DE102013205308A1

DE102013205308A1 - Halte-Abdichtmaterial, Abgas-Reinigunsanlage und Verfahren zur Herstellung des Halte-Abdichtmaterials

Info

Publication number: DE102013205308A1
Application number: DE102013205308A
Authority: DE
Inventors: Keiji KUMANO; Takahiko Okabe
Original assignee: Ibiden Co Ltd
Current assignee: Ibiden Co Ltd
Priority date: 2012-03-27
Filing date: 2013-03-26
Publication date: 2013-10-02
Also published as: JP2013204462A; US9056440B2; JP5926084B2; US20130255209A1; CN103362603B; CN103362603A

Abstract

Diese Erfindung beschreibt ein Halte-Abdichtmaterial, das den Kontaktdruck verbessern kann, indem anorganische Teilchen anhaften, und das leicht zu biegen ist. Ein Halte-Abdichtmaterial umfaßt anorganische Fasern und anorganische Teilchen und hat eine erste Hauptoberfläche und eine zweite Hauptoberfläche, worin die anorganischen Fasern mit Hautschichten, die die anorganischen Teilchen umfassen, beschichtet sind, und die Dicken der Hautschichten die folgende Gleichung (1) erfüllen: wenn die Dicke der Hautschicht der anorganischen Fasern in der Nähe der ersten Hauptoberfläche X ist, die Dicke der Hautschicht der anorganischen Fasern in der Nähe des Zentrums des Halte-Abdichtmaterials in der Dickenrichtung Y ist und die Dicke der Hautschicht der anorganischen Fasern in der Nähe der zweiten Hauptoberfläche Z ist

Description

Technisches Gebiet
Diese Erfindung betrifft ein Halte-Abdichtmaterial, eine Abgas-Reinigungsanlage, ein Verfahren zur Herstellung eines Halte-Abdichtmaterials.
Hintergrund
Im Abgas, das von einer internen Verbrennungsmaschine freigelassen wird, wie Dieselmaschine, ist Feinstaub (nachfolgend auch mit PM bezeichnet) enthalten, und in den letzten Jahren wurde der schädliche Einfluß von PM auf die Umgebung oder menschliche Körper ein Problem. Weil schädliche Gaskomponenten wie CO, HC und NO_x im Abgas enthalten sind, gibt es auch eine Befürchtung bezüglich des Einflusses der schädlichen Gaskomponenten auf die Umwelt oder den menschlichen Körper.
Daher wird als Abgas-Reinigungsanlage, die PM im Abgas sammelt oder schädliche Gaskomponenten reinigt, eine Vielzahl von Abgas-Reinigungsanlagen vorgeschlagen, die aus einem Abgas-Behandlungskörper aus einer porösen Keramik wie Siliciumcarbid oder Cordierit, einem Gehäuse, das den Abgas-Behandlungskörper aufnimmt, und einem Halte-Abdichtmaterial konfiguriert sind, das zwischen dem Abgas-Behandlungskörper und dem Gehäuse angeordnet ist. Das Halte-Abdichtmaterial ist angeordnet hauptsächlich zur Verhinderung, daß der Abgas-Behandlungskörper mit dem Gehäuse in Kontakt gelangt, das die äußere Umgebung des Abgas-Behandlungskörpers bedeckt und bricht, was durch Vibrationen oder Aufschläge verursacht werden kann, die durch Fahrten und dergleichen eines Automobile erzeugt werden, oder um zu verhindern, daß das Abgas zwischen dem Abgas-Behandlungskörper und dem Gehäuse ausläuft.
Für interne Verbrennungsmaschinen gibt es eine Tendenz zur Erhöhung der Temperatur und des Drucks des Abgases, um interne Verbrennungsmaschinen unter Bedingungen laufen zu lassen, die eng bei den theoretischen Luft-Brennstoff-Verhältnis liegen, um den Kraftstoffverbrauch zu verbessern. Wenn Abgas mit hoher Temperatur und hohem Druck die Abgas-Reinigungsanlage erreicht, gibt es, weil es Fälle gibt, bei denen der Zwischenraum zwischen dem Abgas-Behandlungskörper und dem Gehäuse aufgrund eines Unterschiedes der thermischen Expansionskoeffizienten zwischen dem Abgas-Behandlungskörper und dem Gehäuse variiert, ein Bedürfnis, daß das Halte-Abdichtmaterial eine Haltekraft für den Abgas-Behandlungskörper hat, die sich aufgrund eines bestimmten Variationsgrades des Zwischenraums nicht ändert.
Zur Verbesserung der Halteleistung des Halte-Abdichtmaterials beschreibt PTL 1 die Anhaftung von anorganischen Teilchen an die Oberflächen von anorganischen Fasern.
Liste der Dokumente
Patentliteratur

