CN1944975A - 保持密封件及废气处理装置 - Google Patents

Abstract

一种用于保持废气处理装置的保持密封件，其中包含具有无机纤维的片状部件，所述无机纤维在至少部分所述片状部件中在相对于所述片状部件的厚度方向以除平行之外的预定角度定向排布。

Description

保持密封件及废气处理装置

技术领域

本发明主要涉及车辆废气处理装置，更特别地涉及用于废气处理装置的保持密封件。

背景技术

自本世纪初以来，汽车的数量大幅增加，随着汽车数量的增加，来自汽车内燃机的废气量也以惊人的速度增加。特别是来自柴油机的废气中的各种物质引发了环境污染，以致这些物质当前已经严重影响了全球环境。

在此情况下，已经提出了各种废气处理装置，并且这些装置已经投入了实用。通常废气处理装置在与内燃机废气歧管相连的废气管上具有外壳(金属壳)，该外壳中设有废气处理体，该废气处理体带有大量的小孔。作为废气处理体的实例，有催化剂载体和柴油微粒过滤器(DPF)。例如，在废气处理体为DPF的情况下，基于以上结构，当废气通过废气处理体时，颗粒将被孔周围的壁所捕获，由此可以将颗粒从废气中除去。废气处理体的构成材料是金属、合金和陶瓷等。作为包含陶瓷的废气处理体的典型实例，由堇青石制成的蜂窝过滤器是已知的。最近，从耐热性、机械强度、化学稳定性等角度考虑，使用多孔硅碳钢石烧结体作为废气处理体。

通常将保持密封件置于上述废气处理体和金属壳之间。保持密封件用于在车辆运行期间防止因废气处理体和金属壳之间发生接触而造成的破坏，并且用于防止废气从金属壳与废气处理体之间的缝隙中泄漏。保持密封件还在防止因废气的废气压力而造成的废气处理体的脱落方面起着重要的作用。此外，废气处理体需要保持高温以稳定地进行反应，并且保持密封件也需要具有耐热性。作为满足这些要求的构成部件，有包含诸如氧化铝系纤维等无机纤维的片状部件。

片状部件缠绕在废气处理体的除开口表面以外的至少部分外表面上，片状部件通过利用缠绕的方式与废气处理体固定为一体，起到保持密封件的功能。然后，将该一体物通过压入金属壳而安装到废气处理装置中。

由于通常的片状部件比较松散且在切割过程中纤维会飞散，因此传统片状部件难以操作。因此，已经提出了多种方法以改善在将片状部件用作废气处理装置的保持密封件时的操作性。例如，提出了这样一种方法：对包含无机纤维的片状部件进行所谓的针刺处理，将无机纤维沿着片状部件厚度的方向交织在一起，压缩具有庞大体积的片状部件，使其变薄(例如，参见JP-A 7-286514)。

发明内容

当将上述片状部件用作废气处理装置的保持密封件时，例如，可以将该保持密封件缠绕在圆筒形废气处理体上。在该处理情况下，在缠绕方向上对保持密封件施加了一定的拉力。因此，如果片状部件的抗拉强度不够，则在缠绕处理过程中可能会在保持密封件上出现一些裂纹，或者保持密封件可能会断裂。此外，将这种保持密封件应用于废气处理装置时，将失去保持密封件的上述功能，则废气可能会发生泄漏，或者废气处理体可能会脱落。

此外，目前考虑到保持密封件操作人员的健康问题，无机纤维的纤维直径倾向于逐渐增大。例如，预计将来无机纤维的平均直径会从6微米(当前的最大尺寸)变为超过6微米。如果包含在片状部件中的无机纤维的纤维直径增大，则由于纤维之间紧密结合(接触)面积的减小，会导致片状部件的抗拉强度下降。因此，由于将来无机纤维的纤维直径的增大，当在废气处理装置中使用保持密封件时出现的上述问题可能会变得更为严重。

