CN103362603A - 保持密封件、废气净化装置及保持密封件的制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种保持密封件、废气净化装置及保持密封件的制造方法。所述保持密封件具有通过使无机粒子附着而提高面压的效果且易弯曲。本发明的保持密封件，其包含无机纤维及无机粒子且具备第1主面及第2主面，该保持密封件的特征在于，在上述无机纤维的周围涂布有包含上述无机粒子的表层，将上述第1主面附近的无机纤维的表层厚度设为X，将上述保持密封件的厚度方向中央附近的无机纤维的表层厚度设为Y，将上述第2主面附近的无机纤维的表层厚度设为Z，则上述表层的厚度满足以下关系式（1）：X＞Y≥Z……（1）。

Description

保持密封件、废气净化装置及保持密封件的制造方法
技术领域
本发明涉及一种保持密封件、废气净化装置及保持密封件的制造方法。
背景技术
从柴油引擎等内燃机排出的废气中含有颗粒物质（以下叫作PM），近年来，该PM对环境和人体带来危害这已成为问题。并且，废气中还含有CO或HC、NOX等有害气体成分，因此该有害气体成分对环境和人体带来的影响也令人担忧。
因此，作为捕集废气中的PM或净化有害气体成分的废气净化装置，提出有各种由碳化硅或堇青石等多孔质陶瓷构成的废气处理体、容纳废气处理体的外壳、及配设于废气处理体与外壳之间的保持密封件构成的废气净化装置。配设该保持密封件的主要目的在于，防止废气处理体因由汽车的行驶等而产生的振动或冲击而与覆盖其外周的外壳接触并破损，或防止废气从废气处理体与外壳之间漏出。
在此，内燃机以改善油耗为目的，以接近理论空燃比的条件运转，因此有废气高温化、高压化的趋势。若高温、高压的废气到达废气净化装置，则它们之间的间隔有时还会根据废气处理体与外壳的热膨胀率的差而变动，因此要求即使在保持密封件中间隔稍微变动也不会发生变化的排气处理体的保持力。
专利文献1中记载有为了提高保持密封件的保持性能而使无机粒子附着于无机纤维的表面的技术。
专利文献1：日本特开2002-206421号公报
专利文献1中记载的技术中，使无机粒子附着于无机纤维的表面以使保持密封件的面压不会轻易随着时间变化而产生劣化。然而，当无机粒子较多地附着时，保持密封件变硬，难以折弯保持密封件，因此难以进行在废气处理体的周围缠绕保持密封件的操作。
并且，在废气处理体的周围缠绕有保持密封件时，有时会在保持密封件的内周侧（废气处理体侧）产生卷绕褶皱或者在保持密封件的外周侧（外壳侧）产生裂纹。
发明内容
本发明是鉴于上述课题而完成的，其目的在于提供一种具有通过使无机粒子附着而提高面压的效果且不易弯曲的保持密封件。
并且，其目的在于提供一种保持密封件以没有卷绕褶皱或裂纹的状态缠绕于废气处理体且废气处理体被较高的保持力保持的废气净化装置。
权利要求1所述的保持密封件，包含无机纤维及无机粒子且具备第1主面及第2主面，该保持密封件的特征在于，
在上述无机纤维的周围涂布有包含上述无机粒子的表层，
将上述第1主面附近的无机纤维的表层厚度设为X，
将上述保持密封件的厚度方向中央附近的无机纤维的表层厚度设为Y，
将上述第2主面附近的无机纤维的表层厚度设为Z，
则上述表层的厚度满足以下关系式（1）：
X＞Y≥Z……（1）。
上述保持密封件中，在无机纤维的周围涂布有包含无机粒子的表层，无机纤维的表层厚度在第1主面附近变厚。
在表层厚度较厚的第1主面附近，由于无机粒子的附着量增加，因此无机纤维表面的凹凸变大，无机纤维间的摩擦上升，面压变得非常高。
并且，在保持密封件的厚度方向中央附近及第2主面附近，表层厚度变得比第1主面附近的表层厚度更薄。
若表层厚度较薄，则无机粒子的附着量较少，因此保持密封件变得易弯曲。
这是由于，无机纤维彼此接合的接点减少，无机纤维变得易移动。
并且，在厚度方向中央附近及第2主面附近也能够得到通过使无机粒子附着而提高面压的效果。
如此，通过遍及保持密封件的厚度方向而改变无机纤维的表层厚度，能够设为具有面压提高效果且易弯曲的保持密封件。
另外，“第1主面附近”表示保持密封件的主面中切断从一侧的主面沿厚度方向1mm区域的区域。
并且，“厚度方向中央附近”表示将保持密封件以其厚度成为一半的方式切断的线设为“厚度方向的中央线”切断该中央线的上下各0.5mm共计1mm的区域的区域。
并且，“第2主面附近”表示保持密封件的主面中切断从与第1主面相反的主面沿厚度方向1mm区域的区域。
以下，将利用附图对这些区域的详细内容进行说明。
并且，利用TEM（透射电子显微镜）对存在于上述3个区域的无机纤维的截面进行拍摄并测量无机纤维的表层厚度。
通过抽取5根存在于上述3个区域的无机纤维测量表层厚度并计算平均值，从而算出各区域中的无机纤维的表层厚度。
以下，将利用附图对表层厚度的详细测量方法进行说明。
权利要求2所述的保持密封件，包含玻璃纤维与氧化铝纤维来作为无机纤维，且与上述第2主面附近相比，上述第1主面附近以重量比计存在更多上述玻璃纤维。
玻璃纤维虽然弹性优异，但耐热性劣于氧化铝纤维。因此，优选在暴露于更高温中的废气处理体侧配置较多耐热性较高的氧化铝纤维，在对弹性要求更高的外壳侧配置较多弹性优异的玻璃纤维。
在这种前提下，在表层厚度较厚的第1主面附近存在更多玻璃纤维。并且，在表层厚度较薄的第2主面附近存在更多氧化铝纤维。
若在外壳侧配置第1主面且在废气处理体侧配置第2主面来将这种结构的保持密封件缠绕于废气处理体并容纳于外壳内来作为废气净化装置，则成为在外壳侧的保持力较高且在废气处理体侧的耐热性及易弯曲性优异的废气净化装置。
权利要求3所述的保持密封件进一步包含有机粘合剂。
通过使有机粘合剂附着于无机纤维，能够使无机纤维彼此的交织结构更牢固，并且抑制保持密封件的体积高度。
权利要求4所述的保持密封件是由实施了针刺处理的以无机纤维构成的垫子而得到的保持密封件。
通过进行针刺处理使纤维彼此交织，能够适当减小保持密封件的体积，能够提高覆盖封存的操作效率，并且由于无机纤维的相互缠结而能够提高保持密封件的面压。
权利要求5所述的废气净化装置具备：
废气处理体；
金属外壳，容纳上述废气处理体；及
保持密封件，配设于上述废气处理体与上述金属外壳之间，保持上述废气处理体，
所述废气净化装置的特征在于，
上述保持密封件为本发明的保持密封件。
若将本发明的保持密封件用作保持密封件，则能够设为保持密封件以没有卷绕褶皱或裂纹的状态缠绕于废气处理体且废气处理体被较高的保持力保持的废气净化装置。
权利要求6所述的保持密封件的制造方法包括：
准备由无机纤维构成且具备第1主面及第2主面的垫子的垫子准备工序；
使包含无机粒子及水的无机粘合剂接触上述垫子的工序；及
使上述垫子干燥的干燥工序，
所述保持密封件的制造方法的特征在于，
在上述干燥工序中，将热风喷吹到上述垫子的第2主面并使热风向上述垫子的内部通气。
通过决定干燥工序中的热风的喷吹方法，能够使无机粒子的分布产生偏在。其结果，能够制造在垫子的第1主面侧附着较多的无机粒子且在第1主面附近的无机纤维的表层厚度较厚的保持密封件。
在权利要求7所述的保持密封件的制造方法中，上述无机粒子为氧化铝粒子，在上述无机粘合剂中的上述氧化铝粒子的二次粒子的形状为链状。若使用链状的氧化铝粒子，则二次粒子彼此的缠结较大，粒子彼此接合的同时附着于无机纤维表面，因此能够提高表层厚度的均匀性。因此，稳定地发挥保持密封件的特性。
权利要求8所述的保持密封件的制造方法的特征在于，包括：准备第1垫子的第1垫子准备工序，该第1垫子包含无机纤维及无机粒子，且在上述无机纤维的周围涂布有包含无机粒子的表层；
