JP6472211B2 - Exhaust gas purification device - Google Patents
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Description
本発明は、保持シール材及び排ガス浄化装置に関する。 The present invention relates to a holding sealing material and an exhaust gas purification device.
従来、エンジン等の内燃機関から排出された排ガス中に含まれる有害ガス等の有害物質を浄化するため、内燃機関の排気通路（排ガスが流通する排気管等）には、排ガス浄化装置が設けられている。
排ガス浄化装置は、内燃機関の排気通路にケーシングを設け、ケーシングの中に排ガス処理体を配置した構造となっている。排ガス処理体の一例としては、触媒担体又はディーゼルパティキュレートフィルタ（ＤＰＦ）が挙げられる。
Conventionally, in order to purify harmful substances such as harmful gases contained in exhaust gas discharged from an internal combustion engine such as an engine, an exhaust gas purification device has been provided in the exhaust passage (exhaust pipe through which the exhaust gas flows) of the internal combustion engine. ing.
The exhaust gas purification apparatus has a structure in which a casing is provided in an exhaust passage of an internal combustion engine, and an exhaust gas treatment body is disposed in the casing. Examples of the exhaust gas treating body include a catalyst carrier or a diesel particulate filter (DPF).
排ガス処理体には保持シール材が巻きつけられて、ケーシング内に配設される。この保持シール材は、自動車の走行等により生じる振動や衝撃により、排ガス処理体がその外周を覆うケーシングと接触して破損するのを防止することや、排ガス処理体とケーシングとの間から排気ガスが漏れることを防止すること等を主な目的として配設されている。 A holding sealing material is wound around the exhaust gas treating body and disposed in the casing. This holding sealing material prevents the exhaust gas treating body from being damaged by contact with the casing covering the outer periphery due to vibrations or impacts caused by traveling of an automobile or the like, and exhaust gas from between the exhaust gas treating body and the casing. Is disposed mainly for the purpose of preventing leakage.
特許文献１には、触媒コンバータのクッション材として、金属金網を波板状に塑性変形させたものが開示されている。
また、特許文献２には、繊維集塊を、繊維の配向方向を触媒担体の外周面及びケーシングの内周面と交叉方向に配向させたことを特徴とする触媒コンバータの組み立て構造が開示されている。
特許文献１に記載されたクッション材は、金網を波板状に塑性変形したものであり、触媒コンバータ内の触媒担体保持に寄与するが、さらに、未処理の排ガスが漏洩することを防ぐために繊維を主体とするシールマットを併用して触媒担体を保持している。そのため、部品点数が多く、触媒担体への巻き付けに手間がかかり、また、触媒担体の保持、触媒コンバータの組み立てに要するコストが高くなる。
また、金網は重量が重いため、軽量化が求められる車両の部品としては適さない。
The cushion material described in
Further, since the metal mesh is heavy, it is not suitable as a vehicle part that is required to be reduced in weight.
特許文献２に記載された保持材は、繊維を積層したマットを裁断後、並べ替えて繊維の配向方向を触媒担体の外周面と交叉方向に配向させている。そのため、円柱状の触媒担体に巻き付けると保持材の表面（外周面側の面）が割れたりするという問題がある。
The holding material described in
本発明は、上記のような問題点を踏まえてなされたものであり、触媒担体等の排ガス処理体への巻き付けが容易であり、排ガス処理体を保持するための面圧特性に優れた保持シール材、及び、排ガス処理体が高い面圧で保持されてなる排ガス浄化装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and can be easily wound around an exhaust gas treating body such as a catalyst carrier, and has excellent surface pressure characteristics for holding the exhaust gas treating body. An object of the present invention is to provide an exhaust gas purifying apparatus in which a material and an exhaust gas treating body are held at a high surface pressure.
上記目的を達成するための、本発明の保持シール材は、
長尺状の保持シール材であって、該保持シール材は、複数の無機繊維シートが長手方向に亘り、該長手方向に傾斜して積層、一体化された構造を有してなることを特徴とする。
In order to achieve the above object, the holding sealing material of the present invention comprises:
A long holding sealing material, characterized in that the holding sealing material has a structure in which a plurality of inorganic fiber sheets are laminated in a longitudinal direction and laminated and integrated in the longitudinal direction. And
本発明の保持シール材は、複数の無機繊維シートが積層、一体化された構造を有しているので、全体としては１つの部材である。そのため、排ガス処理体への巻き付けが容易である。そして、無機繊維からなるので重量が軽く、車両向けの部品として適している。
また、無機繊維シートが保持シール材の長手方向に傾斜しているということは、保持シール材を排ガス処理体に巻き付けた際に無機繊維の配向方向が排ガス処理体の外周面に沿う方向ではなく、排ガス処理体の外周面に対して傾斜する方向になることを意味する。
そのため、巻き付けた保持シール材がヘタって保持力（面圧）が低下することが防止され、排ガス処理体を保持するための面圧特性に優れた保持シール材となる。
Since the holding sealing material of the present invention has a structure in which a plurality of inorganic fiber sheets are laminated and integrated, it is a single member as a whole. Therefore, winding around the exhaust gas treating body is easy. And since it consists of inorganic fiber, its weight is light and suitable as a component for vehicles.
Further, the fact that the inorganic fiber sheet is inclined in the longitudinal direction of the holding sealing material means that the orientation direction of the inorganic fibers is not the direction along the outer peripheral surface of the exhaust gas treating body when the holding sealing material is wound around the exhaust gas treating body. It means that the direction is inclined with respect to the outer peripheral surface of the exhaust gas treating body.
Therefore, the wound holding sealing material is prevented from drooping and holding force (surface pressure) is prevented from being lowered, and the holding sealing material is excellent in surface pressure characteristics for holding the exhaust gas treating body.
本発明の保持シール材においては、上記保持シール材の一方又は両方の主面に形状保持シートが設けられており、上記複数の無機繊維シートが上記形状保持シートに固定されて一体化された構造を有してなることが望ましい。
また、上記形状保持シートは、不織布、織布、フィルム、紙、又は、有機バインダ固形物からなることが望ましい。
In the holding sealing material of the present invention, a shape holding sheet is provided on one or both main surfaces of the holding sealing material, and the plurality of inorganic fiber sheets are fixed and integrated with the shape holding sheet. It is desirable to have.
Moreover, it is desirable that the shape maintaining sheet is made of a nonwoven fabric, a woven fabric, a film, paper, or a solid organic binder.
形状保持シートを設けることによって、複数の無機繊維シートを形状保持シートを介して一体化させることができる。また、排ガス処理体への巻き付けが容易になり、巻き付け時の作業性の高い保持シール材とすることができる。
また、このような形状保持シートの材料として、不織布等が特に適している。
By providing the shape maintaining sheet, a plurality of inorganic fiber sheets can be integrated via the shape maintaining sheet. Moreover, winding around the exhaust gas treating body is facilitated, and a holding sealing material with high workability at the time of winding can be obtained.
Moreover, a nonwoven fabric etc. are especially suitable as a material of such a shape maintenance sheet.
本発明の保持シール材においては、縫製糸により上記複数の無機繊維シートが縫い合わされて一体化された構造を有してなることが望ましい。 The holding sealing material of the present invention preferably has a structure in which the plurality of inorganic fiber sheets are integrated by sewing with a sewing thread.
本発明の保持シール材においては、各無機繊維シートには貫通孔が設けられており、可撓性を有する棒状又は紐状の部材である串刺し部材が上記貫通孔を貫通することによって、上記複数の無機繊維シートが一体化された構造を有してなることが望ましい。 In the holding sealing material of the present invention, each inorganic fiber sheet is provided with a through-hole, and a skewer member that is a flexible rod-like or string-like member penetrates the through-hole, whereby the plurality It is desirable that the inorganic fiber sheet has an integrated structure.
本発明の保持シール材において、各無機繊維シートには、ニードリング加工がされており、ニードリング加工により無機繊維シート間で絡み合った無機繊維によって上記複数の無機繊維シートが一体化された構造を有してなることが望ましい。 In the holding sealing material of the present invention, each inorganic fiber sheet has been subjected to needling processing, and has a structure in which the plurality of inorganic fiber sheets are integrated by inorganic fibers entangled between the inorganic fiber sheets by needling processing. It is desirable to have.
本発明の保持シール材は、無機繊維前駆体を紡糸して積層してシート状物を作製し、上記シート状物を焼成して無機繊維前駆体を無機繊維とし、切断することによりシート状の無機繊維シートを作製し、上記無機繊維シートを、保持シール材の長手方向に亘り、該長手方向に傾斜するように積層し、上記複数の無機繊維シートが一体化された構造にすることにより得られることが望ましい。 The holding sealing material of the present invention is made by spinning and laminating an inorganic fiber precursor to produce a sheet-like material, firing the above-mentioned sheet-like material to make the inorganic fiber precursor an inorganic fiber, and cutting the sheet-like material. Obtained by preparing an inorganic fiber sheet, laminating the inorganic fiber sheet so as to incline in the longitudinal direction over the longitudinal direction of the holding sealing material, and forming a structure in which the plurality of inorganic fiber sheets are integrated. It is desirable that
本発明の排ガス浄化装置は、排ガス処理体と、上記排ガス処理体を収容する金属ケーシングと、上記排ガス処理体と上記金属ケーシングとの間に配設され、上記排ガス処理体を保持する保持シール材とを備える排ガス浄化装置であって、
上記保持シール材は本発明の保持シール材であることを特徴とする。
The exhaust gas purification apparatus of the present invention includes an exhaust gas treatment body, a metal casing that houses the exhaust gas treatment body, and a holding sealing material that is disposed between the exhaust gas treatment body and the metal casing and holds the exhaust gas treatment body An exhaust gas purification device comprising:
The holding sealing material is the holding sealing material of the present invention.
本発明の排ガス浄化装置では、保持シール材を構成する無機繊維の配向方向が排ガス処理体の外周面に沿う方向ではなく、排ガス処理体の外周面に対して傾斜する方向となっている。
そのため、巻き付けた保持シール材がヘタって保持力（面圧）が低下することが防止され、排ガス処理体が高い面圧で保持された排ガス浄化装置となる。
In the exhaust gas purification apparatus of the present invention, the orientation direction of the inorganic fibers constituting the holding sealing material is not the direction along the outer peripheral surface of the exhaust gas treatment body, but is inclined with respect to the outer peripheral surface of the exhaust gas treatment body.
Therefore, it is possible to prevent the wound holding sealing material from dripping and reducing the holding force (surface pressure), and the exhaust gas purifying apparatus in which the exhaust gas treating body is held at a high surface pressure is obtained.
本発明の排ガス浄化装置においては、上記保持シール材の一方の主面に形状保持シートが設けられており、上記保持シール材の、上記形状保持シートが設けられた主面が上記排ガス処理体側に、上記形状保持シートが設けられていない主面が上記金属ケーシング側に、それぞれ配設されてなることが望ましい。 In the exhaust gas purification apparatus of the present invention, a shape maintaining sheet is provided on one main surface of the holding sealing material, and a main surface of the holding sealing material provided with the shape holding sheet is on the exhaust gas treating body side. The main surface on which the shape maintaining sheet is not provided is preferably provided on the metal casing side.
