长较长的第二长纤维前体。
利用本发明的垫材的制造方法，可以适当地制造含有上述第三层的本发明的垫材。
另外，本发明的垫材的制造方法中所用的片材只要为由至少三张小片材构成的片材即可，并不限于由三张小片材构成的片材。
例如，可以将第一片材、第二片材或第三片材分割为多张，或者可以在第一片材与第二片材之间或在第二片材与第三片材之间存在通过包含具有各种的组成、平均纤维长和平均纤维径等的无机纤维前体而成的一张小片材或者多张小片材，由此使片材形成三层以上的多层结构。
在本发明的垫材的制造方法中，在上述针刺工序中，优选使上述针从上述第一主面侧向上述第二主面侧进行贯通、并且使上述针从上述第二主面侧向上述第一主面侧进行贯通。
这是由于，如此可以适当地制造形成有第一缠结部和第二缠结部的本发明的垫材，其中第一缠结部由向第二主面侧排列且相互致密缠结起来的第一长纤维和短纤维和第二长纤维构成，第二缠结部由向第一主面侧排列且相互致密缠结起来的第一长纤维和短纤维和第二长纤维构成。
在本发明的垫材的制造方法中，优选上述第一长纤维前体和上述第二长纤维前体的平均纤维长与上述片材厚度的2倍的长度相同或比其更长。
这是由于可以适当地制造第一长纤维和第二长纤维的平均纤维长与垫材厚度的2倍的长度相同或比其更长的本发明的垫材。
在本发明的垫材的制造方法中，优选上述第一长纤维前体的平均纤维长为30mm～140mm、上述短纤维前体的平均纤维长为5mm～30mm、上述第二长纤维前体的平均纤维长为30mm～140mm。
这是由于，如此能够适当地制造第一长纤维的平均纤维长为20mm～100mm、短纤维的平均纤维长为3.5mm～20mm、第二长纤维的平均纤维长为20mm～100mm的本发明的垫材。
在本发明的垫材的制造方法中，优选上述第一片材和上述第三片材的合计厚度与上述第二片材的厚度之比为1∶1～1∶5。即，优选上述第一片材和上述第三片材的合计厚度∶上述第二片材的厚度＝1∶1～1∶5。
这是由于可以适当地制造第一层和第三层的合计厚度与第二层的厚度之比为1∶1～1∶5的本发明的垫材。
在本发明的垫材的制造方法中，优选上述无机纤维前体为选自由氧化铝纤维前体、氧化铝-二氧化硅纤维前体、二氧化硅纤维前体、溶解性纤维前体和玻璃纤维前体组成的组中的至少一种无机纤维前体。
这是由于能够适当地制造由选自由氧化铝纤维、氧化铝-二氧化硅纤维、二氧化硅纤维、溶解性纤维和玻璃纤维组成的组中的至少一种无机纤维构成的本发明的垫材。
本发明的尾气净化装置为由尾气处理体、容纳上述尾气处理体的外壳、以及配设于上述尾气处理体和上述外壳之间的用于保持上述尾气处理体的保持密封材料构成的尾气净化装置，该尾气净化装置的特征在于，上述保持密封材料使用了本发明的任一垫材。
本发明的尾气净化装置为由尾气处理体、容纳上述尾气处理体的外壳、以及配设于上述尾气处理体和上述外壳之间的用于保持上述尾气处理体的保持密封材料构成的尾气净化装置，该尾气净化装置的特征在于，上述保持密封材料使用了由本发明的垫材的制造方法制造出的任一垫材。
附图说明
图1中，图1(a)为示意性示出本发明的垫材的立体图，图1(b)为图1(a)所示的垫材的A-A线截面图。
图2中，图2(a)为示意性示出本发明垫材的制造方法的针刺工序所使用的针刺装置和片材的立体图，图2(b)为示意性示出本发明垫材的制造方法的针贯通片材的情况下的针刺装置和片材的截面图。
图3为示意性示出使用了本发明第一实施方式的垫材的保持密封材料的一例的立体图。
图4中，图4(a)为示意性示出本发明第一实施方式的尾气净化装置的立体图，图4(b)为图4(a)所示的尾气净化装置的B-B线截面图。
图5中，图5(a)为示意性示出构成图4(a)中所示的尾气净化装置的尾气处理体的立体图，图5(b)为示意性示出构成图4(a)中所示的尾气净化装置的外壳的立体图。
图6为对使用构成本发明第一实施方式的尾气净化装置的保持密封材料、尾气处理体和外壳来制造尾气净化装置的情况进行示意性说明的立体图。
图7为示意性示出剪切强度试验器的侧视图。
图8中，图8(a)为示意性示出本发明第二实施方式的垫材的立体图，图8(b)为图8(a)所示的垫材的C-C线截面图。
符号说明
1、2垫材
第一主面10a、20a
第二主面10b、20b
第一层14a、24a
第二层14b、24b
第一长纤维15a、25a
短纤维15b、25b
缠结部12、22a、22b
具体实施方式
(第一实施方式)
下面参照附图对作为本发明的垫材、垫材的制造方法和尾气净化装置的实施方式之一的第一实施方式进行说明。
由于本实施方式的垫材与上述本发明的垫材具有同样的构成，因而在下面的说明中，参照图1(a)和图1(b)进行说明。另外，对于与本发明的垫材的说明相重复的事项，省略其说明。
图1(a)和图1(b)所示的本实施方式的垫材1为具有特定长度(图1(a)中双箭头L所示)、宽度(图1(a)中双箭头W所示)和厚度(图1(a)中双箭头T所示)的俯视图为大致矩形的形状。
垫材1的具体尺寸没有特别限定，为长度100～10000mm×宽度100～1500mm×厚度5～30mm。
垫材1具有在垫材1的表面之中作为面积最大的主面的第一主面10a以及位于第一主面10a的相反侧的第二主面10b，垫材1由含有第一主面10a的第一层14a以及与第一层14a相邻接的第二层14b这二层所构成。
第一层14a的厚度与第二层14b的厚度之比优选为1∶1～1∶10。
垫材1是无机纤维相互缠结而构成的，在第一层14a中含有第一长纤维15a，在第二层14b中含有平均纤维长比第一长纤维15a短的短纤维15b。
上述无机纤维(第一长纤维15a和短纤维15b)优选由选自由氧化铝纤维、氧化铝-二氧化硅纤维、二氧化硅纤维、溶解性纤维和玻璃纤维组成的组中的至少一种无机纤维构成。
在氧化铝纤维中，除了氧化铝以外，也可以含有例如CaO、MgO、ZrO2等添加剂。
作为氧化铝-二氧化硅纤维的组成比，以重量比计优选Al2O3∶SiO2＝60∶40～80∶20，更优选Al2O3∶SiO2＝70∶30～74∶26。
在二氧化硅纤维中，除了二氧化硅以外，也可以含有例如CaO、MgO、ZrO2等添加剂。
溶解性纤维为含有选自由碱金属化合物、碱土金属化合物以及硼化合物组成的组中的至少一种化合物的无机纤维。
由这些化合物构成的溶解性纤维是所谓的生物体溶解性无机纤维，即使进入到人体中也易于溶解，因而这些无机纤维相互缠结而构成的垫材对人体的安全性优异。作为上述碱金属化合物，可以举出例如Na、K的氧化物等，作为上述碱土金属化合物，可以举出Mg、Ca、Ba的氧化物等。作为上述硼化合物，可以举出B的氧化物等。
另外，第一长纤维15a和短纤维15b的组成可以相互相同，也可以相互不同。
第一长纤维15a的平均纤维长优选与垫材1厚度的2倍的长度相同或比其更长。
更具体地说，优选第一长纤维15a的平均纤维长为20mm～100mm、短纤维15b的平均纤维长为3.5mm～20mm。
优选第一长纤维15a和短纤维15b的平均纤维径为3～10μm。若第一长纤维15a和短纤维15b的平均纤维径为3～10μm，则第一长纤维15a和短纤维15b的强度和柔软性足够高，可以提高垫材1的剪切强度和挠性。
在第一主面10a上形成了第一缠结点11a，在第二主面10b上形成了第二缠结点11b。并且，从第一缠结点11a到第二缠结点11b沿着垫材1的厚度方向连续形成了缠结部12。
另外，第一缠结点11a、第二缠结点11b和缠结部12形成于上述针刺处理中针贯通片材的位置。
在缠结部12中，第一长纤维15a和短纤维15b向第二主面10b侧排列，相互致密地缠结。
另外，利用以缠结部12为中心的相互致密缠结的第一长纤维15a和短纤维15b，垫材1处于沿着厚度方向被缝上这样的状态，与未形成缠结部12的非形成区域13相比，缠结部12附近的无机纤维的密度高。
缠结部12的形成密度优选为0.5～30个/cm2。这是由于垫材1的剪切强度进一步得以提高、体积得到适当降低。
与此相对，若缠结部的形成密度不足0.5个/cm2，则每单位面积所形成的缠结部的数目过少，剪切强度容易降低，不易减少体积。