[PTL 1] JP-A-2002-206421

Zusammenfassung der Erfindung
Technisches Problem
In der in PTL 1 beschriebenen Technik sind anorganische Teilchen an die Oberflächen von anorganischen Fasern gebunden, um zu verhindern, daß eine Alterungsverschlechterung des Kontaktdruckes des Halte-Abdichtmaterials leicht auftritt. Wenn viele anorganische Teilchen angebunden sind, wird es schwierig, weil das Halte-Abdichtmaterial hart wird und es schwierig wird, das Halte-Abdichtmaterial zu biegen, das Halte-Abdichtmaterial um den Abgas-Behandlungskörper herum winden.
Wenn zusätzlich das Halte-Abdichtmaterial um den Abgas-Behandlungskörper gewunden ist, gibt es Fälle, bei denen Umwindungsfalten auf der inneren Umgebungsseite (der Seite des Abgas-Behandlungskörpers) des Halte-Abdichtmaterials erzeugt werden oder daß Risse auf der äußeren Umgebungsseite (Gehäuseseite) des Halte-Abdichtmaterials auftreten.
Diese Erfindung wurde unter Berücksichtigung der obigen Probleme durchgeführt, und ein Ziel dieser Erfindung liegt darin, ein Halte-Abdichtmaterial anzugeben, das mit einer Wirkung zur Verbesserung des Kontaktdruckes durch anhaftende anorganische Teilchen versehen und leicht zu biegen ist.
Zusätzlich ist ein anderes Ziel dieser Erfindung, eine Abgas-Reinigungsanlage anzugeben, worin das Halte-Abdichtmaterial um einen Abgas-Behandlungskörper in einem Zustand gewunden wird, daß er keine Umwicklungsfalten oder Risse aufweist und der Abgas-Behandlungskörper mit einer hohen Haltekraft gehalten wird.
Lösung des Problems
Ein Halte-Abdichtmaterial gemäß einem ersten Aspekt ist ein Halte-Abdichtmaterial, das anorganische Fasern und anorganische Teilchen umfaßt und eine erste Hauptoberfläche und eine zweite Hauptoberfläche hat,
worin die anorganischen Fasern mit Hautschichten bedeckt sind, umfassend die anorganischen Teilchen und
die Dicke der Hautschichten folgende Beziehung (1) erfüllt,
wenn die Dicke der Hautschicht der anorganischen Fasern in der Nähe der ersten Hauptoberfläche X ist, die Dicke der Hautschicht der anorganischen Fasern in der Nähe der Mitte des Halte-Abdichtmaterials in der Dickenrichtung Y ist und die Dicke der Hautschicht der anorganischen Fasern in der Nähe der zweiten Hauptoberfläche Z ist, X > Y ≥ Z (1).
Im Halte-Abdichtmaterial werden die anorganischen Fasern mit den Hautschichten, umfassend die anorganischen Teilchen, beschichtet, und die Dicke der Hautschicht der anorganischen Fasern wird dick in der Nähe der ersten Hauptoberfläche.
In der Nähe der ersten Hauptoberfläche mit einer dicken Dicke der Hautschicht, werden Aussparungen und Vorsprünge auf der Oberfläche der anorganischen Fasern groß, die Friktion zwischen den anorganischen Fasern erhöht sich und der Kontaktdruck wird übermäßig groß, weil die anhaftende Menge der anorganischen Teilchen groß ist.
In der Nähe des Zentrums des Halte-Abdichtmaterials in der Dickenrichtung und in der Nähe der zweiten Hauptoberfläche werden zusätzlich die Dicken der Hautschichten dünner als die Dicke der Hautschicht in der Nähe der ersten Hauptoberfläche.
Wenn die Dicke der Hautschicht dünner ist, kann das Halte-Abdichtmaterial leicht gebogen werden, weil die anhaftende Menge der anorganischen Teilchen klein ist.
Dies ist, weil die Zahl der Kontaktpunkte, bei denen die anorganischen Fasern einander binden, sich vermindert und die anorganischen Fasern leicht zu bewegen sind.
Selbst in der Nähe des Zentrums des Halte-Abdichtmaterials in der Dickenrichtung und in der Nähe der zweiten Hauptoberfläche kann die Wirkung der Verbesserung des Kontaktdruckes durch das Anhaften der anorganischen Teilchen erhalten werden.
Wenn die Dicken der Hautschichten der anorganischen Fasern sich in der Dickenrichtung des Halte-Abdichtmaterials ändern, wird es möglich, ein Halte-Abdichtmaterial zu erzeugen, das eine Wirkung zur Verbesserung des Kontaktdruckes aufweist und leicht zu biegen ist.
Die ”Nähe der ersten Hauptoberfläche” betrifft eine Fläche, gebildet durch Schneiden einer Fläche mit einer Dicke von 1 mm von einer Hauptoberfläche der Hauptoberflächen des Halte-Abdichtmaterials in der Dickenrichtung.
Die ”Nähe des Zentrums in der Dickenrichtung betrifft eine Fläche, gebildet durch Einstellen der Linie, die die Mitte der Dicke des Halte-Abdichtmaterials schneidet, als ”Mittellinie in der Dickenrichtung” und Schneiden von Flächen mit einer Breite von 0,5 mm oberhalb und unterhalb der Mittellinie, das heißt eine Fläche mit einer Gesamtbreite von 1 mm.
Zusätzlich betrifft ”Nähe der zweiten Hauptoberfläche” eine Fläche, gebildet durch Schneiden einer Fläche mit einer Dicke von 1 mm von der entgegengesetzten Hauptoberfläche zu der ersten Hauptoberfläche unter den Hauptoberflächen des Halte-Abdichtmaterials in der Dickenrichtung.
Die Details der Flächen werden unter Verwendung der Zeichnungen beschrieben.
Zusätzlich werden die Dicken der Hautschichten aus den anorganischen Fasern gemessen durch Photographieren der Querschnitte der anorganischen Fasern, die in den oberen drei Flächen vorhanden sind, wobei ein Transmissions-Elektronenmikroskop (TEM) verwendet wird.
Fünf anorganischen Fasern, die in den obigen drei Flächen vorhanden sind, werden entfernt, die Dicken der Hautflächen werden gemessen, und die Durchschnittswerte berechnet, wodurch die Dicken der Hautschichten aus den anorganischen Fasern in den jeweiligen Flächen berechnet werden.
Die Details des Verfahrens zum Messen der Dicke der Hautschicht wird unter Verwendung der Zeichnungen beschrieben.
Ein Halte-Abdichtmaterial gemäß einem zweiten Aspekt umfaßt eine Glasfaser und eine Alumina-Faser als anorganische Fasern, worin eine größere Zahl der Glasfasern in der Nähe der ersten Hauptoberfläche als in der Nähe der zweiten Hauptoberfläche, in bezug auf das Gewichtsverhältnis, vorhanden ist.
Die Glasfaser ist ausgezeichnet bezüglich der Elastizität, aber ist schlechter als die Alumina-Faser im Hinblick auf die Wärmeresistenz. Daher ist es wünschenswert, eine große Zahl von Alumina-Fasern, die sehr wärmeresistent sind, auf der Seite des Abgasbehandlungskörpers anzuordnen, die einer höheren Temperatur ausgesetzt ist, und eine große Zahl der Glasfasern, die ausgezeichnet bezüglich Elastizität sind, an der Gehäuseseite anzuordnen, die eine höhere Elastizität erfordert.
Auf der Basis der obigen Annahme wird eine größere Anzahl von Glasfasern in der Nähe der ersten Hauptoberfläche angeordnet, worin die Dicke der Hautschicht dick ist. Zusätzlich wird dafür gesorgt, daß eine größere Anzahl der Alumina-Fasern in der Nähe der zweiten Hauptoberfläche vorhanden ist, worin die Dicke der Hautschicht dünn ist.
Wenn das Halte-Abdichtmaterial mit der obigen Konfiguration um den Abgas-Behandlungskörper gewunden wird, wobei die erste Hauptoberfläche auf der Gehäuseseite und die zweite Hauptoberfläche auf dem Abgas-Behandlungskörper angeordnet ist, und im Gehäuse vorliegt, zur Erzeugung einer Abgas-Reinigungsanlage, hat die Abgas-Reinigungsanlage eine hohe Haltekraft auf der Gehäuseseite, ist ausgezeichnet wärmeresistent und kann leicht auf der Seite des Abgas-Behandlungskörpers gebogen werden.
Ein Halte-Abdichtmaterial gemäß einem dritten Aspekt umfaßt weiterhin ein organisches Bindemittel.
Wenn das organische Bindemittel an die anorganischen Fasern gebunden ist, wird es möglich, die zusammenhängende Struktur der anorganischen Fasern stärker zu machen und eine Erhöhung in der Masse des Halte-Abdichtmaterials zu unterdrücken.
Ein Halte-Abdichtmaterial gemäß einem vierten Aspekt ist ein Halte-Abdichtmaterial, erhalten von einer Matte aus anorganischen Fasern, mit der eine Vernadelungsbehandlung durchgeführt worden ist.
Wenn die Vernadelungsbehandlung durchgeführt wird, ist es möglich, dafür zu sorgen, daß die Fasern zusammenhängen um so die Masse des Halte-Abdichtmaterials angemessen zu vermindern, so daß die Arbeitseffizienz während des Abfüllens und der Kontaktdruck des Halte-Abdichtmaterials durch Anwendung der Verwirbelung der anorganischen Fasern erhöht werden kann.
Eine Abgas-Reinigungsanlage gemäß einem fünften Aspekt dieser Erfindung hat einen Abgas-Behandlungskörper,
ein Metallgehäuse, das den Abgas-Behandlungskörper beinhaltet, und
ein Halte-Abdichtmaterial, das zwischen dem Abgas-Behandlungskörper und dem Metallgehäuse angeordnet ist und den Abgas-Behandlungskörper hält,
worin das Halte-Abdichtmaterial das Halte-Abdichtmaterial dieser Erfindung ist.
Wenn das Halte-Abdichtmaterial der Erfindung als Halte-Abdichtmaterial verwendet wird, ist es möglich, eine Abgas-Reinigungsanlage zu erzeugen, worin das Halte-Abdichtmaterial um den Abgas-Behandlungskörper in einem Zustand gewunden ist, daß keine Umwindungsfalten oder Reißen auftritt, und der Abgas-Behandlungskörper wird mit einer hohen Haltekraft gehalten.
Ein Verfahren zur Herstellung eines Halte-Abdichtmaterials gemäß einem sechsten Aspekt umfaßt ein Matten-Herstellungsverfahren zum Herstellen einer Matte, die aus anorganischen Fasern erzeugt ist und eine erste Hauptoberfläche und eine zweite Hauptoberfläche aufweist, ein Verfahren zum Kontaktieren eines anorganischen Bindemittels, umfassend anorganischen Teilchen und Wasser, mit der Matte, und ein Trocknungsverfahren zum Trocknen der Matte, worin bei dem Trocknungsverfahren Heißluft geblasen wird, um so auf die zweite Hauptoberfläche der Matte zu treffen, wodurch heiße Luft in die Matte ventiliert wird.
Wenn das Verfahren zum Blasen von Heißluft in dem Trocknungsverfahren spezifiziert wird, ist es möglich, die Verteilung der anorganischen Teilchen zu beeinflussen. Als Ergebnis sind viele anorganischen Teilchen an die erste Hauptoberfläche der Matte gebunden und es ist möglich, ein Halte-Abdichtmaterial mit einer dicken Dicke der Hautschicht aus den anorganischen Fasern in der Nähe der ersten Hauptoberfläche herzustellen.
In einem Verfahren zum Herstellen eines Halte-Abdichtmaterials gemäß einem siebten Aspekt sind die anorganischen Teilchen Alumina-Teilchen, und die Form der Sekundärteilchen aus den Alumina-Teilchen in dem anorganischen Bindemittel ist eine Kettenform.
Wenn Ketten-förmige Alumina-Teilchen verwendet werden, ist es möglich, weil die Verwirbelung der Sekundärteilchen groß ist und die Sekundärteilchen an die Oberfläche der anorganischen Fasern gebunden sind, während die Teilchen sich verbinden, die Gleichmäßigkeit in der Dicke der Hautschicht zu erhöhen. Daher werden die Eigenschaften des Halte-Abdichtmaterials stabil entfaltet.
Ein Verfahren zum Herstellen eines Halte-Abdichtmaterials gemäß einem achten Aspekt umfaßt ein erstes Matten-Herstellungsverfahren zum Herstellen einer ersten Matte, die anorganische Fasern und anorganischen Teilchen umfaßt, und wird gebildet durch Beschichten von Hautschichten, umfassend die anorganischen Teilchen, um die anorganischen Fasern herum,
ein zweites Matten-Herstellungsverfahren zum Herstellen einer zweiten Matte, umfassend anorganische Fasern, und wird gebildet durch Beschichten von Hautschichten, die dünner sind als die Hautschichten in der ersten Matte, um die anorganischen Fasern herum oder einer zweiten Matte ohne beschichtete Hautschicht um die anorganischen Fasern herum,
und ein Verfahren zum Laminieren der ersten und der zweiten Matte.
Wenn eine Vielzahl von Matten mit den Hautschichten aus den anorganischen Fasern mit unterschiedlichen Dicken laminiert werden, ist es möglich, ein Halte-Abdichtmaterial zu erzeugen, worin die Dicken der Hautschichten aus den anorganischen Fasern in der Nähe der ersten Hauptoberfläche dick sind und die Dicken der Hautschichten aus den anorganischen Fasern in der Nähe der zweiten Hauptoberfläche dünn sind.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist eine Perspektivansicht, die schematisch ein Halte-Abdichtmaterial gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel dieser Erfindung zeigt.
2A zeigt eine Perspektivansicht einer anorganischen Faser, die in der Nähe einer ersten Hauptoberfläche des Halte-Abdichtmaterials vorhanden ist, und eine Querschnittsansicht, die schematisch ein vergrößertes Teil einer Querschnittsansicht der anorganischen Faser zeigt.
2B zeigt eine Perspektivansicht einer anorganischen Faser, die in der Nähe der Mitte des Halte-Abdichtmaterials in der Dickenrichtung vorhanden ist, und eine Querschnittsansicht, die schematisch ein vergrößertes Teil einer Querschnittsansicht der anorganischen Faser zeigt.
2C zeigt eine Perspektivansicht einer anorganischen Faser, die in der Nähe einer zweiten Hauptoberfläche des Halte-Abdichtmaterials vorhanden ist, und eine Querschnittsansicht, die schematisch ein vergrößertes Teil eines Querschnittes der anorganischen Faser zeigt.
3 ist eine Querschnittsansicht, die schematisch ein Beispiel von Meßstellen zeigt, wenn die Dicken der Hautschichten der jeweiligen anorganischen Fasern gemessen werden.
4 ist eine Querschnittsansicht, die schematisch ein Beispiel einer Abgas-Reinigungsanlage gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel dieser Erfindung zeigt.
5 ist eine Perspektivansicht, die schematisch ein Beispiel eines Abgas-Behandlungskörpers erläutert, der die Abgas-Reinigungsanlage gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel dieser Erfindung konfiguriert.
6 ist eine Perspektivansicht, die schematisch ein Beispiel eines Verfahrens zur Herstellung einer Abgas-Reinigungsanlage gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel dieser Erfindung erläutert.
7A ist ein Beispiel eines Photos eines Teils eines Querschnitts einer anorganischen Faser, photographiert unter Verwendung eines Transmissions-Elektronenmikroskops (TEM).
7B ist ein Photo, das ein Beispiel der Handhabung des lokalen Vorsprungsbereiches während der Messung der Dicke der Hautschicht erläutert.
8 ist eine Seitenansicht, die schematisch ein Scher-Festigkeitstestgerät zeigt.
9A bis 9C sind Seitenansichten, die schematisch ein Biegefähigkeits-Auswertungstestgerät zeigen.
10 ist ein Diagramm, das schematisch die Beziehung zwischen der Beladung und der Verschiebung zeigt.
11 ist eine Perspektivansicht des Teilquerschnittes, die schematisch einen Querschnitt eines Halte-Abdichtmaterials gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel dieser Erfindung zeigt, das in der Dickenrichtung geschnitten ist.
Beschreibung der Ausführungsbeispiele
(Erstes Ausführungsbeispiel)
Nachfolgend wird ein erstes Ausführungsbeispiel beschrieben, das ein Ausführungsbeispiel des Halte-Abdichtmaterials, das Verfahren zur Herstellung des Halte-Abdichtmaterials und die Abgas-Reinigungsanlage dieser Erfindung ist.
1 ist eine Perspektivansicht, die schematisch ein Halte-Abdichtmaterial gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung erläutert.
Ein Halte-Abdichtmaterial 1 dieses Ausführungsbeispiels ist eine Matte, die im wesentlichen rechteckig in planarer Sicht ist, eine vorbestimmte Länge in der longitudinalen Richtung (nachfolgend durch Pfeil L in 1 gezeigt), eine Breite (angezeigt durch Pfeil W in 1) und eine Dicke (angezeigt durch Pfeil T in 1) hat. Zusätzlich hat das Halte-Abdichtmaterial eine erste Hauptoberfläche 11 und eine zweite Hauptoberfläche 12, die eine Hauptoberfläche auf der entgegengesetzten Seite der ersten Hauptoberfläche 11 ist.
Im Halte-Abdichtmaterial 1, erläutert in 1, ist von den Kantenbereichen des Halte-Abdichtmaterials 1 in longitudinaler Richtung ein Vorsprungsbereich 17 auf einem Kantenbereich gebildet, und ein Aussparbereich 18 ist auf dem anderen Kantenbereich gebildet. Der Vorsprungsbereich 17 und der Aussparbereich 18 des Halte-Abdichtmaterials 1 bilden Formen, die perfekt ineinander eingreifen, wenn das Halte-Abdichtmaterial 1 um einen Abgasbehandlungskörper gewunden wird, um eine Abgasreinigungsanlage zusammenzubauen, wie oben beschrieben.
Das Halte-Abdichtmaterial 1 hat eine bestimmte Dicke T.
Die Orientierung der Dicke T des Halte-Abdichtmaterials ist in einer senkrechten Richtung zu der ersten Hauptoberfläche 11 und der zweiten Hauptoberfläche 12.
Das Halte-Abdichtmaterial des Ausgangsbeispiels hat drei Flächen von einer ”Nähe der ersten Hauptoberfläche”, einer ”Nähe der Mitte in der Dickenrichtung” und einer ”Nähe der zweiten Hauptoberfläche”, die Flächen sind, gebildet durch Schneiden des Halte-Abdichtmaterials, unter Erhalt von bestimmten Dicken.
Die ”Nähe der ersten Hauptoberfläche” betrifft eine Fläche, gebildet durch Schneiden einer Fläche mit einer Dicke von 1 mm von der ersten Hauptoberfläche 11 (Fläche, angezeigt durch 14 in 1) in der Dickenrichtung. Ta in 1 zeigt die Dicke in der Nahe der ersten Hauptoberfläche an, und Ta ist 1 mm.
Die ”Nähe der Mitte in der Dickenrichtung” betrifft eine Fläche, gebildet durch Einstellen der Linie, die die Mitte der Dicke des Halte-Abdichtmaterials schneidet, als ”Mittellinie in der Dickenrichtung (Linie, angezeigt durch 13 in 1)”, und Schneidflächen mit einer Breite von 0,5 mm oberhalb und unterhalb der Mittellinie, das heißt eine Fläche mit einer Gesamtbreite von 1 mm (Flache, angezeigt durch 15 in 1). Tb in 1 zeigt die Dicke in der Nähe des Zentrums in Dickenrichtung an, und Tb ist 1 mm.
Die ”Nähe der zweiten Hauptoberfläche” betrifft eine Fläche, gebildet durch Schneiden einer Fläche mit einer Dicke von 1 mm von der zweiten Hauptoberfläche 12 (Fläche, angezeigt durch 16 in 1) in der Dickenrichtung. Tc in 1 zeigt die Dicke in der Nähe der zweiten Hauptoberfläche an, und Tc 11 mm.
Das Halteabdichtmaterial 1 des Ausführungsbeispiels umfaßt eine anorganische Faser und anorganische Teilchen. Die anorganische Faser ist mit einer Hautschicht beschichtet, umfassend die anorganischen Teilchen.
Die anorganische Faser ist nicht besonders beschränkt, und ist wünschenswert zumindest eine anorganische Faser, ausgewählt aus einer Gruppe, bestehend aus einer Alumina-Faser, Alumina-Silica-Faser, Silica-Faser, biolöslichen Faser und Glasfaser. Die anorganische Faser kann in Abhängigkeit von den Eigenschaften und dergleichen, die für das Halte-Abdichtmaterial erforderlich sind, wie Wärmeresistenz, Windresistenz und dergleichen geändert werden.
Unter diesen ist eine anorganische Faser aus Alumina mit niedriger Kristallinität wünschenswert, und eine anorganische Faser aus Alumina mit niedriger Kristallinität mit einer Mullit-Zusammensetzung ist mehr wünschenswert.
Die anorganischen Teilchen sind wünschenswert Alumina- oder Silica-Teilchen. Alumina haftet an den anorganischen Teilchen in Form eines Alumina-Sols, das heißt als anorganisches Bindemittel. Das anorganische Bindemittel ist eine wäßrige Lösung, die anorganische Teilchen umfaßt.
Zusätzlich wird jedes anorganische Teilchen erwärmt und wird Alumina, wodurch eine starke Haftung der anorganischen Fasern erzielt wird. Wenn ein Silica-Sol verwendet wird, wird ein Silica-Sol auf Kationenbasis bevorzugt verwendet.
Zusätzlich ist es dann, wenn die anorganischen Teilchen Alumina-Teilchen, sind, gewünscht, Teilchen, worin die Formen der Sekundärteilchen in der wäßrigen Lösung (im anorganischen Bindemittel) Kettenformen sind, als Alumina-Teilchen zu verwenden.
Die Alumina-Teilchen mit einer Form einer Kettenform betreffen Alumina-Teilchen, worin plättchenförmige Alumina-Primärteilchen in einem Zustand verbunden sind, daß sie in Wasser dispergiert sind, und weiterhin sind sie in sterischen Verzweigungen gebunden, unter Bildung von agglomerierten Sekundärteilchen (mehrere hundert Nanometer).
Wenn die Ketten-förmigen Alumina-Teilchen verwendet werden, werden, weil die Verwirbelung der Sekundärteilchen groß ist, und die Teilchen an die Oberfläche der anorganischen Fasern gebunden sind, während die Teilchen aneinander binden, unter Erhöhung der Gleichförmigkeit in der Dicke der Hautschicht, die Eigenschaften des Halte-Abdichtmaterials stabil entfaltet.
In einem Fall, bei dem das zeta-Potential der Alumina-Teilchen, dispergiert in der wäßrigen Lösung, eine positive Ladung hat, und eine Alumina-Faser oder eine Glasfaser mit negativen Ladungen als anorganische Faser verwendet wird, werden die Alumina-Teilchen stark an die Oberfläche der anorganischen Faser gebunden. Gleichermaßen wie bei einem Papiererzeugungsverfahren, worin anorganische Teilchen gleichmäßig an die Oberfläche einer anorganischen Faser gebunden sind, während sie in einer Aufschlämmung gerührt werden, werden anorganischen Teilchen gleichmäßig an die Oberfläche einer anorganischen Faser selbst bei einem Imprägnierverfahren gebunden, worin ein anorganisches Bindemittel mit einer kleinen Menge an anorganischen Teilchen mit niedriger Konzentration, die darin dispergiert sind, in einer Matte imprägniert wird.
Fasrige Alumina-Sekundärteilchen, Alumina-Sekundärteilchen in einem linearen Zustand mit einem säulenförmigen Längenverhältnis oder Alumina-Sekundärteilchen, die in einer Federform agglomeriert sind, sind ebenfalls bevorzugt.
Im Halte-Abdichtmaterial 1 des Ausführungsbeispiels sind die Dicken der Hautschichten aus den anorganischen Fasern in der Nähe der ersten Hauptoberfläche 14, der Nähe des Zentrums in der Dickenrichtung 15 und der Nähe der zweiten Hauptoberfläche 16 verschieden.
Nachfolgend werden die obigen Feststellungen detailliert unter Verwendung der Zeichnungen beschrieben.
2A zeigt eine Perspektivansicht der anorganischen Faser, die in der Nähe der ersten Hauptoberfläche des Halts-Abdichtmaterials vorhanden ist, und eine Querschnittsansicht, die schematisch einen vergrößerten Teil eines Querschnittes der anorganischen Faser erläutert. 2B zeigt eine Perspektivansicht der anorganischen Faser, die in der Nähe des Zentrums des Halte-Abdichtmaterials in der Dickenrichtung vorhanden ist, und einen Querschnitt, der schematisch einen vergrößerten Teil eines Querschnittes der anorganischen Faser erläutert. 2C zeigt eine Perspektivansicht der anorganischen Faser, die in der Nähe der zweiten Hauptoberfläche des Halte-Abdichtmaterials vorhanden ist, und eine Querschnittsansicht, die schematisch einen vergrößerten Teil eines Querschnittes der anorganischen Faser erläutert.
2A erläutert die anorganischen Faser, die in der Nähe der ersten Hauptoberfläche 14 des Halte-Abdichtmaterials vorhanden ist, und eine anorganische Faser 21 ist mit einer Hautschicht 22, umfassend die anorganischen Teilchen, beschichtet. Die Dicke der Hautschicht 22 ist die Dicke, dargestellt durch X in 2A.
Die Dicke X der Hautschicht wird berechnet durch Entfernen von fünf anorganischen Fasern, die in der Nähe der ersten Hauptoberfläche des Halte-Abdichtmaterials vorhanden sind, Photographieren der Querschnitte der anorganischen Fasern unter Verwendung eines Transmissions-Elektronenmikroskops (TEM), zum Messen der Dicken der Hautschichten der jeweiligen anorganischen Fasern und Berechnen des Durchschnittswertes der Dicken der Hautschichten der fünf anorganischen Fasern.
Die Dicke der Hautschicht einer jeden anorganischen Faser wird berechnet durch Spezifizieren von drei Meßstellen in jeder anorganischen Faser und Berechnen des Durchschnittswertes der Dicke der gemessenen Hautschicht.
3 ist eine Querschnittsansicht, die schematisch ein Beispiel von Meßstellen erläutert, wenn die Dicke der Hautschicht einer anorganischen Faser gemessen wird.
3 erläutert drei Meßstellen der Dicke der Hautschicht, und die Dicken der Hautschicht, die bei den jeweiligen Meßstellen gemessen werden, sind X1, X2 und X3.
