TWI288022B - Holding sealer and exhaust gas processing device - Google Patents

Description

1288022 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係有關於一種車輛之排氣處理裝置，且特別有 關於一種使用於排氣處理裝置的支撐密封材料。 【先前技術】 自從進入本世紀汽車的數量飛躍地增加，且根據汽車 _ 數量增加，從汽車的引擎空間被排出的棑氣量也急速持續 增加。特別是，柴油引擎的排氣中含有的各種物質為產生 污染的原因，以致現在仍持續嚴重地影響全球環境。 在此種情況下，目前各種排氣處理裝置被提出且應 用 &的排氣處理裝置係設置在外殼（金屬殼體），其連 接在引擎的排氣歧管的排氣管，此殼體係由配置有多數微 細孔的排氣處理體所構成。排氣處理體的一例子而言，其 具有觸媒擔持體或柴油顆粒過濾器（DPF)。例如：當具有⑽f • 的場合時，藉由上述構造，排放氣體通過排氣處理體時， 微粒子被攔截在孔的周圍的壁上，可從排氣中去除微粒 子。排氣處理體的構成材料為金屬、合金以及陶瓷等。從 陶莞構成的排氣處理體為代表例而言，已知例子為 Cordierite所製造的蜂窩過濾器。最近，在耐熱性、機械 作為排氣處理體的材料。 通常而言，支撐密封材料設置在排氣處理體與金屬殼 體之間。支撐密封材料係用於防止在直缸并本士 / 防止在旱輛订走中排氣處理 2001-7837-PF;Ahddub 5 1288022 體與金屬殼艘由於接觸而被損壞，更用於防止排氣從金屬 殼體與排氣處理體之間隙漏出。再者，支樓密封材料具有 防止由於排氣的排壓而使排氣處理體脫落的"分配任 務。另外’排氣處理體為了維持反應性需要保持高溫，支 撑密封材料亦被要求有斷熱性能。能滿足此種要件的元件 為具有無機纖維例如氧化鋁與氧化矽等的片狀元件。 此片狀元件被纏繞在除了排氣處理體的開口面之外的

外周面之至j/一部分上，片狀元件藉由膠帶黏貼使其與排 氣處理體一起固定化來作為支撐密封材料。之後，藉由將 此一體化成品插入於金屬殼體内而被組裝於排氣處理裝 置。 習知片狀元件之處理係困難的，由於一般片狀元件係 龐大的，且無機纖維在切斷處理時被分散。因此，為了改 善作為支撐密封材料的金屬殼體的組裝性，目前提出各種 方法的提案。在一例子中，具有無機纖維的片狀元件上實 φ 施所謂的針刺（needl ing)等處理，將無機纖維等沿著薄片 厚度方向混織，藉由將具有龐大體積的片狀元件壓縮，使 其薄型化(參照特許文獻JP一 A 7-286514號公報）。 【發明内容】 —·______________^裝置的支撐密封材料時，^ 被捲繞在圓筒狀的排氣處理體上。在此處理狀態下，些許 張力沿著纏繞方向施加在支橡密封材翁。野此，如果無法 滿足片狀元件的拉拔（張力）強度，可能會產生一些裂縫在 6 2001-7837-PF；Ahddub 1288022 .支撐密封材料上，或者，當捲繞處理時造成支撐密封材料 破裂。再者，當此種支撐密封材料被用於排氣處理裝置， 支撐密封材料的上述功能會遺失，則排氣可能會漏出，或 排氣處理體會脫落。 再者，現今而言，由於考量組裝支撐密封材料的業者 的健康顧慮’無機纖維的直徑傾向漸漸增加。例如：無機 纖維的平均粒徑係預計會從現在的最大6 # m轉變至今後的 6/zm以上。如果包含在片狀元件的無機纖維的直徑增加， > 由於纖維之間的緊密連接（接觸）的面積會減少，造成片狀 元件的拉拔強度會減少。