另外，若缠结部的形成密度超过30个/cm2，则每单位面积所形成的缠结部的数目过多，因而垫材的体积过度降低，回弹力容易降低。此外导致含有大量经针刺处理而被裁断得很碎的无机纤维，垫材的剪切强度容易降低。
另外，在本说明书中，所谓缠结部的形成密度指的是，沿着与第一主面和第二主面大致平行的平面将垫材在厚度方向的中间位置大致二等分地切断，在利用目视或放大镜对所得到的主截面进行观察的情况下所确认到的每1cm2的主截面上所形成的缠结部的个数。
缠结部12沿着垫材1的长度方向和宽度方向的各方向形成多列。在沿着垫材1的长度方向的缠结部12的一列中，缠结部12以大致均匀的间隔形成，在沿着垫材1的宽度方向的缠结部12的一列中，缠结部12以大致均匀的间隔形成。
一个第一缠结点11a(一个第二缠结点11b)和与其最接近的其他第一缠结点11a(其他第二缠结点11b)的最短距离(图1(a)中双箭头X所示距离)优选为1mm～10mm。这是由于缠结部12不会过分密集，易于充分提高垫材1的剪切强度，容易适当地降低体积。
与此相对，若第一缠结点(第二缠结点)和与其最接近的其他第一缠结点(其他的第二缠结点)的最短距离超过10mm，则每单位面积所形成的缠结部的数目过少，剪切强度容易降低，体积不那么容易降低。
另外，若上述最短距离不足1mm，则每单位面积所形成的缠结部的数目过多，因而垫材的体积过于降低，回弹力容易降低。此外导致含有大量经针刺处理而被裁断得很碎的无机纤维，垫材的剪切强度容易降低。
第一缠结点11a和第二缠结点11b的直径优选为0.1mm～2mm。
若第一缠结点11a和第二缠结点11b的直径处于上述范围，则第一缠结点11a和第二缠结点11b的直径不会过大，因而易于充分提高垫材1的剪切强度。
与此相对，若第一缠结点和第二缠结点的直径超过2mm，则构成第一缠结点、第二缠结点和缠结部的无机纤维呈稀疏的状态，垫材的剪切强度易于降低。
另外，若第一缠结点和第二缠结点的直径不足0.1mm，则在缠结部中第一长纤维和短纤维可能没有充分缠结，垫材的剪切强度容易降低、体积不易充分降低。
垫材1的单位面积重量优选为900～3000g/m2。
垫材1的单位面积重量更优选为1500～2800g/m2。
另外，垫材1的密度优选为0.08～0.20g/cm3。
垫材1的密度更优选为0.10～0.15g/cm3。
接下来，采用附图对使用了本实施方式的垫材的保持密封材料和尾气净化装置的构成进行说明。
图3是示意性示出使用了本发明第一实施方式的垫材的保持密封材料的一例的立体图。
图3所示的保持密封材料200通过将上述本实施方式的垫材1切断为预定形状来制造。
图3所示的保持密封材料200的形状为具有特定长度(图3中箭头L’所示)、宽度(图3中箭头W’所示)和厚度(图3中箭头T’所示)的俯视图为大致矩形的形状。
另外，在平行于保持密封材料200的宽度方向的端面233a、233b之中，在一侧端面233a形成有凸部234a，在另一侧端面233b形成有在将保持密封材料200卷起并使端面233a与端面233b相抵接时与凸部234a相嵌合的形状的凹部234b。
整个保持密封材料200中所含有的有机粘结剂的总量为保持密封材料200整体重量的0.5～20重量％。
保持密封材料200的尺寸为长度200～1000mm×宽度50～500mm×厚度5～30mm。
该保持密封材料200例如可适当地用于尾气净化装置中。
对于使用保持密封材料200的尾气净化装置的构成，使用附图进行说明。
图4(a)为示意性示出本发明第一实施方式的尾气净化装置的立体图，图4(b)为图4(a)所示的尾气净化装置的B-B线截面图。
图5(a)为示意性示出构成图4(a)所示的尾气净化装置的尾气处理体的立体图，图5(b)为示意性示出构成图4(a)所示的尾气净化装置的外壳的立体图。
如图4(a)和图4(b)所示，尾气净化装置60由隔着孔道壁42在长度方向上并列设置有多个孔道41的柱状的尾气处理体40；容纳尾气处理体40的外壳50；以及配设于尾气处理体40和外壳50之间、用于保持尾气处理体40的使用了本实施方式的垫材的保持密封材料200构成。
另外，关于保持密封材料200的构成，由于已经叙述，因而在此省略。
另外，在外壳50的端部，可以根据需要连接用于导入由内燃机中排出的尾气的导入管以及将通过了尾气净化装置的尾气排出到外部的排出管。
如图5(a)所示，尾气处理体40主要由多孔质陶瓷构成，其形状为近圆柱状。另外，出于增强尾气处理体40的外周部、调整形状、提高尾气处理体40的绝热性的目的，在尾气处理体40的外周设有涂层44。
另外，尾气处理体40的各孔道的任意一个端部被密封材43封孔。
另外，作为尾气处理体40，例如可以为由堇青石或钛酸铝等构成、图5(a)所示那样的一体形成的尾气处理体。另外可以为将由碳化硅或含硅的碳化硅等构成的多个柱状蜂窝烧制体(在该蜂窝烧制体中，多个孔道隔着孔道壁在长度方向上并列设置)藉由主要含有陶瓷的粘接材料层结合而成的尾气处理体。
针对外壳50进行说明。图5(b)所示的外壳50主要由不锈钢等金属构成，其形状为近圆筒状。另外，外壳50的内径比在尾气处理体40上卷绕有保持密封材料200的状态的卷绕体的直径稍短，其长度与尾气处理体40的长度方向上的长度大致相同。
另外，外壳的材质只要为具有耐热性的金属即可，并不限于上述的不锈钢，可以为铝、铁等金属类。
另外，作为上述外壳，可以为沿着长度方向将近圆筒状的外壳分割为2个以上的外壳片的外壳(即蛤壳)、仅在1个位置具有沿着长度方向延伸的狭缝(开口部)的截面为C字状或U字状的圆筒状的外壳、通过在卷绕于尾气处理体上的保持密封材料的外周进行卷接而成为圆筒状的外壳的金属板等。
下面使用图4(b)对利用具有上述构成的尾气净化装置60使尾气得以净化的理由进行说明。
如图4(b)所示，由内燃机排出、流入到尾气净化装置60中的尾气(图4(b)中，尾气以G表示，尾气的流动如箭头所示)向尾气处理体40的在尾气流入侧端面40a开口的一个孔道41中流入，通过将孔道41隔开的孔道壁42。此时，尾气中的颗粒物质(下文也简单称为PM)被孔道壁42所捕集，从而尾气被净化。净化后的尾气由在尾气流出侧端面40b开口的其他孔道41中流出，排出到外部。
接下来，对制造本实施方式的垫材的方法、使用所制造的垫材来制作保持密封材料的方法、以及使用所制作的保持密封材料来制造尾气净化装置的方法进行说明。
本实施方式的垫材经下述工序(1)～(5)进行制造。
此处，针对制造通过含有氧化铝-二氧化硅纤维而成的垫材的情况进行说明，但对于构成本实施方式的垫材的无机纤维，并不限于氧化铝-二氧化硅纤维，也可以使用上述的氧化铝纤维等各种组成的无机纤维。
(1)第一片材制作工序
(1-1)第一长纤维制作工序
按照Al含量以及Al与Cl的原子比达到特定值的方式制备碱性氯化铝水溶液，在该碱性氯化铝水溶液中按照烧制后的无机纤维中的组成比例如为Al2O3∶SiO2＝60∶40～80∶20(重量比)的方式添加硅溶胶。进一步地，为了提高成型性，适量添加有机聚合物，制备混合液。
对所得到的混合液进行浓缩制成纺丝用混合物，利用喷纺法对该纺丝用混合物进行纺丝，制作出具有特定平均纤维径和平均纤维长的无机纤维前体、即第一长纤维前体。此时，在制作具有与经后续的工序所制作出的片材厚度的2倍的长度相同或比其更长的平均纤维长的第一长纤维前体、或制作具有30mm～140mm的平均纤维长的第一长纤维前体的情况下，只要对例如纺丝条件进行调整即可。
所谓喷纺法指的是，通过向由喷气嘴喷出的高速气体流(空气流)中供给由纺丝用混合物供给用喷嘴挤出的纺丝用混合物来进行无机纤维前体的纺丝的方法。
(1-2)压缩工序
接下来，对第一长纤维前体进行压缩，来制作特定尺寸的连续的长片材。
压缩工序例如可通过交错层积(クロスレイヤ一)法来进行。
(1-3)切断工序
接下来，通过将长片材切断为特定尺寸来制作第一片材。
所制作的第一片材是俯视图为大致矩形的形状，具有第一主面和位于第一主面的相反侧的第二主面，其是上述的具有特定平均纤维长的第一长纤维前体相互缠结而构成的片材。