Die Dicke der Hautschicht einer jeden anorganischen Faser wird berechnet durch Verwendung des Durchschnittswertes von X1, X2 und X3, das heißt durch die folgende Formel.
Dicke der Hautschicht einer jeden anorganischen Faser = (X1 + X2 + X3)/3.
Ein Wert, erhalten durch Berechnen der Dicken der Hautschicht und der jeweiligen anorganischen Fasern auf obige Weise und durch Mitteln der Dicken der Hautschichten der fünf entfernten anorganischen Fasern wird die Dicke X der Hautschicht.
2B erläutert die anorganische Faser, die in der Nähe der Mitte 15 des Halte-Abdichtmaterials vorhanden ist, und die anorganische Faser 21 wird mit der Hautschicht 22, umfassend die anorganischen Teilchen, beschichtet. Die Dicke der Hautschicht 22 ist die Dicke, dargestellt durch Y in 2B.
Die Dicke Y der Hautschicht aus den anorganischen Fasern in der Nähe der Mitte des Halte-Abdichtmaterials in der Dickenrichtung ist kleiner als die Dicke X der Hautschicht der anorganischen Fasern in der Nähe der ersten Hauptoberfläche.
Das Verfahren zum Berechnen der Dicke Y der Hautschicht ist das gleiche wie das obige Verfahren zum Berechnen der Dicke der Hautschicht X.
2C erläutert die anorganische Faser, die in der Nähe der zweiten Hauptoberfläche 16 des Halte-Abdichtmaterials vorhanden ist, und die anorganische Faser 21 wird mit der Hautschicht 22, die die anorganischen Teilchen umfaßt, beschichtet. Die Dicke der Hautschicht 22 ist die Dicke, dargestellt durch Z in 2C.
Die Dicke Z der Hautschicht der anorganischen Fasern in der Nähe der zweiten Hauptoberfläche ist kleiner als die Dicke X der Hautschicht der anorganischen Fasern in der Nähe der ersten Hauptoberfläche. Zusätzlich ist die Dicke Z der Hautschicht kleiner als die Dicke Y der Hautschicht.
Das Verfahren zum Berechnen der Dicke Y der Hautschicht ist das gleiche wie das obige Verfahren zum Berechnen der Dicke der Hautschicht X.
Die Dicke X der Hautschicht ist wünschenswert 15 bis 900 nm, die Dicke Y der Hautschicht ist wünschenswert 10 bis 700 nm und die Dicke Z der Hautschicht ist wünschenswert 5 bis 500 nm.
Die Dicke der Hautschicht ändert sich in Abhängigkeit vom Durchmesser der anorganischen Faser, der Teilchengröße, Form und der anhaftenden Menge der anorganischen Teilchen.
Im Halte-Abdichtmaterial 1 des Ausführungsbeispiels ist, wenn das Anhaftungsverhältnis der anorganischen Teilchen in der Nähe der ersten Hauptoberfläche mit α, das Anhaftungsverhältnis der anorganischen Teilchen in der Nähe des Zentrums des Halte-Abdichtmaterials in der Dickenrichtung durch β und das Anhaftungsverhältnis der anorganischen Teilchen in der Nähe der zweiten Hauptoberfläche mit γ dargestellt wird, die Beziehung α > β > γ wünschenswert erfüllt.
Das Anhaftungsverhältnis der anorganischen Teilchen betrifft einen numerischen Wert des Gewichtes der anorganischen Teilchen, die im Halte-Abdichtmaterial enthalten sind, dargestellt durch Gew.-%, wenn das Gewicht der anorganischen Teilchen, die im Halte-Abdichtmaterial enthalten sind, auf 100 Gew.-% eingestellt wird.
Um α, β bzw. γ zu erhalten, ist es notwendig, von dem Halteabdichtmaterial Meßproben von der Nähe der ersten Hauptoberfläche, der Nähe des Zentrums des Halte-Abdichtmaterials in Dickenrichtung und der Nähe der zweiten Hauptoberfläche zu ziehen, um die Anhaftverhältnisse der anorganischen Teilchen in den jeweiligen Flächen zu erhalten.
Die Menge der anorganischen Teilchen kann bestimmt werden durch Bestimmen der Mengen der Elemente, die in den anorganischen Teilchen enthalten sind. Als Verfahren zum Bestimmen der Menge kann ein angemessenes Verfahren in Abhängigkeit vom Typ der Elemente, die in den anorganischen Teilchen enthalten sind, ausgewählt werden. Beispielsweise ist es dann, wenn die anorganischen Teilchen Alumina-Teilchen sind, möglich, die Menge der Alumina-Komponente durch Durchführen einer Rücktitrierung (Chelat-Titrierungsverfahren) unter Verwendung einer Zink-Standardlösung durchzuführen und das Anhaftungsverhältnis der Alumina-Teilchen zu berechnen.
In einem Verfahren zum Analysieren des Anhaftungsverhältnisses der Silica-Teilchen oder Titandioxid-Teilchen als anorganische Teilchen kann ein induktiv gekuppeltes Plasmaatom-Emissionsspektrometer (ICP-AES) verwendet werden. Die Anhaftungsverhältnisse der anorganischen Teilchen können in jeweiligen Flächen berechnet werden durch Erhalten der Anhaftungsmengen der anorganischen Teilchen durch Berechnen der Konzentrationen des Metalls vor und nach dem Anhaften der anorganischen Teilchen.
Das Anhaftungsverhältnis α ist wünschenswert 0,3 bis 5,0 Gew.-%, das Anhaftungsverhältnis β ist wünschenswert 0,2 bis 4,0 Gew.-% und das Anhaftungsverhältnis γ ist wünschenswert 0,1 bis 3,0 Gew.-%.
Zusätzlich ist das Anhaftungsverhältnis der anorganischen Teilchen im gesamten Halte-Abdichtmaterial wünschenswert 0,3 bis 4 Gew.-%.
Wenn das Anhaftungsverhältnis der anorganischen Teilchen in dem gesamten Halte-Abdichtmaterial gemessen wird, wird das Anhaftungsverhältnis durch Messen des Gewichtes des gesamten Halte-Abdichtmaterials und Bestimmung des Gewichtes der anorganischen Teilchen, die im Halte-Abdichtmaterial enthalten sind, berechnet.
Auf dem Halte-Abdichtmaterial 1 wird eine Vernadelungsbehandlung wünschenswert durchgeführt, zur Bildung der Verwirbelung der anorganischen Fasern.
Die Vernadelungsbehandlung betrifft die Einfügung und Entfernung von Mitteln zum Verwirbeln der Fasern wie eine Nadel von einer lagenförmigen Substanz, die der Vorläufer der anorganischen Fasern ist. In dem Halte-Abdichtmaterial 1 sind die anorganischen Fasern mit einer verhältnismäßig langen durchschnittlichen Faserlänge dreidimensional durch die Vernadelungsbehandlung verwirbelt. Das heißt, die Vernadelungsbehandlung wird bei dem Halte-Abdichtmaterial 1 in der Breitenrichtung senkrecht zu der longitudinalen Richtung durchgeführt, so daß die anorganischen Fasern miteinander verwirbelt werden. Der Vorläufer der anorganischen Fasern wird in dem Verfahren zum Herstellen eines Halte-Abdichtmaterials beschrieben, das unten beschrieben wird.
Die Vernadelungsbehandlung kann angemessen die Masse des Halte-Abdichtmaterials 1 reduzieren, so daß es möglich ist, die Arbeitseffizienz während der Ummantelung und den Kontaktdruck des Halte-Abdichtmaterials 1 unter Verwendung der Verwirbelung der anorganischen Fasern zu erhöhen.
Die durchschnittliche Faserlänge der anorganischen Fasern muß in gewissem Ausmaß lang sein, um eine zusammenhängende Struktur zu entfalten.
Zum Beispiel ist die durchschnittliche Faserlänge der anorganischen Fasern wünschenswert 50 μm bis 100 mm. Zusätzlich ist der durchschnittliche Durchmesser der anorganischen Fasern wünschenswert 2 bis 10 μm.
Nachfolgend wird ein Verfahren zur Herstellung eines Halte-Abdichtmaterials gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel dieser Erfindung beschrieben.
Das Verfahren zur Herstellung eines Halte-Abdichtmaterials gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel ist geeignet als Verfahren zur Herstellung eines Halte-Abdichtmaterials gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung, wie oben beschrieben.
Das Verfahren zur Herstellung eines Halte-Abdichtmaterials gemäß dem Ausführungsbeispiel umfaßt ein Matten-Herstellungsverfahren zur Herstellung einer Matte für das Halte-Abdichtmaterial aus anorganischen Fasern, mit denen die Vernadelungsbehandlung durchgeführt wurde, ein Verfahren zum Kontaktieren eines anorganischen Bindemittels, umfassend anorganische Teilchen und Wasser, mit der Matte, und Imprägnieren des anorganischen Bindemittels in der Matte, ein Entwässerungsverfahren zum Durchführen einer Entwässerungsbehandlung mit der Matte, an die das anorganischen Bindemittel gebunden ist, und ein Trocknungsverfahren zum Trocknen von Feuchtigkeit, die an der Matte anhaftet.
(a) Matten-Herstellungsverfahren
Im Verfahren zur Herstellung eines Halte-Abdichtmaterials gemäß dem Ausführungsbeispiel wird zunächst ein Matten-Herstellungsverfahren durchgeführt, bei dem eine Matte für ein Halte-Abdichtmaterial, erzeugt aus anorganischen Fasern, wobei eine Vernadelungsbehandlung durchgeführt ist, hergestellt wird.
Eine Matte, die das Halte-Abdichtmaterial des Ausführungsbeispiels konfiguriert, kann erhalten werden unter Anwendung einer Vielzahl von Verfahren, und beispielsweise kann die Matte unter Verwendung des folgenden Verfahrens hergestellt werden. Das heißt zunächst wird eine Mischung zum Spinnen, erzeugt aus Ausgangsmaterialien aus einer wäßrigen Lösung von basischem Aluminiumchlorid, Silica-Sol und dergleichen gesponnen unter Verwendung eines Blasverfahrens, zur Herstellung eines anorganischen Faservorläufers mit einem durchschnittlichen Faserdurchmesser von 3 bis 10 μm. Anschließend wird der anorganische Faservorläufer komprimiert, um so eine kontinuierliche lagenförmige Substanz mit bestimmter Größe herzustellen, eine Vernadelungsbehandlung wird mit der lagenförmigen Substanz durchgeführt, und dann wird eine Brennbehandlung durchgeführt, unter Vollendung der Herstellung der Matte für ein Halte-Abdichtmaterial.
(b) Imprägnierverfahren
Nachfolgend wird ein Imprägnierverfahren durchgeführt, bei dem die Matte mit einem anorganischen Bindemittel kontaktiert wird, umfassend anorganische Teilchen und Wasser, um so das anorganische Bindemittel in die Matte zu imprägnieren.
Als anorganisches Bindemittel kann eine Flüssigkeit wie Alumina-Sol, Silica-Sol, Titandioxid-Sol oder eine kolloide Dispersionslösung davon verwendet werden; weil es Fälle gibt, bei denen die Konzentration des anorganischen Bindemittels zu hoch ist in einer kommerziell erhältlichen unverdünnten Lösung, ist es wünschenswert, als anorganisches Bindemittel eine Lösung zu verwenden, die verdünnt ist, so daß die Konzentration der anorganischen Teilchen ungefähr 0,5 bis 5 Gew.-%, ausgedrückt als Feststoffgehalt, wird.
Beim Imprägnierverfahren ist das Verfahren zum Kontaktieren der Matte mit dem anorganischen Bindemittel, das die anorganischen Teilchen und Wasser umfaßt, nicht besonders beschränkt. Beispielsweise kann das anorganische Bindemittel in der Matte durch Eintauchen der Matte in das anorganische Bindemittel, umfassend die anorganischen Teilchen und Wasser, imprägniert werden, oder das anorganische Bindemittel kann in der Matte imprägniert werden, indem das anorganische Bindemittel, das die anorganischen Teilchen und Wasser enthält, auf die Matte getropft wird, indem ein Verfahren wie Vorhangsbeschichtungsverfahren angewandt wird.
Zusätzlich wird bei einem Fall, bei dem ein Alumina-Sol als anorganisches Bindemittel verwendet wird, ein Alumina-Sol, umfassend Alumina-Teilchen mit einer Kettenform als Form der Sekundärteilchen in einer wäßrigen Lösung (im organischen Bindemittel) (zum Beispiel AS550, hergestellt von Nissan Chemical Industries, Ltd.) wünschenswert verwendet.
(c) Entwässerungsverfahren
Nachfolgend wird die Matte, an die das anorganische Bindemittel gebunden ist, einer Entwässerungsbehandlung unterworfen.
Bei diesem Verfahren wird die Matte, an die das anorganische Bindemittel gebunden ist, durch Saugen entwässert, wodurch die anhaftende Menge des anorganischen Bindemittels angemessen eingestellt werden kann.
(d) Trocknungsverfahren
Danach wird ein Trocknungsverfahren durchgeführt, worin die Matte, an die das anorganische Bindemittel gebunden ist, bei einer Temperatur von ungefähr 100 bis 150°C getrocknet wird, und Feuchtigkeit wird verdampft, unter Erzeugung einer Matte, an die die anorganischen Teilchen gebunden sind.
Erwärmen und Heißlufttrocknen kann als Trocknungsverfahren verwendet werden, und die Dicken X, Y und Z der Hautschichten und die Anhaftungsverhältnisse α, β und γ der anorganischen Teilchen können eingestellt werden durch Änderung der Bedingungen für das Erwärmen und Heißlufttrocknen.
Während der Erwärmung und des Heißlufttrocknens kann der Einfluß des anorganischen Bindemittels eingestellt werden durch Änderung der Geschwindigkeit der Heißluft.
Die Temperatur der Heißluft ist 100 bis 150°C, und wenn die Heißluft geblasen wird, um somit auf eine Hauptoberfläche der Matte zu stoßen, wird das Bindemittel wie folgt beeinflußt.
Wenn die Geschwindigkeit der Luft weniger als 1,0 m/s ist, wird die anhaftende Menge des anorganischen Bindemittels am größten in der Nähe der Hauptoberfläche, auf die Heißluft geblasen worden ist, am zweitgrößten in der Nähe der Hauptoberfläche auf der gegenüberliegenden Seite der Hauptoberfläche, auf die Heißluft geblasen worden ist, und am drittgrößten in der Nähe des Zentrums der Dickenrichtung.
Wenn die Geschwindigkeit der Luft 1,0 m/s oder mehr und weniger als 1,5 m/s ist, wird die Anhaftungsmenge des anorganischen Bindemittels gleichmäßig in Dickenrichtung.
Wenn die Geschwindigkeit von Luft 1,5 m/s oder mehr ist, wird die Anhaftungsmenge des anorganischen Bindemittels am größten in der Nähe der Hauptoberfläche auf der entgegengesetzten Seite der Hauptoberfläche, auf die die Heißluft geblasen ist, am zweitgrößten in der Nähe des Zentrums in der Dickenrichtung und drittgrößten in der Nähe der Hauptoberfläche, auf die die Heißluft geblasen ist.
Die obige Tendenz bedeutet, daß dann, wenn Heißluft geblasen wird, um so auf die zweite Hauptoberfläche der Matte bei einer Geschwindigkeit von Luft von 1,5 m/s oder mehr zu stoßen, die Dicke X der Hautschicht sich erhöht, weil das anorganische Bindemittel in der Nähe der ersten Hauptoberfläche der Matte unausgewogen ist. Weil die Dicke Z der Hautschicht am kleinsten wird, wird zusätzlich ein Halte-Abdichtmaterial erzeugt, das eine Beziehung X > Y > Z erfüllt, was ebenfalls die Dicke Y der Hautschicht umfaßt.
Zusätzlich ist es auch möglich, ein Halte-Abdichtmaterial zu erzeugen, worin das Anhaftungsverhältnis der anorganischen Teilchen die Ungleichung α > β > γ erfüllt.
Die Geschwindigkeit der Luft während des Erwärmens und des Heißlufttrocknens ist wünschenswert 1,5 bis 2,5 m/s.
Während des Erwärmens und Heißlufttrocknens ist es gewünscht, heiße Luft von einer Hauptoberfläche (wünschenswert der zweiten Hauptoberfläche) der Matte in Richtung zur anderen Hauptoberfläche in einem Zustand zu blasen, worin der obere und der untere Teil der Matte unter Verwendung von Platten mit Luftlöchern eingeklemmt wird, so daß eine überschüssige Beladung auf die Matte nicht auferlegt wird, und daß die heiße Luftmatte durch die Luftlöcher ventiliert.
Die Matte, mit der die obigen Verfahren durchgeführt sind, wird zu dem Halte-Abdichtmaterial des Ausführungsbeispiels.
Zur Erzeugung eines Halte-Abdichtmaterials mit einer Form mit einem Vorsprungteil und einem Aussparteil, wie in 1 erläutert, kann ein Schneidvorgang weiter durchgeführt werden, bei dem das Halte-Abdichtmaterial in eine bestimmte Form geschnitten wird.
(Abgas-Reinigungsanlage)
Das Halte-Abdichtmaterial gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel dieser Erfindung wird als Halte-Abdichtmaterial einer Abgas-Reinigungsanlage verwendet.
Nachfolgend wird die Abgas-Reinigungsanlage gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel dieser Erfindung beschrieben.
4 ist eine Querschnittsansicht, die schematisch ein Beispiel der Abgas-Reinigungsanlage gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel dieser Erfindung erläutert.
Wie in 4 erläutert ist, hat die Abgas-Reinigungsanlage 100 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel dieser Erfindung ein Gehäuse 120, einen Abgas-Behandlungskörper 130, der in dem Gehäuse 120 untergebracht ist, und ein Halte-Abdichtmaterial 1, das zwischen dem Abgas-Behandlungskörper 130 und dem Gehäuse 120 angeordnet ist.
Der Abgas-Behandlungskörper 130 ist ein säulenförmiger Körper mit einer Anzahl von Zellen 131, die in longitudinaler Richtung angeordnet sind, wobei Zellwände 132 dazwischen vorliegen. Ein Einführrohr, durch das Abgas, das von einer internen Verbrennungsmaschine abgelassen wird, eingeführt wird und ein Ablaßrohr, durch die Abgas, das durch die Abgas-Reinigungsanlage geleitet ist, nach außen abgelassen wird, sind mit den Endbereichen des Gehäuses 120 nach Bedarf verbunden.
In der Abgas-Reinigungsanlage 100, erläutert in 4, wird ein Abgasfilter (Wabenfilter), worin jede Seite der Zelle mit einem Abdichtmaterial 133 abgedichtet ist, als Abgas-Behandlungskörper 130 verwendet, aber ein Katalysatorträger, bei dem die Endoberflächen nicht mit einem Abdichtmaterial abgedichtet sind, kann verwendet werden.
In der Abgas-Reinigungsanlage 100, erläutert in 4, wird das Halte-Abdichtmaterial 1, erläutert in 1, als Halte-Abdichtmaterial verwendet.
Das Halte-Abdichtmaterial 1 ist bevorzugt so angeordnet, daß die erste Hauptoberfläche 14 auf der Gehäuseseite und die zweite Hauptoberfläche 16 auf der Seite des Abgas-Behandlungskörpers lokalisiert ist.
Denn die Nähe der zweiten Hauptoberfläche des Halte-Abdichtmaterials ist verhältnismäßig flexibel und leicht zu biegen, und daher ist die zweite Hauptoberfläche bevorzugt auf der Seite des Abgas-Behandlungskörpers angeordnet, bei der Halte-Abdichtmaterial bei einem steilen Winkel gebogen ist.
Ein Fall, bei dem Abgas durch die Abgas-Reinigungsanlage 100 mit der obigen Konfiguration geleitet wird, wird unter Bezugnahme auf 4 beschrieben.
Wie in 4 erläutert ist, fließt Abgas, das von einer internen Verbrennungsmaschine abgelassen ist und in die Abgas-Reinigungsanlage 100 geflossen ist (in 4 wird das Abgas durch G dargestellt, und der Fluß des Abgases wird unter Verwendung von Pfeilen dargestellt), in eine Zelle 131, die an einer Endoberfläche an der Abgas-Einflußseite 130a des Abgas-Behandlungskörpers (Wabenfilter) 130 offen ist, und gelangt durch die Zellwand 132, die die Zellen 131 trennt. PM im Abgas wird an den Zellwänden 132 eingefangen, so daß das Abgas gereinigt wird. Das gereinigte Abgas fließt durch eine andere Zelle 131, die an einer Endoberfläche an der Abgas-Ausflußseite 130b geöffnet ist, und wird nach außen abgelassen.
Dann wird der Abgas-Behandlungskörper (Wabenfilter) und das Gehäuse, die die Abgas-Reinigungsanlage gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel dieser Erfindung konfigurieren, beschrieben.
Weil die Konfiguration des Halte-Abdichtmaterials, das die Abgas-Reinigungsanlage konfiguriert, bereits als Halte-Abdichtmaterial des ersten Ausführungsbeispiels dieser Erfindung beschrieben worden ist, wird diese Konfiguration nicht mehr beschrieben.
Zunächst wird der Abgas-Behandlungskörper beschrieben, der die Abgas-Reinigungsanlage ausmacht.
5 ist eine Perspektivansicht, die schematisch ein Beispiel des Abgas-Behandlungskörpers erläutert, der die Abgas-Reinigungsanlage gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel dieser Erfindung konfiguriert.
Wie in 5 erläutert, ist der Abgas-Behandlungskörper (Wabe) 130 hauptsächlich aus einer porösen Keramik erzeugt, und die Form davon ist im wesentlichen säulenförmig. Zusätzlich wird eine äußere Umgebungs-Beschichtungsschicht 134 an der äußeren Umgebung des Wabenfilters 130 vorgesehen, um den äußeren umgebenden Bereich des Wabenfilters 130 zu verstärken, die Form zurechtzuschneiden oder die Wärmeisolationseigenschaften des Wabenfilters 130 zu verbessern.
Die Konfiguration des Inneren des Wabenfilters 130 ist wie bereits in der Beschreibung der Abgas-Reinigungsanlage gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben (vergleiche 4).
Dann wird das Gehäuse, das die Abgas-Reinigungsanlage konfiguriert, beschrieben.
Das Gehäuse 120 ist hauptsächlich aus einem Metall wie Edelstahl gebildet und Form davon kann wie in 6 erläutert eine im wesentlichen zylindrische Form mit einem kleineren Innendurchmesser an beiden Endbereichen als dem Innendurchmesser am Mittelbereich oder eine im wesentlichen zylindrische Form mit einem gleichmäßigen Innendurchmesser sein.
Der Innendurchmesser des Gehäuses (Innendurchmesser an einem Bereich, der den Abgas-Behandlungskörper beinhaltet) ist bevorzugt etwas kürzer als die kombinierte Länge des Durchmessers der Endoberfläche des Abgas-Behandlungskörpers und der Dicke des Halte-Abdichtmaterials in einem Zustand, daß dieses um den Abgas-Behandlungskörper herumgewunden ist.
Dann wird ein Verfahren zur Herstellung einer Abgas-Reinigungsanlage gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel dieser Erfindung beschrieben.
6 ist eine Perspektivansicht, die schematisch ein Beispiel des Verfahrens zur Erzeugung einer Abgas-Reinigungsanlage gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel dieser Erfindung erläutert. 6 erläutert ein Beispiel, bei dem ein Gehäuse eine im wesentlichen zylindrische Form mit einem gleichmäßigen Innendurchmesser hat.
Zunächst wird ein Umwindungsverfahren durchgeführt, bei dem ein gewundener Körper (Abgas-Behandlungskörper, um den das Halte-Abdichtmaterial gewunden ist) 150 hergestellt wird, indem das Halte-Abdichtmaterial 1, erläutert in 1, um den Abgas-Behandlungskörper (Wabenfilter) 130 gewunden ist.
Beim Umwindungsverfahren wird das Halte-Abdichtmaterial 1 um die äußere Umgebung des im wesentlichen säulenförmigen Abgas-Behandlungskörpers 130 gewunden, der unter Verwendung eines gut bekannten Verfahrens des Standes der Technik hergestellt ist, so daß Vorsprungsbereiche 17 und Aussparbereiche 18 ineinander eingreifen.
Beim Umwindungsverfahren wird die zweite Hauptoberfläche 16 des Halte-Abdichtmaterials 1 bevorzugt so gewunden, daß es mit der äußeren Umgebung des Abgas-Behandlungskörpers 130 in Kontakt gelangt.
Als Ergebnis kann der gewundene Körper 150, der der Abgas-Behandlungskörper 130 ist, um den das Halte-Abdichtmaterial 1 gewunden ist, hergestellt werden.
Dann wird ein Aufnahmeverfahren durchgeführt, bei dem der hergestellte gewundene Körper 150 in dem Gehäuse 120, das hauptsächlich aus einem Metall oder dergleichen erzeugt ist, aufgenommen wird.
Um das Halte-Abdichtmaterial zu komprimieren, um so eine bestimmt Rückstoßkraft (das heißt eine Kraft, die den Abgas-Behandlungskörper hält) nach dem Einbauen zu entfalten, wird der Innendurchmesser des Gehäuses 120 so gebildet, daß er kleiner ist als der äußerste Durchmesser, der die Dicke des Halte-Abdichtmaterials 1 des Abgas-Behandlungskörpers 130 umfaßt, um den das Halte-Abdichtmaterial 1 gewunden ist.
Die Abgas-Reinigungsanlage 100, erläutert in 4, kann unter Anwendung des obigen Verfahrens hergestellt werden.
Bezüglich des Unterbringungsverfahrens, umfassen Beispiele eines Verfahrens zum Unterbringen des gewundenen Körpers in dem Gehäuse ein Preßverfahren (Füllverfahren), bei dem der gewundene Körper in einen bestimmten Ort in dem Gehäuse gepreßt wird, ein Schlichteverfahren (Einwalzverfahren), bei dem der gewundene Körper in das Innere des Gehäuses eingefügt und dann das Gehäuse von der äußeren Umgebungsseite komprimiert wird, so daß der Innendurchmesser des Gehäuses sich zusammenzieht, ein ”Muschelschalen”-Verfahren (clam shell method), bei dem das Gehäuse zu einer Form geformt wird, die in zwei Komponenten aus einem ersten Gehäuse und einem zweiten Gehäuse getrennt werden kann, wobei der gewundene Körper auf das erste Gehäuse angeordnet wird, dann mit dem zweiten Gehäuse abgedeckt und abgedichtet wird, und dergleichen.
Die Aktionen und Wirkungen des Halte-Abdichtmaterials, des Verfahrens zur Herstellung eines Halte-Abdichtmaterials und der Abgas-Reinigungsanlage gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel wird unten aufgelistet.

