KR102156589B1 - 장착 매트 내 윤활제의 이용, 그러한 매트의 제조 방법 및 장착 매트 - Google Patents

장착 매트 내 윤활제의 이용, 그러한 매트의 제조 방법 및 장착 매트 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 장착 매트의 저온 피크 압력 또는 압축을 감소시키기 위하여, 장착 매트 내 윤활제의 이용에 관한 것으로, 여기에서 장착 매트는 오염 제어 요소를 하우징 내로 장착하기 위하여 제조되고, 상기 장착 매트는:
- 무기 섬유의 부직 매트를 포함하고, 여기에서
- 윤활제는 매트 내에 분포되고, 여기에서
- 윤활제는:
- 포화 탄화수소 (선형 및/또는 분지형 및/또는 환형),
- 올레핀성 불포화 탄화수소 (선형 및/또는 분지형 및/또는 환형),
- 지방 알코올 및 지방산 (선형 및/또는 분지형 및 포화 및/또는 올레핀성 불포화),
- 카르복실산 에스테르
- 카르본산 에스테르 및/또는
- 실리콘 오일 및/또는 유기작용성 실란, 실록산으로 이루어지는 군에 속한다.

Description

장착 매트 내 윤활제의 이용, 그러한 매트의 제조 방법 및 장착 매트{USE OF A LUBRICANT IN A MOUNTING MAT, METHOD FOR MAKING SUCH A MAT AND MOUNTING MAT}
본 발명은 저온(cold) 피크 압력 또는 저온 압축을 감소시키기 위하여, 오염 제어 요소를 장착하기 위하여 제조된 장착 매트 내 윤활제의 이용, 윤활제를 갖는 장착 매트의 제조 방법 및 윤활제를 갖는 장착 매트에 관한 것이다.
오염 제어 장치는 예를 들어 객차 또는 트럭과 같은 자동차에서 또는 산업적 응용분야에서 대기 오염을 제어하기 위하여 사용된다. 이러한 장치는 오염 제어 요소를 포함한다. 예시적인 오염 제어 요소에는 촉매 변환기(catalytic converter) 및 디젤 미립자 필터 또는 트랩(trap)이 포함된다. 촉매 변환기는 전형적으로 촉매를 지지하는 벽을 갖는 세라믹 모놀리식(monolithic) 구조체를 포함한다. 촉매는 전형적으로 일산화탄소 및 탄화수소를 산화시키고, 엔진 배기가스 내의 질소 산화물을 환원시켜 대기 오염을 제어한다. 선택적 촉매 환원 (SCR) 촉매는 NOx (NO 및 NO2)를 화학적으로 질소 (N2)로 환원시킴으로써 작용한다. 모놀리식 구조체는 또한 금속으로 제조될 수 있다. 전형적으로 디젤 미립자 필터 또는 트랩은 흔히 예를 들어 다공성 세라믹 재료로부터 제조되는 벌집형 모놀리식 구조체인 벽 유동 필터를 포함한다. 필터는 전형적으로 엔진 배기가스로부터 매연 및 기타 배기 미립자를 제거한다. 이들 장치 각각은 오염 제어 요소를 지지하는 하우징 (전형적으로 스테인레스 강으로 제조됨)을 갖는다.
자동차 응용분야에서, 모놀리식 오염 제어 요소는 흔히 그의 벽 두께 및 제곱 인치 당 개구 또는 셀의 수(cells per square inch; cpsi)에 의해서 설명된다. 1970년대 초기에는, 벽 두께가 12 밀(mil) (304 마이크로미터)이고, 셀 밀도가 300 cpsi (47 셀/㎠)인 세라믹 모놀리식 오염 제어 요소가 일반적이었다("300/12 모놀리스(monolith)").
배출가스 법률이 더욱 엄격해짐에 따라, 기하학적 표면적을 증가시키고, 열 용량을 감소시키고 모놀리스의 압력 강하를 감소시키는 방식으로, 벽 두께가 감소되었다. 표준은 예를 들어 900/2 모놀리스로 발전하였다. 그의 얇은 벽으로 인해, 모놀리식 구조체는 깨지기 쉬우며 진동 또는 충격 손상 및 파손에 민감하다. 오염 제어 장치의 조립 중에 거칠게 취급하거나 떨어뜨리는 것으로부터, 엔진 진동으로부터, 또는 주행 또는 거친 도로로부터 손상력이 생길 수 있다. 모놀리스는 또한 고열 충격으로 인해, 예컨대 로드 스프레이(road spray)와의 접촉으로 인해 손상된다.
언급되어야 할 또 다른 미래의 동향으로, 감소된 압축 강도를 나타내는 촉매 담체를 이용하는 것이 있다. 예를 들어, 디젤 미립자 필터의 경우, 감소된 정수압(isostatic) 강도 (예를 들어 0.8 내지 1바(bar))를 갖는 고다공성 필터 기재로 가는 동향이 있다. 레일과 같은 비-도로 및 정치(stationary) 응용 분야, 해양 및 산업적 응용 분야를 위한 SCR 시스템 내에서 촉매 담체로서 사용된 직사각형의 압출된 기재는 45℃ 미만의 온도에서 약 1바의 압축 강도를 갖는다.
세라믹 모놀리스는 그를 포함하는 금속 하우징보다 대체로 약 한 차수 정도 크기가 더 작은 열팽창 계수를 갖는다. 예를 들어, 금속 하우징과 모놀리스의 주변 벽 사이의 갭(gap)은 예를 들어 약 4 mm에서 출발할 수 있으며, 이 갭은 엔진이 촉매 변환기 모놀리식 요소를 25℃에서 약 900℃ 내지 약 530℃의 -자동차 산업에서- 최대 작동 온도로 가열함에 따라, 약 0.33 mm 증가할 수 있다. 금속 하우징이 더욱 작은 온도 변화에 처한다 하더라도, 금속 하우징의 더욱 높은 열팽창 계수는 그 하우징이 모놀리식 요소의 팽창보다 더 빠르게 더욱 큰 주변 크기로 팽창되도록 한다. 이러한 열 주기는 차량의 수명 동안 전형적으로 수 백회 또는 수 천회 발생한다. 해양 적용분야에서 예를 들어 선택적 촉매 환원 촉매에서의 전형적인 온도는 250℃ 내지 550℃이다.
노면 충격 및 진동으로 인한 모놀리스에 대한 손상을 회피하기 위하여, 열팽창 차이를 보상하기 위하여, 그리고 배기가스가 모놀리스와 금속 하우징 사이를 통과하는 것 (그에 의해 예를 들어 촉매를 우회하는 것)을 방지하기 위하여, 장착 매트를 세라믹 모놀리스와 금속 하우징 사이에 배치한다. 모놀리스를 하우징 내에 배치하는 공정은 또한 캐닝(canning)이라고 부르며, 이 공정은 모놀리스 둘레를 매트 재료의 시트로 포장하는 단계, 포장된 모놀리스를 하우징에 삽입하는 단계, 하우징을 압축하여 밀폐하는 단계, 및 하우징의 측면 가장자리를 따라 플랜지(flange)를 용접하는 단계를 포함할 수 있다. 다른 공정은 모놀리스를 포장된 장착 매트와 함께 압력을 이용하여 이미 밀폐된 하우징에 삽입한다.
