[发明专利]无机纤维成型体及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及废气清洗用垫、即作为废气清洗装置的催化剂负载体的把持材料有用的无机纤维成型体及其制造方法。

另外，本发明涉及使用了该无机纤维成型体的废气清洗用垫和废气清洗装置。

背景技术

以陶瓷纤维为代表的无机纤维的成型体已被用于工业用绝热材料、耐火材料、填密材料等暴露于高温状态的用途中，近年来，也被用作汽车用废气清洗装置用的缓冲材料(催化剂把持材料(把持材))，即，将催化剂负载体收纳于金属外壳时卷绕到催化剂负载体上、且置于催化剂负载体与金属外壳之间的废气清洗用垫。

对于这样的无机纤维成型体，例如作为绝热材料加工时，或者加工成汽车用的催化剂把持材料(垫)时，为了控制其厚度和面密度，通常实施针刺处理(ニ一ドルパンチ処理)。

另外，为了防止组装作业中的纤维飞散，通常垫中含有有机粘结剂(专利文献1)。

但是，现有的无机纤维成型体若想要确保厚度则无法确保表面的平滑性，而且发生表层剥离等现象，并且其作为绝热材料成型时，连带发生局部密度差、作业性恶化等问题。

另外，含有有机粘结剂的垫由于含有有机物，因此通过发动机燃烧时的放热而使有害气体增加，同时具有至有机物的热分解终止为止垫面压暂时性降低、即把持力降低的问题。

作为改善该问题的方法，还提出了将有机粘结剂含量抑制到最小限度、或者完全不含有机粘结剂的垫，但不含有机粘结剂的垫的体积大，难以抑制厚度，在安装至金属外壳时，有可能引起垫的层间剥离。另外，由于不含有机粘结剂，因此在将垫卷绕到催化剂负载体上时或安装到金属外壳时，会由垫大量产生纤维质粉尘，还具有作业性显著恶化的问题。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平8-174687号公报

发明内容

发明要解决的问题

鉴于这样的问题，本发明的课题在于提供一种无机纤维成型体，该无机纤维成型体在加工成绝热材料或垫等用途时能够容易地控制厚度和面密度、并且作业性、处理性优异，另外不使作业环境恶化。

另外，本发明的课题还在于提供这样的无机纤维成型体的制造方法、使用了该无机纤维成型体的废气清洗用垫和废气清洗装置。

用于解决问题的方案

为了解决上述问题，本发明人进行了反复深入的研究，结果发现：通过提高无机纤维对于垫状聚集体的针刺处理时的针刺密度(ニ一ドル密度)，以预定的条件形成通过针刺处理(ニ一ドリング処理)产生的经纱束或针迹(ニ一ドル痕)，由此能够制成厚度、面密度的控制容易、而且发尘量少、剥离强度高、表面的平滑性优异、卷绕到催化剂负载体上时或安装到金属外壳时的处理性、作业性优异的废气清洗用垫。

本发明是基于这样的见解而实现的，以下列出其要点。

[1]一种无机纤维成型体，其为由无机纤维的垫状聚集体构成且实施了针刺处理的无机纤维成型体，其特征在于，该垫面的单位面积的针刺密度(ニ一ドル密度)超过50根/cm²，还满足下述i)～iii)的任意一个以上的条件。

i)预定方向的截面A中预定宽度W的区域中观察到的经纱束的根数N_A、与垂直于该预定方向的方向的截面B中预定宽度W的区域中观察到的经纱束的根数N_B之比N_A/N_B比为0.5以下。

ii)厚度方向的截面中观察到的经纱束的宽度为0.3mm以下。

iii)垫面上的任意3mm×3mm面积的全部区域内存在针迹。

[2]如[1]所述的无机纤维成型体，其特征在于，剥离强度为5N以上。

[3]如[1]或[2]所述的无机纤维成型体，其特征在于，发尘量为0.1wt％以下。

[4]如[1]至[3]的任一项所述的无机纤维成型体，其特征在于，其具有该垫面内凹凸差和表里凹凸差最大为1mm以下的平滑性。

[5]如[1]至[4]的任一项所述的无机纤维成型体，其特征在于，该无机纤维为氧化铝/二氧化硅系纤维。

[6]如[1]至[5]的任一项所述的无机纤维成型体，其特征在于，其通过对由溶胶-凝胶法得到的无机纤维前体的垫状聚集体进行针刺处理后烧制而成。

[7]一种垫，其特征在于，其包含[1]至[6]的任一项所述的无机纤维成型体。

[8]如[7]所述的垫，其特征在于，有机粘结剂含量小于2重量％。

[9]如[7]所述的垫，其特征在于，其不含有有机粘结剂。