(2)第二片材制作工序
经由与第一片材制作工序(1)中的工序(1-1)～(1-3)同样的工序，从而制作第二片材。
但是，在工序(1-1)中不制作第一长纤维前体而制作平均纤维长比第一长纤维前体要短的短纤维前体，使用所制作的短纤维前体经由与工序(1-2)和工序(1-3)同样的工序，由此来制作第二片材。
此时，在制作平均纤维长为5mm～30mm的短纤维前体的情况下，只要对例如纺丝条件进行调整即可。
所制作的第二片材是俯视图为大致矩形的形状，具有第一主面和位于上述第一主面的相反侧的第二主面，其是上述的具有特定平均纤维长的短纤维前体相互缠结而构成的片材。
另外，为了将第一片材的厚度与第二片材的厚度之比调整为1∶1～1∶10，通过降低所使用的短纤维前体的量、或者变更短纤维前体的压缩程度，来调整第二片材的厚度即可。
(3)层积工序
按照第一片材的第二主面与第二片材的第一主面彼此相接的方式将第一片材层积在第二片材的上面。
由此来制作由自第一主面起在片材的厚度方向占据一定范围的第一片材以及与第一片材相邻接的第二片材这二张小片材构成的片材。
另外优选经后续的工序所制作的片材中的第一片材的厚度与第二片材的厚度之比为1∶1～1∶10。
(4)针刺工序
在针刺工序中，使用针刺装置进行针刺处理。
作为针刺装置，可以使用与图2(a)所示的针刺装置具有大致相同的构成的针刺装置。
在进行针刺处理的情况下，首先按照支持板的放置面与片材的第二主面(下侧的主面)相接的方式将上述工序(3)中制作的片材设置在放置面上，使位于支持板和片材上方的针板沿着片材的厚度方向下降，从而使2个以上的针自第一主面侧(第一片材的第一主面侧，即图2(a)和图2(b)所示的片材的上侧的主面)朝向第二主面侧(第二片材的第二主面侧，即，图2(a)和图2(b)所示的片材的下侧的主面)贯通。其后，将针自片材中拔出。第一主面上的针贯通的位置成为在经后面工序制作的垫材的第一主面上所形成的第一缠结点，第二主面上的针贯通的位置成为在垫材的第二主面上所形成的第二缠结点，片材内部的针贯通的部位成为垫材的缠结部。
另外，为了制造缠结部的形成密度为0.5个～30个/cm2、一个第一缠结点(一个第二缠结点)和与其最接近的其他第一缠结点(其他第二缠结点)的最短距离为1mm～10mm、第一缠结点和第二缠结点的直径为0.1mm～2mm的垫材，使用在针板相向面的每单位面积上以特定间隔安装有规定数目的针(具有特定直径的针)的针板即可。
通过进行该针刺处理来制作针刺片材。
(5)烧制工序
接下来，通过对针刺片材在最高温度约1000～约1600℃下进行烧制，将第一长纤维前体转换为第一长纤维、将短纤维前体转换为短纤维，由此来制造本实施方式的垫材。
在使用经工序(5)制造的垫材来制作保持密封材料的情况下，可以将所制造的垫材供给至下述工序(6)中来进行。
(6)成型切断工序
切断垫材来制作具有特定尺寸的保持密封材料。此时，按照下述方式进行切断：在保持密封材料的端面之中，在一侧端面的一部分形成凸部、在另一侧端面的一部分形成与凸部嵌合的形状的凹部。
具体地说，可以通过使用具备安装于活塞的前端、能够在上下方向往复运动的冲切板；以及与冲切板相向、能够放置垫材的放置板的冲切装置来制作保持密封材料。
在冲切板上固定有与所制造的保持密封材料的外形相对应的形状的冲切刃以及由可自由伸缩的橡胶等构成的弹性部件。另外，在放置板的与冲切刃相对应的位置设置有贯通孔，使得在冲切板接近于放置板的情况下，冲切刃不与放置板相接触。
在使用这样的冲切装置对垫材进行冲切的情况下，按照垫材的第一主面位于冲切板侧、第二主面位于放置板侧的方式在放置板上放置垫材，使冲切板在上下方向运动。
如此，弹性部件压住垫材并在垫材的厚度方向收缩，与此同时，冲切刃从垫材的第一主面侧侵入到垫材的内部，冲切刃贯通垫材，由此，垫材被冲切为图3所示的预定形状，制作出保持密封材料。
在使用经工序(6)制作出的保持密封材料来制造尾气净化装置的情况下，可以通过将制作的保持密封材料供给至下述工序(7)中来进行。
下面使用附图对制造尾气净化装置的工序(7)进行说明。
图6是示意性说明使用构成本发明第一实施方式的尾气净化装置的保持密封材料、尾气处理体和外壳来制造尾气净化装置的情况的立体图。
(7)压入工序
在圆柱状的尾气处理体(蜂窝过滤器)40的外周按照凸部234a与凹部234b相嵌合的方式卷绕上述工序(6)中制作的保持密封材料200。并且，如图6所示，将卷绕有保持密封材料200的尾气处理体40(卷绕体)压入到圆筒状的、主要由金属等构成的外壳50中。另外，外壳50的内径比卷绕体的直径稍短。
经过以上工序来制作本实施方式的尾气净化装置60。
下面列举出本发明第一实施方式的垫材、垫材的制造方法和尾气净化装置的作用效果。
(1)本实施方式的垫材具有从第一缠结点到第二缠结点的沿着垫材的厚度方向连续形成的缠结部。
在缠结部中，由于第一长纤维和短纤维向第二主面侧排列、相互缠结，因而垫材的剪切强度增高。
并且，利用以缠结部为中心的相互致密缠结起来的第一长纤维和短纤维，垫材的体积适当减少了。
因而，在将使用了该垫材的保持密封材料用于尾气净化装置的制造的情况下，保持密封材料不易发生破损，其耐久性得到提高，并且容易将卷绕有保持密封材料的尾气处理体压入到外壳中。
另外，由于在第一层含有第一长纤维、垫材并非全部由短纤维构成，因而垫材的挠性高。因此，在将使用了该垫材的保持密封材料卷绕在尾气处理体上时，保持密封材料不易产生裂痕。
此外，尽管第一层由平均纤维长较长、易于形成高密度部的第一长纤维构成，但由于第二层由平均纤维长较短、不易形成高密度部的短纤维构成，因而垫材整体中无机纤维的密度的偏差被平均化、被抑制在较低水平。因而，本实施方式的垫材容易均匀弯曲，使用了垫材的保持密封材料在卷绕时的处理性优异，在压入时不易产生褶皱等。
进一步地，由于在第二层中含有制造成本低的短纤维、构成垫材的无机纤维并非全部由制造成本高的第一长纤维构成，因而能够降低垫材的制造成本。
(2)在第一长纤维的平均纤维长与垫材厚度的2倍的长度相同的情况下，认为缠结部所含有的第一长纤维从第一缠结点到达至第二缠结点。特别是在第一长纤维的平均纤维长比垫材厚度的2倍的长度更长的情况下，认为从第一缠结点到达至第二缠结点的第一长纤维的大部分在第二缠结点处折回，与短纤维进行更为复杂地缠结。
另外，在第一长纤维的平均纤维长为20mm～100mm、短纤维的平均纤维长为3.5mm～20mm的情况下，取得了第一长纤维的平均纤维长与短纤维的平均纤维长的平衡。因此，以缠结部为中心的第一长纤维与短纤维更为复杂地缠结，剪切强度进一步得到提高。进一步地，利用以缠结部为中心相互更为复杂地缠结的第一长纤维和短纤维，垫材处于沿着厚度方向被更为牢固地缝上这样的状态，因而垫材的体积充分降低。另外，由于第一长纤维的平均纤维长足够长，因而能够确保良好的挠性。
在短纤维的平均纤维长为3.5mm～20mm的情况下，由于短纤维更不易形成高密度部，因而垫材整体中无机纤维的密度的偏差更为平均化。因此，使用了该垫材的保持密封材料在卷绕时的处理性更为优异、在压入时更不易产生褶皱等。
此外，一般来说，与第一长纤维相比，平均纤维长为3.5mm～20mm的短纤维的制造成本大多较低，垫材的制造成本充分降低。
(3)在第一层的厚度与第二层的厚度之比为1∶1～1∶10的情况下，第一长纤维的量不会过少，可以确实地实现垫材的剪切强度的提高、体积的适当降低和良好的挠性。
另外，短纤维的量不会过少，可以将垫材整体中的无机纤维的密度偏差抑制在更低水平。
进一步地，可以将垫材整体中使用的第一长纤维的量限制在必要最小限度，进一步降低制造成本。
(4)在构成垫材的无机纤维由选自由耐热性等特性优异的氧化铝纤维、氧化铝-二氧化硅纤维、二氧化硅纤维、溶解性纤维和玻璃纤维组成的组中的至少一种无机纤维构成的情况下，垫材和使用了该垫材的保持密封材料的耐热性、保持力等优异。