전형적으로, 장착 매트 재료는 무기 섬유, 선택적으로 팽창성 재료, 유기 결합제, 충전제 및/또는 기타 보조제를 포함한다. 모놀리스를 하우징 내에 장착하기 위하여 사용된 공지의 매트 재료가, 예를 들어 미국 특허 제3,916,057호 (햇치(Hatch) 등), 제4,305,992호 (랭거(Langer) 등), 제4,385,135호 (랭거 등), 제5,254,410호 (랭거 등), 제5,242,871호 (하시모토(Hashimoto) 등), 제3,001,571호 (햇치), 제5,385,873호 (맥네일(MacNeil)), 및 제5,207,989호 (맥네일), 1978년 8월 23일 공개된 영국 특허 제1,522,646호 (우드(Wood)), 1983년 1월 26일 공개된 일본 공개 번호: J.P. 소(Sho). 58 - 13683호 (즉, 일본 특허출원 공개 번호 J.P. 헤이(Hei) 2 - 43786호 및 출원 번호 J.P.소. 56 - 1 12413호), 및 1981년 7월 10일 공개된 일본 공개 번호: J.P. 소. 56 - 85012호 (즉, 특허 출원 번호 소. 54-168541호)에 기재되어 있다.
국제 공개 번호 WO 2007/143,437호 A2는 윤활성을 제공하고 매트 제조 동안 섬유 가닥을 보호하기 위하여 사이즈처리(sized)될 수 있는 섬유를 포함하는 다층 장착 매트를 개시한다. 국제 공개 번호 WO 94/16,134호는 세라믹 산화물 섬유를 포함하는 신축성(flexible) 부직 매트를 개시한다. 섬유의 가공 및 분리를 용이하게 하기 위하여, 대전방지 윤활제가 제공될 수 있다. 국제 공개 번호 WO 2009/048,859호는 장착 매트의 제조 방법을 개시한다. 일 실시 형태에서, 섬유는 함침된다.
장착 매트 재료는 장기간의 사용 기간에 걸쳐 작동 온도의 전체 범위에서 매우 탄력있게 유지되어야만 한다. 동시에, 장착 매트 재료는, 예를 들어 깨지기 쉬운 구조체가 장착되어야 할 필요가 있는 경우 및/또는 단지 제한된 압력만이 적용될 수 있는 사각형 기재가 장착될 필요가 있는 경우 문제가 될 수 있는, 오염 제어 시스템이 용이하게 장착될 수 있도록 설계되어야만 한다. 특히, 다중 기재가 하나의 하우징에 함께 장착된 경우, 캐닝력은 더 높을 필요가 있다. 장착 용이성은 매트의 저온 피크 압력 또는 저온 피크 압축 (P0)에 따라 크게 좌우된다. 하기에서, 저온 피크 압력만이 이 파라미터에 대해 사용될 것이다. 높은 저온 피크 압력을 갖는 장착 매트는 원하는 매트 장착 타겟 밀도로 장착하기가 어려울 수 있다. 결과적으로, 모놀리스 이동을 방지하기 위하여 고온 적용시에 충분한 지지력을 여전히 제공하면서 감소된 저온 피크 압력을 갖는 장착 매트에 대한 필요가 존재한다.
상기 관점에서, 배기가스 후처리 요소 또는 오염 제어 시스템의 용이한 장착능에 관하여 추가의 개선이 필요하다.
본 발명에 따라, 오염 제어 요소를 하우징 내로 장착하기 위하여 제조된 장착 매트 내에 분포된, 선택된 부류로부터의 하나 이상의 윤활제의 이용이, 배기가스 후처리 또는 오염 제어 시스템의 조립이 훨씬 더 용이하도록 하는 방식으로, 장착 매트의 저온 피크 압력을 감소시킨다는 것이 놀랍게도 발견되었다. 하기로 이루어지는 군에 속하는 윤활제 부류들로부터 하나 이상의 윤활제가 선택될 수 있다:
- 포화 탄화수소 (선형 및/또는 분지형 및/또는 환형),
- 올레핀성 불포화 탄화수소 (선형 및/또는 분지형 및/또는 환형),
- 지방 알코올 및 지방산 (선형 및/또는 분지형 및 포화 및/또는 올레핀성 불포화),
- 카르복실산 에스테르
- 카르본산 에스테르 및/또는
- 실리콘 오일 및 유기작용성 실란, 실록산 (예로서, 아미노작용성)
[여기에서, 상기 윤활제는 40℃에서 10 내지 200 ㎟/s, 더욱 바람직하게는 40℃에서 25 내지 150 ㎟/s의 점도를 갖는다].
본 발명의 장점은 깨지기 쉬운 모놀리스 구조체, 예를 들어 세라믹 구조체의 경우 및/또는 사각형 모놀리식 기재의 경우 및/또는 다수의 기재들이 하나의 하우징 내에 함께 장착되고 캐닝력이 더욱 높을 필요가 있는 경우에 특히 적용된다. 동시에, 장착 매트의 고온 주기 압력(P1000)은, 저온 피크 압력을 감소시키기 위하여 상기 윤활제들 중 하나가 사용된 경우 본질적으로 동일하게 유지된다. 즉, 고온 주기 압력은 저온 피크 압력을 감소시키기 위하여 매트 내에 분포된 윤활제의 이용에 의해 본질적으로 영향받지 않는다. 본 발명의 발견은 하기와 같이 설명될 수 있다. 본 발명에 따른 윤활제는, 장착 매트 내에 분포된 경우, 섬유들 간의 마찰을 감소시킨다. 섬유들은 따라서 서로에 대하여 저온 피크 압력이 감소되도록 매트 내로 미끄러져 들어갈 수 있다. 고온 주기 압력은, 윤활제가 분해되고 그의 윤활 성질이 없어지는, 고온(예를 들어, 500℃)에서도 양호하다.
본 발명에 따른 장착 매트는 상기의 특허 리스트에 기재된 바와 같은 무기 섬유로 제조된 부직물일 수 있다. 이들은 예를 들어 건식-적층(dry-laid) 또는 습식-적층 공정에 의한 것과 같은 임의의 종류의 알려진 장착 매트 제조 방법에 의해 제조될 수 있다.