(1) in dem Halte-Abdichtmaterial dieser Erfindung werden die anorganischen Fasern mit der Hautschicht, umfassend die anorganischen Teilchen, beschichtet, und die Dicke der Hautschicht aus den anorganischen Fasern ist in der Nähe der ersten Hauptoberfläche dick.

In der Nähe der ersten Hauptoberfläche, worin die Dicke der Hautschicht dick ist, werden, weil die Anhaftungsmenge der anorganischen Teilchen groß ist, die Vorsprünge und Aussparungen auf der Oberfläche der anorganischen Fasern groß, die Friktion zwischen den anorganischen Fasern erhöht sich und der Kontaktdruck wird extrem groß.
In der Nähe des Zentrums des Halte-Abdichtmaterials in der Dickenrichtung und der Nähe der zweiten Hauptoberfläche sind die Dicken der Hautschichten dünner als die Dicke der Hautschicht in der Nähe der ersten Hauptoberfläche.
Wenn die Dicke der Hautschicht dünn ist, wird das Halte-Abdichtmaterial leicht biegbar, weil die Anhaftungsmenge der anorganischen Teilchen klein ist.
Selbst in der Nähe des Zentrums in Dickenrichtung und in der Nähe der zweiten Hauptoberfläche kann zusätzlich die Wirkung zur Verbesserung des Kontaktdruckes durch Anhaften der anorganischen Teilchen erhalten werden.
Als solches kann ein Halte-Abdichtmaterial, das die Wirkung zur Verbesserung des Kontaktdruckes hat und leicht biegbar ist, durch Änderung der Dicken der Hautschichten der anorganischen Fasern in der Dickenrichtung des Halte-Abdichtmaterials erzeugt werden.

(2) Im Halte-Abdichtmaterial dieser Erfindung ist das Anhaftungsverhältnis der anorganischen Teilchen in der Nähe der ersten Hauptoberfläche wünschenswert hoch.

Wenn die Größen der anorganischen Fasern sich in Dickenrichtung des Halte-Abdichtmaterials ändern, spezifisch wenn die Größen der anorganischen Fasern in der Nähe der ersten Hauptoberfläche klein sind, gibt es Fälle, bei denen das Verhältnis der Dicken der Hautschichten der anorganischen Fasern verschieden von dem Verhältnis des Anhaftungsverhältnisses der anorganischen Teilchen ist.
Wenn die anorganischen Teilchen anhaften, so daß das Verhältnis der Dicken der Hautschichten der anorganischen Fasern erfüllt ist, und das Verhältnis der Anhaftungsverhältnisse der anorganischen Teilchen erfüllt ist, kann eine Wirkung zur Verbesserung des Kontaktdruckes in der Nähe der ersten Hauptoberfläche, worin die Anhaftungsmenge der anorganischen Teilchen verhältnismäßig groß ist, und eine Wirkung zur Verbesserung der Biegeeigenschaften in der Nähe des Zentrums des Halte-Abdichtmaterials in der Dickenrichtung und in der Nähe der zweiten Hauptoberfläche, worin die Anhaftungsmengen der anorganischen Teilchen verhältnismäßig klein sind, mehr bevorzugt erhalten werden.

(3) Im Halte-Abdichtmaterial des Ausführungsbeispiels ist das Anhaftungsverhältnis der anorganischen Glasübergangstemperatur in dem gesamten Halte-Abdichtmaterial wünschenswert 0,3 bis 4,0 Gew.-%.

Wenn die Anhaftungsmenge der anorganischen Teilchen weniger als 0,3 Gew.-% im gesamten Halte-Abdichtmaterial ist, gibt es Fälle, bei denen die Haltekraft unzureichend ist, selbst wenn die Dicken der Hautschichten in der Dickenrichtung des Halte-Abdichtmaterials geändert werden.
Wenn die Anhaftungsmenge der anorganischen Teilchen 4,0 Gew.-% im gesamten Halte-Abdichtmaterial übersteigt, gibt es Fälle, bei denen das Halte-Abdichtmaterial nicht leicht biegbar ist, selbst wenn die Dicken der Hautschichten in der Dickenrichtung des Halte-Abdichtmaterials geändert werden.

(4) Das Halte-Abdichtmaterial des Ausführungsbeispiels ist ein Halte-Abdichtmaterial, erhalten von einer Matte aus anorganischen Fasern, mit denen eine Vernadelungsbehandlung durchgeführt worden ist.

Wenn die anorganischen Fasern durch Durchführung der Vernadelungsbehandlung zusammenhängen, kann die Masse des Halte-Abdichtmaterials angemessen reduziert werden, so daß es möglich ist, die Arbeitseffizienz während der Erzeugung zu erhöhen und den Kontaktdruck des Halte-Abdichtmaterials unter Verwendung der Verwirbelung der anorganischen Fasern zu erhöhen.

(5) Im Verfahren zur Herstellung eines Halte-Abdichtmaterials des Ausführungsbeispiels wird das Halte-Abdichtmaterial hergestellt durch Durchführen des Matten-Herstellungsverfahrens, des Imprägnierverfahrens, des Entwässerungsverfahrens und des Trocknungsverfahrens.

Insbesondere können die Dicken X, Y und Z der Hautschichten und die Anhaftungsverhältnisse α, β und γ der anorganischen Teilchen eingestellt werden durch Änderung der Bedingungen des Erwärmens und des Heißlufttrocknens, und das Halte-Abdichtmaterial des Ausführungsbeispiel kann hergestellt werden.

(6) Beim Verfahren zur Herstellung eines Halte-Abdichtmaterials des Ausführungsbeispiels sind die anorganischen Teilchen Alumina-Teilchen, und die Formen der Sekundärteilchen der Alumina-Teilchen im anorganischen Bindemittel sind eine Kettenform.

Wenn Ketten-förmige Alumina-Teilchen verwendet werden, ist es möglich, die Gleichmäßigkeit in der Dicke der Hautschicht zu erhöhen, weil die Verwirbelung der Sekundarteilchen groß ist und die Sekundärteilchen an den Oberflächen der anorganischen Fasern anhaften, während die Teilchen aneinander binden. Daher werden die Eigenschaften des Halte-Abdichtmaterial stabil entfaltet.

(7) Die Abgas-Reinigungsanlage des Ausführungsbeispiel ist eine Abgas-Reinigungsanlage mit dem Abgas-Behandlungskörper, dem Metallgehäuse, das den Abgas-Behandlungskörper beinhaltet, und dem Halte-Abdichtmaterial, das zwischen dem Abgas-Behandlungskörper und dem Metallgehäuse angeordnet ist und den Abgas-Behandlungskörper hält worin das Halte-Abdichtmaterial das Halte-Abdichtmaterial des Ausführungsbeispiels ist.

