CN102421598B - 垫及带垫装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种垫，所述垫包含非织造层和第一聚合物层，所述第一聚合物层位于所述非织造层的主表面上。所述垫为可用于(例如)污染控制装置以及对污染控制装置和排气系统绝热和隔音的安装垫。

Description

垫及带垫装置
背景技术
污染控制设备(例如用于汽油发动机的催化转化器)已有30多年的历史。在过去的几年中，由于柴油车辆的规定更加严格，已导致其他污染控制装置(包括柴油氧化催化剂(DOC)、柴油颗粒过滤器(DPF)和选择性催化剂还原装置(SCR))的应用快速增加。污染控制装置通常包括具有污染控制元件的金属外壳或壳体，该污染控制元件通过有回弹力的柔性安装垫牢固地安装在该壳体内。催化转化器(包括柴油氧化转化器)包含催化剂，该催化剂通常被涂布在单片结构上。该单片结构通常为陶瓷的，但金属单片也是已知的。汽油发动机中的催化剂氧化一氧化碳和碳氢化合物并还原氮的氧化物，以控制大气污染。柴油氧化催化剂氧化烟灰颗粒的可溶有机部分以及任何存在的一氧化碳。
柴油颗粒过滤器或捕集器通常为壁流式过滤器，其具有通常由多孔晶体陶瓷材料制成的蜂窝状单片结构。蜂窝结构的替换单元通常被塞紧，使得废气进入一个单元并被迫穿过多孔壁到达它可退出此结构的相邻的单元。这样，柴油废气中存在的小烟灰颗粒被收集。有时，将废气温度提高到高于烟灰颗粒的焚烧温度，以使得它们燃烧。该处理称为“再生”。
选择性催化还原器在结构上和功能上(即还原NOx)类似于催化转化器。在废气到达选择性催化还原器单片之前，将气体或液体还原剂(一般为氨或尿素)加入废气。混合气体导致NOx排放物与氨或尿素之间的反应。反应将NOx排放物转化为纯的氮和氧。
用于污染控制装置的单片，特别是陶瓷污染控制单片，易碎并易受振动或震动的损坏和破损的影响。它们具有一般比包含它们的金属外壳小约一个数量级的热膨胀系数。这意味着，当污染控制装置受热时，在外壳内周壁和单片外壁之间的间隙会增大。即使由于垫的绝热效果，金属外壳经受较小温度变化，但金属外壳的较高热膨胀系数还是会导致外壳比陶瓷单片更快膨胀到较大周边尺寸。此类热循环在污染控制装置的使用寿命期间进行上百次。
为避免陶瓷单片被路面震动和振动损坏，为补偿热膨胀差值，并且为防止废气从单片和金属外壳之间通过(从而绕过催化剂)，将安装垫设置在陶瓷单片和金属外壳之间。这些垫施加足够的压力，以在所需的温度范围内将单片保持在适当位置，但此压力不能大到会损坏陶瓷单片的程度。已知的污染控制安装垫包括膨胀型片状材料和非膨胀型片状材料，这些材料由无机(如陶瓷)纤维以及有机和/或无机粘结剂构成。
用于机动车辆(如具有内燃机的机动车辆)的排气系统中的一些排气系统部件使用绝缘材料，该绝缘材料位于排气系统部件的双壁的间隙中。
污染控制装置在其“点火”或开始氧化一氧化碳和碳氢化合物之前，通常必须达到某一温度(如250℃或以上)。因此，污染控制装置优选地位于发动机附近。另外，通常将绝缘材料设置在污染控制装置和转化器外壳之间，并且该绝缘材料一般也优选地绝缘发动机和污染控制装置之间的排气系统部件，以便使热损失最小化，并且因此减少“点火”的进行时间。当汽车首次启动时(尤其在寒冷的天气中)，这对满足日益严格的空气质量标准而言尤其重要。
因此，绝缘材料通常位于催化转化器的端锥区域中。端锥区域通常具有双壁构造，该构造包括外金属锥和内金属锥，其中在上述两个锥之间限定了间隙。绝缘材料可设置在内金属外壳和外金属外壳之间的间隙中。该绝缘材料可为垫的形式或以三维的形式。已公开了用于排气系统部件中的多种绝缘材料。
需要附加安装垫和绝缘材料，包括柔韧性增强、纤维脱落降低和/或有机物含量相对较低的那些。
发明内容
在本发明的一个方面，提供了垫，垫包括非织造层和第一聚合物层，非织造层具有基本上彼此相对的第一主表面和第二主表面。非织造层包含无机纤维。将第一聚合物层附接以便接触无机纤维中的至少一些，从而形成第一主表面。第一聚合物层包括由此形成的至少一个真空形成的吸气孔，以及优选地多个真空形成的吸气孔。“吸气孔”是指当加热聚合物层至允许真空通过聚合物膜形成吸气孔的软化点或熔点时穿过聚合物层形成的孔。
在第一个示例性实施例中，本发明描述了制品，制品包括：
垫，垫包括：
非织造层，非织造层具有基本上相对的第一主表面和第二主表面，非织造层包含无机纤维；和
第一三维聚合物层，第一三维聚合物层附接到第一主表面；和
耐火布，耐火布围绕垫。
在一些实施例中，无机纤维层的基重范围为800g/m2至8500g/m2。通常，基于非织造层的总重量计，垫的有机物含量为不大于7(6、5、4、3、2、1或甚至0)重量％。通常，第一聚合物层的平均厚度为最多35微米(在一些实施例中，其为最多30微米、25微米、20微米、15微米或甚至最多10微米；在一些实施例中，其范围为10微米至25微米)。
在第二个示例性实施例中，本发明描述了垫，垫包括：
非织造层，非织造层具有基本上相对的第一主表面和第二主表面，非织造层包含无机纤维；和
第一三维聚合物层，第一三维聚合物层附接到第一主表面；和
膨胀层，膨胀层具有基本上相对的第一主表面和第二主表面，其中膨胀层的第一主表面被附接到非织造层的第一主表面。通常，基于垫的总重量计，非织造层的有机物含量为不大于7(6、5、4、3、2、1或甚至0)重量％。在一些实施例中，无机纤维层的基重范围为800g/m2至8500g/m2。通常，第一聚合物层的平均厚度为最多35微米(在一些实施例中，其为最多30微米、25微米、20微米、15微米或甚至最多10微米；在一些实施例中，其范围为10微米至25微米)。
在第三个示例性实施例中，本发明描述了垫，垫包含：
非织造膨胀层，非织造膨胀层具有基本上相对的第一主表面和第二主表面，非织造膨胀层包含：
无机纤维；和
膨胀型材料；和
