KR920000788B1 - Expansion mat of exhaust gas purification equipment for automobile - Google Patents

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KR920000788B1 KR1019890020493A KR890020493A KR920000788B1 KR 920000788 B1 KR920000788 B1 KR 920000788B1 KR 1019890020493 A KR1019890020493 A KR 1019890020493A KR 890020493 A KR890020493 A KR 890020493A KR 920000788 B1 KR920000788 B1 KR 920000788B1
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정동한
이원식
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주식회사 금강
박가경
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    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
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    • F01N3/08Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/10Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust

Abstract

The mat is used for a catalytic converter to purify exhaust gas from engine in automobiles. The mat is made of 20-40 wt.% inorganic fiber with 4-6 mm length, 30-50 wt.% vermiculite, 5-20 wt.% perlite, 8-20 % latex and acrylates for bonding material, 0.5-5 wt.% silica-sol or alumina-sol for inorganic reinforcing material, and 1-5 wt.% inorganic bonding material.

Description

차량의 배기가스 촉매정화장치용 팽창매트Expansion mat for exhaust gas catalytic purifier of vehicle

본 발명은 자동차의 엔진에서 배출되는 배기가스를 정화하기 위하여 사용되는 촉매 정화장치용 팽창 매트에 관한 것이다.The present invention relates to an expansion mat for a catalytic purifier, which is used for purifying exhaust gas emitted from an engine of an automobile.

일반적인 촉매 정화장치의 구조를 살펴보면, 이는 팽창매트로 벌집형 세라믹 구조체를 감싸고 그 외주를 금속 케이스로 씌운 것이며, 그 내부를 통과하는 배출가스중 카본옥사이드 및 하이드로카본의 산화 및 니트로겐이 환원되어 정화된 상태로 배출되도록 하는 것이고, 이러한 산화 및 니트로겐의 환원은 높은 온도에서 이루어지게 되는 것이며, 실제로 가동중인 엔진에서는 높은 온도의 배기 가스 배출되므로 이러한 반응이 이루어질 수 있는 것이고, 계속적인 반응 상태 유지를 위하여 열의 방출을 차단하여야 하는 것이며, 따라서 세라믹 구조체 외주에 충분한 단열 성능을 갖는 팽창매트를 설치하게 되는 것이다.Looking at the structure of a general catalyst purifier, it is a honeycomb ceramic structure covered with an expansion mat and the outer circumference is covered with a metal case, and carbon oxide and hydrocarbon oxidation and nitrogen in the exhaust gas passing therein are reduced and purified. This oxidation and reduction of the nitrogen is to be carried out at a high temperature, in the case of an engine in operation, this reaction can be made because the exhaust gas of the high temperature is discharged, and the reaction state is maintained continuously In order to prevent the release of heat, an expansion mat having sufficient thermal insulation performance is installed on the outer circumference of the ceramic structure.

이러한 팽창매트는 설치후 촉매인 세라믹 구조체와 케이스간에 발생하는 열 팽창계수의 차이에 따른 수축 및 팽창 그리고 외부로부터 가하여지는 충격, 진동등을 받게 되며, 따라서 기계적인 충격에 대한 내성 그리고 가스의 산화 및 환원에 필요한 온도의 유지를 위한 단열성능 유지 그리고 열팽창계수가 상이한 비정화 가스 누출을 막기 위한 패킹 역할을 충분하게 하기 위하여 연질 팽창재를 선택하여 제작되는 것이다.The expansion mat is subjected to shrinkage and expansion due to the difference in coefficient of thermal expansion occurring between the ceramic structure and the case after the installation, and to impact and vibration from the outside. Therefore, the mechanical resistance and the oxidation of gas and In order to maintain the thermal insulation performance for maintaining the temperature required for the reduction and to serve as a packing for preventing the leakage of unpurified gas having a different coefficient of thermal expansion, a soft expandable material is selected.

이러한 목적을 위하여 미국특허 제3,916,057호 (흡열성 시트(sheet)물질), 제4,305,992호(흡열성 시트물질), 제4,617,176호(흡열성 시트물질), 영국특허 제1,513,808호(흡열성 시트물질)에 팽창매트의 장착수단으로서 유용한 박판재료가 제시되어 있는 것이다.For this purpose, U.S. Patent Nos. 3,916,057 (heat absorbing sheet material), 4,305,992 (heat absorbing sheet material), 4,617,176 (heat absorbing sheet material), British Patent 1,513,808 (heat absorbing sheet material) The sheet material which is useful as a mounting means of an expansion mat is proposed.