Wenn das Halte-Abdichtmaterial der Erfindung als Halte-Abdichtmaterial verwendet wird, ist es möglich, eine Abgas-Reinigungsanlage zu erzeugen, worin das Halte-Abdichtmaterial um den Abgas-Behandlungskörper in einem Zustand gewunden wird, daß keine Umwindungsfalten oder Risse entstehen, und der Abgas-Behandlungskörper wird mit einer hohen Haltekraft gehalten.
Nachfolgend werden Beispiele beschrieben, bei denen das erste Ausführungsbeispiel der Erfindung mehr spezifisch offenbart wird. Diese Erfindung ist nicht auf die Beispiele beschränkt.
(Beispiel 1)
(a) Matten-Herstellungsverfahren
Zunächst wurde eine Matte für ein Halte-Abdichtmaterial in der folgenden Reihenfolge hergestellt.
(a-1) Spinnverfahren
Ein Silica-Sol wurde mit einer wäßrigen Lösung aus basischem Aluminiumchlorid vermischt, das so hergestellt wurde, daß es einen Al-Gehalt von 70 g/l hatte und das Al:Cl = 1:1,8 (Atomverhältnis) war, so daß das Zusammensetzungsverhältnis in der gebrannten anorganischen Faser Al₂O₃:SiO₂ = 72:28 (Gewichtsverhältnis) wurde, und weiterhin wurde eine angemessene Menge eines organischen Polymers (Polyvinylalkohol) zugegeben, unter Erzeugung einer flüssigen Mischung.
Die erhaltene flüssige Mischung wurde konzentriert, unter Erzeugung einer Mischung zum Spinnen, und die Mischung zum Spinnen wurde unter Verwendung eines Blasverfahrens gesponnen, unter Erzeugung eines anorganischen Faservorläufers mit einem durchschnittlichen Faserdurchmesser von 5,1 μm.
(a-2) Kompressionsvorgang
Der anorganische Faservorläufer, erhalten im obigen Verfahren (1), wurde komprimiert, zur Herstellung einer kontinuierlichen lagenförmigen Substanz.
(a-3) Vernadelungsverfahren
Ein Vernadelungsverfahren wurde kontinuierlich mit der lagenförmigen Substanz, erhalten im obigen Verfahren (2), unter Anwendung der unten beschriebenen Bedingungen durchgeführt, unter Herstellung eines vernadelten Körpers.
Zunächst wurde eine Nadelplatte, an der Nadeln mit einer Dichte von 21 Nadeln/cm² befestigt waren, hergestellt. Dann wurde die Nadelplatte oberhalb einer Oberfläche der lagenförmigen Substanz angeordnet, und die Vernadelungsbehandlung wurde durchgeführt durch vertikales Bewegen der Nadelplatte in Dickenrichtung der lagenförmigen Substanz, unter Erzeugung eines vernadelten Körpers. Die Nadeln wurden bewegt, bis die Haken, die an den vorderen Endbereichen der Nadeln gebildet waren, vollständig zu der entgegengesetzten Oberfläche der lagenförmigen Substanz eingedrungen waren.
(a-4) Brennverfahren
Der vernadelte Körper, erhalten im obigen Verfahren (3), wurde kontinuierlich bei einer Peak-Temperatur von 1250°C gebrannt, zur Herstellung einer gebrannten lagenförmigen Substanz, erzeugt aus anorganischen Fasern, umfassend Alumina und Silica mit 72 Gew.-Teilen:28 Gew.-Teilen. Der durchschnittliche Faserdurchmesser der anorganischen Fasern war 5,1 μm, und der minimale Wert des anorganischen Faserdurchmessers war 3,2 μm. Die auf die obige Weise erhaltenen anorganischen Fasern hatten eine Spalt-Schüttdichte von 0,15 g/cm³ und eine Faserdichte von 1400 g/m².
(a-5) Schneidvorgang
Die gebrannte lagenförmige Substanz, erhalten im obigen Verfahren (4), wurde hergestellt, zur Erzeugung einer geschnittenen lagenförmigen Substanz (Matte).
(b) Imprägnierverfahren
Ein kommerziell erhältliches Alumina-Sol (Alumina-Sollösung AS550, hergestellt von Nissan Chemical Industries, Ltd. (Konzentration des Feststoffgehaltes: 15 Gew.-%)) wurde unter Verwendung von Wasser verdünnt, zur Herstellung eines anorganischen Bindemittels, umfassend anorganischen Teilchen und Wasser mit einer Konzentration. des Feststoffgehaltes von 1 Gew.-%. Das anorganische Bindemittel wurde mit der Matte unter Anwendung eines Vorhangs-Beschichtungsverfahrens kontaktiert, zum Imprägnieren des anorganischen Bindemittels in der Matte.
(c) Entwässerungsverfahren
Eine Einstellung erfolgte durch Saugen und Entwässern der Matte, an die das anorganische Bindemittel gebunden war, wobei eine Entwässerungsvorrichtung verwendet wurde, unter Bildung eines Zustandes, bei dem 50 Gew.-% des anorganischen Bindemittels an 100 Gew.-% der anorganischen Fasern gebunden waren. Wenn die Konzentration des Feststoffgehaltes der anorganischen Teilchen in dem anorganischen Bindemittel 1 Gew.-% ist, wird die Anhaftungsmenge der anorganischen Teilchen pro Einheitsgewicht der anorganischen Faser 0,5 g/100 g, ausgedrückt als Feststoffgehalt.
(d) Trocknungsverfahren
Dann wird die Matte, an die das anorganische Bindemittel gebunden ist, erwärmt und getrocknet unter Verwendung von Heißluft bei einer Temperatur von 130°C und einer Geschwindigkeit der Luft von 2,0 m/s, unter Erhalt einer Matte, an die die anorganischen Teilchen gebunden waren.
Im Trocknungsverfahren wurde Heißluft von einer Hauptoberfläche (Oberfläche, die eine zweite Hauptoberfläche wird) der Matte in Richtung zur anderen Hauptoberfläche (eine Oberfläche, die eine erste Hauptoberfläche wird) in einem Status geblasen, worin das obere und untere Ende der Matte unter Verwendung von Platten mit Luftlöchern eingeklemmt wurde, so daß eine übermäßige Beladung auf die Matte nicht auferlegt wurde, und Heißluft wurde zu der Matte durch die Luftlöcher ventiliert.
(e) Schneidbehandlung
Die auf obige Weise erhaltene Matte wurde geschnitten, so daß die Dimensionen von planarer Sicht eine Gesamtlänge von 776 mm × Breite von 290 mm wurden, ein Vorsprungbereich mit einer Länge L von 40 mm und einer Breite W von 100 mm wurde an einem Ende gebildet, und ein Aussparbereich, der in den Vorsprungbereich eingreift, wurde an dem anderen Ende gebildet, unter Vollendung der Herstellung des Halts-Abdichtmaterials.
(Beispiele 2 und 3)
Halte-Abdichtmaterialien wurden auf gleiche Weise wie bei Beispiel 1 hergestellt, mit der Ausnahme, daß die Anhaftungsmenge der anorganischen Teilchen pro Einheitsgewicht der anorganischen Fasern geändert wurde durch Änderungen der Saug- und Entwässerungsbedingungen im Entwässerungsverfahren.
Bei Beispiel 2 erfolgte die Einstellung zur Bildung eines Zustands, bei dem 100 Gew.-% des anorganischen Bindemittels an ein Gewicht der anorganischen Fasern von 100 Gew.-% gebunden waren.
Weil die Konzentration des Feststoffgehaltes der anorganischen Teilchen im anorganischen Bindemittel 1 Gew.-% ist, wird die Anhaftungsmenge der anorganischen Teilchen pro Einheitsgewicht der anorganischen Fasern 1,0 g/100 g, ausgedrückt als Feststoffgehalt.
Bei Beispiel 3 erfolgte eine Einstellung unter Bildung eines Zustandes, bei dem 300 Gew.-% des anorganischen Bindemittels an 100 Gew.-% der anorganischen Fasern gebunden waren.
Weil die Konzentration des Feststoffgehaltes der anorganischen Teilchen in dem anorganischen Bindemittel 1 Gew.-% war, wurde die Anhaftungsmenge der anorganischen Teilchen pro Einheitsgewicht der anorganischen Fasern 3,0 g/100 g, ausgedrückt als Feststoffgehalt.
(Vergleichsbeispiel 1)
Ein Halte-Abdichtmaterial wurde auf gleiche Weise wie bei Beispiel 1 hergestellt, mit der Ausnahme, daß der Imprägnierungsvorgang, bei dem das anorganische Bindemittel in die Matte imprägniert wurde, der Entwässerungsvorgang und der Trocknungsvorgang nicht durchgeführt wurden.
(Vergleichsbeispiel 2)
Ein Halte-Abdichtmaterial wurde auf gleiche Weise wie bei Beispiel 2 hergestellt, mit der Ausnahme, daß die Bedingungen des Erwärmens und des Heißlufttrocknens im Trocknungsverfahren auf eine Temperatur von 130°C und eine Geschwindigkeit von Luft von 1,2 m/s geändert wurden, so daß das Anhaftungsverhältnis der anorganischen Teilchen gleichmäßig in der Dickenrichtung des Halte-Abdichtmaterial wurde.
(Vergleichsbeispiel 3)
Ein Halte-Abdichtmaterial wurde auf gleiche Weise wie bei Beispiel 3 hergestellt, mit der Ausnahme daß die Bedingungen des Erwärmens und des Heißlufttrocknens im Trocknungsvorgang auf eine Temperatur von 130°C und eine Geschwindigkeit der Luft von 1,2 m/s geändert wurden, so daß das Anhaftungsverhältnis der anorganischen Teilchen in der Dickenrichtung des Halte-Abdichtmaterial gleichmäßig wurde.
Die folgenden Auswertungen wurden bei den Halte-Abdichtmaterialien durchgeführt, die bei den obigen Beispielen und Vergleichsbeispielen hergestellt wurden.
(Messung der Dicke der Hautschichten)
Wie in der Beschreibung des Halte-Abdichtmaterials im ersten Ausführungsbeispiel dieser Erfindung beschrieben ist, wurden die Dicken der Hautschichten gemessen durch Beobachten der Querschnitte der anorganischen Fasern, die in der Nähe der ersten Hauptoberfläche des Halte-Abdichtmaterials, in der Nähe des Zentrums des Halte-Abdichtmaterials in Dickenrichtung und in der Nähe der zweiten Hauptoberfläche vorhanden sind.
7A ist ein Beispiel eines Photos eines Teils eines Querschnittes einer anorganischen Faser, photographiert unter Verwendung eines Transmissions-Elektronenmikroskops (TEM), das bei einer Beschleunigungsspannung von 200 kV eine Vergrößerung von dem 50 000-fachen photographiert wurde. Das Photo, das in 7A gezeigt ist, ist ein Photo eines Querschnittes eine Halte-Abdichtmaterials, hergestellt ähnlich wie bei Beispiel 3 unter einer Bedingung, bei der die Anhaftungsmenge der anorganischen Teilchen pro Einheitsgewicht der anorganischen Faser 3,0 g/100 g, ausgedruckt als Feststoffgehalt, wurde.
Dieses Photo zeigt die anorganische Faser 21 und die Hautschicht 22 und die Dicke der Hautschicht bei einer Meßstelle unter Verwendung eines doppelköpfigen Pfeils angezeigt.
Bezüglich der Dicke der Hautschicht, wie in 3 erläutert, wurden Messungen bei drei Meßstellen in einer anorganischen Faser durchgeführt, und der Durchschnittswert der Dicken der Hautschicht, gemessen an den drei Stellen, wurde als Dicke der Hautschicht der anorganischen Faser verwendet.
Fünf anorganische Fasern wurden von den jeweiligen Flächen entfernt, und die Durchschnittswerte der Dicken der Hautschichten der fünf anorganischen Fasern wurden als Dicken (X, Y und Z) der Hautschichten der jeweiligen Fläche verwendet.
7B ist ein Photo, das ein Beispiel der Handhabung eines lokalen Vorsprungbereiches während der Messung der Dicke der Hautschicht erläutert.
In dem in 7B gezeigten Photo wird ein lokal erhobener Vorsprungbereich beobachtet, aber ein solcher Vorsprungbereich wird während der Messung der Dicke der Hautschicht nicht berücksichtigt, und die Breite, die unter Verwendung eines doppelköpfigen Pfeils gemäß 7B angezeigt ist, wird als Dicke der Hautschicht verwendet.
Als Vorbehandlungsverfahren für das Photographieren unter Anwendung von TEM kann ein Verfahren angewandt werden, bei dem der Querschnitt der anorganischen Faser unter Verwendung eines fokussierten Ionenstrahls (FIB) geschnitten und dann beobachtet wird.
(Messung des Anhaftungsverhältnisses der anorganischen Teilchen)
Das Anhaftungsverhältnis von Alumina als anorganische Teilchen, die an die anorganischen Fasern anhaften, wurde erhalten durch Rücktitration (Chelat-Titrationsverfahren) unter Anwendung von Alkalifusion/Säureauflösung/Zinkstandardlösung, auf der Basis des Verfahren gemäß JIS K 1450.
Spezifisch wurde eine Probe vom Halte-Abdichtmaterial (0,2 g) von der Nähe der ersten Hauptoberfläche des Halte-Abdichtmaterials, der Nähe des Zentrums des Halte-Abdichtmaterials in der Dickenrichtung und der Nähe der zweiten Hauptoberfläche des Halte-Abdichtmaterials gezogen.
Die Konzentrationen von Aluminium wurden von den jeweiligen Proben unter Verwendung des Chelat-Titrationsverfahrens erhalten.
Getrennt wurde eine Matte (0,2 g), die kein anorganisches Bindemittel imprägniert aufwies und keine anhaftenden anorganischen Teilchen hatte, hergestellt und gleichermaßen wurde die Konzentration von Aluminium unter Verwendung des Chelat-Titrationsverfahrens erhalten.
Die Anhaftungsmenge der organischen Teilchen wurde erhalten durch Vergleichen der Konzentrationen von Aluminium vor und nach dem Anhaften der anorganischen Teilchen, und die Anhaftungsverhältnisse der anorganischen Teilchen als jeweiligen Flächen berechnet.
Zusätzlich wurde das Anhaftungsverhältnis der anorganischen Teilchen im gesamten Halte-Abdichtmaterial unter Verwendung einer Probe, die das gesamte Halte-Abdichtmaterial enthielt, in der Dickenrichtung berechnet.
(Kontaktdruck-Test)
Bei den Halte-Abdichtmaterialien, erhalten in den jeweiligen Beispielen und Vergleichsbeispielen, wurde der jeweilige Kontaktdruck unter Anwendung des folgenden Verfahrens gemessen.
Als Proben zum Messen des Kontaktdruckes wurden geschnittene Stücke aus den Halte-Abdichtmaterialien verwendet, die zu einer Größe von 100 mm × 100 mm geschnitten waren.
Für die Messung des Kontaktdruckes wurde eine Heißkontaktdruck-Meßanlage mit einem Erwärmungsteil an einem Teil einer Platte, die die Proben komprimiert, verwendet.
Zunächst wurde die Probe bei Raumtemperatur komprimiert, bis die Spalt-Schüttdichte (GBD, gap bulk density) der Probe 0,4 g/cm³ war, und wurde 10 Minuten gehalten. Die Spalt Schüttdichte der Probe betrifft einen Wert, erhalten unter Verwendung von ”Spalt-Schüttdichte = Gewicht der Probe/(Fläche der Probe × Dicke der Probe).
Dann wurde die Probe freigelassen, bis die Spalt-Schüttdichte 0,273 g/cm³ erreichte, während sie bei 40°C/min im komprimierten Zustand erwärmt wurde, bis eine Oberfläche 900°C und die andere Oberfläche 650°C erreicht hatte. Zusätzlich wurde die Probe 5 Minuten in einem Zustand gehalten, bei dem die Temperatur der Oberfläche 900°C, die andere Oberfläche 650°C und die Lücke-Schüttdichte 0,273 g/cm³ war.
Danach wurde die Probe bei 1 inch (25,4 mm)/min komprimiert, bis die Spalt-Schüttdichte 0,3 g/cm³ wurde und die Beladung zu diesem Zeitpunkt wurde gemessen. Die erhaltene Beladung wurde durch die Fläche der Probe dividiert unter Erhalt des Kontaktdruckes (kPa). Die Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle 1 erläutert.
(Scherfestigkeit-Meßtest)
Der Scherfestigkeit-Meßtest wurde unter Verwendung einer Scherfestigkeit-Testvorrichtung gemäß 8 durchgeführt.
8 ist eine Seitenansicht, die schematisch ein Scherfestigkeit-Testgerät zeigt.
Ein Scherfestigkeits-Testgerät 70, erläutert in 8, ist aus zwei SUS-Plattenmaterialien (Länge 50 mm × Breite 50 mm × Dicke 3 mm) 71a und 71b mit 77 konischen Vorsprüngen (Durchmesser der Bodenoberfläche 1 mm × Höhe 1,6 mm) 72, die nur auf einer Hauptoberfläche gebildet waren, und einem SUS-Zwischenplattenmaterial (Länge 50 mm × Breite 50 mm × Dicke 3 mm) 73 mit 77 konischen Vorsprüngen (Durchmesser der Bodenoberfläche 1 mm × Höhe 1,6 mm) 72, die auf beiden Hauptoberflächen gebildet waren, konfiguriert.
Die Scherfestigkeit wurde unter Verwendung des Scherfestigkeit-Testgerätes 70 auf folgende Weise gemessen.
Das hergestellte Halte-Abdichtmaterial wurde zunächst in Dimensionen von 50 mm × 50 mm als planare Ansicht geschnitten, unter Erzeugung einer Probe für die Scherfestigkeitsmessung.
Eine Meßprobe 80 wurde auf der Hauptoberfläche des Plattenmaterials 71a, auf dem die Vorsprünge 72 gebildet waren, angeordnet, und das Zwischenplattenmaterial 73 mit den Vorsprüngen 72, die auf beiden Oberflächen gebildet waren, wurde auf die Probe auferlegt, wodurch die Meßprobe 80 bei einem bestimmten Intervall von g eingeklemmt wurde.
Dann wurde eine andere Meßprobe 80 auf dem Zwischenplattenmaterial 73 angeordnet und weiterhin wurde das andere Plattenmaterial 71b auf der Meßprobe 80 bei einem bestimmten Intervall g angeordnet.
Somit wurden insgesamt zwei Meßproben 80, eine in den jeweiligen Abständen unter den drei Plattenmaterialien, eingeklemmt und komprimiert.
Dann wurden die Intervalle zwischen den drei Plattenmaterialien eingestellt, so daß die Dichten der jeweiligen komprimierten Proben 80 0,4 g/cm³ wurden.
Dann wurden das obere und das untere Plattenmaterial 71a und 71b und das Zwischenplattenmaterial 73 wechselseitig in entgegengesetzte Richtungen (die Richtungen, die in 8 unter Verwendung der Pfeile t angezeigt sind) gezogen und eine Spannung (N), die zu diesem Zeitpunkt erzeugt war, wurde gemessen.
(Auswertung der Biegefähigkeit)
Die Auswertung der Biegefähigkeit wurde unter Verwendung eines Biegefähigkeits-Auswertungstestgerätes, erläutert in den 9A bis 9C, durchgeführt.
Die 9A bis 9C sind Seitenansichten, die schematisch das Biegefähigkeit-Auswertungstestgerät erläutern.
Das Biegefähigkeit-Auswertungstestgerät 90, erläutert in 9A, hat ein Tuch 94, das größer ist als das Halte-Abdichtmaterial, das der Biegefähigkeit unterworfen wird, einen Tragepunkt 91 und einen Tragepunkt 92 an beiden Enden des Tuches 94 und einen Anhebestartpunkt 93, der mit dem Tragepunkt 91 und dem Tragepunkt 92 gekuppelt ist, und hebt den Tragepunkt 91 und den Tragepunkt 92 nach oben an.
Der Anhebestartpunkt 93 ist mit einem Verschiebungsmeßbereich und einem Beladungsmeßbereich verbunden, die nicht dargestellt sind, so daß die Verschiebung des Anhebestartpunktes und die auf den Anhebestartpunkt auferlegte Beladung gemessen werden, wenn der Anhebestartpunkt 93 sich nach oben bewegt. Als Verschiebungsmeßteil und Beladungsmeßteil kann eine üblicherweise verwendete Verschiebungs-Beladungs-Meßmaschine verwendet werden.
Bei Auswertung der Biegefähigkeit wurde das Halte-Abdichtmaterial 1, das geschnitten war, so daß es kleiner ist als die Größe des Tuches 94, auf dem Tuch 94 angeordnet. Das Halte-Abdichtmaterial 1 wurde so angeordnet, daß die erste Hauptoberfläche der Tuchseite gegenüberlag (Bodenseite).
Zusätzlich wurde eine Metallsäule 95, worin säulenförmige Abgas-Behandlungskörper agglomeriert waren, fixiert und auf der zweiten Oberfläche des Halte-Abdichtmaterials 3 angeordnet.
In der Zeichnung wird die Metallsäule 95 in einem Raum gezeichnet, aber die Metallsäule 95 ist in einem Zustand, bei dem ein säulenförmiger Querschnittsbereich mit einer harten planaren Platte in einem Winkel fixiert ist. In der Zeichnung werden weder die harte planare Platte noch der Winkel gezeigt.
Zusätzlich wird die Metallsäule 95 so eingestellt, daß sie während des Biegfähigkeit-Auswertungstests unbewegbar ist.
In diesem Beispiel und den Vergleichsbeispielen wurde die Größe des Halte-Abdichtmaterials auf 50 mm × 150 mm eingestellt, und die Größe des Abgas-Behandlungskörpers wurde auf 90 mmϕ eingestellt.
Vor dem Auswertungstest der Biegefähigkeit wird das Tuch 94 im Biegfähigkeits-Auswertungstestgerät auf die harte planare Platte gegeben und das Tuch 94 und das Halte-Abdichtmaterial 1 werden so eingestellt, daß sie flach sind, wie in 9A angezeigt.
Der Anhebestartpunkt 93, der Tragepunkt 91 und der Tragepunkt 92 werden relaxiert.
Wenn der Anhebestartpunkt 93 nach oben bewegt wird, werden der Trägerpunkt 91 und der Trägerpunkt 92 hochgezogen.
Wie in 9B gezeigt ist, wird, wenn das Halte-Abdichtmaterial 1 mit der Metallsäule 95 in Kontakt gelangt, eine Kraft in einer Richtung auferlegt, in der das Halte-Abdichtmaterial 1 und das Tuch 94 gebogen werden. Wenn der Anhebestartpunkt hochgezogen wird, wie in 9C erläutert ist, wird weiterhin das Halte-Abdichtmaterial 1 um die äußere Umgebungsoberfläche der Metallsäule 95 gewunden.
Die Beweggeschwindigkeit des Anhebestartpunkts 93 wurde auf 100 mm/min eingestellt.
10 ist ein Diagramm, das schematisch die Beziehung zwischen der Beladung und Verschiebung erläutert.
In 10 wird ein Diagramm eines harten und schwierig zu biegenden Halte-Abdichtmaterials auf der linken Seite dargestellt, und ein Diagramm eines flexiblen und leicht zu biegenden Halte-Abdichtmaterials ist auf der rechten Seite dargestellt.
Die Diagramme sind dargestellt, wobei die vertikale Achse die Beladung darstellt, die auf den Anhebestartpunkt auferlegt ist, und die transversale Achse bedeutet die Verschiebung des Anhebestartpunktes, und die Messung endet, wenn die Beladung 100 N erreicht.
Zusätzlich wird der integrale Wert der Beziehung zwischen der Verschiebung und der Beladung, bevor die Beladung 100 N erreicht (die Fläche eines Bereiches, angezeigt unter der schraffierten Fläche in 10), wird erhalten, und das Moment (N·m) der Kraft wird von dem Integralwert berechnet.
Das erhaltene Moment der Kraft kann als Index verwendet werden, der die Biegefähigkeit des Halte-Abdichtmaterials bewertet. Das Halte-Abdichtmaterial wird mit flexibler und leichter zu biegen bewertet, wenn der Wert des Kraftmoments sich vermindert.
Die Eigenschaften und Auswertungsergebnisse der Halte-Abdichtmaterialien dieser Beispiele und der Vergleichsbeispiele sind in der Tabelle zusammengefaßt.
In der Spalte ”Bestimmung” in der Tabelle wurde die Haltekraft beim Halten des Abgas-Behandlungskörpers und die Umwindungsfähigkeit beim Umwinden des Halte-Abdichtmaterials um den Abgas-Behandlungskörper bewertet unter Verwendung der Auswertungsergebnisse des Kontaktdruckes, der Scherfestigkeit und Biegefähigkeit der Halte-Abdichtmaterialien, und diese wurden angezeigt durch ”O” bei Gelingen und unter Verwendung von ”X” bei Mißgelingen.
In den Halte-Abdichtmaterialien, hergestellt bei den Beispielen 1 bis 3, erfüllten die Dicken X, Y und Z der Hautschichten die Beziehung X > Y > Z, und die Anhaftungsverhältnisse α, β und γ der anorganischen Teilchen erfüllten die Beziehung α > β > γ. Als Ergebnis wurde die Intensität des Kontaktdruckes am größten in der Nähe der ersten Hauptoberfläche, am zweitgrößten in der Nähe der Mitte in der Dickenrichtung und am drittgrößten in der Nähe der zweiten Hauptoberfläche. Zusätzlich waren die Werte der Scherfestigkeit und die Biegefähigkeit bevorzugte Werte, und die Halte-Abdichtmaterialien waren ausgezeichnet bezüglich der Haltekraft für den Abgas-Behandlungskörper und bezüglich der Umwindungsfähigkeit.
In dem Halte-Abdichtmaterial, hergestellt bei Vergleichsbeispiel 1 ist das anorganische Bindemittel nicht in der Matte imprägniert, und die anorganischen Teilchen sind nicht an den anorganischen Faser befestigt. Daher war der Kontaktdruck niedrig, die Scherfestigkeit unzureichend und die Haltekraft für den Abgas-Behandlungskörper niedrig. In den Halte-Abdichtmaterialien, hergestellt in den Vergleichsbeispielen 2 und 3, waren die anorganischen Teilchen im wesentlichen gleichmäßig an dem Halte-Abdichtmaterial in der Dickenrichtung befestigt, und die Dicken X, Y und Z der Hautschichten erfüllten nicht die Beziehung von X > Y > Z.
Daher war das Halte-Abdichtmaterial hart, Falten oder Risse traten in den Halte-Abdichtmaterialien während der Auswertung der Biegefähigkeit auf, und die Ergebnisse waren angesichts der Umwindungsfähigkeit nicht bevorzugt.
(Zweites Ausführungsbeispiel)
Nachfolgend wird ein zweites Ausführungsbeispiel beschrieben, das ein Ausführungsbeispiel des Halte-Abdichtmaterials, des Verfahrens zur Herstellung eines Halte-Abdichtmaterials und der Abgas-Reinigungsanlage der Erfindung ist.
Das Halte-Abdichtmaterial des Ausführungsbeispiels ist nahezu das gleiche wie das Ausführungsbeispiel der Erfindung im Hinblick auf die Konfiguration, aber der Unterschied ist, daß das Halte-Abdichtmaterial des Ausführungsbeispiels weiterhin ein organisches Bindemittel umfaßt.
Als organisches Bindemittel kann eine Emulsion verwendet werden, erhalten durch Dispergieren eines Latex auf Acrylbasis, Latex auf Kautschukbasis oder dergleichen in Wasser.
Das Verfahren und die Reihenfolge des Anhaftens des organischen Bindemittels an die anorganischen Fasern ist nicht besonders beschränkt, und Beispiele davon umfassen ein Verfahren, bei dem nach dem Entwässerungsvorgang im Verfahren zur Herstellung eine Halte-Abdichtmaterials des ersten Ausführungsbeispiels dieser Erfindung eine Flüssigkeit, umfassend das organische Bindemittel, gesprüht und von der ersten Hauptoberflächenseite und der zweiten Hauptoberflächenseite der Matte geblasen wird.
Danach kann das Trocknungsverfahren zum Trocknen von Feuchtigkeit, die im anorganischen Bindemittel und organischen Bindemittel enthalten ist, durchgeführt werden.
Die Abgas-Reinigungsanlage des Ausführungsbeispiels ist gleich wie die Abgas-Reinigungsanlage des ersten Ausführungsbeispiels der Erfindung, mit der Ausnahme, daß das Halte-Abdichtmaterial des Ausführungsbeispiels verwendet wird, und daher wird dies nicht detailliert beschrieben.
Nachfolgend werden die Wirkungen und Effekte des Halte-Abdichtmaterials, des Verfahrens zur Herstellung eines Halte-Abdichtmaterials und der Abgas-Reinigungsanlage gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel dieser Erfindung angegeben.
In dem Ausführungsbeispiel werden die Wirkungen (1) bis (7), die im ersten Ausführungsbeispiel beschrieben sind, entfaltet, und die folgende Wirkung wird entfaltet.

