專利名稱：墊材、保持密封材料、墊材的制造方法及尾氣凈化裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及墊材、保持密封材料、墊材的制造方法及尾氣凈化裝置。
背景技術(shù)：
在現(xiàn)有技術(shù)中，已知有通過(guò)對(duì)氧化硅纖維或氧化鋁纖維等無(wú)機(jī)纖維進(jìn)行壓縮而成的無(wú)紡布狀的墊材，該無(wú)紡布狀的墊材在耐熱性、彈性(回彈力)等特性方面優(yōu)異，因而用于各種用途。例如，無(wú)紡布狀的墊材作為尾氣凈化裝置的構(gòu)成部件已被使用。若進(jìn)行具體說(shuō)明，則一般的尾氣凈化裝置由圓柱狀的尾氣處理體、容納該尾氣處理體的圓筒狀的外殼以及配設(shè)于尾氣處理體與外殼之間的墊狀的保持密封材料所構(gòu)成，上述無(wú)紡布狀的墊材作為構(gòu)成該保持密封材料的部件已被使用。另外，保持密封材料經(jīng)由將無(wú)紡布狀的墊材切斷為特定形狀的切斷工序等進(jìn)行制作。利用呈無(wú)紡布狀且具有回彈力的墊材構(gòu)成的保持密封材料具有特定的保持力。因此，在上述尾氣凈化裝置中，尾氣處理體被保持密封材料牢固地保持在外殼內(nèi)的特定的位置。另外，由于保持密封材料配設(shè)于尾氣處理體與外殼之間，因而即使施加振動(dòng)等，尾氣處理體也不易與外殼相接觸，另外，尾氣也不易從尾氣處理體與外殼之間泄漏。此處，作為使用保持密封材料的尾氣凈化裝置的制造方法，例如可以舉出將卷繞有保持密封材料的尾氣處理體壓入到外殼中的方法。具體地說(shuō)，通過(guò)將保持密封材料卷繞在圓柱狀的尾氣處理體的外周部來(lái)制作卷繞體，對(duì)保持密封材料進(jìn)行壓縮，同時(shí)將卷繞體一邊滑動(dòng)一邊插入到內(nèi)徑小于卷繞體的外徑的圓筒狀的外殼內(nèi)。在該制造方法中，為了易于壓入卷繞體，需要適當(dāng)降低卷繞在尾氣處理體上的保持密封材料的體積。另外，由于在向外殼中壓入時(shí)在保持密封材料上產(chǎn)生了很大的剪切力，因而需要保持密封材料具有某種程度的強(qiáng)度(下文也簡(jiǎn)稱為剪切強(qiáng)度)以便不會(huì)由于剪切力而發(fā)生撕裂。在專利文獻(xiàn)1和2中公開(kāi)了由無(wú)機(jī)纖維構(gòu)成的現(xiàn)有的無(wú)紡布狀的墊材。這些現(xiàn)有的無(wú)紡布狀的墊材是如下制造的對(duì)通過(guò)燒制轉(zhuǎn)換為無(wú)機(jī)纖維的氧化鋁纖維前體進(jìn)行壓縮來(lái)制作片材，通過(guò)在片材的厚度方向進(jìn)行形成有2個(gè)以上的倒刺(〃一寸(返))的針的插入抽出來(lái)制作形成有2個(gè)以上的交織部的針刺片材，對(duì)針刺片材進(jìn)行燒制，從而制造所述墊材。將所制造的無(wú)紡布狀的墊材切斷為特定形狀，制作保持密封材料。專利文獻(xiàn)1 日本特開(kāi)2006-207393號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2 日本特開(kāi)2007-127112號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
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可以認(rèn)為在專利文獻(xiàn)1和2所述的現(xiàn)有的無(wú)紡布狀的墊材中，還不能說(shuō)剪切強(qiáng)度充分高。對(duì)此，下面使用附圖詳細(xì)說(shuō)明。圖10(a)為示意性示出現(xiàn)有墊材的一例的立體圖，圖10(b)為圖10(a)所示的現(xiàn)有墊材的J-J線截面圖，圖10(c)為圖10(a)所示的現(xiàn)有墊材的K-K線截面圖。圖11(a)為從第一短側(cè)面?zhèn)认蛑诙虃?cè)面?zhèn)葘?duì)圖10(a)所示的現(xiàn)有墊材進(jìn)行透視而得到的側(cè)面透視圖。圖11(b)為負(fù)載有剪切力的情況下圖11(a)所示的現(xiàn)有墊材的X’區(qū)域的部分放大圖。另外，在圖11(a)和圖11(b)所示的現(xiàn)有墊材中，沿著后述的交織部310畫(huà)出的假想直線以虛線1表示。圖10 (a)、圖10 (b)和圖10 (c)所示的現(xiàn)有墊材300是無(wú)機(jī)纖維320相互纏結(jié)而構(gòu)成的，據(jù)推測(cè)其比較柔軟。另外，從墊材300的一個(gè)主面300a上的針貫通點(diǎn)311a到另外的主面300b上的針貫通點(diǎn)311b形成了多個(gè)交織部310。如圖10(b)、圖10(c)和圖11(a)所示，在從第一短側(cè)面?zhèn)认蛑挥谂c第一短側(cè)面相向的位置的第二短側(cè)面?zhèn)冗M(jìn)行透視的側(cè)面透視圖中，沿著交織部310畫(huà)出的假想直線1 按照相對(duì)于與墊材300的厚度方向垂直的方向(墊材300面的主面300a、300b)呈一定角度的方式傾斜。在交織部310中，無(wú)機(jī)纖維320致密纏結(jié)，與未設(shè)有交織部310的情況相比，推測(cè)
其剪切強(qiáng)度一定程度地增高。因此推測(cè)，在將比較小的剪切力施加至墊材300的情況下，墊材300不易產(chǎn)生大的變形。但是，在對(duì)墊材300施加比較大的剪切力的情況下，如圖11(b)所示(圖11(b)中， 施加剪切力的方向以箭頭C’表示)，認(rèn)為墊材300具有由大致為矩形的形狀變形為大致平行四邊形的形狀的傾向。特別是據(jù)推測(cè)，沿著將上述平行四邊形的2個(gè)銳角相連接的對(duì)角線方向施加以從內(nèi)側(cè)向外側(cè)拉伸墊材300的方式發(fā)揮作用的拉伸力(圖11(b)中，施加拉伸力的方向以箭頭D’表示)，由此墊材300會(huì)產(chǎn)生大的變形，根據(jù)情況有時(shí)會(huì)發(fā)生斷裂。關(guān)于其理由，本發(fā)明人推測(cè)，這是由于施加拉伸力的方向與形成有交織部310(假想直線1)的方向不一致，交織部310不易緩和拉伸力。因此，在專利文獻(xiàn)1和2所述的現(xiàn)有墊材中，具有剪切強(qiáng)度還不足夠高這樣的課題。本發(fā)明人為彌補(bǔ)上述課題進(jìn)行了深入研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，通過(guò)形成相對(duì)于與墊材的厚度方向垂直的方向傾斜的第一交織部和第二交織部、并制成在由墊材的側(cè)面透視圖進(jìn)行觀察的情況下第一交織部和第二交織部以特定角度交叉的構(gòu)成，能夠大幅提高墊材的剪切強(qiáng)度。本發(fā)明人基于該認(rèn)知進(jìn)一步繼續(xù)進(jìn)行了研究，結(jié)果完成了能夠解決上述課題的本發(fā)明的墊材。