因此，由於未來無機纖維的直徑 的增加’當使用支樓松封元件在排氣處理裝置内時可能會 產生的上述問題會變得更嚴重。 因此，本發明的目的在於提供一種支撐密封材料，其 具有高拉拔強度相對於纏繞排氣處理體之方向，且當組裝 於排氣處理裝置具有較好之操作，以及更提供一種具有該 | 支撲密封材料之排氣處理裝置。 為了達到上述目的，根據本發明提供一種用於排氣處 理裝置的支撐密封材料，其包括具有無機纖維的片狀元 件’無機纖維以除了與片狀元件之至少一部分的厚度方向 平行之既定角度而被定位。以相對於片狀元件的厚度方向 ______________空——鲞機纖維仝片牲苎#，言，苎殄 對抗與片狀元件厚度垂直之方向的張力之強度可被增強。 因此，藉由應澜具有上述嘗性的片狀元件來作為排'氣、處理 裝置的支撐密封材料，可防止片狀元件中裂缝與破裂之產 2001-7837-PF;Ahddiib 7 1288022 • 生。 • 又’根據本發明的支推密封㈣，無機纖維的定位方 向可為局部地存在於片狀元件。再者，「局部」之用語係 代^機纖維的定位方向的特性僅局部存在於片狀元件中 的意思，且偶爾或無規則地存在於片狀元件中的不同位置。 此外’根據本發明的支樓密封材料，無機纖維之定位 向係由片狀it件的針刺處理所形成。片狀元件的纖維係 籲編織在其中，以致於具有與厚度方向形成之某個定位角度 可在針刺處理時被容易取得。 又，根據本發明的支撐密封材料，較佳來說，無機纖 維之定位角度與片狀元件厚度方向形成之角度最好係大於 〇°且小於或等於85、當定位角度在此範圍内時，可取得對 於與支標密封材料的I繞方向對抗之較佳的拉拔強度。特 別是，當無機纖維之定位角度在45。與75。之間時，支撐密 封材料的拉拔強度係顯著地改善^ Φ 又，根據本發明的支撐密封材料，上述片狀元件包括 結合劑。由於片狀元件具有結合劑，纖維更強力地黏著結 合在一起，更特別是可改善支撐密封材料之操作。 *" . ...... -....... 又，根據本發明的支撐密封材料，述無稽纖維的平均 直徑係大於或等於6/zn^在一般支撐密封材料，當無機纖 〜—生土生或等於6 /z m，當支撐1被捲繞在 排氣處理體時，有在片狀元件中的裂缝與破裂容易產生之 問题。然而，本發明可防止此種育題。 又’根據本發明的支撐密封材料，上述無機纖維為氧 2001-7837-PF;Ahddub 8 1288022 .化鋁與氧化矽的混合物。藉此，改善支撐密封材料的斷熱 * 性能® …、 為了達到上述目的，本發明更提供另一種形態，即一 種排乱處理裝置，其包括金屬殼體，包括-排氣處理體； 以及支撐密封材料，用以被纏繞在除了上述排氣處理體的 開：面之外的外周面之至少-部分上；其中上述支撐密封 材料括·具冑無機纖維之片狀元件，1該無冑纖維係定 位於一除了與片狀元件之至少一部分的厚度方向平行之既 定角度。 再者，根據本發明的排氣處理裝置，上述排氣處理體 可為觸媒擔持體或排氣氣體過濾器。 本發明之支撐密封材料具有高拉拔強度，相對於纏繞 排氣處理體之方向，且改善排氣處理裝置之操作。 為了讓本發明之上述和其它目的、特徵、和優點能更 月”、’員易If，下文特舉一較佳實施例，並配合所附圖示，作 • 詳細說明如下。 【實施方式】 以下根據圓式來說明本發明之一實施例。 於本發明中，在具有無機纖維構成的片狀元件且用於 封材料中，無n绝巻芩兔巧一 除了與片狀元件之至少一部分的厚度方向平行之既定角 度。 