JP2002301318A - Filter cloth for device for removing particulate in exhaust gas and catalyst element made of the filter cloth - Google Patents

Filter cloth for device for removing particulate in exhaust gas and catalyst element made of the filter cloth

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JP2002301318A
JP2002301318A JP2001105124A JP2001105124A JP2002301318A JP 2002301318 A JP2002301318 A JP 2002301318A JP 2001105124 A JP2001105124 A JP 2001105124A JP 2001105124 A JP2001105124 A JP 2001105124A JP 2002301318 A JP2002301318 A JP 2002301318A
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JP
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glass
filter
filter cloth
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JP2001105124A
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Yuji Kadokawa
Kiyomi Yasuhara
清巳 安原
雄二 角川
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Unitika Glass Fiber Co Ltd
ユニチカグラスファイバー株式会社
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a catalyst filter cloth made of a glass cloth which can substantially remove particulates in the exhaust gas from a car driven by an inner combustion engine, particularly particulates having <=2.5 μm particle size without generating an irregular flow by a method for imparting heat resistance to glass which is easily operated. SOLUTION: The filter cloth constituting a catalyst element to be used for the device for removing particulates in the exhaust gas from the car driven by the inner combustion engine is prepared by heat cleaning a glass cloth near the glass transition point and depositing a metal catalyst thereon. The filter cloth preferably consists of a laminated body produced by laminating a plurality of layers each layer consisting of a combination of at least three ripstop cloth sheets carrying the metal catalyst and one plain weave fabric.

Description

【発明の詳細な説明】 DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】 [0001]

【発明の属する技術分野】本発明は排ガス移動発生源である自動車、特にガソリン、ディーゼル軽油、LPGなどの燃料による内燃機関駆動自動車から排出される浮遊微粒子を含む排ガス(以下、排ガス微粒子と称する)を除去するための排ガス微粒子除去装置に使用される触媒エレメントならびに同エレメント用フィルタークロスに関する。 The present invention relates is a gas mobile sources automobile, in particular gasoline, diesel, exhaust gas containing suspended particulates discharged from an internal combustion engine powered vehicles by the fuel such as LPG (hereinafter, referred to as exhaust gas particles) a catalyst element and the filter cloth for the elements used in the exhaust gas particulate filter for removing. 特に、ディーゼルエンジン車に装着されるディーゼル粉塵除去装置(DPF)に使用するのに適した排ガス微粒子除去用触媒エレメントならびにそのためのフィルタークロスに関する。 In particular, to filter cloth of the exhaust gas particulate catalyst element and therefore for removal suitable for use in diesel dust removing device (DPF) which is mounted on a diesel engine vehicle.

【0002】 [0002]

【従来の技術】ガソリン燃料、ディーゼル軽油燃料、L BACKGROUND OF THE INVENTION gasoline fuel, diesel fuel, L
PG燃料自動車から出る排ガスは主に一酸化窒素や二酸化窒素等の窒素酸化物(NOx)、浮遊粒子状物質(S Exhaust gas exiting the PG fuel automobile is mainly nitric and nitrogen oxides such as nitrogen dioxide (NOx), suspended particulate matter (S
PM)など大気汚染物質を含んでいる。 PM) contains air pollutants such as. 特にディーゼルエンジン車からは、ガソリン車などから排出される量の約3倍もの多量の窒素酸化物とならんで、それとは比較にならない大量の、しかも粒子計2.5μm以下の微粒子(DEP)を排出し、呼吸器系の病気や喘息などの健康被害を引き起こしており社会問題化している。 Especially from diesel engine vehicles, along with approximately 3-fold quantity of nitrogen oxides even in an amount discharged from gasoline vehicles, a large amount of not compare to that, yet the following fine particles meter 2.5 [mu] m (DEP) discharged, it is a social problem and cause health damage, such as disease and asthma respiratory system. だが、 However,
どの発生源からであれ窒素酸化物については排出規制がかけられ対策が進んでいるものの、粒子状物質についてはディーゼルエンジン車の大部分に何の排出規制もかけられていないなど、今だ不十分なままである。 But what about nitrogen oxide far from the generation source is progressing emission regulations is multiplied measures, such as not applied any emission control in most of the diesel engine vehicles for particulate matter, insufficient it now it remains such. とりわけ、ディーゼルエンジン排ガス粒子状物質(DEP)を規制する根拠としての環境基準は“PM2.5環境基準”とも称されて、重要な懸案となっている。 Especially, environmental standards as a basis for regulating the diesel engine exhaust particulate matter (DEP) is also referred to as "PM2.5 environmental standards", it has become an important concern. DEPは黒煙或いは煤煙(黒色無定形炭素分)、道路の粉塵、硫黄酸化物(SOx)、発癌性のベンツピレンなどの炭化水素類等、一次粒子のみならず二次粒子をも含み、微粒子の故に人体の気道や肺に一層入り込み易く厄介な存在であるためである。 DEP is black smoke or soot (black amorphous carbon content), road dust, sulfur oxide (SOx), hydrocarbons such as carcinogenic benzopyrene, etc., also includes secondary particles not only primary particles of the fine particles Thus it is because it is more enter easily a nuisance to human respiratory tract and lungs.