전술한 선행 기술들의 박판재는 촉매 정화기내의 벌집형 세라믹 구조체의 둘레를 포장한 직사각형 매트로 사용된다. 특히 미국특허 제4,305,992호의 내용을 보면, 무기섬유 25-50%, 팽창재 40-65%, 유기, 무기 결합제 5-15%, 기타 첨가제를 혼합하여 혼수량 2-100배로 하여 표준 제지 공정 기술에 의해 팽창판을 제조하는 것으로 되어 있다. 이 제품은 지금까지 유용하게 사용되어 왔으나, 사용중 발생하는 몇가지 문제점은 고려하지 않았다. 즉 연질 팽창재는 금속케이스와 벌집형 세라믹 구조체 사이에 장착되며, 이때 세라믹 구조체에 가해지는 압력, 마찰계수, 전단계수 및 연질 팽창재의 열전달 계수는 세라믹 구조체의 균열을 일으킬 수 있다. 그 결과 심한 경우에는 세라믹 구조체가 두 조각으로 완전히 갈라지기도 하는 것이다.The sheet metal of the foregoing prior arts is used as a rectangular mat wrapped around a honeycomb ceramic structure in a catalytic purifier. In particular, the contents of US Patent No. 4,305,992, 25-50% of inorganic fibers, 40-65% of the expandable material, 5-15% of organic and inorganic binders, and other additives by mixing the amount of coma 2-100 times by standard papermaking process technology It is supposed to produce an expansion plate. This product has been useful so far, but it does not take into account some of the problems encountered during use. That is, the soft expandable material is mounted between the metal case and the honeycomb ceramic structure, wherein the pressure, friction coefficient, shear modulus, and heat transfer coefficient of the soft expandable material applied to the ceramic structure may cause cracking of the ceramic structure. As a result, in severe cases, the ceramic structure may be completely split into two pieces.

또한 연질 팽창판은 질석의 이온 교환에 따른 저온 발포 처리로 인하여 200-300℃ 온도에서 12-18Kpa의 체적계수를 갖는다. 이러한 팽창판이 배기가스의 열에 의하여 팽창하기 전에 촉매 정화장치에 가하여지는 기계적 진동으로 인하여 세라믹 구조체는 연속적인 진동을 받게 되어 파손될 수 있는 것이다. 또한, 촉매 정화장치의 내부 온도가 400℃ 정도되면 연질 팽창재내의 유기 결합제의 힘은 소멸되고, 무기섬유의 결합력에 의하여 형태가 유지된다. 그러나 600℃가 되면 무기 섬유만으로는 팽창매트의 형태를 유지하기는 어렵게 되며, 섬유의 분리나 이탈이 일어나게 되고 심한 경우에는 팽창재에 크랙이 발생하는 것이다. 이러한 문제점들을 보완하기 위하여 미국특허 제4,617,176호(흡열 시트물질)에서는 사인 곡선부를 구비하는 가요적 불림성 매트를 제시하였으며, 이것을 촉매 정화기에 장착했을 때 초기에는 양호한 지지력을 갖는다. 이는 촉매정화 장치의 내부 온도가 600℃이상인 경우에는 무기 섬유만으로는 팽창 매트의 형태를 유지하기 어려우므로 와이어 매쉬(wire mesh)의 힘에 의해 지지되는 것으로 되어 있으나, 이는 탄열성이 좋지 않아 세라믹 구조체에 열구배를 형성하고 열응력을 초래하여 세라믹 구조체가 손상되는 결과를 초래 하였으며 비정화 가스가 그대로 누출되는 문제점을 안고 있는 것이다.In addition, the soft expansion plate has a volume coefficient of 12-18 Kpa at a temperature of 200-300 ° C. due to the low temperature foaming treatment due to ion exchange of vermiculite. Due to the mechanical vibration applied to the catalyst purification device before the expansion plate is expanded by the heat of the exhaust gas, the ceramic structure may be subjected to continuous vibration and may be damaged. In addition, when the internal temperature of the catalyst purifier is about 400 ° C., the force of the organic binder in the soft expandable material is extinguished, and the shape is maintained by the binding force of the inorganic fiber. However, when the temperature reaches 600 ° C, it is difficult to maintain the shape of the expansion mat by using only inorganic fibers, and separation or detachment of the fibers may occur, and in severe cases, cracks may occur in the expansion materials. To address these problems, U. S. Patent No. 4,617, 176 (endothermic sheet material) proposed a flexible mat called mat having a sinusoidal portion, which initially had good bearing capacity when mounted on a catalytic purifier. When the internal temperature of the catalytic purifier is higher than 600 ° C., it is difficult to maintain the shape of the expansion mat by inorganic fibers alone, but it is supported by the force of the wire mesh. Forming a thermal gradient and causing thermal stress has resulted in the damage of the ceramic structure and the problem that the unpurified gas leaks as it is.