S卩，本發(fā)明的墊材至少具有第一主面、位于與上述第一主面相向的位置的第二主面、第一側(cè)面、以及位于與上述第一側(cè)面相向的位置的第二側(cè)面，是無(wú)機(jī)纖維相互纏結(jié)而構(gòu)成的墊材，該墊材的特征在于在上述墊材中形成有兩個(gè)以上的從形成在上述第一主面上的針貫通點(diǎn)到形成在上述第二主面上的針貫通點(diǎn)進(jìn)行設(shè)置的交織部；與其它部分相比，上述交織部由相互致密纏結(jié)的無(wú)機(jī)纖維構(gòu)成；在沿著與上述墊材的厚度方向垂直的方向畫(huà)假想直線Li、沿著第一交織部畫(huà)假想直線L2、沿著第二交織部畫(huà)假想直線L3時(shí)，若從上述第一側(cè)面?zhèn)认蛏鲜龅诙?cè)面?zhèn)韧敢暽鲜鰤|材，則上述假想直線Ll與上述假想直線L2以小于90°的角度α交叉；上述假想直線Ll與上述假想直線L3以大于90°的角度β交叉；上述假想直線L2與上述假想直線L3以特定角度Y交叉。下面利用附圖對(duì)本發(fā)明墊材的構(gòu)成和效果進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。圖1 (a)為示意性示出本發(fā)明墊材的一例的立體圖，圖1 (b)為圖1 (a)所示的本發(fā)明墊材的A-A線截面圖，圖1(c)為圖1(a)所示的本發(fā)明墊材的B-B線截面圖。圖1(a)所示的本發(fā)明墊材1的形狀是俯視圖大致為矩形、具有特定厚度的平板狀。如圖1(a)所示，本發(fā)明的墊材1具有第一主面IOa和位于與第一主面IOa相向的位置的第二主面10b。具有第一長(zhǎng)側(cè)面Ila和位于與第一長(zhǎng)側(cè)面Ila相向的位置的第二長(zhǎng)側(cè)面lib。另外具有第一短側(cè)面1 和位于與第一短側(cè)面1 相向的位置的第二短側(cè)面12b。本發(fā)明的墊材1是氧化硅纖維、氧化鋁-氧化硅纖維、氧化鋁纖維等各種組成的無(wú)機(jī)纖維13、14相互纏結(jié)而構(gòu)成的。如圖1(b)所示，在本發(fā)明墊材1的第一主面IOa上形成2個(gè)以上的第一針貫通點(diǎn) 21a,在第二主面IOb上形成2個(gè)以上的第二針貫通點(diǎn)21b。并且，從第一針貫通點(diǎn)21a到第二針貫通點(diǎn)21b沿著墊材1的厚度方向T連續(xù)形成了第一交織部31。另外，如圖1(c)所示，在本發(fā)明墊材1的第一主面IOa上形成2個(gè)以上的第三針貫通點(diǎn)22a，在第二主面IOb上形成2個(gè)以上的第四針貫通點(diǎn)22b。并且，從第三針貫通點(diǎn) 22a到第四針貫通點(diǎn)22b沿著墊材1的厚度方向T連續(xù)形成了第二交織部32。在第一交織部31和第二交織部32以外的部分(以下也簡(jiǎn)稱為非形成區(qū)域)33，無(wú)機(jī)纖維13比較松散地纏結(jié)，呈無(wú)紡布狀。另外，在第一交織部31和第二交織部32，與構(gòu)成非形成區(qū)域33的無(wú)機(jī)纖維13相比，無(wú)機(jī)纖維14相互致密纏結(jié)。利用相互致密纏結(jié)的無(wú)機(jī)纖維14，墊材1呈沿著厚度方向縫上那樣的狀態(tài)，以第一交織部31和第二交織部32為中心，墊材1的體積適度降低。如圖1 (b)和圖1 (c)所示，本發(fā)明墊材1的第一交織部31和第二交織部32相對(duì)于第一主面IOa和第二主面IOb以特定角度傾斜。另外，第一交織部31和第二交織部32傾斜的方向相互不同。由此，墊材1的剪切強(qiáng)度充分增高。
關(guān)于此，下面使用附圖詳細(xì)說(shuō)明。圖2(a)為通過(guò)從第一短側(cè)面?zhèn)认虻诙虃?cè)面?zhèn)葘?duì)圖1(a)所示的本發(fā)明墊材進(jìn)行透視而得到的側(cè)面透視圖。圖2(b)為圖2(a)所示的本發(fā)明墊材的側(cè)面透視圖的X區(qū)域的部分放大圖。圖2(c)為示出使本發(fā)明的墊材負(fù)載剪切力的情況下的X區(qū)域的部分放大圖。在圖2(a)所示的本發(fā)明墊材的側(cè)面透視圖中，假想直線Ll為沿著與墊材1的厚度方向T垂直的方向畫(huà)出的假想直線。假想直線L2為沿著圖1 (b)所示的本發(fā)明墊材的第一交織部31畫(huà)出的假想直線， 假想直線L3為沿著圖1 (c)所示的本發(fā)明墊材的第二交織部32畫(huà)出的假想直線。如圖2(a)所示，本發(fā)明的墊材1中，若從第一短側(cè)面?zhèn)认虻诙虃?cè)面?zhèn)韧敢晧|材 1，則假想直線Ll與假想直線L2以小于90°的角度α交叉。另外，假想直線Ll與假想直線L3以大于90°的角度β交叉。并且，假想直線L2與假想直線L3以特定角度Y交叉。在本說(shuō)明書(shū)中，所謂“沿著第一交織部畫(huà)假想直線L2”指的是，在圖2(a)所示的本發(fā)明墊材的側(cè)面透視圖中，從第一針貫通點(diǎn)21a到第二針貫通點(diǎn)21b畫(huà)出假想直線。即，假想直線L2為連接本發(fā)明墊材的第一針貫通點(diǎn)21a和第二針貫通點(diǎn)21b的假想直線。