另外，在构成垫材的无机纤维为溶解性纤维的情况下，在进行垫材的处理时即使溶解性纤维飞散进入到体内也会发生溶解并被排出体外，因而对人体的安全性优异。
(5)利用本实施方式的垫材的制造方法可以适当地制造具有上述构成和作用效果的本实施方式的垫材。
(6)本实施方式的尾气净化装置由于具备具有上述构成的尾气处理体，因而能够除去尾气中的PM、有害气体等。
另外，由于在构成尾气净化装置的保持密封材料中使用了制造成本低、剪切强度高的本实施方式的垫材，因而在使用时等情况下保持密封材料不易破损，尾气净化装置的制造成本得以降低。
实施例
(实施例1)
通过经由下述工序(1)～(5)来制造本实施方式的垫材。
(1)第一片材制作工序
(1-1)纺丝工序
按照Al含量为70g/l、Al∶Cl＝1∶1.8(原子比)的方式制备碱性氯化铝水溶液，在该碱性氯化铝水溶液中按照烧制后的无机纤维中的组成比为Al2O3∶SiO2＝72∶28(重量比)的方式混合硅溶胶，进一步适量添加有机聚合物(聚乙烯醇)，制备混合液。
对所得到的混合液进行浓缩以制成纺丝用混合物，利用喷纺法对该纺丝用混合物进行纺丝，制作出无机纤维前体(第一长纤维前体)。
第一长纤维前体的平均纤维长为100mm、平均纤维径为8.0μm。
(1-2)压缩工序
利用交错层积法对上述工序(1-1)中得到的第一长纤维前体进行压缩，制作特定尺寸的连续的长片材。
(1-3)切断工序
接下来，通过将长片材切断为特定尺寸来制作第一片材。
所制作的第一片材是俯视图为大致矩形的形状，为长度150mm×宽度150mm×厚度6.3mm，单位面积重量为340g/m2。
(2)第二片材制作工序
通过进行与上述工序(1-1)同样的操作来制作短纤维前体。
但是，通过对纺丝条件进行变更，使短纤维前体的平均纤维长为20mm、平均纤维径为8.0μm。
通过对该短纤维前体进行与上述工序(1-2)同样的压缩，制作特定尺寸的连续的长片材。
通过与上述工序(1-3)同样地将所制作的长片材切断为预定尺寸来制作第二片材。
所制作的第二片材是俯视图为大致矩形的形状，为长度150mm×宽度150mm×厚度18.7mm，单位面积重量为1020g/m2。
(3)层积工序
按照第一片材的第二主面与第二片材的第一主面彼此相接的方式将第一片材层积在第二片材的上面。
由此来制作由自第一主面起在片材的厚度方向占据一定范围的第一片材以及与第一片材相邻接的第二片材这二张小片材构成的片材。
所制作的片材是俯视图为大致矩形的形状，为长度150mm×宽度150mm×厚度25mm，单位面积重量为1360g/m2。所制作的片材中第一片材的厚度与第二片材的厚度之比为1∶3。
(4)针刺工序
准备具有图2(a)中示意性示出的构成的针刺装置。
另外，作为针板，使用针板的相向面的每单位面积(1cm2)上所形成的针的数目为7个、以特定间隔(针之间的最短距离：1mm)安装有直径2mm的针的针板。
随后，按照针刺装置的支持板的放置面与片材的第二主面(下侧的主面)相接的方式将片材设置于放置面上，使位于支持板和片材上方的针板沿着片材的厚度方向下降，从而使2个以上的针自第一主面(上侧的主面)侧朝向第二主面侧贯通。其后，将针自片材中拔出。
通过进行该针刺处理来制作针刺片材。
(5)烧制工序
接下来对针刺片材在最高温度1200℃下进行烧制，从而制造本实施方式的垫材。
所制造的垫材为长度105mm×宽度105mm×厚度10mm，单位面积重量为1400g/m2。
通过对第一片材进行烧制而形成的第一层的厚度为2.5mm，通过对第二片材进行烧制而形成的第二层的厚度为7.5mm，第一层的厚度与第二层的厚度之比为1∶3。
垫材是氧化铝-二氧化硅纤维相互缠结而构成的，在第一层中含有平均纤维长为70mm的第一长纤维，在第二层中含有平均纤维长为14mm的短纤维。
另外，在第一主面上和第二主面上形成有缠结点，从第一主面上的缠结点到第二主面上的缠结点连续形成了缠结部。缠结部沿着垫材的长度方向和宽度方向的各方向形成多列，在沿着垫材的长度方向的缠结部的一列中，缠结部以大致均匀的间隔形成，在沿着垫材的宽度方向的缠结部的一列中，缠结部以大致均匀的间隔形成。另外，缠结部的形成密度为7个/cm2。在缠结部中，第一长纤维和短纤维向第二主面侧排列、相互缠结。
另外，一个缠结点和与其最接近的其他缠结点的最短距离为约3mm。
第一主面上的缠结点和第二主面上的缠结点的直径为约1mm。
另外，第一长纤维和短纤维的平均纤维长的测定如下进行。
首先，将所制造的垫材拆分为第一层和第二层这二层。
接下来，从第一层随机选择10处测定点。
对于每一测定点，任意选择50根第一长纤维，对所选择的50根第一长纤维的纤维长采用10倍倍率的光学显微镜进行测定。对全部的测定点进行该测定，从而测定合计500根第一长纤维的纤维长，计算出第一长纤维的平均纤维长。
对于短纤维的平均纤维长的测定，使用第二层来代替第一层，除此以外，与计算第一长纤维的平均纤维长的方法同样地进行。
(剪切强度测定试验)
剪切强度测定试验使用图7所示的剪切强度试验器来进行。
图7为示意性示出剪切强度试验器的侧视图。
图7所示的剪切强度试验器70由仅在一侧主面形成了77个圆锥状的突起(底面的直径1mm×高度1.6mm)72的SUS制造的2片板材(长度50mm×宽度50mm×厚度3mm)71a、71b以及在两主面分别形成了77个圆锥状的突起(底面的直径1mm×高度1.6mm)72的SUS制造的中间板材(长度50mm×宽度50mm×厚度3mm)73所构成。
采用了剪切强度试验器70的剪切强度的测定如下进行。
首先，将所制造的垫材冲切为俯视图尺寸为50×50mm，制成剪切强度测定用样品。
在一侧板材71a的形成有突起72的主面上载置一个测定用样品80，在其上载置在两面形成有突起72的中间板材73，由此以特定间隔g夹持一个测定用样品80。
接下来，在中间板材73上载置另一个测定用样品80，进一步在该测定用样品80的上面以特定间隔g载置另一侧板材71b。
由此，在三张板材的每个间隔中各夹入一张、合计夹入二张测定用样品80，进行压缩。
此时，调整三张板材的间隔以使经压缩的各样品80的密度为0.35g/cm3。
接下来，将上下2片板材71a、71b与中间板材73彼此向相反方向(图7中箭头t的方向)牵拉，测定此时所产生的应力(N)。
其结果，所制作的样品的剪切强度为183.8N。
(密度测定试验)
将所制造的垫材冲切为俯视图尺寸为100mm×100mm，制成密度测定用样品。
对该样品的厚度(mm)进行测定，计算出体积(cm3)，对重量(g)进行测定，从而计算出密度(g/cm3)。
其结果，所制作的样品的密度为0.140g/cm3。
另外，在本试验中，密度高则表示构成垫材的无机纤维被进一步压缩，这意味着垫材的体积低。
(卷绕性确认试验)
准备直径为127mm、长度方向的长度为150mm的圆柱状的多孔质陶瓷制尾气处理体。
经由与所制造的垫材相同的方法来制作以俯视图尺寸计为长度400mm×宽度100mm的尺寸的卷绕试验用样品。
在尾气处理体的外周部卷绕该样品。
此时，通过目视观察在样品上是否产生裂痕。
其结果，在所制作的样品中并未产生裂痕，尾气处理体与所卷绕的样品之间未出现缝隙。
(实施例2～4)
变更实施例1的工序(2)中的短纤维前体的平均纤维长，从而将短纤维的平均纤维长变更为如下述表1所示(实施例2为20mm、实施例3为10mm、实施例4为5mm)，除此以外，与实施例1同样地制造垫材。
(实施例5～8)
通过变更实施例1的工序(1-1)中的第一长纤维前体的平均纤维长，从而将第一长纤维的平均纤维长变更为如下述表1所示(实施例5为30mm、实施例6为40mm、实施例7为80mm、实施例8为100mm)，除此以外，与实施例1同样地制造垫材。
(实施例9～11)
变更实施例1的工序(1-1)中的第一长纤维前体的压缩程度以及工序(2)中的短纤维前体的压缩程度，从而将第一层的厚度与第二层的厚度之比变更为如表1所示(实施例9为1∶5、实施例10为1∶1、实施例11为1∶10)，除此以外，与实施例1同样地制造垫材。