第一三维聚合物层，第一三维聚合物层附接到第一主表面。在一些实施例中，无机纤维层的基重范围为800g/m2至8500g/m2。通常，基于非织造层的总重量计，非织造层的有机物含量为不大于7(6、5、4、3、2、1或甚至0)重量％。通常，第一聚合物层的平均厚度为最多35微米(在一些实施例中，其为最多30微米、25微米、20微米、15微米或甚至最多10微米；在一些实施例中，其范围为10微米至25微米)。
在第四个示例性实施例中，本发明描述了垫，垫包含：
非织造层，非织造层具有基本上相对的第一主表面和第二主表面，非织造层包含无机纤维；和
第一三维聚合物层，第一三维聚合物层附接到第一主表面，
垫具有至少一个激光切割边缘。通常，基于非织造层的总重量计，垫的有机物含量为不大于7(6、5、4、3、2、1或甚至0)重量％。通常，第一聚合物层的平均厚度为最多35微米(在一些实施例中，其为最多30微米、25微米、20微米、15微米或甚至最多10微米；在一些实施例中，其范围为10微米至25微米)。在一些实施例中，无机纤维层的基重范围为800g/m2至8500g/m2。
本文所述的垫和包含垫的制品可用于(例如)污染控制装置和绝热应用(如以隔离排气系统的各种部件(如排气管、污染控制装置的入口端锥或出口端锥或者内燃机的排气歧管))。示例性污染控制装置具有污染控制元件(如催化转化器、柴油颗粒过滤器或选择性催化还原元件)，该元件安装于具有本文所述的非织造垫的壳体中。示例性排气系统包括双壁式排气元件以及本文所述的垫或包含垫的制品，其中该制品或垫位于双壁式排气元件的壁之间的间隙中。
在另一个实施例中，本发明描述了排气系统，排气系统包括双壁式排气元件和垫，垫位于双壁式排气元件的壁之间的间隙中，垫包括：
非织造层，非织造层具有基本上相对的第一主表面和第二主表面，非织造层包含无机纤维；和
第一三维聚合物层，第一三维聚合物层附接到第一主表面。通常，基于非织造层的总重量计，非织造层的有机物含量为不大于7(6、5、4、3、2、1或甚至0)重量％。通常，第一聚合物层的平均厚度为最多35微米(在一些实施例中，其为最多30微米、25微米、20微米、15微米或甚至最多10微米；在一些实施例中，其范围为10微米至25微米)。在一些实施例中，无机纤维层的基重范围为800g/m2至8500g/m2。
在另一个实施例中，本发明描述了污染控制装置，污染控制装置具有污染控制元件，污染控制元件安装于具有垫的壳体中，垫包括：
非织造层，非织造层具有基本上相对的第一主表面和第二主表面，非织造层包含无机纤维；和
第一三维聚合物层，第一三维聚合物层附接到第一主表面。通常，基于非织造层的总重量计，非织造层的有机物含量为不大于7(6、5、4、3、2、1或甚至0)重量％。通常，第一聚合物层的平均厚度为最多35微米(在一些实施例中，其为最多30微米、25微米、20微米、15微米或甚至最多10微米；在一些实施例中，其范围为10微米至25微米)。在一些实施例中，无机纤维层的基重范围为800g/m2至8500g/m2。
在另一个示例性实施例中，本发明描述了制品，制品包括：
物品(如污染控制元件)，物品的半径为r；
垫(如本文所述的垫)，垫大体上环绕物品的半径，而无物理重叠(通常在2πr的95％之内；在一些实施例中，在2πr的96％、97％、98％或甚至99％之内)；
非织造层，非织造层具有基本上相对的第一主表面和第二主表面，非织造层包含无机纤维；和
第一三维聚合物层，第一三维聚合物层附接到第一主表面。
本文所述的非织造垫和制品的典型实施例的优点包括由于聚合物层的存在而导致的纤维脱落降低。与本文所述的非织造垫和制品相关的聚合物层任选地可为非织造垫和制品提供更好的附连表面(与其中的纤维层相比)，并且还可防止该非织造层破裂或破坏(例如当环绕直径为7.5cm的杆时)。
附图说明
图1-3为本文所述的示例性垫的剖视图。
图4和图5为本文所述的示例性污染控制装置的透视图。
图6为本文所述的示例性排气管的纵剖面图。
图7和图8为实例1的垫的聚合物层的放大率分别为50x和200x的扫描电镜数字图像。
图9为实例1的垫的冲切边缘的放大率为200x的扫描电镜数字图像。
图10为实例1的垫的激光切割边缘的放大率为200x的扫描电镜数字图像。
图11为用于制造根据本发明的垫的方法的一个实施例的流程图，其中真空形成的吸气孔位于聚合物层中。
具体实施方式
参见图1，本文所述的示例性垫10具有非织造无机层11、第一聚合物层12、任选的第二聚合物层13、任选的粘合剂14和任选的隔离衬垫15。
参见图2，本文所述的示例性垫20具有非织造无机层21、第一聚合物层22、任选的膨胀层26和任选的第二聚合物层23。
参见图3，本文所述的示例性垫30具有非织造无机膨胀层31、第一聚合物层32和任选的第二聚合物层33。
参见图4，污染控制装置110包括金属壳体111，金属壳体111分别具有基本上为截头圆锥体的进口端112和出口端113。将根据本发明的垫130围绕的污染控制元件120设置在壳体111内。安装垫起到紧固但弹性地支承和保持壳体111内的单片元件120的作用，并且密封污染控制元件壳体111之间的间隙，从而防止或减少(优选地最小化)废气绕过污染控制元件120。
参见图5，污染控制装置210包括金属壳体211和隔热罩216，金属壳体211分别具有基本上为截头圆锥体的进口端212和出口端213。将根据本发明的第一垫230围绕的污染控制元件220设置在壳体211内。安装垫起到紧固但弹性地支承和保持壳体211内的单片元件220的作用，并且密封污染控制元件壳体211之间的间隙，从而防止或减少(优选地最小化)废气绕过污染控制元件220。将根据本发明的第二垫240设置在壳体211和隔热罩之间。垫240起到绝热的作用。
参见图6，排气管119具有双壁，该双壁具有第一外金属壁122和第二内金属壁120。将根据本发明的非织造垫124设置在外壁122和内壁120之间的间隙中，并且该非织造垫可进行绝热。排气管119的双壁围绕内部空间126，在排气管119用于机动车辆的排气系统中时，废气穿过内部空间126。
如本文所用，“纤维”的长度为至少5微米，并且其纵横比为至少3∶1(即长度直径比)。
