KR20080029762A - 시트재, 그 제조 방법 및 배기가스 처리 장치 - Google Patents

시트재, 그 제조 방법 및 배기가스 처리 장치 Download PDF

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사토루 가리야
츠토무 야마자키
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이비덴 가부시키가이샤
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Abstract

초조법으로 제조된 시트재에 있어서, 시트재는 종래의 유지력 보다 큰 높은 유지력을 갖는다.
초조 시트재는 무기 섬유를 포함하고, 상기 무기 섬유는 덩어리로 응집된 덩어리 형상의 응집 섬유를 포함한다.
시트재

Description

시트재, 그 제조 방법 및 배기가스 처리 장치 {SHEET MEMBER AND MANUFACTURING METHOD OF THE SAME, AND EXHAUST GAS PROCESSING DEVICE}
도 1 은 본 발명에 의한 시트재 구조의 일예이다.
도 2 는 본 발명에 의한 시트재와 배기가스 처리체를 케이싱 내에 장착한 상태를 나타내는 개략도이다.
도 3 은 덩어리 형상의 응집 섬유의 일 구조를 나타내는 현미경 사진이다.
도 4 는 본 발명의 실시형태의 배기가스 처리 장치의 일 구성예를 나타낸다.
도 5 는 본 발명의 실시형태에 의한 시트재를 제조하기 위한 순서도이다.
도 6 은 면압측정 시험 장치의 개략도이다.
도 7 은 덩어리 형상의 응집 섬유 비와 면압과의 관계를 나타내는 그래프이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
10 : 배기가스 처리 장치 12 : 케이싱
20 : 배기가스 처리체 24 : 유지 시일재
30 : 시트재 33 : 덩어리 형상의 응집 섬유
110 : 면압 평가에 사용되는 장치 120 : 시료 유지 받침대
130 : 지주 140 : 크로스헤드
150, 170 : 디스크판 160 : 변위계
180 : 유지 시일재 시료
본 발명은, 일반적으로 시트재, 이러한 시트재의 제조 방법, 및 이러한 시트재를 유지 시일재로서 구비하는 배기가스 처리 장치에 관한 것이다.
지금까지, 많은 종류의 배기가스 처리 장치가 제안되어 실용화되고 있다. 일반적인 배기가스 처리 장치는, 엔진의 배기가스 매니폴드에 연결된 배기관상에, 금속 쉘로 구성된 케이싱을 마련하여 그 안에 형성된 셀벽에 의해 구획된 다수의 셀을 포함하는 배기가스 처리체를 배치한 구조로 되어 있다. 일반적으로 이들 셀은 허니컴 구조로 구성되어 있다. 특히, 이 경우, 배기가스 처리체는, 허니컴 구조체라고도 불리고 있다. 배기가스 처리체의 일예로서는, 촉매 담지체 및 디젤 입자 필터 (DPF) 와 같은 배기가스 필터가 있다.
예를 들어 DPF 의 경우, 상기 전술한 구조에 기초하여 배기가스가 각 셀을 지나 배기가스 처리체를 통과할 때에, 셀벽에 미립자 (입자 물질) 가 포획되고, 이로 인해, 배기가스로부터 미립자가 제거될 수 있다.
일반적으로, 배기가스 처리 장치를 제조하는 경우, 무기 섬유를 포함하는 유지 시일재가 제공된다. 차량 주행중에 배기가스 처리체와 케이싱 내면의 직접적인 접촉에 의한 파손을 방지하고, 케이싱과 배기가스 처리체와의 간극으로부터 배기가스가 누설하는 것을 방지하기 위해서 유지 시일재가 사용된다. 또한, 유지 시일재는 배기가스의 배압에 의해 배기가스 처리체가 탈락하는 것을 방지하는 중요한 역할을 한다. 또한, 상기 유지 시일재는, 배기가스 처리체를 반응성을 유지하기 위해서 필요한 고온으로 유지하는 중요한 역할을 한다.
대략 분류하면, 이러한 유지 시일재의 제조 방법은 두 가지 방법으로 나뉜다. 제 1 방법은 니들링법이고, 제 2 방법은 초조법 (papermaking method) 이다. 예를 들어, 특허 문헌 1 에 기재되어 있는 바와 같이, 니들링법은 니들과 같은 섬유의 교락 수단 (inter-woven mean) 을 적층 매트에 빼고 꽂는 공정을 거쳐, 유지 시일재가 제조된다. 또한, 초조법은 소위 습식 처리라고도 불리우며, 개방 섬유 처리, 슬러리의 형성, 성형 및 압축 건조의 처리를 거쳐 유지 시일재를 제조하는 처리 방법이다. 이 방법은 특허 문헌 2 에 기재되어 있다.
특허 문헌 1 : 일본 공개특허공보2000-344583호
특허 문헌 2 : 일본 공개특허공보2003-293757호
최근 배기가스의 고온화에 수반해, 유지 시일재를 통하여 배기가스 처리체로부터 케이싱에 전달되는 열에 의해, 케이싱이 열팽창하는 문제가 갑자기 발생되고 있다. 이러한 열팽창의 영향이 현저하게 되면, 케이싱과 배기가스 처리체의 사이의 간극이 증대하고, 이러한 간극을 유지 시일재로 형성하는 것이 어려워진다. 따라서, 상기 기술한 유지 시일재의 기능이 발휘되지 않게 되는 문제가 생긴다.
특히, 적층 매트에 니들을 빼고 꽂는 니들링법으로 유지 시일재가 제조되지만, 적층 매트에는 압축력이 반드시 가해지기 때문에 얻어진 유지 시일재의 두께는 필연적으로 얇아지는 경향이 있다. 즉, 니들링법에서는 비교적 두꺼운 유지 시일재를 제조하는 것이 어렵다. 상기 기술한 열팽창의 문제가 현저하게 되었을 경우, 니들링법으로 제조된 유지 시일재는 사용하는 것 자체가 어려워질 수 있다.
한편, 초조법은 대체로 제조되는 유지 시일재의 두께에 대한 제약이 작기 때문에 소정의 두께로 제조하는 것이 비교적 용이하다. 그러나, 초조법으로 제조된 유지 시일재는 니들링법으로 제조된 유지 시일재와 비교하여 동일한 조건으로 비교하였을 때, 유지력이 낮음이 알려져 있다. 이는 초조법으로 제조된 유지 시일재에 포함되는 무기 섬유의 평균 섬유 길이가 니들링법으로 제조된 유지 시일재에 포함되는 무기 섬유의 평균 섬유 길이에 비하여 현저하게 짧기 때문이다. 그러므로, 두꺼운 유지 시일재를 얻기 위해, 상기 초조법으로 유지 시일재를 제조하여야 한다. 얻어진 유지 시일재가 사용되는 경우, 배기가스 처리체에 대해서 충분한 유지력이 발휘되지 않고, 배기가스 처리 장치의 사용중에 배기가스 처리체의 위치가 어긋나거나 배기가스 처리체가 케이싱과 직접 접촉함으로써 파손되는 문제점이 발생할 수 있다.