(参考例1～3)
采用与实施例2～11相同的方法，按表1所示变更第一长纤维的平均纤维长、短纤维的平均纤维长、垫材的厚度、或第一层的厚度与第二层的厚度之比，除此以外，与实施例1同样地制造垫材。
对于参考例1，在第一长纤维的平均纤维长为20mm、短纤维的平均纤维长为10mm等方面与实施例1不同；对于参考例2，在第一层的厚度与第二层的厚度之比为1∶15等方面与实施例1不同；对于参考例3，在第一层的厚度与第二层的厚度之比为1∶0.5等方面与实施例1不同。
(比较例1、2)
在比较例1中，将实施例1的工序(1-1)中使用的第一长纤维前体变更为平均纤维长为20mm的短纤维前体，从而第一层和第二层均由平均纤维长为14mm的短纤维来形成；除此以外，与实施例1同样地制造垫材。
在比较例2中，将实施例1的工序(1-1)中使用的短纤维前体变更为平均纤维长为100mm的长纤维前体，从而第一层和第二层均由平均纤维长为70mm的长纤维来形成；除此以外，与实施例1同样地制造垫材。
(比较例3)
使用与比较例1中使用的短纤维前体相同的短纤维前体，不实施针刺处理；除此以外，与比较例1同样地制造垫材。
对于实施例1～11、参考例1～3、以及比较例1～3的主要构成，合并示于表1中。
另外，尽管表1中并未示出，但实施例1～11、参考例1～3以及比较例1、2中的一个缠结点和与其最接近的其他缠结点的最短距离为约3mm。另外，在实施例1～11、参考例1～3、以及比较例1、2中，第一主面上的第一缠结点和第二主面上的第二缠结点的直径为约1mm。
对于实施例2～11、参考例1～3、以及比较例1～3中制造的垫材，与实施例1同样地进行了剪切强度测定试验、密度测定试验和卷绕性确认试验。
将实施例2～11、参考例1～3、以及比较例1～3的结果与实施例1的结果合并列于表2。
表2
(注1)表示的是将样品压缩至密度为0.35g/cm3的状态下的结果。
(注2)所谓“良好”，表示的是卷绕样品时不产生裂痕，在尾气处理体与所卷绕的样品之间未出现缝隙。
(注3)所谓“极微小的裂痕”表示的是，尽管在卷绕样品时不产生裂痕、在尾气处理体与所卷绕的样品之间未出现缝隙，但在样品表面产生了若放置则推测可能会导致裂痕的断开处(切れ目)。
(注4)所谓“稍有不良”表示的是，尽管在卷绕样品时不产生裂痕、在尾气处理体与所卷绕的样品之间未出现缝隙，但随着部位的不同在卷绕时样品会稍有些不易弯曲。
(注5)所谓“不良”表示的是，尽管在卷绕样品时未产生裂痕，但在尾气处理体与所卷绕的样品之间出现了缝隙。
如表2所示，实施例1～11、参考例1～3中制造的垫材的剪切强度高、密度高(即，体积适当降低)、样品不易产生裂痕、尾气处理体与样品之间未出现缝隙。
对于参考例1的垫材，与实施例1的垫材相比，剪切强度和密度稍有降低。另外，在卷绕性确认试验中，在样品表面产生了极微小的断开处，若对样品进行放置，则推测该断开处可能会导致裂痕。
据推测，这是由于，参考例1的垫材中第一长纤维的平均纤维长为20mm，第一长纤维的平均纤维长比垫材厚度的2倍的长度(25.4mm)要短。
在参考例2的垫材中，可能是由于第一层的厚度∶第二层的厚度＝1∶15的原因，导致与实施例1的垫材相比较剪切强度和密度稍有降低。另外，在卷绕性确认试验中，在样品表面产生了极为微小的断开处，若对样品进行放置，则推测该断开处可能会导致裂痕。
在参考例3的垫材中，可能是由于第一层的厚度∶第二层的厚度＝1∶0.5的原因，样品中并未产生裂痕，但随着部位不同，在卷绕时样品稍稍难以弯曲。但不能说其卷绕时的处理性差。
比较例1的垫材全部由平均纤维长为14mm的短纤维构成，剪切强度低、密度低。另外，在卷绕性确认试验中样品产生了裂痕。
比较例2的垫材全部由平均纤维长为70mm的长纤维构成，在卷绕性确认试验中在尾气处理体与所卷绕的样品之间存在产生了缝隙的部位，卷绕时的处理性差。另外，认为垫材的制造成本高。
比较例3的垫材全部由平均纤维长为14mm的短纤维构成，可能是由于不具有缠结部的原因，导致剪切强度极低、密度极低。另外，在卷绕性确认试验中样品产生了裂痕。
(第二实施方式)
接下来，使用附图对作为本发明实施方式之一的第二实施方式进行说明。
本发明第二实施方式的垫材具有第一主面和位于第一主面的相反侧的第二主面，其是无机纤维相互缠结而构成的垫材，其含有从第一主面起在垫材的厚度方向占据一定范围的第一层、与第一层相邻接的第二层、以及从第二主面起在垫材的厚度方向占据一定范围的第三层，第一层含有第一长纤维、第二层含有平均纤维长比第一长纤维短的短纤维、第三层含有平均纤维长比短纤维长的第二长纤维，从第一主面到第二主面设有缠结部，缠结部中含有与构成除缠结部以外的部分的无机纤维相比相互缠结更为致密的第一长纤维和短纤维和第二长纤维。
图8(a)为示意性示出本发明第二实施方式的垫材的立体图，图8(b)为图8(a)所示的垫材的C-C线截面图。
图8(a)和图8(b)所示的本实施方式的垫材2为具有特定长度(图8(a)中双箭头L2所示)、宽度(图8(a)中双箭头W2所示)和厚度(图8(a)中双箭头T2所示)的俯视图为大致矩形的形状。
垫材2的表面之中，面积最大的主面为第一主面20a，位于第一主面20a的相反侧的主面为第二主面20b。
垫材2的尺寸为长度100～10000mm×宽度100～1500mm×厚度5～30mm。
垫材2由第一层24a、第二层24b、以及第三层24c这三层构成，第一层24a含有第一主面20a、从第一主面20a起在垫材2的厚度方向占据一定范围，第二层24b与第一层24a相邻接；第三层24c含有第二主面20b、从第二主面20b起在垫材2的厚度方向占据一定范围、与第二层24b相邻接。
第一层24a和第三层24c的合计厚度与第二层24b的厚度之比优选为1∶1～1∶5。
第一层24a含有第一长纤维25a，第二层24b含有平均纤维长比第一长纤维25a短的短纤维25b，第三层24c含有平均纤维长比短纤维25b长的第二长纤维25c。
第一长纤维25a、短纤维25b和第二长纤维25c为与本发明第一实施方式中说明的无机纤维(第一长纤维和短纤维)同种的无机纤维，具有同样的组成。另外，第一长纤维25a、短纤维25b和第二长纤维25c的组成可以彼此相同、也可以彼此不同。
第一长纤维25a和第二长纤维25c的平均纤维长和平均纤维径可以与本发明第一实施方式的第一长纤维15a的平均纤维长和平均纤维径相同。另外，第一长纤维25a的平均纤维长和平均纤维径与第二长纤维25c的平均纤维长和平均纤维径可以相同、也可以不同。
短纤维25b的平均纤维长和平均纤维径可以与本发明第一实施方式的短纤维15b的平均纤维长和平均纤维径相同。
在第一主面20a上形成有第一缠结点21a，在第二主面20b上形成有第二缠结点21b。并且，从第一缠结点21a到第二缠结点21b沿着垫材2的厚度方向连续形成了第一缠结部22a。
另外，第一缠结点21a、第二缠结点21b和第一缠结部22a形成于在针刺处理中针贯通了片材的位置。
第一缠结部22a含有向第二主面20b侧排列、同时相互致密缠结的第一长纤维25a、短纤维25b和第二长纤维25c。
并且，利用以第一缠结部22a为中心、相互致密缠结的第一长纤维25a、短纤维25b和第二长纤维25c，垫材2处于沿着厚度方向被缝上这样的状态。
在第一主面20a上形成有第三缠结点21c，在第二主面20b上形成有第四缠结点21d。并且，从第三缠结点21c到第四缠结点21d连续形成有第二缠结部22b。
另外，第三缠结点21c、第四缠结点21d和第二缠结部22b形成于在针刺处理中针贯通了片材的位置。
在第二缠结部22b中含有向第一主面20a侧排列、同时相互致密缠结的第一长纤维25a、短纤维25b和第二长纤维25c。
另外，利用以第二缠结部22b为中心、相互致密缠结的第一长纤维25a、短纤维25b和第二长纤维25c，垫材2处于沿着厚度方向被缝上这样的状态。
另一方面，除第一缠结部22a和第二缠结部22b以外的非形成区域23是通过第一长纤维25a、短纤维25b和第二长纤维25c比较松散地缠结而形成的，呈无纺布状。