示例性无机纤维包括多种氧化物，例如硅酸盐、铝酸盐、硅铝化合物、锆石、生物可溶性组合物(如硅酸钙镁和硅酸镁)、玻璃组合物(如S-玻璃和E-玻璃)、非晶态、晶态和部分晶态组合物，以及矿物纤维(玄武岩)、矿物棉、及其组合，以及碳化物(如碳化硅)、氮化物(如氮化硅和氮化硼)，以及它们的组合。
在一些实施例中，无机纤维层包含至少400℃的玻璃(即非晶态材料(即衍生自不含任何大范围晶体结构的熔体和/或蒸汽相的材料)，其具有软化点，并且基于无机纤维的总重量计，总共包含不超过95重量％的SiO2(如果存在)和Al2O3(如果存在)，其中玻璃中的软化点由ASTM C338-93(2008)来确定，该专利的公开内容以引用的方式并入本文)。示例性玻璃纤维包括(如硅酸镁铝类玻璃纤维)。
示例性硅酸镁铝类玻璃纤维包括E-玻璃纤维、S-玻璃纤维、S-2玻璃纤维、R-玻璃纤维以及它们的混合物。E-玻璃、S-玻璃和S-2玻璃可从(例如)Advanced Glassfiber Yarns，LLC(Aiken，SC)商购获得。R-玻璃可从(例如)Saint Gobain Vetrotex(Chambery，France)商购获得。
在一些实施例中，无机纤维层包含耐火陶瓷纤维(如硅铝酸盐纤维(包括退火硅铝酸盐纤维和非晶态硅铝酸盐纤维)、氧化铝纤维、硅石纤维和玄武岩纤维)。在耐火陶瓷纤维语境中的“耐火材料”是指通过对煅烧高岭土或者氧化铝和硅石的组合进行熔融、吹塑或纺丝而制备的非晶态人造无机材料。也可能存在其他氧化物，例如氧化锆、二氧化钛、氧化镁、氧化铁、氧化钙和碱。耐火材料的SiO2含量为大于20重量％，并且Al2O3含量为大于20重量％，其中SiO2和Al2O3总共包含至少95重量％的无机材料。可任选地是，耐火陶瓷纤维可通过热处理来部分或完全结晶。示例性非晶态耐火硅铝酸盐陶瓷纤维包括吹塑或纺成的非晶态耐火陶瓷纤维(例如，可以商品名“KAOWOOL”和“CERAFIBER”从Thermal Ceramics(Augusta，GA)和以商品名“FIBERFRAX”从Unifrax Corporation(Niagara Falls，NY)商购获得)。
在一些实施例中，无机纤维层包含多晶陶瓷纤维(如(例如)可以商品名“SAFFIL”从Saffil Automotive(Chelsea，MI)和以商品名“MAFTEC”从Mitsubishi Chemicals USA，Inc.(Chesapeake，VA)商购获得的那些纤维)。
在一些实施例中，无机纤维层包含生物可溶性纤维(如硅酸镁纤维或硅酸钙镁纤维中的至少一者)。
如本文所用，“生物可溶性无机纤维”是指可在生理介质或模拟生理介质中降解的无机纤维。生理介质是指(但不限于)通常存在于动物或人体呼吸道(例如肺)中的体液。示例性生物可溶性无机纤维包括由硅、镁和钙的氧化物(包括硅酸钙镁纤维)构成的那些纤维。这些类型的纤维通常被称为硅酸钙镁纤维和硅酸镁纤维。
生物可溶性纤维可(例如)以商品名“ISOFRAX”和“INSULFRAX”从Unifrax Corporation(Niagara Falls，NY)商购获得，以商品名“SUPERMAG 1200”从Nutec Fiberatec(Monterrey，Mexico)商购获得，以及以商品名“SUPERWOOL”从Thermal Ceramics(Augusta，GA)商购获得。“SUPERWOOL 607”生物可溶性纤维(例如)含有60重量％至70重量％的SiO2、25重量％至35重量％的CaO、4重量％至7重量％的MgO以及痕量的Al2O3。
如本文所用，术语“经热处理的硅石纤维”是指包含至少95重量％的SiO2(暴露在至少400℃的热处理温度中，并保持至少5分钟的热处理周期)的无机纤维。
示例性经热处理的高硅含量纤维可(例如)以商品名“REFRASIL”从Hitco Carbon Composites，Inc.(Gardena，CA)商购获得。例如，“REFRASIL F100”纤维含有约96重量％至约99重量％的SiO2。
玄武岩纤维由矿物玄武岩制成。玄武岩是坚硬致密的火山岩，其在大多数国家都有发现。将玄武岩压碎、洗涤、熔化并且给料到铂-铑挤出轴衬，以形成连续长丝。因为这些纤维衍生自矿物，所以纤维的组成可以变化，但基本上来说其组成为约45重量％至约55重量％的SiO2、约2重量％至约6重量％的碱、约0.5重量％至约2重量％的TiO2、约5重量％至约14重量％的FeO、约5重量％至约12重量％的MgO、至少约14重量％的Al2O3以及通常几乎约10重量％的CaO。
可任选地是，本文所述垫的非织造层或另一层(需为膨胀型)还包含膨胀型材料(如蛭石)。在一些实施例中，优选的是，该垫为非膨胀型(即不含膨胀型材料(如不含蛭石))。该膨胀型材料可存在于非织造层中和/或作为一个或多个单独层。如本文所用，“非膨胀型材料”是指在相同条件下厚度方面显示具有小于10％的自由膨胀率的材料。一些非膨胀型材料在加热时的膨胀率为小于8％、小于6％、小于4％、小于2％或者小于1％。
在一些实施例中，基于非织造层的重量计，本文所述的非织造层还含有量最多7(或更多)重量％的有机粘结剂。当含有非织造层的多层垫在例如污染控制装置通常遇到的温度之类的高温下使用时，所述有机粘结剂通常会被烧掉。
本文所述的非织造层可(例如)采用本领域已知的湿法(通常为湿法成网)或干法(通常为干法成网)来制备。可任选地是，本文所述的非织造层可经热处理。
在一些实施例中，无机纤维不含散粒或含有极低量的散粒(如基于这些纤维的总重量计，小于1重量％)，而在其他实施例中，基于这些纤维的总重量计，散粒的含量甚至可为大于50重量％。
可任选地是，本文所述的安装垫的一些实施例的至少非织造层为针刺打孔(即由该垫的多个完全渗透或部分(在一些实施例中为完全的)渗透(例如由刺针)形成的纤维的物理缠结)。非织造垫可使用常规针刺打孔设备进行针刺打孔。
可任选地是，可采用常规技术来缝编本文所述的安装垫的一些实施例(参见(如)美国专利No.4,181,514(Lefkowitz等人)，针对其有关缝编非织造垫的教导，该专利的公开内容以引用的方式并入本文)。