上記保持シール材の形状保持シートが設けられていない主面側では保持シール材が伸びやすいので、内外周差の影響が緩和され、排ガス処理体への巻き付けが容易になる。 Since the holding sealing material is easily extended on the main surface side where the shape holding sheet of the holding sealing material is not provided, the influence of the difference between the inner and outer circumferences is mitigated, and winding around the exhaust gas treating body becomes easy.
（発明の詳細な説明）
以下、本発明の保持シール材及び排ガス浄化装置について具体的に説明する。しかしながら、本発明は、以下の構成に限定されるものではなく、本発明の要旨を変更しない範囲において適宜変更して適用することができる。なお、以下において記載する本発明の個々の望ましい構成を２つ以上組み合わせたものもまた本発明である。
(Detailed description of the invention)
Hereinafter, the holding sealing material and the exhaust gas purifying apparatus of the present invention will be specifically described. However, the present invention is not limited to the following configurations, and can be applied with appropriate modifications without departing from the scope of the present invention. Note that the present invention also includes a combination of two or more desirable configurations of the present invention described below.
はじめに、本発明の保持シール材について説明する。
本発明の保持シール材は、長尺状の保持シール材であって、該保持シール材は、複数の無機繊維シートが長手方向に亘り、該長手方向に傾斜して積層、一体化された構造を有してなることを特徴とする。
First, the holding sealing material of the present invention will be described.
The holding sealing material of the present invention is a long holding sealing material, and the holding sealing material has a structure in which a plurality of inorganic fiber sheets are laminated in a longitudinal direction and laminated and integrated in the longitudinal direction. It is characterized by having.
図１は、本発明の保持シール材の一例を模式的に示す斜視図である。
図１に示す保持シール材１は、全体としては、所定の長手方向（図１において両矢印ａで示す方向）の長さ（以下、図１中、両矢印Ｌで示す）、幅（図１中、両矢印Ｗで示す）及び厚さ（図１中、両矢印Ｔで示す）を有する長尺状の保持シール材である。
そして、保持シール材１は、複数の無機繊維シート１０が長手方向に亘り、該長手方向に傾斜して積層、一体化された構造を有してなる。
図１には、無機繊維シート１０の例として無機繊維シート１０ａ、その上に積層された無機繊維シート１０ｂ、さらにその上に積層された無機繊維シート１０ｃに参照符号を付して示している。ここでは３枚の無機繊維シートにのみ参照符号を付しているが、図面から明らかなように多数枚の無機繊維シート１０が積層されて保持シール材１となっている。
無機繊維シート１０は、所定の長さ及び厚さを有し、凸部１３又は凹部１４に配置される一部の無機繊維シートを除いて保持シール材の幅Ｗと同じ幅を有しているシート状の部材である。
保持シール材１は、第１の主面１１及び第１の主面と反対側の主面である第２の主面１２を有しており、図１では第２の主面１２が紙面の表側に表れている。
図１に示す保持シール材１では、第１の主面１１に形状保持シート５０が設けられており、第１の主面１１は形状保持シート５０により隠れた形態となっている。
FIG. 1 is a perspective view schematically showing an example of the holding sealing material of the present invention.
The holding
The holding
In FIG. 1, as an example of the
The
The holding
In the
保持シール材１では、保持シール材の長さ方向側の端部のうち、一方の端部には凸部１３が形成されており、他方の端部には凹部１４が形成されている。凸部１３及び凹部１４は、後述する排ガス浄化装置を組み立てるために排ガス処理体に保持シール材１を巻き付けた際に、ちょうど互いに嵌合するような形状となっている。
In the
図２は、図１に示す保持シール材の一部正面図である。
複数の無機繊維シート１０は、保持シール材の長手方向に対して傾斜している。この“傾斜”とは、無機繊維シートの向き（図２において点線Ｘ１で示す方向）と、保持シール材の長手方向（図２において両矢印ａで示す方向）が平行ではないことを意味する。
FIG. 2 is a partial front view of the holding sealing material shown in FIG.
The plurality of
無機繊維シートを構成する無機繊維の配向方向は、無機繊維シートの向きに沿っているものが多い。そのため、無機繊維シートの向きが保持シール材の長手方向に対して傾斜していると、保持シール材を排ガス処理体に巻き付けた際に多くの無機繊維の配向方向が排ガス処理体の外周面に沿う方向ではなく、排ガス処理体の外周面に対して傾斜する方向になる。
そのため、巻き付けた保持シール材がヘタって保持力（面圧）が低下することが防止され、排ガス処理体を保持するための面圧特性に優れた保持シール材となる。
The orientation direction of the inorganic fiber constituting the inorganic fiber sheet is often along the direction of the inorganic fiber sheet. Therefore, when the orientation of the inorganic fiber sheet is inclined with respect to the longitudinal direction of the holding sealing material, when the holding sealing material is wound around the exhaust gas treatment body, the orientation direction of many inorganic fibers is on the outer peripheral surface of the exhaust gas treatment body. It becomes the direction which inclines with respect to the outer peripheral surface of a waste gas processing body instead of the direction to follow.
Therefore, the wound holding sealing material is prevented from drooping and holding force (surface pressure) is prevented from being lowered, and the holding sealing material is excellent in surface pressure characteristics for holding the exhaust gas treating body.
無機繊維シートが保持シール材の長手方向に対して傾斜する角度、すなわち図２でθで示す角度は５°〜８０°であることが望ましく、２０°〜６０°であることがより望ましい。
θが８０°を超えると無機繊維シートが“立つ”形に近くなってしまい、保持シール材の形状が安定しにくい。また、θが５°未満であると無機繊維の配向方向が排ガス処理体の外周面に沿う方向に近くなってしまい、面圧特性の改良効果が小さくなる。
The angle at which the inorganic fiber sheet is inclined with respect to the longitudinal direction of the holding sealing material, that is, the angle indicated by θ in FIG. 2 is desirably 5 ° to 80 °, and more desirably 20 ° to 60 °.
If θ exceeds 80 °, the inorganic fiber sheet becomes close to a “standing” shape, and the shape of the holding sealing material is difficult to stabilize. Moreover, if θ is less than 5 °, the orientation direction of the inorganic fibers becomes close to the direction along the outer peripheral surface of the exhaust gas treating body, and the effect of improving the surface pressure characteristics becomes small.
無機繊維シートは、無機繊維からなり、無機繊維としては、特に限定されないが、アルミナ繊維、シリカ繊維、アルミナシリカ繊維、ムライト繊維、生体溶解性繊維及びガラス繊維からなる群から選択される少なくとも１種から構成されていることが望ましい。
無機繊維が、アルミナ繊維、シリカ繊維、アルミナシリカ繊維、及び、ムライト繊維の少なくとも１種である場合には、耐熱性に優れているので、排ガス処理体が充分な高温に晒された場合であっても、変質等が発生することはなく、保持シール材としての機能を充分に維持することができる。また、無機繊維が生体溶解性繊維である場合には、保持シール材を用いて排ガス浄化装置を作製する際に、飛散した無機繊維を吸入等しても、生体内で溶解するため、作業員の健康に害を及ぼすことがない。
The inorganic fiber sheet is composed of inorganic fibers, and the inorganic fibers are not particularly limited, but are at least one selected from the group consisting of alumina fibers, silica fibers, alumina silica fibers, mullite fibers, biosoluble fibers, and glass fibers. It is desirable to be comprised from.
In the case where the inorganic fiber is at least one of alumina fiber, silica fiber, alumina silica fiber, and mullite fiber, the heat resistance is excellent, and therefore the exhaust gas treating body is exposed to a sufficiently high temperature. However, no alteration or the like occurs, and the function as the holding sealing material can be sufficiently maintained. In addition, when the inorganic fiber is a biosoluble fiber, when producing an exhaust gas purification device using a holding sealing material, even if the scattered inorganic fiber is inhaled, it is dissolved in the living body. Will not harm your health.
無機繊維シートは、ニードリング法、抄造法、前駆体繊維シート成型法等の方法により得られる。
無機繊維シートがニードリング法で得られる場合、交絡構造を呈するために、無機繊維はある程度の平均繊維長を有しており、例えば、無機繊維の平均繊維長は、１〜１５０ｍｍであることが好ましく、１０〜８０ｍｍであることがより好ましい。
無機繊維の平均繊維長が１ｍｍ未満であると、無機繊維の繊維長が短すぎるため、無機繊維同士の交絡が不充分となり、排ガス処理体への巻き付け性が低下し、保持シール材が割れやすくなる。また、無機繊維の平均繊維長が１５０ｍｍを超えると、無機繊維の繊維長が長すぎるため、保持シール材を構成する繊維本数が減少するため、無機繊維シートの緻密性が低下する。その結果、保持シール材のせん断強度が低くなる。
The inorganic fiber sheet is obtained by a method such as a needling method, a papermaking method, or a precursor fiber sheet molding method.
When the inorganic fiber sheet is obtained by the needling method, the inorganic fiber has a certain average fiber length in order to exhibit an entangled structure. For example, the average fiber length of the inorganic fiber is 1 to 150 mm. Preferably, it is 10-80 mm.
If the average fiber length of the inorganic fiber is less than 1 mm, the fiber length of the inorganic fiber is too short, so that the entanglement between the inorganic fibers becomes insufficient, the wrapping property to the exhaust gas treating body is lowered, and the holding sealing material is easily broken. Become. Moreover, since the fiber length of an inorganic fiber will be too long when the average fiber length of an inorganic fiber exceeds 150 mm, the number of fibers which comprise a holding sealing material will decrease, and the density of an inorganic fiber sheet will fall. As a result, the shear strength of the holding sealing material is lowered.
抄造法により得られる無機繊維シートを構成する無機繊維の平均繊維長は、０．１〜２０ｍｍであることが好ましい。
無機繊維の平均繊維長が０．１ｍｍ未満であると、無機繊維の繊維長が短すぎるため、もはや繊維としての特徴を実質上示さなくなり、シート状の繊維集合体にしたときに繊維同士に好適な絡み合いが起こらず、充分な面圧を得ることが困難になる。また、無機繊維の平均繊維長が２０ｍｍを超えると、無機繊維の繊維長が長すぎるため、抄造工程で水に繊維を分散したスラリー溶液中の繊維同士の絡み合いが強くなりすぎるため、シート状の繊維集合体としたときに繊維が不均一に集積しやすくなる。
The average fiber length of the inorganic fibers constituting the inorganic fiber sheet obtained by the papermaking method is preferably 0.1 to 20 mm.
When the average fiber length of the inorganic fiber is less than 0.1 mm, the fiber length of the inorganic fiber is too short, so that the characteristics as a fiber are no longer substantially exhibited, and it is suitable for fibers when a sheet-like fiber aggregate is formed. It is difficult to obtain a sufficient surface pressure without entanglement. Also, if the average fiber length of the inorganic fibers exceeds 20 mm, the fiber length of the inorganic fibers is too long, so that the entanglement of the fibers in the slurry solution in which the fibers are dispersed in the water in the paper making process becomes too strong. When it is set as a fiber assembly, it becomes easy to accumulate fibers non-uniformly.