另外，所謂“沿著第二交織部畫(huà)假想直線L3”指的是，在圖2(a)所示的本發(fā)明的墊材的側(cè)面透視圖中，從第三針貫通點(diǎn)2 到第四針貫通點(diǎn)22b畫(huà)出假想直線。即，假想直線 L3為連接本發(fā)明墊材的第三針貫通點(diǎn)2 和第四針貫通點(diǎn)22b的假想直線。另外，在圖2(a)、圖2(b)和圖2(c)中，僅示出了沿著圖1 (a)的A_A線形成為列狀的第一交織部和沿著B(niǎo)-B線形成為列狀的第二交織部，對(duì)于形成為列狀的其它的第一交織部和第二交織部，省略了圖示。另外，在本說(shuō)明書(shū)中，通過(guò)假想直線Ll與假想直線L2交叉而形成的具有角度α 的一個(gè)角和通過(guò)假想直線Ll與假想直線L3交叉而形成的具有角度β的另一角在本發(fā)明墊材的側(cè)面透視圖中具有同位角的關(guān)系(參照?qǐng)D2 (a)、圖2 (b))。如圖2(a)和圖2(b)所示，在不對(duì)墊材1施加剪切力的狀態(tài)下，墊材1不變形，呈大致矩形的形狀。如圖2(c)所示，若沿著平行于第一主面IOa和第二主面IOb的方向?qū)|材1施加剪切力(圖2(c)中，施加剪切力的方向以箭頭C表示)，則無(wú)機(jī)纖維相互纏結(jié)而構(gòu)成的比較柔軟的墊材1具有從大致矩形的形狀變形為大致平行四邊形的形狀的傾向。在該過(guò)程中，沿著連接上述平行四邊形的2個(gè)銳角的對(duì)角線方向，對(duì)墊材1施加以從內(nèi)側(cè)向外側(cè)拉伸墊材1的方式發(fā)揮作用的拉伸力(圖2(c)中，施加拉伸力的方向以箭頭 D表示)。與之相反地，沿著連接上述平行四邊形的2個(gè)鈍角的對(duì)角線方向，對(duì)墊材1施加以從外側(cè)向內(nèi)側(cè)壓縮墊材1的方式發(fā)揮作用的壓縮力(圖2(c)中，施加壓縮力的方向以箭頭E表示)ο然而，沿著無(wú)機(jī)纖維相互致密纏結(jié)而成的、機(jī)械強(qiáng)度高的第一交織部31畫(huà)出的假想直線L2通過(guò)與假想直線Ll以特定角度α交叉而傾斜著。同樣地，沿著機(jī)械強(qiáng)度高的第二交織部32畫(huà)出的假想直線L3通過(guò)與假想直線Ll以特定角度β交叉而傾斜著。并且， 假想直線L2與假想直線L3以特定角度Y交叉。
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因而，第一交織部31與第二交織部32能夠如相互交叉的斜撐(筋交0 )那樣發(fā)揮作用，即使在沿著平行于第一主面IOa和第二主面IOb的方向施加剪切力的情況下，也能夠?qū)|材1的變形抑制在最小限。因此，墊材1不易破損。由此，可以認(rèn)為，本發(fā)明的墊材1的剪切強(qiáng)度充分高。在本發(fā)明的墊材中，上述角度Y優(yōu)選為20° 120°，這種情況下，更優(yōu)選上述角度α為30° 80°、上述角度β為100° 150°。這是由于如此能夠適當(dāng)?shù)叵碛猩鲜龅募羟袕?qiáng)度充分高這樣的本發(fā)明的效果。在本發(fā)明的墊材中，上述角度Y進(jìn)一步優(yōu)選為60° 90°，這種情況下，特別優(yōu)選上述角度α為45° 60°、上述角度β為120° 135°。這是由于這樣能夠更為適當(dāng)?shù)叵碛猩鲜龅募羟袕?qiáng)度充分高這樣的本發(fā)明的效果。在本發(fā)明的墊材中，優(yōu)選2個(gè)以上的第一交織部保持特定的間隔進(jìn)行排列而形成第一列，2個(gè)以上的第二交織部保持特定的間隔進(jìn)行排列而形成第二列。這種情況下，進(jìn)一步優(yōu)選本發(fā)明墊材的上述第一列與上述第二列是交替形成的。另外，進(jìn)一步優(yōu)選沿著平行于上述墊材的長(zhǎng)度方向或?qū)挾确较虻姆较?，上述第一列與上述第二列以保持特定的間隔的方式交替地形成。在這些墊材中，由于不具有僅第一交織部或僅第二交織部過(guò)于密集的部位，第一交織部與第二交織部在墊材全體中均衡地進(jìn)行配置，因而可以更為適當(dāng)?shù)叵碛屑羟袕?qiáng)度充分高這樣的本發(fā)明的效果。特別地，若沿著平行于上述墊材的長(zhǎng)度方向或?qū)挾确较虻姆较驅(qū)⑸鲜龅谝涣信c上述第二列保持特定的間隔進(jìn)行了交替地形成，則能夠進(jìn)一步提高墊材的剪切強(qiáng)度。在本發(fā)明的墊材中，上述無(wú)機(jī)纖維優(yōu)選為選自由氧化鋁纖維、氧化鋁-氧化硅纖維、氧化硅纖維、生物溶解性纖維和玻璃纖維組成的組中的至少一種無(wú)機(jī)纖維。由于這些無(wú)機(jī)纖維在耐熱性等特性方面優(yōu)異，因而由這些無(wú)機(jī)纖維構(gòu)成的墊材和使用該墊材的保持密封材料在耐熱性、保持力等方面優(yōu)異。另外，在構(gòu)成墊材的無(wú)機(jī)纖維為生物溶解性纖維的情況下，在進(jìn)行墊材的處理時(shí)即使生物溶解性纖維發(fā)生飛散而進(jìn)入到體內(nèi)也會(huì)發(fā)生溶解并被排出體外，因而對(duì)人體的安全性優(yōu)異。本發(fā)明的墊材優(yōu)選進(jìn)一步含有有機(jī)粘結(jié)劑。若將含有有機(jī)粘結(jié)劑的墊材暴露于高溫，則有機(jī)粘結(jié)劑分解、無(wú)機(jī)纖維的粘接被解除而發(fā)生膨脹。因而，若將使用了含有有機(jī)粘結(jié)劑的墊材的保持密封材料用于尾氣凈化裝置中， 則使用尾氣凈化裝置時(shí)，因高溫的尾氣使有機(jī)粘結(jié)劑發(fā)生分解，無(wú)機(jī)纖維的粘接被解除，保持密封材料發(fā)生膨脹，因而能夠發(fā)揮出高保持力。本發(fā)明的墊材優(yōu)選進(jìn)一步含有膨脹材。若含有膨脹材的墊材被暴露于高溫，則發(fā)生膨脹。由此，在使用了含有膨脹材的墊材的保持密封材料中，由于使用尾氣凈化裝置時(shí)因高溫的尾氣使膨脹材發(fā)生膨脹，因而能夠發(fā)揮出高保持力。本發(fā)明的保持密封材料為用于在外殼內(nèi)保持尾氣處理體的保持密封材料，該保持密封材料的特征在于，其使用本發(fā)明的任意一種墊材。