【0003】窒素酸化物と浮遊粒子状物質の両方を除去する方法としては、従来から脱硝触媒を含む脱硝装置(窒素酸化物除去装置)とバグフィルターまたは電気集塵機等の集塵装置とを併設する方法が一般的である。 As a method for removing both nitrogen oxides and suspended particulate matter, which features a dust collector baghouse or electrostatic precipitator or the like and denitrification device (nitrogen oxide removal device) including a denitration catalyst conventionally the method is common. 後者については、高濃度粉塵をろ過分離、捕集する集塵方式の各種バグフィルターが開発されている。 The latter is filtered off the high concentration of dust, various bag filter of the dust collecting system for collecting have been developed. そしてディーゼル車については、粒子状物質の除去をより強力に推進しうる粒子状物質のろ過フィルターと目詰まりを防ぐ再生装置とを含むタイプのディーゼル粉塵除去装置(D And for diesel vehicles, the type of diesel dust removal device and a reproducing device for preventing the filtration filter and clogging of the particulate matter which can more strongly promote the removal of particulate matter (D
PF)が開発され、様々な種類の装置が実用化されている。 PF) has been developed, various types of devices have been put into practical use. しかしながら、いずれも技術的問題点を抱えており、現状ではディーゼル排ガス微粒子(DEP)の量的規制・対策を可能にする程の決定的な装置は未だ開発されていない。 However, both have had a technical problem, at present definitive apparatus of the extent to allow quantitative restrictions and measures of diesel exhaust particles (DEP) has not been developed yet. 例えば、他社製ディーゼル車への互換性がなく値段が高すぎるもの、連続走行時間と時速が一定以上でないと十分な性能が発揮されないもの、軽油中の硫黄分を低減させないと十分な性能が出ないものなどである。 For example, what is the price there is no compatibility with third-party diesel cars too high, that the continuous running time and speed is not exhibited sufficient performance if not certain level or higher, sufficient performance is out and does not reduce the sulfur content in diesel fuel nothing, and the like. 従ってDEPの量的規制、対策を可能にする実用的ディーゼル車排ガス微粒子除去装置(DPF)の出現が切に待望されている。 Therefore quantitative regulation of DEP, the appearance of practical diesel exhaust particulate filter which allows countermeasures (DPF) has been desired earnestly.

【0004】ディーゼルエンジン車を含めて内燃機関駆動自動車の排ガス微粒子除去装置はバーナー、触媒フィルターを加工して得られる触媒エレメント(構造体)、 [0004] exhaust gas particulate filter of an internal combustion engine powered vehicle including a diesel engine vehicles burner, catalyst elements obtained by processing a catalytic filter (structure),
熱交換器から主に構成されている。 It is mainly composed of heat exchanger. 触媒エレメントとしては、例えば担体としてネット状ガラスクロスを使用し、その上に触媒を担持させた各種構造体例えばハニカム構造体、多孔質構造体、ネット状構造体などのバグフィルターが各種知られている。 As the catalyst element, for example using a net-like glass cloth as a support, on various structures e.g. honeycomb structure was supported catalyst thereof, porous structure, known bag filter are various such net-like structure there. また一般的なネット状クロスに代わって、平織、綾織、朱子織織物のガラスクロス担体も発明されている(特開2001−9225 Also in place of the typical net-like cloth, plain weave, twill, glass cloth carriers satin weave fabrics have also been invented (JP 2001-9225
A)。 A).

【0005】 [0005]

【発明が解決しようとする課題】前記のようなタイプの、排ガス微粒子除去装置における触媒エレメントに使用されるガラスクロスは従来、除去装置作動時の触媒反応において高温に耐えうる耐熱性と直接触媒を受容しうる表面とを得るために、“シリカ処理”と称される、酸による浸出或いは抽出方法(leaching)を施されていた。 [0005] type as described above, the conventional glass cloth is used for the catalytic element in the exhaust gas particulate filter, heat resistance and catalyst directly to withstand the high temperature in the catalytic reaction during removal device operation to obtain and receive and can surface, referred to as "silica treating", was subjected to leaching or extraction methods with acid (leaching). 例えばEガラスまたはSガラスに酸処理を施して酸に溶解する成分を取り除いてシリカ分90%以上のシリカリッチガラスにすることによって、耐熱性を650℃ For example, by E-glass or remove the components soluble in acid is subjected to acid treatment to S-glass silica content of 90% or more of silica-rich glass, 650 ° C. The heat resistant
以下から800〜900℃程度に上昇させるとともに、 With increasing to about 800 to 900 ° C. from the following,
触媒をガラスクロス表面上に担持させ易くすることができた。 The catalyst was able to easily be supported on a glass cloth surface.

【0006】しかしながらこの化学的リーチング処理方法は加熱酸液で何日間もの長時間処理を要する上に、得られたガラスクロスは多孔質状態となり表面凹凸が生じるので収縮処理により表面円滑にさせる必要があり、その結果強度は増大するがガラスクロスの長さは約3分の2に収縮していた。 However over time-consuming process even the chemical leaching treatment methods what days heated acid solution, is necessary to the obtained glass cloth smooth surface by shrinking the surface irregularities occur becomes porous state There, as a result strength increases had shrunk about two-thirds the length of the glass cloth. 加えて使用後の酸廃液を処理する必要もあった。 In addition there was also a need to handle the acid waste after use. 従ってガラスクロスのリーチング方法は長時間の煩雑、面倒な作業とコストを要し、収縮による材料ロスも相俟って全体として経済性と方法的欠点があった。 Thus leaching method of a glass cloth long complicated, it requires troublesome work and cost, there is economy and methodological shortcomings Overall I material loss also coupled with by shrinkage.

