JPS62114621A - 排気煤濾過器用多孔性繊維マツトの製造法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、フェルト状または脱脂綿状ＩＭ造に集合した
繊維を繊維を結合する材料により接触させて巻き付けま
たばばらの繊維からなる多孔性Ｕ＆維マットの製造及び
それを用いた煤ろ過器に関する。

〔従来技術〕

ディーゼル機関の排気用粒子濾過器として繊維マットの
使用は、ドイツ特許公開公報（ＤＥ−Ｏ８）２７５０９
６０から公知である。ばらの繊維からなる繊維フェルト
はこの目的のために支持物体により囲まれ、下流でガス
流がばらの繊維を外へ吹きつけるのを妨げるために付加
的に織られた繊維マットを設【ノである。そのとき繊維
がガス流に引ききかれて、織られたマットの前で沈降し
その上マツ１−の細孔に浸入Ｊるのを４【Ｊ３阻止され
ない。

しかし、繊維マット、とくに）濾過器として良好な性質
を持つものは、高い粒子保持Ｍ９０％以−Ｌに傑出でき
ることが示されているが、その材料の耐１ｆ耗竹及びそ
の多孔性の安定性にはなお不充分なものであることが判
明している。

それ故、長期間にわたり安定な物体に繊維を集積するだ
めの措置がω］究されてきた。

はじめに述べた種類の方法は、７メリカ特許（ＬＪＳ）
３．８２６．０７６から公知であり、繊維が圧縮され、
ケイ酸塩結合剤により硬化されている。しかしケイ酸塩
結合剤は塊を生じ、その際繊維は伸びる。繊維がある繊
Ｎ艮ざに沿って互いにくっつき合い、第３図に示すよう
に、そのため再現性ある大ぎざの細孔を達成できないと
いう結果であった。

繊維を安定化するための他の研究はドイツ特許公開公報
（ＤＥ−Ｏ８）２１５５５０７から公知であり、それに
は塊状に集積されるＵ＆雑型要素らマツ１−が製造され
、剛毛による体積を有し、その間に数多くの隙間を形成
している。この際、！！維クッションの圧縮が隙間を密
に付加するようにならねばならない。それでにの実施の
ときに粒子を貯蔵する能力は塊状になることにより相当
減少する。

エンドレス繊組を巻き付けた繊維マットのとぎには相対
的にゆるく巻き付けられた繊維がすべりにより曲ること
で多孔度が妨害されるという危険性がある。

本発明には再現性のよい多孔ＩＪＩを有する繊維マット
を製造可能にする最初に述べた種類の方法を創造すると
いう課題がある。

本発明によればその課題は特許請求の範囲第１項記載の
特徴部により解決される。ｔなわちフェル１〜状または
脱脂綿状構造に集合した繊維を繊維結合材料により接触
させて巻き付けまたばばらの繊維からなる多孔性繊維マ
ットの装造法において繊維マットの繊維が被覆材料によ
り被覆され、繊維が殆ど交差点領域において被覆材料に
より互いに結合されることにＪこって解決される。

この際に繊維は個々の繊維にばらばらにされないでむし
ろ繊維の内部にｉ＃ｌ［覆されるので、被覆材料が個々
の繊維を取り囲むだけでなく、繊維の交差点が殆ど互い
に接して存在し、圧縮される。このことは繊維が交差点
近傍で互いに被覆材料によって結合され、他方繊維間の
空洞が被覆により空洞として残っている。

ばらの繊維はこの方法で繊維物体の内部に簡単な方法で
固定されるので、たとえば排気；濾過器としての使用の
際、むしろ排気流により圧縮され、またはフェルト構造
から外へ吹きつけできる。ばらの繊維からのなる深いｉ
濾過器として作動するｉ濾過器の効果は繊維間隔の分散
及び人ささ及び隙間ににり決定され、このようにして運
転負荷下で保存され残される。

本発明による方法はさらに繊維が被覆材料によってざら
ざらした表面をたとえば被覆材料の結晶化によって得て
、それにより有効表面が煤の沈積または粒子の沈積を増
大さけるという利点がある。

本発明による方法によって特に繊維マットの機械的安定
性が増大される。

繊維マットはそのつどの使用の場合適した材料から製造
される。その際１つの材料または異なる材料からの繊維
をマツｌ−に使用できる。なお均一なまたは不均一な大
ぎさの！ＩＮたとえば長さ及び直径のものが選択て゛さ
る。