本發(fā)明的墊材的制造方法為包括針刺工序和燒制工序的墊材的制造方法，在針刺工序中，準(zhǔn)備至少具有第一主面、位于與上述第一主面相向的位置的第二主面、第一側(cè)面、 位于與上述第一側(cè)面相向的位置的第二側(cè)面、由通過(guò)燒制而轉(zhuǎn)換為無(wú)機(jī)纖維的無(wú)機(jī)纖維前體相互纏結(jié)而構(gòu)成的片材，通過(guò)使針貫通上述片材來(lái)制作針刺片材；在燒制工序中，對(duì)上述針刺片材進(jìn)行燒制；該制造方法的特征在于在上述針刺工序中，使第一針貫通上述片材，使得在沿著與上述片材的厚度方向垂直的方向畫(huà)假想直線Li、從上述第一側(cè)面?zhèn)认蛏鲜龅诙?cè)面?zhèn)葘?duì)上述片材進(jìn)行透視時(shí)， 所述第一針與上述假想直線Ll以小于90°的角度α進(jìn)行交叉，由此來(lái)形成第一交織部前體；使第二針貫通上述片材，使得所述第二針與上述假想直線Ll以大于90°的角度 β進(jìn)行交叉、且與沿著上述第一交織部前體畫(huà)出的假想直線L2以特定角度Y進(jìn)行交叉，由此來(lái)形成第二交織部前體。利用本發(fā)明墊材的制造方法，可以適當(dāng)?shù)刂圃焐鲜龅募羟袕?qiáng)度充分高的本發(fā)明的墊材。本發(fā)明的尾氣凈化裝置為包括尾氣處理體、容納上述尾氣處理體的外殼、以及配設(shè)于上述尾氣處理體和上述外殼之間的用于保持上述尾氣處理體的保持密封材料的尾氣凈化裝置，該尾氣凈化裝置的特征在于，上述保持密封材料使用了本發(fā)明的任意一種墊材或經(jīng)本發(fā)明的墊材的制造方法制造的墊材。


圖1中，圖1的(a)為示意性示出本發(fā)明墊材的一例的立體圖，圖1的(b)為圖1 的(a)所示的本發(fā)明墊材的A-A線截面圖，圖1的(c)為圖1的(a)所示的本發(fā)明墊材的 B-B線截面圖。圖2中，圖2的(a)為通過(guò)從第一短側(cè)面?zhèn)认虻诙虃?cè)面?zhèn)葘?duì)圖1的(a)所示的本發(fā)明的墊材進(jìn)行透視而得到的側(cè)面透視圖；圖2的(b)為圖2的(a)所示的本發(fā)明墊材的側(cè)面透視圖的X區(qū)域的部分放大圖；圖2的(c)為示出使本發(fā)明的墊材負(fù)載剪切力的情況下的X區(qū)域的部分放大圖。圖3為示意性示出使用了本發(fā)明第一實(shí)施方式的墊材的保持密封材料的一例的立體圖。圖4中，圖4的(a)為示意性示出本發(fā)明的第一實(shí)施方式的尾氣凈化裝置的立體圖，圖4的(b)為圖4的(a)所示的本發(fā)明第一實(shí)施方式的尾氣凈化裝置的F-F線截面圖。圖5中，圖5的(a)為示意性示出構(gòu)成圖4的(a)所示的本發(fā)明第一實(shí)施方式的尾氣凈化裝置的尾氣處理體的立體圖，圖5的(b)為示意性示出構(gòu)成圖4的(a)所示的本發(fā)明第一實(shí)施方式的尾氣凈化裝置的外殼的立體圖。圖6為示意性示出本發(fā)明的墊材的制造方法中使用的針刺裝置和片材的局部切口立體圖。圖7中，圖7的(a)為本發(fā)明的墊材制造方法中的第一次針刺處理時(shí)的針刺裝置和片材的H-H線截面圖，圖7的(b)為本發(fā)明的墊材制造方法中的第二次針刺處理時(shí)的針刺裝置和片材的I-I線截面圖。圖8為示意性說(shuō)明使用構(gòu)成本發(fā)明的第一實(shí)施方式的尾氣凈化裝置的保持密封材料、尾氣處理體和外殼來(lái)制造尾氣凈化裝置的情況的立體圖。圖9為示意性示出剪切強(qiáng)度試驗(yàn)機(jī)的側(cè)面圖。圖10中，圖10的(a)為示意性示出現(xiàn)有墊材的一例的立體圖，圖10的(b)為圖 10的(a)所示的現(xiàn)有墊材的J-J線截面圖，圖10的(c)為圖10的(a)所示的現(xiàn)有墊材的 K-K線截面圖。圖11中，圖11的(a)為通過(guò)從第一短側(cè)面?zhèn)认虻诙虃?cè)面?zhèn)葘?duì)圖10的(a)所示的現(xiàn)有的墊材進(jìn)行透視而得到的側(cè)面透視圖；圖11的(b)為負(fù)載有剪切力的情況下圖11 的(a)所示的現(xiàn)有墊材的X’區(qū)域的部分放大圖。符號(hào)說(shuō)明墊材 1第一主面IOa第二主面IOb第一長(zhǎng)側(cè)面Ila第二長(zhǎng)側(cè)面lib第一短側(cè)面12a第二短側(cè)面1 無(wú)機(jī)纖維13、14針貫通點(diǎn)21a、21b、22a、22b第一交織部31第二交織部3具體實(shí)施例方式(第一實(shí)施方式)下面參照附圖對(duì)作為本發(fā)明的墊材、保持密封材料、墊材的制造方法和尾氣凈化裝置的一個(gè)實(shí)施方式的第一實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。本實(shí)施方式的墊材與上述本發(fā)明的墊材具有同樣的構(gòu)成，因而在下面的說(shuō)明中， 參照?qǐng)D1(a)和圖1(b)進(jìn)行說(shuō)明。另外，對(duì)于與本發(fā)明墊材的說(shuō)明重復(fù)的事項(xiàng)，省略其說(shuō)明。圖1 (a)、圖1 (b)和圖1 (c)所示的本實(shí)施方式的墊材1的形狀為具有特定長(zhǎng)度(圖 1(a)中雙箭頭L所示)、寬度(圖1(a)中雙箭頭W所示)和厚度(圖1 (a)中雙箭頭T所示)的俯視圖大致為矩形的形狀。對(duì)于墊材1的尺寸沒(méi)有特別限定，優(yōu)選為長(zhǎng)度100 IOOOOOmmX寬度100 1500mmX厚度5 30mm的范圍。墊材1是無(wú)機(jī)纖維13、14相互纏結(jié)而構(gòu)成的。上述無(wú)機(jī)纖維優(yōu)選由選自由氧化鋁纖維、氧化鋁-氧化硅纖維、氧化硅纖維、生物溶解性纖維和玻璃纖維組成的組中的至少一種無(wú)機(jī)纖維構(gòu)成。