【0007】本発明はこのようなガラスクロスの酸による浸出方法の欠点を克服するため、ガラスクロスが65 [0007] Since the present invention is to overcome the drawbacks of the leaching process by such glass cloth acid glass cloth 65
0℃〜900℃程度の耐熱性を持ち、低融点飛灰が共存してもそれがEガラス等と融着結合せず、しかも高温でも平滑性が保持されるようなガラスクロスを得る方法であって、実用化可能な経済的方法を求めて鋭意研究を行ってきた。 It has 0 ° C. to 900 ° C. of about heat resistance it be low melting fly ash coexist without fusion bond with E glass, yet in a way to obtain a glass cloth as smoothness is maintained even at high temperatures there is, has conducted extensive research in search of practical use can be economical way. その結果、化学的処理法に替えて、ガラスクロスをガラス転移点付近の温度でのヒートクリーニング処理によって、前記課題が一挙に解決されることを見出し、さらには排ガス微粒子の偏流(ショートパス)を防ぐことのできる特殊織物を採用することによって、優れたフィルター効果を達成できることを知見し本発明を完成した。 As a result, instead of the chemical treatment method, by heat cleaning process of the glass cloth at a temperature near the glass transition point, it found that the problems can be solved at a stroke, and even more the exhaust gas particles drift (the short path) by employing a special fabric that can be prevented, and completed the findings by the present invention can achieve excellent filter effect.

【0008】従って本発明の目的はガラスクロスの酸リーチング方法に代わって、ガラスクロスのガラス繊維フィラメント段階での簡単、容易な耐熱化処理方法によって、高温条件での排ガス微粒子、特にディーゼル排ガス微粒子をも実質的に完全処理可能(90%程度)な、高性能フィルター効果を有するフィルタークロスを低価格で提供することである。 It is therefore an object of the present invention in place of the acid leaching process of the glass cloth, easy fiberglass filaments stages of the glass cloth, the easier heat treatment method, the exhaust gas particulates at high temperature conditions, particularly diesel exhaust particulate also substantially completely processable (about 90%), it is to provide a filter cloth at a low cost with high performance filter effect. 酸リーチング方法のようにガラスクロスのロスがなく経済的な処理方法によって、ガソリン、LPG燃料車のみならずディーゼル燃料車からの排ガス微粒子を偏流なく効果的にろ過、燃焼、除去、浄化しうるフィルタークロスならびに同クロスを使用した排ガス微粒子除去装置用触媒エレメントを提供することも目的とする。 For economic processing method without glass cloth loss as acid leaching process, gasoline, drift without effectively filtering the exhaust gas particles from diesel vehicles not LPG fueled vehicles only, burning, removal, may cleaning filter also an object to provide a cross and catalytic element for an exhaust gas particulate filter using the same cross.

【0009】 [0009]

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するための本発明は、好ましくは2種のガラスクロスの組合せからなる層を複数層積層してなるガラスクロス積層体からなる排ガス微粒子除去装置用フィルタークロスであって、各層のガラスクロスはガラス繊維フィラメントから製織後にガラス転移点付近にてヒートクリーニングして得られる石英分90%以上を含有する石英リッチなガラスクロスを担体とし、例えばその表面に直接金属触媒を担持されていることを特徴とする。 [Summary of the present invention for achieving the above object, a preferably gas particulate filter comprising a glass cloth laminate comprising a plurality of layers stacked layers consisting of a combination of two glass cloth a filter cloth, each layer of glass cloth and a silica-rich glass cloth containing silica content of 90% or more obtained by heat cleaning at around the glass transition point after weaving the glass fiber filaments with a carrier, for example, on the surface characterized in that the direct metal catalyst is supported.

【0010】すなわち、本発明は(1) 排ガス微粒子除去装置に設置される触媒エレメントのための、2種類のガラスクロスを対で組み合わせた層を複数積層してなる積層体のフィルタークロスであって、各層のガラスクロスが石英分90%以上を含有する石英リッチであって、金属触媒が当該ガラスクロスに担持されていることを特徴とするフィルタークロス、(2) 各層のガラスクロスがEガラス繊維フィラメントもしくはSガラス繊維フィラメントを用いて製織されたガラスクロスまたはシリカクロスであることを特徴とする前記(1)記載のフィルタークロス、(3) 各層のガラスクロスがEガラス繊維フィラメントもしくはSガラス繊維フィラメントを用いて製織されたガラスクロスまたはシリカクロスをガラス転移点付近にて That is, the present invention provides (1) for the catalyst element to be installed in the exhaust gas particulate filter, a two filter cloth laminate layers combined with glass cloth pairs formed by stacking a plurality , a quartz-rich layers of glass cloth containing silica content of 90% or more, filter cloth, wherein a metal catalyst is supported on the glass cloth, (2) layers of glass cloth E-glass fibers above, wherein the filaments or with S-glass fiber filaments are woven glass cloth or silica cloth (1), wherein the filter cloth, (3) the layers of glass cloth E-glass fiber filaments or S-glass fiber filaments the woven glass cloth or silica cloth in the vicinity of the glass transition point with ートクリーニングして得られることを特徴とする前記(1)または(2)に記載のフィルタークロス、(4) 金属触媒が酸化金属触媒または/および還元金属触媒であることを特徴とする前記(1)記載のフィルタークロス、(5) 金属触媒が白金族金属触媒またはアクチド系触媒であることを特徴とする前記(1)または(2)に記載のフィルタークロス、(6) 積層体各層のガラスクロス対は少なくとも3枚のリップストップ織物と1枚の平織織物との組合せからなることを特徴とする前記(1)〜(5)のいずれかに記載のフィルタークロス、(7) ガラス繊維フィラメントは3〜15μmのモノフィラメント径を有することを特徴とする前記(2)または(3)記載のフィルタークロス、(8) 酸化金属触媒を担持させた層と還 Over preparative cleaning above, characterized in that it is obtained by (1) or (2) filter according to the cross, above, wherein the (4) metal catalyst is a metal oxide catalyst and / or reduced metal catalyst ( 1), wherein the filter cloth (5) said metal catalyst is characterized in that the platinum group metal catalyst or Akuchido based catalyst (1) or (2) filter according to the cross, (6) glass laminate layers the cross pairs, characterized by comprising a combination of at least three ripstop fabric and one plain weave fabric (1) to (5) filter cloth according to any one of (7) glass fiber filaments wherein characterized in that it comprises a monofilament diameter of 3 to 15 [mu] m (2) or (3), wherein the filter cloth, a layer obtained by supporting (8) metal oxide catalyst instead 金属触媒とが交互に配置されている前記(4)に記載のフィルタークロス、(9) ガラスフィラメント担体表面に、クロム酸塩の層を介して白金族金属触媒を担持させてなることを特徴とする前記(5)に記載のフィルタークロス、(10) 白金族金属触媒が白金触媒または白金−パラジウム−ロジウム系3元触媒である前記(5)に記載の触媒フィルタークロス、(11) 前記(1)〜(10)のいずれか1項記載のフィルタークロスから構成されてなる排ガス微粒子除去装置用触媒エレメント、(12) 内燃機関駆動自動車に装着された排ガス微粒子除去装置に使用される前記(11)記載の触媒エレメント、(13) ディーゼルエンジン自動車に装着されたディーゼル粉塵除去装置に使用される前記(11)または(12)記載の Filter cloth according to the where the metal catalyst are arranged alternately (4), and wherein (9) to the glass filament support surface, be by supporting a platinum group metal catalyst through a layer of chromate filter according to (5) to cross, (10) a platinum group metal catalyst is a platinum catalyst or platinum - palladium - catalyzed filter cloth according to the rhodium-based three-way catalyst (5), (11) the (1 ) - (any one exhaust gas particulate filter catalyst element consisting consist filter cloth according to 10), wherein used for the (12) the exhaust gas particulate filter mounted in an internal combustion engine powered vehicles (11) the catalyst element according, (13) the used diesel dust removing device mounted on a diesel engine vehicle (11) or (12) described 触媒エレメント、および(14) 触媒エレメントのフィルタークロス触媒層の中を、排ガス微粒子が貫通流で流通させると同時に触媒燃焼させる折りたたみプリーツ構造体であることを特徴とする前記(12)または(13)記載の触媒エレメント、に関する。 Catalyst element, and (14) in the filter cloth catalyst layer of the catalyst elements, exhaust gas particles is characterized by a folded pleat structure to simultaneously catalytic combustion when circulating in the through-flow the (12) or (13) the catalyst element according relates.