繊維を結合する層の形成はそのつどの使用の場合選択さ
れる材料の気相（ＣＶＤ）析出によって行うことができ
る。

この方法は殆どばらのもしくはゆるい繊維からなるマッ
ト構造が被覆方法のあいだで保存され残されている限り
良好に役立つ。

本発明の別の実／ＩＩ態様によれば被覆工程に１つまた
複数の中断の段階を設け、それによってそのつどの新し
い結晶核の形成をひきおこすことができる。このことは
）濾過器の使用のとき層を強力に構成し、もしくはざら
ざらした表面を得るために有利である。

他の方法による被覆はたとえば溶液のなかに含浸し、固
体を沈降させ、そのあと加熱処理して達成Ｊることがで
さ・る。または液相から、ゾル−ゲル−工程により無定
形の生成物を析出することにより達成できる（Ｊｏｕｒ
ｎａｌ　ｏｒ　Ｎｏｎ−ｃｒｙｓｔａｌｌｉｎＳｏｌｉ
ｄｓ　６３　（１９８４）２３７−２４１　　オランダ
）。

本発明は特許請求の範囲第７項に示したように繊維の交
差点を耐熱性被覆材料により結合しで製造した繊維マッ
トを使用するディーピル排気の煤ろ過器に及ぶものであ
る。

次に本発明は実施例により詳しく説明される。

第１図は繊維マットの概略図を、第２図には第１図の一
部分の拡大図を示している。第１図のばらの繊維１０か
ら多孔性ノニル１〜状または脱脂綿状の繊維マット１１
が形成され、そこでｔｌｌｌｆｆは互いにａ合され、あ
る程ｒｖ１ｔｉみ合せられる。目のあらい支持物１２の
上に載せられた！１維マット１１は公知の被覆方法で被
覆される。

化学的気相析出法（ＣＶＤ）において支持物１２と共に
マット１１は反応炉のなかで被覆材料を含んだ雰囲気中
高温度で処理される。数分から数時間の被覆時間の模個
々の繊維１０に被覆した層１４は数ミクロンメータに達
する。繊維の結合点もしくは交差点１５は被覆材料１７
により橋かけされるので、繊維はその位置で第２図には
拡大切片で示すが、第４図から第６図の顕微鏡写真には
明瞭に示されるように互いに結合されている。顕微鏡写
真は繊維上に結晶形成もしくは不規則な沈降を明らかに
示している。これにより繊１ｒｉ　１４　Ｇ、１ざらざ
らの表面を得て、特に非常に小ざい粒子の付着性を改善
し、濾過器として＄ｌ維マットが使用されるときには煤
粒子または灰粒子の１４１着を促進するのに役立ってい
る。

第３図による゛写真は公知の方法により処理された繊維
マットを示している。繊維はｈいに結合もしくは接着し
ている。他方本発明により処理され／ｊ繊維マツｉ・の
写真は第４図から第６図に示しである。被覆により−Ｌ
にかぶせられ繊維はその交差点でｈいに結合している。

写真の第４図から第６図は実施例２．３もしくは１２に
より製造された繊維マットの一連の結果を示している。

繊維マツ１−１１は被覆材料をコロイド分散液として含
ませた材料にＩｌ帷１０を含浸させまたは濡らすことに
にり被覆できる。

固体粒子は繊維に沈澱し、繊維をおおっている。

含浸された繊維材料は乾燥され、熱処理されるので、遊
離した固体は繊維に焼結している。

同様な方法でエンドレス繊維をさきつけた繊維マットも
被覆される。多孔性の巻きつけられた繊維マットはそれ
により細孔形成の通り扱りをＵｌみ込むために相互の交
差位置にばらばらに巻きつけられる。ここでｍ＠の結合
はただ交差点でだけぐ行われている。

被覆方法とは関係なく、ｉｌｌ雑マットの構成とは関係
＜１　＜、最終生成物としく多孔性物体１１が残ってお
り、その多孔度は１１維１０の充填密度により決定され
る。最終のｉ濾過器物体の形状付与は、被覆前でも被覆
模でも同様に行うことができる。

本発明による方法で製造される繊維マットは別の後処理
することなしに例えば触媒効果のある材料をもって被覆
できる。被覆の（Φ類と時間は選択された繊維マツ１−
１その密度及び所望の多孔度に依存する。このことは一
般的に実験的に確められる。本発明による繊維マットの
製造方法の後述の実施例はそのため基準点を与えている
。

実施例１ （ａ）平均繊維長３μｍのＡｌ２Ｏ３−繊維毛及びＡｌ
２Ｏ３−ｕ＆雑マツｌ−は機械櫛を用いて機械的にばら
ばらにしベルトの上にひろげられ、縫われた。ぞれによ
り極めて無秩序な繊組配向を持った処理可能な繊維上被
（Ｆ　ａｓｅｒｖｌｉｅｓ　）を得た。繊維上被は０．
１７ｃｍ’３のかき密度を右し排気の粒子１濾過器とし
て））１過器に使用づるときは出来る限り小さい＋Ｊｌ
気逆圧を生ずるために重要である。繊維上被は最後に耐
熱性金網に囲まれた所望の形に製造された。