在氧化鋁纖維中，除氧化鋁以外，也可以含有例如Ca0、Mg0、ZrO2等添加劑。作為氧化鋁-氧化硅纖維的組成比，以重量比計(jì)優(yōu)選Al2O3 SiO2 = 60 40 80 20，更優(yōu)選 Al2O3 SiO2 = 70 30 74 26。在上述組成比中，若氧化鋁的含量多于氧化鋁組成比的優(yōu)選上限值(Al2O3 SiO2 =80 20)，則易于進(jìn)行氧化鋁-氧化硅的結(jié)晶化，無(wú)機(jī)纖維的柔軟性容易喪失。另外，在上述組成比中，若氧化硅少于氧化硅組成比的優(yōu)選下限值(Al2O3 SiO2 = 80 20)，則無(wú)機(jī)纖維的剛性不足，不易得到充分的剪切強(qiáng)度。另外，在氧化硅纖維中，除了氧化硅以外，也可以含有例如Ca0、Mg0、等添加劑。上述生物溶解性纖維為含有選自由堿金屬化合物、堿土金屬化合物以及硼化合物組成的組中的至少一種化合物的無(wú)機(jī)纖維。生物溶解性纖維即使進(jìn)入到人體內(nèi)也易于發(fā)生溶解，因而生物溶解性纖維相互纏結(jié)而構(gòu)成的墊材對(duì)人體的安全性優(yōu)異。具體地說(shuō)，對(duì)于生物溶解性纖維的組成，可以舉出含有60 85重量％的氧化硅以及15 40重量％的選自由堿金屬化合物、堿土金屬化合物和硼化合物組成的組中的至少一種化合物的組成。上述氧化硅為SiO或SiO2。另外，作為上述堿金屬化合物，可以舉出例如Na、K的氧化物等，作為上述堿土金屬化合物，可以舉出Mg、Ca、Ba的氧化物等。作為上述硼化合物，可以舉出B的氧化物等。上述氧化硅的含量若不足60重量％，則不易利用玻璃熔融法進(jìn)行制作、不易纖維化。另外，結(jié)構(gòu)上易碎，具有過(guò)于容易溶解于生理鹽水中的傾向。另一方面，若超過(guò)85重量％，則具有過(guò)于不易溶解于生理鹽水中的傾向。另外，氧化硅的含量是換算為S^2而計(jì)算出的。另外，選自由堿金屬化合物、堿土金屬化合物和硼化合物組成的組中的至少一種化合物的含量若不足15重量％，則具有過(guò)于難以溶解于生理鹽水中的傾向。另一方面，若超過(guò)40重量％，則不易利用玻璃熔融法進(jìn)行制作、不易纖維化。另外，結(jié)構(gòu)上易碎，具有過(guò)于容易溶解于生理鹽水中的傾向。上述無(wú)機(jī)纖維在生理鹽水中的溶解度優(yōu)選為30ppm以上。這是由于，上述溶解度若不足30ppm，則在無(wú)機(jī)纖維進(jìn)入到體內(nèi)的情況下，不易排出到體外，在健康方面不優(yōu)選。另外，溶解度可以利用下述方法進(jìn)行測(cè)定。(I)首先使用食品用攪拌機(jī)將2. 5g的無(wú)機(jī)纖維懸浮在蒸餾水中，然后靜置使無(wú)機(jī)纖維沉淀。進(jìn)一步地，通過(guò)傾析除去上層清液后，在110°c進(jìn)行干燥來(lái)除去殘留的液體。由此制備無(wú)機(jī)纖維試樣。(II)將氯化鈉6. 780g、氯化銨0. 540g、碳酸氫鈉2. 270g、磷酸氫二鈉0. 170g、檸檬酸鈉二水合物0. 060g、甘氨酸0. 450g以及硫酸(比重1. 84)0. 050g利用蒸餾水稀釋到1 升(1)，制備生理鹽水溶液。(III)將(I)中制備的無(wú)機(jī)纖維試樣0. 50g和(II)中制備的生理鹽水溶液25cm3 加入到離心管中，充分振蕩后，利用37°C、20循環(huán)/分鐘的恒溫振蕩器處理5小時(shí)。其后，取出離心管，在4500rpm進(jìn)行5分鐘的離心分離，利用注射器取出其上清。
(IV)接下來(lái)，利用過(guò)濾器(0. 45 μ m硝酸纖維素膜過(guò)濾器)對(duì)上述上層清液進(jìn)行過(guò)濾，對(duì)于所得到的試樣，利用原子吸光分析測(cè)定氧化硅、氧化鈣和氧化鎂在生理鹽水溶液中的溶解度。無(wú)機(jī)纖維13、14的平均纖維長(zhǎng)優(yōu)選為3. 5mm 100mm。這是由于可以充分提高墊材的剪切強(qiáng)度。無(wú)機(jī)纖維的平均纖維長(zhǎng)若不足3. 5mm,則無(wú)機(jī)纖維的纖維長(zhǎng)過(guò)短，墊材的剪切強(qiáng)度降低。另外，若無(wú)機(jī)纖維的平均纖維長(zhǎng)超過(guò)100mm，則無(wú)機(jī)纖維的纖維長(zhǎng)過(guò)長(zhǎng)，墊材制作時(shí)無(wú)機(jī)纖維的處理性會(huì)降低。無(wú)機(jī)纖維13、14的平均纖維徑優(yōu)選為3 10 μ m。無(wú)機(jī)纖維13、14的平均纖維徑若為3 10 μ m，則無(wú)機(jī)纖維13、14的強(qiáng)度和柔軟性充分高，能夠提高墊材1的剪切強(qiáng)度。在本實(shí)施方式的墊材1的第一主面IOa(第二主面IOb)上，4個(gè)第一針貫通點(diǎn) 21a(第二針貫通點(diǎn)21b)通過(guò)保持特定的間隔沿著寬度方向W進(jìn)行排列而形成第一列41。另外，在本實(shí)施方式的墊材1的第一主面IOa(第二主面IOb)上，4個(gè)第三針貫通點(diǎn)22a(第四針貫通點(diǎn)22b)通過(guò)保持特定的間隔沿著寬度方向W進(jìn)行排列而形成第二列 42。第一列41和第二列42保持特定的間隔沿著長(zhǎng)度方向L交替地形成。第一交織部31和第二交織部32的詳細(xì)構(gòu)成與圖1(b)、圖1(c)和圖2(a)所示的本發(fā)明的墊材大致相同。對(duì)于第一交織部31和第二交織部32，與非形成區(qū)域33相比，是由相互致密纏結(jié)的無(wú)機(jī)纖維14構(gòu)成的。對(duì)于本實(shí)施方式的墊材1，如圖2(a)所示，若從第一短側(cè)面1 側(cè)向第二短側(cè)面 12b側(cè)透視墊材，則優(yōu)選假想直線Ll與假想直線L2以30° 80°的角度α交叉、假想直線Ll與假想直線L3以100° 150°的角度β交叉。另外，優(yōu)選假想直線L2與假想直線 L3以20° 120°的角度γ交叉。上述角度α更優(yōu)選為45° 60°、上述角度β更優(yōu)選為120° 135°、上述角度Y更優(yōu)選為60° 90°。