그러므로 미국특허 제4,269,807호, 독일 실용신안 제8,019,813호가 제안된 바 있으나, 이들도 단열작용이 불충분하고, 고온에서의 섬유 결합력을 유지하지 못하였던 것이며, 비정화 가스의 유출을 막는 패킹 작용을 하기에는 부족한 상태였다. 따라서 최근에 제안된 가장 진보적인 내용으로 국내에 출원된 특허 공개번호 제89-9455(배기 시스템용 촉매 컨버터 및 그의 입자필터)와 제89-13319호(접촉컨버터)가 제안된 바 있으며 이는 고온에서 발생하는 섬유의 이탈이나 탈락, 그리고 열 충격으로 발생하는 팽창매트내의 크랙등을 방지하기 위한 방법으로 금속 스크린이나 금속 매쉬, 혹은 금속망을 매트 사이에 삽입시키고 체적계수를 높이는 목적으로 주름을 지우도록 하거나, 팽창층 매트와 비팽창층 매트를 이중으로 하여 측면에서 봉착하도록 하였던 것이다.Therefore, U.S. Patent No. 4,269,807 and German Utility Model No. 8,019,813 have been proposed, but they also have insufficient thermal insulation, failed to maintain fiber bonding at high temperatures, and insufficient packing to prevent outflow of unpurified gas. It was a condition. Therefore, recently published patent applications No. 89-9455 (catalytic converter for exhaust system and its particle filter) and No. 89-13319 (contact converter) have been proposed as the most advanced contents which have been proposed in recent years. Insert a metal screen, metal mesh, or metal mesh between the mat and remove the wrinkles to increase the volume coefficient in order to prevent breakage or dropping of the fibers and cracks in the expansion mat caused by thermal shock. Alternatively, the expanded layer mat and the non-expanded layer mat are doubled to seal at the sides.

그러나 이들은 제조공정이 복잡하게 되고 공정수가 많게 되어 생산성에 문제가 있으며, 고온에서 체적 계수 향상을 위해 조립시 가해지는 압력으로 세라믹 구조재에 가해지는 압력은 초기부터 무리하게 되는 것이다. 그렇게 되면 고온에서의 체적 계수는 더욱 높아져 세라믹 구조체에 가해지는 압력은 더욱 증가되며 그 결과 케이스의 열간 수축과 팽창으로 인해 섬유의 분리나 이탈은 개선되지 않은 결과를 초래할 것이다. 또한 열팽창 계수가 기재와 상이한 금속 스크린이나 와이어 메쉬가 팽창재속에 삽입되어 있으므로 온도의 변화에 따른 섬유와의 접착력은 약화되고 섬유의 이탈을 더욱 촉발시킬 것이다.However, they are complicated in the manufacturing process and the number of processes, there is a problem in productivity, and the pressure applied to the ceramic structural material due to the pressure applied during assembly to improve the volume coefficient at high temperature is unreasonable from the beginning. This will result in higher volumetric modulus at higher temperatures resulting in higher pressure on the ceramic structure, resulting in unimproved separation or separation of the fibers due to hot shrinkage and expansion of the case. In addition, since a metal screen or wire mesh having a different coefficient of thermal expansion is inserted into the expansion member, the adhesion to the fiber with the change of temperature will be weakened and will trigger the detachment of the fiber further.

본 발명은 이상에서 살펴본 바와 같은 종래의 선행 기술들이 안고 있는 문제점을 해결하기 위하여 무기섬유를 해면시키고 이에 저온에서의 발포성을 촉진시켜 세라믹 구조체 지지력을 보강하기 위하여 포타슘화합물(potassium Acetate)로 질석과 퍼얼라이트를 이온처리하였다.In order to solve the problems of the prior art as described above, the present invention is to spun inorganic fibers and to strengthen the support of ceramic structures by promoting foamability at low temperatures. The light was ionized.