본 발명에 따른 오염 제어 요소 또는 배기가스 후처리 요소는, 예를 들어 차량 또는 산업용 기계의 배기가스에서 원치 않는 성분들의 양을 감소시키는데 사용되는 임의의 종류의 장치일 수 있다. 오염 제어 요소의 전형적인 예는 촉매 변환기 또는 디젤 미립자 필터이다. 촉매 변환기는 전형적으로 촉매를 지지하는 벽을 갖는 세라믹 모놀리식(monolithic) 구조체를 포함한다. 촉매는 전형적으로 일산화탄소 및 탄화수소를 산화시키고, 엔진 배기가스 내의 질소 산화물을 환원시켜 대기 오염을 제어한다. 모놀리식 구조체는 또한 금속으로 제조될 수 있다. 전형적으로 디젤 미립자 필터 또는 트랩은 흔히 예를 들어 다공성 세라믹 재료로부터 제조되는 벌집형 모놀리식 구조체인 벽 유동 필터를 포함한다. 필터는 전형적으로 엔진 배기가스로부터 매연 및 기타 배기 미립자를 제거한다. 이들 장치 각각은 오염 제어 요소를 지지하는 하우징 (전형적으로 스테인레스 강으로 제조됨)을 갖는다.
본 발명에 따른 윤활제는 이동 표면들 간의 마찰을 감소시키기 위하여 도입되는 성분으로, 여기에서는 매트 내에서 섬유들 간의 마찰을 감소시키기 위하여 매트 내로 도입되는 성분이다. 윤활제는 전형적으로 계 (매트) 내에서, 이동 부분들 (섬유들)을 분리시킴으로써 그를 행한다. 윤활제는 윤활제의 얇은 층을 제공함으로써 이동 부분들 간에 물리적 장벽을 제공하기 때문에, 이는 섬유들 간의 마찰의 감소를 일으킨다.
유기 기원의 적합한 윤활제 성분은, 순수 탄화수소 및 또한 예를 들어 표면 접착 또는 윤활 목적을 위해 알려져 있는 다른 알려진 효과들을 개시하는, 작용기를 함유하는 대응 탄화수소 화합물 모두를 포함할 수 있는 광범위한 유기 윤활 화합물로부터 선택될 수 있다. 기본적으로, 적합한 윤활제는 하기 부류의 화합물 또는 그의 혼합물에 지정될 수 있다: 포화 탄화수소 (선형, 분지형 및/또는 환형), 올레핀성 불포화 탄화수소 (선형, 분지형 및/또는 환형); 지방 알코올 (선형 및/또는 분지형 및 포화 및/또는 올레핀성 불포화); 카르복실산 에스테르, 예를 들어 트라이글리세라이드, 카르본산 에스테르, 폴리에스테르, 실리콘 오일, 유기작용성 실란 및 실록산 또는 기타 작용화된 탄화수소 화합물.
추가적으로, 윤활제 및 관련 제품의 일반적인 전문 지식은 이와 관련하여, 참고로 예를 들어 "얼만의 산업 화학 백과사전 (Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry)", 제5판, A15권, 및 p.423 내지 511의 "윤활제 및 관련 제품(Lubricants and Related Products)"이라는 제목의 요약, 다이어터 클라만, 함부르그 (Dieter Klamann, Hamburg), 및 이와 관련하여 추가적으로 인용된 문헌이 관련된다.
포화 탄화수소의 군은 (선형 및/또는 분지형 및/또는 환형) 예를 들어 알칸 및/또는 사이클로알칸을 포함한다. 올레핀성 불포화 탄화수소의 군은 (선형 및/또는 분지형 및/또는 환형) 예를 들어 알켄, 환형 알켄 및/또는 알킨을 포함한다. 지방 알코올 및 지방산의 군에서 (선형 및/또는 분지형 및 포화 및/또는 올레핀성 불포화) 특히 바람직한 알코올은 C12-C30 범위 내, 그리고 더욱 특히 C12-C24 범위 내에 있는 것들이다. 이와 관련하여, 단일-올레핀성 및/또는 다중올레핀성 불포화 C16-24 지방 알코올 및/또는 C12-20 게르베(Guerbet) 알코올이 특별히 강조된다. 바람직한 에스테르는 일염기성 및/또는 다가 알코올의 대응 에스테르로, 특히 바람직하게는 상기 지방 범위 (특히 C12-24)의 선형, 선택적으로 올레핀성 불포화 단일-카르복실산의 대응 에스테르이다. 카르복실산 에스테르에 적합한 에스테르가 유럽 특허 EP 0 374 671호, EP 0 374 672호, EP 0 386 638호, EP 0 386, 636호 및 EP 535 074호에 기재되어 있다. 폴리에스테르 오일은 현저한 윤활 효과에 의해 구분되는 유기 성분이다. 카르본산 에스테르는 유럽 특허 EP 0 532 570호에 기재되어 있다. 유기작용성 실란, 실록산의 예로는 아미노작용성 실란 또는 실록산이 있다.
본 발명에 따른 윤활제는 장착 매트 내에 분포되어 있으며, 이는 윤활제가 매트 내에 거의 균일하게 분포됨을 의미할 수 있다. 상기 기재된 바와 같이, 본 발명에 따른 효과는 섬유들 간의 마찰 감소에 의해 설명될 수 있다. 윤활제가 매트 내에 균일하게 분포된 경우, 이 효과는 더욱 높다. 본 발명에 따른 윤활제는 40℃에서 10 내지 200 ㎟/s 사이, 더욱 바람직하게는 40℃에서 25 내지 150 ㎟/s 사이의 점도를 가질 수 있다. 본 발명에 따른 윤활제는 종자유 및 채소유와 같은 재생가능성 자원에 기초한 것일 수 있다.
장착 매트는 예를 들어 어닐링된(annealed) 용융-형성된 세라믹 섬유, 졸-겔 형성된 세라믹 섬유, 다결정성 섬유, 유리 섬유, 알루미나-실리카 섬유, 비-생체지속성(non-biopersistent) 알칼리성-토-실리케이트 섬유 (예를 들어, 유니팩스(Unifax)로부터의 "아이소프랙스(ISOFRAX)") 및/또는 그의 조합과 같은 세라믹 섬유를 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 장착 매트의 제조 방법은 오염 제어 요소의 장착을 위한 임의의 알려진 장착 매트의 제조 공정에 의하여 제조될 수 있다. 가능한 공정은 건식 적층 공정 또는 습식 적층 공정이다. 건식 적층 공정에 대한 한 예는 란도 머신 코포레이션 (Rando Machine Corp.) (뉴욕 소재 마세돈(Macedon))으로부터 "란도 웨버(RANDO WEBBER)"라는 상표명 하에, 또는 스캔 웹 컴퍼니(Scan web Co.) (덴마크 소재)로부터 "단 웹(DAN WEB)"이라는 상표명 하에 상업적으로 입수가능한 것들과 같은 통상의 웹 형성 기계를 사용하는 공정이다. 습식 적층 공정의 예는, 웹이 섬유 및 첨가제를 함유하는 슬러리로부터 형성되는 공정이다.