膨胀层包括至少一种类型的膨胀型材料。膨胀层还可包括无机纤维、有机粘结剂、增塑剂、润湿剂、分散剂、消泡剂、胶乳凝结剂、杀真菌剂、填充材料、无机粘结剂和有机纤维。
示例性膨胀型材料包括未膨胀的蛭石、水黑云母、美国专利No.3,001,571(Hatch)中描述的水可溶胀的合成四硅氟云母、美国专利No.4,521,333(Graham等人)中描述的碱金属硅酸盐粒子、可膨胀的石墨或它们的组合。碱性金属硅酸盐颗粒可(例如)以商品名“EXPANTROL4BW”从3M公司(St.Paul，MN)商购获得。可膨胀石墨可(例如)以商品名“GRAFOIL GRADE 338-50”从UCAR Carbon Co.，Inc.(Cleveland，OH)商购获得。未膨胀的蛭石可(例如)从Cometals Inc.(New York，NY)商购获得。在一些应用中，膨胀型材料选自未膨胀的蛭石、可膨胀石墨或它们的组合。蛭石可以采用(例如)盐(例如)磷酸二氢铵、硝酸铵、氯化铵、氯化钾或本领域已知的其他可溶盐来处理。
基于膨胀层的重量计，膨胀层通常含有至少5重量％、至少10重量％、至少20重量％、至少40重量％或至少60重量％的膨胀型材料。在一些膨胀层中，该层可不含无机纤维。在其他膨胀层中，该层可不含无机纤维和有机粘结剂。在其他膨胀层中，基于膨胀层的重量计，该层含有5重量％至约85重量％的膨胀型材料和小于20重量％的有机粘结剂。无机纤维包括在一些膨胀层中。
示例性膨胀层可(例如)以商品名“INTERAM 100”、“INTERAM200”、“INTERAM 550”和“INTERAM 2000 LT”从3M公司(St.Paul，MN)商购获得。这些层通常的堆密度为约0.4g/cm3至约0.7g/cm3，并且其每单位面积的重量为约1050g/m2至约8140g/m2。另一个示例性膨胀层可(例如)以商品名“INPE 570”从3M公司商购获得。该层每单位面积的重量通常为约1050g/m2至约4070g/m2，并且含有符合欧洲未分类纤维规定的无机纤维。
在包括膨胀层的本文所述垫的一些实施例中，非织造层含有玻璃纤维，并且膨胀层含有蛭石。
可任选地是，可将边缘保护材料添加至本文所述垫。边缘保护材料可为环绕(例如)美国专利No.5,008,086(Merry)中描述的边缘的不锈钢丝，该专利以引用的方式并入本文。其他合适的边缘保护材料包括(例如)美国专利No.4,156,533(Close等人)中描述的编织或绳状的玻璃、陶瓷或金属纤维，该专利以引用的方式并入本文。边缘保护材料也可由(例如)EP 639 701 A2(Howorth等人)、EP 639 702 A2(Howorth等人)和EP 639 700 A2(Stroom等人)中描述的具有玻璃颗粒的组合物构成，所有上述专利均以以引用方式并入。
该垫中特定层的厚度可根据特定应用而变化。在一些实施例中，膨胀层(如果存在)的厚度不大于非织造层中每一者的厚度。在一些应用中，膨胀层(如果存在)的厚度相对于非织造层的厚度来说，不大于其50％、不大于其45％、不大于其40％、不大于其35％、不大于其30％、不大于其25％或不大于其20％。
在一些实施例中，本文所述的非织造层的厚度范围为1mm至35mm(在一些实施例中，其范围为5mm至25mm、5mm至20mm或甚至5mm至15mm)。在一些实施例中，本文所述的膨胀层(包括非织造膨胀层)的厚度范围为1mm至25mm(在一些实施例中，其范围为1mm至20mm、1mm至15mm或甚至1mm至10mm)。在一些实施例中，本文所述垫的厚度范围为3mm至50mm(在一些实施例中，其范围为5mm至35mm、5mm至20mm或甚至5mm至10mm)。
在一些实施例中，本文所述的非织造垫和非织造层还包含第二聚合物层，第二聚合物层附接到第二主层。通常，第二聚合物层的厚度为最多35微米(在一些实施例中，其为最多30微米、25微米、20微米、15微米或甚至最多10微米；在一些实施例中，其范围为10微米至25微米)。
各种热塑性和/或可热成形的聚合物可用于聚合物层中。示例性聚合物层包含聚丙烯和聚乙烯(如低密度聚乙烯和线性低密度聚乙烯)、聚氨酯、聚酰胺、聚丁二烯、聚碳酸酯、聚苯乙烯、聚酯、共聚物及其共混物。该聚合物层为三维的(即聚合物层一般来讲与这些纤维的外表面一致)，其中聚合物材料具有整体三维结构，在该三维结构中，聚合物表面在“z”方向上的外形偏差大于该聚合物膜层的平均厚度，并且通常至少部分地存在于施加至其中的主表面中(即至少部分地渗入主表面的层中)(参见(如)分别示出聚合物层71和81的图7和图8，这些聚合物层位于分别具有纤维81和82的非织造层的主表面上)。三维聚合物层通常与纤维紧密接触，这些纤维暴露在与该三维聚合物层接触的暴露的主表面处。通常，三维聚合物膜和纤维层之间的粘结度大于纤维层的粘合强度。
可提供聚合物层，以用于(例如)通过包括如下步骤的方法来制造本文所述垫：
提供非织造层，非织造层具有基本上相对的第一主表面和第二主表面，非织造层包含无机纤维；
向非织造层的第二主表面施加真空；
将第一聚合物层施加至第一主表面，从而得到垫。可任选地是，该方法还包括向附接到第一主表面的第一聚合物层施加真空，并且将第二聚合物层施加至第二主表面，从而得到具有第二聚合物层的垫。希望至少在第一聚合物层中提供穿孔。此类穿孔有助于经由真空处理将第二聚合物层附接到非织造层的处理。第一聚合物层中的穿孔允许通过第一聚合物层将空气从非织造层中抽出，从而在非织造层中形成真空，该真空可将第二聚合物层向下拉引到第二主表面上。
例如，可对本文所述垫上使用的聚合物层进行打孔，以便通过该聚合物层形成至少一个和优选地多个真空形成的吸气孔。穿过第一聚合物层形成的孔在附接第二聚合物层时允许透过第一聚合物层抽真空。“吸气孔”可指在以下情况下穿过聚合物层形成的孔：当聚合物层定位在包含无机纤维的非织造层的主表面上，并且在非织造层的相对主表面上抽真空，同时将聚合物层加热至软化点，该软化点允许真空(a)将聚合物层拉引成接触非织造层中的无机纤维，以及(b)穿过聚合物膜形成一个或多个吸气孔。加热步骤可在聚合物层中引起局部熔化，这有助于真空形成此类吸气孔。