그리고 300℃이하의 저온에서 섬유간의 결합력을 강화시키고 유연성을 부여하기 위하여 유기결합제로서 라텍스류와 아크릴레이트류를 적당량의 비율로 혼합하여 사용하였으며, 고온에서의 높은 체적계수를 갖게하고 세라믹 구조체에 무리한 힘을 주지 않도록 하기 위하여 질석 퍼얼라이트를 사용하였으며, 무기결합제로 벤토나이트(Ben tonite), 조노트라이트(Xonotlite), 에데나이트(Edenite), 칼슘실리케이트(Calcium Silicate), 운모(Mica), 석면(Asbestos)등과 결합하여 고온에서의 섬유 분해와 이탈을 방지하기 위하여 무기 결합 보강재로서 알루미나졸이나 실리카졸을 첨가하여서된 것으로 이를 상세히 설명하면 다음과 같다.And in order to strengthen the bonding force between fibers at low temperature below 300 ℃ and to give flexibility, it was used by mixing an appropriate amount of latex and acrylates as an organic binder, it has a high volume coefficient at high temperature and is unreasonable to the ceramic structure Vermiculite pearlite was used in order to avoid stress, and bentonite, Xonotlite, Edenite, Calcium Silicate, Mica and Asbestos were used as inorganic binders. Alumina sol or silica sol is added as an inorganic bonding reinforcing material to prevent fiber decomposition and detachment at high temperature by combining with a).

본 발명에서는 무기 섬유로써 온석면, 각섬석석면, 유리섬유, 지르코니아 실리카 섬유, 결정질 알루미나섬유, 알루미나 실리케이트 섬유등을 사용할 수 있으며, 20-40중량%를 준비하고 이를 믹서기로 습식 분쇄하여 섬유장이 4-6mm정도로 되도록한 후 슬러리 전체 중량부의 20-80배수에 해당하는 물과 혼합하여 교반한다.In the present invention, as inorganic fibers, asbestos, hornblende asbestos, glass fibers, zirconia silica fibers, crystalline alumina fibers, alumina silicate fibers, etc. may be used, and 20-40% by weight is prepared and wet milled with a blender to make the fiber length 4-6mm. After mixing, the mixture is stirred with water corresponding to 20 to 80 times the total weight of the slurry.

그 결과 해면이 완료된 후에는 이온 교환된 질석 30-50중량%를 역시 이온 교환된 퍼얼라이트 5-20중량%를 투입하게 되는 것이다. 이러한 본 발명에서 사용되는 이온 교환된 질석은 저온에서의 팽창성을 양호하게 하기 위하여 암모늄 화합물[NH4H4PO4,(NH4)2CO3,NH4C2H3O2,NH4OH등]이나 포타슘화합물[KC2H3O2,KMNO4등]으로 이온 교환시켜 사용하는데이는 약 800℃부근에서 완전히 발포되는 것이지만, 퍼얼라이트는 800℃부근에서 발포가 시작되므로, 퍼얼라이트의 발포 특성을 이용하여 고온에서 체적 계수를 형성하도록 하기 위하여 질석과 마찬가지로 Kt, NH4 +, Li+등의 극성 이온을 갖는 화합물을 용해하여 약 10-15시간 정도 침적시켜 이완화 시키면 약 800℃에서 발포되었던 것이 600-650℃부근에서 발포되는 것이다(표 1 참조).As a result, after the sea surface is completed, 30-50% by weight of ion-exchanged vermiculite is added to 5-20% by weight of ion-exchanged pearlite. The ion exchanged vermiculite used in the present invention is an ammonium compound [NH 4 H 4 PO 4 , (NH 4 ) 2 CO 3 , NH 4 C 2 H 3 O 2 , NH 4 OH, etc. in order to improve the expandability at low temperatures; It is used after ion exchange with Ina potassium compound [KC 2 H 3 O 2 , KMNO 4 etc.], which is completely foamed around 800 ℃, but since the pearlite starts foaming around 800 ℃, In order to form the volume coefficient at high temperature by dissolving compounds having polar ions such as Kt, NH 4 + , Li + , and soaking for 10-15 hours to relax and relax, the foam was foamed at about 800 ℃. It is foamed around -650 ℃ (see Table 1).

[표 1]TABLE 1

Figure kpo00001
Figure kpo00001

이러한 특성을 활용하여 팽창 매트가 금속 케이스와 세라믹 구조체 사이에 장착되어 열을 받으면 약 400℃정도에서 유기 결합제는 모두 연소되므로 유기 결합제 자리는 공극이 형성되게 된다.By utilizing these characteristics, when the expansion mat is mounted between the metal case and the ceramic structure to receive heat, all organic binders are burned at about 400 ° C., so that organic binder sites form voids.