大體而言，用於排氣處理裝置的支撐密封材料之片狀 2001~7837-PF;Ahddub 9 1288022 • 元件係由具有無積纖維例如氧化矽之複數層壓的積層薄片 - 所構成。在層壓薄片時，薄片係龐大且層之間容易脫落。 通常’薄片係在層壓步驟完成之後’由所謂的針刺步驟所 處理。針刺處理係經由許多針刺入於積層薄片，且將針從 積層薄片拉出，因而使各層更接觸且使薄型化。通常，針 刺裝置被用於針刺處理。針刺裝置係通常具有針板，其可 沿著穿刺方向往復移動，以及一支持板，設置於積層狀薄 片的兩面上，且用於固定積層狀薄片。在針板上，穿刺積 層狀薄片的複數針被沿著與板面垂直方向以例如：約 100〜5000個/100cm2的密度來排列。再者，針用的複數貫穿 孔係設置於支持板上，以致於針可被穿過貫穿孔而到達積 層狀薄片。使用此種針刺裝置，藉由執行針刺處理在積層 狀薄片上插拔針，複雜地纏繞的纖維被沿著厚度方向定 位’且於積層狀薄片之厚度方向防止脫落之特性可被改 善。再者，如第1圖所示，可確認複數針刺處理痕跡3〇幾乎 _ 與層壓方向（第1圖之z方向）平行方式形成在片狀元件24， 並且’當片狀元件的截面被觀察出具有從上述步驟取得的 積層狀薄片，複數鱗維係沿著此痕跡來定位。 另一方面’用於本發明的支撐密封材料之片狀元件， 其特徵在於無積纖維被定位以致於形成一既定定位角度江 ----_專歹向（參閲 mj —。― 因此，在片狀元件24，其纖維相對於片狀元件的厚度 方向具有一既定定位穿度α，以釺抗賞厚，度方育養言之 向（第1與2圖的X方向）的張力應力之強度變得更強，相較於 2001-7837-PF;Ahddub 10 1288022 - 習知的纖維，其係與厚度方向平行之方向（α = (Γ )來定位。 •因此，此種片狀元件24被用來作為排氣處理裝置之支撐密 封材料。當支撐密封材料以捲繞方式被固定於排氣處理 體，以致張力沿著捲繞方向產生時，在支撐密封材料中的 裂縫與破裂可被防止。特別是，對於環境考量，可預期片 狀元件24的平均纖維直徑增加，例如目前尺寸小於6//111會 變為未來的尺寸大於或等於6//m。通常，當片狀元件中的 鲁平均纖維直徑增加時，在纖維之間產生的小缝隙會增加， 且纖維互相交錯編織之區域會減少，因此，與片狀元件厚 度方向垂直之方向的拉拔強度會傾向於變弱。在此狀況 下，然而，於本發明的支撐密封材料中，與厚度方向垂直 之方向的拉拔強度會被增加，其足以應用於未來片狀元件 24具有增大的平均纖維直徑。 可取得具有上述纖維配向的片狀元件，以致針被固定 於針板，以便相對於板面具有既定傾斜，並且針刺處理係 ♦在針板上執行，第2圖，顯示為被用於本發明的支挣密封 材料之片狀元件的示意的剖面圓。如第2圖所示，複數針刺 $理痕跡30具有既定(對應於上述針板上的針之固定角度） 定位角度α ’相對於形成在片狀元件内的厚度方向因而 了”心疋複數纖維係沿著此痕跡來定位。 — 維的定生η度a (與 片。狀7G件厚度方向（z方向）形成的纖維定位的角度）係大於 γ且小於等於防。。敕佳而言，最好是在奶、與7 ^之間。這 是因為當定位角度大於45。時，片狀元件取得拉拔強度的極 2001-7837-PF；Ahddub 11 1288022 \ 大效果。再者，當定位角度大於75。時，當具有定位角度α • 的片狀元件由針刺處理時，藉由針裝置的纖維破壞數量增 加。因此’對於與厚度方向垂直的方向之片狀元件的拉拔 強度會被減低。 另外’在針刺處理之後黏著劑最好是注入於片狀元件 24。由於片狀元件24包含黏著劑，片狀元件24的龐大可被 限制’纖維靠近在一起，且緊密連結。