将聚合物层拉引成接触无机纤维的步骤可导致将聚合物层形成为三维聚合物层。吸气孔通常在聚合物层区域中形成，这些区域跨越非织造层主表面处无机纤维之间的整个开放空间。参见(例如)吸气孔(即图7和图8中示出的黑点)聚合物层可具有特定区域，并且包含多个真空形成的吸气孔。吸气孔通常不均匀地分布于聚合物层的特定区域上。吸气孔中的每一个通常具有不同的孔形状。吸气孔中的每一个通常为非对称成形的孔，类似于图7和图8中示出的那些孔。
参见图11，用于形成这种真空形成的吸气孔的方法利用了设备40、工位46、导辊48、真空箱、热源54和工位60，设备40包括用于将非织造层或垫材的卷起的网41退绕的工位44；工位46用于将聚合物层或片状材料的卷起的网42退绕；导辊48用于将聚合物材料网引导并定位在非织造材料网41的顶部主表面上方；真空箱位于非织造材料网41下方，其具有最多三个真空区52a、52b和52c；热源54(如电热元件)位于聚合物材料网42上方；工位60用于将垫材料的所得网50(即至少聚合物层42和非织造层41的组合)缠绕成卷。工位60拉引垫网50，从而拉引单独的网41和42穿过加热区56，然后穿过冻结或冷却区58。
非织造网材料41为充分多孔的材料，以允许穿过非织造材料形成足够的真空，其中将聚合物材料网靠着非织造网42的顶部主表面被向下拉引(即抽吸)。网41和42通过由第一真空区52a拉引的真空力而穿过导辊48时保持在一起。当网41和42穿过加热区56时，来自源54的热在箭头55的方向上辐射，以便至少软化或部分融化聚合物网42。聚合物网42在区域56中进行软化和/或融化的同时，可控制真空区52b形成的真空，以便使得聚合物网42被拉引，以便靠着非织造材料的纤维而变形为三维形状。尤其在网42最柔软或已融化之处，区域52b的真空也可穿过聚合物网42来形成吸气孔。一旦打开吸气孔，就可将源54加热的空气穿过吸气孔吸入非织造网材料41中。来自受热空气的附加热量(参见箭头55)可有助于软化和/或融化网42，并且从而增加网42中形成的吸气孔的数量，增大现有吸气孔的尺寸，有利于聚合物网42和非织造网41或它们的任何组合之间进行粘结。冷却区58中的温度充分地低于区域56中存在的温度，以引起网42的软化和/或融化的聚合物材料硬化和/或固化。区域52c中施加的真空吸引较冷的空气以箭头59的方向穿过网42的吸气孔，这冷却了此前加热的网41和42。除了区域52c中的真空引起的冷却效果外，区域58中的冷却也可任选地通过使用常规冷冻设备或空气调节装置来促进。
聚合物材料的第一网42中的真空形成的吸气孔允许第二聚合物层粘结到非织造网41的另一个主表面。为了施加第二聚合物层，可将工位60处缠绕的垫网50的卷设置在工位44处，并且使网50取向，以使得打孔的聚合物网42设置在非织造网41的下方，并且使网41的另一个主表面暴露并且面朝上。然后，可采用设备40以如上所述的相同方式将另一个相同或不同的聚合物材料网42附接到网41暴露的主表面。第一网42中此前形成的吸气孔允许在区域52a、52b和52c中形成的真空在非织造网41中抽真空。
可任选地是，该垫也包括一个或多个膨胀层，并且任选地将上述方法用于将聚合物层施加至膨胀层的主表面上。
可任选地是，将双面粘合带附接到第一聚合物层暴露的外主表面的至少一部分。可任选地是，该双面粘合带包括隔离衬垫。
优选地，无机纤维层的基重为至少300g/m2、400g/m2、500g/m2、600g/m2、700g/m2、800g/m2、900g/m2、1300g/m2、2000g/m2或甚至至少3100g/m2(在一些实施例中，其范围为300g/m2至8500g/m2)。
基于非织造层或垫的总重量计，在高于500℃下加热之前刚制备的本文所述的非织造层和垫含有不大于7(在一些实施例中，不大于6、5、4、3、2、1或甚至0)重量％的有机材料(视情况而定)。
本文所述的非织造层和垫通常为充分柔韧的层和垫，以环绕直径为7.5cm的杆缠绕，而没有损坏。垫通常可围绕污染控制装置中的污染控制元件操作和缠绕，而没有损坏或断裂。在环绕污染控制元件缠绕时，多层垫的端部可在各个接合点处汇合。
可(例如)使用冲模切割技术或激光切割技术来切割本文所述的垫和非织造层。优选的是激光切割边缘，因为申请人注意到使用冲模切割工具通常会使聚合物膜和非织造层之间沿着边缘的粘合质量变坏。此部分分层可影响和损害垫的性能(暴露的边缘上的纤维脱落增加、干扰垫安装过程等)。据发现，使用激光束从本文所述垫切割部分的步骤可显著限制聚合物层分层。使用激光束切割部分之后，当激光束局部软化和/或融化非织造层中包含的纤维周围的聚合物层时，将垫的主表面(其包括聚合物膜)与切割时产生的次表面或边缘之间的交叉点密封。激光束也可密封切割时产生的微小表面或边缘，从而防止进一步的纤维脱落。
参见图9，示出了本文所述的示例性垫(实例1)的冲模切割边缘的放大率为200x的扫描电镜数字图像，其中示出了具有聚合物层91、纤维92以及聚合物层91的冲切边缘93。参见图10，示出了本文所述的示例性垫(实例1)的激光切割边缘的放大率为200x的扫描电镜数字图像，其中示出了具有聚合物层1001、纤维1002以及示出了聚合物层1001的激光切割边缘1003。
如本文所用，针对用于围绕本文所述的垫的布而言，“耐火材料”意指该材料具有高于450℃的软化点(如ASTM C338-93(2008)所确定，其公开内容以引用的方式并入本文)或熔点中的至少一者。用于围绕本文所述垫的示例性耐火布包括玻璃织物和硅织物。用于围绕本文所述垫的示例性耐火布可以商品名“AVS FIBER GLASS FABRICS”、“FLXGLAS HT TREATED FIBERGLASS FABRICS”和“AVSILPLAIN WEAVE SILICA FABRICS”从AVS Industries，LLC(New Castle，DE)商购获得。
金属壳体可由本领域已知的用于此用途的材料(包括不锈钢)制成。