因而，与未形成第一缠结部22a和第二缠结部22b的非形成区域23相比，在第一缠结部22a和第二缠结部22b附近，无机纤维的密度增高。
第一缠结部22a和第二缠结部22b的合计形成密度优选为0.5～30个/cm2。这是由于可进一步提高垫材2的剪切强度、适当降低体积。
与此相对，若第一缠结部和第二缠结部的合计形成密度不足0.5个/cm2，则每单位面积所形成的第一缠结部和第二缠结部的数目过少，剪切强度容易降低、体积不易减少。
另外，若第一缠结部和第二缠结部的合计形成密度超过30个/cm2，则每单位面积所形成的第一缠结部和第二缠结部的数目过多，垫材的体积降低、回弹力容易降低。此外导致含有大量经针刺处理而被裁断得很碎的无机纤维，垫材的剪切强度容易降低。
另外，在本说明书中，所谓第一缠结部和第二缠结部的合计形成密度指的是，沿着与第一主面和第二主面大致平行的平面将垫材在厚度方向的中间位置大致二等分地切断，在利用目视或放大镜对所得到的主截面进行观察的情况下所确认到的每1cm2的主截面上所形成的第一缠结部和第二缠结部的合计个数。
第一缠结部22a和第二缠结部22b(第一缠结点21a、第二缠结点21b、第三缠结点21c和第四缠结点21d)沿着垫材2的长度方向L2和宽度方向W2的各方向形成多列。
在沿着垫材2的长度方向L2的一列中，第一缠结部22a(第一缠结点21a和第二缠结点21b)和第二缠结部22b(第三缠结点21c和第四缠结点21d)以大致均匀的间隔交替形成。另外，在沿着垫材2的宽度方向W2的一列中，第一缠结部22a和第二缠结部22b以与上述间隔不同的大致均匀的间隔交替形成。
另外，优选第一缠结部22a和第二缠结部22b交替形成在不同的位置，但一个第一缠结部22a与其他第一缠结部22a可以相邻接，一个第二缠结部22b与其他第二缠结部22b可以相邻接。
第一缠结点21a(第二缠结点21b)和与其最接近的第三缠结点21c(第四缠结点21d)的最短距离(图8(a)中双箭头Y所示距离)优选为1mm～10mm。这是由于第一缠结部22a和第二缠结部22b不会过分密集，垫材2具有足够高的剪切强度、体积适当降低。
与此相对，第一缠结点(第二缠结点)和与其最接近的第三缠结点(第四缠结点)的最短距离若超过10mm，则每单位面积所形成的第一缠结部和第二缠结部的数目过少，剪切强度容易降低，体积不易减少。
另外，若上述最短距离不足1mm，则每单位面积所形成的第一缠结部和第二缠结部的数目过多，垫材的体积容易降低、回弹力容易降低。
此外，含有大量经针刺处理而被裁断得很碎的无机纤维，垫材的剪切强度容易降低。
第一缠结点21a、第二缠结点21b、第三缠结点21c和第四缠结点21d的直径优选为0.1mm～2mm。
这是由于第一缠结点21a、第二缠结点21b、第三缠结点21c和第四缠结点21d的直径不会过大，垫材2的剪切强度得以充分提高。
与此相对，若第一缠结点、第二缠结点、第三缠结点和第四缠结点的直径超过2mm，则构成第一缠结点、第二缠结点、第一缠结部、第三缠结点、第四缠结点和第二缠结部的无机纤维呈稀疏的状态，垫材的剪切强度易于降低。
另外，若第一缠结点、第二缠结点、第三缠结点和第四缠结点的直径不足0.1mm，则第一缠结部和第二缠结部中第一长纤维、短纤维和第二长纤维可能不会充分缠结，垫材的剪切强度容易降低、体积不易充分降低。
垫材2的单位面积重量优选为900～3000g/m2。
垫材2的单位面积重量更优选为1500～2800g/m2。
另外，垫材2的密度优选为0.08～0.20g/cm3。
垫材2的密度更优选为0.10～0.15g/cm3。
对于本实施方式的保持密封材料的构成，除了使用上述本实施方式的垫材以外，与本发明第一实施方式的垫材具有同样的构成，因而省略其说明。
关于本实施方式的尾气净化装置的构成，除了使用采用了上述本实施方式的垫材的保持密封材料以外，与本发明第一实施方式的尾气净化装置具有同样的构成，因而省略其说明。
本实施方式的垫材经下述工序进行制造。
首先，通过经由与本发明第一实施方式的第一片材制作工序(1)同样的工序来制作由第一长纤维前体构成的第一片材。
同样地制作由第二长纤维前体构成的第三片材。
另外通过经由与本发明第一实施方式的第二片材制作工序(2)同样的工序来制作由短纤维前体构成的第二片材。
另外，为了将第一片材和第三片材的合计厚度与第二片材的厚度之比调整至1∶1～1∶5，通过降低所使用的短纤维前体的量或变更短纤维前体的压缩程度来调整第二片材的厚度即可。
接下来，按照第一片材的第二主面与第二片材的第一主面彼此相接、第二片材的第二主面与第三片材的第一主面彼此相接的方式层积第一片材和第二片材和第三片材。
由此来制作由自第一主面起在片材的厚度方向占据一定范围的第一片材、与第一片材相邻接的第二片材、以及自第二主面起在片材的厚度方向占据一定范围的第三片材这三张小片材构成的片材。
另外，经后面的工序所制作的片材中的第一片材的厚度和第三片材的厚度的合计厚度与第二片材的厚度之比优选为1∶1～1∶5。
其后，使用针刺装置进行针刺处理。
作为针刺装置，可以使用与图2(a)所示的针刺装置具有大致同样构成的针刺装置。
另外，为了制造第一缠结部与第二缠结部的合计形成密度为0.5个～30个/cm2、一个第一缠结点(一个第二缠结点)和与其最接近的其他第三缠结点(其他第四缠结点)的最短距离为1mm～10mm、第一缠结点和第二缠结点的直径为0.1mm～2mm的垫材，使用在针板的相向面的每单位面积上以特定间隔安装有规定数目的针(具有特定直径的针)的针板即可。
具体地说，针刺处理如下进行。
首先，按照支持板的放置面与片材的第二主面(下侧的主面)相接的方式将所制作的片材设置在放置面上，使位于支持板和片材上方的针板沿着片材的厚度方向下降，从而使2个以上的针自第一主面(上侧的主面)侧向第二主面侧贯通。其后，将针自片材中拔出，从而完成第一次的针刺处理。
另外，第一主面上的针贯通的位置成为在经后面工序制作的垫材的第一主面上所形成的第一缠结点，第二主面上的针贯通的位置成为在垫材的第二主面上所形成的第二缠结点，针贯通的部位成为垫材的第一缠结部。
接下来，使第一次针刺处理后的片材的第一主面与第二主面上下颠倒。即，按照支持板的放置面与上述片材的第一主面相接的方式将片材设置在放置面上。
随后使位于支持板和片材的上方的针板沿着片材的厚度方向下降，从而使2个以上的针由第二主面侧朝向第一主面侧贯通。此时，按照针第一次贯通的位置与针第二次贯通的位置交替不同的方式使针贯通片材。
其后将针从片材中拔出。由此完成第二次的针刺处理。
通过进行该二次的针刺处理来制作针刺片材。
需要说明的是，第一主面上的针贯通的位置成为在经后面工序制作的垫材的第一主面上所形成的第三缠结点，第二主面上的针贯通的位置成为垫材的第二主面上所形成的第四缠结点，针贯通的部位成为垫材的第二缠结部。
另外，也可以使用具备夹着支持板和片材而相向的2个针板的针刺装置，从片材的两主面侧使针大致同时地贯通，由此对片材的两主面实施针刺处理。利用该方法也可以制作针刺片材。
接下来对针刺片材在最高温度约1000～约1600℃下进行烧制，从而将第一长纤维前体转换为第一长纤维、将短纤维前体转换为短纤维、将第二长纤维前体转换为第二长纤维，由此来制造本实施方式的垫材。
使用所制造的垫材来制作保持密封材料的情况下，可以通过将所制造的垫材供给至本发明第一实施方式中所述的工序(6)中来进行。
使用所制作的保持密封材料来制造尾气净化装置的情况下，可以通过将所制作的保持密封材料供给至本发明第一实施方式中所述的工序(7)中来进行。
本发明第二实施方式的垫材、垫材的制造方法和尾气净化装置也可以发挥出本发明第一实施方式中说明的效果(4)、(5)和(6)。
此外还可以发挥出下述效果(7)～(9)。
(7)本实施方式的垫材具有从第一缠结点到第二缠结点沿着垫材的厚度方向连续形成的第一缠结部。此外具有从第三缠结点到第四缠结点沿着垫材的厚度方向连续形成的第二缠结部。