准备第2垫子的第2垫子准备工序，该第2垫子包含无机纤维，且在所述无机纤维的周围涂布有比上述第1垫子的表层更薄的表层或未在所述无机纤维的周围涂布表层；及
对上述第1垫子及上述第2垫子进行层叠的工序。
通过层叠无机纤维的表层厚度不同的多个垫子，能够制造第1主面附近的无机纤维的表层厚度较厚且第2主面附近的无机纤维的表层厚度较薄的保持密封件。
附图说明
图1是示意表示第1实施方式所涉及的保持密封件的立体图。
图2（a）是存在于保持密封件的第1主面附近的无机纤维的立体图，且为放大无机纤维的截面的一部分来示意表示的截面图。图2（b）是存在于保持密封件的厚度方向中央附近的无机纤维的立体图，且为放大无机纤维的截面的一部分来示意表示的截面图。图2（c）是存在于保持密封件的第2主面附近的无机纤维的立体图，且为放大无机纤维的截面的一部分来示意表示的截面图。
图3是示意表示测定各无机纤维的表层厚度时的测定位置的例子的截面图。
图4是示意表示本发明的第1实施方式所涉及的废气净化装置的一例的截面图。
图5是示意表示构成本发明的第1实施方式所涉及的废气净化装置的废气处理体的一例的立体图。
图6是示意表示本发明的第1实施方式所涉及的废气净化装置的制造方法的一例的立体图。
图7（a）是用TEM（透射电子显微镜）对无机纤维的截面的一部分进行拍摄的照片的一例。图7（b）是表示在表层厚度的测定中对局部凸部进行操作的一例的照片。
图8是示意表示剪切强度试验机的侧视图。
图9（a）、图9（b）及图9（c）是示意表示弯曲性评价试验机的侧视图。
图10是示意表示荷载与位移的关系的曲线图。
图11是示意表示将本发明的第3实施方式所涉及的保持密封件沿厚度方向切断时的截面的部分截面立体图。
1、2-保持密封件，11、211-第1主面，12、212-第2主面，14、214-第1主面附近，15、215-保持密封件的厚度方向中央附近，16、216-第2主面附近，21-无机纤维，22-表层，100-废气净化装置，120-外壳，130-废气处理体，210a-玻璃纤维，210b-氧化铝纤维，220a-第1垫子，220b-第2垫子。
具体实施方式
（第1实施方式）
以下，对作为本发明的保持密封件、保持密封件的制造方法及废气净化装置的一实施方式的第1实施方式进行说明。
图1是示意表示本发明的第1实施方式所涉及的保持密封件的立体图。
本实施方式的保持密封件1是具有预定的长边方向的长度（以下，在图1中以箭头L表示）、宽度（在图1中以箭头W表示）及厚度（在图1中以箭头T表示），且平面观察形状为大致矩形的垫子。并且，保持密封件1具备第1主面11、第1主面11的相反侧的主面即第2主面12。
图1所示的保持密封件1中，在保持密封件1的长边方向侧的端部中一侧的端部形成有凸部17，而在另一侧的端部形成有凹部18。为了装配后述的废气净化装置，在将保持密封件1缠绕于废气处理体时，保持密封件1的凸部17及凹部18呈刚好相互嵌合的形状。
保持密封件1具有预定的厚度T。
保持密封件的厚度T的朝向为相对于第1主面11及第2主面12垂直的方向。
本实施方式的保持密封件具有将保持密封件切断成预定的厚度的区域，即“第1主面附近”、“厚度方向中央附近”及“第2主面附近”3个区域。
“第1主面附近”是指在从第1主面11沿厚度方向1mm的区域进行切断的区域（图1中以14表示的区域）。图1中的Ta表示第1主面附近的厚度，Ta=1mm。
“厚度方向中央附近”是指将保持密封件以其厚度成为一半的方式进行切断的线设为“厚度方向的中央线（图1中以13表示的线）”切断该中央线的上下各0.5mm共计1mm的区域的区域（图1中以15表示的区域）。图1中的Tb表示厚度方向中央附近的厚度，Tb=1mm。
“第2主面附近”是指在从第2主面12沿厚度方向1mm的区域进行切断的区域（图1中以16表示的区域）。图1中的Tc表示第2主面附近的厚度，Tc=1mm。
本实施方式的保持密封件1包含无机纤维及无机粒子。在无机纤维的周围涂布有包含无机粒子的表层。
作为无机纤维，无特别限定，优选为选自由氧化铝纤维、氧化铝-氧化硅纤维、氧化硅纤维、生物可溶性纤维及玻璃纤维构成的群中的至少一种无机纤维。只要根据耐热性或耐风蚀性等来对要求保持密封件具有的特性等进行变更即可。
其中，优选低结晶性氧化铝质的无机纤维，更优选莫来石组成的低结晶性氧化铝质的无机纤维。
作为无机粒子，优选氧化铝或氧化硅粒子。氧化铝以氧化铝溶胶的形态作为所谓的无机粘合剂附着于无机纤维。另外，无机粘合剂是包含无机粒子的水溶液。
并且，通过无机纤维逐个被加热而成为氧化铝来将无机纤维彼此牢固地粘结。另一方面，当使用硅溶胶时，优选使用阳离子系的硅溶胶。
并且，当无机粒子为氧化铝粒子时，优选使用水溶液中（无机粘合剂中）的二次粒子的形状为链状的粒子作为氧化铝粒子。
形状为链状的氧化铝粒子是指，板状的氧化铝初级粒子以分散于水中的状态相连进而形成以更立体的分支相连而凝聚的二次粒子（数百nm）的氧化铝粒子。
若使用链状的氧化铝粒子，则二次粒子彼此的缠结较大，粒子彼此接合的同时附着于无机纤维表面来提高表层厚度的均匀性，因此，稳定地发挥保持密封件的特性。
并且，分散于水溶液中的氧化铝粒子的Z-电位具有正电荷，另一方面无机纤维使用具有负电荷的氧化铝纤维、玻璃纤维时，氧化铝粒子牢固地附着于无机纤维的表面。与在浆料中进行搅拌的同时使无机粒子均匀地附着于无机纤维的表面的抄制法同样地，在将分散有少量、低浓度的无机粒子的无机粘合剂浸渍到垫子中的浸渍法中，无机粒子也均匀地附着于无机纤维的表面。
并且，还优选纤维状的氧化铝二次粒子、柱状的具有纵横尺寸比的线状状态的氧化铝二次粒子、或絮凝成羽毛状的氧化铝二次粒子。
本实施方式的保持密封件1中，第1主面附近14、厚度方向中央附近15、第2主面附近16的无机纤维的表层厚度不同。
以下利用附图对此进行详细说明。
图2（a）是存在于保持密封件的第1主面附近的无机纤维的立体图，且为放大无机纤维的截面的一部分来示意表示的截面图。图2（b）是存在于保持密封件的厚度方向中央附近的无机纤维的立体图，且为放大无机纤维的截面的一部分来示意表示的截面图。图2（c）是存在于保持密封件的第2主面附近的无机纤维的立体图，且为放大无机纤维的截面的一部分来示意表示的截面图。
图2（a）中示出存在于保持密封件的第1主面附近14的无机纤维，且为无机纤维21的周围涂布有包含无机粒子的表层22。表层22的厚度为图2（a）中以X表示的厚度。
表层厚度X通过如下算出：抽取5根存在于保持密封件的第1主面附近的无机纤维，利用TEM（透射电子显微镜）对无机纤维的截面进行拍摄并测量各无机纤维的表层厚度，计算5根无机纤维的表层厚度的平均值。
各无机纤维的表层厚度通过在各无机纤维中确定3处测定位置并计算测定的表层厚度的平均值来算出。
图3是示意表示测定各无机纤维的表层厚度时的测定位置的例子的截面图。
图3中示出3处表层厚度的测定位置，在各测定位置测定的表层厚度为X1、X2、X3。
各无机纤维的表层厚度为X1、X2、X3的平均值，即由下式算出。
各无机纤维的表层厚度=（X1+X2+X3）/3
如此算出各无机纤维的表层厚度，对抽出的5根无机纤维的表层厚度取平均而求出的值即为表层厚度X。
图2（b）中示出存在于保持密封件的厚度方向中央附近15的无机纤维，在无机纤维21的周围涂布有包含无机粒子的表层22。表层22的厚度为以图2（b）中以Y表示的厚度。
保持密封件的厚度方向中央附近的无机纤维的表层厚度Y小于第1主面附近的无机纤维的表层厚度X。