이러한 배경으로부터, 초조법으로 제조된 유지 유지 시일재는 니들링법으로 제조된 유지 시일재와 동일하게 유지력을 높힐 필요가 있다.
따라서, 본 발명의 일반적인 목적은 초조법으로 제조된 시트재에 있어서, 종래의 유지력 보다 높은 유지력을 갖는 시트재를 제공하고, 이러한 시트재를 제조하는 방법을 제공하고, 또한 이러한 시트재를 유지 시일재로서 사용하는 배기가스 처 리 장치를 제공하는 것이다.
전술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 양태에 따라서, 무기 섬유를 포함하는 초조 시트재로서, 상기 무기 섬유가 덩어리로 응집된 덩어리 형상의 응집 섬유를 포함하는 것을 특징으로 하는 초조 시트재가 제공한다.
또한, 본 발명에 따른 초조 시트재에 있어서, 상기 무기 섬유에 포함되는 덩어리 형상의 응집 섬유의 비율은 2 wt% 이상인 것이 바람직하다.
또한, 본 발명에 따른 초조 시트재에 있어서, 상기 초조 시트재는 결합재를 더 포함할 수 있다.
또한, 전술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 다른 양태에 따라서, 무기 섬유를 포함하는 시트재의 제조 방법으로서,
덩어리로 응집된 덩어리 형상의 응집 섬유를 포함하는, 무기 섬유를 포함하는 원료 섬유를 제공하는 단계,
상기 원료 섬유를 개섬하는 단계,
개섬된 섬유로부터 슬러리를 조제하는 단계,
상기 슬러리를 이용하여 원하는 형상의 성형체를 형성하는 단계, 및
얻어진 성형체를 압축 건조함으로써 상기 무기 섬유를 포함하는 시트재를 얻는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 시트재의 제조 방법이 제공된다.
또한, 본 발명에 따른 제조 방법에 있어서, 상기 무기 섬유에 포함된 덩어리 형상의 응집 섬유의 비율은 2 wt% 이상인 것이 바람직하다.
또한, 본 발명에 따른 제조 방법에 있어서, 상기 원료 섬유는 니들링 공정으 로 제조된 시트재로부터 채취될 수 있다.
전술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 다른 양태에 따라서, 배기가스 처리체와, 그 배기가스 처리체의 외주면의 적어도 일부 둘레에 감겨진 유지 시일재를 포함하는 배기가스 처리 장치로서, 상기 유지 시일재는 전술한 초조 시트재로 구성되는 것을 특징으로 하는 배기가스 처리 장치가 제공된다.
또한, 본 발명에 따른 배기가스 처리 장치에 있어서, 상기 배기가스 처리체는, 촉매 담지체 또는 배기가스 필터일 수 있다.
본 발명의 시트재는 "덩어리 형상의 응집 섬유" 를 포함하기 때문에, 통상의 초조법으로 제조되는 시트재에서는 얻을 수 없는 높은 유지력을 제공할 수 있다.
본 발명의 다른 목적, 특징 및 이점은 첨부된 도면 및 상세한 설명을 통해 더욱 명확해질 것이다.
다음, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시형태에 대하여 설명한다.
도 1 은 본 발명의 일실시형태에 따른 시트재의 구조의 일예를 나타낸다. 그러나, 본 발명의 시트재는 도 1 의 형상에 한정되는 것은 아니다. 또한, 도 2 는 본원의 시트재를 유지 시일재로서 포함하는 배기가스 처리 장치의 분해도를 나타낸다.
본 발명의 시트재 (30) 는 무기 섬유를 포함하지만, 후술하는 바와 같이, 결합재를 포함할 수 있다. 본 발명의 시트재 (30) 를 촉매 담지체 등의 배기가스 처리체 (20) 에 감아서, 배기가스 처리 장치의 유지 시일재 (24) 로서 사용하는 경 우, 도 1 에 나타내는 바와 같이, 시트재 (30) 의 권회방향 (X 방향) 과 수직인 각각의 가장자리 (70, 71) 에는 한 쌍의 끼워맞춤 볼록부 (50) 와 끼워맞춤 오목부 (60) 가 설치된다. 이 시트재 (30) 가 배기가스 처리체 (20) 에 감길 때에는, 도 2 에 도시된 바와 같이, 끼워맞춤 볼록부 (50) 와 끼워맞춤 오목부 (60) 가 결합되어, 시트재 (30) 가 배기가스 처리체 (20) 에 고정된다. 그 후, 시트재 (30) 가 감겨진 배기가스 처리체 (20) 는 예를 들어, 압입 수단에 의해, 금속 등으로 구성된 실린더 형상의 케이싱 (12) 내에 압입된다. 이로써, 배기가스 처리 장치 (10) 가 구성된다.
여기서, 본 발명의 시트재 (30) 는 "덩어리 형상의 응집 섬유" (33) 을 포함하는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 있어서 "덩어리 형상의 응집 섬유" 란, 광학 현미경으로 관찰했을 때, 적어도 10 개 이상의 섬유가 얽혀 구성된, 직경 약 1 mm ~ 5 mm 의 치수의 섬유 응집체를 의미한다. 이러한 덩어리 형상의 응집 섬유의 구조의 일예가 도 3 에 나타나 있다. 도 3 의 실시예에서는, 2 개의 덩어리 형상의 응집 섬유 (33) 가 나타나 있고, 각각의 덩어리 형상의 응집 섬유 (33) 는 적어도 10 개 이상의 무기 섬유가 복잡하게 얽혀 구성되어, 그 전체 길이는 최대 개소에서 약 2 mm 또는 3 mm 이다.
본 발명의 발명자의 연구 및 개발의 결과, 위에서 기술한 덩어리 형상의 응집 섬유는, 이하에서 설명하는 바와 같이, 초조법으로 제조된 시트재의 유지력에 기여하여, 덩어리 형상의 응집 섬유가 시트재에 더 많이 포함될수록 시트재의 유지력이 증가하는 것을 알아냈다. 즉, 본 발명의 발명자는, 시트재중에 다수의 덩 어리 형상의 응집 섬유를 도입함으로써, 초조법으로 제조된 시트재에 있어서도 높은 유지력을 발휘하는 것이 가능해진다는 지견에 근거하여 본 발명에 이른 것이다.