并且，形成第一缠结部的第一长纤维、短纤维和第二长纤维的排列方向与形成第二缠结部的第一长纤维、短纤维和第二长纤维的排列方向呈相向的关系，以第一缠结部和第二缠结部为中心的无机纤维更为复杂的缠结。
因此，垫材的剪切强度高、垫材的体积适当降低。
由此，在将使用了该垫材的保持密封材料用于尾气净化装置的制造的情况下，保持密封材料不易破损、其耐久性提高、易于将卷绕有保持密封材料的尾气处理体压入到外壳中。
另外，由于第一层中含有第一长纤维、第三层中含有第二长纤维、垫材并非全部由短纤维构成，因而垫材的挠性变高。
因此，在将使用了该垫材的保持密封材料卷绕在尾气处理体上时，保持密封材料不易产生裂痕。
并且，尽管第一层由平均纤维长较长、易于形成高密度部的第一长纤维构成、第三层由易于形成高密度部的第二长纤维构成，但由于第二层是由平均纤维长较短、不易形成高密度部的短纤维构成的，因而垫材整体中无机纤维的密度的偏差被平均化、被抑制在较低水平。因而，本实施方式的垫材容易均匀弯曲，使用了垫材的保持密封材料在卷绕时的处理性优异、在压入时不易产生褶皱等。
进一步地，由于在第二层中含有制造成本低的短纤维、构成垫材的无机纤维并非全部由制造成本高的第一长纤维和第二长纤维构成，因而可降低垫材的制造成本。
(8)在第一长纤维和第二长纤维的平均纤维长与垫材厚度的2倍的长度相同的情况下，认为第一缠结部所含有的第一长纤维从第一主面到达至第二主面。特别是在第一长纤维的平均纤维长比垫材厚度的2倍的长度还长的情况下，认为从第一主面到达至第二主面的第一长纤维的大部分在第二主面处折回，与短纤维和第二长纤维进行更为复杂的缠结。另外认为第二缠结部所含有的第二长纤维从第二主面到达至第一主面。特别是在第二长纤维的平均纤维长比垫材厚度的2倍的长度还长的情况下，认为从第二主面到达至第一主面的第二长纤维的大部分在第一主面处折回，与短纤维和第一长纤维进行更为复杂的缠结。
另外，在第一长纤维和第二长纤维的平均纤维长分别为20mm～100mm、短纤维的平均纤维长为3.5mm～20mm的情况下，取得了第一长纤维和第二长纤维的平均纤维长与短纤维的平均纤维长的平衡。因此，以第一缠结部和第二缠结部为中心的第一长纤维、短纤维和第二长纤维的缠结程度进一步得到提高、剪切强度进一步得到提高。进一步地，利用以第一缠结部和第二缠结部为中心、相互更为复杂地缠结的第一长纤维、短纤维和第二长纤维，垫材处于沿着厚度方向被更为牢固地缝上这样的状态，因而垫材的体积充分降低。另外，由于第一长纤维和第二长纤维的平均纤维长足够长，因而能够确保良好的挠性。
在平均纤维长为3.5mm～20mm的情况下，由于短纤维更不易形成高密度部，因而垫材整体中无机纤维的密度的偏差更为平均化。因而，使用了该垫材的保持密封材料在卷绕时的处理性更为优异、在压入时更不易产生褶皱等。
此外，一般来说，与第一长纤维和第二长纤维相比，具有上述平均纤维长的短纤维大多制造成本足够低、垫材的制造成本变得足够低。
(9)在第一层和第三层的合计厚度与第二层的厚度之比为1∶1～1∶5的情况下，第一长纤维和第二长纤维的量不会过少，能够确实地实现垫材的剪切强度的提高、体积的适当降低和良好的挠性。
此外，短纤维的量不会过少，可以将垫材整体中的无机纤维的密度的偏差抑制在更低的水平。
进一步地，可将垫材整体中使用的第一长纤维和第二长纤维的量限制在必要最小限度，可以进一步降低制造成本。
(其他实施方式)
本发明的垫材可以进一步含有有机粘结剂。
若将使用了含有有机粘结剂的垫材(下文也简称为粘结剂垫材)的保持密封材料用于尾气净化装置中，则在尾气净化装置的使用中，高温的尾气会导致有机粘结剂发生分解、无机纤维的粘接被解除、保持密封材料发生膨胀，因而发挥出高保持力。
另外，有机粘结剂例如为丙烯酸(アクリル)系树脂、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。这些之中，特别优选丙烯酸橡胶、丁腈橡胶、丁苯橡胶。
此外，优选粘结剂垫材整体所含有的有机粘结剂的总量为粘结剂垫材整体重量的0.5～20重量％。这是由于构成粘结剂垫材的无机纤维彼此可更为牢固地粘接，从而可提高粘结剂垫材的强度。并且还由于容易适当地降低粘结剂垫材的体积。
另一方面，粘结剂垫材整体所含有的有机粘结剂的总量若小于粘结剂垫材整体重量的0.5重量％，则有机粘结剂的量过少，无机纤维容易飞散，粘结剂垫材的强度容易降低。
此外，若粘结剂垫材整体所含有的有机粘结剂的总量超过粘结剂垫材整体重量的20重量％，则在将使用了粘结剂垫材的保持密封材料用于尾气净化装置的情况下，所排出的尾气中的有机成分的量会增加，因而容易对环境带来负担。
在制作上述粘结剂垫材的情况下，可以通过进行下述工序(A)～(C)来制作粘结剂垫材。
(A)浸渍工序
首先通过流涂等使含有上述有机粘结剂的有机粘结剂溶液均匀浸渍至经烧制工序所制造的垫材整体中，由此来制作浸渍垫材。
另外，有机粘结剂溶液可以通过将上述有机粘结剂溶解在水、有机溶剂等溶剂中、或将上述有机粘结剂分散在水等分散介质中来进行制作。
另外，对于有机粘结剂溶液的浓度，优选对其进行适当调整以使得经后续工序制作的整个粘结剂垫材中所含有的有机粘结剂的总量为粘结剂垫材全体重量的0.5～20重量％。
(B)吸引工序
接下来使用吸引装置等将过剩的有机粘结剂溶液自浸渍垫材中吸引除去。
另外，关于吸引工序，不必一定要进行，例如如果浸渍垫材所含有的有机粘结剂溶液的量少，则在浸渍工序后，可以直接将所得到的浸渍垫材供给至下述干燥工序中。
(C)干燥工序
其后，使用热风干燥机等一边对浸渍垫材进行压缩一边使残留在浸渍垫材中的有机粘结剂溶液所含有的溶剂等挥发。
由此来制作粘结剂垫材。
本发明的垫材可以进一步含有膨胀材。
对于使用了含有膨胀材的垫材的保持密封材料，由于膨胀材在尾气净化装置的使用时的高温尾气的作用下会发生膨胀，因而能够发挥出高保持力。
作为膨胀材，可以举出例如膨胀性蛭石、膨润土、膨胀性石墨等。
在本发明的垫材中，优选第一长纤维的平均纤维长与垫材厚度的2倍的长度相同或比其更长。
此外，优选第一长纤维的平均纤维长为20mm～100mm、短纤维的平均纤维长为3.5mm～20mm；进一步优选第一长纤维的平均纤维长为40mm～100mm、短纤维的平均纤维长为5mm～20mm；特别优选第一长纤维的平均纤维长为70mm～100mm、短纤维的平均纤维长为14mm～20mm。
这是由于，可以取得第一长纤维的平均纤维长与短纤维的平均纤维长的平衡，以缠结部为中心的第一长纤维和短纤维更为复杂地缠结，剪切强度进一步得到提高，体积适当降低，能够确保良好的挠性。
此外还由于，能够将垫材整体中的无机纤维的密度的偏差抑制在较低水平，能够充分将垫材的制造成本抑制在较低水平。
在本发明的垫材中，如本发明第二实施方式中所述，优选的是，缠结部由第一缠结部和第二缠结部构成；第一缠结部中含有向第二主面侧排列、同时相互致密缠结的第一长纤维和短纤维和第二长纤维；第二缠结部中含有向第一主面侧排列、同时相互致密缠结的第一长纤维和短纤维和第二长纤维。这是因为，由于形成第一缠结部的第一长纤维、短纤维和第二长纤维的排列方向与形成第二缠结部的第一长纤维、短纤维和第二长纤维的排列方向呈相向的关系，因而以第一缠结部和第二缠结部为中心的无机纤维进行更为复杂的缠结。
但是，即使构成第一缠结部的无机纤维的排列方向与构成第二缠结部的无机纤维的排列方向一致为同一方向，如本发明第一实施方式的垫材的说明中所述，以第一缠结部和第二缠结部为中心的无机纤维也能够相互缠结。
在本发明的垫材中，优选第一长纤维和第二长纤维的平均纤维长与垫材厚度的2倍的长度相同或比其更长。
此外，更优选第一长纤维和第二长纤维的平均纤维长为20mm～100mm、短纤维的平均纤维长为3.5mm～20mm；进一步优选第一长纤维和第二长纤维的平均纤维长为40mm～100mm、短纤维的平均纤维长为5mm～20mm；特别优选第一长纤维的平均纤维长为70mm～100mm、短纤维的平均纤维长为14mm～20mm。