所以本发明的主要目的是提供相对于废气处理体的缠绕方向具有强抗拉强度、并且在安装到废气处理装置中时具有优异的操作性的保持密封件，此外，还提供了具有该保持密封件的废气处理装置。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种用于保持废气处理体的保持密封件，该保持密封件中包含具有无机纤维的片状部件，其中所述无机纤维在至少部分所述片状部件中在相对于所述片状部件的厚度方向以除平行之外的预定角度定向排布。对于这种纤维在片状部件的厚度方向以预定角度定向的片状部件，可以提高与厚度方向垂直的方向上的抵抗拉力的强度。因此，通过应用具有上述特性的片状部件作为废气处理装置的保持密封件，可以避免在操作片材的过程中片状部件中出现裂纹和发生断裂。

另外，在根据本发明的保持密封件中，无机纤维的定向方向可以局部地存在于片状部件中。并且，术语“局部地”是指这样的特征：无机纤维的定向方向仅局部地存在于片状部件中，并且周期性地或随机地存在于片状部件中的多个位置。

另外，在根据本发明的保持密封件中，无机纤维的定向方向是通过片状部件的针刺处理形成的。通过进行针刺处理可以很容易地获得下述的片状部件，该片状部件中的纤维在其中被编织从而使之相对于厚度方向具有某种定向角度。

因此，在根据本发明的保持密封件中，优选无机纤维相对于片材厚度方向的定向角度为大于0°且小于或等于85°。当定向角度在此范围内时，可以得到相对于保持密封件的缠绕方向的更好的抗拉强度。特别地，当无机纤维的定向角在45°到75°之间时，保持密封件的抗拉强度将显著提高。

另外，在根据本发明的保持密封件中，片状部件可以包含粘合剂。由于片状部件包含粘合剂，所以纤维可以更牢固地粘接，甚至更特别地，还可以改善保持密封件的操作性。

另外，在根据本发明的保持密封件中，无机纤维的平均直径可以大于或等于6微米。在通常的保持密封件中，当无机纤维的平均直径大于或等于6微米时，在将保持密封件缠绕到废气处理体上时，存在保持密封件中易于出现裂纹或发生断裂的问题。然而，在本发明中，可以避免的这种问题的出现。

另外，在根据本发明的保持密封件中，优选无机纤维为氧化铝和二氧化硅的混合物。这样可以提高保持密封件的耐热性。

为了实现上述目的，根据本发明的另一个方面，还提供了一种废气处理装置，所述废气处理装置具有金属壳，金属壳内具有废气处理体和缠绕在废气处理体至少部分外表面上的保持密封件，其中保持密封件包含具有无机纤维的片状部件，其中所述无机纤维在至少部分所述片状部件中在相对于所述片状部件的厚度方向以除平行之外的预定角度定向排布。

此外，在根据本发明的废气处理装置中，废气处理体可以是催化剂载体或废气过滤器。

本发明的保持密封件相对于废气处理体的缠绕方向具有强抗拉强度，并且改善了保持密封件的操作性。

附图说明

通过以下详细描述并结合下述附图将使本发明的其他目的、特征和优点更加清楚，其中：

图1是用于传统保持密封件的片状部件的截面放大图；

图2是用于本发明的保持密封件的片状部件的截面放大图；

图3是本发明的保持密封件的结构的一个实例；

图4是废气处理装置的结构的概念性视图，其中本发明的保持密封件缠绕并固定在废气处理体上，然后被压入金属壳中；

图5是本发明的废气处理装置的结构的一个实例；

图6是显示对于具有平均纤维直径为5.8微米的无机纤维的片状部件，纤维的定向角与抗拉强度之间的关系的图表；

图7是显示对于片状部件中无机纤维的各定向角，平均纤维直径与抗拉强度之间的关系的图表。

具体实施方式

下面将参照附图对本发明的一个实施方案进行描述。

在本发明中，在包含具有无机纤维的片状部件并用于保持废气处理体的保持密封件中，在至少部分片状部件中，无机纤维是相对于片状部件厚度方向以所需角度(除平行方向外)定向排布的。