(8) Das Halte-Abdichtmaterial des Ausführungsbeispiels umfaßt weiterhin das organische Bindemittel.

Wenn das organische Bindemittel an den anorganischen Fasern haftet, ist es möglich, die zusammenhängende Struktur der anorganischen Fasern starker zu machen, und eine Erhöhung der Masse des Halte-Abdichtmaterials zu unterdrücken.
Nachfolgend werden Beispiele beschrieben, bei denen das zweite Ausführungsbeispiel der Erfindung mehr spezifisch offenbart wird. Diese Erfindung ist nicht auf diese Beispiele beschränkt.
(Beispiel 4)

(a) Das Matten-Herstellungsverfahren, (b) das Imprägnierungsverfahren und (c) das Entwässerungsverfahren gemäß Beispiel 1 wurden auf gleiche Weise wie bei Beispiel 1 durchgeführt.

Die Konzentration des anorganischen Bindemittels, verwendet beim Imprägnierverfahren, wurde so eingestellt, daß sie gleich war wie bei Beispiel 2, und die Anhaftungsmenge der anorganischen Teilchen wurde so eingestellt, daß sie gleich war wie bei Beispiel 2.
Eine Flüssigkeit mit einem organischen Bindemittel mit einer Konzentration des Feststoffgehaltes von 1 Gew.-% wurde hergestellt durch Verdünnen eines Latex mit einem Acrylkautschuk, der in Wasser dispergiert war (LX-811H, hergestellt von Zeon Corporation), wobei Nasser verwendet wurde, und die Flüssigkeit mit dem organischen Bindemittel wurde auf die obere Oberfläche und Bodenoberfläche der Matte gesprüht, so daß die Anhaftungsmenge des organischen Bindemittels pro Einheitsgewicht der anorganischen Fasern 1,0 g/100 g, ausgedrückt als Feststoffgehalt, wurde.

(d) Der Trocknungsvorgang und (e) die Schneidbehandlung wurden auf gleiche Weise wie bei Beispiel 1 mit der Matte, an die das anorganische Bindemittel und das organische Bindemittel befestigt waren, durchgeführt, die auf obige Weise erhalten war, unter Vollendung der Herstellung des Halte-Abdichtmaterials.