（ｂ）かくして５！造されたｍ雑毛被は最終的にＣ■１
〕γ人にＪ：すＡｌ２Ｏ３により被覆された。Ａｌ２Ｏ
３にＪ、る析出はＩ＆Ｉｉ雑編ものの内部にＣＯ２及び
Ｈ２と共にＡ、ｆＣＪ３の置換反応により起る。析出は
次のように実施された。

８５０℃の温度、６ＫＰａの反応ガス圧テロ、０七ル％
のＡＪＣｌｚ、７，８七ル％のＣＯ２、残りｔｉ　２か
らなる析出ガスがｍ紺材料に導かれる。全析出時間は１
２時間であった。析出はそのつどの開始に新しいＡｌ２
Ｏ３の結晶核の生成をひきおこし、微結晶生長の原因と
なっＣ作用させるために２回中断された。Ａｌ２Ｏ３の
この侵入によりＡｌ２Ｏ３−繊維は完全に微結晶Ａｌ２
Ｏ３層の約１μＩｒＬの厚さに被覆された。それにＪ：
り隣接の繊維と接触位置で堅く接着した。この方法で高
い多孔性のセラミックの形状安定の構造体が得られた。

実施例２ （ａ）実施例１ａにより製造された繊維上被が用いられ
、ＣＶＤ法により次のように実施した。

（ｂ）９５０℃の温度、６ＫＰａの圧力で６．０−Ｅル
％のＡ　Ｊ　ＣＪ　３．７．８Ｅル％のＣＯ２、残りト
１２からなるガス組成物をもって繊維の含浸を行った。

Δ４２０３析出の時間はこの場合にＪ３いて６時間であ
った。この反応時間により堅く互いに成長したＡｌ２Ｏ
３−繊維のより強力に構成した表面が１ｑられ、その、
穎微鏡写真が第４図に示されている。

実施例３ （ａ）実施例２ａと同じである。

（ｂ）１０５０℃の温度及び１００ＫＰａの圧力で、２
．７モル％のΔＪＣＪ３．３．５モル％のＣＯｚと残り
１１２からなる組成を右するガスがＡｌ２Ｏ３の析出の
ために前出の繊維編ものに使用された。

そのため４時間の析出時間の侵にＡＪｚＯ３−繊維の堅
い結合が明確に現われる結晶性の表面豊富の層の形状に
成長したＡｌ２Ｏ３ににつで得られた（第５図を参照）
。

同じ物理的条件と１０１じガス組成物による別のωｌ究
にａ５いて、しかし１２ｕ５間の析出時間で４回の反応
ガス供給の中面を行ない、繊維の交差点にがっしりした
結合を約４μｍのＡｌ２Ｏ３の被覆ににす１’７　／ζ
。それにより高い多孔性の、機械的にがｌυじようなレ
ラミツク体が１！′７られた。

実施例４ （ａ）平均繊維直径３μｍのムライ１−（△ＪＳ　５１
２０１３）からなる繊維毛は水と２０％モルのポリエチ
レングリコールからなる混合物のなかで急速回転撹拌器
を有Ｊるかきまぜにより懸濁された。

強力撹１￥のとき空気の気泡の生成そのための３１＆雑
の傷害を避けるために懸濁液の製造は真空容器のくｋか
ぐ行われた。

繊１を懸濁液は二重壁の管状の吸引；濾過用ろ斗に）１
がれ圧力のらとに）濾過された。この方法で無秩序配向
の繊維から繊組編ものは管状構造として１５７られ、そ
の際繊維表面にポリエチレングリコールが付着して残っ
ている。実施例１のように耐熱性金網のなか（゛管形に
繊維半製品を田１んＱ、熱処理により付着したポリ１−
ヂレングリコールを除去した。

（ｂ）そのような半製品は所謂ゾル−ゲル−工程にＪ、
り次に記）ホする方法で含浸され熱処理に、」：り硬化
された。

１０モルのデ１−ラメトキシシランＳｉ　　（ＯＣＩＩ
３　）Ｉ　　（７ＭＯ８）が５１のイソブ［ｌパノール
に溶かされた。この溶液は３０［ルのトリー第２級−ブ
トＡ４ニジアルミニウムＡ　Ｊ　（０−８ＣＣＧ４１−
１９）３に加えて北合した。１５１られた溶液は１Ｊの
９６％の１タノールＣ２ト１ｓＯｔ」に加温撹拌しなが
ら加えられた。Ｃ２１１ｓ　ＯＨの混入のときただちに
生じる濁りはゆっくりと再び消失した。透明な水酸化物
ゾルが生成され、このゾルのなかに完全に含浸するまで
繊維本体が液浸された。その後ゾルの大部分は繊維本体
から吸引された。繊維にくっついて残っている残漬は空
気中で乾燥された。