본 발명에 따른 장착 매트는 결합제를 포함할 수 있다. 결합제의 양은 1-10 중량%, 바람직하게는 3-6 중량% 범위일 수 있다.
본 발명에 따른 윤활제는 0.5 중량% 이상 또는 더욱 바람직하게는 1.0 중량% 이상의 양으로 장착 매트 내에 함유될 수 있다. 0.5 중량% 미만에서 저온 압력 (P0)의 감소는 무시할만하다. 본 발명에 따른 윤활제는 예를 들어 3 중량%의 양으로 장착 매트 내에 함유될 수 있다.
본 발명에 따른 윤활제는 첨가제를 함유할 수 있다. 가능한 첨가제 패키지(package)는 안정화제 (예를 들어 항산화제), 부식 방지제, 유화 파괴제 및 내마모 첨가제 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 첨가제 패키지는 전형적으로, 첨가제 패키지의 부재를 제외하고는 동일한 조성물에 비하여, 내산화성, 열안정성, 방청 성능, 극한 압력 내마모 성능, 소포 특성, 공기 방출(air release) 성질 및 여과 중 하나 이상에서 개선을 제공한다. 특히 적합한 첨가제 패키지는 루브리졸 코포레이션(Lubrizol Corporation)으로부터 L5186B라는 상표명 하에 입수가능하다. 전형적으로, 첨가제는 총 윤활제 조성물을 기준으로 총 약 0.001 중량% 내지 약 20 중량%의 양으로 존재한다.
본 발명에 따른 장착 매트는 오염 제어 요소를 하우징 내로 장착시, 오염 제어 요소와 하우징 사이에 배치될 수 있다.
본 발명은 오염 제어 요소를 하우징 내로 장착하기 위하여 제조된, 장착 매트의 제조 방법에도 관한 것으로, 본 방법은 하기 단계들:
(i) 형성 와이어 위에 위치된 개방 바닥을 갖는 형성 박스의 입구를 통해 섬유를 공급하여 형성 와이어 상에 섬유의 매트를 형성하는 단계로, 상기 형성 박스는 섬유의 클럼프(clump)를 분해하기 위해 입구와 하우징 바닥 사이의 하우징 내에 적어도 하나의 열로 제공되는 복수의 섬유 분리 롤러 및 무한 벨트 스크린을 갖는 단계;
(ii) 섬유 분리 롤러 아래와 형성 와이어 위의 무한 벨트의 하측 런(run) 상에 섬유의 클럼프를 포획하는 단계;
(iii) 포획된 클럼프가 벨트로부터 방출될 수 있고 롤러와 접촉하여 그에 의해 분해될 수 있도록 섬유 분리 롤러 위의 무한 벨트 상에서 섬유의 포획된 클럼프를 이송하는 단계;
(iv) 형성 와이어에 의해 섬유의 매트를 형성 박스 외부로 운송하는 단계; 및
(v) 섬유의 매트를 압축하고 섬유의 매트를 그의 압축된 상태로 구속하여, 이에 의해 촉매 변환기의 하우징 내에 오염 제어 요소를 장착하는데 적합한 원하는 두께를 갖는 장착 매트를 수득하는 단계, 여기에서
(vi) 하나 이상의 윤활제를, 매트 형성 전, 동안 또는 후에 제공하는 단계를 포함한다.
상기 압축 단계는, 예를 들어, 니들 펀칭(needle punching), 스티치 본딩(stitch bonding) 단계, 및/또는 열 본딩과 같이, 매트의 두께를 감소시키기 위하여 압력을 이용하는, 오염 제어 요소 장착을 위한 장착 매트의 제조 영역에서 임의의 알려진 압축 단계일 수 있다. 열 압축은 폴리올레핀성 섬유 또는 분말을 이용하여 결합제를 활성화할 수 있고, 매트의 두께를 원하는 두께로 감소시키기 위하여 프레스의 이용을 포함할 수 있다.
윤활제는, 섬유가 형성 챔버로 들어가기 전에 섬유 위에 그를 분무함으로써 제공될 수 있다. 윤활제는, 그를 형성 챔버 내에 분무함으로써 제공하는 것 또한 가능하다. 윤활제는 앞서 기재된 것과 상이하게 적용될 수도 있다. 섬유는 매트 형성 공정으로 그를 투입하기 전에, 예를 들어 섬유 제조사에서 또는 임의의 기타 공정 단계에서 그에 적용된 윤활제를 이미 가질 수 있다. 윤활제는 바람직하게는, 기계들 사이에서 섬유를 이송하는 임의의 파이프에서 또는 섬유가 중력에 의해 공정 내 다음 기계 내로 떨어질 수 있도록 공기가 섬유로부터 분리되는 덕트(duct) 말단에서 또는 섬유가 운송 벨트 상에서 이송되는 동안 분무될 수 있다. 첨가제는, 매트를 형성하기 위하여 선택된 재료와 잘 혼합되도록 형성 챔버 내로 직접, 또는 형성 후에 섬유를 본딩 방법과 관계없이 본딩 전 또는 후의 임의의 시점에서 부직물 상에 첨가될 수도 있다. 형성 챔버를 떠난 후 섬유의 매트 상에 윤활제를 분무시, 윤활제는 그가 매트를 침투하여 섬유 매트 내에 분포되도록 적합하게 될 필요가 있다.
본 발명은 오염 제어 요소를 하우징 내로 장착하기 위하여 제조된 장착 매트도 포함하며, 상기 장착 매트는:
- 무기 섬유의 부직 매트, 및
- 매트 내에 분포된 윤활제를 포함하고;
- 여기에서 윤활제는 하기로 이루어지는 군:
포화 탄화수소 (선형 및/또는 분지형 및/또는 환형),
- 올레핀성 불포화 탄화수소 (선형 및/또는 분지형 및/또는 환형),
- 지방 알코올 및 지방산 (선형 및/또는 분지형 및 포화 및/또는 올레핀성 불포화),
- 카르복실산 에스테르
- 카르본산 에스테르 및/또는
- 실리콘 오일 및 유기작용성 실란, 실록산 (예로서, 아미노작용성)에 속한다.
이제 본 발명의 특정 실시 형태를 예시하는 하기 도면을 참조하여 본 발명이 더욱 상세하게 기술될 것이다:
도 1은 형성 박스의 개략 사시도를 보여주고;
도 2는 형성 박스의 개략 측면도를 보여주고;
도 3은 도 2에 도시된 형성 박스의 상세도를 보여주고;
도 4는 본 발명에 따른 장착 매트의 제조 방법의 개략 흐름도를 보여주고;
도 5는 오염 제어 장치의 일 실시 형태의 개략도를 보여주고;
도 6은 표 2에 나타낸 실험 결과를 이용한 도표를 보여주고, 그리고
도 7은 표 3에 나타낸 실험 결과를 이용한 도표를 보여준다.