또한, 현 시점에서는, 덩어리 형상의 응집 섬유를 도입함으로써 시트재의 유지력이 향상하는 이유가 충분히 파악되어 있지 않다. 그러나, 평균 섬유 길이가 긴 무기 섬유를 포함한 시트재에서는, 평균 섬유 길이가 짧은 무기 섬유를 포함한 시트재에 비하여 압축력을 받았을 때의 반발력이 커지기 때문에, 유지력이 향상되는 것으로 알려져 있다. 따라서, 덩어리 형상의 응집 섬유의 첨가에 의한 유지력의 향상은, 이 덩어리 형상의 응집 섬유가 무기 섬유의 벌크에 비해 비교적 평균 섬유 길이가 긴 섬유로 구성되어 있기 때문에 있다고 생각된다.
다음, 본 발명에 의한 시트재의 효과에 대해 설명한다.
일반적으로, 배기가스 처리 장치의 유지 시일재로서 사용되는 시트재의 제조 방법으로는, 니들링법과 초조법의 2 가지 제조 방법이 있다. 상세한 공정의 예는 후술하겠지만, "니들링법" 이라는 용어는 니들와 같은 섬유 교락 수단을 시트재에 찌르고, 시트재로부터 빼내어, 교락점을 형성하는 공정을 포함하는 시트재의 제조 방법을 의미한다. 또한, 상세한 공정의 예는 후술하겠지만, "초조법" 이라는 용어는, 섬유의 개섬처리, 슬러리의 형성, 성형 및 압축 건조의 각 공정을 포함하는 시트재의 제조 방법을 의미한다.
여기서, 상기 2 가지 제조 방법에 의해 얻어지는 시트재를 비교하면, 니들링법에 의해 제조된 시트재 (이하, '니들링 시트재' 라 한다) 는 상대적으로 무기 섬유의 평균 섬유 길이가 길고 (예를 들어, 약 20 mm ~ 120 mm 정도), 유지 시일재로 서 니들링 시트재를 사용했을 경우, 배기가스 처리 장치에 대한 유지력이 상대적으로 크다는 특징이 있다. 그러나, 니들링법에서는, 시트재에 니들을 찌르고, 시트재로부터 니들을 빼낼 때에, 시트재가 압축되어 얇아지기 때문에, 기본적으로 두꺼운 시트재를 얻는 것이 어렵다. 현재, 배기가스 처리 장치에 도입되는 배기가스가 한층 더 고온화됨으로써, 배기가스 처리체로부터 케이싱에 전달하는 열량이 증대하여 케이싱에 큰 열팽창이 생기는 문제에 대처하기 위해, 배기가스 처리체와 케이싱의 사이의 간극을 넓게 하는 것이 제안되어 있다. 그러나, 니들링법에서는 이러한 넓은 간격을 채우는 두꺼운 유지 시일재를 제조하는 것은 어렵다.
다른 한편, 초조법에 의해 제조된 시트재 (이하, '초조 시트재' 라 한다) 는 얻어진 시트재의 두께에 대한 제약이 작다는 특징이 있어, 기본적으로 원하는 두께의 시트재를 제조할 수 있다. 따라서, 위에서 기술한 대응책에 따라, 배기가스 처리체와 케이싱의 사이의 간극을 넓게 했을 경우에도, 두꺼운 초조 시트재를 제조하여, 이를 유지 시일재로서 사용할 수 있다. 그러나, 초조법에서는, 상대적으로 무기 섬유의 평균 섬유 길이가 짧아지기 때문에 (예를 들어, 약 0.5 mm ~ 10 mm), 초조 시트재를 유지 시일재로서 사용했을 경우의 배기가스 처리 장치에 대한 유지력은, 동일 조건에서의 니들링 시트재에 비하면 저하되는 경향이 있다. 이 때문에, 초조 시트재를 유지 시일재로서 사용했을 경우, 배기가스 처리체에 대한 유지력이 적정한 범위 이하일 가능성이 높다. 특히, (위에서 기술한 간극을 넓히는 대책에 의해 열팽창의 영향은 억제되고 있다고 하더라도) 케이싱의 열팽창에 의해 상기 간극이 넓어졌을 때와 같이, 배기가스 처리 장치에 대한 유지력이 적정 한 범위 이하일 경우에, 배기가스 처리 장치 내에서 배기가스 처리체의 위치가 어긋나고, 또한 케이싱과 직접 접촉하여 배기가스 처리체가 파손된다는 문제가 생긴다.
다른 한편으로는, 본 발명에서는, 시트재가 덩어리 형상의 응집 섬유를 포함하고 있기 때문에, 니들링 시트재에 비하여 두껍게 형성할 수 있는 초조 시트재의 특징을 유지함으로써, 종래의 초조 시트재에서는 얻을 수 없는 높은 유지력을 갖는 초조 시트재를 제공할 수 있다.
따라서, 유지 시일재의 배기가스 처리체에 대한 유지력이 적정한 범위 이하일 가능성이 낮아서, 상기의 문제가 방지된다.
이러한 본 발명에 따른 시트재는 니들링 시트재를 원료 섬유로서 제조할 수도 있다. 덩어리 형상의 응집 섬유가 니들링 시트재의 교락 부분 (니들이 시트 부재를 찌르고, 니들을 시트 부재로부터 빼는 부분) 에 많이 포함되어 있기 때문에, 니들링 시트재를 원료 섬유로 함으로써, 초조 시트재에 덩어리 형상의 응집 섬유를 용이하게 도입할 수 있다.
여기서, 본 발명의 시트재에 있어서는, 이하에 나타내는 바와 같이, 무기 섬유의 전체 양에 대한 덩어리 형상의 응집 섬유의 양이 약 2.0 wt% 이상 또는 약 20.0 wt% 이하의 범위에 있는 경우에, 양호한 유지력을 나타내는 것이 확인되었다. 또한, 30 wt% 이상의 덩어리 형상의 응집 섬유를 포함하는 시트재에서는, 외경이 8 인치인 시트재를 배기가스 처리체에 감았을 때, 외면에 균열이 발생했다.