非织造垫可用作绝热材料，以使排气系统的各种部件绝缘，例如排气管、污染控制装置的入口端锥或出口端锥或者内燃机的排气歧管。本文所述的非织造垫可用于(例如)污染控制装置中。污染控制装置通常具有污染控制元件(如催化转化器、柴油颗粒过滤器或选择性催化还原元件)，该元件安装于具有本文所述的非织造垫的壳体中。在具有双壁式排气元件(如排气管、端锥端盖，或污染控制装置的其他部分，和/或排气歧管)和本文所述的非织造垫的排气系统中，可将非织造垫安装于双壁部件的第一外壁和第二内壁之间的间隙中。示例性安装密度的范围为约0.1g/cm2至0.6g/cm2。
可与本文所述的安装垫一起安装的示例性污染控制元件包括汽油污染控制元件以及柴油污染控制元件。污染控制元件可为催化转化器或颗粒过滤器，或者捕集器。催化转化器包含催化剂，催化剂通常被涂布在单片结构上，单片结构安装在金属外壳内。催化剂通常适于在必要温度下为可操作的和有效的。例如，对于与汽油发动机一起使用的情况，催化转化器在400℃至950℃的温度下应当是有效的，然而对于柴油发动机，较低的温度(通常不大于350℃)是通用的。该单片结构通常为陶瓷的，但有时也使用金属单片。催化剂氧化一氧化碳和碳氢化合物并且还原废气中的氮的氧化物，以控制大气污染。虽然在汽油发动机中所有这三种污染物都可在所谓的“三通转化器”中同时进行反应，但大多数柴油发动机仅配备有柴油氧化催化转化器。用于减少氮的氧化物的催化转化器现在仅有限地应用于柴油发动机中，一般由单独的催化转化器组成。与汽油发动机一起使用的污染控制元件的实例包括由可从(例如)Corning Inc.(Corning，NY)或NGK Insulators，LTD.(Nagoya，Japan)商购获得的堇青石或者由可从(例如)Emitec(Lohmar，Germany)商购获得的金属单片制造的那些元件。
合适的选择性催化还原元件可得自(例如)Corning，Inc.(Corning，NY)。
柴油颗粒过滤器或捕集器通常为壁流式过滤器，其具有通常由多孔晶体陶瓷材料制成的蜂窝状单片结构。蜂窝结构的替换单元通常被塞紧，使得废气进入一个单元并被迫穿过多孔壁到达它可退出此结构的相邻单元。这样，可收集柴油废气中存在的小烟灰颗粒。由堇青石制成的合适的柴油颗粒过滤器可从(例如)Corning Inc.和NGKInsulators，Inc.商购获得。由碳化硅制成的柴油颗粒过滤器可从(例如)Ibiden Co.Ltd.(Japan)商购获得，并且在(例如)2002年2月12日公布的JP 2002047070A中有所描述。
下面的实例进一步说明了本发明的优点和实施例，但这些实例中所提到的具体材料及其数量以及其他条件和细节不应被解释为对本发明的不当限制。除非另外指明，否则所有的份数和百分数均以重量计。
实例1
将76cm(30英寸)宽、15微米(0.006英寸)厚的单卷透明线性低密度聚乙烯薄膜(以商品名“ALTEX”从FlexSol Packaging(Chicago，IL)获得)展开，并且层合至2000克/平方米安装垫材(由3M公司(St.Paul，MN)以商品名“INTERAMTM MAT MOUNT 1220 NC”市售的材料)的66cm(26英寸)宽的网上，该网位于具有八个以2.54cm(1英寸)相隔开的1.3cm(0.5英寸)宽的槽的真空台上方。将不锈钢载体纤维网用于传送位于真空箱上方的膜和垫。将两个2000瓦特的红外线灯(型号：SRU 1615HT；Infratech(Gardenia，CA))用于加热该膜，并且将该膜和垫层合在一起。这些灯在真空槽上方保持居中，其中将第一个灯悬挂于距离该网3.2cm(1.25英寸)处，并且将第二个灯设置在与第一个灯相邻处，并且将第二个灯悬挂于距离膜表面(3英寸)处。线速度为2.1米/分钟(7英尺/分钟)，并且在暴露于上述灯中而且冷却至室温后，真空抽吸足以吸引膜紧密接触织造层表面，并且在垫表面和膜之间产生的粘结度大于该垫的粘合强度(通常为约7.6-15.2cm(3-6英寸)的Hg)。
图7和图8示出了实例1的垫，其分别具有聚合物层71和81，这些聚合物层分别位于具有纤维81和82的非织造层的主表面上，其放大率分别为50X和200X。
将实例1的垫用常规金属直纹模具和激光器(2千瓦，381厘米/分钟(150英寸/分钟))两者来切割，从而得到冲模切割边缘和激光切割边缘。图9为实例1的垫的冲模切割边缘的放大率为200x的扫描电镜数字图像，其示出了聚合物层91、纤维92以及聚合物层91的冲模切割边缘93。图10为实例1的垫的激光切割边缘的放大率为200x的扫描电镜数字图像，其示出了聚合物层1001、纤维1002以及聚合物层1001的激光切割边缘1003。
将实例1的垫环绕直径为7.6cm(3英寸)的杆缠绕，而没有损坏。
实例2
如实例1所述来制备实例2，不同的是将线性低密度聚乙烯薄膜(“ALTEX”)的第二层也层合到底面上(即安装垫的两个主表面都用线性低密度聚乙烯薄膜层合)。另外，将线速度减小到1.8米/分钟(6英尺/分钟)，并且在暴露于上述灯而且冷却至室温后，真空抽吸足以吸引膜紧密接触织造层表面，并且在垫表面和膜之间产生的粘结度大于该垫的粘合强度(通常为约12.7-28cm(5-11英寸)的Hg)。
将实例2的垫环绕直径为7.6cm(3英寸)的杆缠绕，而没有损坏。
实例3
如实例1所述来制备实例3，不同的是安装垫材料为5100克/平方米(由3M公司以商品名“INTERAMTM MAT MOUNT 700”市售的材料)，线速度为1.8米/分钟(6英尺/分钟)，并且在暴露于上述灯中而且冷却至室温后，真空抽吸足以吸引膜紧密接触织造层表面，并且在垫表面和膜之间产生的粘结度大于该垫的粘合强度(通常为约12.7-28cm(5-11英寸)的Hg)。
将实例3的垫环绕直径为7.6cm(3英寸)的杆缠绕，而没有损坏。
实例4
如实例1所述来制备实例4，不同的是安装垫材料为5800克/平方米(由3M公司以商品名“INTERAMTM MAT MOUNT 7220X”市售的材料)，线速度为1.8米/分钟(6英尺/分钟)，并且在暴露于上述灯中而且冷却至室温后，真空抽吸足以吸引膜紧密接触织造层表面，并且在垫表面和膜之间产生的粘结度大于该垫的粘合强度(通常为约12.7-28cm(5-11英寸)的Hg)。