이하에서, 본 발명의 각종 실시 형태를 기재하고 도면에 나타내며, 여기에서 유사 구성요소에는 동일한 참조 번호가 제공된다.
도 1 및 도 2에, 본 발명에 따른 장착 매트 제조용 형성 박스가 도시된다. 형성 박스는 입구(2)로부터 섬유(3)가 그 안으로 공급되는 하우징(1)을 포함한다. 형성 박스는 형성 와이어(4)의 위에 배치되는데, 형성 와이어(4) 아래의 진공 박스(5)로 인해 섬유(3)가 형성 와이어 상에 공기 적층되어(air laid) 건식 형성 공정으로 섬유 보드(6)를 형성한다. 도 1에서, 형성 박스는 하우징에서 내부 요소가 눈에 보이는 상태로 도시된다. 그러나, 하우징 벽이 투명 또는 불투명 재료로 제조될 수 있는 것으로 이해되어야 한다.
섬유(3)는 입구(2)를 통하여 형성 박스의 하우징(1) 내로 취입되어 들어온다. 형성 박스 내부에, 다수의 스파이크 롤러(7)가, 도 1 및 도 2에 나타낸 바와 같이, 스파이크 롤러들의 하나 이상의 열 (예를 들어 4개의 열) (71, 72, 73, 74)로 제공된다. 하우징(1)에서, 무한 벨트 스크린(8) 또한 제공된다. 이 무한 벨트 스크린(8)에는, 도 3에 도시된 바와 같이, 상측 런(85), 벨트 스크린(8)이 하측 방향으로 이동하는 수직 섹션(88), 벨트 스크린(7)이 아래의 형성 와이어(5)와 실질적으로 평행하게 이동하는 하측 런(86) 및 상측 배향된 런(87)이 제공된다.
벨트 스크린(8)의 상측 런(85)에 인접하게, 스파이크 롤러의 적어도 하나의 열(71)이 제공된다. 실시 형태에서, 스파이크 롤러의 두 개의 상측 열(71, 72) 및 스파이크 롤러의 두 개의 하측 열(73, 74)은 하우징(1)에서 상이한 높이에서 제공되는 것으로 나타난다. 벨트 스크린은 스파이크 롤러의 두 개의 상측 열(71, 72) 사이의 상측 런 경로(85) 및 스파이크 롤러의 하측 열(73, 74) 사이의 하측 런 경로(86)로 정렬된다. 섬유(3)는 덩어리로 하우징(1) 내에 제공될 수 있다. 스파이크 롤러(7)는 그 후, 형성 와이어(5)에서 형성된 생성물(6)에서 섬유(3)의 균일한 분포를 보장하기 위하여 섬유(3)의 덩어리를 분해 또는 파쇄시킨다. 섬유는 제1 열에서 스파이크 롤러(71)를 통과한 후, 섬유가 형성 박스에서 아래 방향으로 흡인됨에 따라 벨트 스크린(8) 및 스파이크 롤러의 제 2열(72)을 통과한다. 벨트 스크린(8)의 하측 런(86)에서, 오버사이즈(oversized) 섬유가 벨트 스크린(8) 상에 유지되고 추가 분해를 위해 형성 박스의 상부 섹션으로 복귀된다. 유지된 섬유는, 그 후 상측 런(85)의 하측 표면이 되는 벨트 스크린(7)의 하측 런(86)의 상단에서 포획되고, 섬유는 벨트 스크린(8)에 흡인되어 섬유의 덩어리는 스파이크 롤러에 의해 1회 이상 분쇄된다.
도 3에 도시된 바와 같이, 벨트 스크린(8)의 상측 런(85) 바로 아래의 스파이크 롤러의 열(72)은 경사져 있다. 이 열(72)은 아래 유지부로부터 복귀된, 유지된 "오버사이즈" 섬유를 수용한다. 섬유(3)가 이 열(72)에서 효율적으로 파쇄되는 것을 보장하기 위해서는, 열 (72)에서 제1 스파이크 롤러들 (72', 72'', 72''', 72'''')은 개별의 스파이크 롤러들 (72', 72'', 72''', 72'''')의 회전 축과 벨트 스크린(8)의 상측 런(85) 사이에서 상이한 거리를 제공한다. 이 열에서 제1 스파이크 롤러(72')는 가장 먼 거리로 배치되고, 이후의 스파이크 롤러들(72'', 72''' 및 72'''')은 점차적으로 더욱 가까운 거리로 배치되어, 복귀된 오버사이즈 섬유의 덩어리 형태의 섬유가 부드럽게 깎여지도록 하며, 이에 의하여 덩어리들이 벨트 스크린과 두 개의 인접한 스파이크 롤러들 사이에서 흡인되어 끌려가는 것보다는 파쇄 및 분해되는 것이 보장된다.
무한 벨트 스크린(8)은 소정 패턴으로 제공된 폐쇄부(81) 및 개구(82)를 포함한다. 대안적으로, 벨트 스크린(8)은 와이어 메시(wire mesh)일 수 있다. 벨트 스크린(7)의 개구(82) 및 폐쇄부(81)의 특정 패턴에 의해, 형성 와이어(4) 상에 놓여 있는 섬유의 상부 표면과 접촉하도록 벨트 스크린(8)의 하측 런(86)을 배열함으로써 건식 형성 공정에 의해 형성된 섬유 보드(6) 상의 소정 표면 패턴이 달성될 수 있다.
수직으로 배향된 이동 경로 (87, 88)에서, 하나 이상의 스파이크 롤러(도시되지 않음)가 벨트 스크린 상의 섬유를 느슨하게 하기 위하여 벨트 스크린(8)에 인접하게 제공될 수 있다. 스파이크 롤러의 구성은 형성 박스에 의해 공기-적층될 섬유의 종류에 따라서 선택될 수 있다.
형성 박스의 바닥에는 체(도시되지 않음)가 제공될 수 있고, 따라서 벨트 스크린(8)은 유지된 섬유를 제거하는 브러시 수단(도시되지 않으)이 제공될 수 있다. 이에 의해, 바닥 체를 세정하기 위해 벨트가 추가로 사용될 수 있다. 브러시 수단은 벨트 스크린의 하측 런 경로의 상측 면의 섬유를 쓸어내기 위해 제공된 부재일 수 있다. 대안적으로 또는 조합하여, 벨트 스크린에는 체 위에 유지된 섬유를 교반하는 난기류를 발생시키는 수단이 제공될 수 있다. 이러한 방식으로, 바닥 체를 갖는 형성 박스에는 바닥 체를 위한 세정 수단이 제공될 수 있고, 벨트는 체가 막히는 것을 방지하기 위해 추가로 사용될 수 있다.