因此，當片狀元件 24被剪裁時，或當片狀元件24被捲繞在排氣處理體，或當 片狀元件24被密封於金屬殼體12來作為支撐密封元件15 時，可防止纖維的分散，如第4圖所示。再者，當熱排氣被 引進具有支撐密封元件15的排氣處理裝置1〇,支撐密封元 件15的有機黏著劑消失，因而壓縮的支撐密封元件丨5可被 復原’金屬殼體12與排氣處理體20之間可能存在的極小缝 隙被密封，因此，支撐密封元件15的支持性與密封性可被 改善。黏著劑而言，可使用有機或無機黏著劑。有機黏著 _ 劑而έ ’最好使用例如··環氧樹脂（epoxy resin)、麼克力 樹脂（aery 1 resin)、橡膠樹脂（rubber resin)、苯乙烯系 樹脂(styrenic resin)等。無機黏著劑而言，可使用例如·· .......... ..· — -...................... ............. _ .............^ 石夕溶膠（si 1 ica sol)、氧化鋁溶膠等❶ 藉由上述方式製造而成的片狀元件24可被用來作為支 --------牛’其被纏繞於且固定於排氣處理體外表 面。支撐密封元件15的結構一例係顯示於第3圖，然而本發 明之支撐密封元件15的結構不限定於第3.圖。於第3圖中％ 支撐进封元件15具有一對後合凸部50與一對喪合凹部60位 2001-7837^pF；Ahddub 12 1288022 、兩邊緣7〇、71，其與捲繞方向（χ方向）垂直。當支撐密封 一件15被纏繞於排氣處理艘2〇，嵌合凸部與嵌合凹部6〇 卡合在一起，如第4圖所示，接著，支撐密封元件15固定於 排氣處理體20。在此，本發明的支撐密封元件15具有高拉 拔強度相對於與片狀元件24厚度方向垂直之方向。因此， 每支標孩、封元件15被捲繞於排氣處理體2〇，裂缝與破裂較 難產生在支擇密封元件15上，即賴力應力施麼於捲繞方 φ 向（X方向），因而可防止上述問題。被支撐密封元件15捲繞 的排氣處理體20藉由壓合裝置被組裝於金屬殼體12，如第4 圖所示。 由上述方式製造的排氣處理裝置1〇的結構之一例係顯 不於第5圖。如第5圖所示，排氣處理體2〇為具有與氣體流 動方向平行之複數穿孔的觸媒擔持體。例如··觸媒擔持體 -有蜂寓形狀之孔㈣碳鋼石（silundum)。再者，本發明 的排氣處理裝置10不限定於此結構。例如··排氣處理㈣ 可為柴油顆粒過濾器（DPF),其中穿孔係被密封。 以下更說明本發明的支撐密封元件15之製造方法。 本發1的▲撺密封元件15包持片狀禾件24，且片壯-件24係由以下方式所製造。 ^0 '先製作具有無機纖維的前軀體。在以下說明， —健作為無 ： 構=即可。例如：將料膠（silica sal)添加於里 銘（baS1C alumi卿chl〇ride)水溶液（其銘含有量為 13 2001^7837-PF;Ahddub 1288022 • · 7〇g/l、Al/ci = l· 8(原子比例）），使鋁矽組成比例為 6 0〜80: 40〜20，進而準備作為無機纖維的前軀體（預備品）。 若鋁矽組成比例在60%以下，從氧化鋁與氧化矽產生的鋁矽 酸鹽礦物（mul lite)的組成比例變低，以致於片狀元件24 的熱傳導度變高，進而無法取得十足的斷熱性能。特別是， 鋁矽組成比例最好在70〜74: 30〜26。 接下來，將聚乙烯醇（polyvinyl alcohol)等的有機聚 合物加入於此氧化鋁系纖維的前軀體。將其後的此液體濃 縮’調製編織液。