前駆体繊維シート成型法は、無機繊維前駆体を紡糸して積層してシート状物を作製し、上記シート状物を成型して、成型した形状のまま焼成して無機繊維前駆体を無機繊維とすることにより無機繊維シートを得る方法である。
本発明の保持シール材の場合、無機繊維前駆体を紡糸して積層して所定の長さ、幅、厚みを有するシート状物を作製し、その形状のまま焼成して無機繊維前駆体を無機繊維とすることが望ましい。
前駆体繊維シート成型法により得られる無機繊維シートを構成する無機繊維の平均繊維長は１０〜３００ｍｍであることが望ましい。
In the precursor fiber sheet molding method, an inorganic fiber precursor is spun and laminated to produce a sheet-like material, and the above-mentioned sheet-like material is molded and fired in the molded shape to convert the inorganic fiber precursor into an inorganic fiber. This is a method for obtaining an inorganic fiber sheet.
In the case of the holding sealing material of the present invention, an inorganic fiber precursor is spun and laminated to produce a sheet-like material having a predetermined length, width, and thickness, and fired as it is to form an inorganic fiber precursor. It is desirable to use fiber.
The average fiber length of the inorganic fibers constituting the inorganic fiber sheet obtained by the precursor fiber sheet molding method is preferably 10 to 300 mm.
無機繊維の繊維長の測定は、いずれの方法で得られた無機繊維シートに対しても、ピンセットを使用して、無機繊維シートから繊維が破断しないように抜き取り、光学顕微鏡を使用して繊維長を測定する。ここでは、繊維３００本を抜き取り、繊維長を計測した平均を平均繊維長とする。無機繊維シートから繊維を破断せずに抜き取れない場合、無機繊維シートを脱脂処理して、脱脂済み無機繊維シートを水の中へ投入し、繊維同士の絡みをほぐしながら繊維破断しないように採取するとよい。 Measurement of the fiber length of the inorganic fiber is carried out by using tweezers with respect to the inorganic fiber sheet obtained by any method so that the fiber is not broken, and the fiber length is measured using an optical microscope. Measure. Here, the average fiber length is determined by extracting 300 fibers and measuring the fiber length. When the fiber cannot be pulled out without breaking the fiber from the inorganic fiber sheet, the inorganic fiber sheet is degreased, the degreased inorganic fiber sheet is poured into water, and the fibers are collected so as not to break while loosening the fibers. Good.
いずれの方法で得られた無機繊維シートにおいても、無機繊維の平均繊維径は、１〜２０μｍであることが好ましく、２〜１５μｍであることがより好ましく、３〜１０μｍであることがさらに好ましい。 Also in the inorganic fiber sheet obtained by any method, the average fiber diameter of the inorganic fibers is preferably 1 to 20 μm, more preferably 2 to 15 μm, and further preferably 3 to 10 μm.
無機繊維シートの厚さ（図２中、両矢印ｔで示す厚さ）は、２〜１５ｍｍであることが望ましく、保持シール材の厚さ（図２中、両矢印Ｔで示す厚さ）は、５〜３０ｍｍであることが望ましい。
なお、保持シール材の厚さには形状保持シートの厚さを含む。
The thickness of the inorganic fiber sheet (thickness indicated by a double arrow t in FIG. 2) is desirably 2 to 15 mm, and the thickness of the holding sealing material (thickness indicated by a double arrow T in FIG. 2) is 5 to 30 mm is desirable.
The thickness of the holding sealing material includes the thickness of the shape holding sheet.
形状保持シートは、シート状で、排ガス処理体への巻き付けに適した可撓性を有する部材である。
図２に示す形状保持シート５０は、保持シール材の第１の主面１１に設けられており、無機繊維シート１０の表面のうち第１の主面１１を構成する部分と接着剤や糸縫い等の接合手段により接合されて固定されている。
図２には、無機繊維シート１０が形状保持シート５０と固定されている固定部位の例を参照符号１４ａ、１４ｂ、１４ｃで示している。
各無機繊維シートは、形状保持シート５０と固定されているために全体として一体化された構造の保持シール材となる。
各無機繊維シートが形状保持シートと固定されている場合、無機繊維シート同士は直接固定されていなくてもよい。もちろん、無機繊維シート同士が直接固定されていてもよい。
The shape holding sheet is a sheet-like member having flexibility suitable for winding around the exhaust gas treating body.
The shape-holding
In FIG. 2, the example of the fixing | fixed site | part with which the
Since each inorganic fiber sheet is fixed to the
When each inorganic fiber sheet is being fixed with the shape maintenance sheet, inorganic fiber sheets do not need to be fixed directly. Of course, the inorganic fiber sheets may be directly fixed.
形状保持シートが設けられた側の主面については、無機繊維シートの位置がずれてしまうことが防止されるので、保持シール材の形状を維持させたまま、排ガス処理体への巻き付けを行うことができ、巻き付け時の作業性の高い保持シール材とすることができる。 As for the main surface on the side where the shape holding sheet is provided, the position of the inorganic fiber sheet is prevented from shifting, so that the shape of the holding sealing material is maintained and the winding is performed around the exhaust gas treatment body. Therefore, it is possible to provide a holding sealing material with high workability during winding.
図２に示す保持シール材１では第１の主面１１と第２の主面１２に実質的な違いはないので、形状保持シートはどちらか一方の主面に設けられていてもよいし、また、両方の主面に設けられていてもよい。
Since there is no substantial difference between the first
形状保持シートは、不織布、織布、フィルム、紙、又は、有機バインダ固形物からなることが望ましい。この中でも不織布が排ガス処理体への巻き付け性の観点から望ましい。
不織布の材質としては、シリカ繊維、アルミナ繊維、アルミナ−シリカ繊維等の無機繊維、あるいは、ＰＰ、ＰＥ、ＰＥＴ、レーヨン、ナイロン等の合成繊維、綿、パルプ等の天然繊維からなる群から選択される少なくとも１種の繊維材料からなることが望ましい。
形状保持シートが織布の場合はその材質はＰＰ、ＰＥ、ＰＥＴ、ナイロン等の合成繊維であることが望ましい。
形状保持シートがフィルムの場合はその材質はＰＰ、ＰＥ、ＰＥＴ等の合成樹脂であることが望ましい。
形状保持シートが有機バインダ固形物の場合はその材質はアクリル樹脂、アクリレート系ラテックス、ゴム系ラテックス、カルボキシメチルセルロース若しくはポリビニルアルコール等の水溶性有機重合体を固形化したもの、スチレン樹脂等の熱可塑性樹脂、又は、エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂であることが望ましい。
また、形状保持シートの厚さは０．０５〜１ｍｍであることが望ましい。
The shape maintaining sheet is preferably made of a nonwoven fabric, a woven fabric, a film, paper, or an organic binder solid. Among these, a nonwoven fabric is desirable from the viewpoint of windability around the exhaust gas treating body.
The material of the nonwoven fabric is selected from the group consisting of inorganic fibers such as silica fibers, alumina fibers and alumina-silica fibers, synthetic fibers such as PP, PE, PET, rayon and nylon, and natural fibers such as cotton and pulp. It is desirable that it consists of at least one fiber material.
When the shape retaining sheet is a woven fabric, the material is preferably a synthetic fiber such as PP, PE, PET, nylon or the like.
When the shape maintaining sheet is a film, the material is preferably a synthetic resin such as PP, PE, or PET.
When the shape-holding sheet is a solid organic binder, the material is a solidified water-soluble organic polymer such as acrylic resin, acrylate latex, rubber latex, carboxymethyl cellulose or polyvinyl alcohol, or thermoplastic resin such as styrene resin. Or a thermosetting resin such as an epoxy resin.
The thickness of the shape maintaining sheet is desirably 0.05 to 1 mm.
形状保持シートを無機繊維シートに接合させるための接着剤としては、有機結合剤、無機結合剤、粘着性の接着剤等を使用することができる。
また、形状保持シートに熱接着可能な素材が含まれていたり、ホットメルト等の熱接着可能な接着剤を使用することにより、加熱板、ホットエアー等の熱接着加工での接着も可能である。その他、縫製糸、ステプラー等により部分的接合を効果的な場所に固定することも可能である。
有機結合剤としては、アクリル樹脂、アクリレート系ラテックス、ゴム系ラテックス、カルボキシメチルセルロース又はポリビニルアルコール等の水溶性有機重合体、スチレン樹脂等の熱可塑性樹脂、エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂等が挙げられる。
無機結合剤としては、無機ゾル分散溶液等の無機粒子溶液から溶媒を取り除いた固形成分としての無機粒子が挙げられる。
上記無機ゾル分散溶液（無機粒子溶液）としては特に限定されず、アルミナゾル、シリカゾル等が挙げられる。
上記無機粒子としては、アルミナゾルに由来するアルミナ粒子、シリカゾルに由来するシリカ粒子が好ましい。
As an adhesive for joining the shape-retaining sheet to the inorganic fiber sheet, an organic binder, an inorganic binder, a tacky adhesive, or the like can be used.
In addition, materials that can be heat-bonded are included in the shape-holding sheet, or by using a heat-bondable adhesive such as hot melt, it is possible to bond by heat bonding processing such as hot plate and hot air. . In addition, it is also possible to fix the partial joint at an effective place with a sewing thread, a stepper, or the like.
Examples of the organic binder include acrylic resins, acrylate latex, rubber latex, water-soluble organic polymers such as carboxymethyl cellulose or polyvinyl alcohol, thermoplastic resins such as styrene resins, thermosetting resins such as epoxy resins, and the like. .
Examples of the inorganic binder include inorganic particles as solid components obtained by removing a solvent from an inorganic particle solution such as an inorganic sol dispersion solution.
The inorganic sol dispersion solution (inorganic particle solution) is not particularly limited, and examples thereof include alumina sol and silica sol.
As the inorganic particles, alumina particles derived from alumina sol and silica particles derived from silica sol are preferable.
図３（ａ）は、本発明の保持シール材の別の一例を模式的に示す上面図であり、図３（ｂ）は図３（ａ）に示す保持シール材の一部正面図である。
図３（ａ）及び図３（ｂ）に示す保持シール材２は、縫製糸２０により複数の無機繊維シート１０が縫い合わされて一体化された構造を有している。
図３（ａ）及び図３（ｂ）には、縫製糸２０により無機繊維シート１０が２枚ずつ、互いに重なり合う部分で縫い合わされている様子を示している。
縫い目の方向は保持シール材の幅方向（保持シール材の長手方向と略垂直な方向）である。
なお、無機繊維シートが３枚以上積層される部位があれば、その部位において３枚以上の無機繊維シートを一度に縫い合わせてもよい。
FIG. 3 (a) is a top view schematically showing another example of the holding sealing material of the present invention, and FIG. 3 (b) is a partial front view of the holding sealing material shown in FIG. 3 (a). .
The holding
FIG. 3A and FIG. 3B show a state in which two
The direction of the seam is the width direction of the holding sealing material (the direction substantially perpendicular to the longitudinal direction of the holding sealing material).