【0011】なお、本発明に使用されるガラスクロスは、例えば下記のように製造されうる。 [0011] The glass cloth used in the present invention can be prepared, for example, as follows. 本発明で原料として使用されるガラスクロスは、ガラス繊維フィラメント例えばモノフィラメント、マルチフィラメント等を用いて製織したガラスクロスを好ましくはガラス転移点付近にてヒートクリーニング処理して得られる石英分90 Glass cloth used as a raw material in the present invention, the glass fiber filaments e.g. monofilaments, quartz content preferably glass cloth was woven with multifilament or the like obtained by heat cleaning treatment at around the glass transition point 90
%(重量%)以上を含有する石英リッチのガラスフィラメントから構成されているガラスクロスまたはシリカクロスである。 % Is a glass cloth or silica cloth is composed of glass filaments of quartz-rich containing (wt%) or more. このガラスクロスに金属触媒を担持させるか、あるいはガラス繊維フィラメントをガラス転移点付近にヒートクリーニング処理して得られる石英分90% Or supporting the metal catalyst on the glass cloth, or heat the glass fiber filaments around the glass transition point cleaning process to a quartz content of 90 percent obtained
(重量%)以上を含有する石英リッチのガラスフィラメントから構成される糸を得て、これに金属触媒を担持させ、金属触媒を担持させた糸を製織してフィルタークロスとして有用なガラスクロスを製造することもできる。 To obtain a yarn consisting of glass filaments quartz rich containing (wt%) or more, this is supported metal catalysts, produce useful glass cloth as a filter cloth by weaving the yarn was supported metal catalyst it is also possible to.
本発明におけるガラス転移点は、用いられるガラスの種類、種々のヒーティング条件により異なり得るが通常は330〜480℃程度であるが、それ以外でもよい。 Glass transition temperature in the present invention, the type of glass used, but may differ depending on various heating conditions are usually about 330-480 ° C., or otherwise. 加熱時間もガラスクロスの種類、その他の加熱条件により異なるため一概には云えないが、通常1日間〜10日間程度である。 Type of glass cloth also heating time, not be said sweepingly because it varies by other heating conditions, but is usually about 1 to 10 days. 本発明でいう製織とは例えば織物、編み物、くみ物等いずれでもよく、織物は例えば平織、綾織、からみ織等のいずれであってもよい。 Weaving The example fabric in the present invention, knitting may be either draw or the like, the fabric for example plain weave, twill, may be any of such leno weave. 製織方法およびヒートクリーニングされたガラスクロスへの触媒の担持方法は公知の方法に従って行われてよい。 It supported a catalyst to weaving method and the heat cleaned glass cloth may be carried out according to known methods.

【0012】 [0012]

【発明の実施の形態】本発明のフィルタークロスならびに触媒エレメントについて以下説明するが、その前に本発明の対象とする内燃機関駆動自動車の排ガス微粒子除去装置について説明する。 It will be described below the filter cloth and the catalyst elements of the embodiment of the present invention, but will be described an exhaust gas particulate filter of an internal combustion engine driving an automobile to which the present invention before it. その1例は、バーナーを含むガス加熱室、触媒フィルターを組み込んだ触媒エレメント(構造体)で囲繞された触媒反応室、熱交換器から主に構成される除去装置であり、エンジンの排気口マフラー近傍に装着される。 One example is gas heating chamber containing a burner, a catalyst element incorporating a catalytic filter (structure) catalytic reaction chamber is surrounded by a mainly composed removing device from the heat exchanger, engine exhaust outlet muffler It is mounted in the vicinity. この場合、車の排気口から出て除去装置に流入した排ガス微粒子はバーナーで着火され、 In this case, exhaust gas particles having flowed into the removal device out of the car exhaust ports is ignited by a burner,
触媒フィルターでろ過と触媒燃焼を行いながらフィルターを流通し、浄化、無害化されてクリーンな熱風として熱交換器に入り熱回収を行うようになっており、燃料の節約ができる構造となっている。 While filtering and catalytic combustion in the catalytic filter flows through the filter, purifying, it is harmless being adapted to perform an incoming heat recovery in the heat exchanger as a clean hot air, and has a structure capable of saving fuel .