再者’使用此編織液以吹成法（b 1 qw i ng ) 來編織。 吹成法而言係根據從空氣吹嘴吹出的空氣流體與從編 織液供給嘴押出的編織液體來執行編織之方法。從空氣吹 嘴的狹缝的每一氣體流速通常為40〜20Om/s。再者，編織嘴 (spinning nozzle)的直徑通常為〇·1〜〇· 5 mm，每一個編織 液供給嘴之液量通常為1〜120ml/h左右，然而最好是 φ 3〜50ml/h左右。此種條件下，從編織液供給嘴押出的編織 液體不會變成喷霧狀（霧狀）而被十足地延伸，由於纖維很 難互相溶解，藉由在最適當的編織條件下，可取得較窄之 纖維分佈的纖維前軀體。 在此’所製作的氧化铭系纖維的平均纖維長度最好為 250 /zm以^^更最好是500 /zm以上。若土均纖維長度未滿 2 5 0 /z m ’纖維等沒有十足地缠繞’而無法取得十足的強度。 再者，不特对限定無機纖維的平〜均直徑。然而，應;注,意的 是’即使本發明無機纖維的平均直徑6 # m以上，必須留意 2001-7837-PF;Ahddub 14 1288022 其效果，如以下所述。 片狀元件係由堆積編織完成的前軀體製作而成。再 者，藉由針刺裝置於片狀元件上執行針刺處理。在此，在 本發明的針板上，針係固定的，以便具有與針板的表面傾 斜形成的既定角度。因此，片狀元件之纖維不會與片狀元 件的厚度方向平行，而是藉由使用針板執行針刺處理，可 取得具有既定角度的定位方向。 Φ 接下來，將特定針刺處理的片狀元件從常溫加熱，且 可藉由以最高溫度125(Tc連續燒成來取得片狀元件24的一 定濃度。 為了使操作處理容易化，藉由上述方式取得的片狀元 件24被切斷成一定尺寸。 接下來，如需要的話，有機結合材料如樹脂被注入於 切斷的片狀元件24。有機結合材料的含有量最好為 ι·ο 10.0重量％的範圍。若未滿重量％，無法十足地防止 • 無機纖維的脫離。再者，若超過10·0重量％，無法取得柔軟 性’將支採密封材料15捲繞在排氣處理體20會變得困難。 再者，最好使用例如:壓克力系(ACM)、腈丁二稀橡膠 (acrylnitrile Butadiene Rubber，NBR)、苯乙烯·丁二 烯橡膠（Styrene-Butadiene Rubber，SBR)樹脂等作為有機 — 結合材料〇 使用此種有機結合材料與水調製而成的水分散液，藉 由喷霧塗像…，將樹脂注入於片狀元件24。再者，將片狀元 件24中所含有的剩餘的固態物與水分在下一步驟中去除。 2001-7837-PF/Ahddub 15 1288022 ·· 在下一步驟中，剩餘的固態物被去除，且執行乾燥法。 剩餘的水分的去除係由真空吸引法來執行。另外，剩餘的 水分的去除係由熱壓縮乾燥法來執行。於此方法，由於施 加壓力於片狀元件24，多餘的水分可被去除，且片狀元件 24可被薄型化。乾燥法係以的〜丨”它左右的溫度執行。若 比95°C低的話，乾燥時間變長，生產效率會減低。再者， 若乾燥溫度超過l55t ,有機結合材料本身的分解會開始， 有機結合材料的黏著力會被損害。 最後，片狀元件24的一定形狀可被取得。 因此，氧化鋁纖維被包含，且有機結合材料被注入於 片狀το件24，再者，可取得用以控制定向排列的纖維之片 狀疋件2 4。 再者，本發明不限定於藉由堆積上述無機纖維的前軀 體來取得積層薄片之方式。例如：包含在片狀元件的無機 纖維而言，當使用具有相對低熔點的材料如玻璃，片狀元 •件，由所謂的溶化吹製法所製成。溶化吹製法係使用液體 同速來直接吹製無機元件的溶髏，且製造片狀元件。