通常，用于废气处理装置的保持密封件的片状部件是通过层压多层包含无机纤维(例如氧化铝)的片材构成的。在层压条件下层压片材比较松散，而且层与层之间容易发生剥离。通常，在层压加工完成之后，对层压片材进行所谓的针刺处理。针刺处理是将许多针刺入层压片材中，然后将针从层压片材中拔出，从而使各层更加紧密地接触，并使片材变薄。通常，将针刺机用于针刺处理。针刺机包含可以沿针的刺入方向往复移动的针板和设置在层压片材两侧并固定层压片材的支承板。在针板上，在与该板平面垂直的方向上布置了大量用于刺入层压片材的针，例如，可以为约100个针/100cm²～5000个针/100cm²。此外，在支承板上为针提供了大量贯通孔，由此使针可以穿过这些贯通孔达到层压片材。使用这种针刺机，通过进行将针刺入层压片材并从层压片材中拔出的针刺处理，由此使相互复杂地缠绕的纤维沿着厚度方向定向排布，并且改善层压片材在厚度方向上的抗剥离性能。另外，当对以上述处理得到的包含层压片材的片状部件的横截面进行观察时，如图1所示，证实在片状部件24内许多针刺处理轨迹30几乎与层压方向平行(图1中的Z方向)地形成，并且大量纤维沿着这些轨迹而定向排布。

与此对比，对于用于本发明的保持密封件的片状部件24，其特征在于，无机纤维以相对于片状部件的厚度方向呈某一定向角α而定向排布(参见图2)。

因此，与传统的纤维平行于厚度方向(α＝0°)定向排布的片状部件相比，在纤维相对于片状部件厚度方向呈某一定向角α的片状部件24中，与厚度方向垂直的方向(图1和图2中的X方向)上的抗拉伸应力的强度变得更高。因此，在将该片状部件24用作废气处理装置的保持密封件的情况中，当保持密封件通过缠绕废气处理体而固定在废气处理体上时，沿缠绕方向可产生一定的拉力，此时可以避免保持密封件出现裂纹或发生断裂。特别地，考虑到环境，预计片状部件24的纤维的平均纤维直径会增大，例如当前的小于6微米的尺寸会变为将来的大于或等于6微米的尺寸。通常，当包含在片状部件中的纤维的平均纤维直径增大时，纤维周围出现的细缝将增加，纤维相互缠绕的区域将减少，因此，与片状部件厚度方向垂直的方向上的抗拉强度将变弱。然而，在此情况下，在本发明的保持密封件中与厚度方向垂直的方向上的抗拉强度很大，足以在将来片状部件24的平均纤维直径增大的情况下使用。

具有上述纤维定向排布的片状部件可以通过例如以下方法获得：将针固定在针板上，使其相对板平面具有所需的斜度，然后使用上述针板进行针刺处理。图2中显示了用于本发明的保持密封件的片状部件24的横截面概念性视图。如图2所示，在片状部件内部形成了大量相对于厚度方向具有所需(对应于固定在上述针板上的针的固定角度)定向角α的针刺处理轨迹30，因此可以确认许多纤维沿这些轨迹而定向排布。

特别地，优选包含在片状部件24中的纤维的定向角α(纤维相对于片材的厚度方向(Z方向)的定向角)大于0°并小于或等于85°，更优选该角度为45°～75°。这是因为当纤维的定向角大于或等于45°时，对片状部件的抗拉强度具有很大的影响。并且，在纤维的定向角超过75°的情况中，当通过针刺处理生产具有定向角为α的纤维的片状部件时，在针刺处理期间由于针刺而被损坏的纤维量会增加。因此，片状部件在垂直于厚度方向的方向上的抗拉强度将会降低。

此外，优选在针刺处理之后将粘合剂浸入片状部件24中。因为片状部件24包含粘合剂，可以限制片状部件24的松散度，因此纤维会聚集在一起并紧密结实地结合。因此，当对片状部件24进行切割处理时、或如后述的图4所示当将片状部件24缠绕在废气处理体上作为保持密封件15时或者当将片状部件24密封到金属壳12中时，可以防止纤维飞散。此外，当将热废气引入至具有保持密封件15的废气处理装置10中时，保持密封件15中的有机粘合剂将会消失，从而使压缩的保持密封件15复原，将可能存在于金属壳12与废气处理体20之间的细缝密封起来，这样就提高了保持密封件15的保持性和密封能力。作为粘合剂，可以使用有机粘合剂和无机粘合剂。作为有机粘合剂，可以使用环氧树脂、丙烯酸树脂、橡胶树脂、苯乙烯树脂和其它有机粘合剂。作为无机粘合剂，可以使用硅溶胶、氧化铝溶胶和其它无机粘合剂。