또한, 본 발명에 따른 시트재에 있어서, 덩어리 형상의 응집 섬유를 제외한 벌크 부분의 무기 섬유의 평균 섬유 길이는, 0.5 mm ~ 10 mm 의 범위인 것이 바람직하고, 1 mm ~ 5 mm의 범위인 것이 보다 바람직하며, 2 mm ~ 4 mm의 범위인 것이 보다 더 바람직하다. 또한, 본 발명에 있어서, 무기 섬유의 평균 섬유 길이는 이하와 같이 측정하였다. 우선, 시트재 (세로 길이 1OO mm × 가로 길이 1OO mm) 의 10 개소의 영역을 무작위로 선택하였다. 그리고 나서, 각 개소로부터 섬유를 샘플링한 후, 시료를 SEM (주사형 전자현미경) 을 이용해 50 배로 촬영한다. 각각의 영역에서, 덩어리 형상의 응집 섬유를 제외한 적어도 50 개의 섬유의 길이가 측정된다. 다음에, 얻어진 모든 영역의 측정 결과를 평균함으로써, 그 시트재의 평균 섬유 길이가 얻어진다.
게다가 본 발명의 시트재에 있어서, 배기가스 처리 장치에 장착 전의 시트재의 두께는, 특히 제약은 없지만, 예를 들어, 9 mm ~ 20 mm 의 두께의 것이 사용될 수 있다. 그러나, 시트재가 얇을 경우 (예를 들어, 9 mm 이하 등의 경우) 에는, 본 발명에 의한 시트재와 동등한 또는 그 이상의 유지력을 구비한 니들링 시트재를 사용하는 것이 가능하기 때문에, 본 발명에 의한 시트재를 사용하는 필요성은 저하된다. 또한, 배기가스 처리 장치에 장착되기 전의 시트재의 밀도 및 기본량은, 특히 제약은 없지만, 밀도로서는, 예를 들어, 0.15 g/㎤ ~ 0.30 g/㎤ 의 것이, 또 기본량은 예를 들어, 500 g/㎡ ~ 3000 g/㎡ 의 것이 사용되어도 좋다. 또한 기본량이란, 시트재의 단위면적 당 섬유의 총 중량을 말하지만, 시트재에 결합재가 포함되어 있는 경우는, 시트재의 단위면적 당 결합재와 섬유의 총중량을 말한다.
또한, 본 발명의 시트재에는, 유기 결합재 및 무기 결합재가 포함될 수 있다. 무기 결합재로서는, 예를 들어, 알루미나 졸 및/또는 실리카 졸 등이 사용된다. 또한, 유기 결합재로서는, 예를 들어, 고무계 재료, 수용성 유기 고분자 화합물, 열가소성 수지, 열경화성 수지 등이 사용된다.
게다가 본 발명의 시트재에는 응집제가 포함될 수 있다. 응집제로서는, 예를 들어 파콜 292 (시바 스페셜티 케미컬 (Ciba Specialty Chemicals) 사) 등이 사용된다.
이러한 시트재 (30) 가 유지 시일재 (24) 로서 사용되는 배기가스 처리 장치 (10) 의 구조적 예가 도 4 에 나타나 있다. 이 도 4 의 예에서, 배기가스 처리체 (20) 는, 가스류와 평행한 방향으로 다수의 관통공을 가지는 촉매 담지체이다. 촉매 담지체는, 예를 들어 허니콤 형상의 다공질 실룬덤 (honeycomb-shaped porus silundum) 등으로 구성된다. 또한, 본원의 실시형태의 배기가스 처리 장치 (10) 는, 이러한 구성에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 배기가스 처리체 (20) 는 관통공의 단부가 체크 무늬 디자인으로 시일링되고 DPF로 될 수 있다.
본 발명에 의한 시트재는, 상기 기술한 바와 같이, 배기가스 처리체에 대해서 높은 유지력을 갖는다. 따라서, 배기가스 처리 장치의 사용중에, 케이싱의 열팽창에 의해, 케이싱 내면과 배기가스 처리체의 외주면의 공간이 증대해도, 유지 시일재는, 배기가스 처리체에 대해서 여전히 유효한 유지력을 유지할 수 있다. 이 때문에, 배기가스 처리장치의 사용시에, 배기가스 처리체의 위치어긋남, 또 파손이 생기는 것이 방지된다. 또한, 케이싱과 배기가스 처리체의 사이의 부분에 간극이 생기기 어려워지기 때문에, 장치 내에 도입된 배기가스는, 미처리된 채 배출되지 않고, 배기가스의 누설이 생기기 어려운 배기가스 처리 장치가 제공될 수 있다.
이하, 본 발명의 시트재의 제조 방법의 일예를 설명한다. 도 5 에는, 본 발명의 시트재의 제조 순서도가 나타나 있다.
도 5 에 나타내는 바와 같이, 본 발명의 시트재는, 덩어리 형상의 응집 섬유를 포함하는 원료 섬유를 제공하는 단계 (단계 S110); 원료 섬유를 개섬하는 단계 (단계 S120); 이 개섬된 섬유에 물과 결합재를 첨가하고, 이 혼합물을 교반함으로써, 슬러리를 조제하는 단계 (단계 S130); 슬러리를 성형기에 도입해, 성형체를 성형하는 단계 (단계 S140); 얻어진 성형체를 압축 건조시키는 단계 (단계 S150) 로 제조될 수 있다.
또한 이하의 설명에서는, 무기 섬유로서 알루미나와 실리카의 혼합물을 포함하는 초조 시트재의 제조 방법이 설명되었지만, 시트재의 섬유 재료는, 이것에 한정되는 것이 아니다. 초조 시트재는 알루미나 또는 실리카로 구성된다. 그렇지 않으면, 다른 무기 섬유가 사용될 수 있다.
우선, 덩어리 형상의 응집 섬유를 포함하는 원료 섬유를 얻기 위해, 니들링 시트재가 제조된다. 하지만, 덩어리 형상의 응집 섬유를 포함하는 원료 섬유에는, 상기 무기 섬유 이외의 무기 섬유가 사용되어도 된다.
한 예로서, 염기성 염화 알루미늄 수용액 (알루미늄 함유량 70 g/l, Al/Cl=1.8 (원자비)) 에, 알루미나 실리카 비가 60 ~ 80 :40 ~ 20 이 되도록 실리 카 졸을 첨가해, 무기 섬유의 전구체를 준비한다. 특히 알루미나 실리카 비는, 70 ~ 74 : 30 ~ 26 정도인 것이 보다 바람직하다.
다음에, 이 알루미나계 섬유의 전구체에, 폴리 비닐 알콜 등의 유기 중합체가 더해진다. 그 후, 이 액체는 농축되어, 방사액이 준비된다. 또한 이 방사액을 사용해, 블로잉법에 의해 방사된다.