再 者’-狀元件的另一製造方法而言，可使用此方法，稱為 紙杓法（paper scooping meth〇d)。此方法係將無機纖維的 /b漿倒入紙杓模具，其具有極小孔洞開口於底部，且藉由 __——元件。藉由此方法取得绔上 =元件而言，其無機纖維相對於片狀元件^度^以既一一 疋角度之方向定位的月狀元件係由t上述針刺處理而取得， 因此，片狀元件的拉拔強度可被改善。 2001-7837-PF;Ahddub 16 1288022 以下藉由實施例來說明本發明之效果。 實施例 片狀元件係依照以下步驟來製造。 [片狀元件24的製作] 石夕溶膠與鹽基氧化銘（basic aluminum chloride，I呂 含有量：70g/1、A1 /C1 = 1 · 8 (原子比例））水溶液混合，以便 形成氧化鋁纖維的組成為AhO3 : Si 02 = 72: 28，進而形成氧 化鋁纖維的前軀體。 接下來將聚乙烯醇（polyvinyl alcohol )等的有機聚 合物加入氧化鋁纖維的前軀體。再者，將此液體稀釋作為 編織溶劑（spinning s〇lution)，且使用編織溶劑以吹成法 (blowing)來編織。 之後’將氧化紹纖維的前軀體摺昼堆積，且製作氧化 铭纖維的積層狀薄片。對於此積層狀薄片使用具有5〇〇個 /100cm2的針的針板來執行針刺處理。針的固定角度相對於 • 板表面之垂直方向為5。。因此，在針刺處理後，可取得纖 維的定位角度α幾乎為5。之片狀元件。 择下來’1得的片1元件1 1250 C左右連續燒成，進而取得具有濃度為116〇8/(^2的氧 化鋁纖維的片狀元件。氧化鋁纖雄的平均直徑為5, 诅， --------------者，片狀元件厚度為9mm 〇 另外’纖維的平均直徑係由以下方法所測量。首先， 將氧化鋁纖維放入圓筒，且以2 〇 ·⑽如來加壓、粉碎。接下 來，將此試樣放載於篩網上，將通過篩網的試樣作為電子 2001-7837-PF;Ahddub 17 1288022 • 顯微鏡觀察用試驗體。此試驗體的表面上使金等蒸發後， 以電子顯微鏡（約1500倍的倍率）攝影照片。從取得的照片 測量至少40條纖維的纖雒的直徑。將此操作在重複在五個 試樣’將測量值的平均作為纖維的平均直徑。 [片狀元件24的切斷] 依照上述步驟製作的片狀元件24依縱向1270mm、橫向 1280mm之尺寸切斷。 [有機結合材料的注入] 將有機結合材料注入於切斷的片狀元件24。將壓克力 樹脂水分散液（日本Zeon : LX803 ;固態體濃度50±1〇%、 ρΗ5· 5〜7· 0)調製成樹脂濃度為丨.〇〜1〇, 〇wt%的範圍，進而取 得注入液體。接下來，藉由喷霧塗佈，使片狀元件24浸泡 於此注入液體。 [固態體的吸引] 將超過一定量的固態體附著於注入有機結合材料後的 • 片狀元件24上，以致於藉由固體的吸引處理（3秒左右），去 除多餘的固態體。此處理之後，以秤量法確認的結果係片 狀元件24的有機結合材料的注入率為l〇wt%。 [熱壓縮乾燦步驟] 熱壓縮乾燥步驟係使用吸引步驟後的片狀元件24，以 -------------度95~155°c左右來執^^^^此使片狀元# 24的平均 厚度成為約8mm。由以上步驟取得的片狀元件為實施例丨。 接下來，藉由與上述步驟相同的處理方式來製作實施 例2〜7與比較例1的片狀元件，除了改變用於針刺處理的固 2001-7837-PF;Ahddub 18 1288022 定於針板上的針角度從0〜85 °。