그렇게 되면 처음 장착되었을 때 보다 체적 계수가 낮아지게 되므로 배기가스의 압력이나 외부의 충격, 진동등 기계적인 힘에 의해 무기섬유가 분해되거나 이탈되게 된다. 또한 단열효과의 저하로 금속 케이스가 높은 온도로 가열된다든가, 세라믹 구조체의 열간 변화로 인해 열충격을 받는다. 이런 문제점들이 본 발명에서는 저온에서의 불림성과 단열성을 양호하게 하여 초기 지지력을 높여 세라믹 구조체의 진동이나 충격에 의한 파손을 방지하고 열간 변화를 방지하고 가스의 누출을 막는 기밀성을 유지하며 무기결합제의 힘으로 고온에서 섬유의 이탈이나 탈락을 방지할 수 있다.In this case, the volume coefficient is lower than when it is first installed, and the inorganic fiber is decomposed or dislodged by mechanical force such as exhaust pressure, external shock, or vibration. In addition, the metal case is heated to a high temperature due to the deterioration of the thermal insulation effect, or is subjected to thermal shock due to the hot change of the ceramic structure. In the present invention, the problems of the present invention improve the initial support force at low temperature to improve the initial support force to prevent breakage caused by vibration or shock of the ceramic structure, to prevent hot change, to maintain the airtightness to prevent the leakage of gas and the strength of the inorganic binder This can prevent the fibers from falling off or falling off at high temperatures.

본 발명에서 퍼얼라이트가 고온에서 단열성, 고온지지력 보강, 체적계수 향상등을 시키는 주된 요인은 금속보강재의 삽입으로 체적 계수의 강제 상승인 반면, 퍼얼라이트는 발포되기전 0.2-0.3mm정도의 작은 입자로 존재하다가 약 650℃가 되면 1.0-1.5mm의 중공체(中空體)로 발포가 되면서 형체가 변한다. 즉, 자연 발포성 물질이므로 고온에서 발포가 되더라도 세라믹 구조체에 무리한 힘을 가하지 않으며, 무기결합제가 실리카졸이나 알루미나 졸에 함침되어 고온에서 무기섬유를 결속시키고 있으므로 섬유의 이탈이나 탈락이 생기지 않는다.In the present invention, the primary factor in which the pearlite is thermal insulation at high temperatures, reinforcement of high-temperature bearing capacity, improvement of the volume coefficient, etc. is the forced increase of the volume modulus by the insertion of metal reinforcement, whereas the pearlite is 0.2-0.3 mm small particles before foaming. After being present at about 650 ° C, the shape changes while foaming into a hollow body of 1.0-1.5mm. That is, since it is a natural foaming material, even if foamed at a high temperature, it does not exert excessive force on the ceramic structure, and the inorganic binder is impregnated with silica sol or alumina sol to bind the inorganic fiber at high temperature, so that no fiber is separated or dropped.

그리고 본 발명에서 유기 결합제로 천연 라텍스(Natual Rubber Latex), 스틸렌부타디엔 라텍스(Stylene-Butadiene Latex), 부타디엔아크릴니크릴라텍스(Butad ienen-Acrylonitrile Latex), 크로러 프랜고무 라텍스(Cholroprene Rubber Latex), 폴리이소프렌네틸 아클릴레이트 고무 코포리머(Polyiso-prenethyl-Acrylat Rubber Copolymer), 아크릴 고무(Acrylic Rubber), 에틸 아크릴레이트 코포리머(Ethy lacryate Copolymer), 메타아크릴레이트 포리머(Methacrylat polymer)등을 8-20중량% 투입하고, 무기 결합제로는 벤토나이트(Bentonite), 조노트라이트(Xonotlite), 몬모릴로나이트(Montmorillonite), 칼슘 실리케이트(Calcium Silicate), 운모(Mice), 석면(Asbestos)카올리인(Kaolin(Clay류))등을 1-5중량% 투입하게 되는 것이며, 결합보강재로서 실리카졸과 알루미나졸을 0.5-5중량% 추가 투입 사용한다. 또한 팽창재를 만들기 전에 약간의 계면활성제, 기포제, 응집제 등이 사용될 수 있으며, 응집제로는 무기응집제와 유기응집제를 병행해서 사용하는데, 무기응집제는 5-15중량%를 1차 응집제로 사용하고 작은 덩어리의 응집 현상을 나타내어 메트 형성시 습윤 강도를 높여준다.In the present invention, as the organic binder, natural latex (Natual Rubber Latex), styrene-butadiene latex (Stylene-Butadiene Latex), butadiene-enrylonitrile Latex, Chlorroprene Rubber Latex, poly 8-20 weights of isoprenenet-acrylate rubber copolymer, acrylic rubber, ethyl acrylate copolymer, methacrylate polymer, etc. Inorganic binders include Bentonite, Xonotlite, Montmorillonite, Calcium Silicate, Mice, Asbestos Kaolin, etc. 1-5% by weight), and additionally 0.5-5% by weight of silica sol and alumina sol as binding reinforcing materials. In addition, some surfactants, foaming agents, flocculants, etc. may be used before making the inflator, and as the flocculant, an inorganic coagulant and an organic coagulant are used in parallel. The inorganic coagulant uses 5-15% by weight as the primary coagulant and a small mass It shows the phenomenon of aggregation, increasing the wet strength when forming a mat.