블로잉법이란, 에어 노즐로부터 송풍하는 공기류와 방사액 공급 노즐로부터 밀려나오는 방사액류에 의해, 방사를 실시하는 방법이다. 에어 노즐로부터의 슬릿당 가스 유속은, 통상 40 ~ 200 m/s 이다. 또한, 방사 노즐의 직경은 통상 0.1 ~ 0.5 mm 이다. 방사액 공급 노즐 1 개 당의 액량은, 통상 1 ~ 120 ml/h 정도이지만, 3 ~ 50 m1/h 정도인 것이 바람직하다. 이러한 조건에서는, 방사액 공급 노즐로부터 밀려나오는 방사액은, 스프레이 형태 (안개 형태) 가 되는 일 없이 충분히 연신되어 섬유 사이로 용착되기 어렵다. 이 때문에, 방사 조건을 최적화함으로써, 섬유 직경 분포가 좁은 균일한 알루미나 섬유 전구체를 얻을 수 있다.
방사가 완료된 전구체를 적층해, 적층 시트가 제조된다. 또한 적층 시트에 대해서 니들링 처리가 수행된다. 니들링 처리에는, 통상의 니들링 장치가 사용된다.
통상, 니들링 장치는, 찌르는 방향 (통상은 상하 방향) 으로 전후 이동 가능한 니들 보드를 포함하고, 적층 시트의 각 측 (전면 및 후면) 에는 한쌍의 지지판이 형성된다. 니들 보드에는, 적층 시트를 찌르기 위한 다수의 니들이, 예를 들어 약 25 ~ 5000 니들 / 100 ㎠ 로 장착된다. 또한, 각 지지판에는, 니들용의 다수의 관통공이 설치되어 있다. 따라서, 한쌍의 지지판에 의해 적층 시트를 양측으로부터 누른 상태로, 니들 보드를 적층 시트 쪽으로 접근하거나 멀리함으로써, 니들이 적층 시트에 꽂아지고 빠지게 되어 섬유가 교락된 다수의 교락점이 형성된다. 이러한 니들링 처리에 의해 생긴 교락점에서는, 복잡하게 얽힌 섬유가 적층 방향으로 배열되어 있다. 그 후에, 이 교락점 부분의 섬유를 덩어리 형상의 응집 섬유로서 이용될 수 있다.
이와 같이 특정한 니들링 처리가 행해진 적층 시트는 상온으로부터 가열되어, 최고 온도 1250 ℃ 정도로 연속 소성됨으로써, 니들링 시트재가 얻어질 수 있다.
니들링 시트재에 포함되는 섬유의 평균 섬유 길이는, 20 mm ~ 120 mm 정도이다. 또한 무기 섬유의 평균 직경은, 특별히 한정되지 않지만, 3 ㎛ ~ 10 ㎛ 정도이다.
여기서, 섬유의 평균 직경은, 이하의 방법에 의해 측정된다. 우선, 상기 기술한 방법으로 얻어진 니들링 시트재를 실린더에 넣어 20.6 MPa 로 가압 분쇄한다. 다음에 이 분말화된 시료는 필터에 놓여지고 필터를 통해 지나간 시료는 전자현미경 관찰용 시험체로 검사된다. 이 시험체의 표면에 금 등이 증착된 후, 배율 약 1500 배 정도의 전자현미경 사진이 촬영된다. 얻어진 사진으로부터 적어도 40 개의 섬유의 직경이 측정된다. 이런 조작을 5 개의 시료에 대해 반복하고, 섬유의 평균 직경으로서 평균 측정치를 설정한다.
다음으로 개섬 처리는 얻어진 니들링 시트 부재와 함께 수행된다.
개섬 처리는 하나의 건식 개섬 처리 혹은 건식 개섬 처리 및 습식 개섬 처리의 두 단계로 수행된다. 개섬 처리에서, 패더 밀과 같은 장치가 사용되며, 상기 니들링 시트 부재는 개섬 처리로 제조된다. 또한, 니들링 시트는 건식 개섬 처리 전에 소정의 치수로 대략 절단될 수 있다. 예를 들어, 200 ㎜ × 200 ㎜ 의 니들링 시트 부재가 시재로 설정되면, 건식 개섬 처리하여 약 150 ㎜ 직경의 면상의 개섬 섬유를 얻었다.
한편, 습식 개섬 처리에서, 상기 공정에서 면으로 얻어진 건식 개섬 섬유는 습식 개섬 처리용 장치에 투입되며, 추가의 개섬 처리가 수행된다. 습식 개섬 처리을 위해서, 펄퍼 혹은 믹서 등과 같은 습식 개섬 처리용 장치가 사용된다. 여기서, 건식 개섬 처리 및/또는 습식 개섬 처리의 공정 조건 (예를 들면, 공정 속도, 공정 시간) 은 변화되며; 원료 섬유에 포함된 덩어리 형상의 응집 섬유의 양이 조절될 수 있다. 요구되는 덩어리 형상의 응집 섬유를 포함하는 개섬 섬유는 이런 종류의 개섬 처리를 통하여 얻어질 수 있다.
다음으로, 슬러리는 이런 개섬 섬유를 사용하여 조제된다.
우선, 물 및 상기 개섬 섬유는 상기 개섬 섬유의 농도가 0.5 wt% ~ 2.0 wt% 가 되도록 교반기에 추가된 후, 예를 들어 약 1 ~ 5 분 교반한다. 다음에, 이 용액에, 유기 결합재를 약 4 wt% ~ 8 wt% 첨가하여, 이 혼합물을 약 1 ~ 5 분 교반한다. 또한, 이 용액에, 무기 결합재를 약 0.5 wt% ~ 1.0 wt% 첨가하여, 이 혼합물을 약 1 ~ 5 분 교반한다. 게다가, 이 용액에, 응집제를 약 0.5 wt% 첨가 하여, 최대 약 2 분간 교반을 실시한다. 그리하여, 슬러리를 조제한다.
무기 결합재로서는, 예를 들어, 알루미나 졸 및/또는 실리카 졸 등이 사용된다. 유기 결합재로서는 라텍스 등이 사용된다. 예를 들어, 파콜 292 등이 응집제로서 사용된다.
다음에, 얻어진 슬러리를 원하는 형상의 성형기에 첨가해, 원료 시트를 성형하여 탈수를 실시한다. 통상의 경우, 성형기의 저부에는, 여과용 메쉬 시트 (메쉬 치수: 30 메쉬) 가 설치되고 있어 성형기 내에 첨가된 슬러리에 포함된 수분은, 이 여과용 메쉬 시트를 통해 배출된다. 따라서, 이러한 성형기를 사용함으로써, 원료 시트의 성형과 탈수를 동시에 실시할 수가 있다. 또한, 필요하다면, 흡입 펌프, 진공 펌프 등을 사용해, 성형기의 아래측으로부터, 여과용 메쉬 시트를 통하여, 수분의 강제 흡입을 실시해도 좋다.
