[发明专利]保持密封材料、保持密封材料的制造方法和废气净化装置

说明书

技术领域

本发明涉及保持密封材料、保持密封材料的制造方法和废气净化装 置。

背景技术

从柴油发动机等内燃机中排出的废气中含有颗粒物质(以下也称为 PM)，近年来，该PM危及环境和人体这一点成为问题。并且，由于废气 中还含有CO、HC、NOx等有害的气体成分，因此人们也担心这些有害 的气体成分对环境和人体造成影响。

于是，作为捕集废气中的PM或净化有害气体成分的废气净化装置， 提出了各种由废气处理体(由碳化硅、堇青石等多孔质陶瓷构成)、容纳废 气处理体的外壳和配置在废气处理体和外壳之间的保持密封材料构成的 废气净化装置。配置该保持密封材料的主要目的是为了防止汽车行驶等 时所产生的振动或冲击导致废气处理体与覆盖其外周的外壳接触而破 损，还为了防止废气从废气处理体和外壳之间泄漏。

在此，对于内燃机来说，由于为了改善油耗而在接近理论空燃比的 条件下运转，导致废气的温度趋于高温化。特别是在使内燃机在高转速 区域工作的情况下，有时刚从内燃机排出的废气的温度会达到1000℃左 右的高温。由此，高温废气会到达废气净化装置，作为保持密封材料， 要求在这样的高温条件下也不因熔损等发生破损。

作为以在高温条件下使用为目的的保持密封材料，已经提出了由如 下两层无机纤维层构成的保持密封材料：由氧化铝纤维构成的层和由主 要包含氧化铝和二氧化硅的无机纤维(以下，也简称为陶瓷纤维)构成的层 (专利文献1)。

专利文献1所述的保持密封材料由如下两层无机纤维层构成：由耐 热性较高的氧化铝纤维构成的层和由陶瓷纤维构成的层，由此获得了相 当高的耐热性。

专利文献1：日本特开2004-204819号公报

另外，制造废气净化装置时，将保持密封材料缠绕在废气处理体上， 一边使缠绕有保持密封材料的废气处理体滑动一边将其压入圆筒状的外 壳中。由于将保持密封材料的厚度计算在内的废气处理体的外径大于外 壳的内径，因此压入时在保持密封材料上产生较大的剪切应力。因此， 要求保持密封材料具有能够对抗压入时产生的剪切应力的强度(以下也称 为剪切强度)，并且还具有缠绕时不会出现裂痕或裂缝的缠绕特性。

对于专利文献1所述的垫记载了如下内容：由于在通过抄造第一浆 料所得到的下层上层积有对第二浆料进行抄造所得到的上层，因此在两 层之间浆料会部分混合，结果形成了一体片材。

但是，在专利文献1所述的垫中，或许是由于上层与下层的粘接不 过是通过浆料中的粘结剂来实现的缘故，压入时的剪切强度不充分。并 且，由于上层和下层这两层是通过抄造形成的，因此垫整体缺乏柔软性， 向废气处理体上进行缠绕时可能会出现裂缝或裂痕。另外，使保持密封 材料暴露于废气的高温下时，有时伴随着粘结剂的燃烧会产生令人不快 的烟和异味。另一方面，专利文献1所述的垫中，由于垫通过浆料的抄 造而形成，需要大量的粘结剂来维持垫本身的外形，因而在减少粘结剂 的用量方面本身就有极限。

发明内容

本发明是鉴于上述问题而完成的，目的在于提供一种剪切强度高、 缠绕特性良好并且能够减少粘结剂的用量的保持密封材料。

为了实现上述目的，对于技术方案1所述的发明的保持密封材料， 其是针刺垫和抄造垫层积而成的，其中，针刺垫包含交错在一起的第一 无机纤维和粘结剂，抄造垫包含经抄造处理的第二无机纤维和粘结剂， 平均纤维长度比第二无机纤维的平均纤维长度短的短纤维局部存在于从 针刺垫与抄造垫的界面起朝向针刺垫侧的界面区域，以重量比计，界面 区域中的粘结剂的含量高于针刺垫中的粘结剂的含量。

由于预定的短纤维(由无机纤维构成)局部存在于针刺垫所包含的界 面区域，因此与仅用粘结剂进行了层积的情况相比，保持密封材料能够 得到高的剪切强度。由此能够防止压入时因剪切应力而导致保持密封材 料出现剥离等情况。该理由尚不清楚，据认为是局部存在于界面区域中 的短纤维与界面区域中的粘结剂之间发生结合以及交错，从而在针刺垫 与抄造垫之间实现了更牢固的接合。