以上述方法生产的片状部件24可以用作保持密封件15，保持密封件15缠绕并固定在废气处理体20的外表面上。保持密封件15的结构的一个实例如图3所示，但是，本发明的保持密封件15的结构并不仅限于图3。在图3中，保持密封件15在垂直于缠绕方向(X方向)的两端面70、71上具有一对嵌合凸部50和嵌合凹部60。当将保持密封件15缠绕在废气处理体20上时，如图4所示，嵌合凸部50和嵌合凹部60将嵌合在一起，然后将保持密封件15固定在废气处理体20上。在此，如上所述，本发明的保持密封件15相对于垂直于片状部件24的厚度方向具有强抗拉强度。因此，当将保持密封件15缠绕在废气处理体20上后，即使对缠绕方向(X方向)施加拉伸应力，保持密封件15上也很难出现裂纹和发生断裂，从而可以避免上述问题。例如，如图4所示，将缠绕有保持密封件15的废气处理体20通过压入方式安装在金属壳12中。

用上述方法制造的废气处理装置10的结构的一个实例如图5所示。在图5所示的该实例中，废气处理体20是在平行于气体流动方向上具有大量贯通孔的催化剂载体。例如，该催化剂载体包含蜂窝形多孔硅碳刚石。此外，本发明的废气处理装置10并不仅限于此结构。例如，废气处理体20可以是部分贯通孔被密封的DPF。

下面将介绍本发明的保持密封件15的生产方法的一个实例。

本发明的保持密封件15包含片状部件24，并且使用以下方法生产该片状部件24。

首先制备包含无机纤维的前体。在以下说明中，可以使用氧化铝和二氧化硅的混合物作为无机纤维，但是无机纤维并不限于上述混合物。例如，可以单独将氧化铝或二氧化硅用于其无机纤维的结构。在一个实例中，将硅溶胶添加到碱性氯化铝溶液(70g/l的铝，Al∶Cl＝1.8(原子比))，从而使氧化铝∶二氧化硅为60～80∶40～20，以此制备无机纤维的前体。如果氧化铝的比例低于60％，则由氧化铝和二氧化硅生产的莫来石的存在比例将变低，从而片状部件24的导热率会增大，无法实现足够的隔热性能。特别地，优选氧化铝∶二氧化硅为70～74∶30～26。

接下来，将有机聚合物(例如聚乙烯醇)加入氧化铝纤维的前体中。然后，浓缩此液体并制备纺丝液。并且，通过使用该纺丝液利用吹制法进行纺丝。

吹制法是一种通过使用来自空气喷嘴的气流和从纺丝液供给喷嘴中压出的纺丝液流进行纺丝的方法。来自空气喷嘴的每个狭缝的气体速度通常为40m/s～200m/s。另外，纺丝喷嘴的直径通常为0.1mm～0.5mm。每个纺丝液供给喷嘴的溶液量通常为1ml/h～120ml/h，但是优选为3ml/h～50ml/h。在该条件下，从纺丝液供给喷嘴中压出的纺丝液不会变成喷雾状(雾状)，但已充分延伸，并且难以在纤维间结合。因此，通过优化纺丝条件，甚至可以获得纤维直径分布很窄的氧化铝纤维的前体。

在此，所制造的氧化铝纤维的平均纤维长度优选大于或等于250微米。更优选为大于获得等于500微米。如果平均纤维长度小于250微米，则纤维并能充分彼此相互缠绕，因而不能提供足够的强度。此外，无机纤维的平均纤维直径不受特别限制。然而，如下所述，需要注意，即使无机纤维的平均纤维直径大于或等于6微米，本发明仍然具有其效果。

片状部件通过层压完成了纺丝的前体而制造。进一步使用针刺机对片状部件进行针刺处理。在此，在本发明的针板中，将针固定使其相对针板平面具有预定的倾斜角度。这样，通过使用该针板进行针刺处理，就可以获得纤维不是平行于片材的厚度方向而是以预定角度定向排布的片状部件。