将实例4的垫环绕直径为3英寸(7.6cm)的杆缠绕，而没有损坏。
实例5
将显示具有2000克/平方米的INTERAMTM Mounting Mat Material1220NC(3M公司(St.Paul，MN))的网由在六个1.27cm(0.5英寸)宽的真空槽(位于3.81cm(1.5英寸)中心上)上方的金属网孔带以3.66米/分钟(12英尺/分钟)的速度来运载。经由真空槽将约40cm(1.16英寸的Hg)的水压差维持在整个垫中。将0.0015mm(0.0006英寸)厚的线性低密度聚乙烯薄膜(FlexSol Packaging Corp.(Bunsville，MN))在垫表面上方展开，并且用悬挂于垫表面上方2.54cm(1.0英寸)处的31.8cm(15英寸)宽的热灯(Raymax P1560AX019 0852，460伏特，1800瓦特(WatLow(St.Louis，MO))热粘合至垫中。向热灯提供充足的电力，以使灯表面温度维持在约427℃(800℉)，并且将在退出紧接该灯下方的加热区域时的垫表面温度维持在约149℃(300℉)，这由Scotchtrak Heat Tracer(Scotchtrak热示踪器)非接触测量装置(ModelIR-18EXL3 #M公司(Austin，TX))测得。
示例性垫实施例
1.一种垫，包含：
非织造层，所述非织造层具有基本上彼此相对的第一主表面和第二主表面，所述非织造层包含无机纤维；和
第一聚合物层，所述第一聚合物层被附接以便接触所述无机纤维中的至少一些，从而形成所述第一主表面，其中所述第一聚合物层包含至少一个真空形成的吸气孔，所述至少一个真空形成的吸气孔穿过所述第一聚合物层形成。所述第一聚合物层优选地为三维聚合物层。
2.根据实施例1所述的垫，其中所述第一聚合物层具有特定区域并且包含多个真空形成的吸气孔，并且所述吸气孔不均匀地分布在所述第一聚合物层的所述区域上。
3.根据实施例2所述的垫，其中所述吸气孔中的每一个具有不同的孔形状。
4.根据实施例2或实施例3所述的垫，其中所述吸气孔中的每一个为非对称成形的孔。
5.根据实施例1至实施例4中的任一项所述的垫，还包含：
膨胀层，所述膨胀层具有基本上彼此相对的第一主表面和第二主表面，其中所述膨胀层的第一主表面被附接到所述非织造层的第二主表面。
6.根据实施例1至实施例4中的任一项所述的垫，其中所述非织造层为非织造膨胀层，所述非织造膨胀层进一步包含膨胀型材料。
7.根据实施例1至实施例6中的任一项所述的垫，其中基于所述非织造层的总重量计，所述非织造层的有机物含量为不大于7重量％。
8.根据实施例1至实施例6中的任一项所述的垫，其中基于所述非织造层的总重量计，所述非织造层的有机物含量为不大于1重量％。
9.根据实施例1至实施例6中的任一项所述的垫，其中基于所述非织造层的总重量计，所述非织造层的有机物含量为0重量％。
10.根据实施例1至实施例9中的任一项所述的垫，其中所述第一聚合物层的平均厚度为最多35微米。
11.根据实施例1至实施例9中的任一项所述的垫，其中所述第一聚合物层的平均厚度为在5微米至25微米的范围内。
12.根据实施例1至实施例9中的任一项所述的垫，其中所述第一聚合物层平均厚度为在10微米至25微米的范围内。
13.根据实施例1至实施例12中的任一项所述的垫，其中所述第一聚合物层包含热塑性聚合物(如聚丙烯或聚乙烯中的至少一者)。
14.根据实施例1至实施例13中的任一项所述的垫，还包含第二聚合物层，所述第二聚合物层被附接以使得所述非织造层位于所述第一聚合物层和所述第二聚合物层之间，其中所述第二聚合物层包含至少一个真空形成的吸气孔，所述至少一个真空形成的吸气孔穿过所述第二聚合物层形成。所述第二聚合物层优选地为三维聚合物层。
15.根据实施例14所述的垫，其中所述第二聚合物层具有特定区域并且包含多个真空形成的吸气孔，并且所述吸气孔不均匀地分布在所述第二聚合物层的所述区域上。
16.根据实施例14或实施例15所述的垫，其中吸气孔中的每一个具有不同的孔形状。
17.根据实施例14至实施例16中的任一项所述的垫，其中每个吸气孔为非对称成形的孔。
18.根据实施例14至实施例17中的任一项所述的垫，其中所述第二聚合物层包含热塑性聚合物。
19.根据实施例14至实施例18中的任一项所述的垫，其中所述第二聚合物层的平均厚度为最多25微米。
20.根据实施例14至实施例18中的任一项所述的垫，其中所述第二聚合物层的平均厚度为在5微米至25微米的范围内。
21.根据实施例14至实施例18中的任一项所述的垫，其中所述第二聚合物层的平均厚度为在10微米至25微米的范围内。
22.根据实施例1至实施例21中的任一项所述的垫，其中所述无机纤维包括玻璃纤维，基于所述玻璃纤维的总重量计，所述玻璃纤维总共包含不超过95重量％的SiO2和Al2O3。
23.根据实施例1至实施例22中的任一项所述的垫，其中所述无机纤维包括耐火陶瓷纤维。
24.根据实施例1至实施例23中的任一项所述的垫，其中所述无机纤维包括多晶陶瓷纤维。
25.根据实施例1至实施例24中的任一项所述的垫，其中所述无机纤维包括生物可溶性纤维。
26.根据实施例1至实施例25中的任一项所述的垫，其中所述非织造层的基重为至少900g/m2。
27.根据实施例1至实施例25中的任一项所述的垫，其中所述非织造层的基重为在800g/m2至8500g/m2的范围内。
28.根据实施例1至实施例27中的任一项所述的垫，其中所述纤维的直径为至少5微米。
29.根据实施例1至实施例28中的任一项所述的垫，其中所述非织造层为经由湿法成网法制备的针刺打孔和经由干法成网法制备的针刺打孔中的至少一种或任何组合。
30.根据实施例1至实施例29中的任一项所述的垫，其中基于所述垫的总重量计，在高于500℃下加热之前刚制备的所述非织造层包含不大于7重量％的有机材料。