유기 응집제는 2차 응집제로 2-10중량%를 사용하여 미세 응집 효과로 1차 응집에서 응집되지 않는 잔류섬유나 유기, 무기 결합제가 탈수시 유실되는 현상이 없도록 완전 응집을 유도한다. 이와 같은 전술한 바의 원료들은 마그나니 공정이나 표준 제지 공정으로 제조되는 것으로, 이와 같이 하여 제조된 본 발명에 의한 팽창 매트는 이온 교환된 질석과 퍼얼라이트에 의하여 고온 및 저온에서 세라믹 구조체의 지지력이 견고하며, 라텍스류와 아클릴 레이트류, 유기결합제에 의하여 팽창 매트 섬유간의 결합력 역시 강화되어 있으므로 유연성이 탁월하여 작업성이 우수하고, 알루미나졸 및 실리카졸에 의하여 고온에서 무기섬유간의 결합이 보강되어 섬유의 분해나 이탈을 방지하게 되어 사용중에 가하여지는 진동이나 충격에 파손되지 않아 장구한 수명을 유지할 수 있게 되면서도 금속메쉬등을 사용하는 것이 아니어서 단열성능의 저하가 없게 되는 것으로 이를 첨부된 실시예에 따라 구체적으로 설명하면 다음과 같다.The organic coagulant is used as a secondary coagulant to use 2-10% by weight to induce a complete coagulation so that no residual fibers, organic or inorganic binders which are not coagulated in the first coagulation, are lost during dehydration. Such raw materials as described above are manufactured by a Magniny process or a standard papermaking process, and the expansion mat according to the present invention has a bearing capacity of the ceramic structure at high and low temperatures by ion exchanged vermiculite and pearlite. It is strong, and latexes, acrylates, and organic binders also enhance the bonding strength between expansion mat fibers, so it has excellent flexibility and excellent workability, and alumina sol and silica sol reinforce the bond between inorganic fibers at high temperature. It prevents the disintegration or detachment of the fiber, so that it is not damaged by vibration or shock applied during use, and thus it can maintain a long life, but it does not use a metal mesh, so there is no deterioration of insulation performance. According to the concrete description as follows.

[실시예 1]Example 1

본 실시예에서는 5000ml용량의 용기에 물 2000g을 채운 다음, CH3COOK(포타슘 아세테이트: Potassium Acetate) 300g을 투입하고 포타슘 아세테이트가 잘 용해되도록 약 15분간 교반한다.In this embodiment, 2000g of water is charged to a 5000ml container, and then 300g of CH 3 COOK (potassium acetate) is added and stirred for about 15 minutes to dissolve the potassium acetate well.

이어서 용해된 용액속에 입도 0.5mm 정도의 질석 원광 2000g을 침적시켜 10시간 정도 유지시킨 다음, 탈수시켜 100℃에서 건조시킨다.Subsequently, 2000 g of vermiculite ore having a particle size of about 0.5 mm was deposited in the dissolved solution and maintained for about 10 hours, followed by dehydration and drying at 100 ° C.

이어서 역시 5000ml용량의 용기에 물 2000g을 채운 다음 CH3COOK 300g을 투입하고, 포타슘아세테이트가 잘 용해되도록 약 15분간 교반한다.Subsequently, 2000 g of water was filled in a container of 5000 ml, and then 300 g of CH 3 COOK was added thereto, followed by stirring for about 15 minutes so that potassium acetate was dissolved well.

이어서 용해된 용액속에 입도 0.5mm정도의 퍼얼라이트 원광 2000g을 침적시켜 10시간 정도 유지시킨 다음 탈수시켜 100℃에서 건조시킴으로써 이온 교환된 질석과 퍼얼라이트를 265.2g과 74.8g을 준비한다.Subsequently, 2000 g of pearlite ore having a particle size of about 0.5 mm was deposited in the dissolved solution and maintained for about 10 hours, followed by dehydration and drying at 100 ° C. to prepare 265.2 g and 74.8 g of ion exchanged vermiculite and pearlite.