위의 예시된 형성 박스에서, 입구는 벨트 스크린 및 스파이크 롤러 위에 배치되는 것으로 도시되어 있다. 그러나, 입구는 벨트 스크린의 상측 런의 아래에 배치될 수 있고, 그리고/또는 (예를 들어, 상이한 유형의 섬유를 형성 박스에 공급하기 위해) 다수의 입구가 제공될 수 있음이 이해되어야 한다. 그 다음, 스파이크 롤러 및 확실히 벨트 스크린은 형성 박스 내측의 섬유를 혼합하는 것을 도울 것이다.
장착 매트의 제조를 위한 본 발명의 방법에 따라, 형성 와이어 상에 형성된 섬유의 매트는 형성 박스 외부로 운송되고, 그 후에 -예를 들어, 폴리올레핀 섬유 또는 분말의 스티치 본딩 또는 니들 펀칭 또는 열 본딩 또는 섬유 매트를 압축하기 위한 임의의 다른 알려진 방법에 의하여- 촉매 변환기의 하우징 내에 장착 매트를 장착하기에 적합한 원하는 두께로 압축된다. 매트는 장착 매트의 압축된 상태가 추가의 취급, 가공 (예를 들어, 원하는 형태 및 크기로 절단) 및 촉매 변환기 내 매트의 장착 동안 유지되도록 구속되어야만 한다. 촉매 변환기 또는 오염 제어 장치의 제조시, 장착 매트는 오염 제어 장치의 하우징 또는 케이싱과 모놀리스라고도 불리는 오염 제어 요소 사이의 갭에 배치된다. 전형적으로 하우징과 오염 제어 요소 사이의 갭은 2 mm 내지 10 mm 사이, 예를 들어 3 mm 내지 5 mm 사이에서 변화될 것이다. 갭 크기는 일정하거나 또는 오염 제어 장치의 특정 설계에 따라 달라지는 오염 제어 요소의 원주를 따라 변화될 수 있다.
섬유 또는 섬유 블렌드는 일반적으로 팬에 의해 생성된 공기 스트림에 의해 하나의 장치에서 또 다른 장치로 이동된다. 이러한 종류의 운송 수단의 이용하는 동안, 소위 주유기(oiler)로 지칭되는, 상업적으로 입수가능한 팬을 이용하여 윤활제를 섬유 스트림 상에 분무할 수 있다. 섬유 스트림은 형성 챔버의 하우징 (1) 내로 직접 도입될 수 있다 (도 1).
컨베이어 벨트가 섬유의 운송을 위해 사용된 경우, 섬유를 운반하는 컨베이어 벨트 상에 임의의 생산 단계에서 윤활제를 분무함으로써 윤활제를 적용하는 것이 가능하다. 윤활제는 중력 또는 구배력 또는 모세관력에 의해서만 섬유의 벌크(bulk)로 침투할 수 있다. 바람직하게는, 윤활화는 형성 챔버 전에 일어난다. 이는 윤활제가 섬유의 표면 상에 더욱 균등하게 분산될 것을 보장한다.
도 4는 본 발명에 따른 방법의 실시 형태의 개략도이다. 이는 윤활제를 장착 매트의 제조 공정으로 제공하는 가능성을 도시한다. 일 옵션은 윤활제를 섬유의 공기 스트림 내로 분무함으로써 그를 제공하는 것이다 (화살표 A). 다른 옵션은 윤활제를 형성 챔버 내로 분무함으로써 그를 제공하는 것이다 (화살표 B).
섬유의 표면을 가능한 한 균등하게 덮기 위하여, 작은 액적들을 생성하는 것이 바람직하다. 따라서, 일 옵션으로서, 3M(TM) 아큐스프레이(Accuspray)(TM)로서도 알려진 조절된 압축 공기 입구를 갖는 분무 총이 사용될 수 있다. 이 시스템은 높은 고형분 클리어(clears) 및 미립자화가 어려운 코팅물의 증가된 미립자화를 위해 고안된 것이다.
도 5는 오염 제어 장치의 실시 형태를 예시한다. 오염 제어 장치(10)는, 전형적으로는 금속 재료로 제조되고, 일반적으로 절단된 원뿔형의 입구 및 출구 말단 (12 및 13)을 각각 갖는, 케이싱(11)을 포함한다. 케이싱(11) 내에는 오염 제어 요소 또는 모놀리스(20)가 배치된다. 오염 제어 모놀리스(20)를 둘러싸고 있는 것은, 케이싱(11) 내에서 모놀리식 요소(20)를 단단하지만 탄력적으로 지지하는 역할을 하는 상기 기재된 방법에 따라 생산된 장착 매트(30)이다. 장착 매트(30)는 오염 제어 모놀리스(20)를 케이싱 내에서 제 위치에 유지하고, 오염 제어 모놀리스(20)와 케이싱(11) 사이의 갭을 밀봉하여 배기가스가 오염 제어 모놀리스(20)를 바이패스하는 것을 방지 또는 최소화한다. 도 4에서 볼 수 있는 바와 같이, 케이싱(11)의 외부는 대기에 노출된다. 다시 말하면, 장치(10)는 케이싱(11)이 수용되는 다른 하우징을 포함하지 않는다. 그러나, 또 다른 실시 형태에서, 오염 제어 모놀리스는 케이싱 내에 유지될 수 있고, 그 후 이들 중 하나 이상은 예를 들어 트럭용 촉매 변환기에서의 케이싱이 그럴 수 있는 것과 같이 추가의 케이싱 안에 수용될 수 있다.
실시예
본 발명은 하기 실시예와 함께 더욱 상세히 설명된다. 이 실시예들은 단지 예시를 위한 것이며 첨부된 청구범위의 범주를 제한하기 위한 것이 아니다.
시험 방법
주기성 압축 시험
주기성 압축 시험용 시험 장치는 하기 요소를 포함한다:
10kN까지의 힘을 측정할 수 있는 로드 셀(load cell)을 갖는 고정된 하부 및 정의된 속력("크로스헤드(crosshead) 속도")으로 고정된 하부로부터 수직 방향으로 이동가능한 상부를 포함하는 츠빅/로엘(Zwick/Roell) 모델 Z010 인장 시험기 (독일 울름 소재의 츠빅 게엠베하 코카게(Zwick GmbH & CoKG)로부터 입수가능);
기저 면적 6 cm × 8 cm를 갖는 스테인레스 강 블록 2개로 이루어지는 시험 고정구(fixture)로, 이들 블록 각각은 서로 독립적으로 블록을 900℃ 이상 가열할 수 있는 가열 요소를 함유한다. 하측 스테인레스 강 블록은 로드 셀에 단단하게 부착되고 상측 강 블록은 인장 시험기의 이동성 상부(크로스헤드)에 단단하게 부착되어, 블록들의 기저 영역이 서로의 위에 수직으로 배치된다. 각각의 스테인레스 강 블록은 블록의 중심에 위치된 열전쌍을 구비한다.