【0013】本発明のフィルタークロスは2種類のガラスクロス対を組み合わせてなる層を複数層、例えば2〜 [0013] Multiple layers of two layers comprising a combination of glass cloth pair of filter cloth of the present invention, for example 2
3層積層してなる積層体であるが、各層のガラスクロス対は一方が3〜5枚のリップストップ織物ガラスクロス、他方が1枚の平織ガラスクロスからなる。 Is a laminate formed by three-layer, one each of glass cloth pairs 3-5 sheets ripstop fabric glass cloth, the other composed of one plain weave glass cloth. 各ガラスクロスは予め原料となるガラスクロスをガラス転移点付近の温度にてヒートクリーニング処理することにより、 By each glass cloth glass cloth as the pre-material to heat cleaning process at a temperature near the glass transition point,
石英分90%以上の、触媒に担持されやすい表面を有する石英リッチのガラス繊維フィラメントから構成されており、そのガラスクロスを担体としてその表面に直接、 Quartz content of 90% or more, are composed of glass fiber filaments of quartz-rich with a supported susceptible surfaces to the catalyst directly on the surface of the glass cloth as a support,
金属触媒によって担持された触媒フィラメント糸である。 A catalyst filament yarn carried by the metal catalyst. ガラスクロスに使用可能なガラス繊維の種類はE、 The type of glass fiber that can be used for glass cloth E,
C、S、AR、Dガラス等であり、特に好ましいのはE C, S, AR, a D glass, especially preferred are E
ガラスまたはSガラスである。 Glass or S glass. Eガラスの場合、ガラスクロスは350〜450℃、好ましくは約400℃のガラス転移点付近でヒートクリーニング処理される。 For E glass, glass cloth 350 to 450 ° C., and preferably heat cleaning process in the vicinity of the glass transition point of about 400 ° C..

【0014】各層のガラスクロス対のうち、一方のリップストップ織物はモノフィラメント径が3〜15μmのマルチフィラメント糸を撚り合せた2400〜7200 [0014] Among the glass cloth pairs of layers, one of ripstop fabric monofilament diameter twisted multifilament yarns of 3 to 15 [mu] m 2400-7200
本からなる細い糸と太い糸とから、例えば800本束で3本撚り、800本束で9本撚り或いは1200本束で6本撚りなど、タテ、ヨコ糸の密度が14本/インチ前後に構成されることが好ましい。 And a thin thread and thick thread made of the, for example, twisted three at 800 bundles, such as twisted six nine-ply or 1200 bundle 800 bundles, vertical, the density of transverse yarns 14 yarns / inch in the longitudinal configuration are preferably. 太い糸は一定間隔毎に挿入され、小さなきずから長く裂けたりしないようになっている。 Thick thread is adapted to be inserted at regular intervals, not tearing longer from small scratches. また平織クロスは目付け量400〜650g The plain-woven cloth basis weight 400~650g
/m の構成が好ましい。 / Configuration of m 2 is preferred. リップストップ織物は排ガス微粒子除去装置の触媒エレメントに組み込まれるとき、 When ripstop fabric incorporated into the catalyst element of the exhaust gas particulate filter,
排ガス微粒子流に最初に直面する前段部に配置される。 It is disposed in the front stage to face first exhaust gas particles flow.
少なくとも3枚のリップストップ織物と平織織物1枚とを重ね合わせた第1層を通過すると、排ガス微粒子の約半分がろ過燃焼により除去され、次の第2層ではさらにその約半分が除去されて、第3層目でもさらに約半分が除去されるというふうに、都合、約80〜90%分がカットされて浄化される。 Passes through the first layer superposed and one at least three ripstop fabric and plain weave fabrics, about half of the exhaust particulates are removed by filtration combustion, in the next second layer is further about half is removed , the Fu of further about half in the third layer is removed conveniently from about 80-90% fraction is purified is cut. この場合、各層が酸化触媒層と還元層とが交互に設置されているのが好ましい。 In this case, it is preferable that each layer and the oxidation catalyst bed reduction layer is disposed alternately. リップストップ織物は流入する排ガス微粒子を偏流させず、また目詰まりを引き起すことなく、スムーズに流通させることができ、さらにフィラメント段階で触媒を担持されているのでクロスの何層にもわたる触媒表面積が極めて大きいことから、本発明フィルタークロスは従来のフィルタークロスよりも格段に優れた強力なフィルター効果を発揮することができる。 Ripstop fabric do not flow polarized the exhaust gas particles flowing, and without causing clogging, smoothly can be circulated, further catalyst surface area also over the many layers of cloth because it is carrying the catalyst in the filament stage There since very large, the present invention filter cloth can exhibit a strong filter effect much better than the conventional filter cloth. ガラスクロス層は多層重ねても圧力損失などのため目詰まりしたり、偏流が発生したりするため、せいぜい3〜4層が限度であり、2〜3層であることが好ましい。 Glass cloth layer or clogged for such pressure loss superimposed multilayer, since drift is or generated, at most 3 to 4 layers is limited, it is preferably 2 to 3 layers.