然后，将进行特殊针刺处理的片状部件从室温开始加热，通过在约1250℃的最高温度连续焙烧，可以获得具有预定密度(concentration)的片状部件24。

为了容易地进行操作，将通过上述方法获得的片状部件24切割成预定的尺寸。

然后，如果需要，可以将有机粘合剂如树脂浸渗至经切割的片状部件24之中。优选有机粘合剂的含量为1.0重量％～10.0重量％。如果含量小于1.0重量％，则无法充分防止无机纤维的脱离。此外，如果含量大于10.0重量％，则片状部件的柔韧性不足，并且难以将片状部件24缠绕在废气处理体20上。

此外，优选使用丙烯酸树脂(ACM)、丙烯腈-丁二烯橡胶(NBR)、苯乙烯-丁二烯橡胶(SBR)作为有机粘合剂。

通过使用以上述有机粘合剂和水制备的水性分散液进行喷涂，将树脂浸渗到片状部件24中。并且，在接下来的步骤中，除去片状部件24中所包含的所有过量的涂布固体和水。

在下一步骤中，除掉任何过量的固体，并进行干燥处理。除去过量的固体通过真空吸引法进行。此外，除去过量的水通过加热压缩干燥法进行。在此方法中，由于对片状部件施加了压制压力，因此可以除掉过量的水，并使片状部件变薄。干燥处理在大约95℃～155℃下进行。如果温度低于95℃，将花费更长的干燥时间，从而降低生产效率。此外，如果干燥温度高于155℃，有机粘合剂本身将会开始发生分解，并丧失因有机粘合剂产生的粘合性能。

最后通过切割，可以获得预定形状的片状部件24。

由此可以得到下述的片状部件24，其中含有氧化铝纤维，同时有机粘合剂被浸渗至其中，并且纤维的定向排布受到了控制。

此外，本发明并不限于通过层压上述无机纤维的前体获得层压片材的方法。例如，作为包含在片状部件中的无机纤维，当使用熔点相对较低的材料例如玻璃时，可以通过所谓的熔融吹制法制造片状部件。熔融吹制法是使用高速流体直接吹飞无机部件的熔融体来制造片状部件的方法。并且，作为另一种制造片状部件的方法，可以是所谓的纸抄造法(paperscooping method)。该方法是这样的方法：将无机纤维的浆料倒入底部开有细孔的纸抄造模具中，通过对该纸抄造模具进行吸引脱水而获得片状部件。对于通过这些方法获得的片状部件，通过进行上述针刺处理可以获得无机纤维相对于片材的厚度方向以预定角度定向排布的片状部件，这样可以提高片状部件的抗拉强度。

下面将利用实施例来介绍本发明的效果。

实施例

通过以下步骤制造片状部件。片状部件的制造

将硅溶胶混合到碱性氯化铝溶液(铝含量：70g/l，Al/Cl＝1.8(原子比))中，使氧化铝纤维的组成中Al₂O₃∶SiO₂＝72∶28，然后形成氧化铝纤维的前体。

然后，将有机共聚物如聚乙烯醇加入到氧化铝纤维的前体中。并且，将溶液稀释以作为纺丝液，使用纺丝液以吹制法进行纺丝。

然后层压氧化铝纤维前体的折叠结构体，并制备氧化铝纤维的层压片材。使用具有500个/100cm²的针的针板对层压片材进行针刺处理。针相对于板平面的垂直方向的固定角度为5°。这样，经过针刺处理后，可以获得纤维的定向角α约为5°的片状部件。

然后，将所得片状部件从室温连续焙烧至1250℃的最高温度，然后获得密度为1160g/cm²的氧化铝纤维的片状部件。氧化铝纤维的平均纤维直径为5.0微米，最小直径为3.2微米。此外，片状部件的厚度为9mm。

此外，使用以下方法测量纤维的平均直径。首先，将氧化铝纤维放在圆筒体中，以20.6Mpa进行压碎处理。然后，将这些样品放到过滤网上，采用通过了过滤网的样品作为用于进行电子显微镜观察的检测体。将金蒸镀至检测体表面上后，拍摄电子显微镜照片(约为1500倍)。基于所得的照片，至少测量40根纤维的纤维直径。对5个样品重复该步骤，平均测量值即为纤维的平均直径。