表层厚度Y的计算方法与上述的表层厚度X的计算方法相同。
图2（c）中示出存在于保持密封件的第2主面附近16的无机纤维，在无机纤维21的周围涂布有包含无机粒子的表层22。表层22的厚度为图2（c）中以Z表示的厚度。
第2主面附近的无机纤维的表层厚度Z小于第1主面附近的无机纤维的表层厚度X。并且，表层厚度Z还小于表层厚度Y。
表层厚度Z的计算方法与上述的表层厚度X的计算方法相同。
优选表层厚度X为15～900nm，优选表层厚度Y为10～700nm，优选表层厚度Z为5～500nm。
表层厚度随着无机纤维的直径、及无机粒子的粒子大小、形状、附着量而发生变化。
本实施方式的保持密封件1中，将第1主面附近的无机粒子的附着率设为α，将保持密封件的厚度方向中央附近的上述无机粒子的附着率设为β，将第2主面附近的上述无机粒子的附着率设为γ，则优选α＞β＞γ的关系成立。
无机粒子的附着率是将保持密封件中所含的无机纤维的重量设为100重量%时以重量%表示该保持密封件中所含的无机粒子的重量的数值。
欲分别求出上述α、β、γ，只要分别在第1主面附近、保持密封件的厚度方向中央附近、第2主面附近选取保持密封件的一部分来作为测定用样品并求出各区域中的无机粒子的附着率即可。
无机粒子量的定量能够通过对无机粒子中所含的元素进行定量来进行。定量方法根据无机粒子中所含的元素的种类来选择适当的方法即可。例如当无机粒子为氧化铝粒子时，能够通过进行使用锌标准溶液的反滴定（螯合滴定法）来对铝成分进行定量，算出铝粒子的附着率。
作为无机粒子的氧化硅粒子、二氧化钛粒子的附着率的分析方法，能够利用ICP-AES（电感耦合高频等离子体发射光谱分析装置，Inductively Coupled PlasmaAtomic Emission Spectrometer）。通过对无机粒子附着前、附着后的金属浓度进行比较，能够求出无机粒子的附着量，算出各区域中的无机粒子的附着率。
优选附着率α为0.3～5.0重量%，优选附着率β为0.2～4.0重量%，优选附着率γ为0.1～3.0重量%。
并且，优选保持密封件整体中的无机粒子的附着率为0.3～4.0重量%。
测定保持密封件整体中的无机粒子的附着率时，通过测定保持密封件整体的重量并对保持密封件整体中所含的无机粒子的重量进行定量来算出附着率。
优选对保持密封件1实施用于形成无机纤维彼此的缠结的针刺处理。
针刺处理是指对无机纤维前体的片状物抽插针等纤维交织构件。保持密封件1中，平均纤维长比较长的无机纤维通过针刺处理而三维交织。即，保持密封件1在垂直于长边方向的宽度方向上进行针刺处理，无机纤维彼此相互缠结。关于无机纤维前体在后述的保持密封件的制造方法中进行说明。
通过该针刺处理，能够适当减小保持密封件1的体积，能够提高覆盖封存的操作效率，并且由于无机纤维的相互缠结而能够提高保持密封件1的面压。
另外，为了呈现交织结构，无机纤维的平均纤维长需要一定程度的长度。例如，优选无机纤维的平均纤维长为50μm～100mm。并且，优选无机纤维的平均直径为2～10μm。
接着，对本发明的第1实施方式所涉及的保持密封件的制造方法进行说明。
本发明的第1实施方式所涉及的保持密封件的制造方法适当用作制造上述本发明的第1实施方式所涉及的保持密封件的方法。
本实施方式所涉及的保持密封件的制造方法的特征在于，包括：垫子准备工序，准备实施了针刺处理的由无机纤维构成的保持密封件用垫子；浸渍工序，使上述垫子与包含无机粒子及水的无机粘合剂接触，而使无机粘合剂浸渍到上述垫子中；脱水工序，对附着有上述无机粘合剂的垫子进行脱水处理；及干燥工序，使附着于垫子的水分干燥。
（a）垫子准备工序
本实施方式所涉及的保持密封件的制造方法中，首先进行准备实施了针刺处理的由无机纤维构成的保持密封件用垫子的垫子准备工序。
构成本实施方式的保持密封件的垫子能够通过各种方法得到，例如能够通过以下方法制造。即，首先，例如将以碱性氯化铝水溶液与硅溶胶等为原料的纺丝用混合物通过吹制法进行纺丝来制作具有3～10μm平均纤维直径的无机纤维前体。接着，通过将上述无机纤维前体进行压缩来制作预定大小的连续的片状物，对其实施针刺处理，之后实施烧成处理，从而完成保持密封件用垫子的准备。
（b）浸渍工序
接着，进行使上述垫子与包含无机粒子及水的无机粘合剂接触而使无机粘合剂浸渍到上述垫子中的浸渍工序。
作为无机粘合剂，虽然能够使用氧化铝溶胶、硅溶胶、二氧化钛溶胶及它们的胶体分散液等液体，但由于市售的原液有浓度过高的倾向，因此优选使用稀释成无机粒子的浓度以固体含量换算成为0.5～5重量%左右的液体作为无机粘合剂。
在该浸渍工序中，使垫子与包含无机粒子及水的无机粘合剂接触的方法无特别限定。例如，可以通过将垫子浸渍于包含无机粒子及水的无机粘合剂中来使无机粘合剂浸渍到垫子中，也可以通过帘式涂布法等方法将包含无机粒子及水的无机粘合剂滴落在垫子上来使无机粘合剂浸渍到垫子中。
并且，使用氧化铝溶胶作为无机粘合剂时，优选使用包含水溶液中（无机粘合剂中）的二次粒子的形状为链状的氧化铝粒子的氧化铝溶胶（例如，日产化学工业株式会社制AS550）。
（c）脱水工序
接着，对附着有无机粘合剂的垫子进行脱水处理。
该工序中，通过对附着有无机粘合剂的垫子进行吸引脱水，能够粗略调整无机粘合剂的附着量。
（d）干燥工序
之后，进行将附着有无机粘合剂的垫子在100～150℃左右的温度中进行干燥的干燥工序，使水分蒸发来作为附着有无机粒子的垫子。
作为干燥方法能够利用加热热风干燥，通过改变加热热风干燥的条件，能够调整表层厚度X、Y、Z及无机粒子的附着率α、β、γ。
在加热热风干燥中，能够通过改变热风的速度来调整无机粘合剂的偏在。热风的温度为100～150℃，将热风喷吹到垫子的一侧的主面时，无机粘合剂如下偏在。
若风速小于1.0m/s，则无机粘合剂的附着量为，喷吹到热风的主面附近＞喷吹到热风的主面的相反侧的主面附近＞厚度方向中央附近。
若风速为1.0m/s以上且小于1.5m/s，则无机粘合剂的附着量遍及厚度方向变得均匀。
若风速为1.5m/s以上，则无机粘合剂的附着量为，喷吹到热风的主面的相反侧的主面附近＞厚度方向中央附近＞喷吹到热风的主面附近。
根据上述倾向，若以1.5m/s以上的风速将热风喷吹到垫子的第2主面，则无机粘合剂偏在第1主面附近，因此表层厚度X变大。并且，由于表层厚度Z变得最小，因此成为满足还包括表层厚度Y的关系式X＞Y＞Z的保持密封件。
并且，也能够设为无机粒子的附着率满足关系式α＞β＞γ的保持密封件。
优选加热热风干燥时的风速为1.5～2.5m/s。
加热热风干燥时，优选用具有通气孔的板子上下夹持垫子，以垫子上未被施加过剩负荷的状态从垫子的一侧的主面（优选第2主面）侧朝向另一侧的主面侧喷吹热风，并使热风从通气孔向垫子通气。
垫子经过至此为止的工序而成为本实施方式的保持密封件。
并且，为了设为如图1所示的具备凸部与凹部的形状的保持密封件，进一步进行将保持密封件切断成预定形状的切断工序即可。
（废气净化装置）
本发明的第1实施方式所涉及的保持密封件用作废气净化装置的保持密封件。
以下，对本发明的第1实施方式所涉及的废气净化装置进行说明。
图4是示意表示本发明的第1实施方式所涉及的废气净化装置的一例的截面图。
如图4所示，本发明的第1实施方式所涉及的废气净化装置100具备：外壳120；废气处理体130，容纳于外壳120；及保持密封件1，配设于废气处理体130及外壳120之间。