In addition, if there is a site where three or more inorganic fiber sheets are laminated, three or more inorganic fiber sheets may be sewn together at that site.
縫製糸の材質としては、例えば、レーヨン、キュプラ、アセテート等のセルロース系繊維、ナイロン等のポリエステル、テトロン、アクリル、ビニロン、オペロン、ポリエチレン、テフロン（登録商標）、塩化ビニル、塩化ビニリデン等の合成繊維、木綿、絹等の天然繊維等が挙げられる。これらのなかでは、木綿やポリエステルからなる直径０．１〜５ｍｍのミシン糸であることが望ましい。
縫製の方法としては、本縫い、しつけ縫い等であってもよく、本縫いがより望ましい。無機繊維シート同士をより確実に固定することができるためである。
Examples of sewing thread materials include cellulosic fibers such as rayon, cupra, and acetate, polyesters such as nylon, tetron, acrylic, vinylon, operon, polyethylene, Teflon (registered trademark), synthetic fibers such as vinyl chloride, and vinylidene chloride. Natural fibers such as cotton and silk. Among these, a sewing thread made of cotton or polyester and having a diameter of 0.1 to 5 mm is desirable.
As a sewing method, a lock stitch, a basting stitch, or the like may be used, and a lock stitch is more desirable. It is because inorganic fiber sheets can be fixed more reliably.
図３（ａ）及び図３（ｂ）に示す保持シール材２では、無機繊維シート１０が縫製糸２０により縫い合わされて一体化しているので、形状保持シートは設けられていない。だが、縫製糸によって縫い合わされて一体化された保持シール材において形状保持シートを設けてもよく、形状保持シートを設けることによって保持シール材の形状を維持させたまま、排ガス処理体への巻き付けを行うことができ、巻き付け時の作業性の高い保持シール材とすることができる。
In the
無機繊維シートとしては、図１及び図２に示す無機繊維シート１０と同様の形態のものを用いることができ、その材質、厚さ、無機繊維の繊維長等の望ましい特性は同様である。
As the inorganic fiber sheet, a sheet having the same form as that of the
図４（ａ）は、本発明の保持シール材の別の一例を模式的に示す上面図であり、図４（ｂ）は図４（ａ）に示す保持シール材の一部正面図である。
図４（ａ）及び図４（ｂ）に示す保持シール材３では、各無機繊維シート１０には貫通孔３１が設けられており、可撓性を有する棒状又は紐状の部材である串刺し部材３０が貫通孔を貫通することによって、複数の無機繊維シートが一体化された構造を有してなる。
串刺し部材は、保持シール材の長手方向に平行な方向に沿って伸びる棒状又は紐状の部材であり、全ての保持シール材を一つの串刺し部材で一体化させることができる。
FIG. 4 (a) is a top view schematically showing another example of the holding sealing material of the present invention, and FIG. 4 (b) is a partial front view of the holding sealing material shown in FIG. 4 (a). .
In the holding sealing material 3 shown in FIG. 4A and FIG. 4B, each
The skewering member is a rod-like or string-like member extending along a direction parallel to the longitudinal direction of the holding sealing material, and all the holding sealing materials can be integrated with one skewering member.
図４（ａ）に示す保持シール材３では、串刺し部材は、保持シール材の第１の主面１１側に設けられている。図４（ａ）では串刺し部材が見えやすいように図１、図３とは異なり第１の主面と第２の主面を裏返して示している。また、串刺し部材が設けられた側の主面については、無機繊維シートの位置がずれてしまうことが防止されるので、串刺し部材が設けられている側の主面である保持シール材の第１の主面側を排ガス処理体へ巻き付けることによって、巻き付け時の作業性の高い保持シール材とすることができる。
In the holding sealing material 3 shown in FIG. 4A, the skewering member is provided on the first
また、図４（ａ）及び図４（ｂ）に示す保持シール材では、串刺し部材の一部が第１の主面側で露出しているが、保持シール材の厚さ方向中央付近に串刺し部材が設けられていて串刺し部材が保持シール材の表面に露出しないような形態であってもよい。
また、串刺し部材は第２の主面側にのみ設けられていてもよく、第１の主面側と第２の主面側の両方に設けられていてもよい。
Further, in the holding sealing material shown in FIGS. 4A and 4B, a part of the skewering member is exposed on the first main surface side, but the skewering is performed near the center in the thickness direction of the holding sealing material. The member may be provided and the skewer member may not be exposed on the surface of the holding sealing material.
The skewering member may be provided only on the second main surface side, or may be provided on both the first main surface side and the second main surface side.
串刺し部材は保持シール材の幅方向に複数本（２本以上）設けることが望ましい。
串刺し部材を２本以上設けることで無機繊維シートの位置が安定するため好ましい。
図４（ａ）では、保持シール材の幅方向に複数本の串刺し部材（３０ａ、３０ｂ、３０ｃ）を並べて、保持シール材の長手方向に平行な方向に沿った串刺し部材を複数カ所に並べて配置した様子を示している。
It is desirable to provide a plurality (two or more) of skewering members in the width direction of the holding sealing material.
It is preferable to provide two or more skewer members because the position of the inorganic fiber sheet is stabilized.
In FIG. 4 (a), a plurality of skewer members (30a, 30b, 30c) are arranged in the width direction of the holding sealing material, and skewer members along a direction parallel to the longitudinal direction of the holding sealing material are arranged in a plurality of locations. It shows how it was done.
また、串刺し部材を使用して一体化する場合に、複数の串刺し部材を使用して一体化するようにしてもよい。具体的には、図４（ａ）の下段に串刺し部材３０ｃとして示すように、保持シール材の長手方向において一方の端点からある中間地点の無機繊維シートまでを一つの串刺し部材３０ｃ１で一体化し、その中間地点から保持シール材のもう一方の端点の無機繊維シートまでを別の串刺し部材３０ｃ２で一体化するという形態でもよい。
図４（ａ）では、串刺し部材３０ｃ１で一体化させる領域と串刺し部材３０ｃ２で一体化させる領域を重ならせることによって、複数の無機繊維シートを確実に一体化できるようにしている。
Moreover, when integrating using a skewer member, you may make it integrate using several skewer members. Specifically, integrated in FIG. 4 at the bottom of (a) as indicated skewered
In FIG. 4 (a), by causing overlap a region to integrate the area and skewered
串刺し部材の末端は、貫通孔から抜けないように末端処理（カシメ、玉結び、玉止め等）を行うことが望ましい。 It is desirable that the end of the skewer member is subjected to end treatment (caulking, ball knot, ball stop, etc.) so as not to come out of the through hole.
串刺し部材の材質としては、上述した縫製糸と同じ材質の紐状の部材を用いることができる。
また、串刺し部材が棒状の部材の場合も上述した縫製糸と同じ材質の棒状の部材を用いることができ、棒状の部材は保持シール材を排ガス処理体に巻き付けることができるように可撓性を有することが望ましい。
As a material of the skewer member, a string-like member made of the same material as the sewing thread described above can be used.
Further, when the skewer member is a rod-shaped member, a rod-shaped member made of the same material as the sewing thread described above can be used, and the rod-shaped member is flexible so that the holding sealing material can be wound around the exhaust gas treatment body. It is desirable to have.
図４（ａ）及び図４（ｂ）に示す保持シール材３では、複数の無機繊維シート１０が串刺し部材３０により一体化しているので、形状保持シートは設けられていない。だが、このような保持シール材において形状保持シートを設けてもよく、形状保持シートを設けることによって保持シール材の形状を維持させたまま、排ガス処理体への巻き付けを行うことができ、巻き付け時の作業性の高い保持シール材とすることができる。
In the holding sealing material 3 shown in FIGS. 4A and 4B, since the plurality of
無機繊維シートとしては、図１及び図２に示す無機繊維シート１０と同様の形態のものを用いることができ、その材質、厚さ、無機繊維の繊維長等の望ましい特性は同様である。
As the inorganic fiber sheet, a sheet having the same form as that of the
図５は、本発明の保持シール材の別の一例を模式的に示す一部正面図である。
図５に示す保持シール材４では、各無機繊維シート１０にはニードリング加工がされており、ニードリング加工により無機繊維シート間で絡み合った無機繊維によって複数の無機繊維シートが一体化された構造を有してなる。
保持シール材４には、ニードリング加工により形成された交絡部４０が設けられている。
交絡部４０では無機繊維シートの境界面で無機繊維同士が絡み合うため、無機繊維シート同士が結合され、一体化される。
交絡部において無機繊維同士の絡み合いを強くするためには、先端にバーブ（枝分かれ）を有するニードルを用いたニードリング加工を行うことが好ましい。
なお、ニードリング加工は、ニードルパンチング処理ともいう。
FIG. 5 is a partial front view schematically showing another example of the holding sealing material of the present invention.
In the
The holding
In the
In order to strengthen the entanglement between the inorganic fibers at the entangled portion, it is preferable to perform a needling process using a needle having a barb (branch) at the tip.
The needling process is also referred to as a needle punching process.
ニードリング加工による交絡部の形成方法としては、複数枚の無機繊維シートを重ねて一度にニードリング加工する方法が挙げられる。
また、無機繊維前駆体シートを重ねてニードリング加工して交絡部を形成して、製造する保持シール材の形状に一体化された無機繊維前駆体シートを作製しておき、その後、焼成することによって無機繊維前駆体を無機繊維として、無機繊維シートがニードリング加工により形成された交絡部により一体化された保持シール材とする方法が挙げられる。
Examples of the method for forming the entangled portion by needling include a method of overlapping a plurality of inorganic fiber sheets and performing needling at once.
Also, the inorganic fiber precursor sheets are stacked and needling processed to form an entangled portion, and an inorganic fiber precursor sheet integrated into the shape of the holding sealing material to be manufactured is prepared, and then fired. Thus, there is a method in which the inorganic fiber precursor is used as an inorganic fiber, and a holding sealing material in which an inorganic fiber sheet is integrated by an entangled portion formed by needling processing.
図５に示す保持シール材４では、複数の無機繊維シート１０がニードリング加工により無機繊維シート間で絡み合った無機繊維によって一体化しているので、形状保持シートは設けられていない。だが、このような保持シール材において形状保持シートを設けてもよく、形状保持シートを設けることによって保持シール材の形状を維持させたまま、排ガス処理体への巻き付けを行うことができ、巻き付け時の作業性の高い保持シール材とすることができる。
In the
無機繊維シートとしては、図１及び図２に示す無機繊維シート１０と同様の形態のものを用いることができ、その材質、厚さ、無機繊維の繊維長等の望ましい特性は同様である。
As the inorganic fiber sheet, a sheet having the same form as that of the
図６は、本発明の保持シール材の別の一例を模式的に示す一部正面図である。
図６に示す保持シール材５では、各無機繊維シート１０が接着剤４５により接着されて一体化されて複数の無機繊維シートが一体化された構造を有してなる。
接着剤は、無機繊維シートの表面に塗布等により設けられ、隣接する無機繊維シート同士を接着する。接着剤としては、形状保持シートを無機繊維シートに接合させるための接着剤として上述した、有機結合剤、無機結合剤等を使用することができる。
すなわち、有機結合剤としては、アクリル樹脂、アクリレート系ラテックス、ゴム系ラテックス、カルボキシメチルセルロース又はポリビニルアルコール等の水溶性有機重合体、スチレン樹脂等の熱可塑性樹脂、エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂等が挙げられる。
無機結合剤としては、無機ゾル分散溶液等の無機粒子溶液から溶媒を取り除いた固形成分としての無機粒子が挙げられる。
上記無機ゾル分散溶液（無機粒子溶液）としては特に限定されず、アルミナゾル、シリカゾル等が挙げられる。
上記無機粒子としては、アルミナゾルに由来するアルミナ粒子、シリカゾルに由来するシリカ粒子が好ましい。
FIG. 6 is a partial front view schematically showing another example of the holding sealing material of the present invention.