その後含浸された繊維本体は循環空気炉のなかで段階的
に７０．２００，４００及び９００℃でそのつと２時間
の中衛時間を持って、最後には１１００℃に加熱された
。１１００℃で４時間の反応の後に繊維の上に実際ト純
粋なムライトからの堅く付着した薄膜が形成され、この
ものは交差点で堅く！ｉいに結合されていた。ゾル−ゲ
ル−工程により製造されたムライ１−簿膜の構造は微結
晶及び表面化１富であつＩＣ。

実施例５ ６２％のΔ１２０３．２／Ｉ％のＳｉＯ２，１４％の８
２０３の組成を右し、ガラス状無定形構造を有Ｊるとこ
ろのマット形状から加Ｊされ、明所されたステーブルフ
ァイバは円板状の本体に製造された。殆どばらばらの繊
維は約３面の長さと約１２μＩｒＬの直径を有し、次の
方法によっでＵいに堅く結合づるので安定な耐久力のあ
る高い多孔度を右する構造をＩＣ：Ｉた。

円板状の１１維本体の部品はＣＶ　ｌ’）装置のなかで
・８００℃の温度、８［ル％のＢＣＪ３．９モル％のＮ
＋−１３、残りＮ２の組成を有づるガスにＪ、す１０Ｋ
Ｐａの全圧力で処理された。そのとき械紺−ｌユに無定
形の窒化ホウ素（Ｂ　Ｎ　）の沈澱が約２μ７ｎの層の
ｊフさに生じた。最終的にそれはＮ２にＪ：り析出しｌ
−ルトのなかで反応ガスを洗浄にして、温度を１１００
℃に上昇させた。この温度に達したときにＮ２は空気に
より置換された。２時間のあいだ窒化ホウ素含浸繊維の
円板上に空気が導かれる。酸化処理により窒化ホウ素の
上に酸化ホウ素薄膜が生成し、窒化ホウ素にＪ、り結合
されたＩＩ紺の堅い焼結物が冑られた。

実施例６ 実施例５に代るしのとして１１２中に４モル％のＢＩ３
ｒ３．５Ｅル％のＮＨ３を含む組成ガスで窒化小・り素
を有りる含浸物が１１００℃で５ＫＰａのガス圧力て゛
処理された。同じ温度Ｔ：醇化処理がつづ【３０行われ
た。

実施例７ 実施例５と同じ繊組出発材料が別の連続試験でゾル−ゲ
ル−工程により含浸された。そのとき殆どばらばらの繊
維の結合のためにＶ＆紺Ｕ　１３１の組成に適応さけた
材料により処理された。

０．７モルのデトラエトキシシラン（ＴＥ０１）と０．
７Ｔニルのアトラメ］−１−ジシラン（ＴＭ０１＞を３
１のイソプロパツールにどかした溶液は烈しく　ｂ’を
拌されながら４．４′ＵニルのＡＪ　（０−３ＱＣＣ４
Ｈ９）３に加えられた。この混合物は０．３５　’［ル
／リッターの１ヘリーメｌ−、ｌ＝シホウ素のイソプロ
パツール溶液２）に撹拌し、加温しながら置換させた。

生成した透明なゾルのなかに円板状に成形し、金網にど
っかこまれた繊維マットを液浸した。完全な含浸の俊に
それはａ浸浴から取りだされ、室内の空気中でしずくを
切らせ、最後に吸引した。

その際繊維の上にゲル薄膜を形成した。過剰の材料は吸
引された。空気中文−乾燥後、周囲温度で・含浸した繊
維本体は空気中で段階的にそのつど７０゜２００及び６
００℃で２時間の中衛時間を６って９００℃に加熱され
た。９００℃で２時間の加熱の侵、冷Ｊ４１された。こ
の加熱処ｐＨにより、被覆材料は繊維の表面に堅く結合
した。繊維の薄膜はガラス状の無定形結晶構造て・、し
かも強力な構造化の形態を持っていた。！８１Ｎは薄膜
により交差点で堅く互いに接して結合された。

実施例８ 直径約１２μｍをｈ−ｉる炭化ケイ素のエンドレス繊組
を多壬すングフィラメン１〜編み［］をｔ）”；全網支
持を有づる穴あき管」−に巻き付けて謀雑管が製造され
た。繊維は管人面トに交差１Ｊる。ｊ；うに置かれた。