【0015】前記ヒートクリーニング処理後の石英リッチガラスクロスには触媒が担持される。 [0015] The catalyst in a quartz-rich glass cloth after heat cleaning process is carried. 排ガス微粒子除去のための触媒は従来種々確立されていて、本発明でもそのような公知触媒を使用してもよい。 The catalyst for the exhaust gas particles removal have been conventionally various established, it may be used such known catalysts in the present invention. 例えば酸化触媒や還元触媒が挙げられる。 For example an oxidation catalyst and reduction catalyst. 酸化触媒としては白金族金属触媒が挙げられる。 As the oxidizing catalyst include platinum group metal catalyst. 直接またはクロム酸塩のフィルム層を介して白金族触媒が担持される。 Platinum group catalyst is supported through a film layer directly or chromate. 白金族金属触媒はルテニウム、ロジウム、パラジウム、オスミウム、イリジウム、白金から選ばれるが、白金系触媒または白金−パラジウム−ロジウムの3元触媒が好ましい。 Platinum group metal catalyst of ruthenium, rhodium, palladium, osmium, iridium, and selected from platinum, platinum-based catalyst or a platinum - palladium - 3-way catalysts rhodium is preferred. 前者は白金黒、白金海綿、白金黒付き白金などとして知られるものが使用される。 The former platinum black, platinum sponge, is what is known as such platinized platinum is used. 後者はガラスクロスを塩化白金、塩化パラジウム、塩化ロジウムのプロピレングリコール溶液に浸漬し、その後高温、例えば250℃で1時間および8 The latter glass cloth platinum chloride, palladium chloride, was immersed in a propylene glycol solution of rhodium chloride, then hot, 1 hour and 8, for example 250 ° C.
50℃で1時間熱処理を行い、さらに水素還元ガス雰囲気中で活性化させて施される。 For 1 hour heat treatment at 50 ° C., subjected by further activated in a hydrogen reducing gas atmosphere. また介在させてもよいクロム酸塩としてはモリブデン、アンチモン、亜鉛、バリウム等のクロム酸塩が挙げられ、フィルム層厚みは0. The molybdenum good chromate be interposed, antimony, zinc, chromate such as barium and the like, the film layer thickness of 0.
2μm以上であることが望ましい。 It is desirable that the 2μm or more. これはダスト中の溶融灰分とも絶対に結合せず、耐熱性も備えている。 It does not bind to an absolute with molten ash in the dust, and a heat resistance. また触媒層を複数積層し、酸化触媒と還元触媒を交互に配列するのが好ましい。 The catalyst layer was stacked, it is preferable to arrange the oxidation catalyst reduction catalyst alternately. 還元触媒としては、公知のアクチド系触媒が使用されうる。 As the reducing catalyst, known Akuchido catalysts may be used. ガラスクロスフィルターが排ガス微粒子をろ過、捕集する一方で、白金族触媒はその中に含まれる窒素酸化物や煤煙などの酸化、燃焼を促進して目詰まりなく燃焼させるという分担が行われて、排ガス微粒子は無害化、浄化されて除去されていく。 Glass cloth filter filtered exhaust gas particles, while collecting, oxides such as nitrogen oxides and soot platinum group catalyst contained therein, it is performed sharing that is burned without clogging and promote combustion, exhaust gas particles are gradually removed are harmless, purification.

【0016】本発明のフィルタークロスは排ガス微粒子除去装置の触媒エレメント(構造体)に構成されるにあたり、蛇腹状に折りたたみプリーツ構造体として全体として円筒状に形成され、リテーナーに支持されて、組み込まれる。 [0016] Upon the filter cloth of the present invention is configured in the catalyst element of the exhaust gas particulate filter (structure) formed in a cylindrical shape as a whole like bellows as fold pleat fabric is supported by the retainer, it is incorporated . 排ガス微粒子はこの多数存在する折りたたみひだ表面から貫通流として流入し、触媒層10〜20枚を流通することになるので、従来の平行流方式のフィルターに比して格段に優れたフィルター効果が得られる。 Exhaust gas particles flows as a through-flow from the folded pleats surface of this large number exists, it means that flows through the 10 to 20 sheets catalyst layer, much better filter effect than the filter of a conventional parallel flow type is obtained It is.
従ってガソリン車、LPG車はいうにおよばず、排ガス微粒子除去の困難なディーゼル車にも有効に使用できる。 Therefore gasoline vehicles, not inferior to LPG vehicles says, can also be effectively used in difficult diesel car exhaust gas particulate removal.

【0017】 [0017]

【実施例】以下本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。 Specifically described by examples EXAMPLES Hereinafter the present invention, but the invention is not limited thereto.

【0018】実施例1 Eガラス単繊維直径9μmを有するフィラメント(ユニチカグラスファイバー社製ECG37)を使用し、フィラメント数800本束で3本撚りの糸および同じく80 [0018] Example 1 E glass using a filament (Unitika Glass Fiber Co., Ltd. ECG37) having a single fiber diameter 9 .mu.m, yarn twist three filament number 800 bundles and also 80
0本束で9本撚りの糸に製糸した。 I was reeling in the line of 9-strand at 0 this bunch. 次いでそれらをタテ、ヨコ糸に使用して14本/25mmの織密度でリップストップ織物を製織した。 Then they vertical and woven ripstop fabric with weaving density of fourteen / 25mm using a weft yarn. 上記フィラメントを使用し1600本ひきそろえた糸に製造し、それらをタテ、ヨコ糸に使用して重量430g/m の平織織物を作製した。 Prepared in 1600 pull aligned yarn using the filament, they were prepared vertical, a plain weave fabric weight 430 g / m 2 by using the weft. このようにして製造したリストアップガラスクロスと平織りガラスクロスをそれぞれ400℃にて100時間、ヒートクリーニングして、製織に由来するデンプン、手垢等の有機物質を除去した。 Thus 100 hours listed glass cloth and plain weave glass cloth produced at each 400 ° C. and, with heat cleaning, starches derived from weaving to remove organic substances such as finger marks. 次いでこのようにして得られる石英分95%の石英リッチフィラメントからなるガラスクロスに常法に従って白金黒触媒層を0.2 Then 0.2 platinum black catalyst layer according to a conventional method to a glass cloth made of quartz content 95% quartz-rich filaments thus obtained
μmの厚さで均一に付着させた。 It was uniformly deposited to a thickness of [mu] m. かくして得られたリップストップクロス3枚と後者の平織クロスの1枚との組合せから、重ね合わせて1層とし、これを3層積層して計12枚のガラスクロスを得た。 Thus the combination of one of the resulting ripstop three cloth and the latter plain weave cloth, and one layer superimposed to give a total of 12 pieces of glass cloth with which the three-layered laminate.