这是由于，可以取得第一长纤维和第二长纤维的平均纤维长与短纤维的平均纤维长的平衡，以缠结部为中心的第一长纤维和第二长纤维和短纤维可更为复杂地缠结，剪切强度可进一步得到提高，可适当地降低体积，能够确保良好的挠性。另外还由于，能够将垫材整体中的无机纤维的密度的偏差抑制在较低水平，能够充分将垫材的制造成本抑制在较低水平。
在本发明的垫材中，第一层的厚度与第二层的厚度之比优选为1∶1～1∶10、更优选为1∶2～1∶8、特别优选为1∶3～1∶8。
若第一层的厚度与第二层的厚度之比为1∶1～1∶10，则能够将垫材整体中使用的第一长纤维的量限制在必要最小限度、能够确实地抑制制造成本。此外，垫材整体中使用的第一长纤维的量不会过少、能够确实地实现垫材的剪切强度的提高、体积的适当降低和良好的挠性。
在本发明的垫材中，第一层的厚度和第三层的厚度的合计厚度与第二层的厚度之比优选为1∶1～1∶5、更优选为1∶2～1∶5、特别优选为1∶3～1∶5。
若第一层和第三层的合计厚度与第二层的厚度之比为1∶1～1∶5，则能够将垫材整体中使用的第一长纤维和第二长纤维的量限制在必要最小限度、能够确实地抑制制造成本，垫材整体中使用的第一长纤维和第二长纤维的量不会过少，能够确实地实现垫材的剪切强度的提高、体积的适当降低和良好的挠性。
在本发明的垫材的制造方法中，使用通过含有短纤维前体而成的第二片材。
但是，也可以不使用该第二片材，而使用具有第一主面和第二主面、通过含有平均纤维长比第一长纤维前体(第一长纤维前体和第二长纤维前体)短的短纤维而成的片材。即使将含有短纤维而成的片材作为第二片材来使用，也可以制造出本发明的垫材。
含有短纤维而成的片材可以通过对含有本发明的垫材的制造方法中使用的短纤维前体而成的第二片材进行烧制来制作，也可以利用离心法等来制作。
在利用离心法的情况下，可以如下制作短纤维：对在周壁形成有大量小孔的可旋转的圆筒体进行加热的同时使其进行高速旋转，向圆筒体内供给熔融硅石、熔融氧化铝等熔融原料，利用离心力使所供给的熔融原料藉由上述小孔吐出到外部，利用设于圆筒体周边部的燃烧器对所吐出的熔融原料进行加热从而使其拉伸，对经拉伸的纤维状的熔融原料进行冷却，由此来制作短纤维。通过对所制作的短纤维进行压缩，能够制作含有短纤维而成的片材。
作为构成含有短纤维而成的片材的无机纤维，可以使用与构成上述本发明的垫材的无机纤维具有同样构成(种类、组成、平均纤维长、平均纤维径等)的无机纤维。

Claims (22)

1.一种垫材，所述垫材具有第一主面和位于所述第一主面的相反侧的第二主面，所述垫材是通过无机纤维相互缠结而构成的，该垫材的特征在于，
该垫材包含第一层和第二层至少这二层，所述第一层从所述第一主面起在所述垫材的厚度方向占据一定范围，所述第二层与所述第一层相邻接；
所述第一层含有第一长纤维；
所述第二层含有平均纤维长比所述第一长纤维短的短纤维；
从所述第一主面到所述第二主面设有缠结部；
所述缠结部含有与构成除所述缠结部以外的部分的无机纤维相比更为致密地相互缠结的第一长纤维和短纤维。
2.如权利要求1所述的垫材，其中，所述第一长纤维的平均纤维长与所述垫材厚度的2倍的长度相同或比所述垫材厚度的2倍的长度更长。
3.如权利要求1或2所述的垫材，其中，所述第一长纤维的平均纤维长为20mm～100mm，所述短纤维的平均纤维长为3.5mm～20mm。
4.如权利要求1～3的任一项所述的垫材，其中，所述第一层的厚度与所述第二层的厚度之比为1∶1～1∶10。
5.如权利要求1所述的垫材，其中，所述垫材包含从所述第二主面起在所述垫材的厚度方向占据一定范围的第三层；
所述第三层含有平均纤维长比所述短纤维长的第二长纤维；
所述缠结部含有与构成除所述缠结部以外的部分的无机纤维相比更为致密地相互缠结的第一长纤维和短纤维和第二长纤维。
6.如权利要求5所述的垫材，其中，
所述缠结部包含第一缠结部和第二缠结部；
所述第一缠结部含有从所述第一主面侧朝向第二主面侧排列并相互致密缠结的第一长纤维和短纤维和第二长纤维；
所述第二缠结部含有从所述第二主面侧朝向所述第一主面侧排列并相互致密缠结的第一长纤维和短纤维和第二长纤维。
7.如权利要求5或6所述的垫材，其中，所述第一长纤维和所述第二长纤维的平均纤维长与所述垫材厚度的2倍的长度相同或比所述垫材厚度的2倍的长度更长。
8.如权利要求5～7的任一项所述的垫材，其中，
所述第一长纤维的平均纤维长为20mm～100mm；
所述短纤维的平均纤维长为3.5mm～20mm；
所述第二长纤维的平均纤维长为20mm～100mm。
9.如权利要求5～8的任一项所述的垫材，其中，所述第一层和所述第三层的合计厚度与所述第二层的厚度之比为1∶1～1∶5。
10.如权利要求1～9的任一项所述的垫材，其中，所述无机纤维为选自由氧化铝纤维、氧化铝-二氧化硅纤维、二氧化硅纤维、溶解性纤维和玻璃纤维组成的组中的至少一种无机纤维。
11.一种垫材的制造方法，其为包括针刺工序和烧制工序的垫材的制造方法，在所述针刺工序中，准备具有第一主面和位于所述第一主面的相反侧的第二主面、由通过烧制转换为无机纤维的无机纤维前体相互缠结而构成的片材，通过使针贯通所述片材来制作针刺片材；在所述烧制工序中，对所述针刺片材进行烧制；该制造方法的特征在于，
所述片材包含从所述第一主面起在所述片材的厚度方向占据一定范围的第一片材以及与所述第一片材相邻接的第二片材至少这二张小片材；所述第一片材含有第一长纤维前体，所述第二片材含有平均纤维长比所述第一长纤维前体短的短纤维前体；
在所述针刺工序中，使所述针从所述第一主面侧朝向所述第二主面侧进行贯通。
12.如权利要求11所述的垫材的制造方法，其中，所述第一长纤维前体的平均纤维长与所述片材厚度的2倍的长度相同或比所述片材厚度的2倍的长度更长。
13.如权利要求11或12所述的垫材的制造方法，其中，所述第一长纤维前体的平均纤维长为30mm～140mm，所述短纤维前体的平均纤维长为5mm～30mm。
14.如权利要求11～13的任一项所述的垫材的制造方法，其中，所述第一片材的厚度与所述第二片材的厚度之比为1∶1～1∶10。
15.如权利要求11所述的垫材的制造方法，其中，所述片材包含从所述第二主面起在所述片材的厚度方向占据一定范围的第三片材，所述第三片材含有平均纤维长比所述短纤维前体长的第二长纤维前体。
16.如权利要求15所述的垫材的制造方法，其中，在所述针刺工序中，使所述针从所述第一主面侧向所述第二主面侧进行贯通，并且使所述针从所述第二主面侧向所述第一主面侧进行贯通。
17.如权利要求15或16所述的垫材的制造方法，其中，所述第一长纤维前体和所述第二长纤维前体的平均纤维长与所述片材厚度的2倍的长度相同或比所述片材厚度的2倍的长度更长。
18.如权利要求15～17的任一项所述的垫材的制造方法，其中，
所述第一长纤维前体的平均纤维长为30mm～140mm；
所述短纤维前体的平均纤维长为5mm～30mm；
所述第二长纤维前体的平均纤维长为30mm～140mm。
19.如权利要求15～18的任一项所述的垫材的制造方法，其中，所述第一片材和所述第三片材的合计厚度与所述第二片材的厚度之比为1∶1～1∶5。
20.如权利要求11～19的任一项所述的垫材的制造方法，其中，所述无机纤维前体为选自由氧化铝纤维前体、氧化铝-二氧化硅纤维前体、二氧化硅纤维前体、溶解性纤维前体和玻璃纤维前体组成的组中的至少一种无机纤维前体。
21.一种尾气净化装置，其包括尾气处理体、容纳所述尾气处理体的外壳、以及配设于所述尾气处理体和所述外壳之间的用于保持所述尾气处理体的保持密封材料，该尾气净化装置的特征在于，
所述保持密封材料使用权利要求1～10的任一项所述的垫材。
22.一种尾气净化装置，其包括尾气处理体、容纳所述尾气处理体的外壳、以及配设于所述尾气处理体和所述外壳之间的用于保持所述尾气处理体的保持密封材料，该尾气净化装置的特征在于，
所述保持密封材料使用由权利要求11～20的任一项所述的垫材的制造方法制造出的垫材。
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