因此，此種實施例與比較例 中，片狀元件中的纖維的定位角度α與實施例1不同，然 而，其他製作條件與實施例1的片狀元件相同。 表1 平均直徑（//m) 定位角度（°) 拉拔強度(N/25mm寬） 實施例1 5.0 5 67.9 實施例2 5.0 15 70.4 實施例3 5.0 30 74.9 實施例4 5.0 45 84.6 實施例5 5.0 60 83.3 實施例6 5.0 75 82.8 實施例7 5.0 85 75.6 實施例8 5.8 5 66.0 實施例9 5.8 15 68.3 實施例10 5.8 30 73.0 實施例11 5.8 45 82.3 實施例12 5.8 60 81.1 實施例13 5,8 75 80.0 實施例14 5.8 85 73.5 實施例15 7.2 5 43.1 實施例16 7. 2 15 45.2 實施例17 7.2 30 48.8 實施例18 7.2 45 56.0 實施例19 7.2 60 58.0 實施例20 7.2 75 59.7 實施例21 7.2 85 50· 1 比較例1 5. 0 0 65. 2 比較例2 5.8 0 63.8 比較例3 7.2 0 33.3 再者，藉由與上述步驟相同的處理方式來製作實施例 F14與比較例2的瓦狀免件，除了改變氧纖維的不均直 \ . 徑為5. 8/z m且針的固定角度從0〜85\來製造上農 件。再者，片狀元件的無機纖維的定位#度α係顯示於第1 2001-7837~PF;Ahddub 19 !288022 ， 圖。 • 另外，藉由與上述步驟相同的處理方式來製作實施例 15〜21與比較例3的片狀元件，除了改變氧化鋁纖維的平均 直徑為7· 2/zm且針的固定角度從〇〜85。來製造上述片狀元 件。再者，片狀元件的無機纖維的定位角度α係顯示於第i 圖。 接下來，使用試樣來執行拉力測試，其中將所取得的 鲁 片狀元件24切斷成以下所示的一定形狀。以下說明實驗锋 果。 [拉力測試結果] 在拉力測試，由上述方式製造的實施例卜耵與比較例 1〜3的片狀元件之切斷部分為150 χ 5〇mm被用來作為試樣。 在本實驗中使用萬能試驗機（Instron)，且實驗從試樣的短 邊的固定兩邊緣之環境開始，以致於邊緣之間的固定距離 為50mm。在實驗中，將一邊緣以速度1〇mm/min從上述環境 鲁拉伸，且測量當試樣破裂時的強度（以下稱為拉拔強度）。 結果顯示於第1圖。拉拔強度之變化相對於具有平均直 徑5· 8見m之無機纖維之片狀元件的纖維的定位角度α係顯 不於第6圖。基於此結果，當纖維具有既定定位角度α相對 於片狀元件的厚度方向（實施例8〜14)，相較於具有纖維定 ------------度方向平行之片狀元件（比較例2)，1認定片狀 元件的拉拔強度增加。特別而言，包含在片狀^〜 纖維的定位角度Λ'係大於或寧龙4 5 α疋取於或等於7 5。攀， 拉拔強度係25%大於具有纖維以厚度方向平行定位之片狀 2001-7837-PF；Ahddub 20 1288022 - 元件。於第6圖中，當定位角度α增加至大於〇且小於或等 於45°之程度時，拉拔強度漸漸增加。然而，當定位角度〇 更增加時’拉拔強度傾向於減低。由增加纖維定位角度α 造成的強度之改善效果會因為纖維損壞的減低強度的影響 而偏移。亦即，當纖維定位角度α增加，在片狀内的針距 離須長，將針達到一定深度，相較於片狀的厚度方向。在 此例時，片狀元件的纖維由於堆積被更頻繁地破壞，因此 纖維本身的強度會減低。因此，當纖維的定位角度α超過 籲45°，由於定位方向之片狀元件的強度的改善效果無法被認 可。