다음으로 무기섬유로써 세라믹 섬유 190.4g을 믹서기로 습식 분해하여 화이바 길이가 4-6mm정도로 되도록 조절한 다음, 슬러리 전체 중량부의 40배수에 해당하는 물 27l와 혼합하여 교반한다. 물속에서 화이바가 해면되고 나면, 상기 이온 교환된 질석 265.2g과 이온 교환된 퍼얼라이트 74.8g, 크로로포렌 고무 라텍스(Chloroprene Rubber Latex) 60%, 에틸아클릴레이트(Ethyl Acrylate) 40%가 혼합된 유제(Em ulsion)120g, 운모(Mica) 27.2g, 알루미나졸 20.4g을 각각 투입하여 10분 정도 교반한다.Next, 190.4 g of the ceramic fiber as an inorganic fiber was wet-decomposed with a mixer to adjust the fiber length to about 4-6 mm, and then mixed with 27 l of water corresponding to 40 times the total weight of the slurry and stirred. After the fiber is sponged in water, 265.2 g of the ion-exchanged vermiculite, 74.8 g of ion-exchanged pearlite, 60% Chloroprene Rubber Latex, and 40% Ethyl Acrylate are mixed. Add 120 g of emulsion, 27.2 g of Mica, and 20.4 g of alumina sol, and stir for about 10 minutes.

원료를 충분히 혼합한 다음 무기응집제 120g(1% 농도)과 유기응집제 27g(0. 1% 농도)으로 응집시킨 다음 마그나니공법이나 핸드포머쉬트같은 표준 제지공법에 의해 밀도 520-550kg/㎥, 규격 600mm×300mm×5t의 제품으로 되었으며,The raw materials are sufficiently mixed and then agglomerated with 120g of inorganic coagulant (1% concentration) and 27g of organic coagulant (0.1% concentration), and the density is 520-550kg / m3 by the standard papermaking method such as Magniny method or hand foam sheet. 600mm × 300mm × 5t

[실시예 2]Example 2

본 실시예에서는 무기섬유로써 세라믹 섬유 204g을 믹서기로 습식 분쇄하여 섬유장이 4-6mm정도로 되도록 조절한 다음, 슬러리 전체중량부의 70배수에 해당하는 물 47l와 혼합하여 교반한다.In this embodiment, 204 g of ceramic fibers are wet pulverized with a mixer to adjust the fiber length to about 4-6 mm, and then mixed with 47 l of water corresponding to 70 times the total weight of the slurry, followed by stirring.

물속에서 화이바가 해면되고 나면, 실시예 1과 같은 과정으로 이온교환된 질석 292.4g과 이온 교환된 퍼얼라이트 40.8g 크로로프렌 고무라텍스(Chloroprene Rubber Latex) 60%, 에틸아크릴레이트(Ethylacrylate) 40%가 혼합된 유제(Emulsi on) 108.8g, 운모(Mica) 20.4g, 알루미나졸 13.6g을 각각 투입하여 10분 정도 교반한다.After the fiber is sponged in water, 292.4g of vermiculite ion-exchanged with 40.8g Chloroprene Rubber Latex ion-exchanged with the same process as Example 1, 40% ethylacrylate Emulsi on 108.8g, mica (Mica) 20.4g, 13.6g of alumina sol was added and stirred for about 10 minutes.

원료를 충분히 혼합한 다음 무기응집제 140g(1% 농도)과 유기응집제 30g(0.1% 농도)으로 응집시킨 다음, 실시예 1에서와 동일한 마그나니공법이나 표준 제지공법에 의해 밀도 620-650kg/㎥, 규격 600mm×300mm×5t의 제품으로 제조하였던바, 실시예 1에서와 동일한 물성을 갖는 제품을 얻었다.The raw materials are sufficiently mixed and then agglomerated with 140g of inorganic coagulant (1% concentration) and 30g of organic coagulant (0.1% concentration), and then the density is 620-650kg / m 3 by the same Magni method or standard papermaking method as in Example 1. A product having the same physical properties as in Example 1 was obtained as a product having a standard of 600 mm x 300 mm x 5 t.

[실시예 3]Example 3

볼 실시예에서는 세라믹 섬유 210.8g을 믹서기로 분쇄하여 화이바 길이가 4-6mm정도로 되도록 조절한 다음, 슬러리 전체 중량부의 60배수에 해당하는 물 40l와 혼합하여 교반한다.In the ball embodiment, 210.8 g of ceramic fibers are pulverized with a blender and adjusted to have a fiber length of about 4-6 mm, followed by mixing with 40 l of water corresponding to 60 times the total weight of the slurry.