废气处理体130为由多个槽131隔着槽壁132沿长边方向排列设置的柱状体。另外，根据需要，在外壳120的端部连接导入从内燃机排出的废气的导入管与经由了废气净化装置的废气被排出于外部的排出管。
另外，图4所示的废气净化装置100中，将各槽中的任意一侧由封密材料133封堵的废气过滤器（蜂窝过滤器）用作废气处理体130，但也可以使用任一端面均未被封密材料封堵的催化剂。
图4所示的废气净化装置100中，将图1所示的保持密封件1用作保持密封件。
优选保持密封件1配置成第1主面14在外壳侧而第2主面16在废气处理体侧。
由于保持密封件的第2主面附近相对柔软且易弯曲，因此优选配置在以陡峭的角度弯曲的废气处理体侧。
以下参考图4对废气经由具有上述结构的废气净化装置100的情况进行说明。
如图4所示，从内燃机排出并流入到废气净化装置100的废气（图4中，以G表示废气，以箭头表示废气的流动）流入到在废气处理体（蜂窝过滤器）130的废气注入侧端面130a开口的一槽131中，并经由将槽131隔开的槽壁132。此时，废气中的PM被槽壁132捕集，废气得到净化。被净化的废气从在废气流出侧端面130b开口的其他槽131流出并排出于外部。
接着，对构成本发明的第1实施方式所涉及的废气净化装置的废气处理体（蜂窝过滤器）及外壳进行说明。
另外，关于构成废气净化装置的保持密封件的结构，已作为本发明的第1实施方式所涉及的保持密封件进行了说明，因此省略说明。
首先，对构成废气净化装置的废气处理体进行说明。
图5是示意表示本发明的第1实施方式所涉及的废气净化装置的废气处理体的一例的立体图。
如图5所示，废气处理体（蜂窝过滤器）130主要由多孔质陶瓷构成，其形状为大致圆柱状。并且，为了加强蜂窝过滤器130的外周部或整理形状或提高蜂窝过滤器130的绝热性，在蜂窝过滤器130的外周设置有外周涂层134。
另外，关于蜂窝过滤器130的内部结构如上述本发明的第1实施方式所涉及的废气净化装置的说明中已叙述那般（参考图4）。
接着，对构成废气净化装置的外壳进行说明。
外壳120主要由不锈钢等金属构成，其形状如图6所示，可以为两端部的内径小于中央部的内径的大致圆筒状，并且，也可以为内径恒定的大致圆筒状。
优选外壳的内径（容纳废气处理体部分的内径）稍短于将废气处理体的端面的直径与缠绕于废气处理体的状态的保持密封件的厚度合算的长度。
接着，对本发明的第1实施方式所涉及的废气净化装置的制造方法进行说明。
图6是示意表示本发明的第1实施方式所涉及的废气净化装置的制造方法的一例的立体图。图6中示出使用内径恒定的大致圆筒状的外壳的例子。
首先，通过将图1所示的保持密封件1缠绕于废气处理体（蜂窝过滤器）130的周围来进行制作缠绕体（缠绕有保持密封件的废气处理体）150的缠绕工序。
缠绕工序中，在通过以往周知的方法制作的大致圆柱形状的废气处理体130的外周，以凸部17与凹部18嵌合的方式缠绕保持密封件1。
在缠绕工序中，优选以保持密封件1的第2主面16接触于废气处理体130的外周的方式缠绕。
其结果，能够制作缠绕有保持密封件1的废气处理体130即缠绕体150。
接着，进行将制作的缠绕体150容纳于具有预定大小的大致圆筒状的主要由金属等构成的外壳120的工序。
为了在容纳后使保持密封件压缩并发挥预定的斥力（即，保持废气处理体的力），外壳120的内径略小于包括缠绕有保持密封件1的废气处理体130的保持密封件1的厚度的最外径。
通过以上方法，能够制造图4所示的废气净化装置100。
关于容纳工序，作为将缠绕体容纳于外壳的方法，例如可举出：将缠绕体压入至外壳内部的预定位置的压入方式（填充方式）、将缠绕体插入外壳内部后，从外周侧压缩以使外壳的内径缩小的方式（镦锻方式）、及将外壳设为能够分离成第1外壳及第2外壳两个部件的形状，将缠绕体载置于第1外壳上后覆盖第2外壳来进行密封的蛤壳方式等。
以下，对本发明的第1实施方式所涉及的保持密封件、该保持密封件的制造方法及废气净化装置的作用效果进行列举。
（1）本实施方式的保持密封件中，在无机纤维的周围涂布有包含无机粒子的表层，无机纤维的表层厚度在第1主面附近变厚。
在表层厚度较厚的第1主面附近，无机粒子的附着量较多，因此无机纤维表面的凹凸变得较大，无机纤维间的摩擦上升，面压变得非常高。
并且，在保持密封件的厚度方向中央附近及第2主面附近，表层厚度比第1主面附近的表层厚度更薄。
若表层厚度较薄，则无机粒子的附着量较少，因此保持密封件易弯曲。
并且，在厚度方向中央附近及第2主面附近也能够通过无机粒子的附着来得到面压的提高效果。
如此，通过遍及保持密封件的厚度方向而改变无机纤维的表层厚度，能够设为具有面压的提高效果且易弯曲的保持密封件。
（2）本实施方式的保持密封件中，优选无机粒子的附着率在第1主面附近变高。
当无机纤维的粗细遍及保持密封件的厚度方向而不同时，具体地，在第1主面附近的无机纤维的粗细较细时，有时无机纤维的表层厚度的大小关系与无机粒子的附着率的大小关系不同。
若以满足无机纤维的表层厚度的大小关系的同时满足无机粒子的附着率的大小关系的方式使无机粒子附着，则可更适当地得到无机粒子的附着量相对较多的第1主面附近的面压提高效果、及无机粒子的附着量相对较少的保持密封件的厚度方向中央附近及第2主面附近的弯曲容易性的提高效果。
（3）本实施方式的保持密封件中，优选保持密封件整体中的上述无机粒子的附着率为0.3～4.0重量%。
若保持密封件整体的无机粒子的附着量小于0.3重量%，则即使遍及保持密封件的厚度方向而改变表层厚度，有时保持力仍不足。
并且，若保持密封件整体的无机粒子的附着量超过4.0重量%，则即使遍及保持密封件的厚度方向而改变表层厚度，有时保持密封件仍不易弯曲。
（4）本实施方式的保持密封件是由实施了针刺处理的以无机纤维构成的垫子而得到的保持密封件。
通过进行针刺处理来使纤维彼此交织，能够适当减小保持密封件的体积，能够提高覆盖封存的操作效率，并且由于无机纤维的相互缠结而能够提高保持密封件的面压。
（5）本实施方式的保持密封件的制造方法中，经过垫子准备工序、浸渍工序、脱水工序及干燥工序来制造保持密封件。
尤其，通过改变干燥工序中的加热热风干燥的条件，能够调整表层厚度X、Y、Z及无机粒子的附着率α、β、γ，并能够制造本实施方式的保持密封件。
（6）本实施方式的保持密封件的制造方法中，无机粒子为氧化铝粒子，无机粘合剂中的氧化铝粒子的二次粒子的形状为链状。
若使用链状的氧化铝粒子，则二次粒子彼此的缠结较大，粒子彼此接合的同时附着于无机纤维的表面，因此能够提高表层厚度的均匀性。因此，稳定地发挥保持密封件的特性。
（7）本实施方式的废气净化装置具备：
废气处理体；
金属外壳，容纳上述废气处理体；及
保持密封件，配设于上述废气处理体与上述金属外壳之间，保持上述废气处理体，其中，
上述保持密封件为本实施方式的保持密封件。
若将本实施方式的保持密封件用作保持密封件，则能够设为保持密封件以没有卷绕褶皱或裂纹的状态缠绕于废气处理体且废气处理体被较高的保持力保持的废气净化装置。
以下，示出更具体地揭示本发明的第1实施方式的实施例。另外，本发明并非仅限于这些实施例。
（实施例1）
（a）垫子准备工序
首先，通过以下步骤准备保持密封件用垫子。
（a-1）纺丝工序
对于Al含量为70g/l且配制成Al：Cl=1：1.8（原子比）的碱性氧化铝水溶液配合硅溶胶，以使烧成后的无机纤维中的组成比成为Al2O3：SiO2=72：28（重量比），进一步适量添加有机聚合体（聚乙烯醇）来配制混合液。