それ故に、Ｉａ　８１１が別の操作のときづ−べり落Ｉ
うるのを妨げるように互いに堅く配冒された。

なお余り強力でなく巻きつげられた繊維管はムライト（
ＡＪａ　Ｓｉ　２０＋３）による含浸によってＣＶＤ−
法で時化された。炭化クイ１ｆｉ（ＳＩＣ）繊維の含浸
方法は酸化物ヒラミック材料による実施例１か６３に記
述した方法のへ１２０３−析出に基づき行われた。そこ
での混合酸化物の析出はＡｊＣＪ３　、ＣＯ２及び１−
４２からなる△１０３析出に利用した気相に対して四塩
化ケイ素（ｓｔ　Ｃ１４）のｄ合物によって１！′ｌら
れた。ムライト組成に関して、１ｍ１１１の５ｉＯｚの
発生を避けるために５ｉＣＪ４については簡単な化学！
ｆｉ論騎ににり積木的に処理した。

（ｂ）析出のために６．０モル％のＡＩＣＪＩｓ、１．
８［ル％のＳｉ　Ｃ１４，１２，８モル％のＣＯ２、残
り水素からなる組成を持つガスが選ばれた。含有％は実
施例１ｂのそれと一致させた。最終的に１０００℃で３
時間、空気循環炉のなかで熱的後処理がムライト相の生
成を完全にするために実施された。かくして強力に構成
した表面を有する炭化ケイ素繊維上にムライトからなる
微結晶薄膜が得られた。繊維はそこで堅く結合されてい
た。

実施例９ （ａ）実施例８ａと同じである。

（ｂ）実施例８ｂと同じであるが、９８０℃で６　ＩＩ
Ｊ間の析出時間であった。この条件の下で幾分粗の一様
なムライト薄膜が炭化ケイ素繊維上に形成され、それは
同時に１ｉｔｌｆｆの結合によって安定化した成形体で
あった。

実施例１０ （ａ）実施例８ａと同じである。

（ｂ）実施例８ｂと同じく、５４モル％のへＪ（１３，
１，６モル％の５ｉＣ）４．１０．５モル％のＣＯ２、
残リド１２の組成を有するガスを使用し、全圧１００Ｋ
Ｐａ１析出ａａｉｏｓｏ℃及び析出時間４時間で析出を
行った。ｍＭを巻き付けた本体に安定に結合し、ている
ところの結晶性、表面豊富なムライトからなる層が炭化
ケイ素ｌ＆！ｅｌｔ上に１！Ｉられた。

実施例１１ 繊維直径約２０μｍを有するマット形状に加工され、切
断されたＡｌ２Ｏ２のステープルファイバから円板状本
体が’！！Ｊ　ｆｉされた３、平均表約６＃のゆるくフ
ェル１〜化した繊維は、酸化チタン（ＴｉＯ２　）を含
む気相により被覆され、繊維の交差点で互いに固定され
た。この場合において堅い形状安定イ【、多孔性の高い
１１帷本体が得られた。ＴｉＯ２を有するｍｍ格造の含
浸は８００℃の温度で、１０モル％の四塩化チタン、２
２七ル％のＣＯ２、残り１−１２からなる組成の反応性
気相析出法によってガス圧１０ＫＰａで行われた。析出
時間は５時間であった。繊維はＴｉ　０２からなる３−
５μ７１１の厚さの層に析出後被覆された。Ｘ１Ａ写真
による微細構造決定の際、ただ弱いはっきりと現われる
反Ｑ＝１を示し、それによって実際上無定形を示した。

。 本発明にＪ、す！ＦＪ造されるところの繊維マットは必
要とあれば後処理され、たとえば触媒支持体として使用
することができ、相当する後処理が行われる。次の実施
例は触媒として有効へ材料により排気用触媒の製造に特
にディービル排気用触媒の製造のための（９処即に関係
している。

実施例１２ 実施例１から３により安定化した繊維マットに化学的気
相析出法を用いて銅酸化物及びバナジウム酸化物を同時
に含浸した。これ対して銅及びバナジウムのアレデルア
セトネートを不活性ガスの流れのなかの′ｔ！（アルゴ
ンガス及び代替どして窒素ガスが使用できる）繊維体に
３００℃と６００℃との間の温度で導いた。ア［デルア
セトネートは０．１から２モル％の温度で不活性ガスの
なかに使用された。全屈アセチルアピトネートの熱分解
による酸化物の生成は小！ｄの水蒸気の添加により（分
圧として１０ＫＰａからＩＫＰａ）促進された。