물속에서 화이버가 해면 되고 나면, 실시예 1과 동일한 과정으로 이온교환된 질석 306g과 이온 교환된 퍼얼라이트 40g, 크로로프렌 고무라텍스(Chloroprene Rubber Latex) 60%, 에틸아크릴레이트(Ethylacrylate) 40%가 혼합된 유제(Emuls ion) 115.6g, 운모(Mica) 20.4g, 알루미나졸 6.8g을 각각 투입하여 10분 정도 교반한다.After the fiber was removed from the water, 306 g of ion-exchanged vermiculite, 40 g of ion-exchanged pearlite, 60% of chloroprene rubber latex, and 40% of ethyl acrylate were prepared in the same manner as in Example 1. 115.6 g of mixed emulsion, 20.4 g of Mica, and 6.8 g of alumina sol were added thereto, followed by stirring for about 10 minutes.

원료를 충분히 혼합한 다음 무기응집제 140g(1% 농도)과 유기응집제 30g(0.1% 농도)으로 응집시킨 다음, 실시예 1과 동일하게 표준제지공법에 의해 밀도 680-700kg/㎥, 규격 600mm×300mm×5t의 제품으로 제조하였던 바, 실시예 1에서와 동일한 물성을 갖는 제품을 얻었다.The raw materials were sufficiently mixed and then agglomerated with 140g (1% concentration) of inorganic coagulant and 30g (0.1% concentration) of organic coagulant, and the density was 680-700kg / m 3 and 600mm × 300mm by standard papermaking method as in Example 1. A product having the same physical properties as in Example 1 was obtained as a product of x 5t.

[실시예 4]Example 4

본 실시예에서는 무기섬유로써 세라믹 섬유 224.4g을 믹서기로 습식 분쇄하여 화이바 길이가 4-6mm정도로 조절한 다음, 슬러리 전체 중량부의 80배수에 해당하는 물 54l와 혼합하여 교반한다.In this embodiment, 224.4 g of ceramic fibers are wet-pulverized with a blender as inorganic fibers, and the fiber length is adjusted to about 4-6 mm, followed by mixing with 54 l of water corresponding to 80 times the total weight of the slurry.

물속에서 화이바가 해면되고 나면 실시예 1과 동일한 과정으로 이온교환된 질석 251.6g과 이온 교환된 퍼얼라이트 54.4g 크로로프렌 고무라텍스(Chloroprene Rubber Lates) 60%, 에틸아크릴레이트(Ethylacrylate) 40%가 혼합된 유제(Emuls ion) 115.6g, 운모(Mica) 20.4g, 알루미나졸 13.6g을 각각 투입하여 10분 정도 교반한다. 원료를 충분히 혼합한 다음 무기응집게 140g(1% 농도)과 유기응집제 30g(0.1% 농도)으로 응집시킨 다음, 실시예 1과 동일한 표준 제지공업에 의해 밀도 680-720kg/㎥, 규격 600mm×300mm×5t의 제품으로 제조하였던 바, 실시예 1에서와 동일한 물성을 갖는 제품을 얻었다.After the fiber was removed in water, the same procedure as in Example 1 was carried out in the same manner as in Example 1, 251.6g of vermiculite ion-exchanged, 54.4g of Chloroprene Rubber Latex ion-exchanged, and 40% of ethylacrylate. 115.6 g of mixed emulsion, 20.4 g of Mica, and 13.6 g of alumina sol are added thereto, and the mixture is stirred for about 10 minutes. The raw materials are sufficiently mixed and then agglomerated with 140g (1% concentration) of inorganic flocculant and 30g (0.1% concentration) of organic flocculant.Then, the density is 680-720kg / m3 and 600mm × 300mm by the same standard paper industry as in Example 1. A product having the same physical properties as in Example 1 was obtained as a product of x 5t.

Claims (1)

섬유장이 4-6mm로 되도록 한 무기섬유 20-40중량%와 질석 30-50중량% 및 퍼얼라이트 5-20중량%, 그리고 유기결합제로서 라텍스류와 아크릴레이트류 8-20중량%, 그리고 실리카졸이나 알루미나졸등의 무기결합보강재 0.5-5중량%, 무기결합제 1-5중량%로된 차량의 배기가스 촉매정화장치용 팽창매트.20-40% by weight of inorganic fibers having a length of 4-6 mm, 30-50% by weight of vermiculite and 5-20% by weight of pearlite, and 8-20% by weight of latexes and acrylates as organic binders, and silica sol An expansion mat for a catalyst for purifying exhaust gases in a vehicle comprising 0.5-5% by weight of inorganic binder reinforcing materials such as alumina sol and 1-5% by weight of inorganic binder.
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