浓缩得到的混合液来作为纺丝用混合物，将该纺丝用混合物通过吹制法进行纺丝来制作平均纤维直径为5.1μm的无机纤维前体。
（a-2）压缩工序
压缩上述工序（1）中得到的无机纤维前体来制作连续的片状物。
（a-3）针刺工序
对上述工序（2）中得到的片状物用以下示出的条件连续进行针刺处理来制作针刺处理体。
首先，准备将针以21个/cm2的密度安装的针板。接着，将该针板配设于片状物的一侧的表面上方，通过使针板沿片状物的厚度方向上下移动一次来进行针刺处理，从而制作出针刺处理体。此时，将针贯穿直至形成于针前端部分的倒刺针完全穿出片状物相反侧的表面。
（a-4）烧成工序
将上述工序（3）中得到的针刺处理体以最高温度1250℃连续烧成来制造出由以72重量部：28重量部包含氧化铝与氧化硅的无机纤维构成的烧成片状物。无机纤维的平均纤维直径为5.1μm，无机纤维直径的最小值为3.2μm。如此得到的无机纤维的体积密度为0.15g/cm3，单位面积重量为1400g/m2。
（a-5）切断工序
切断上述工序（4）中得到的烧成片状物来准备切断片状物（垫子）。
（b）浸渍工序
将市售的氧化铝溶胶（日产化学工业株式会社制氧化铝溶胶溶液AS550（固体含量浓度：15重量%））用水稀释成固体含量浓度1重量%，从而配制出包含无机粒子及水的无机粘合剂。通过帘式涂布法使无机粘合剂与垫子接触而使无机粘合剂浸渍到垫子中。
（c）脱水工序
通过将附着有无机粘合剂的垫子用脱水机来吸引脱水，从而调整为无机粘合剂相对于无机纤维的重量100重量%附着有50重量%的状态。
无机粘合剂中的无机粒子的固体含量浓度为1重量%，因此无机粒子的无机纤维每单位重量的附着量以固体含量换算成为0.5g/100g。
（d）干燥工序
接着，将附着有无机粘合剂的垫子以温度130℃、风速2.0m/s进行加热热风干燥，从而得到附着有无机粒子的垫子。
在干燥工序中，用具有通气孔的板子上下夹持垫子，以垫子上未被施加过剩负荷的状态从垫子的一侧的主面（成为第2主面的面）侧朝向另一侧的主面（成为第1主面的面）侧喷吹热风，并使热风从通气孔向垫子通气。
（e）裁剪处理
通过将如此得到的垫子裁剪成平面观察尺寸为总长776mm×宽度290mm且一端形成有长度L为40mm、宽度W为100mm的凸部而另一端形成有与该凸部嵌合的凹部，从而完成保持密封件的制造。
（实施例2、3）
在脱水工序中，通过改变吸引脱水条件，除了改变无机粒子的无机纤维每单位重量的附着量之外其他与实施例1相同地制作出保持密封件。
在实施例2中，调整为无机粘合剂相对于无机纤维的重量100重量%附着有100重量%的状态。
无机粘合剂中的无机粒子的固体含量浓度为1重量%，因此无机粒子的无机纤维每单位重量的附着量以固体含量换算成为1.0g/100g。
在实施例3中，调整为无机粘合剂相对于无机纤维的重量100重量%附着有300重量%的状态。
无机粘合剂中的无机粒子的固体含量浓度为1重量%，因此无机粒子的无机纤维每单位重量的附着量以固体含量换算成为3.0g/100g。
（比较例1）
不进行使无机粘合剂浸渍到垫子中的浸渍工序、脱水工序、干燥工序，除此之外与实施例1相同地制作出保持密封件。
（比较例2）
将干燥工序中的加热热风干燥条件改变成温度130℃、风速1.2m/s并使无机粒子在保持密封件的厚度方向上的附着率均匀，除此之外与实施例2相同地制作出保持密封件。
（比较例3）
将干燥工序中的加热热风干燥条件改变成温度130℃、风速1.2m/s并使无机粒子在保持密封件的厚度方向上的附着率均匀，除此之外与实施例3相同地制作出保持密封件。
对各实施例及比较例中制作出的保持密封件进行以下评价。
（表层厚度的测定）
如本发明的第1实施方式的保持密封件的说明中所记载，对分别存在于保持密封件的第1主面附近、保持密封件的厚度方向中央附近、保持密封件的第2主面附近的无机纤维的截面进行观察并测定表层厚度。
图7（a）是利用TEM（透射电子显微镜）对无机纤维的截面的一部分进行拍摄的照片的一例，是以加速电压200kV、倍率50000倍进行拍摄的照片。另外，图7（a）所示的照片是与实施例3同样地以无机粒子的无机纤维每单位重量的附着量以固体含量换算成为3.0g/100g的条件制作出的保持密封件的截面照片。
该照片中拍到了无机纤维21及表层22，以双箭头表示1个测定位置的表层厚度。
表层厚度如图3所示，对一个无机纤维在3个测定位置进行测定，将在3处测定的表层厚度的平均值设为该无机纤维的表层厚度。
并且，抽取5根各区域中的无机纤维，将5根无机纤维的表层厚度的平均值设为各区域的表层厚度（X、Y、Z）。
图7（b）是表示在表层厚度的测定中对局部的凸部进行操作的一例的照片。
图7（b）所示的照片中观察到局部凸起的凸部，但这种凸部在表层厚度的测定中不加以考虑，而将图7（b）中以双箭头表示的宽度设为表层厚度。
作为利用了TEM的照片拍摄的前处理方法，能够举出以聚集离子束（FIB：FocusedIon Beam）对无机纤维的截面进行切削加工来观察的方法。
（无机粒子的附着率的测定）
以JIS K1450中记载的方法为基准，通过氧化铝熔融、酸溶解、基于锌标准溶液的反滴定（螯合滴定法）来求出作为附着于无机纤维的无机粒子的氧化铝的附着率。
具体地，分别从保持密封件的第1主面附近、保持密封件的厚度方向中央附近、保持密封件的第2主面附近选取保持密封件0.2g来作为样品。
通过螯合滴定法来求出各样品的铝浓度。
另外，准备未浸渍有无机粘合剂的、无机粒子附着前的垫子0.2g作为样品，同样通过螯合滴定法求出铝浓度。
通过比较无机粒子的附着前、附着后的铝浓度求出无机粒子的附着量，算出各区域的无机粒子的附着率。
并且，通过利用包含遍及保持密封件的厚度方向的整体的样品，还算出保持密封件整体的无机粒子的附着率。
（面压试验）
通过以下方法对各实施例及比较例中得到的保持密封件测定面压。
作为测定面压的样品，将保持密封件切断成100mm×100mm的大小来使用。
另外，面压测定中，使用在对样品进行压缩的板子部分具备加热器的热轧面压测定装置。
首先，在常温状态下，将样品压缩至其体积密度（GBD）成为0.4g/cm3并保持10分钟。另外，样品的体积密度为以“体积密度=样品重量/（样品面积×样品厚度）”求出的值。
接着，在将样品压缩的状态下以40℃/min升温至一面为900℃、另一面为650℃的同时开放至体积密度成为0.273g/cm3。并且，将样品在一面温度为900℃，另一面温度为650℃，体积密度为0.273g/cm3的状态下保持5分钟。
之后，以1inch（25.4mm）/min压缩至体积密度成为0.3g/cm3，并测量此时的荷载。将得到的荷载以样品的面积进行除法运算，从而求出面压（kPa）。将其结果示于下述表1。
（剪切强度测定试验）
剪切强度测定试验利用图8所示的剪切强度试验机来进行。
图8是示意表示剪切强度试验机的侧视图。
图8所示的剪切强度试验机70由如下构成，即仅一侧的主面形成有77个圆锥状的突起（底面的直径1mm×高度1.6mm）72的SUS制的2片板材（长度50mm×宽度50mm×厚度3mm）71a、71b、及两个主面上分别形成有77个圆锥状的突起（底面的直径1mm×高度1.6mm）72的SUS制中间板材（长度50mm×宽度50mm×厚度3mm）73。
使用剪切强度试验机70的剪切强度的测定如下进行。
首先，将制造出的保持密封件冲切成平面观察尺寸50mm×50mm来作为剪切强度测定用样品。
通过在一侧的板材71a的形成有突起72的主面上载置一测定用样品80，并在其上载置两个面上形成有突起72的中间板材73，从而隔着预定间隔夹住一测定用样品80。