The holding
The adhesive is provided on the surface of the inorganic fiber sheet by coating or the like, and bonds adjacent inorganic fiber sheets to each other. As the adhesive, the organic binder, the inorganic binder, and the like described above as the adhesive for joining the shape maintaining sheet to the inorganic fiber sheet can be used.
That is, as the organic binder, acrylic resin, acrylate latex, rubber latex, water-soluble organic polymer such as carboxymethyl cellulose or polyvinyl alcohol, thermoplastic resin such as styrene resin, thermosetting resin such as epoxy resin, etc. Can be mentioned.
Examples of the inorganic binder include inorganic particles as solid components obtained by removing a solvent from an inorganic particle solution such as an inorganic sol dispersion solution.
The inorganic sol dispersion solution (inorganic particle solution) is not particularly limited, and examples thereof include alumina sol and silica sol.
As the inorganic particles, alumina particles derived from alumina sol and silica particles derived from silica sol are preferable.
図６に示す保持シール材５では、複数の無機繊維シート１０が接着剤４５により一体化しているので、形状保持シートは設けられていない。だが、このような保持シール材において形状保持シートを設けてもよく、形状保持シートを設けることによって保持シール材の形状を維持させたまま、排ガス処理体への巻き付けを行うことができ、巻き付け時の作業性の高い保持シール材とすることができる。
In the
無機繊維シートとしては、図１及び図２に示す無機繊維シート１０と同様の形態のものを用いることができ、その材質、厚さ、無機繊維の繊維長等の望ましい特性は同様である。
As the inorganic fiber sheet, a sheet having the same form as that of the
以下、本発明の保持シール材を製造する方法の一例について説明する。
まず、無機繊維シートを作製する。無機繊維シートは、種々の方法により得ることができるが、例えば、ニードリング法、抄造法又は前駆体繊維シート成型法により製造することができる。
ニートリング法及び抄造法では、平板状の無機繊維シートを作製し、所定の形状に切断等により成形する。
一方、前駆体繊維シート成型法では無機繊維前駆体を最終形状になるように成形し、そのまま焼成して、所定の形状の無機繊維シートを作製する。
Hereinafter, an example of a method for producing the holding sealing material of the present invention will be described.
First, an inorganic fiber sheet is produced. The inorganic fiber sheet can be obtained by various methods. For example, the inorganic fiber sheet can be produced by a needling method, a papermaking method, or a precursor fiber sheet molding method.
In the neat ring method and the papermaking method, a flat inorganic fiber sheet is produced and formed into a predetermined shape by cutting or the like.
On the other hand, in the precursor fiber sheet molding method, the inorganic fiber precursor is formed into a final shape and fired as it is to produce an inorganic fiber sheet having a predetermined shape.
ニードリング法の場合、例えば、以下の方法により製造することができる。すなわち、まず、例えば、塩基性塩化アルミニウム水溶液とシリカゾル等とを原料とする紡糸用混合物をブローイング法により紡糸して無機繊維前駆体を作製する。続いて、上記無機繊維前駆体を圧縮して所定の大きさの連続したシート状物を作製し、焼成処理を施すことにより３〜１０μｍの平均繊維径を有する無機繊維シートの準備が完了する。このとき、焼成処理前にニードルパンチング処理を行ってもよい。 In the case of the needling method, for example, it can be produced by the following method. That is, first, for example, an inorganic fiber precursor is prepared by spinning a spinning mixture using a basic aluminum chloride aqueous solution and silica sol as raw materials by a blowing method. Then, the said inorganic fiber precursor is compressed, the continuous sheet-like thing of a predetermined magnitude | size is produced, The preparation of the inorganic fiber sheet which has an average fiber diameter of 3-10 micrometers is completed by giving a baking process. At this time, a needle punching process may be performed before the baking process.
抄造法の場合、アルミナ繊維、シリカ繊維等の無機繊維と、無機結合剤と、有機結合剤と、水とを原料液中の無機繊維の含有量が所定の値となるように混合し、攪拌機で攪拌することで混合液を調製する。混合液には、必要に応じて、高分子化合物や樹脂からなるコロイド溶液が含まれていてもよい。続いて、底面にろ過用のメッシュが形成された成形器に混合液を流し込んだ後に、混合液中の水を、メッシュを介して脱水することにより原料シートを作製する。その後、原料シートを所定の条件で加熱圧縮、乾燥することにより無機繊維シートの準備が完了する。 In the case of the paper making method, an inorganic fiber such as alumina fiber and silica fiber, an inorganic binder, an organic binder, and water are mixed so that the content of the inorganic fiber in the raw material liquid becomes a predetermined value, and a stirrer The mixture is prepared by stirring at. The mixed solution may contain a colloidal solution made of a polymer compound or a resin as necessary. Then, after pouring a liquid mixture into the molding machine with which the mesh for filtration was formed in the bottom face, the raw material sheet | seat is produced by dehydrating the water in a liquid mixture through a mesh. Then, preparation of an inorganic fiber sheet is completed by heat-compressing and drying a raw material sheet on predetermined conditions.
ニードリング法及び抄造法においては、平板状の無機繊維シートが得られるので、その後無機繊維シートを所定の形状（所定の長さ及び厚さを有し、凸部又は凸部に配置される一部の無機繊維シートを除いて保持シール材の幅と同じ幅を有しているシート状の部材）に成形することが望ましい。 In the needling method and the papermaking method, a flat inorganic fiber sheet is obtained, and the inorganic fiber sheet is then formed into a predetermined shape (having a predetermined length and thickness and arranged on a convex portion or a convex portion. It is desirable to form into a sheet-like member having the same width as that of the holding sealing material except for the inorganic fiber sheet.
前駆体繊維シート成型法の場合、無機繊維前駆体を紡糸して積層してシート状物を作製し、上記シート状物を成型して、成型した形状のまま焼成して無機繊維前駆体を無機繊維とすることにより無機繊維シートを得る。
焼成温度は１１５０〜１３００℃とすることが望ましい。
無機繊維前駆体からなるシート状物を焼成した場合、焼成の前後でシート状物の形状はほとんど変わらずに維持される。
In the case of the precursor fiber sheet molding method, the inorganic fiber precursor is spun and laminated to produce a sheet-like material, the above-mentioned sheet-like material is molded, and the molded fiber is baked as it is to form the inorganic fiber precursor. An inorganic fiber sheet is obtained by using fibers.
The firing temperature is desirably 1150 to 1300 ° C.
When a sheet-like material made of an inorganic fiber precursor is fired, the shape of the sheet-like material is maintained almost unchanged before and after firing.
上記無機繊維シートには、必要に応じて、有機結合剤及び／又は無機結合剤を含む結合剤溶液を付与し、乾燥する処理を行ってもよい。
有機結合剤としては、アクリル樹脂、アクリレート系ラテックス、ゴム系ラテックス、カルボキシメチルセルロース又はポリビニルアルコール等の水溶性有機重合体、スチレン樹脂等の熱可塑性樹脂、エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂等が挙げられる。
有機結合剤の含有量は、保持シール材１００重量％に対して０．５〜１２重量％であることが望ましい。
保持シール材中の有機結合剤の含有量は、保持シール材を６００℃／１時間加熱した前後での重量減少率として求めることができる。
また、無機結合剤としては、無機ゾル分散溶液等の無機粒子溶液から溶媒を取り除いた固形成分としての無機粒子が挙げられる。
上記無機ゾル分散溶液（無機粒子溶液）としては特に限定されず、アルミナゾル、シリカゾル等が挙げられる。
上記無機粒子としては、アルミナゾルに由来するアルミナ粒子、シリカゾルに由来するシリカ粒子が好ましい。
無機結合剤の添着量は、無機繊維１００重量部に対して０．５〜１２重量部であることが好ましい。
乾燥処理としては、通気乾燥、熱版による圧縮乾燥等の方法を用いることができる。
もし、熱板による乾燥を行うと無機繊維シート内に含浸されたバインダの分布が厚み方向に均一となるため、厚みの成形性が悪い抄造法の無機繊維シートには有利となる。
You may perform the process which provides the binder solution containing an organic binder and / or an inorganic binder to the said inorganic fiber sheet, and it dries as needed.
Examples of the organic binder include acrylic resins, acrylate latex, rubber latex, water-soluble organic polymers such as carboxymethyl cellulose or polyvinyl alcohol, thermoplastic resins such as styrene resins, thermosetting resins such as epoxy resins, and the like. .
The content of the organic binder is desirably 0.5 to 12% by weight with respect to 100% by weight of the holding sealing material.
The content of the organic binder in the holding sealing material can be obtained as a weight reduction rate before and after heating the holding sealing material at 600 ° C./1 hour.
Examples of the inorganic binder include inorganic particles as solid components obtained by removing a solvent from an inorganic particle solution such as an inorganic sol dispersion solution.
The inorganic sol dispersion solution (inorganic particle solution) is not particularly limited, and examples thereof include alumina sol and silica sol.
As the inorganic particles, alumina particles derived from alumina sol and silica particles derived from silica sol are preferable.
The amount of the inorganic binder is preferably 0.5 to 12 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the inorganic fiber.
As the drying treatment, methods such as aeration drying and compression drying using a hot plate can be used.
If drying with a hot plate is performed, the distribution of the binder impregnated in the inorganic fiber sheet becomes uniform in the thickness direction, which is advantageous for the inorganic fiber sheet of the papermaking method having poor thickness formability.