다음에, 얻어진 원료 시트를 성형기로부터 꺼내, 이것을 가압기 등을 이용해, 두께가 0.3 ~ 0.5 배 정도가 되도록 압축하는 것과 동시에, 예를 들어 90 ~ 150 ℃ 의 온도로, 5 분 ~ 1 시간 가열 및 건조시킨다. 이로 인해, 본 발명에 의한, 덩어리 형상의 응집 섬유를 포함하는 초조 시트재를 얻을 수 있다.
(실시예 1)
이하, 본 발명의 효과를 실시예에 의해 설명한다.
본 발명의 효과를 검증하기 위해, 본 발명에 의한 시트재를 제조하여, 유지력의 평가를 실시했다. 시트재는, 이하의 과정으로 제조되었다.
(니들링 시트재의 제조)
우선, 이하의 과정으로, 덩어리 형상의 응집 섬유의 도입원이 되는 니들링 시트재를 제조하였다.
염기성 염화 알루미늄 용액 (알루미늄 함유량 70 g/l, Al/Cl=1.8 (원자비)) 에, 알루미나계 섬유의 조성이 A12O3:SiO2=72:28 이 되도록, 실리카 졸을 배합해, 알루미나계 섬유의 전구체를 형성했다. 다음에, 알루미나계 섬유의 전구체에, 폴리 비닐 알콜 등의 유기 중합체를 첨가했다. 또한, 이 용액을 방사액이 되도록 희석하여, 이 방사액을 이용해 블로잉법으로 방사하였다. 그 후, 알루미나계 섬유의 전구체의 접힌 구조를 적층하여, 알루미나계 섬유의 적층 시트를 제조하였다. 니들링 처리는, 각각 50/100 ㎠ 개의 니들이 설치되어 있고 또한 적층 시트의 각 표면 (전면 및 후면) 에 배치된 2 쌍의 니들 보드를 사용하여 적층 시트의 양측에서 실시하였다. 이로써, 약 1 개/㎠ 정도의 교락 밀도를 갖는 적층 시트를 얻을 수 있었다.
그 후, 얻어진 적층 시트를 상온으로부터 최고 온도 1250℃ 로 연속 소성해, 두께 약 7 ㎜ 의 니들링 시트재를 얻었다. 니들링 시트재에 포함되는 알루미나 계 섬유의 평균 섬유 길이는, 약 80 ㎜ 였다. 알루미나계 섬유의 평균 직경은 6.2 ㎛ 이며, 최소 직경은 3.2 ㎛ 였다.
(초조 시트재의 제조)
다음에 이하의 방법에 의해, 덩어리 형상의 응집 섬유를 포함하는 초조 시트재를 제조하였다.
우선, 원료 섬유의 개섬을 실시하기 위해, 상기 기술한 니들링 시트재를 200 ㎜ ×200 ㎜ 이하의 치수에 대략 절단 한 후, 이것을 패더 밀 장치 (FM-1, 호소카와 미크론) 에 투입해 건식 개섬해, 길이 약 150 ㎜ 의 면상의 개섬 섬유를 얻었다. 또한, 본 실시예에서는, 습식 개섬 처리는 실시하고 있지 않다.
다음에, 슬러리를 조제하기 위해, 얻어진 개섬 섬유 1200g 및 물 120000g 을 교반기안에 넣어, 이 혼합물을 1 분간 교반하였다. 다음에, 이 용액에 유기 결합재 (라텍스) 를 60g 더하여, 이 혼합물을 1 분간 교반하였다. 또한, 이 용액에 무기 결합재 (알루미나 졸) 를 12g 첨가하여, 이 혼합물을 1 분간 교반하였다. 마지막으로, 이 용액에 응집제 (파콜 292) 를 6g 첨가하여 1 분간 교반하였다. 이로써, 슬러리를 얻었다.
다음에, 성형체의 형성을 실시하기 위해, 이와 같이 조제한 슬러리를, 저부에 여과용 메쉬 시트 (메쉬 치수: 30 메쉬) 를 구비하고 성형기 (세로 930 ㎜ × 가로 515 ㎜ × 깊이 400 ㎜) 로 옮겨, 탈수 처리를 실시했다. 탈수 처리는, 흡입 펌프를 이용해, 성형기의 저부측으로부터, 여과 메수 시트를 통하여 슬러리의 수분을 강제 흡입을 실시했다.
다음에, 이 성형체를 성형기로부터 꺼내, 이것을 150℃의 온도 및 70 kPa로 30분간, 압축 건조시켰다. 이러한 공정에 의해, 두께 13 mm, 밀도 0.19 g/㎤ 의 초조 시트재가 형성되었다. 이것을 실시예 1로 한다. 또한, 본 시트재에 포함되는 무기 섬유 (덩어리 형상의 응집 섬유를 제외함) 의 평균 섬유 길이는, 약 4 ㎜ 였다. 또, 초조 시트재중에 포함되는 덩어리 형상의 응집 섬유의 비율 은, 20.3 wt%에서 만났다.
또한, 초조 시트재중에 포함되는 덩어리 형상의 응집 섬유의 비율은, 이하와 같이 측정했다.
우선, 초조 시트재를 25 ㎜ × 25 ㎜의 치수로 절단한다. 다음에, 이 치수의 초조 시트재를 600 ℃로 2시간 유지해 탈지를 실시해, 샘플을 회수한다. 다음에, 이 샘플 0.1g 과 200 ㎖ 의 물을 교반기 안에 넣어 천천히 1 분간 교반하였다 (교반속도: 10 rpm). 교반 후에, 수중에 포함되는 덩어리 형상의 응집 섬유를 회수해, 적어도 150 ℃ 로 24 시간 건조시킨 후, 회수한 덩어리 형상의 응집 섬유의 중량을 측정해, 덩어리진 응집 상태의 비율 (P) 을 초기 샘플 중량 (0.1)g 으로부터 측정하였다.
덩어리 형상의 응집 섬유 비율 P (%)= (회수한 덩어리 형상의 응집 섬유의 중량(g) / 초기 샘플 중량(g)) × 100
(실시예 2)
이하의 방법에 의해, 덩어리 형상의 응집 섬유를 포함한 초조 시트재를 제조하였다.
우선, 상기 기술한 니들링 시트재를 원료 섬유로서 이용해, 이하와 같이 개섬 처리를 실시했다. 니들링 시트재를 200 ㎜ × 200 ㎜이하의 치수에 결점 절단한 후, 이것을 패더 밀 장치(FM-1, 호소카와 미클론(주))에 투입해 건식 개섬해, 직경 약 150 ㎜의 면상의 건식 개섬 섬유를 얻었다. 다음에, 습식 개섬 장치로서 가정용의 쥬서 (SM-L50) 를 이용해 이 쥬서 내에, 물 270 g와 상기 건식 개섬 섬유 30g 을 넣어, 3초간 교반하여 습식 개섬을 실시해, 습식 개섬 섬유를 얻었다.