接着，在中间板材73上载置另一个测定用样品80，在该测定用样品80上隔着预定间隔g再载置另一侧的板材71b。
由此，分别在3片板材之间各夹入1片合计2片测定用样品80并进行压缩。
此时，调整3片板材的间隔以使被压缩的各样品80的密度成为0.4g/cm3。
接着，将上下2片板材71a、71b与中间板材73以彼此相反的方向（图8中箭头t的方向）拉伸，测定此时产生的应力（N）。
（弯曲性评价）
利用图9（a）、图9（b）及图9（c）所示的弯曲性评价试验机进行弯曲性评价。
图9（a）、图9（b）及图9（c）是示意表示弯曲性评价试验机的侧视图。
图9（a）所示的弯曲性评价试验机90具备比进行弯曲性测定的对象即保持密封件更大的布94、布94的两端的支点91及支点92、及连结于支点91及支点92且将支点91及支点92向上方拉伸的拉伸开始点93。
拉伸开始点93与未图示的位移测定部与荷载测定部相连，随着拉伸开始点93向上方的移动而测定出拉伸开始点的位移与施加于拉伸开始点的荷载。能够使用一般使用的位移-荷载测定机作为位移测定部与荷载测定部。
进行弯曲性的评价时，在布94上载置裁剪成小于布94的大小的保持密封件1。保持密封件1载置成第1主面朝向布侧（下侧）。
并且，在保持密封件1的第2主面上固定载置模拟圆柱状的废气处理体的金属柱95。
附图中，在空间上描绘了金属柱95，但金属柱95成为用角钢在硬质平板上固定圆柱截面部的状态。附图中省略了硬质平板和角钢。
并且，金属柱95在弯曲性评价试验中无法移动。本实施例及比较例中，保持密封件的大小设为50mm×150mm，废气处理体的大小设为90mmφ。
如图9（a）所示，弯曲性评价试验前将弯曲性评价试验机的布94放置于硬质平板之上，使布94及保持密封件1变得平坦。
拉伸开始点93与支点91及支点92之间是松弛的。
在此，若使拉伸开始点93向上方移动，则支点91及支点92被吊起。
并且，如图9（b）所示，若保持密封件1与金属柱95接触，则被施加保持密封件1及布94弯曲的方向的力。若进一步吊起拉伸开始点，则如图9（c）所示，保持密封件1沿金属柱95的外周面被缠绕。
另外，拉伸开始点93的移动速度设为100mm/min。
图10是示意表示荷载与位移的关系的曲线图。
图10中在左侧描绘保持密封件较硬且不易弯曲的情况的曲线，在右侧描绘保持密封件柔软且易弯曲的情况的曲线。
在纵轴取施加于拉伸开始点的荷载描绘曲线，在横轴取拉伸开始点的位移描绘曲线，在荷载成为100N的时刻结束测定。
并且，求出荷载成为100N为止的位移与荷载的关系的积分值（图10中以阴影表示的部分的面积），由积分值算出力矩（N·m）。
求出的力的转矩能够作为评价保持密封件的弯曲性的指标来使用。可以说力的转矩的值越小则保持密封件越柔软且越易弯曲。
在表中总结示出各实施力及比较例的保持密封件的特性及评价结果。
表中的“判定”栏中，由保持密封件的面压、剪切强度及弯曲性的评价结果，来对保持废气处理体时的保持力及将保持密封件缠绕于废气处理体时的缠绕性进行评价，合格时以○表示，不合格时以×表示。
[表1]
Figure BDA00002950151400221
（※1在比较例2中评价弯曲性时保持密封件产生了较大的褶皱）
（※2在比较例3中评价弯曲性时保持密封件产生了裂纹）
实施例1～3中制作的保持密封件中，在表层厚度X、Y、Z之间X＞Y＞Z的关系成立，且在无机粒子的附着率α、β、γ之间α＞β＞γ的关系成立。其结果，面压的大小成为“第1主面附近＞厚度方向中央附近＞第2主面附近”。并且，成为剪切强度、弯曲性的值均为适当的值，且以废气处理体的保持力的观点及缠绕性的观点两方面来看均优异的保持密封件。
比较例1中制作的保持密封件中，垫子中未浸渍无机粘合剂，无机纤维上未附着无机粒子。因此，面压较低且剪切强度不足，废气处理体的保持力较低。
比较例2及比较例3中制作的保持密封件中，无机粒子在保持密封件的厚度方向几乎均匀地附着，在表层厚度X、Y、Z之间X＞Y＞Z的关系不成立。
因此，保持密封件较硬，评价弯曲性时保持密封件上产生褶皱或裂纹，以缠绕性的观点来看为不优选的结果。
（第2实施方式）
以下，对本发明的保持密封件、保持密封件的制造方法及废气净化装置的一实施方式即第2实施方式进行说明。
本实施方式的保持密封件的结构与本发明的第1实施方式的保持密封件几乎相同，但在含有有机粘合剂这一点上不同。
作为有机粘合剂，能够使用将丙烯酸类胶乳或橡胶类胶乳等分散于水中的乳胶。
将有机粘合剂附着于无机纤维的方法及步骤无特别限定，例如可举出在本发明的第1实施方式的保持密封件的制造方法中的脱水工序后，将包含有机粘合剂的液体雾化后从垫子的第1主面侧及第2主面侧喷吹的方法。
之后，进行用于使无机粘合剂及有机粘合剂中所含的水分干燥的干燥工序即可。
本实施方式的废气净化装置使用本实施方式的保持密封件，除此之外与本发明的第1实施方式的废气净化装置相同，因此省略其详细说明。
以下，对本发明的第2实施方式所涉及的保持密封件、保持密封件的制造方法及废气净化装置的作用效果进行列举。
本实施方式中，起到第1实施方式中记载（1）～（7）的效果，并且起到以下效果。
（8）本实施方式的保持密封件进一步包含有机粘合剂。
通过使有机粘合剂附着于无机纤维，能够使无机纤维彼此的交织结构更牢固，并且抑制保持密封件的体积高度。
以下，表示将本发明的第2实施方式更具体地揭示的实施例。另外，本发明并非仅限于这些实施例。
（实施例4）
将上述实施例1中的（a）垫子准备工序、（b）浸渍工序、（c）脱水工序为止的工序与实施例1相同地进行。
另外，将浸渍工序中使用的无机粘合剂的浓度设为与实施例2相同，并使无机粒子的附着量与实施例2相同。
接着，使用将丙烯酸橡胶分散于水中的胶乳（日本瑞翁株式会社制LX-811H），并用水进行稀释，从而制备出固体含量浓度为1重量%的有机粘合剂含有液，将有机粘合剂含有液向垫子的上表面及下表面喷射，以使无机纤维的每单位重量的有机粘合剂附着量以固体含量换算成为1.0g/100g。
对于如此得到的附着有无机粘合剂与有机粘合剂的垫子，与实施例1相同地进行（d）干燥工序、（e）裁剪处理，从而完成保持密封件的制造。
（评价结果）
实施例4中制造出的保持密封件中，无机粒子的附着率在整体中为1.0重量%，在第1主面附近为1.6重量%（α=1.6重量%），在垫子的厚度方向中央附近为1.0重量%（β=1.0重量%），在第2主面附近为0.4重量%（γ=0.4重量%）。表层厚度在第1主面附近为110nm（X=110nm），在垫子的厚度方向中央附近为70nm（Y=70nm），在第2主面附近为50nm（Z=50nm）。
有机粘合剂的附着率在垫子的整体中为1重量%。
另外，将附着有有机粘合剂及无机粘合剂的垫子切断成100mm×100mm的大小，将切断的样品在氧化性气氛中以700℃进行加热来测定重量减少量，根据其结果算出有机粘合剂的附着率。
面压在整体中为620kPa，在第1主面附近为660kPa，在垫子的厚度方向中央附近为630kPa，在第2主面附近为550kPa。剪切强度为117kPa。弯曲性为185N·mm。
从这些结果可知，成为剪切强度、弯曲性的值均为适当的值，且以废气处理体的保持力的观点及缠绕性的观点两方面来看均优异的保持密封件。
（第3实施方式）
以下，对作为本发明的保持密封件、保持密封件的制造方法及废气净化装置的一实施方式的第3实施方式进行说明。