本實(shí)施方式的墊材1的第一交織部31和第二交織部32的合計(jì)形成密度(在下面的說(shuō)明中，“交織部”包括“第一交織部”和“第二交織部”)優(yōu)選為0.5 30個(gè)/cm2。這是由于如此墊材1的剪切強(qiáng)度會(huì)進(jìn)一步得到提高、體積適度得以降低。與此相對(duì)，若交織部的形成密度不足0.5個(gè)/cm2，則每單位面積形成的交織部的數(shù)目過(guò)少，剪切強(qiáng)度容易降低，體積不易降低。另外，若交織部的形成密度超過(guò)30個(gè)/cm2，則每單位面積所形成的交織部的數(shù)目過(guò)多，因而墊材的體積過(guò)低、回彈力容易降低。另外會(huì)包含大量在針刺處理中被裁斷得很碎的無(wú)機(jī)纖維，墊材的剪切強(qiáng)度容易降低。另外，所謂交織部的形成密度指的是，沿著大致平行于第一主面和第二主面的平面將墊材在厚度方向的中間位置大致二等分地切斷，在利用目視或放大鏡對(duì)所得到的主截面進(jìn)行觀察的情況下所確認(rèn)到的每Icm2的主截面上所形成的交織部的個(gè)數(shù)。在本實(shí)施方式的墊材1中，一個(gè)第一針貫通點(diǎn)21a、第二針貫通點(diǎn)21b、第三針貫通點(diǎn)2 或第四針貫通點(diǎn)22b(在下面的說(shuō)明中，不區(qū)別“第一針貫通點(diǎn)”、“第二針貫通點(diǎn)”、 “第三針貫通點(diǎn)”、“第四針貫通點(diǎn)”，而簡(jiǎn)稱為“針貫通點(diǎn)”)和與其最接近的其它針貫通點(diǎn)的最短距離(圖1(a)中雙箭頭Y所示的距離)優(yōu)選為Imm 10mm。這是由于，這樣，交織部不會(huì)過(guò)分密集、墊材1的剪切強(qiáng)度容易充分提高、易于適度降低體積。與此相對(duì)，一個(gè)針貫通點(diǎn)和與其最接近的其它的針貫通點(diǎn)的最短距離若超過(guò) 10mm，則每單位面積所形成的交織部的數(shù)目過(guò)少、剪切強(qiáng)度容易降低、體積不易降低。另外，上述最短距離若不足1mm，則每單位面積所形成的交織部的數(shù)目過(guò)多，因而墊材的體積過(guò)于降低、回彈力容易降低。另外會(huì)包含大量在針刺處理中被裁斷得很碎的無(wú)機(jī)纖維，墊材的剪切強(qiáng)度容易降低。本實(shí)施方式的墊材1的針貫通點(diǎn)的直徑優(yōu)選為0. Imm 2mm。針貫通點(diǎn)的直徑若處于上述范圍，則針貫通點(diǎn)的直徑不會(huì)過(guò)大，因而易于充分提高墊材1的剪切強(qiáng)度。與此相對(duì)，若針貫通點(diǎn)的直徑超過(guò)2mm，則針貫通點(diǎn)和構(gòu)成交織部的無(wú)機(jī)纖維呈粗大的狀態(tài)，墊材的剪切強(qiáng)度容易降低。另外，若針貫通點(diǎn)的直徑不足0. 1mm，則在交織部無(wú)機(jī)纖維不易充分纏結(jié)，墊材的剪切強(qiáng)度容易降低、體積不易降低。本實(shí)施方式的墊材1的單位面積重量(每單位面積的重量)優(yōu)選為500 3000g/ m2。這是由于，若墊材的單位面積重量為500 3000g/m2，則可適當(dāng)?shù)叵碛欣玫谝唤豢棽亢偷诙豢棽繋?lái)的防止墊材變形的效果，并且墊材的體積會(huì)適度降低。與此相對(duì)，若墊材的單位面積重量不足500g/m2，則不易發(fā)揮出由第一交織部和第二交織部帶來(lái)的防止墊材變形的效果；若墊材的單位面積重量超過(guò)3000g/m2，則墊材的體積難以降低。墊材1的單位面積重量更優(yōu)選為1000 ^00g/m2。本實(shí)施方式的墊材1的密度優(yōu)選為0. 08 0. 20g/cm3。這是由于，若墊材的密度為0. 08 0. 20g/cm3，則無(wú)機(jī)纖維彼此纏結(jié)良好，因而不易發(fā)生無(wú)機(jī)纖維的剝離，墊材具有適度的柔軟性。與此相對(duì)，若墊材的密度不足0.08g/cm3，則無(wú)機(jī)纖維的纏結(jié)弱、無(wú)機(jī)纖維易于剝離。另外，若墊材的密度超過(guò)0. 20g/cm3，則墊材變硬、處理性降低。墊材1的密度更優(yōu)選為0. 10 0. 15g/cm3。本實(shí)施方式的墊材1可以含有有機(jī)粘結(jié)劑。若將使用了含有有機(jī)粘結(jié)劑的墊材(下文也簡(jiǎn)稱為粘結(jié)劑墊材)的保持密封材料用于尾氣凈化裝置中，則在使用尾氣凈化裝置時(shí)，有機(jī)粘結(jié)劑因高溫的尾氣而發(fā)生分解、無(wú)機(jī)纖維的粘接得到解除、保持密封材料發(fā)生膨脹，因而能夠發(fā)揮出高保持力。另外，對(duì)于有機(jī)粘結(jié)劑，例如可以為丙烯酸系樹(shù)脂、丙烯酸橡膠等橡膠；羧甲基纖維素或聚乙烯醇等水溶性有機(jī)聚合物；苯乙烯樹(shù)脂等熱塑性樹(shù)脂；環(huán)氧樹(shù)脂等熱固性樹(shù)脂等。這些之中，特別優(yōu)選丙烯酸橡膠、丁腈橡膠、丁苯橡膠。粘結(jié)劑墊材全體中所含有的有機(jī)粘結(jié)劑的總量?jī)?yōu)選為粘結(jié)劑墊材全體的重量的 0. 5 20重量％。選擇該含量的原因在于，由于構(gòu)成粘結(jié)劑墊材的無(wú)機(jī)纖維彼此能夠更為強(qiáng)固地粘接，因而可以提高粘結(jié)劑墊材的強(qiáng)度。另外其原因還在于，易于適度地降低粘結(jié)劑