そのように処理したｇａｍ本体（第６図）について新た
にされたωｌ究がディーピル期間の排気について行われ
た。その際この）濾過器の高い触媒的効率が示された。

与えられた排気温度−ｅ　（＝ｊ着した炭化水素残基と
共に煤粒子の焼成による１ｌｌｌＩ１１１２を可能とし
た。触媒を被覆した繊維１濾過器は高い効率に対してア
レプルアセ］・ネート分解により生じる銅及びバナジウ
ムの酸化物が模続の反応により形成づるところの銅バナ
ジウム酸塩による接触的酸化反応の促進化のほかに、含
浸ＡＪ２０３及び活性中間層（ウォッシュコート）の作
用により根本的に高められるところの繊Ｉｆｔ構造の大
きな表面にも重要な役割を演じている。この１濾過器の
運転時間は１νで被覆されていない１濾過器に対する運
転時間より延長され優れている。

実施例１３ 実施例４により製造される酸化触媒を有する安定化繊維
マットの被覆に浸液法が選ばれた。ニー１−１ピークム
トリエチラート（Ｅ　ｕｒｏｐｉｕｍ−ｔｒｉ−ｅｔｈ
ｙｌａｔｃ）及び１１１Ｍ　＝＋パルＩ〜の稀薄アルコ
ール性溶液（そのおのおの０．０１モル／リットルをイ
ソプロパツールに溶かしたもの）のなかに製造された繊
維本体が液浸され、吸引され、空気中で乾燥された。そ
のあと空気循環炉のなかでゆっくりと６００℃でそれは
加熱されこの温度で２時間保持し、最４１２１．：９０
０℃テ０．５時間加熱した。　ＥＩ　Ｃｏ　０３組成を
右Ｊる被覆が微細なＡｊｉ＋　Ｓｉ　２０ｒ３−構造の
なかに３１１！め込まれた集塊の超顕微鏡的結晶形で得
られた。

実施例１から３及び１２に記述した試験頂過器に比較で
きる効果が排気試験で得られた。他方そり効率は硬化し
たＩ！雑結合の性質及び触媒的性質の組み合せによるも
のであった。

実施例１４ 実施例４ににり前と同様な繊維）濾過器の製造方法のと
きの追加研究のつづきとして触媒被覆物の組成を変化さ
けた。混合酸化物がＳｍ　Ｃｏ　０３　。

Ｅｌｆ　Ｃｒ　０３　、　ｆＥｕ　Ｍｎ　０３　、　Ｃ
Ｑ　Ｃｏ　０３　、　Ｃｅ　Ｃｒ　Ｏ３，Ｃｃ　Ｍｎ　
Ｏ３及びＳｓ　Ｆｅ　０３から選ばれ、ｍＭに結合した
構造のなかに含浸された。

それらは原則的に煤の酸化に触媒どして働くのに適Ｊる
ことが判明している。

実施例５または実施例６による窒化ホウ素（ＢＮ）及び
酸化ホウ素（８２０３）により硬化された繊維本体はデ
ィーゼル排気の粒子ｉ濾過器として酸化触媒による後の
使用のために被覆された。活性中間層として酸化ブタン
（Ｔｉ　０２　）が使用された。その被覆の実施には実
施例１５及び実施例１６の二つのうちどちらかの方法が
行われた。

実施例１５ 繊維本体の部品はまずＴｉＯ２の中間層をもって後述の
Ｊ：うに含浸されその上に別な工程で触媒が塗布された
。

ｉ　−ＣＩ　＋−１７０Ｈのなかに２モル／リットルの
デトラエチルチタネートＴｉ　　（ＯＣ２１−Ｉｓ　）
　４を加えた溶液は、ｉ　−Ｃ３１−１７０Ｈ：　Ｃ２
Ｉｓ　０Ｈ−＝　１０　：　１の割合で９６％エチルア
ルコールに加えられ、静かに撹拌された。この混合物に
繊維本体を液浸し、空気中でしずくを切り、そのあと吸
引した。空気中周囲温度で乾燥したのら、含浸した繊維
本体は空気中で段階的に２時間の中断時間を持って７０
．２００及び６００℃と加熱され、９００℃に１胃さｌ
！、９００℃で２時間加熱した後に冷却した。この処理
により安定な、堅く接着した表面化）富なＴｆ　０２の
中間層が１号１られた。

無定形Ｔｉｏ２の中間層を設けた繊維本体に実施例１３
の触媒が（こに記述した方法で塗布された。

実施例１６ 実施例１５に記述したＴｉ　　（ＯＣ２Ｈ５）４の原料
溶液に０．０２１ｆニル／リツトルのＭｎ（ＮＯ３）２
及びＣ，Ｏ（ＮＯ３）３が加えられた。実施例１５のと
きのようにＴｌＯ２の中間層が製造された。