本实施方式的保持密封件包含玻璃纤维与氧化铝纤维来作为无机纤维，且与第2主面附近相比，第1主面附近以重量比计存在更多玻璃纤维这一点上不同。
图11是示意表示将本发明的第3实施方式所涉及的保持密封件沿厚度方向切断时的截面的部分截面立体图。
本实施方式的保持密封件2与本发明的第1实施方式的保持密封件1同样地，为平面观察大致矩形的平板状，且由玻璃纤维210a与氧化铝纤维210b混在一起而构成。
更详细地，保持密封件2由以重量比计玻璃纤维210a比氧化铝纤维210b存在更多的第1垫子220a、及以重量比计氧化铝纤维210b比玻璃纤维210a存在更多的第2垫子220b构成。
保持密封件的第1主面211侧存在第1垫子220a，第2主面212侧存在第2垫子220b。
因此，与第2主面附近216相比，保持密封件的第1主面附近214以重量比计存在更多玻璃纤维。
并且，在保持密封件的厚度方向中央附近215存在第2垫子220b，无机纤维的组成与第2主面附近216的无机纤维的组成相同。
另外，线213为保持密封件2的厚度方向的中央线。
本实施方式的保持密封件2中，第1垫子220a中无机纤维上的无机粒子的附着量较多，第2垫子220b中无机纤维上的无机粒子的附着量较少。在第1垫子220a内及第2垫子220b内，无机粒子均匀地附着于无机纤维。
因此，在第1主面附近的无机纤维的表层厚度X、保持密封件的厚度方向中央附近的无机纤维的表层厚度Y、第2主面附近的无机纤维的表层厚度Z之间X＞Y=Z的关系成立。
并且，在第1主面附近的无机粒子的附着率α、保持密封件的厚度方向附近的无机粒子的附着率β、第2主面附近的无机粒子的附着率γ之间α＞β=γ的关系成立。
以下对本实施方式的保持密封件的制造方法的一例进行说明。
本实施方式的保持密封件的制造方法的特征在于，包括：
准备第1垫子的第1垫子准备工序，该第1垫子包含无机纤维及无机粒子，且在上述无机纤维的周围涂布有包含无机粒子的表层；
准备第2垫子的第2垫子准备工序，该第2垫子包含无机纤维，且在上述无机纤维的周围涂布有比上述第1垫子的表层更薄的表层或者未在上述无机纤维的周围涂布表层；及
对上述第1垫子及上述第2垫子进行层叠的工序。
（1）第1垫子准备工序
（1-1）混合液制备工序
将氧化铝纤维、氧化硅纤维、有机粘合剂、含有无机粒子及水的无机粘合剂、及水混合成原料液中的无机纤维（氧化铝纤维及氧化硅纤维）的含量成为预定的值，并通过搅拌机进行搅拌来制备混合液。
（1-2）抄制工序
接着，使混合液流入底面形成有过滤用筛眼的成型槽后，使混合液中的水经由筛眼而脱水，从而制作第1垫子前体。
（1-3）加热压缩工序
将第1垫子前体以预定的条件加热压缩来制作具有预定体积密度的垫子。经该工序，氧化铝纤维及氧化硅纤维通过有机粘合剂及无机粘合剂彼此固着，从而保持第1垫子的形状。
如此制作出的第1垫子中所含的无机纤维的周围涂布有包含来自无机粘合剂的无机粒子的表层。
（2）第2垫子准备工序
（2-1）混合液制备工序
混合液制备工序中，将氧化铝纤维与氧化硅纤维配合成与第1垫子准备工序相比氧化铝纤维较多且氧化硅纤维较少。并且，使无机粘合剂的配合量少于第1垫子准备工序中的无机粘合剂的配合量或不配合无机粘合剂。除此之外与第1垫子准备工序的混合液制备工序（1-1）同样地调整混合液。以下，与第1垫子准备工序同样地进行抄制工序及加热压缩工序，以制作具有预定体积密度的垫子。
如此制作出的第2垫子中含有相对较多的氧化铝纤维，并且，在第2垫子中所含的无机纤维周围较薄地涂布或未涂布含有来自无机粘合剂的无机粒子的表层。
（3）层叠工序
将第1垫子及第2垫子层叠使其成一体化来制作层叠体。
一体化方法无特别限定，可举出通过缝纫、粘合胶带进行接合、通过粘结剂进行粘结等方法。
（4）
切断工序
切断层叠体来制造具有预定大小的保持密封件。此时，以保持密封件的端面中一侧端面的一部分形成凸部而另一侧端面的一部分形成与凸部嵌合的形状的凹部的方式进行切断。
如此制造出的保持密封件中，第1垫子成为第1主面侧，第2垫子成为第2主面侧。并且，在第1垫子中无机纤维上的无机粒子的附着量较多，第2垫子中无机纤维上的无机粒子的附着量较少或者没有无机粒子附着。
本实施方式的废气净化装置除了使用本实施方式的保持密封件之外，与本发明的第1实施方式的废气净化装置相同，因此省略其详细说明。
以下，对本发明的第3实施方式所涉及的保持密封件、保持密封件的制造方法及废气净化装置的作用效果进行列举。
本实施方式中，起到本发明的第1、第2实施方式所记载的（1）～（5）、（7）、（8）的效果，并且起到以下效果。
（9）本实施方式的保持密封件包含玻璃纤维与氧化铝纤维来作为无机纤维，且与上述第2主面附近相比，上述第1主面附近以重量比计存在更多上述玻璃纤维。
若将设为这种结构的保持密封件，在外壳侧配置第1主面，在废气处理体侧配置第2主面并缠绕于废气处理体并且容纳于外壳内来作为废气净化装置，则成为外壳侧的保持力较高而废气处理体侧的耐热性及易弯曲性优异的废气净化装置。
（10）本实施方式的保持密封件的制造方法包括：准备第1垫子的第1垫子准备工序，该第1垫子包含无机纤维及无机粒子，且在上述无机纤维的周围涂布有包含无机粒子的表层；准备第2垫子的第2垫子准备工序，该第2垫子包含无机纤维，且在上述无机纤维的周围涂布有比上述第1垫子的表层更薄的表层或者未在上述无机纤维的周围涂布有表层；及对上述第1垫子及上述第2垫子进行层叠的工序。
通过对无机纤维的表层厚度不同的多个垫子进行层叠，能够制造第1主面附近的无机纤维的表层厚度较厚且第2主面附近的无机纤维的表层厚度较薄的保持密封件。
（其他实施方式）
本发明的第1、第2实施方式的保持密封件中的表层厚度为X＞Y＞Z，但表层厚度为X＞Y=Z的保持密封件也包含于本发明的保持密封件。
并且，本发明的第1、第2实施方式的保持密封件中的无机粒子的附着率为α＞β=γ的保持密封件也包含于本发明的保持密封件。
作为将表层厚度及无机粒子的附着率设为如上述的关系的方法的例子可举出以下方法。
准备多个本发明的第1实施方式的保持密封件的制造方法中说明的、实施了针刺处理的由无机纤维构成的保持密封件用垫子。
接着，在调整无机粘合剂中的无机粒子的浓度的基础上使无机粘合剂浸渍到垫子中来作为无机纤维的表层厚度及无机粒子的附着率不同的垫子。例如，设为1片的表层厚度及无机粒子的附着率较大的垫子且2片的表层厚度及无机粒子的附着率较小的垫子。并且，以表层厚度及无机粒子的附着率较大的垫子位于第1主面侧而剩下2片垫子位于保持密封件的厚度方向中央附近及第2主面附近的方式进行层叠，从而能够制造表层厚度成为上述关系的保持密封件。
并且，表层厚度Z=0的保持密封件及无机粒子的附着率γ=0的保持密封件也包含于本发明的保持密封件。
欲制造这种保持密封件，只要以使未附着无机粒子的垫子位于第2主面附近的方式进行层叠即可。
本发明的第3实施方式的保持密封件中，仅包含一种无机纤维的情况也包含于本发明的保持密封件。
并且，本发明的第3实施方式的保持密封件中的表层厚度为X＞Y＞Z的保持密封件、及无机粒子的附着率为α＞β＞γ的保持密封件也包含于本发明的保持密封件中。
作为制造这种保持密封件的方法可举出以下方法。
首先，将无机粘合剂浸渍到第2垫子中，如本发明的第1实施方式的保持密封件的制造方法中已说明，通过改变加热热风干燥的条件来制作表层厚度及无机粒子的附着率在第2垫子内沿厚度方向改变的第2垫子。接着，以表层厚度较大且无机粒子的附着率较高的面与第1垫子接触的方式进行层叠。