13墊材的體積。另一方面，若粘結(jié)劑墊材全體中所含有的有機(jī)粘結(jié)劑的總量不足粘結(jié)劑墊材全體的重量的0. 5重量％，則有機(jī)粘結(jié)劑的量過(guò)少，無(wú)機(jī)纖維容易飛散、粘結(jié)劑墊材的強(qiáng)度易于降低。另外，若粘結(jié)劑墊材全體中所含有的有機(jī)粘結(jié)劑的總量超過(guò)粘結(jié)劑墊材全體的重量的20重量％，則在將使用了粘結(jié)劑墊材的保持密封材料用于尾氣凈化裝置的情況下，所排出的尾氣中的有機(jī)成分的量會(huì)增加，因而容易對(duì)環(huán)境施加負(fù)荷。接下來(lái)利用附圖對(duì)使用了本實(shí)施方式墊材的保持密封材料和尾氣凈化裝置的構(gòu)成進(jìn)行說(shuō)明。圖3為示意性示出使用了本發(fā)明的第一實(shí)施方式的墊材的保持密封材料的一例的立體圖。圖3所示的本發(fā)明的保持密封材料200是通過(guò)將上述本實(shí)施方式的墊材1切斷成特定形狀來(lái)制造的。圖3所示的本發(fā)明的保持密封材料200的形狀是具有特定的長(zhǎng)度(圖3中箭頭L’ 所示)、寬度(圖3中箭頭W’所示)和厚度(圖3中箭頭T’所示)的俯視圖大致為矩形的形狀。另外，圖3所示的本發(fā)明的保持密封材料200的長(zhǎng)度方向、寬度方向和厚度方向分別對(duì)應(yīng)于圖1所示的本實(shí)施方式的墊材1的長(zhǎng)度方向、寬度方向和厚度方向。另外，在平行于保持密封材料200的寬度方向的端面233a、23!3b之中，一側(cè)端面 233a形成了凸部23 、另一端面23 形成了在將保持密封材料200卷起使端面233a與端面23 相抵接時(shí)與凸部23 相嵌合的形狀的凹部234b。本實(shí)施方式的保持密封材料200全體中所含有的有機(jī)粘結(jié)劑的總量?jī)?yōu)選為保持密封材料200全體的重量的0. 5 20重量％。其原因在于，由于能夠?qū)?gòu)成本實(shí)施方式的保持密封材料200的無(wú)機(jī)纖維彼此更為強(qiáng)固地粘接，因而能夠提高本實(shí)施方式的保持密封材料200的強(qiáng)度。另外還在于易于適度地降低本實(shí)施方式的保持密封材料200的體積。另一方面，若保持密封材料全體中所含有的有機(jī)粘結(jié)劑的總量小于保持密封材料全體的重量的0. 5重量％，則有機(jī)粘結(jié)劑的量過(guò)少，無(wú)機(jī)纖維易于飛散，保持密封材料的強(qiáng)度容易降低。另外，若保持密封材料全體中所含有的有機(jī)粘結(jié)劑的總量超過(guò)保持密封材料全體的重量的20重量％，則在將保持密封材料用于尾氣凈化裝置中的情況下，所排出的尾氣中的有機(jī)成分的量會(huì)增加，因而容易對(duì)環(huán)境施加負(fù)荷。本實(shí)施方式的保持密封材料200的尺寸優(yōu)選為長(zhǎng)度200 IOOOmmX寬度50 500mm X 厚度 5 30mm。在本實(shí)施方式的保持密封材料200中，在第一主面210a (第二主面210b)上，第一針貫通點(diǎn)221a(第二針貫通點(diǎn)221b)通過(guò)保持特定的間隔沿著寬度方向W’進(jìn)行排列而形成第一列Ml。另外，在本實(shí)施方式的保持密封材料200中，第三針貫通點(diǎn)222a(第四針貫通點(diǎn) 222b)通過(guò)保持特定的間隔沿著寬度方向W’進(jìn)行排列而形成第二列M2。在本實(shí)施方式的保持密封材料200中，第一列241和第二列242保持特定的間隔沿著長(zhǎng)度方向L’交替地形成。在本實(shí)施方式的保持密封材料200中，從第一針貫通點(diǎn)221a到第二針貫通點(diǎn)221b 沿著保持密封材料200的厚度方向T’連續(xù)地形成第一交織部。另外，在本實(shí)施方式的保持密封材料200中，從第三針貫通點(diǎn)22 到第四針貫通點(diǎn)222b沿著保持密封材料200的厚度方向T’連續(xù)地形成第二交織部。關(guān)于本實(shí)施方式的保持密封材料200的第一交織部和第二交織部的詳細(xì)構(gòu)成，與在本發(fā)明墊材的說(shuō)明中已經(jīng)敘述的相同，因而省略說(shuō)明。如圖3所示，優(yōu)選第一列241和第二列242保持特定的間隔沿著長(zhǎng)度方向L’交替地形成。如后述的圖8所示，在經(jīng)由壓入工序來(lái)制造尾氣凈化裝置的情況下，在從一側(cè)的短側(cè)面?zhèn)认蛑硪粋?cè)的短側(cè)面?zhèn)葘?duì)保持密封材料進(jìn)行透視得到的側(cè)面透視圖中，沿著平行于第一主面和第二主面的方向施加剪切力(參照?qǐng)D2(c))。即，沿著平行于保持密封材料 200的寬度方向W’的方向施加剪切力。若第一列241和第二列242保持特定的間隔沿著長(zhǎng)度方向L’交替形成，則在由一側(cè)短側(cè)面?zhèn)认蛑硪粋?cè)的短側(cè)面?zhèn)葘?duì)保持密封材料進(jìn)行透視的情況下，如圖2(a)所示，假想直線Ll和假想直線L2以特定角度α交叉、假想直線Ll和假想直線L3以特定角度β 交叉、假想直線Ll和假想直線L2以特定角度Y交叉。由此，第一交織部與第二交織部能夠如斜撐那樣發(fā)揮作用，即使在沿著保持密封材料200的寬度方向W’施加剪切力的情況下，也能夠?qū)⒈３置芊獠牧?00的變形抑制在最小限、能夠防止破損。本實(shí)施方式的保持密封材料200可適當(dāng)?shù)赜糜诶缥矚鈨艋b置中。利用附圖對(duì)使用了本實(shí)施方式的保持密封材料200的尾氣凈化裝置的構(gòu)成進(jìn)行說(shuō)明。圖4(a)為示意性示出本發(fā)明第一實(shí)施方式的尾氣凈化裝置的立體圖、圖4(b)為圖4 (a)所示的本發(fā)明第一實(shí)施方式的尾氣凈化裝置的F-F線截面圖。圖5(a)為示意性示出構(gòu)成圖4(a)所示的本發(fā)明第一實(shí)施方式的尾氣凈化裝置的尾氣處理體的立體圖，圖5(b)為示意性示出構(gòu)成圖4(a)所示的本發(fā)明第一實(shí)施方式的尾氣凈化裝置的外殼的立體圖。如圖4(a)和圖4(b)所示，本發(fā)明第一實(shí)施方式的尾氣凈化裝置60由隔著孔道壁 42在長(zhǎng)度方向上并列設(shè)置有多個(gè)孔道41的柱狀的尾氣處理體40 ；容納尾氣處理體40的外殼50 ；以及配設(shè)于尾氣處理體40和外殼50之間、用于保持尾氣處理體40的本實(shí)施方式的保持密封材料200構(gòu)成。另外，關(guān)于本實(shí)施方式的保持密封材料200的構(gòu)成，由于已經(jīng)敘述，因而在此省略。另外，在外殼50的端部，可以根據(jù)需要連接用于導(dǎo)入由內(nèi)燃機(jī)中排出的尾氣的導(dǎo)入管以及將通過(guò)了尾氣凈化裝置的尾氣排出到外部的排出管。如圖5(a)所示，尾氣處理體40主要由多孔質(zhì)陶瓷構(gòu)成，其形狀為大致圓柱狀。另外，出于增強(qiáng)尾氣處理體40的外周部、或調(diào)整形狀、或提高尾氣處理體40的絕熱性的目的， 在尾氣處理體40的外周設(shè)有涂層44。