片状部件的切割

将基于上述步骤制造的片状部件切割成纵向长度为1270mm、横向长度为1280mm的尺寸。

有机粘合剂的浸渗

将有机粘合剂浸渗至切割后的片状部件中。制备丙烯酸树脂水分散液(Nippon Zeon：LX803；固体浓度50±10％，pH 5.5～7.0)，以使树脂浓度为1.0重量％～10.0重量％，从而获得浸渗溶液。然后，通过喷涂将浸渗溶液浸渗到片状部件中。

固体的吸收

浸渗铝粘合剂后，超过预定量的过量固体附着在片状部件上，通过固体的吸收处理(约3秒钟)除掉过量的固体。经过该处理后，作为称重法的结果，片材的有机粘合剂的浸渗比为10重量％。

加热压缩干燥法

使用吸收步骤后的片状部件在95℃～155℃的干燥温度下进行加热压缩干燥法。最终的片状部件的平均厚度约为8mm。通过上述步骤获得的片状部件为实施例1。

然后，除了将用于针刺处理的固定在针板上的针的角度改为0°～85°外，使用与上述步骤同样的过程制备实施例2～7和比较例1的片状部件。这样，对于这些实施例和比较例，片状部件中的纤维定向角α与实施例1中的不同，但其他制造条件与实施例1中的片状部件相同。

表1

	纤维直径(μm)	定向角α(°)	拉拔强度(N/25mm宽)
				实施例1	5.0	5	67.9
实施例2	5.0	15	70.4
				实施例3	5.0	30	74.9
实施例4	5.0	45	84.6
				实施例5	5.0	60	83.3
实施例6	5.0	75	82.8
				实施例7	5.0	85	75.6
实施例8	5.8	5	66.0
				实施例9	5.8	15	68.3
实施例10	5.8	30	73.0
				实施例11	5.8	45	82.3
实施例12	5.8	60	81.1
				实施例13	5.8	75	80.0
实施例14	5.8	85	73.5
				实施例15	7.2	5	43.1
实施例16	7.2	15	45.2
				实施例17	7.2	30	48.8
实施例18	7.2	45	56.0
				实施例19	7.2	60	58.0
实施例20	7.2	75	59.7
				实施例21	7.2	85	50.1
比较例1	5.0	0	65.2
				比较例2	5.8	0	63.8
比较例3	7.2	0	33.3

此外，除了将氧化铝纤维的纤维平均直径变为5.8微米，并且针的固定角为0°～85°以制造上述片状部件外，使用与上述步骤同样的方法制造实施例8～14和比较例2的片状部件。并且，这些片状部件的无机纤维的定向角α如表1所示。

此外，除了将氧化铝纤维的纤维平均直径变为7.2微米，并且针的固定角为0°～85°以制造上述片状部件外，使用与上述步骤同样的方法制造实施例15～21和比较例3的片状部件。并且，这些片状部件的无机纤维的定向角α如表1所示。

然后，使用将所得片状部件切割成预定形状的样品进行拉伸测试。下面将介绍测试结果。

拉伸测试的结果

对于拉伸测试，使用以上述方法制备的实施例1～21和比较例1～3的片状部件的150mm×50mm的切割试样作为样品。在这些测试中使用了万能试验机(Instron)，开始测试时的条件为：固定样品的短边侧的两个端部，使得端部间的固定距离为50mm。在该测试中，由上述条件以10mm/min的速度拉伸一端，测量样品断裂时的强度(下面称为拉拔强度)。