【0019】この積層体フィルタークロスのフィルター効果を確かめるための実験室的テストとして、密閉容器の中間に前記フィルタークロスを張り、ヒーターをその下に設置して、800℃に保ちながらディーゼル車から集めたダスト(黒煙或いは煤煙等排ガス微粒子)1gを吸引によりフィルタークロスの多層触媒層を通過させて、ガラスクロスの入り口第1触媒層と出口最終触媒層におけるダストの黒さが薄まる程度を調べる実験を行った。 [0019] Laboratory tests to ascertain the filter effect of the laminate filter cloth, the filter cloth tension in the middle of the sealed container, by installing a heater underneath, collected from diesel vehicles while maintaining a 800 ° C. dust passed through a multi-layer catalyst layer of the filter cloth by suction (black smoke or soot, etc. exhaust gas particles) 1 g, examine the extent to which black of dust in the glass cloth of the inlet first catalyst layer and the outlet end catalyst layer Usumaru experiments It was carried out. その後、フィルタークロスを取り出して、入り口側と出口側のフィルタークロスの黒色度を計測、比較した結果、初めの黒煙の黒さが最後にはうっすらと残る程度となり、約8〜9割程度のダスト除去効果すなわちフィルター効果があることが判明した。 Then, take out the filter cloth, measured inlet side and blackness of the outlet side of the filter cloth, the result of the comparison, the last black of the beginning of the black smoke becomes extent that faint remains, of about 80-90% it has been found that there is a dust removal effect, ie filter effect.

【0020】 [0020]

【発明の効果】本発明のフィルタークロスないし触媒フィルターは、ガラス転移点付近でヒートクリーニング処理してなる石英分90%以上の石英リッチなガラスクロスを担体として例えば白金族触媒などの触媒で担持されたもので、好ましくはリップストップ織物少なくとも3 Filter cloth or catalytic filter of the present invention, according to the invention is carrying a heat cleaning process to a quartz content of 90% or more of silica-rich glass cloth comprising in the vicinity of the glass transition point with a catalyst such as platinum group catalyst as carriers as hereinbefore, preferably ripstop fabric least 3
枚と平織1枚との2種類のクロス組合せ層の積層体であって、全部で10〜20枚もの多層触媒層からなるので、触媒表面積が極めて大であり、従って触媒燃焼による粉塵除去効果も大である。 A laminate of two kinds of cross combination layer of one sheet and the plain weave, since 10 to 20 sheets in total a multilayer catalyst layer, the catalyst surface area is extremely large, therefore also dust removing effect by catalytic combustion it is large. またそのフィルタークロスを例えば折りたたみプリーツ形状に形成した触媒エレメント(構造体)とすることによって、排ガス粒子状物質を貫通流として目詰まりなくろ過、捕集することができ同時に触媒燃焼させ除去していくことができるので、ディーゼル排ガス粒子状物質のような微粒子も浄化、除去しうる、極めて優れたフィルター効果を達成することが可能である。 Also by the catalyst elements (structures) formed with the filter cloth, for example, in folding pleat shape, without clogging filtered exhaust gas particulate matter as a through-flow, continue to remove it by simultaneously catalytic combustion can be collected it is possible, even cleaning particulates, such as diesel exhaust particulate matter may be removed, it is possible to achieve very good filter effect. 煩雑な化学的リーチングでなく、操作の容易なヒートクリーニング処理によってガラスクロスの耐熱性および触媒担持能力を高めることができ、しかも極めて経済的に実施できる。 Rather complicated chemical leaching, the heat resistance of the glass cloth and it is possible to improve the catalyst supporting capability by easy heat cleaning process operation, yet be very economically feasible. 従って本発明フィルタークロスを組み込むことにより、その登場が待望されているディーゼル粉塵除去装置を提供することができるので、ディーゼル車排気微粒子の削減対策に極めて有効である。 Therefore, by incorporating the present invention the filter cloth, it is possible to provide a diesel dust removing apparatus to which the appearance is awaited, is extremely effective for reduction measures diesel exhaust particulate.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl. 7識別記号 FI テーマコート゛(参考) B01J 35/06 F01N 3/02 301A F01N 3/02 301 321A 321 3/10 A 3/10 B01D 53/36 103C Fターム(参考) 3G090 AA01 AA03 BA01 3G091 AA02 AA18 AB02 AB03 AB13 BA01 BA39 CA01 GA05 GA16 GB05W GB06W GB07W HA29 4D019 AA01 BA02 BA04 BA06 BB02 BB10 BC07 CA02 CB04 4D048 AA14 AB01 BA30X BB08 CD05 4G069 AA03 BA14A BA14B BC75A BC75B CA03 CA07 CA18 DA06 EA09 ────────────────────────────────────────────────── ─── front page continued (51) Int.Cl. 7 identifications FI theme coat Bu (reference) B01J 35/06 F01N 3/02 301A F01N 3/02 301 321A 321 3/10 a 3/10 B01D 53/36 103C F-term (reference) 3G090 AA01 AA03 BA01 3G091 AA02 AA18 AB02 AB03 AB13 BA01 BA39 CA01 GA05 GA16 GB05W GB06W GB07W HA29 4D019 AA01 BA02 BA04 BA06 BB02 BB10 BC07 CA02 CB04 4D048 AA14 AB01 BA30X BB08 CD05 4G069 AA03 BA14A BA14B BC75A BC75B CA03 CA07 CA18 DA06 EA09