それにより支￥１層に触媒を堅く集積してすぐれた接着
性の触媒的に活性な被覆物が得られた。ＴｉＯ２のほか
に種々の混合酸化物相が形成されるが、無定形特性のた
めに被覆物を同定することが出来なかった。

実施例１５、実施例１６により製造された）濾過器の被
覆物は触媒的効果のほかに１濾過器使用条ｆ１のもとて
煤−及び炭化水素の酸化反応に関して特に化学的安定性
が顕茗であった。

実施例１７ 触媒支持物どして実施例７にＪ：り製造した繊維マット
が使用された。触媒被覆物の製法は実施例１５．１６の
際と同じ原理にＪ、す、す゛なゎら（ａ）としてまず適
した中間層を繊維本体の部分に形成しぞの上に真の触媒
層をはじめて形成した。（ｂ）として中間Ｖ４祠わ１と
触媒材料との２つの部分を反応装置のなかで一緒に含浸
した。

（ａ）硬化された繊維本体はそれぞれ（１，１モル溶液
のチタンー（ＩＶ　）−ニブーラ−１へ、　’Ｉ’　！
　　（ＯＣ２１−１５）４及びレリウム（Ｉｖ）−イソ
プロピラード。

Ｃｏ　　（ｉ　−０Ｃ３１−１７）　４　をイソプロパ
ツールに加えた溶液に液浸され、そこにずぐ１０ｉｎｆ
ｆｉ％のアン七ニウヤ性エタノールを添加した。過剰の
Ｔｉ　／Ｃｅ−ゾルのしずくは切られ、湿ったｕｔ雑本
体は１時間空気中に置かれた。その後実施例１５により
繊維本体は熱処理された。ＴｉＯ２とＣｅＯ２からなる
微細分散物からの中間層を設りた繊維成型体はさらに反
応装置のなかで各々銅（１１）−及びニッケル（１１）
−ヘキサノエートＣｕ（Ｏｓト１ｏＣＯｚ＞ｚ及びＮｉ
　　（Ｃｓ　Ｉｌｏ　ＣＯ２）、の０．０１　Ｅル水溶
液を６って含浸され、それにただらに含浸のために１重
量％、０．０１モルのアンモニＡ７水が添加された。含
浸溶液に繊維本体を３浸して６０−７０℃に加熱した。

この温度に達した後、繊維本体は含浸溶液からとり出さ
れ、シラ゛りが切られ炉のなか−Ｃ・ゆっくりと４時間
にわたり５００℃で加熱され、この温度て°２時間その
ままにした。ＣｕＯとＮ１０からなる堅い接着した薄膜
がＴｉＯｚ／Ｃ（！０２の中間層の上に高度の分散体と
して得られた。

ディーげル機関に関づる使用試験の際この繊組製品は前
述した特別な性質により煤の燃焼のために粒子１濾過器
及び触媒として非常に優れた効果を持つことが示された
。

（ｂ）ＡＪ２０３／Ｓｉ　Ｏ２／Ｂ２０３によって硬化
されたｍ雑材料の第２の部分は０．１Ｕル／リツトルの
王ｉ　　（ＣＯ２Ｌｌｓ　）４　、　０．１モル／リッ
トルのＣｃ　　（ｆ　−０Ｃ３１−＋７　）　４．　０
．０５モル／リットルのＣｕ　（Ｃ５１」ｌｌＣｏ２）
２及ヒ０．０５−Ｅル／リットルのＮｌ　　（Ｃｓ　Ｈ
１１ＣＯ２）２を１−Ｃ３Ｈ７ＯＨに加えた溶液により
含浸され、その後溶液にすぐ１０重ＩＩＩｔ％、０．０
１モルアン七ニヤ水が添加された。コロイド溶液からと
り出された後しずく切りをし、最後に吸引した。過剰の
ゾルを除いた繊維本体は室内空気中で繊維の上にゲルを
１成するために約１２時間置かれた。その後７０．１８
０及び４００℃で２１１．’ｉ間の中断時間をもって８
００℃まで段階的に加熱された。最後の８００　°Ｃで
の中断時間は３時間であった１、含浸した繊維本体は楽
温にまで炉内で冷却された。

この処理は所望の性質をもつ被覆物に対しても実施され
た。１７ａの変形したｈ払をもって排気１ＦＩ過器の研
究が示したように比較の対象となり１１１る効果がその
繊維）濾過器に与えられた。