(Auswertungsergebnisse)
Im Halte-Abdichtmaterial, hergestellt gemäß Beispiel 4, waren die Anhaftungsverhältnisse der anorganischen Teilchen 1,0 Gew.-% insgesamt, 1,6 Gew.-% (α = 1,6 Gew.-%) in der Nähe der ersten Hauptoberfläche, 1,0 Gew.-% (β = 1,0 Gew.-%) in der Nähe des Zentrums der Matte in der Dickenrichtung und 0,4 Gew.-% (γ = 0,4 Gew.-%) in der Nähe der zweiten Hauptoberfläche. Die Dicken der Hautschichten waren 110 nm (X = 110 nm) in der Nähe der ersten Hauptoberfläche, 70 nm (Y = 70 nm) in der Nähe des Zentrums der Matte in der Dickenrichtung und 50 nm (Z = 50 nm) in der Nähe der zweiten Hauptoberfläche.
Das Anhaftungsverhältnis des organischen Bindemittels war 1 Gew.-% in der gesamten Matte.
Bezüglich des Anhaftungsverhältnisses des organischen Bindemittels wurde die Matte, an die das organische Bindemittel und das anorganische Bindemittel befestigt waren, zu einer Größe von 100 mm × 100 mm geschnitten, die geschnittenen Proben wurden in einer oxidierenden Atmosphäre bei 700°C erwärmt, zum Messen der Gewichtsreduktionsmenge, und die Anhaftungsverhältnisse wurden unter Verwendung der Ergebnisse berechnet.
Der Kontaktdruck war 620 kPa insgesamt, 660 kPa in der Nähe der ersten Hauptoberfläche, 630 kPa in der Nähe des Zentrums der Matte in der Dickenrichtung und 550 kPa in der Nähe der zweiten Hauptoberfläche.
Die Scherfestigkeit war 117 kPa.
Die Biegefähigkeit war 185 N·mm.
Aufgrund der obigen Ergebnisse wurde festgestellt, daß die Werte der Scherfestigkeit und die Biegefähigkeit jeweils bevorzugte Werte waren, und das Halte-Abdichtmaterial war ausgezeichnet bezüglich der Haltekraft für den Abgas-Behandlungskörper und bezüglich der Umwindungsfähigkeit.
(Drittes Ausführungsbeispiel)
Nachfolgend wird ein drittes Ausführungsbeispiel beschrieben, das ein Ausführungsbeispiel des Halte-Abdichtmaterials, des Verfahrens zur Erzeugung eines Halte-Abdichtmaterials und eine Abgas-Reinigungsanlage der Erfindung ist.
Der Unterschied ist der, daß das Halte-Abdichtmaterial des Ausführungsbeispiels eine Glasfaser und eine Alumina-Faser als anorganische Fasern umfaßt und eine größere Zahl der Glasfasern in der Nähe der ersten Hauptoberfläche als in der Nähe der zweite Hauptoberfläche, bezogen auf das Gewichtsverhältnis, vorhanden ist.
11 ist eine Perspektivansicht eines Teilquerschnittes, die schematisch einen Querschnitt eines Halte-Abdichtmaterials gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel dieser Erfindung, geschnitten in Dickenrichtung, zeigt.
Gleichermaßen wie das Halte-Abdichtmaterial 1 des ersten Ausführungsbeispiels dieser Erfindung hat das Halte-Abdichtmaterial 2 des Ausführungsbeispiels eine planare Plattenform, die im wesentlichen rechteckig in planarer Sicht ist, und hat Glasfasern 210a und Alumina-Fasern 210b, die darin gemischt sind.
Mehr detailliert ist das Halte-Abdichtmaterial 2 aus einer ersten Matte 220a konfiguriert, worin eine größere Anzahl der Glasfasern 210a vorhanden ist als Alumina-Fasern 210b, bezogen auf das Gewichtsverhältnis, und eine zweite Matte 220b, worin eine größere Anzahl an Alumina-Fasern 210b im Vergleich zu den Glasfasern 210a, bezogen auf das Gewichtsverhältnis, vorhanden ist.
Die erste Matte 220a ist auf der Seite der ersten Hauptoberfläche 211 des Halte-Abdichtmaterials vorhanden, und die zweite Matte 220b ist auf der Seite der zweiten Hauptoberfläche 212 vorhanden.
In der Nähe der ersten Hauptoberfläche 214 des Halte-Abdichtmaterials ist daher eine größere Anzahl der Glasfasern in bezug auf das Gewichtsverhältnis verglichen mit der Nähe der zweiten Hauptoberfläche 216 vorhanden.
Zusätzlich ist die zweite Matte 220b in der Nähe des Zentrums des Halte-Abdichtmaterials in der Dickenrichtung 215 vorhanden, und die Zusammensetzung der anorganischen Fasern ist gleich wie die Zusammensetzung der anorganischen Fasern in der Nähe der zweiten Hauptoberfläche 216.
Eine Linie 213 bedeutet die Mittellinie des Halte-Abdichtmaterials 2 in der Dickenrichtung.
Im Halte-Abdichtmaterial 2 des Ausführungsbeispiels ist die Anhaftungsmenge der anorganischen Teilchen zu den anorganischen Fasern groß in der ersten Matte 22a, und die Anhaftungsmenge der anorganischen Teilchen zu den anorganischen Fasern ist klein in der zweiten Matte 220b.
In der ersten Matte 22a und in der zweiten Matte 220b sind die anorganischen Teilchen gleichmäßig an die anorganischen Fasern gebunden.
Daher erfüllen die Dicke X der Hautschicht der anorganischen Fasern in der Nähe der ersten Hauptoberfläche, die Dicke Y der Hautschicht der anorganischen Fasern in der Nähe des Zentrums des Halte-Abdichtmaterials in der Dickenrichtung und die Dicke Z der Hautschicht der anorganischen Fasern in der Nähe der zweiten Hauptoberfläche die Beziehung X > Y = Z.
Zusätzlich erfüllen das Anhaftungsverhältnis α der anorganischen Teilchen in der Nähe der ersten Hauptoberfläche, das Anhaftungsverhältnis β der anorganischen Teilchen in der Nähe des Zentrums des Halte-Abdichtmaterials in der Dickenrichtung und das Anhaftungsverhältnis γ der anorganischen Teilchen in der Nähe der zweiten Hauptoberfläche die Beziehung α > β = γ.
Nachfolgend wird ein Beispiel des Verfahrens zur Herstellung eines Halte-Abdichtmaterials des Ausführungsbeispiels beschrieben.
Das Verfahren zur Herstellung eines Halte-Abdichtmaterials des Ausgangsbeispiels umfaßt ein erstes Matten-Herstellungsverfahren zum Herstellen einer ersten Matte, die anorganische Fasern und organischen Teilchen umfaßt und gebildet wird durch Beschichten von Hautschichten, umfassend die anorganischen Teilchen, um die anorganischen Fasern, ein zweites Matten-Herstellungsverfahren zum Herstellen einer zweiten Matte, die anorganische Fasern umfaßt und gebildet ist durch Beschichten von Hautschichten, die dünner sind als die Hautschichten in der ersten Matte, um die anorganischen Fasern herum, oder einer zweiten Matte ohne Hautschicht, die um die anorganischen Fasern beschichtet sind, und ein Verfahren zum Laminieren der ersten und der zweiten Matte.
(1) Erstes Matten-Herstellungsverfahren
(1-1) Herstellungsverfahren für eine flüssige Mischung
Alumina-Fasern Silica-Fasern, ein anorganisches Bindemittel, ein anorganisches Bindemittel, umfassend anorganische Teilchen und Wasser, und Wasser werden gemischt, so daß der Gehalt der anorganischen Fasern (Alumina-Fasern und Silica-Fasern) in der Ausgangsmaterialflüssigkeit zu einem bestimmten Wert werden, und werden unter Verwendung eines Rührers gerührt, unter Erzeugung einer flüssigen Mischung.
(1-2) Papiererzeugungsverfahren
Nachdem die flüssige Mischung in einen Formbehälter mit Filtrationssieben, die auf der Bodenoberfläche gebildet sind, zum Fließen gebracht wird, wird Wasser in der Flüssigmischung durch die Siebe abgezogen, unter Erzeugung eines ersten Mattenvorläufers.
(1-3) Erwärmungs- und Kompressionsvorgang
Der erste Mattenvorläufer wird unter bestimmten Bedingungen erwärmt und komprimiert, unter Erzeugung einer Matte mit einer bestimmten Spalt-Schüttdichte. Wenn der Vorläufer dieses Verfahrens eingeht, werden die Alumina-Fasern und die Silica-Fasern fest aneinander durch das organische Bindemittel und das anorganische Bindemittel fixiert, so daß die Form der ersten Matte gehalten wird.
Die anorganischen Fasern, die in der ersten Matte, hergestellt auf obige Weise, enthalten sind, werden mit Hautschichten beschichtet, umfassend anorganische Teilchen, die von dem anorganischen Bindemittel stammen.
(2) Zweites Matten-Herstellungsverfahren
(2-1) Herstellungsverfahren für die Flüssigmischung
In dem Herstellungsverfahren für die Flüssigmischung werden Alumina-Fasern und Silica-Fasern vermischt, so daß die Zahl der Alumina-Fasern groß und die Zahl der Silica-Fasern klein wird im Vergleich zum ersten Matten-Herstellungsverfahren. Zusätzlich wird die gemischte Menge des anorganischen Bindemittels kleiner als die gemischte Menge des anorganischen Bindemittels in dem ersten Matten-Herstellungsverfahren gemacht, oder das anorganische Bindemittel wird nicht vermischt. Sonst wird die Flüssigmischung auf gleiche Weise wie der Herstellungsvorgang (1-1) für die Flüssigmischdung des ersten Matten-Herstellungsverfahrens hergestellt. Nachfolgend werden das Papiererzeugungsverfahren und das Erwärmungs- und Kompressionsverfahren auf gleiche Weise wie beim ersten Matten-Herstellungsverfahren durchgeführt, unter Erzeugung einer Matte mit einer bestimmten Spalt-Schüttdichte.
Die zweite Matte, hergestellt auf obige Weise, umfaßt eine verhältnismäßig größere Zahl der Alumina-Fasern, und die anorganischen Fasern, die in der zweiten Matte enthalten sind, werden dünn mit Hautschichten, umfassend die anorganischen Teilchen, die vom anorganischen Bindemittel stammen, beschichtet oder werden nicht beschichtet.
(3) Laminiervorgang
Die erste Matte und die zweite Matte werden laminiert und integriert, unter Erzeugung eines Laminates.
Das Laminationsverfahren ist nicht besonders beschränkt, und Beispiele davon umfassen die Verbindung unter Verwendung von Fäden zum Vernähen oder ein Adhäsivband, Adhäsion unter Verwendung eines Adhäsivs und dergleichen.
(4) Schneidevorgang
Das Laminat wird geschnitten, zur Herstellung eine Halts-Abdichtmaterials mit einer bestimmten Größe. Dann wird das Laminat so geschnitten, daß von den Endoberflächen des Halte-Abdichtmaterials ein Vorsprungbereich auf einem Teil einer Endoberfläche und ein Aussparbereich mit einer Form der anderen Endoberfläche gebildet wird, die in den Vorsprungbereich eingreift.
In dem Halte-Abdichtmaterial, hergestellt auf obige Weise, bildet die erste Matte die erste Hauptoberflächenseite und die zweite Matte die zweite Hauptoberflächenseite. Zusätzlich ist die Anhaftungsmenge der anorganischen Teilchen zu den anorganischen Fasern groß in der ersten Matte, und die Anhaftungsmenge der anorganischen Teilchen zu den anorganischen Fasern ist klein in der zweiten Matte, oder die anorganischen Teilchen sind nicht gebunden.
Die Abgas-Reinigungsanlage des Ausführungsbeispiels ist gleich wie die Abgas-Reinigungsanlage des ersten Ausführungsbeispiels dieser Erfindung mit der Ausnahme, daß das Halte-Abdichtmaterial dieses Ausführungsbeispiels verwendet wird, und daher wird diese nicht detailliert beschrieben.
Nachfolgend werden die Aktionen und Wirkungen des Halte-Abdichtmaterials, des Verfahrens zum Herstellen eines Halte-Abdichtmaterials und der Abgas-Reinigungsanlage gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel dieser Erfindung angegeben.
In diesem Ausführungsbeispiel werden die Wirkungen (1) bis (5), (7) und (8), die im ersten und im zweiten Ausführungsbeispiel beschrieben sind, entfaltet und die folgenden Wirkungen werden entfaltet.
(9) Im Halte-Abdichtmaterial dieses Ausführungsbeispiels sind die Glasfaser und die Alumina-Faser als anorganische Fasern enthalten, und eine größere Anzahl der Glasfasern ist in der Nähe der ersten Hauptoberfläche im Vergleich zu der Zahl in der Nähe der zweiten Hauptoberfläche, bezogen auf das Gewichtsverhältnis, vorhanden.
Wenn das Halte-Abdichtmaterial mit der obigen Konfiguration um den Abgas-Behandlungskörper mit der ersten Hauptoberfläche, die auf der Gehäuseseite angeordnet ist, und die zweite Hauptoberfläche, die auf der Seite des Abgas-Behandlungskörpers angeordnet ist, gewunden wird und im Gehäuse enthalten ist, unter Erzeugung einer Abgas-Reinigungsanlage, hat die Abgas-Reinigungsanlage eine hohe Haltekraft auf der Gehäuseseite, ist ausgezeichnet wärmeresistent und leicht zu biegen bei der Seite des Abgas-Behandlungskörpers.
(10) Das Verfahren zur Erzeugung eines Halte-Abdichtmaterials des Ausführungsbeispiels umfaßt das erste Matten-Herstellungsverfahren zur Herstellung der ersten Matte, die die organischen Fasern und die anorganischen Teilchen umfaßt, und wird gebildet durch Beschichten von Hautschichten, umfassend die anorganischen Teilchen, um die anorganischen Fasern, das zweite Matten-Herstellungsverfahren zur Herstellung der zweiten Matte, umfassend anorganische Fasern, und wird gebildet durch Beschichten von Hautschichten, die dünner sind als die Hautschichten in der ersten Matte, um die anorganischen Fasern herum, oder der zweiten Matte ohne beschichtete Hautschicht, um die organischen Fasern, und das Verfahren zum Laminieren der ersten und der zweiten Matte.
Wenn eine Vielzahl von Matten mit den Hautschichten der anorganischen Fasern mit unterschiedlichen Dicken laminiert ist, ist es möglich, ein Halte-Abdichtmaterial zu erzeugen, worin die Dicken der Hautschichten der anorganischen Fasern in der Nähe der ersten Hauptoberfläche dick sind und die Dicken der Hautschichten der anorganischen Fasern in der Nähe der zweiten Hauptoberfläche dünn sind.
(Andere Ausführungsbeispiele)
Die Dicken der Hautschichten in den Halte-Abdichtmaterialien des ersten und des zweiten Ausführungsbeispiels der Erfindung sind X > Y > Z, aber ein Halte-Abdichtmaterial, worin die Dicken der Hautschichten X > Y = Z sind, ist ebenfalls im Halte-Abdichtmaterial dieser Erfindung enthalten.
Zusätzlich ist ein Halte-Abdichtmaterial, worin die Anhaftungsverhältnisse der anorganischen Teilchen in den Halte-Abdichtmaterialien des ersten und des zweiten Ausführungsbeispiels dieser Erfindung α = β = γ ist, ebenfalls im Halte-Abdichtmaterial dieser Erfindung enthalten.
Beispiele eines Verfahrens, bei dem die Dicken der Hautschichten und die Anhaftungsverhältnisse der anorganischen Teilchen so gemacht werden, daß sie die obigen Beziehungen erfüllen, umfassen das folgende Verfahren.
Eine Vielzahl von Matten für ein Halte-Abdichtmaterial aus anorganischen Fasern, mit denen die Vernadelungsbehandlung durchgeführt ist, die in dem Verfahren zur Herstellung des Halte-Abdichtmaterials des ersten Ausführungsbeispiels dieser Erfindung beschrieben worden ist, wird hergestellt.
Dann wird die Konzentration der anorganischen Teilchen im anorganischen Bindemittel eingestellt, und das anorganische Bindemittel wird in den Matten imprägniert, unter Erzeugung von Matten mit unterschiedlichen Dicken der Hautschichten aus den anorganischen Fasern und unterschiedlichen Anhaftungsverhältnissen der anorganischen Teilchen. Beispielsweise hat eine Matte eine große Dicke der Hautschicht und ein großes Anhaftungsverhältnis der anorganischen Teilchen, und zwei Matten haben eine kleine Dicke der Hautschicht und ein kleines Anhaftungsverhältnis der anorganischen Teilchen. Zusätzlich wird die Laminierung durchgeführt, so daß die Matte mit einer großen Dicke der Hautschicht und einem großen Anhaftungsverhältnis der anorganischen Teilchen der ersten Hauptoberflächenseite lokalisiert ist, und die zwei verbleibenden Matten werden in der Nähe des Zentrums des Halte-Abdichtmaterials in der Dickenrichtung und in der Nähe der zweiten Hauptoberfläche lokalisiert, wodurch es möglich ist, ein Halte-Abdichtmaterial zu erzeugen, worin die Dicken der Hautschichten die obigen Beziehungen erfüllen.
Zusätzlich sind ein Halte-Abdichtmaterial, worin die Dicke Z der Hautschicht Null ist, und ein Halte-Abdichtmaterial, worin das Anhaftungsverhältnis γ Null ist, ebenfalls im Halte-Abdichtmaterial der Erfindung enthalten.
Zur Herstellung der obigen Halte-Abdichtmaterialien kann die Laminierung durchgeführt werden, so daß eine Matte, an der die anorganischen Teilchen nicht anhaften, in der Nähe der zweiten Hauptoberfläche lokalisiert ist.
In dem Halte-Abdichtmaterial des dritten Ausführungsbeispiels dieser Erfindung ist ein Fall, bei dem eine Art von anorganischer Faser enthalten ist, ebenso im Halte-Abdichtmaterial der Erfindung enthalten.
Zusätzlich sind ein Halte-Abdichtmaterial, worin die Dicken der Hautschichten in dem Halte-Abdichtmaterial des dritten Ausführungsbeispiels der Erfindung X > Y > Z sind, und ein Halte-Abdichtmaterial, worin das Anhaftungsverhältnis der anorganischen Teilchen α > β > γ sind, ebenfalls im Halte-Abdichtmaterial der Erfindung enthalten Beispiele eines Verfahren zur Herstellung der obigen Halte-Abdichtmaterialien umfassen das folgende Verfahren.
Zunächst wird das anorganische Bindemittel in der zweiten Matte imprägniert, um so die zweite Matte herzustellen, worin die Dicke der Hautschichten und die Anhaftungsverhältnisse der anorganischen Teilchen in der zweiten Matte in der Dickenrichtung geändert werden, indem die Bedingungen für das Erwärmen und Heißlufttrocken geändert werden, wie in dem Verfahren zur Herstellung eines Halte-Abdichtmaterials des ersten Ausführungsbeispiels dieser Erfindung beschrieben ist. Die zweite Matte wird laminiert, so daß die Oberfläche mit der großen Dicke der Hautschicht und einem großen Anhaftungsverhältnis der anorganischen Teilchen mit der ersten Matte in Kontakt gelangt.
Alternativ kann ein Verfahren, bei dem drei oder mehr Matten mit unterschiedlichen Dicken der Hautschichten und unterschiedlichen Anhaftungsverhältnissen der anorganischen Teilchen hergestellt sind, eine Matte mit einer großen Dicke der Hautschicht in der Nähe der ersten Hauptoberfläche angeordnet ist, eine Matte mit einer Zwischendicke der Hautschicht in der Nähe des Zentrums des Halte-Abdichtmaterials in der Dickenrichtung angeordnet ist, und eine Matte mit einer kleinen Dicke der Hautschicht in der Nähe der zweiten Hauptoberfläche angeordnet ist, und worin die Matten laminiert sind, verwendet werden.
Die Form der Sekundärteilchen der anorganischen Teilchen im anorganischen Bindemittel kann eine Faserform, Stabform, Kugelform, Federform oder Klumpenform zusätzlich zu der obigen Kettenform sein.
Die Alumina-Faser kann Additive zusätzlich zu Alumina enthalten, zum Beispiel CaO, MgO und ZrO₂.
Das Zusammensetzungsverhältnis der Alumina-Silica-Faser ist wünschenswert, als Gewichtsverhältnis, Al₂O₃:SiO₂ = 60:40 bis 80:20 und mehr wünschenswert Al₂O₃:SiO₂ = 70:30 bis 74:26.
Die Silica-Faser kann zusätzlich zu Silica Additive enthalten, zum Beispiel CaO, MgO und ZrO₂.
Eine biolösliche Faser betrifft eine anorganische Faser, umfassend zumindest eine Verbindung, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus beispielsweise Alkalimetall-Verbindungen, Erdalkalimetall-Verbindungen und Bor-Verbindungen zusätzlich zu Silica und dergleichen.
Die biolösliche Faser aus den obigen Verbindungen löst sich leicht auf, selbst wenn sie in einen menschlichen Körper injiziert ist und daher ist eine Matte, umfassend die obige anorganischen Faser, ausgezeichnet bezüglich der Sicherheit in bezug auf menschliche Körper.
Spezifische Beispiele der Zusammensetzung der biolöslichen Faser umfassen eine Zusammensetzung, umfassend 60 bis 85 Gew.-% Silica und 15 bis 40 Gew.-% von zumindest einer Verbindung, ausgewählt aus einer Gruppe bestehend aus Alkalimetall-Verbindungen, Erdalkalimetall-Verbindungen und Bor-Verbindungen. Das obige Silica betrifft SiO oder SiO₂.
Beispiele der Alkalimetall-Verbindung umfassen Oxide von Na und K und dergleichen, und Beispiele der Erdalkalimetall-Verbindung umfassen Oxide von Mg, Ca und Ba. Beispiele der Bor-Verbindung umfassen Oxide von B.
Bezüglich der Zusammensetzung der biolöslichen Faser ist es dann, wenn der Gehalt von Silica weniger als 60 Gew.-% ist, schwierig, die biolösliche Faser unter Verwendung eines Glas-Fusionsverfahrens herzustellen, und die Fibrillierung ist schwierig.
Wenn der Silicagel-Gehalt weniger als 60 Gew.-% ist, sind, weil der Gehalt an flexiblem Silica klein ist, die biolöslichen Fasern strukturell spröde, lösen sich leicht in einer normalen Salinelösung und haben einer verhältnismäßig große Fraktion von zumindest einer Verbindung, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Alkalimetall-Verbindungen, Erdalkalimetall-Verbindungen und Bor-Verbindungen, so daß es eine Tendenz für die biolöslichen Fasern gibt, daß sie übermäßig leicht löslich in einer normalen Salinelösung werden.
Wenn auf der anderen Seite der Silica-Gehalt 85 Gew.-% übersteigt, gibt es eine Tendenz für die biolöslichen Fasern, übermäßig nicht leicht löslich in einer normalen Salinelösung zu werden, weil die Fraktion von zumindest einer Verbindung, ausgewählt aus einer Gruppe bestehend aus Alkalimetall-Verbindungen, Erdalkalimetall-Verbindungen und Bor-Verbindungen verhältnismäßig groß wird.
Der Silica-Gehalt wird erhalten durch Berechnen der Menge von SiO und SiO₂, ausgedrückt als SiO₂.
Zusätzlich ist in der Zusammensetzung der biolöslichen Faser der Gehalt von zumindest einer Verbindung, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Alkalimetall-Verbindungen, Erdalkalimetall-Verbindungen und Bor-Verbindungen, wünschenswert 15 bis 40 Gew.-%. Wenn der Gehalt von zumindest einer Verbindung, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Alkalimetall-Verbindungen, Erdalkalimetall-Verbindungen und Bor-Verbindungen, weniger als 15 Gew.-% ist, werden die biolöslichen Fasern, nicht leicht löslich in einer normalen Salinelösung.
Wenn der Gehalt von zumindest einer Verbindung, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Alkalimetall-Verbindungen, Erdalkalimetall-Verbindungen und Bor-Verbindungen 40 Gew.-% übersteigt, ist es schwierig, die biolösliche Faser unter Verwendung eines Glasfusionsverfahrens herzustellen, und die Fibrillierung ist schwierig. Wenn der Gehalt von zumindest einer Verbindung, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Alkalimetall-Verbindungen, Erdalkalimetall-Verbindungen und Bor-Verbindungen 40 Gew.-% übersteigt, sind die biolöslichen Fasern strukturell spröde und werden verhältnismäßig leicht löslich in einer normalen Salinelösung.
Die Löslichkeit der biolöslichen Faser in einer normalen Salinelösung ist wünschenswert 30 ppm oder mehr. Denn wenn die Löslichkeit der biolöslichen Faser weniger als 30 ppm ist, ist es dann, wenn die anorganischen Fasern in einen menschlichen Körper injiziert werden, schwierig, die anorganischen Fasern aus dem menschlichen Körper herauszulassen, und die Löslichkeit von weniger als 30 ppm ist bezüglich der menschlichen Gesundheit nicht bevorzugt.
Die Glasfaser betrifft ein glasartige Faser, umfassend Silica und Alumina als Hauptkomponenten und umfassend Calciumoxid, Titandioxid, Zinkoxid und dergleichen mit Ausnahme von Alkalimetallen.
Die Faserdichte (Gewicht pro Einheitsfläche) der Matte gemäß dem Ausführungsbeispiel dieser Erfindung ist nicht besonders beschränkt, ist aber wünschenswert 200 bis 4000 g/m² und mehr wünschenswert 1000 bis 3000 g/m². Wenn die Faserdichte der Matte weniger als 200 g/m² ist, ist die Haltekraft als Halte-Abdichtmaterial nicht ausreichend, und wenn die Faserdichte der Matte 4000 g/m² übersteigt, ist es schwierig, die Masse der Matte zu vermindern. Daher wird in einem Fall, wenn eine Abgas-Reinigungsanlage unter Verwendung der Matte als Halte-Abdichtmaterial hergestellt wird, der Abgas-Behandlungskörper möglicherweise vom Gehäuse abgelöst.
Zusätzlich ist die Spalt-Schüttdichte (Spalt-Schüttdichte des Halte-Abdichtmaterials vor dem Einbauen) der Matte ebenfalls nicht besonders beschränkt, aber ist wünschenswert 0,10 bis 0,50 g/cm³. Wenn die Spalt-Schüttdichte der Matte weniger als 0,10 g/cm³ ist, wird es schwierig, die Form der Matte in einer bestimmten Form zu halten, weil die Verwirbelung der anorganischen Fasern schwach ist und die anorganischen Fasern getrennt werden können.
Wenn die Spalt-Schüttdichte der Matte 0,50 g/cm³ übersteigt, wird zusätzlich die Matte hart, die Umwindungsfähigkeit des Abgas-Behandlungskörpers vermindert sich und die Masse kann reißen.
Die Dicke der Matte gemäß den Ausführungsbeispielen dieser Erfindung ist nicht besonders beschränkt, ist aber wünschenswert 3,0 bis 50 mm und mehr wünschenswert 6,0 bis 20 mm.
Wenn die Dicke der Matte weniger als 3,0 mm ist, ist die Haltekraft des Halte-Abdichtmaterials nicht ausreichend. Daher kann, wenn die Abgas-Reinigungsanlage unter Verwendung der Matte als Halte-Abdichtmaterial hergestellt wird, der Abgas-Behandlungskörper von dem Gehäuse abgelöst werden. Wenn zusätzlich die Dicke der Matte 50 mm übersteigt, wird, weil die Matte zu dick ist, die Umwindungsfähigkeit des Abgas-Behandlungskörpers abgebaut und die Matte kann reißen.
Wenn das organische Bindemittel verwendet wird, ist die Art davon nicht besonders beschränkt, und Beispiele davon umfassen Epoxyharze, Acrylharze, Harze auf Kautschuk-Basis, Harze auf Styrol-Basis und dergleichen.
Unter den obigen organischen Bindemitteln sind Harze auf Kautschuk-Basis (Latices) und dergleichen bevorzugt. Beispiele der Flüssigkeit mit organischem Bindemittel umfassen das organische Bindemittel, umfassend Lösungen, worin ein wasserlösliches organisches Polymer wie Carboxymethylcellulose oder Polyvinylalkohol aufgelöst wird, Latices, worin Acryl-Kautschuk, Acrylnitril-Butadien-Kautschuk oder Styrol-Butadien-Kautschuk in Wasser dispergiert sind, und dergleichen.
Das Halte-Abdichtmaterial dieser Erfindung hat essentielle Komponenten, daß es die anorganischen Fasern und anorganischen Teilchen umfaßt, daß es eine erste Hauptoberfläche und eine zweite Hauptoberfläche umfaßt, wobei die anorganischen Fasern mit den Hautschichten, die die anorganischen Teilchen umfassen, beschichtet sind, und daß die dicken Hautschichten die folgenden Ungleichungen (1) erfüllen.
Wenn die Dicke der Hautschicht der anorganischen Fasern in der Nähe der ersten Hauptoberfläche X ist, die Dicke der Hautschicht der anorganischen Fasern in der Nähe des Zentrums des Halte-Abdichtmaterials in der Dickenrichtung Y ist, und die Dicke der Hautschicht der anorganischen Fasern in der Nähe der zweiten Hauptoberfläche Z ist, gilt: X > Z ≥ Z (1).
Gewünschte Wirkungen können erhalten werden durch angemessenes Kombinieren einer Vielzahl der in dem ersten bis dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung und dem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung beschriebenen Konfigurationen (zum Beispiel Verteilung der Dicken der Hautschichten, Art der anorganischen Fasern, Vorhandensein des organischen Bindemittels, Verfahren zur Herstellung der Matte und dergleichen) mit den obigen essentiellen Komponenten.
Bezugszeichenliste