続けて、無機繊維シートを、保持シール材の長手方向に亘り、該長手方向に傾斜するように積層し、さらに、複数の無機繊維シートが一体化された構造にする。
無機繊維シートを一体化させる手段によって、その具体的な工程は異なる。
図１及び図２に示す保持シール材のように形状保持シートを用いて一体化する場合は、無機繊維シートの、形状保持シートと固定される部位に接着剤を塗布し、無機繊維シートと形状保持シートを各接着剤に適した処理（加熱、２液の混合、紫外線照射等）を行って各無機繊維シートを形状保持シートに固定する。
図３（ａ）及び図３（ｂ）に示す保持シール材のように縫製糸により無機繊維シートを縫い合わせて一体化する場合は、無機繊維シートを所定位置に並べた後、ミシン縫い、手縫い等の方法により無機繊維シートを縫い合わせて一体化する。
図４（ａ）及び図４（ｂ）に示す保持シール材のように串刺し部材により無機繊維シートを一体化する場合は、無機繊維シートを所定位置に並べた後、先端を鋭利にした串状の串刺し部材を無機繊維シートに刺して次々と一体化するか、キリ等の部材で無機繊維シートに貫通孔を形成した後に串刺し部材を通して一体化する。
串刺し部材の末端には、貫通孔から抜けないような末端処理（カシメ、玉結び、玉止め等）を行うことが望ましい。
図５に示す保持シール材のようにニードリング加工により無機繊維シートを一体化する場合は、無機繊維シートを所定位置に並べた後、先端にバーブ（枝分かれ）を有するニードルを用いて保持シール材の厚さ方向に、複数枚の無機繊維シートを貫通するようにニードリング加工（ニードルパンチング処理）を行って交絡部を形成し、無機繊維シートを一体化する。
なお、ニードリング加工により無機繊維シートを一体化する場合は、前駆体繊維シート成型法による保持シール材の作製において、無機繊維前駆体からなるシート状物を重ねてニードリング加工して交絡部を形成して、製造する保持シール材の形状に一体化された無機繊維前駆体シートを作製しておき、その後、焼成することによって無機繊維前駆体を無機繊維として、無機繊維シートがニードリング加工により形成された交絡部により一体化された保持シール材としてもよい。
図６に示す保持シール材のように接着剤により無機繊維シートを一体化する場合は、無機繊維シートに接着剤を塗布等により付与した後、接着剤を塗布した面を他の無機繊維シートと合わせて無機繊維シート同士を接着して一体化する。
Subsequently, the inorganic fiber sheets are laminated so as to incline in the longitudinal direction over the longitudinal direction of the holding sealing material, and a plurality of inorganic fiber sheets are integrated.
The specific steps differ depending on the means for integrating the inorganic fiber sheets.
When integrating using a shape-holding sheet like the holding sealing material shown in FIGS. 1 and 2, an adhesive is applied to the portion of the inorganic fiber sheet that is fixed to the shape-holding sheet, and the shape and shape of the inorganic fiber sheet The holding sheet is processed (heating, mixing of two liquids, ultraviolet irradiation, etc.) suitable for each adhesive to fix each inorganic fiber sheet to the shape holding sheet.
When the inorganic fiber sheets are sewn and integrated with the sewing thread as in the holding sealing material shown in FIGS. 3A and 3B, the inorganic fiber sheets are aligned at a predetermined position, and then sewing, hand sewing, etc. The inorganic fiber sheets are sewn together by the method described above.
When the inorganic fiber sheet is integrated by a skewer member as in the holding sealing material shown in FIGS. 4 (a) and 4 (b), the inorganic fiber sheets are arranged in a predetermined position and then sharpened at the tip. These skewered members are stabbed into the inorganic fiber sheet and integrated one after another, or a through hole is formed in the inorganic fiber sheet with a member such as a drill and then integrated through the skewered member.
It is desirable that the end of the skewered member is subjected to end treatment (caulking, ball knot, ball stop, etc.) so as not to come out of the through hole.
When the inorganic fiber sheet is integrated by needling as in the holding seal material shown in FIG. 5, after holding the inorganic fiber sheet in a predetermined position, a holding seal material is used using a needle having a barb (branch) at the tip. In the thickness direction, a needling process (needle punching process) is performed so as to penetrate a plurality of inorganic fiber sheets to form an entangled portion, and the inorganic fiber sheets are integrated.
In addition, when integrating the inorganic fiber sheet by needling processing, in the preparation of the holding sealing material by the precursor fiber sheet molding method, the sheet-like material made of the inorganic fiber precursor is overlapped, and the entangled portion is formed by needling processing. An inorganic fiber precursor sheet that is formed and integrated into the shape of the holding sealing material to be manufactured is prepared, and then the inorganic fiber precursor is made into inorganic fibers by firing, and the inorganic fiber sheet is subjected to needling processing. It is good also as a holding sealing material integrated by the formed entanglement part.
When the inorganic fiber sheet is integrated with an adhesive like the holding sealing material shown in FIG. 6, after the adhesive is applied to the inorganic fiber sheet by coating or the like, the surface to which the adhesive is applied is combined with other inorganic fiber sheets. In addition, the inorganic fiber sheets are bonded and integrated.
一体化した無機繊維シートを保持シール材の形状に裁断することによって、本発明の保持シール材を得ることができる。
保持シール材の裁断は、トムソン刃、ギロチン刃、レーザー、ウォータジェット等により行うことができる。適宜、状況に応じて上記裁断方法を用いればよいが、大量加工を重視するのではあればトムソン刃やギロチン刃が好ましく、裁断精度を重視するのであればレーザーやウォータジェットが好ましい。
By cutting the integrated inorganic fiber sheet into the shape of the holding sealing material, the holding sealing material of the present invention can be obtained.
The holding sealing material can be cut using a Thomson blade, a guillotine blade, a laser, a water jet, or the like. The above cutting method may be used as appropriate depending on the situation, but a Thomson blade or a guillotine blade is preferable if mass processing is important, and a laser or a water jet is preferable if cutting accuracy is important.
なお、一体化した無機繊維シートを保持シール材の形状に裁断するのではなく、凹部や凸部の形状に使用されるための、寸法の異なる無機繊維シートも作製しておき、凹部や凸部を含めた最終形状になるように無機繊維シートを並べて、一体化を行うようにすれば、裁断することなく凹部や凸部を含めた形状を有する本発明の保持シール材を得ることができる。 In addition, instead of cutting the integrated inorganic fiber sheet into the shape of the holding sealing material, an inorganic fiber sheet with different dimensions for use in the shape of the concave portion and the convex portion is also prepared, and the concave portion and the convex portion are prepared. If the inorganic fiber sheets are arranged and integrated so as to have a final shape including, the holding sealing material of the present invention having a shape including a concave portion and a convex portion can be obtained without cutting.
保持シール材を製造した後に、特に形状保持シートを用いた一体化を行っていない場合に、保持シール材の一方又は両方の主面に形状保持シートを設けてもよい。形状保持シートは、上述したように接着剤や糸縫い等の接合手段により保持シール材に接合させることができる。 After the holding sealing material is manufactured, the shape holding sheet may be provided on one or both main surfaces of the holding sealing material, particularly when the integration using the shape holding sheet is not performed. As described above, the shape holding sheet can be bonded to the holding sealing material by a bonding means such as an adhesive or thread stitching.
本発明の保持シール材は、排ガス処理体に巻き付けられて使用される。
図７は、図１に示す保持シール材を排ガス処理体に巻き付けた例を模式的に示す斜視図である。
図７に示す巻付体６０は、排ガス処理体１２０の側面に、図１に示す保持シール材１を巻きつけてなり、巻き付けられた保持シール材１の凸部１３と凹部１４が互いに嵌合するようになっている。排ガス処理体１２０の詳細については後で説明する。
保持シール材１は、形状保持シート５０が設けられた第１の主面１１側を排ガス処理体に、形状保持シートが設けられていない第２の主面１２側を外側にして巻き付けられている。
The holding sealing material of the present invention is used by being wound around an exhaust gas treating body.
FIG. 7 is a perspective view schematically showing an example in which the holding sealing material shown in FIG. 1 is wound around the exhaust gas treating body.
The
The holding
本発明の排ガス浄化装置は、排ガス処理体と、上記排ガス処理体を収容する金属ケーシングと、上記排ガス処理体と上記金属ケーシングとの間に配設され、上記排ガス処理体を保持する保持シール材とを備える排ガス浄化装置であって、
上記保持シール材は本発明の保持シール材であることを特徴とする。
The exhaust gas purification apparatus of the present invention includes an exhaust gas treatment body, a metal casing that houses the exhaust gas treatment body, and a holding sealing material that is disposed between the exhaust gas treatment body and the metal casing and holds the exhaust gas treatment body An exhaust gas purification device comprising:
The holding sealing material is the holding sealing material of the present invention.
図８は、図７に示す巻付体を金属ケーシング内に配設してなる、本発明の排ガス浄化装置の一例を模式的に示す側面図である。
図８に示すように、本発明の排ガス浄化装置１００は、金属ケーシング１３０と、金属ケーシング１３０に収容された排ガス処理体１２０と、排ガス処理体１２０及び金属ケーシング１３０の間に配設された保持シール材１とを備えている。
図８に示す金属ケーシング１３０は、円筒型形状の金属部材であり、巻付体６０は、保持シール材１の第２の主面１２が金属ケーシング１３０の側になるように配設されている。
金属ケーシング１３０は、耐熱性を有する金属であれば特に限定されず、具体的には、ステンレス、鉄等の金属類が挙げられる。
また、ケーシングの形状は、略円筒型形状の他、クラムシェル型形状、ケーシング断面において略楕円型形状、略多角形型形状等を好適に用いることができる。
FIG. 8 is a side view schematically showing an example of the exhaust gas purifying apparatus of the present invention in which the wound body shown in FIG. 7 is disposed in a metal casing.
As shown in FIG. 8, the exhaust
The
The
Moreover, as for the shape of the casing, a clamshell shape, a substantially elliptical shape, a substantially polygonal shape, etc. can be suitably used in addition to the substantially cylindrical shape.
排ガス処理体１２０は、多数のセル１２５がセル壁１２６を隔てて長手方向に並設された柱状のものである。なお、金属ケーシング１３０の端部には、必要に応じて、内燃機関から排出された排ガスを導入する導入管と、排ガス浄化装置を通過した排ガスが外部に排出される排出管とが接続されることとなる。
The exhaust
図９は、本発明の排ガス浄化装置の一例を模式的に示す断面図である。
上述した構成を有する排ガス浄化装置１００を排ガスが通過する場合について、図９を参照して以下に説明する。
図９に示すように、内燃機関から排出され、排ガス浄化装置１００に流入した排ガス（図９中、排ガスをＧで示し、排ガスの流れを矢印で示す）は、排ガス処理体（ハニカムフィルタ）１２０の排ガス流入側端面１２０ａに開口した一のセル１２５に流入し、セル１２５を隔てるセル壁１２６を通過する。この際、排ガス中のＰＭがセル壁１２６で捕集され、排ガスが浄化されることとなる。浄化された排ガスは、排ガス流出側端面１２０ｂに開口した他のセル１２５から流出し、外部に排出される。
図９に示す排ガス浄化装置１００では、保持シール材１は本発明の保持シール材である。
FIG. 9 is a cross-sectional view schematically showing an example of the exhaust gas purifying apparatus of the present invention.
A case where the exhaust gas passes through the exhaust
As shown in FIG. 9, the exhaust gas discharged from the internal combustion engine and flowing into the exhaust gas purification apparatus 100 (in FIG. 9, the exhaust gas is indicated by G and the flow of the exhaust gas is indicated by an arrow) is an exhaust gas treatment body (honeycomb filter) 120. Flows into one
In the exhaust
図１０は、本発明の排ガス浄化装置を構成する排ガス処理体の一例を模式的に示す斜視図である。
図１０に示す排ガス処理体１２０は、多数のセル１２５がセル壁１２６を隔てて長手方向に併設される柱状のセラミック質からなるハニカム構造体である。また、セル１２５のいずれかの端部は、封止材１２８で封止されている。また、ハニカム構造体の外周には、ハニカム構造体の外周部を補強したり、形状を整えたり、ハニカム構造体の断熱性を向上させたりする目的で、外周コート層１２７が設けられている。
FIG. 10 is a perspective view schematically showing an example of the exhaust gas treating body constituting the exhaust gas purifying apparatus of the present invention.