再者，當無機纖維的平均直徑為5. 7· 2以瓜時， 第6圖中的定位角度α與拉拔強度之間的關係同樣的認定。 於第7圖，係顯示無機纖維的各定位角度α的平均纖維 直徑與拉拔強度之關係。由於上述原因，當片狀元件中的 無機纖維的平均纖維直徑增加，通常拉拔強度傾向於減 低。根據先前實施例的實驗與結果，如果片狀元件的拉拔 鲁強度超過40N/(25min寬）’當片狀元件被用來作為排氣處理 裝置的支撐密封元件，裂縫與破裂會較難發生在支撐密封 70件’當支1密封凡件捲繞於排氣處理裝置時，支撐密封 元件的操作處理係足夠良好的。當平均纖維直徑小於 5.8/ζιη，即使片狀元件的纖雉的定位角度^為〇。，片狀元 ——一若平均 @一直 a 大於5.8/zm，片狀元件的纖維定位在片狀方^&狀一 元件的定位角度α為0。），片狀元件的拉拔強度會低於 40NA25min寬）。另一方面’在片狀元件的纖維定位角度^ 2001-7837~PF;Ahddub 21 1288022 大於(Γ ’即使片狀元件的平均纖維直徑大於7 · 2 # m，片狀 元件的拉拔強度超過4〇]^/(25111111义25111111)。因此，片狀元件 的纖維從片狀厚度方向定位在不同角度可被應用於支撐密 封元件，即使平均纖維直徑增加超過6//111。 本發明之支撐密封材料與排氣處理裝置可應用於車輛 用排氣淨化裝置等。 本發明不限定於特定揭漏的實施例，且在不脫離本發 明之範圍内，仍可作更動與改良。 > 雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然其並非用以 限定本發明，任何熟習此項技藝者，在不脫離本發明之精 神和範圍内，仍可作些許的更動與潤飾，因此本發明之保 護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。 【圖式簡單說明】 第1圖係顯示用於習知的支撐密封材料的片狀元件之 I 放大剖面圖； 第2圖係顯示用於本發明的支撐密封材料的片狀元件 之放大剖面圖； 第3圖係顯示用於本發明的支撐密封材料的結構之一 例示意圖； 一—一_Μ圖係顯!置的結構之示 意圖’其中本發明之支撐密封材料纏繞在 定在其上’接著被壓X金屬☆殼體内、7 第5圖係顯示用於本發明的排氣處理裝置的結構之一 2001-7837-PF;Ahddub 22 1288022 - 例示意圖； 第6圖係顯示纖維的定位角度與對於具有平均直徑 5.8/zm之無機纖維之片狀元件的拉拔強度之關係曲線圖； 以及 第7圖係顯示片狀元件的無機纖維之各定位角度的平 均直徑與拉拔強度之關係曲線圖。 _ 【主要元件符號說明】 4~排氣管； 12〜金屬殼體； 14〜支撐密封材料的内側； 24〜片狀元件； 50〜配對凸出部； 70〜邊緣； 2〜導入管； 10〜排氣處理裝置； 15〜支撐密封材料； 20〜排氣處理體； 3 0〜針刺處理痕跡； 6 0〜配對凹入部； 71〜邊緣。 2001-7837-PF;Ahddub 23

Claims (1)

1288022 面外周面之至少一部分上； 其中上述支撐密封材料包括具有無機纖維之片狀元 件，且該無機纖維係定位於一除了與片狀元件之至少一部 分的厚度方向平行之既定角度。 10.如申請專利範圍第9項所述之排氣處理裝置，其 中，上述排氣處理體為觸媒擔持體或排氣氣體過濾器。

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