结果如表1所示。无机纤维的平均纤维直径为5.8微米的片状部件中，抗拉强度相对于纤维的定向角α的变化如图6所示。基于该结果，当纤维相对于片状部件厚度方向具有预定定向角α时(在实施例8～14的情况中)，经确认该片状部件的抗拉强度比纤维平行于厚度方向定向排布的片状部件(在比较例2的情况中)的抗拉强度高。特别地，若包含在片状部件中的无机纤维的定向角α大于或等于45°并小于或等于75°，则该片状部件的抗拉强度比纤维在厚度方向上定向排布的片状部件的抗拉强度提高了大约25％。在图6中，随着定向角α在大于0°并小于或等于45°的范围内增加，抗拉强度也逐渐增加。然而，随着定向角α的继续增加，抗拉强度趋于降低。据认为这是由于纤维定向角的增加而得到的强度的改善效果被纤维损坏导致的强度降低的影响而抵消。也就是说，当增大纤维的定向角α时，刺入片材中的针距需要比较大，以使针相对于片材的厚度方向达到一定的深度。在此情况下，通过针的刺入，片材中的纤维会更经常地受到损坏，因此纤维本身的强度将会降低。所以，据认为当纤维定向角α大于45°时，无法证实到由于定向方向而得到的片状部件强度的改善效果。并且，在无机纤维的平均纤维直径为5.0微米和7.2微米时同样证实了图6中所示的定向角α和抗拉强度之间的关系。

图7中显示了在无机纤维的各定向角α的情况下平均纤维直径和抗拉强度之间的关系。由于上述原因，随着片状部件中无机纤维的平均纤维直径的增大，通常抗拉强度也趋于增大。根据过去的经验和实验结果，如果片状部件的抗拉强度超过40N/(25mm宽)，当将该片状部件用作废气处理装置的保持密封件时，据报导在保持密封件中很难出现裂纹和发生断裂，在将保持密封件缠绕到废气处理装置上时保持密封件的操作性足够好。当平均纤维直径小于5.8微米时，即使片状部件中纤维的定向角α为0°，抗拉强度也会超过40N/(25mm宽)。但是，当平均纤维直径大于5.8微米时，纤维在片材的厚度方向定向排布(定向角为0°的片状部件)的片状部件的抗拉强度小于40N/(25mm宽)。另一方面，在纤维定向角大于0°的片状部件中，即使片状部件的平均纤维直径为7.2微米，其抗拉强度也会超过40N/(25mm×25mm)。因此，即使平均纤维直径增加而超过6微米，纤维以不同于片材的厚度方向定向排布的片状部件仍适合用作保持密封件。

本发明的保持密封件和废气处理装置适用于车辆的废气净化装置。

本发明并不限于具体公开的实施例，在不脱离本发明的范围的条件下，可以进行各种变化和修改。

本申请是基于2005年10月7日提交的日本优先权申请2005-295527和2005年11月25日提交的2005-340960，其全部内容在此以参考的方式引入。

Claims (10)

1.一种用于保持废气处理装置的保持密封件，该保持密封件包含具有无机纤维的片状部件，

所述无机纤维在至少部分所述片状部件中在相对于所述片状部件的厚度方向以除平行之外的预定角度定向排布。

2.如权利要求1所述的保持密封件，

其中所述无机纤维的定向方向局部地存在于所述片状部件中。

3.如权利要求1或2所述的保持密封件，

其中所述无机纤维的定向方向通过对所述片状部件的针刺处理形成。

4.如权利要求1～3中任一项所述的保持密封件，

其中所述无机纤维相对于所述片状部件厚度方向的定向角大于0°并小于或等于85°。

5.如权利要求1～3中任一项所述的保持密封件，

其中所述无机纤维相对于所述片状部件厚度方向的定向角为45°～75°。

6.如权利要求1～5中任一项所述的保持密封件，

其中所述片状部件包含粘合剂。

7.如权利要求1～6中任一项所述的保持密封件，

其中所述无机纤维的平均直径大于或等于6微米。

8.如权利要求1～7中任一项所述的保持密封件，

其中所述无机纤维是氧化铝和二氧化硅的混合物。

9.一种废气处理装置，所述废气处理装置具有金属壳，金属壳内具有废气处理体和缠绕在所述废气处理体的至少部分外表面上的保持密封件，

其中所述保持密封件包含具有无机纤维的片状部件，并且所述无机纤维在至少部分所述片状部件中在相对于所述片状部件的厚度方向以除平行之外的预定角度定向排布。

10.如权利要求9所述的废气处理装置，

其中所述废气处理体为催化剂载体或废气过滤器。

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