The exhaust
セル１２５のいずれかの端部が封止されている場合、排ガス処理体１２０の一方の端部からみたときに、端部が封止されたセルと封止されていないセルとが交互に配置されていることが望ましい。
When either end of the
排ガス処理体を長手方向に垂直な方向に切断した断面形状は、特に限定されず、略円形、略楕円形でもよく、略三角形、略四角形、略五角形、略六角形等の略多角形であってもよい。 The cross-sectional shape obtained by cutting the exhaust gas treatment body in a direction perpendicular to the longitudinal direction is not particularly limited, and may be a substantially circular shape or a substantially oval shape, or a substantially polygonal shape such as a substantially triangular shape, a substantially square shape, a substantially pentagonal shape, or a substantially hexagonal shape. May be.
排ガス処理体を構成するセル１２５の断面形状は、略三角形、略四角形、略五角形、略六角形等の略多角形でもよく、また、略円形、略楕円形であってもよい。また、排ガス処理体１２０は、複数の断面形状のセルが組み合わされたものであってもよい。
The cross-sectional shape of the
排ガス処理体を構成する素材は特に限定されないが、炭化ケイ素質及び窒化ケイ素質等の非酸化物、並びに、コージェライト及びチタン酸アルミニウム等の酸化物を用いることができる。これらのうち、特に、炭化ケイ素質又は窒化ケイ素質等の非酸化物多孔質焼成体であることが望ましい。
これら多孔質焼成体は、脆性材料であるので、機械的な衝撃等により破壊されやすい。しかし、排ガス処理体の側面の周囲に保持シール材を巻き付けることにより、衝撃が吸収されやすくなるので、機械的な衝撃や熱衝撃により排ガス処理体にクラック等が発生するのを防止することができる。
The material constituting the exhaust gas treating body is not particularly limited, and non-oxides such as silicon carbide and silicon nitride, and oxides such as cordierite and aluminum titanate can be used. Of these, non-oxide porous fired bodies such as silicon carbide or silicon nitride are particularly desirable.
Since these porous fired bodies are brittle materials, they are easily broken by a mechanical impact or the like. However, by wrapping the holding sealing material around the side surface of the exhaust gas treatment body, it becomes easy to absorb the impact, so that it is possible to prevent the exhaust gas treatment body from being cracked by a mechanical impact or thermal shock. .
排ガス処理体には、排ガスを浄化するための触媒を担持させてもよく、担持させる触媒としては、例えば、白金、パラジウム、ロジウム等の貴金属が望ましく、この中では、白金がより望ましい。また、その他の触媒として、例えば、カリウム、ナトリウム等のアルカリ金属、バリウム等のアルカリ土類金属を用いる事もできる。これらの触媒は、単独で用いてもよいし、２種以上併用してもよい。これら触媒が担持されていると、ＰＭを燃焼除去しやすくなり、有毒な排ガスの浄化も可能になる。 The exhaust gas treating body may carry a catalyst for purifying exhaust gas. As the catalyst to be carried, for example, a noble metal such as platinum, palladium, rhodium or the like is desirable, and among these, platinum is more desirable. In addition, as other catalysts, for example, alkali metals such as potassium and sodium, and alkaline earth metals such as barium can be used. These catalysts may be used alone or in combination of two or more. When these catalysts are supported, it is easy to burn and remove PM, and toxic exhaust gas can be purified.
排ガス処理体としては、コージェライト等からなり、一体的に形成された一体型ハニカム構造体であってもよく、あるいは、炭化ケイ素等からなり、多数の貫通孔が隔壁を隔てて長手方向に並設された柱状のハニカム焼成体を主にセラミックを含むペーストを介して複数個結束してなる集合型ハニカム構造体であってもよい。 The exhaust gas treatment body may be an integrally formed honeycomb structure made of cordierite or the like, or may be made of silicon carbide or the like, and a large number of through holes may be arranged in the longitudinal direction with partition walls therebetween. It may be a collective honeycomb structure formed by binding a plurality of provided columnar honeycomb fired bodies mainly through a paste containing ceramic.
排ガス処理体は、セルに封止材が設けられずに、セルの端部が封止されていなくてもよい。この場合、排ガス処理体は、白金等の触媒を担持させることによって、排ガス中に含まれるＣＯ、ＨＣ又はＮＯｘ等の有害なガス成分を浄化する触媒担体として機能する。 In the exhaust gas treating body, the end portion of the cell may not be sealed without providing the cell with the sealing material. In this case, the exhaust gas treating body functions as a catalyst carrier that purifies harmful gas components such as CO, HC, or NOx contained in the exhaust gas by supporting a catalyst such as platinum.
排ガス浄化装置の製造にあたり、巻付体を金属ケーシングに収容する方法としては、例えば、金属ケーシング内部の所定の位置まで周囲に保持シール材が配設された排ガス処理体を圧入する圧入方式（スタッフィング方式）、金属ケーシングの内径を縮めるように外周側から圧縮するサイジング方式（スウェージング形式）、並びに、金属ケーシングを第のケーシング及び第２のケーシングの部品に分離可能な形状としておき、巻付体を第１のケーシング上に載置した後に第２のケーシングをかぶせて密封するクラムシェル方式等が挙げられる。
圧入方式によって巻付体を金属ケーシングに収容する場合、金属ケーシングの内径（排ガス処理体を収容する部分の内径）は、上記巻付体の外径より若干小さくなっていることが好ましい。
In manufacturing the exhaust gas purification device, as a method for accommodating the wound body in the metal casing, for example, a press-fitting method (stuffing) in which an exhaust gas treatment body around which a holding sealing material is disposed is pressed to a predetermined position inside the metal casing. System), a sizing system (swaging type) that compresses from the outer peripheral side so as to reduce the inner diameter of the metal casing, and the metal casing in a shape that can be separated into parts of the first casing and the second casing. A clamshell method in which the second casing is covered and sealed after the is placed on the first casing.
When the wound body is accommodated in the metal casing by the press-fitting method, the inner diameter of the metal casing (the inner diameter of the portion accommodating the exhaust gas treating body) is preferably slightly smaller than the outer diameter of the wound body.
以下に、本発明の保持シール材及び排ガス浄化装置の作用効果について説明する。 Below, the effect of the holding | maintenance sealing material and exhaust gas purification apparatus of this invention is demonstrated.
（１）本発明の保持シール材では、複数の無機繊維シートが積層、一体化された構造を有しているので、全体としては１つの部材である。そのため、排ガス処理体への巻き付けが容易である。そして、無機繊維からなるので重量が軽く、車両向けの部品として適している。
また、無機繊維シートが保持シール材の長手方向に傾斜しているということは、保持シール材を排ガス処理体に巻き付けた際に無機繊維の配向方向が排ガス処理体の外周面に沿う方向ではなく、排ガス処理体の外周面に対して傾斜する方向になることを意味する。
そのため、巻き付けた保持シール材がヘタって保持力（面圧）が低下することが防止され、排ガス処理体を保持するための面圧特性に優れた保持シール材となる。
(1) Since the holding sealing material of the present invention has a structure in which a plurality of inorganic fiber sheets are laminated and integrated, it is a single member as a whole. Therefore, winding around the exhaust gas treating body is easy. And since it consists of inorganic fiber, its weight is light and suitable as a component for vehicles.
Further, the fact that the inorganic fiber sheet is inclined in the longitudinal direction of the holding sealing material means that the orientation direction of the inorganic fibers is not the direction along the outer peripheral surface of the exhaust gas treating body when the holding sealing material is wound around the exhaust gas treating body. It means that the direction is inclined with respect to the outer peripheral surface of the exhaust gas treating body.
Therefore, the wound holding sealing material is prevented from drooping and holding force (surface pressure) is prevented from being lowered, and the holding sealing material is excellent in surface pressure characteristics for holding the exhaust gas treating body.
（２）本発明の排ガス浄化装置では、保持シール材を構成する無機繊維の配向方向が排ガス処理体の外周面に沿う方向ではなく、排ガス処理体の外周面に対して傾斜する方向となっている。
そのため、巻き付けた保持シール材がヘタって保持力（面圧）が低下することが防止され、排ガス処理体が高い面圧で保持された排ガス浄化装置となる。
(2) In the exhaust gas purification apparatus of the present invention, the orientation direction of the inorganic fibers constituting the holding seal material is not a direction along the outer peripheral surface of the exhaust gas treatment body, but a direction inclined with respect to the outer peripheral surface of the exhaust gas treatment body. Yes.
Therefore, it is possible to prevent the wound holding sealing material from dripping and reducing the holding force (surface pressure), and the exhaust gas purifying apparatus in which the exhaust gas treating body is held at a high surface pressure is obtained.
（実施例）
以下、本発明をより具体的に開示した実施例を示す。なお、本発明はこれらの実施例のみに限定されるものではない。
(Example)
Examples in which the present invention is disclosed more specifically are shown below. In addition, this invention is not limited only to these Examples.
（実施例１）
（無機繊維シートの作製）
まず、以下の手順により、前駆体繊維シート成型法によって無機繊維シートを作製した。
Example 1
(Preparation of inorganic fiber sheet)
First, an inorganic fiber sheet was produced by a precursor fiber sheet molding method according to the following procedure.
Ａｌ含有量が７０ｇ／ｌであり、Ａｌ：Ｃｌ＝１：１．８（原子比）となるように調製した塩基性塩化アルミニウム水溶液に対して、焼成後の無機繊維における組成比が、Ａｌ２Ｏ３：ＳｉＯ２＝７２：２８（重量比）となるようにシリカゾルを配合し、さらに、有機重合体（ポリビニルアルコール）を適量添加して混合液を調製した。
得られた混合液を濃縮して紡糸用混合物とし、この紡糸用混合物をブローイング法により紡糸して無機繊維前駆体を作製した。
With respect to the basic aluminum chloride aqueous solution prepared so that the Al content is 70 g / l and Al: Cl = 1: 1.8 (atomic ratio), the composition ratio in the inorganic fiber after firing is Al 2. A silica sol was blended so that O 3 : SiO 2 = 72: 28 (weight ratio), and an organic polymer (polyvinyl alcohol) was added in an appropriate amount to prepare a mixed solution.
The obtained mixed solution was concentrated to obtain a spinning mixture, and the spinning mixture was spun by a blowing method to prepare an inorganic fiber precursor.