実施例１８ 実施例Ｅ３から実施例１０により製造された繊維成形体
に先に述べた実ＸＭｉ　ＰＡからのムライト中門Ｖ１の
上に触媒被覆物を設けた。エンジン排気試験で粒子）濾
過器に対づる効果が試験された９゜２モル／リットルの
ブタン酸化物水加物、１モル／リットルのＭｎＣノ２を
含むコロイド分散液にｍ雑本体は含浸され、続いて乾燥
し、最後に水素気流中５００℃で燃焼した。それにより
（Ｔｉ　。

Ｍｎ）０２−混合醇化物からなる居が１ｑられた。

それによって設けられた繊維）濾過器本体について、デ
ィーぜル機関の排気に便用づるとさに高い濾過効果と煤
の燃焼による除去の効果が達成できた。

実施例１９ 実施例１１により製造された繊維マツｌ−は煤の酸化及
び炭化水素の酸化に対１′る触媒をちって次のように被
覆された。繊維に結合す″るために触媒をくの上に検出
する丁１０２の中間層イ１しに直接被覆をすることがで
きる。このためにアルゴンの担体ガスの流れに１七ル％
の七すブデン力ルボニルＭＯ（Ｇｏ）６及び０．５モル
％のジマンガンγカカルボニルＭｎ２　（Ｃｏ）ｔｏを
混入して５００℃の温度で繊１１構造体に導いた。半１
「、１間の析出によって深いブルーブラックの非化学ｔ
’Ｊｒ論的な醇化モリブデンＭｏｂ３．及び醇化マンガ
ンからなる堅く接着しｋ　Ｆａ膜が高分散体の形で形成
された。

１濾過試験において粒子保持及び臭素燃焼及び炭化水素
燃焼に関して高度の効率を示した。この繊維）濾過器の
変形の別の１！■徴としく非常に低い逆圧の構造が確認
された。

【図面の簡単な説明】

第１図は繊維マットを示す図、第２図は第１図の詳細を
示す図、第３図は公知の方法により製造された繊維マッ
トの顕微鏡写真、第４図、第５図、第６図は本発明の方
法により製造されたｍ雑マット−の本発明の方法により
製造された繊維マツ１−のぬ°Ｉ微鏡写真て・ある。 ′１０・・・・・・個々の謀雑、１１・・・・・・繊維
マット、１２・・・・・・金網支持物、１４・・・・・
・繊維の被覆層、１５・・・・・・交差点、　　１６・
・・・・・繊維間隔、１７・・・・・・被覆Ｈ料。

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. （１）フェルト状または脱脂綿状構造に集合した繊維を
   前記繊維を結合する材料により接触せしめて巻き付けま
   たはばらの繊維からなる多孔性繊維マットの製造法にお
   いて前記繊維マット（１１）の繊維（１０）が被覆材料
   により被覆され前記繊維がほとんどの交差点領域（１５
   ）において前記被覆材料（１７）により互いに結合され
   ていることを特徴とする多孔性マットの製造法。
2. （２）前記繊維マット（１１）の繊維（１０）が化学的
   気相析出法（ＣＶＤ−Ｖｅｒｆａｈｒｅｎ）により被覆
   されることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載によ
   る多孔性繊維マットの製造法。
3. （３）前記繊維マット（１１）が液相からの析出により
   被覆されることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
   による多孔性繊維マットの製造法。
4. （４）前記繊維マットが溶液に含浸され前記溶液から媒
   質を沈澱させ被覆繊維マットを熱処理することを特徴と
   する特許請求の範囲第３項記載による多孔性繊維マット
   の製造法。
5. （５）前記繊維の上に液相からの無定形媒質がゾル−ゲ
   ル−工程で析出されることを特徴とする特許請求の範囲
   第３項記載による多孔性繊維マットの製造法。
6. （６）結晶核の析出が新しく生成するのを促進するため
   に被覆工程がすくなくとも一度中断されることを特徴と
   する特許請求の範囲第１項から第５項記載のいずれか１
   つによる多孔性繊維マットの製造法。
7. （７）前記繊維（１１）が殆ど最終的には交差点（１５
   ）で温度安定性媒質を用いて互いに結合されることを特
   徴とする前掲特許請求の範囲の方法により製造された繊
   維マットからなる煤ろ過器。
8. （８）繊維材料としてＡｌ＿２Ｏ＿３、ムライト、Ｓｉ
   Ｏ＿２、Ｂ＿２Ｏ＿３、ＳｉＣ、それらの組み合せが用
   いられることを特徴とする特許請求の範囲第７項記載に
   よる煤ろ過器。
9. （９）被覆材料としてＡｌ＿２Ｏ＿３、Ｂ＿２Ｏ＿３、
   ＳｉＣ、ＺｒＯ＿２、ＢＮ、ＴｉＯ＿２、ムライトが用
   いられることを特徴とする特許請求の範囲第７項記載に
   よる煤ろ過器。