Claims (14)

    【特許請求の範囲】 [The claims]
  1. 【請求項1】 排ガス微粒子除去装置に設置される触媒エレメントのための、2種類のガラスクロスを対で組み合わせた層を複数積層してなる積層体のフィルタークロスであって、各層のガラスクロスが石英分90%以上を含有する石英リッチであって、金属触媒が当該ガラスクロスに担持されていることを特徴とするフィルタークロス。 1. A for the catalyst elements to be installed in the exhaust gas particulate filter, a two filter cloth laminate layers combined with glass cloth pairs formed by stacking a plurality each layer of glass cloth a quartz-rich containing quartz content of 90% or more, filter cloth, wherein a metal catalyst is supported on the glass cloth.
  2. 【請求項2】 各層のガラスクロスがEガラス繊維フィラメントもしくはSガラス繊維フィラメントを用いて製織されたガラスクロスまたはシリカクロスであることを特徴とする請求項1記載のフィルタークロス。 2. A method according to claim 1, wherein the filter cloth, characterized in that each layer of glass cloth is woven glass cloth or silica cloth using E glass fiber filaments or S glass fiber filaments.
  3. 【請求項3】 各層のガラスクロスがEガラス繊維フィラメントもしくはSガラス繊維フィラメントを用いて製織されたガラスクロスまたはシリカクロスをガラス転移点付近にてヒートクリーニングして得られることを特徴とする請求項1または2に記載のフィルタークロス。 3. A process according to claim, characterized in that each layer of glass cloth is obtained by heat cleaning at around the glass transition point woven glass cloth or silica cloth using E glass fiber filaments or S-glass fiber filaments filter cloth according to 1 or 2.
  4. 【請求項4】 金属触媒が酸化金属触媒または/および還元金属触媒であることを特徴とする請求項1記載のフィルタークロス。 Wherein the metal catalyst is claimed in claim 1, wherein the filter cloth, which is a metal oxide catalyst and / or reduced metal catalyst.
  5. 【請求項5】 金属触媒が白金族金属触媒またはアクチド系触媒であることを特徴とする請求項1または2に記載のフィルタークロス。 5. A filter cloth according to claim 1 or 2 metal catalyst is characterized in that the platinum group metal catalyst or Akuchido catalyst.
  6. 【請求項6】 積層体各層のガラスクロス対は少なくとも3枚のリップストップ織物と1枚の平織織物との組合せからなることを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載のフィルタークロス。 6. A filter cloth according to claim 1 glass cloth pair of laminate layers, characterized by comprising a combination of at least three ripstop fabric and one plain weave fabric.
  7. 【請求項7】 ガラス繊維フィラメントは3〜15μm 7. A glass fiber filaments 3~15μm
    のモノフィラメント径を有することを特徴とする請求項2または3記載のフィルタークロス。 Claim 2 or 3, wherein the filter cloth and having a monofilament diameter.
  8. 【請求項8】 酸化金属触媒を担持させた層と還元金属触媒とが交互に配置されている請求項4に記載のフィルタークロス。 8. A filter cloth according to claim 4 in which the layer obtained by supporting a metal oxide catalyst and the reduced metal catalyst are alternately arranged.
  9. 【請求項9】 ガラスフィラメント担体表面に、クロム酸塩の層を介して白金族金属触媒を担持させてなることを特徴とする請求項5に記載のフィルタークロス。 9. A glass filaments carrier surface, filter cloth according to claim 5, characterized in that by supporting a platinum group metal catalyst through a layer of chromate.
  10. 【請求項10】 白金族金属触媒が白金触媒または白金−パラジウム−ロジウム系3元触媒である請求項5に記載の触媒フィルタークロス。 10. A platinum group metal catalyst is a platinum catalyst or platinum - palladium - catalyzed filter cloth according to claim 5 which is a rhodium-based three-way catalyst.
  11. 【請求項11】 請求項1〜10のいずれか1項記載のフィルタークロスから構成されてなる排ガス微粒子除去装置用触媒エレメント。 11. any one catalytic element for an exhaust gas particulate filter comprising consist filter cloth according to claims 1 to 10.
  12. 【請求項12】 内燃機関駆動自動車に装着された排ガス微粒子除去装置に使用される請求項11記載の触媒エレメント。 12. The catalyst element of claim 11, wherein for use in the exhaust gas particulate filter mounted in an internal combustion engine powered vehicle.
  13. 【請求項13】 ディーゼルエンジン自動車に装着されたディーゼル粉塵除去装置に使用される請求項11または12記載の触媒エレメント。 13. The catalyst element according to claim 11 or 12 wherein is used a diesel dust removing device mounted on a diesel engine automobile.
  14. 【請求項14】 触媒エレメントのフィルタークロス触媒層の中を、排ガス微粒子が貫通流で流通させると同時に触媒燃焼させる折りたたみプリーツ構造体であることを特徴とする請求項12または13記載の触媒エレメント。 14. The inside of the filter cloth catalyst layer of the catalyst element, according to claim 12 or 13 catalysts element, wherein the exhaust gas particles is folded pleat structure to simultaneously catalytic combustion when circulating in the through-flow.
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