或者，也可以使用以上方法：准备3种以下表层厚度及无机粒子的附着率不同的垫子，在第1主面附近配置表层厚度较大的垫子，在保持密封件的厚度方向中央附近配置表层厚度为中等程度的垫子，在第2主面附近配置表层厚度较小的垫子来进行层叠。
无机粘合剂中的无机粒子的二次粒子的形状除上述的链状外，也可以为纤维状、棒状、念珠状、羽毛状或块状。
氧化铝纤维中除氧化铝之外例如也可包含CaO、MaO、ZrO2等添加剂。
作为氧化铝-氧化硅纤维的组成比，优选以重量比计为Al2O3：SiO2=60：40～80：20，更优选为Al2O3：SiO2=70：30～74：26。
氧化硅纤维中除氧化硅之外，例如也可包含CaO、MaO、ZrO2等添加剂。
生物可溶性纤维例如可为除氧化硅等之外还包含选自由碱金属化合物、碱土类金属化合物及硼化物构成的群中的至少一种化合物的无机纤维。
由这些化合物构成的生物可溶性纤维即使进入体内也易溶解，因此包含这些无机纤维而成的垫子对人体的安全性优异。
作为生物可溶性纤维的具体组成，可举出包含氧化硅60～85重量%及选自由碱金属化合物、碱土类金属化合物及硼化物构成的群中的至少一种化合物15～40重量%的组成。上述氧化硅是指SiO或SiO2。
作为上述碱金属化合物，例如可举出Na、K的氧化物等，作为上述碱土类金属化合物可举出Mg、Ca、Ba的氧化物等。作为上述硼化物，可举出B的氧化物等。
生物可溶性纤维的成分中，若氧化硅的含量小于60重量%，则难以以玻璃熔融法制作，且难以纤维化。
并且，若氧化硅含量小于60重量%，则具有柔软性的氧化硅的含量较少因此结构上脆弱，并且易溶于生理盐水的选自由碱金属化合物、碱土类金属化合物及硼化物构成的群中的至少一种化合物的比例变得相对较高，因此有生物可溶性纤维太易溶于生理盐水的倾向。
另一方面，若氧化硅的含量超过85重量%，则选自由碱金属化合物、碱土类金属化合物及硼化物构成的群中的至少一种化合物的比例变得相对较低，因此有生物可溶性纤维变得过难溶于生理盐水的倾向。
另外，将SiO及SiO2的量换算成SiO2来算出氧化硅的含量。
并且，生物可溶性纤维的组成中，优选选自由碱金属化合物、碱土类金属化合物及硼化物构成的群中的至少一种化合物的含量为15～40重量%。若选自由碱金属化合物、碱土类金属化合物及硼化物构成的群中的至少一种化合物的含量小于15重量%，则生物可溶性纤维变得难以溶于生理盐水。
另一方面，若选自由碱金属化合物、碱土类金属化合物及硼化物构成的群中的至少一种化合物的含量超过40重量%，则难以以玻璃熔融法制作，且难以纤维化。并且，若选自由碱金属化合物、碱土类金属化合物及硼化物构成的群中的至少一种化合物的含量超过40重量%，则结构上脆弱，并且生物可溶性纤维变得过易溶于生理盐水。
优选上述生物可溶性纤维相对于生理盐水的溶解度为30ppm以上。这是因为若生物可溶性纤维的溶解度小于30ppm，则当无机纤维进入体内时不易排出于体外，健康方面不优选。
玻璃纤维为以氧化硅与氧化铝为主成分且除碱金属外还包含氧化钙、二氧化钛、氧化锌等的玻璃状纤维。
本发明的实施方式所涉及的垫子的单位面积重量（每单位面积的重量）无特别限定，优选为200～4000g/m2，更优选为1000～3000g/m2。若垫子的单位面积重量小于200g/m2，则作为保持密封件的保持力不充分，若垫子的单位面积重量超过4000g/m2，则垫子的体积难以降低。因此，将这种垫子用作保持密封件来制造废气净化装置时，废气处理体易从外壳脱落。
并且，垫子的体积密度（覆盖封存前的保持密封件的体积密度）也无特别限定，但优选为0.10～0.50g/cm3。若垫子的体积密度小于0.10g/cm3，则无机纤维的相互缠结较弱且无机纤维易剥离，因此难以将垫子的形状保持为预定的形状。
并且，若垫子的体积密度超过0.50g/cm3，则垫子变硬，向废气处理体的缠绕性降低，垫子变得易裂纹。
本发明的实施方式所涉及的垫子的厚度无特别限定，但优选为3.0～50mm，更优选为6.0～20mm。
若垫子的厚度小于3.0mm，则作为保持密封件的保持力不充分。因此，将这种垫子用作保持密封件来制造废气净化装置时，废气处理体易从外壳脱落。并且，若垫子的厚度超过50mm，则垫子过厚，因此向废气处理体的缠绕性降低，垫子易裂纹。
当使用有机粘合剂时，其种类无特别限定，例如可举出环氧树脂、丙烯酸树脂、橡胶树脂、苯乙烯系树脂等。
上述有机粘合剂中优选橡胶树脂（胶乳）等。作为含有有机粘合剂的有机粘合剂含有液，例如可举出使羧甲基纤维素或聚乙烯醇等水溶性有机聚合体溶解的溶液、使丙烯酸橡胶、丙烯腈-丁二烯橡胶或苯乙烯-丁二烯橡胶分散于水中的胶乳等。
本发明的保持密封件包含无机纤维及无机粒子，且具备第1主面及第2主面，上述无机纤维的周围涂布有包含上述无机粒子的表层，上述表层的厚度为必须满足以下关系式（1）的结构要件。将上述第1主面附近的无机纤维的表层厚度设为X，将上述保持密封件的厚度方向中央附近的无机纤维的表层厚度设为Y，将上述第2主面附近的无机纤维的表层厚度设为Z，则X＞Y≥Z……（1）。通过将本发明的第1～第3实施方式及本发明的其他实施方式中详述的各种结构（例如表层厚度的分布、无机纤维的种类、有机粘合剂的有无、垫子的制造方法等）与这种必须结构要件适当组合，能够得到期望的效果。

Claims (8)

1.一种保持密封件，其包含无机纤维及无机粒子且具备第1主面及第2主面，该保持密封件的特征在于，
在上述无机纤维的周围涂布有包含上述无机粒子的表层，
将上述第1主面附近的无机纤维的表层厚度设为X，
将上述保持密封件的厚度方向中央附近的无机纤维的表层厚度设为Y，
将上述第2主面附近的无机纤维的表层厚度设为Z，
则上述表层的厚度满足以下关系式（1）：
X＞Y≥Z……（1）。
2.如权利要求1所述的保持密封件，其中，
该保持密封件包含玻璃纤维与氧化铝纤维作为无机纤维，
与所述第2主面附近相比，所述第1主面附近以重量比计存在更多所述玻璃纤维。
3.如权利要求1或2所述的保持密封件，其中，
该保持密封件进一步包含有机粘合剂。
4.如权利要求1～3中任一项所述的保持密封件，其中，
该保持密封件由实施了针刺处理的以无机纤维构成的垫子而得到。
5.一种废气净化装置，其具备：
废气处理体；
金属外壳，容纳所述废气处理体；及
保持密封件，配设于所述废气处理体与所述金属外壳之间，保持所述废气处理体；所述废气净化装置的特征在于，
所述保持密封件为权利要求1～4中任一项所述的保持密封件。
6.一种保持密封件的制造方法，其包括：
准备由无机纤维构成且具备第1主面及第2主面的垫子的垫子准备工序；
使包含无机粒子及水的无机粘合剂接触所述垫子的工序；及
使所述垫子干燥的干燥工序，
所述保持密封件的制造方法的特征在于，
在所述干燥工序中，将热风喷吹到所述垫子的第2主面并使热风向所述垫子的内部通气。
7.如权利要求6所述的保持密封件的制造方法，其中，
所述无机粒子为氧化铝粒子，所述无机粘合剂中的所述氧化铝粒子的二次粒子的形状为链状。
8.一种保持密封件的制造方法，其特征在于，包括：
准备第1垫子的第1垫子准备工序，该第1垫子包含无机纤维及无机粒子，且在所述无机纤维的周围涂布有包含无机粒子的表层；
准备第2垫子的第2垫子准备工序，该第2垫子包含无机纤维，且在所述无机纤维的周围涂布有比所述第1垫子的表层更薄的表层或未在所述无机纤维的周围涂布表层；及
对所述第1垫子及所述第2垫子进行层叠的工序。
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