31.根据实施例1至实施例30中的任一项所述的垫，其中所述非织造层的刚制备的堆密度为在0.05g/cm3至0.3g/cm3的范围内。
32.根据实施例1至实施例31中的任一项所述的垫，其中所述非织造层的平均厚度为在3mm至50mm的范围内。
33.根据实施例1至实施例4和实施例7至实施例32中的任一项所述的垫，其中所述垫为非膨胀型的垫。
34.根据实施例1至实施例4和实施例7至实施例32中的任一项所述的垫，其中所述垫不含蛭石。
35.根据实施例1至实施例34中的任一项所述的垫，其中所述非织造垫为充分柔韧的垫，以环绕直径为7.5cm的杆缠绕，而没有损坏。
36.根据实施例1至实施例35中的任一项所述的垫具有至少一个激光切割边缘。
37.根据实施例1至实施例4和实施例7至实施例36中的任一项所述的垫，还包含第一膨胀层，所述第一膨胀层被附接到所述非织造层的第二主表面。
38.根据实施例1至实施例37中的任一项所述的垫，其中所述第一聚合物层具有暴露的外主表面，所述暴露的外主表面具有附接到其上的其至少一部分的双面粘合带。
39.根据实施例38所述的垫，其中所述双面粘合带包括隔离衬垫。
40.根据实施例1至实施例39中的任一项所述的垫，其中所述非织造层的基重为在800g/m2至3000g/m2的范围内。
41.根据实施例1至实施例40中的任一项所述的垫与围绕所述垫的耐火布结合。
示例性污染控制装置的实施例
1.一种污染控制装置，包括污染控制元件，所述污染控制元件安装在壳体中，所述壳体具有根据垫实施例1至实施例41中的任一项所述的垫。
2.根据实施例1所述的污染控制装置，其中所述污染元件为催化转化器、柴油颗粒过滤器或选择性催化还原元件中的一种。
示例性排气系统实施例
1.一种排气系统，包括双壁式排气元件和根据实施例1至实施例41中的任一项所述的垫，其中所述垫位于所述双壁式排气元件壁之间的间隙中。
2.根据实施例1所述的排气系统，其中所述双壁式排气元件为排气管。
3.根据实施例1所述的排气系统，其中所述双壁式排气元件为污染控制装置的端锥。
4.根据实施例1所述的排气系统，其中所述双壁式排气元件为排气歧管。
示例性制品实施例
1.一种制品，包括：
物品，所述物品的半径为r；和
根据垫实施例1至实施例41中的任一项所述的垫，所述垫大体上环绕所述物品的所述半径缠绕，而无物理重叠。
2.根据实施例1所述的制品，其中所述垫的缠绕长度为在2πr的99％之内。
3.根据实施例1所述的制品，其中所述垫的缠绕长度为在2πr的98％之内。
4.根据实施例1所述的制品，其中所述垫的缠绕长度为在2πr的95％之内。
在不脱离本发明的范围和精神的前提下，本发明的可预知的修改和更改对于本领域的技术人员将显而易见。本发明不应当受限于本专利申请中为了进行示意性的说明而示出的实施例。

Claims (15)

1.一种用于将污染控制元件安装在污染控制装置的壳体中的垫，所述垫包含：
非织造层，所述非织造层具有基本上彼此相对的第一主表面和第二主表面，所述非织造层包含无机纤维；
第一聚合物层，所述第一聚合物层被附接以便接触所述无机纤维中的至少一些，从而形成所述第一主表面，其中所述第一聚合物层包含至少一个真空形成的吸气孔，所述至少一个真空形成的吸气孔穿过所述第一聚合物层形成；和
第二聚合物层，所述第二聚合物层被附接以使得所述非织造层位于所述第一聚合物层和所述第二聚合物层之间，
其中所述垫是充分柔韧的，以围绕所述污染控制元件缠绕而没有断裂。
2.根据权利要求1所述的垫，其中所述第一聚合物层具有特定区域，并且包含多个真空形成的吸气孔，并且所述吸气孔不均匀地分布在所述第一聚合物层的所述区域上。
3.根据权利要求2所述的垫，其中所述吸气孔中的每一个具有不同的孔形状，或者为非对称成形的孔，或者同时具有这两种技术特征。
4.根据权利要求1所述的垫，其中基于所述非织造层的总重量计，所述非织造层的有机物含量为不大于1重量％。
5.根据权利要求1所述的垫，其中基于所述非织造层的总重量计，所述非织造层的有机物含量为不大于7重量％。
6.根据权利要求1所述的垫，其中所述垫为非膨胀型的垫。
7.根据权利要求1所述的垫，还包含：
膨胀层，所述膨胀层具有基本上彼此相对的第一主表面和第二主表面，其中所述膨胀层的第一主表面被附接到所述非织造层的第二主表面。
8.根据权利要求1所述的垫，其中所述非织造层为非织造膨胀层，所述非织造膨胀层进一步包含膨胀型材料。
9.根据权利要求1所述的垫，其中所述第二聚合物层包含至少一个真空形成的吸气孔，所述至少一个真空形成的吸气孔穿过所述第二聚合物层形成。
10.根据权利要求1所述的垫，其中所述第一聚合物层和所述第二聚合物层中的至少一者为三维聚合物层。
11.根据权利要求1所述的垫，其中所述非织造垫为充分柔韧的垫，以环绕直径为7.5cm的杆缠绕，而没有损坏。
12.一种污染控制装置，包括污染控制元件，所述污染控制元件安装在壳体中，所述壳体具有根据权利要求1至权利要求11中的任一项所述的垫。
13.一种排气系统，包括双壁式排气元件和根据权利要求1至权利要求11中的任一项所述的垫，其中所述垫位于所述双壁式排气元件的壁之间的间隙中。
14.一种制品，包括：
具有半径的物品；和
根据权利要求1至11中任一项所述的垫，所述垫基本环绕所述物品的半径，而没有物理重叠。
15.一种制造垫的方法，所述垫用于将污染控制元件安装在污染控制装置的壳体中，所述方法包括：
提供非织造层，所述非织造层具有基本上相对的第一主表面和第二主表面，所述非织造层包含无机纤维；
将第一聚合物层施加到所述第一主表面；
向所述非织造层的第二主表面施加真空，以形成穿过所述第一聚合物层的至少一个真空形成的吸气孔；
将第二聚合物层施加至所述垫，使得所述非织造层位于所述第一聚合物层和所述第二聚合物层之间；以及
向所述第一聚合物层施加真空，
其中当施加第二聚合物层时，穿过所述第一聚合物层的所述至少一个真空形成的吸气孔允许通过所述第一聚合物层将真空抽出，并且所述垫是充分柔韧的，以围绕所述污染控制元件缠绕而没有断裂。
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