스테인레스 강 블록들 사이의 개방 거리를 측정하는, 독일 뤼트첸 소재의 피들러 옵토엘렉트로니크(Fiedler Optoelektronik)로부터 상업적으로 입수가능한 레이저 신장계.
시험할 장착 매트 샘플은 직경이 대략 2 인치 (50.8 mm)였고, 하측 스테인레스 강 블록 상에 직접 위치시켰다. 갭을 그 후 밀폐하였다. 장착 매트를, 밀폐된 갭으로도 지칭되는, 정의된 압축 밀도로 압축하였다. 장착 매트에 의해 가해지는 압력을, 밀폐된 갭 위치에서 1 분의 완화 후 기록하였다. 이후 스테인레스 강 블록 모두를, 정의된 시험 온도에 도달될 때까지 분 당 30℃의 속도로 가열하였다. 이 시간 동안, 스테인레스 강 블록들 사이의 갭은 일정하게 유지되었는데, 즉 레이저 신장계를 통하여 금속 팽창이 계속해서 보상되었다.
가열 후, 개방된 갭으로도 지칭되는, 정의된 제2 매트 밀도까지 갭을 개방함으로써 주기를 시작하였다. 그 후 갭을 밀폐된 갭 위치로 다시 밀폐시켰다. 이 주기를 1000 회 반복하였다. 주기 동안 크로스헤드 속도는 분 당 10 밀리미터였다. 개방된 갭 냉각 피크 압력 P0 및 최종 주기의 밀폐된 갭 고온 주기 압력 P1000을 기록하였다.
사용된 원료:
아이소프랙스(Isofrax) 1260℃ 등급 S 27 은 알칼리 토-실리케이트 울 (SiO2 : 70-80 중량%, MgO 18-27 중량%)로, 영국 소재의 유니프랙스 엘티디(Unifrax Ltd.)에 의하여 상업적으로 입수가능하다.
비팽창 질석(Unexpanded Vermiculite) 미국 미네소타주 세인트 폴 소재의 3M 컴퍼니로부터 입수가능함.
트레비라(Trevira) 255 는 폴리에스테르/폴리올레핀의 코어/덮개(sheath) 구조를 갖는 2성분 스테이플(staple) 섬유이고, 독일 소재의 트레비라 게엠베하에 의하여 상업적으로 입수가능하다.
Q8 푸치니(Puccini) 29 공정 오일, 40℃에서 29.0 ㎟/s의 동점도 (ASTM D445에 따라 측정됨)를 가지며, 독일 라팅겐 소재의 쿠웨이트 페트롤리움 게엠베하(Kuwait Petroleum GmbH)에 의하여 상업적으로 입수가능함.
Q8 푸치니 125 공정 오일, 40℃에서 128.6 ㎟/s의 동점도 (ASTM D445에 따라 측정됨)를 가지며, 독일 라팅겐 소재의 쿠웨이트 페트롤리움 게엠베하에 의하여 상업적으로 입수가능함.
Q8 푸치니 225 공정 오일, 40℃에서 222 ㎟/s의 동점도 (ASTM D445에 따라 측정됨)를 가지며, 독일 라팅겐 소재의 쿠웨이트 페트롤리움 게엠베하에 의하여 상업적으로 입수가능함.
다코럽(Dakolub) MB 9500 공정 오일 지방산의 트라이메틸올프로판-트라이올리에이트에 기초하며, 40℃에서 48.0 ㎟/s의 동점도 (ASTM D445에 따라 측정됨)를 가지며, 독일 비젠트하이드 소재의 다코 아게(Dako AG)에서 상업적으로 입수가능함.
카놀라유 독일 소재의 헨리 라모테 게엠베하(Henry Lamotte GmbH)에 의해 입수가능한 오메가-6 및 오메가-3 지방산을 함유.
장착 매트의 제조
장착 매트 (실시예 1 내지 실시예 9 및 비교예 1 (C1) 및 비교예 2 (C2))를, 국제 공개 번호 WO 2009/048859호에 개시된 원칙에 따라 구축된, 600 mm 너비의 부직 기계 상에서 제조하였다.
이 기계는, 서로에 대하여 회전하는 2 세트의 5 개의 상단 및 5 개의 바닥 스파이크(spike) 롤을 갖는 형성 섹션을 갖는다. 스파이크 롤의 쌍들 사이에 설치된 금속 바를 갖는 이동 벨트는 재료 덩어리가 형성 벨트 상으로 떨어질 수 없도록 보장한다.
현 실시예에서, 세라믹 섬유를 웹 형성 공정 전에 윤활시켰다. 이를 위하여, 세라믹 섬유를 운송 벨트 상으로 분포시키고, 예비-개방(preopening) 섹션을 통과시키고, 팬에 의하여 발생된 기류에 의해 파이프를 통하여 형성 챔버의 상단 내로 취입시켰다. 윤활제를, 분무 총을 이용하여 공기 운송 동안 섬유 상에 적용하였다. 분무된 섬유를 형성 챔버 바닥의 형성 벨트 상에서 수집하였다.
윤활된 섬유 및 각종 장착 매트의 조립을 위해 선택된 재료 (실시예)를 운송 벨트를 통하여 기계 내로 공급하였다. 섬유를 하나의 회전 스파이크 롤을 이용하여 예비-개방 섹션을 통과시키고, 회전 스파이크 롤에 의해 형성 챔버의 상단 내로 도입시켰다.
이어서, 약 1.5 m /분의 속력으로 이동하는 형성 벨트 상에서 섬유를 수집하였다. 형성 섹션을 통과 후에, 장착 매트 (실시예)를 2성분 섬유를 활성화하기 위해서 190℃의 오븐 온도에서 작동하는 고온 공기 오븐을 통과시켰다. 오븐을 통과한 매트는, 오븐에서 나온 직후에 이중 벨트 프레스를 이용하여 원래 형성된 두께를 감소시키는 방식으로 압축되었다.
수득된 장착 매트 (실시예)를 그 후 주기 압축 시험에 투입하였다. 섬유 매트 조성물은 모든 실시예 및 비교예를 위하여 동일하게 유지되었으며, 사용된 윤활제의 양에서만 변화되었다.
섬유 매트의 조성물 (중량부):
64.5% 아이소프랙스 섬유; 30% 질석 및 5.5% 2성분 섬유 트레비라 255. 190℃의 오븐 온도에서, 위의 절차를 사용하여 매트를 형성하였다.
모든 장착 매트는 오븐에 들어가기 전에 롤러에 의하여 압축되어 매트의 원래 두께가 감소되었다.
표 1은 주기 압축 시험된 모든 실시예 및 비교예의 개괄을 보여준다.