다음에, 슬러리를 조제하기 위해, 얻어진 개섬 섬유 1200g 및 물 120,000g 을 교반기 안에 넣은 후, 이 혼합물을 1 분간 교반하였다. 그 후에, 이 용액에 유기 바인더 (라텍스) 60 g 을 첨가한 후, 이 혼합물을 1 분간 교반하였다. 또한, 이 용액에 무기 바인더 (알루미나 졸) 12g 을 첨가한 후, 이 혼합물을 1 분간 교반하였다. 최종적으로, 이 용액에 응집제 (파콜 292) 6g 을 첨가한 후, 이 혼합물을 1 분간 교반하였다. 그리하여, 슬러리를 얻었다.
다음에, 성형체를 형성하기 위해, 전술한 바와 같이 조제한 슬러리를, 저부에 여과용 메쉬 시트 (메쉬 크기: 30 메쉬) 를 구비한 성형기 (세로 930 mm ×가로 515 mm × 깊이 400 mm) 로 옮긴 후, 탈수처리를 실시하였다. 탈수 처리는, 흡입관을 이용하여 성형기의 저부측으로부터 여과용 메쉬 시트를 통하여 슬러리의 수분을 강제 흡인하도록 실시하였다.
다음에, 이 성형체를 성형기로부터 꺼내, 이 성형체를 150℃, 70 kPa 로 30 분간 압축 건조시켰다. 그리하여, 두께 13 mm, 밀도 0.19 g/cm3 의 초조 시트재가 형성되었다. 또한, 본 시트재에 포함되는 무기 섬유 (덩어리 형상의 응집 섬유 제외) 의 평균 섬유 길이는 약 4 mm 였다. 또한, 시트재에 포함되는 덩어리 형상의 응집 섬유의 비율 (P) 은 15.1 중량% 이다. 이것을 실시예 2 로 한다.
(실시예 3)
이하의 방법에 의해, 덩어리 형상의 응집 섬유를 포함하는 초조 시트재를 제조하였다.
우선, 전술한 니들링 시트재를 원료 섬유로서 이용하고, 이하와 같이 개섬 처리를 실시하였다. 상기 니들링 시트재를 200 mm × 200 mm 이하의 치수로 대략 절단한 후, 이것을 패더 밀 장치 (FM-1, 호소카와 미크론(주)사제) 에 투입하고, 건식 개섬 처리를 하여, 길이 약 150 mm 의 면 (cotton) 상의 개섬 섬유를 얻었다. 다음에, 가정용 쥬서 (SM-L50) 내에, 물 270g 과 상기 건식 개섬 섬유 30g 을 넣은 후, 이 혼합물을 5 초간 교반하여 습식 개섬처리를 실시하고, 습식 개섬 섬유를 얻었다.
이하, 실시예 1 과 동일한 방법으로, 슬러리의 조제, 성형체의 형성 및 그 압축 건조 처리를 실시하였다. 그리하여, 두께 13 mm, 밀도 0.19 g/cm3 의 시트재가 형성되었다. 또한, 본 시트재에 포함되는 무기 섬유 (덩어리 형상의 응집 섬유 제외) 의 평균 섬유 길이는 약 4 mm 이다. 또한, 시트재에 포함되는 덩어리 형상의 응집 섬유의 비율 (P) 은 9.9 중량% 이다. 이것을 실시예 3 으로 한다.
(실시예 4)
이하의 방법에 의해, 덩어리 형상의 응집 섬유를 포함하는 초조 시트재를 제조하였다.
우선, 상기 니들링 시트재를 원료 섬유로서 이용하여, 이하와 같이 개섬 처 리를 실시하였다. 상기 니들링 시트재를 200 mm × 200 mm 이하의 치수로 대략 절단한 후, 이것을 패더 밀 장치 (FM-1, 호소카와 미크론(주)사제) 에 투입하여, 건식 개섬처리를 하여, 길이 약 150 mm 의 면상의 개섬 섬유를 얻었다. 다음에, 가정용의 쥬서 (SM-L50) 내에, 물 270g 과 상기 건식 개섬 섬유 30g 을 넣은 후, 이 혼합물을 10 초간 교반하여 습식 개섬처리를 실시하여, 습식 개섬 섬유를 얻었다.
이하, 실시예 1 과 동일한 방법으로, 슬러리의 조제, 성형체의 형성 및 그 압축 건조 처리를 실시하였다. 그리하여, 두께 13 mm, 밀도 0.19 g/cm3 의 시트재가 형성되었다. 또한, 본 시트재에 포함되는 무기 섬유 (덩어리 형상의 응집 섬유 제외) 의 평균 섬유 길이는 약 4 mm 이다. 또한, 시트재에 포함되는 덩어리 형상의 응집 섬유의 비율 (P) 은 2.3 중량% 이다. 이것을 실시예 4 로 한다.
(비교예 1)
이하의 방법에 의해 초조 시트재를 제조하였다.
알루미나 : 실리카 = 72 : 28 의 혼합비를 가진 시판되는 개섬 원료 섬유 (원면 벌크) 1200g 에, 물 120,000 g 을 첨가한 후, 이 혼합물을 교반기를 이용하여 1 분간 교반하였다. 다음에, 이 용액에 유기 바인더 (라텍스) 60g 을 첨가한 후, 이 혼합물을 1 분간 교반하였다. 또한, 이 용액에 무기 바인더 (알루미나 졸) 12g 을 첨가한 후, 이 혼합물을 1 분간 교반하였다. 또한, 이 용액에 응집제 (파콜 292) 6g 을 첨가한 후, 이 혼합물을 1 분간 교반하였다. 그리하여, 슬러리를 얻었다.
이하, 실시예 1 과 동일한 방법으로, 슬러리의 조제, 성형체의 형성 및 그 압축 건조 처리를 실시하였다. 그리하여, 두께 13 mm, 밀도 0.19 g/cm3 의 초조 시트재를 형성하였다. 또한, 본 시트재에 포함되는 무기 섬유의 평균 섬유 길이는 약 4 mm 이다. 또한, 이 초조 시트재에는 덩어리 형상의 응집 섬유는 포함되지 않고, 덩어리 형상의 응집 섬유 비율 (P) 은 O 중량% 이다. 이것을 비교예 1 로 한다.