1, 2: Halte-Abdichtmaterial
11, 211: Erste Hauptoberfläche
12, 212: Zweite Hauptoberfläche
14, 214: Nähe der ersten Hauptoberfläche
15, 215: Nähe des Zentrums der Halte-Abdichtmaterials in Dickenrichtung
16, 216: Nähe der zweiten Hauptoberfläche
21: Anorganische Faser
22: Hautschicht
100: Abgas-Reinigungsanlage
120: Gehäuse
130: Abgas-Behandlungskörper
210a: Glasfaser
210b: Alumina-Faser
220a: Erste Matte
220b: Zweite Matte

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Nicht-Patentliteratur

JIS K 1450. [0207]

Claims

Halte-Abdichtmaterial (1, 2) umfassend: anorganische Fasern (21); anorganische Teilchen, eine erste Hauptoberfläche (11, 211); und eine zweite Hauptoberfläche (12, 312) worin die anorganischen Fasern (21) mit Hautschichten (22), umfassend die anorganischen Teilchen, beschichtet sind und die Dicken der Hautschichten (22) die folgende Gleichung (1) erfüllen wenn die Dicke der Hautschicht (22) der anorganischen Fasern (21) in einer Nähe der ersten Hauptoberfläche (11, 211) X ist, die Dicke der Hautschicht (22) der anorganischen Fasern (21) in einer Nähe eines Zentrums des Halte-Abdichtmaterials in Dickenrichtung (15, 215) Y ist, und die Dicke der Hautschicht (22) der anorganischen Fasern (21) in einer Nähe der zweiten Hauptoberfläche (16, 216) Z ist, X > Y ≥ Z (1).
Halte-Abdichtmaterial (1, 2) nach Anspruch 1, umfassend: Glasfasern und Alumina-Fasern als anorganische Fasern, worin eine größere Anzahl der Glasfasern in der Nähe der ersten Hauptoberfläche (14, 214) als in der Nähe der zweiten Hauptoberfläche (15, 215), bezogen auf das Gewichtsverhältnis vorhanden ist.
Halte-Abdichtmaterial (1, 2) nach Anspruch 1 oder 2, weiterhin umfassend ein organisches Bindemittel.
Halte-Abdichtmaterial (1, 2) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, erhältlich von einer Matte aus anorganischen Fasern (21), mit denen Vernadelungsbehandlung durchgeführt ist.
Abgas-Reinigungsanlage (100), umfassend: einen Abgas-Behandlungskörper (130); ein Metallgehäuse (120), das den Abgas-Behandlungskörper (130) beinhaltet; und ein Halte-Abdichtmaterial (1, 2), das zwischen dem Abgas-Behandlungskörper (130) und dem Metallgehäuse (120) angeordnet ist und den Abgas-Behandlungskörper (130) hält, worin das Halte-Abdichtmaterial (1, 2) das Halte-Abdichtmaterial gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4 ist.
Verfahren zur Erzeugung eines Halte-Abdichtmaterials (1, 2), umfassend: ein Mattenherstellungsverfahren zur Herstellung einer Matte, die aus anorganischen Fasern (21) gebildet ist und eine erste Hauptoberfläche (11, 211) und eine zweite Hauptoberfläche (12, 212) aufweist; ein Verfahren zum Kontaktieren eines anorganischen Bindemittels, umfassend anorganischen Teilchen und Wasser mit der Matte; und ein Trocknungsverfahren zum Trocknen der Matte, worin im Trocknungsverfahren heiße Luft geblasen wird, daß sie auf die zweite Hauptoberfläche (12, 212) der Matte auftrifft, wodurch heiße Luft in die Matte ventiliert.
Verfahren zur Herstellung eines Halte-Abdichtmaterials (1, 2) nach Anspruch 6, worin die anorganischen Teilchen Alumina-Teilchen sind und eine Form der Sekundärteilchen der Alumina-Teilchen im anorganischen Bindemittel eine Kettenform ist.
Verfahren zur Erzeugung eines Halte-Abdichtmaterials (1, 2), umfassend: ein erstes Mattenherstellungsverfahren zur Erzeugung einer ersten Matte, die anorganische Fasern und anorganische Teilchen umfaßt und durch Beschichten von Hautschichten (22), umfassend die anorganischen Teilchen, um die anorganischen Fasern herum gebildet ist; ein zweites Mattenerzeugungsverfahren zur Erzeugung einer zweiten Matte, die anorganische Fasern umfaßt, und durch Beschichten von Hautschichten (22), die dünner sind als die Hautschichten in der ersten Matte, um die anorganischen Fasern herum oder einer zweiten Matte ohne beschichtete Hautschicht (22) um die anorganischen Fasern (21), und ein Verfahren zum Laminieren der ersten Matte (220a) und der zweiten Matte (220b).