[표 1]
Figure 112016031500246-pct00001
실시예 1 내지 실시예 9 및 비교예 1의 P0 밀폐된 갭 및 P1000 개방된 갭 주기 압축값을 표 2에 도시하였다. 밀폐된 갭은 0.55 g/㎤의 압축 밀도 (장착 밀도로도 알려짐)를 지칭한다. 개방된 갭은 0.50 g/㎤의 압축 갭을 지칭한다
[표 2]
Figure 112016031500246-pct00002
본 발명의 목적은 P 1000 개방된 갭의 값의 변화 없이, P0 밀폐된 갭의 값을 감소시키는 것이다. 표 2는 비교예 1 (C1) 및 단지 0.4%의 푸치니 29P 공정 오일만이 첨가된 실시예 1은, 이들이 240 ㎪ 초과함에 따라 바람직하지 않은 P0 값을 제공함을 보여준다. 모든 다른 예는 감소된 P0 값을 보여주며, 이에 의해, 윤활제의 증량이 P0 밀폐된 갭 시험 결과의 증가된 감소를 이끈다는 것을 보여준다. 이에 의해, ― 모든 경우에서 ― P 1000 개방된 갭 결과는 ― 기본적으로 영향을 받지 않고 유지된다. 도 6은 상기 데이타를 도표로 나타낸 것이다.
표 3은 윤활제의 선택에, 사용된 윤활제의 양 외에 동점도가 주요 선택 특징임을 보여준다.
[표 3]
Figure 112016031500246-pct00003
표 3에서 결과는, 1.8%의 푸치니 29P와 125P 및 1.5%의 푸치니 225P 간의 비교 열이다. 이에 의하여, 40℃에서 동점도는 푸치니 29P의 29 ㎟/s로부터 푸치니 125P의 129 ㎟/s로, 푸치니 225P의 222 ㎟/s까지 증가된다. 이에 의하여, 후자 - 최고 동점도 -는 240kP 초과의 결과를 전달한다. 도 6은 상기 데이타를 도표로 나타낸 것이다.

Claims (14)

  1. 오염 제어 요소를 오염 제어 장치의 하우징 내로 장착하기 위하여 제조된 장착 매트로서, 장착 매트는:
    - 무기 섬유의 부직 매트, 및
    - 장착 매트의 저온 피크 압력을 감소시키기 위해 매트 내에 분포된 윤활제
    를 포함하고, 여기에서 윤활제는:
    - 포화 탄화수소 (선형 및/또는 분지형 및/또는 환형),
    - 올레핀성 불포화 탄화수소 (선형 및/또는 분지형 및/또는 환형),
    - 지방 알코올 및 지방산 (선형 및/또는 분지형 및 포화 및/또는 올레핀성 불포화),
    - 카르복실산 에스테르
    - 카르본산 에스테르 및/또는
    - 실리콘 오일 및/또는 유기작용성 실란 및/또는 실록산
    으로 이루어지는 군에 속하고,
    여기에서 윤활제는 ASTM D445에 따라 측정시 40℃에서 10 내지 200 ㎟/s의 점도를 갖는 것인, 장착 매트.
  2. 제1항에 있어서, 장착 매트가 1 내지 10 중량%의 양의 결합제를 포함하는 것인 장착 매트.
  3. 제2항에 있어서, 윤활제가 0.5 중량% 이상의 양으로 상기 매트 내에 함유된 것인 장착 매트.
  4. 제2항에 있어서, 윤활제가 1.0 중량% 이상의 양으로 상기 매트 내에 함유된 것인 장착 매트.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 따른 오염 제어 요소를 오염 제어 장치의 하우징 내로 장착하기 위하여 제조된 장착 매트의 제조 방법으로서, 상기 방법은 하기 단계들:
    (i) 형성 와이어 위에 위치된 개방 바닥을 갖는 형성 박스의 입구를 통해 유리 섬유를 공급하여 형성 와이어 상에 섬유의 매트를 형성하는 단계로, 상기 형성 박스는 섬유의 클럼프(clump)를 분해하기 위해 입구와 하우징 바닥 사이의 하우징 내에 적어도 하나의 열로 제공되는 복수의 섬유 분리 롤러 및 무한 벨트 스크린을 갖는 단계;
    (ii) 섬유 분리 롤러 아래와 형성 와이어 위의 무한 벨트의 하측 런(run) 상에 섬유의 클럼프를 포획하는 단계;
    (iii) 포획된 클럼프가 벨트로부터 방출될 수 있고 롤러와 접촉하여 그에 의해 분해될 수 있도록 섬유 분리 롤러 위의 무한 벨트 상에서 섬유의 포획된 클럼프를 이송하는 단계;
    (iv) 형성 와이어에 의해 섬유의 매트를 형성 박스 외부로 운송하는 단계; 및
    (v) 섬유의 매트를 압축하고 섬유의 매트를 그의 압축된 상태로 구속하여, 이에 의해 촉매 변환기의 하우징 내에 오염 제어 요소를 장착하는데 적합한 원하는 두께를 갖는 장착 매트를 수득하는 단계, 여기에서
    (vi) 하나 이상의 윤활제를, 매트 형성 전, 동안 또는 후에 섬유에 제공하는 단계로, 여기에서 윤활제는 ASTM D445에 따라 측정시 40℃에서 10 내지 200 ㎟/s의 점도를 갖는 것인 단계를 포함하는 방법.
  6. 제5항에 있어서, 섬유가 형성 챔버로 들어가기 전에 윤활제가 섬유 위에 분무되는 방법.
  7. 제5항에 있어서, 윤활제가 형성 챔버 내로 분무되는 방법.
  8. 제5항에 있어서, 섬유의 매트가 형성 챔버를 떠난 후에 윤활제가 섬유의 매트 위에 분무되는 방법.
  9. 오염 제어 요소, 하우징, 및 오염 제어 요소를 하우징 내로 장착하기 위한 장착 매트를 포함하는 오염 제어 장치로서, 장착 매트는:
    - 무기 섬유의 부직 매트, 및
    - 장착 매트의 저온 피크 압력을 감소시키기 위해 매트 내에 분포된 윤활제
    를 포함하고, 여기에서 윤활제는:
    - 포화 탄화수소 (선형 및/또는 분지형 및/또는 환형),
    - 올레핀성 불포화 탄화수소 (선형 및/또는 분지형 및/또는 환형),
    - 지방 알코올 및 지방산 (선형 및/또는 분지형 및 포화 및/또는 올레핀성 불포화),
    - 카르복실산 에스테르
    - 카르본산 에스테르 및/또는
    - 실리콘 오일 및/또는 실란 및/또는 실록산
    으로 이루어지는 군에 속하고,
    여기에서 윤활제는 ASTM D445에 따라 측정시 40℃에서 10 내지 200 ㎟/s의 점도를 갖는 것인, 오염 제어 장치.
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