紡糸した無機繊維前駆体を積層して、ニードリング処理し、シート状物を複数枚作製し、最高温度１２５０℃で連続して焼成し、長さ６００ｍｍ、幅２００ｍｍ、厚さ５ｍｍの、アルミナとシリカとを７２重量部：２８重量部で含む無機繊維からなる無機繊維シートを得た。
得られた無機繊維シートの嵩密度は０．１５ｇ／ｃｍ３であり、坪量は７５０ｇ／ｍ２であった。
無機繊維の平均繊維径は、５．１μｍであり、無機繊維径の最小値は、３．２μｍであった。
焼成の前後でシート状物の面積、厚みが若干収縮することが観察されたが、シート状物の形状はほとんど変わらずに維持されていた。
この無機繊維シートを図３（ａ）及び図３（ｂ）に示すように２段に積層して木綿製の縫製糸によりミシン縫いにより縫い合わせて一体化した。
この一体化した無機繊維シートの高さ（図２において両矢印Ｔで示す保持シール材の厚さから、形状保持シートの厚さを引いた、無機繊維シートの高さに相当する高さ）は１０．５ｍｍであった。
また、一体化した無機繊維シートの長手方向に対して各無機繊維シートが傾斜する角度（図２でθで示す角度）は３５°であった。
この一体化した無機繊維シートについて、面圧測定試験を行った。
Laminating the spun inorganic fiber precursors, performing the needling treatment, producing a plurality of sheet-like materials, continuously firing at a maximum temperature of 1250 ° C., and having a length of 600 mm, a width of 200 mm, and a thickness of 5 mm; An inorganic fiber sheet composed of inorganic fibers containing 72 parts by weight and 28 parts by weight of silica was obtained.
The obtained inorganic fiber sheet had a bulk density of 0.15 g / cm 3 and a basis weight of 750 g / m 2 .
The average fiber diameter of the inorganic fibers was 5.1 μm, and the minimum value of the inorganic fiber diameter was 3.2 μm.
It was observed that the area and thickness of the sheet-like material slightly contracted before and after firing, but the shape of the sheet-like material was maintained almost unchanged.
This inorganic fiber sheet was laminated in two stages as shown in FIGS. 3A and 3B, and was sewn together by sewing with a sewing thread made of cotton and integrated.
The height of the integrated inorganic fiber sheet (the height corresponding to the height of the inorganic fiber sheet obtained by subtracting the thickness of the shape holding sheet from the thickness of the holding sealing material indicated by the double arrow T in FIG. 2) is It was 10.5 mm.
Moreover, the angle (angle shown by (theta) in FIG. 2) which each inorganic fiber sheet inclines with respect to the longitudinal direction of the integrated inorganic fiber sheet was 35 degrees.
A surface pressure measurement test was performed on the integrated inorganic fiber sheet.
（面圧測定試験）
一体化した無機繊維シートの面圧を、面圧測定装置を用いて、以下の方法により測定した。
面圧の測定には、無機繊維シートを圧縮する板の部分に加熱ヒーターを備えた熱間面圧測定装置を使用し、室温状態で、サンプルの嵩密度（ＧＢＤ）が０．３ｇ／ｃｍ３となるまで圧縮する。そのときの面圧を焼成前面圧とし、その後、１０分間保持した。なお、サンプルの嵩密度は、「嵩密度＝サンプル重量／（サンプルの面積×サンプルの厚さ）」で求められる値である。
次に、サンプルを圧縮した状態で４０℃／ｍｉｎの昇温速度で片面９００℃、片面６５０℃まで昇温しながら、嵩密度が０．２７３ｇ／ｃｍ３となるまで圧縮を開放し、そして、サンプルを温度片面９００℃、片面６５０℃、嵩密度０．２７３ｇ／ｃｍ３の状態で５分間保持した。
その後、１ｉｎｃｈ（２５．４ｍｍ）／ｍｉｎの速度で嵩密度が０．３ｇ／ｃｍ３となるまで圧縮し、嵩密度０．２７３ｇ／ｃｍ３となるまでの圧縮の開放と、嵩密度０．３ｇ／ｃｍ３となるまでの圧縮を１０００回繰り返した後の嵩密度０．２７３ｇ／ｃｍ３時の荷重を測定した。
得られた荷重をサンプルの面積で除算することにより、面圧（ｋＰａ）を求め、焼成後面圧とした。この試験において焼成後面圧が低いことは、保持シール材がヘタって保持力が低下することを示す。実施例１で作製した無機繊維シートについて面圧測定試験を行ったところ、焼成後面圧は３２ｋＰａであった。
(Surface pressure measurement test)
The surface pressure of the integrated inorganic fiber sheet was measured by the following method using a surface pressure measuring device.
For the measurement of the surface pressure, a hot surface pressure measuring device provided with a heater is used for the portion of the plate that compresses the inorganic fiber sheet, and the bulk density (GBD) of the sample is 0.3 g / cm 3 at room temperature. Compress until The contact pressure at that time was set as the firing front pressure, and then held for 10 minutes. The bulk density of the sample is a value determined by “bulk density = sample weight / (sample area × sample thickness)”.
Next, while the sample was compressed, the compression was released until the bulk density was 0.273 g / cm 3 while raising the temperature to 900 ° C. on one side and 650 ° C. on one side at a temperature increase rate of 40 ° C./min. The sample was held for 5 minutes at a temperature of one side of 900 ° C., one side of 650 ° C. and a bulk density of 0.273 g / cm 3 .
After that, compression is performed at a rate of 1 inch (25.4 mm) / min until the bulk density becomes 0.3 g / cm 3 , the compression is released until the bulk density becomes 0.273 g / cm 3 , and the bulk density is 0.3 g. / cm 3 and made to compress the measured load o'clock bulk density 0.273 g / cm 3 after repeating 1000 times.
By dividing the obtained load by the area of the sample, the surface pressure (kPa) was obtained and used as the surface pressure after firing. In this test, a low surface pressure after firing indicates that the holding sealing material is set and the holding force is reduced. When the surface pressure measurement test was done about the inorganic fiber sheet produced in Example 1, the surface pressure after baking was 32 kPa.
（比較例１）
面圧測定試験の比較対象として、ニードルマットを作製した。
（ａ）圧縮工程
実施例１と同様にして得られた無機繊維前駆体を積層して長さ６００ｍｍ、幅２００ｍｍ、厚さ４０ｍｍのシート状にした後、圧縮してシート状物を作製した。
(Comparative Example 1)
A needle mat was prepared as a comparison target for the surface pressure measurement test.
(A) Compression process The inorganic fiber precursor obtained in the same manner as in Example 1 was laminated to form a sheet having a length of 600 mm, a width of 200 mm, and a thickness of 40 mm, and then compressed to prepare a sheet.
（ｂ）ニードルパンチング工程
上記工程（ａ）で得られたシート状物に対して、以下に示す条件を用いて連続的にニードルパンチング処理を行ってニードルパンチング処理体を作製した。
まず、ニードルが２１個／ｃｍ２の密度で取り付けられたニードルボードを準備した。次に、このニードルボードをシート状物の一方の表面の上方に配設し、ニードルボードをシート状物の厚さ方向に沿って一回上下させることによりニードルパンチング処理を行い、ニードルパンチング処理体を作製した。この際、ニードルの先端部分に形成されたバーブがシート状物の反対側の表面に完全に貫出するまでニードルを貫通させた。
(B) Needle punching process The needle punching process body was produced by performing the needle punching process continuously with respect to the sheet-like material obtained by the said process (a) using the conditions shown below.
First, a needle board to which needles were attached at a density of 21 pieces / cm 2 was prepared. Next, the needle board is disposed above the one surface of the sheet-like material, and the needle board is moved up and down once along the thickness direction of the sheet-like material to perform needle punching treatment. Was made. At this time, the needle was penetrated until the barb formed at the tip of the needle completely penetrated the surface on the opposite side of the sheet-like material.
（ｃ）焼成工程
上記工程（ｂ）で得られたニードルパンチング処理体を最高温度１２５０℃で連続して焼成し、アルミナとシリカとを７２重量部：２８重量部で含む無機繊維からなる焼成シート状物を製造した。無機繊維の平均繊維径は、５．１μｍであり、無機繊維径の最小値は、３．２μｍであった。このようにして得られた焼成シート状物は、嵩密度が０．１５ｇ／ｃｍ３であり、坪量が１５００ｇ／ｍ２であった。
この焼成シート状物の厚さは９．９ｍｍであり、この焼成シート状物について面圧測定試験を行ったところ、焼成後面圧は１８ｋＰａであった。
(C) Firing step The needle punched body obtained in the above step (b) is continuously fired at a maximum temperature of 1250 ° C., and is a fired sheet made of inorganic fibers containing 72 parts by weight and 28 parts by weight of alumina and silica. A product was produced. The average fiber diameter of the inorganic fibers was 5.1 μm, and the minimum value of the inorganic fiber diameter was 3.2 μm. The fired sheet material thus obtained had a bulk density of 0.15 g / cm 3 and a basis weight of 1500 g / m 2 .
The thickness of the fired sheet was 9.9 mm. When the surface pressure measurement test was performed on the fired sheet, the post-fire surface pressure was 18 kPa.
実施例１で作製した無機繊維シートは、焼成後面圧が高くなっていた。これは、無機繊維シートを積層することにより無機繊維の配向方向が面圧特性の発揮に適した方向になっていることに起因していると考えられる。一方、比較例１で作製した無機繊維シートは積層構造を有していないため、無機繊維の配向方向が面圧特性の発揮に好ましくない方向になっているものと考えられる。そのため、焼成後面圧が低くなっていた。 The inorganic fiber sheet produced in Example 1 had a high surface pressure after firing. This is considered to be due to the fact that the orientation direction of the inorganic fibers is a direction suitable for exerting the surface pressure characteristics by laminating the inorganic fiber sheets. On the other hand, since the inorganic fiber sheet produced in Comparative Example 1 does not have a laminated structure, the orientation direction of the inorganic fibers is considered to be an unfavorable direction for exerting surface pressure characteristics. Therefore, the surface pressure after firing was low.
１、２、３、４、５ 保持シール材
１０ 無機繊維シート
１１ 第１の主面
１２ 第２の主面
２０ 縫製糸
３０ 串刺し部材
３１ 貫通孔
４０ 交絡部
４５ 接着剤
５０ 形状保持シート
１００ 排ガス浄化装置
１２０ 排ガス処理体
１３０ 金属ケーシング
1, 2, 3, 4, 5
Claims (2)
前記保持シール材は、長尺状の保持シール材であって、該保持シール材は、複数の無機繊維シートが長手方向に亘り、該長手方向に傾斜して積層、一体化された構造を有してなることを特徴とする排ガス浄化装置。The holding sealing material is a long holding sealing material, and the holding sealing material has a structure in which a plurality of inorganic fiber sheets are laminated in a longitudinal direction and laminated and integrated in the longitudinal direction. An exhaust gas purification apparatus characterized by comprising:
前記保持シール材の、前記形状保持シートが設けられた主面が前記排ガス処理体側に、前記形状保持シートが設けられていない主面が前記金属ケーシング側に、それぞれ配設されてなる請求項１に記載の排ガス浄化装置。2. The main surface of the holding sealing material on which the shape holding sheet is provided is disposed on the exhaust gas treating body side, and the main surface on which the shape holding sheet is not provided is provided on the metal casing side. The exhaust gas purification apparatus according to 1.
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