(비교예 2)
비교를 위해, 전술한 니들링 시트재를 이용하여, 다른 초조 시트재와 동일한 평가를 실시하였다. 이 니들링 시트재를 비교예 2 로 한다.
실시예 1 내지 4 및 비교예 1 의 시트재의 덩어리 형상의 응집 섬유의 비율 (P) 을 표 1 에 나타내었다.
실시예/비교예 시트재 덩어리 형상의 응집 섬유를 포함하는 비율(%) 시트재의 두께 (mm) 면압 (kPa)
실시예1 초조 시트재 20.3 13 372
실시예2 초조 시트재 15.1 13 349
실시예3 초조 시트재 9.9 13 316
실시예4 초조 시트재 2.3 13 302
비교예1 초조 시트재 0 13 289
비교예2 니들링 시트재 - 9 380
(면압 평가 시험)
다음에, 전술한 방법으로 제조된 각 시트재의 유지력을 평가하기 위해, 면압 평가 시험을 실시하였다. 또한, 면압은, 시트재가 압축력을 받았을 때에, 그 압축력과는 반대 방향으로 생기는 시트재의 반발력을 의미한다. 통상적으로, 유지 시일재는, 배기가스 처리체의 외부면으로부터 압축력 (외측으로의 힘) 을 받고, 그리하여, 유지 시일재에 면압이 생겨, 유지 시일재가 배기가스 처리체를 유지 할 수 있다. 따라서, 면압은, 시트재가 배기가스 처리체를 유지할 때에 유지 력을 평가하는 지표로서 사용될 수 있다.
도 6 에는, 면압 평가 시험에 사용되는 장치 (110) 를 나타낸다. 장치 (110) 는, 대략 수평인 시료 유지 받침대 (120) 에 형성된 문형 (gate-shaped) 의 지주 (130) 를 포함한다. 상기 장치 (110) 의 중앙 (시료 유지 받침대 (120) 의 상부) 에는, 하중 계측 기능을 갖추어 상하로 이동하는 크로스헤드 (140) 가 설치되어 있다. 이 크로스헤드 (140) 의 하면측에는, 스테인리스 강으로 제조된 평판형상의 상부 디스크판 (150; 세로 150 mm × 가로 150 mm) 이 설치되어 있다. 이 디스크판 (150) 의 상부에는 변위계 (160) 가 장착되어 있다. 시료 유지 받침대 (120) 상에는, 스테인리스 강으로 제조된 평판형상의 하부 디스크판 (170; 세로 150 mm × 가로 150 mm) 이 설치되어 있다. 이 하부 디스판 (170) 은, 상부 디스크판 (150) 과 대향하도록 설치되어 있다. 시험 시에는, 하부 디스크판 (170) 의 상면에, 중량이 이미 알려진 각 유지 시일재 시료 (180; 세로 50 mm × 가로 50 mm) 가 배치되어 있다.
이러한 장치 (110) 를 이용하여 이하의 방법으로 면압 측정을 실시한다. 우선, 크로스헤드 (140) 는, 시료 (180) 및 상부 디스크판 (150) 과의 사이에 간극이 생기지 않을 정도로 미리 하강하게 된다. 그 후, 크로스 헤드 (140) 를 1 mm/분의 속도로 하강시켜, 시료 (180) 를 압축하여, 시료 (180) 의 부피 밀도 (이하, GBD 라고 함) 가 0.40 g/cm3 가 되었을 때에, 시료 (180) 에 생기는 하중 (힘) 을 측정한다. 또한, 시료 (180) 의 부피 밀도는, (시료 (180) 의 중량)/(시료 (180) 의 면적)/(상부 디스크판 (150) 및 하부 디스크판 (170) 의 간격) 으로부터 측정될 수 있다. 얻어진 하중을 시료 면적으로 나누고, 그리하여 면압 (kPa) 이 얻어진다.
(시험 결과)
각 시트재로부터 얻어진 면압측정 결과를 표 1 및 도 7 에 나타내었다. 이들의 결과로부터, 시트재에 포함되는 덩어리 형상의 응집 섬유의 비율이 증가하면, 면압이 증가함을 알 수 있다. 특히, 실시예 1 의 시트재를 초조법으로 제조하였음에도 불구하고, 덩어리 형상의 응집 섬유의 비율이 20.3 % 인 실시예 1 의 시트재는, 니들링 처리로 제조된 비교예 2 의 니들링 시트재와 동일한 면압치를 나타내는 것을 알 수 있다.
따라서, 초조 시트재에, 덩어리 형상의 응집 섬유를 적어도 약 2 중량% 내지 약 20 중량% 의 범위로 함유시킴으로써, 초조 시트재의 유지력을 증가시킬 수 있다고 나타났다.
본 발명의 실시형태에 따른 시트재는, 차량용 배기가스 처리 장치 등에 이용 할 수 있다.

Claims (8)

  1. 무기 섬유를 포함하는 초조 (papermaking) 시트재로서,
    상기 무기 섬유가 덩어리로 응집된 덩어리 형상의 응집 섬유를 포함하는 초조 시트재.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 무기 섬유에 포함되는 덩어리 형상의 응집 섬유의 비율은 2 wt% 이상인 것을 특징으로 하는 초조 시트재.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 결합재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 초조 시트재.
  4. 무기 섬유를 포함하는 시트재의 제조 방법으로서,
    덩어리로 응집된 덩어리 형상의 응집 섬유를 포함하는, 무기 섬유를 포함하는 원료 섬유를 제공하는 단계,
    상기 원료 섬유를 개섬하는 단계,
    개섬된 섬유로부터 슬러리를 조제하는 단계,
    상기 슬러리를 이용하여 원하는 형상의 성형체를 형성하는 단계, 및
    얻어진 성형체를 압축 건조함으로써 상기 무기 섬유를 포함하는 시트재를 얻는 단계를 포함하는 시트재의 제조 방법.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 원료 섬유에 포함된 덩어리 형상의 응집 섬유의 비율은 2 wt% 이상인 것을 특징으로 하는 시트재의 제조 방법.
  6. 제 4 항 또는 제 5 항에 있어서, 상기 원료 섬유는 니들링 공정으로 제조된 시트재로부터 채취되는 것을 특징으로 하는 시트재의 제조 방법.
  7. 배기가스 처리체와, 그 배기가스 처리체의 외주면의 적어도 일부 둘레에 감겨진 유지 시일재를 포함하는 배기가스 처리 장치로서,
    상기 유지 시일재는 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 따른 초조 시트재로 구성되는 것을 특징으로 하는 배기가스 처리 장치.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 배기가스 처리체는, 촉매 담지체 또는 배기가스 필터인 것을 특징으로 하는 배기가스 처리 장치.
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