另外，在尾氣處理體40的各個(gè)孔道中的任意一側(cè)端部被密封材43封孔。另外，作為尾氣處理體40，例如可以由堇青石或鈦酸鋁等構(gòu)成，可以為圖5(a)所示那樣的一體形成的尾氣處理體。另外還可以為將2個(gè)以上的由碳化硅或含硅的碳化硅等構(gòu)成的在長(zhǎng)度方向上隔著孔道壁并列設(shè)置有多個(gè)孔道的柱狀的蜂窩燒制體籍由主要含有陶瓷的粘接材料層結(jié)合而成的尾氣處理體。針對(duì)外殼50進(jìn)行說(shuō)明。圖5(b)所示的外殼50主要由不銹鋼等金屬構(gòu)成，其形狀為大致圓筒狀。另外，其內(nèi)徑比在尾氣處理體40上纏繞有保持密封材料200的狀態(tài)的卷繞體的直徑稍短，其長(zhǎng)度與尾氣處理體40的長(zhǎng)度方向上的長(zhǎng)度大致相同。另外，外殼的材質(zhì)只要為具有耐熱性的金屬即可，并不限于上述的不銹鋼，也可以為鋁、鐵等金屬類。另外，作為上述外殼，可以為沿著長(zhǎng)度方向?qū)⒋笾聢A筒狀的外殼分割為2個(gè)以上的外殼片的外殼(即蛤殼)、僅在1處具有沿著長(zhǎng)度方向延伸的狹縫(開(kāi)口部)的截面為C 字狀或U字狀的圓筒狀的外殼、通過(guò)在纏繞于尾氣處理體上的保持密封材料的外周進(jìn)行卷接而成為圓筒狀外殼的金屬板等。關(guān)于利用具有上述構(gòu)成的本實(shí)施方式的尾氣凈化裝置60使尾氣得以凈化的理由，使用圖4(b)如下進(jìn)行說(shuō)明。如圖4(b)所示，由內(nèi)燃機(jī)排出并流入尾氣凈化裝置60的尾氣(在圖4(b)中，尾氣以G表示、尾氣的流動(dòng)如箭頭所示)向尾氣處理體40的在尾氣流入側(cè)端面40a開(kāi)口的一個(gè)孔道41中流入，通過(guò)隔開(kāi)孔道41的孔道壁42。此時(shí)，尾氣中的顆粒物質(zhì)(下文也簡(jiǎn)稱為 PM)被孔道壁42所捕集，使尾氣得以凈化。凈化后的尾氣從在尾氣流出側(cè)端面40b開(kāi)口的其它孔道41流出，被排出到外部。接下來(lái)，對(duì)制造本實(shí)施方式的墊材的方法、使用所制造的墊材來(lái)制作保持密封材料的方法、以及使用所制作的保持密封材料來(lái)制造尾氣凈化裝置的方法進(jìn)行說(shuō)明。本實(shí)施方式的墊材經(jīng)下述工序(1) (4)進(jìn)行制造。此處，針對(duì)制造通過(guò)包含氧化鋁-氧化硅纖維而成的墊材的情況進(jìn)行說(shuō)明，但對(duì)于構(gòu)成本實(shí)施方式的墊材的無(wú)機(jī)纖維，并不限于氧化鋁-氧化硅纖維，可以為上述的氧化鋁纖維等各種組成的無(wú)機(jī)纖維。(1)紡絲工序制備堿性氯化鋁水溶液以使Al含量以及Al與Cl的原子比處于特定值，在該堿性氯化鋁水溶液中按照燒制后的無(wú)機(jī)纖維中的組成比為Al2O3 SiO2 = 60 40 80 20(重量比)的方式添加硅溶膠。進(jìn)一步地，為了提高成型性，適量添加有機(jī)聚合物， 制備混合液。對(duì)所得到的混合液進(jìn)行濃縮來(lái)制成紡絲用混合物，利用噴紡(7。口一 4 V 7 )法對(duì)該紡絲用混合物進(jìn)行紡絲，制作具有特定平均纖維徑的無(wú)機(jī)纖維前體。所謂噴紡法指的是向由噴氣嘴噴出的高速氣體流(空氣流)中供給從紡絲用混合物供給用噴嘴中擠出的紡絲用混合物，從而進(jìn)行無(wú)機(jī)纖維前體的紡絲的方法。(2)層積工序接下來(lái)，利用交錯(cuò)層積(々口 7 X ~—)法來(lái)層積無(wú)機(jī)纖維前體，制作特定尺寸的片材。
在交錯(cuò)層積法中使用由皮帶輸送機(jī)和機(jī)臂(arm)構(gòu)成的層積裝置，所述皮帶輸送機(jī)向一定方向進(jìn)行傳送驅(qū)動(dòng)；所述機(jī)臂可在相對(duì)于皮帶輸送機(jī)的傳送驅(qū)動(dòng)方向正交的方向在皮帶輸送機(jī)上往復(fù)移動(dòng)，用于供給集棉(集棉)為薄層片狀的無(wú)機(jī)纖維前體(前體幅(々
巧.))。在使用該層積裝置通過(guò)交錯(cuò)層積法制作片材的情況下，首先使皮帶輸送機(jī)傳送驅(qū)動(dòng)。在該狀態(tài)下，一邊使機(jī)臂在相對(duì)于皮帶輸送機(jī)的傳送驅(qū)動(dòng)方向正交的方向往復(fù)移動(dòng)，一邊將前體幅由機(jī)臂連續(xù)供給到皮帶輸送機(jī)上。如此，一邊將前體幅在皮帶輸送機(jī)上進(jìn)行多次回折并疊起而進(jìn)行層積，一邊經(jīng)由皮帶輸送機(jī)在一定方向連續(xù)傳送。在層積的前體幅的長(zhǎng)度達(dá)到適于處理的適當(dāng)長(zhǎng)度處進(jìn)行切斷，制作特定尺寸的片材。對(duì)于通過(guò)交錯(cuò)層積法制作的片材，大部分無(wú)機(jī)纖維前體沿著大致平行于第一主面和第二主面的方向進(jìn)行排列，相互松散地纏結(jié)。(3)針刺工序在針刺工序中，使用下述的圖6所示的針刺裝置進(jìn)行針刺處理。圖6為示意性示出本發(fā)明墊材的制造方法中使用的針刺裝置和片材的局部切口立體圖。圖7(a)為本發(fā)明墊材的制造方法中的第一次針刺處理時(shí)的針刺裝置和片材的 H-H線截面圖，圖7(b)為本發(fā)明墊材的制造方法中的第二次針刺處理時(shí)的針刺裝置和片材的I-I線截面圖。圖6所示的針刺裝置100由支承板110a、按壓板110b、針板120、以及活塞112構(gòu)成，其中支承板IlOa具有能夠支承片材Ix的載置面111 ；按壓板IlOb與載置面111相向設(shè)置、可與支承板IlOa—起將片材Ix夾入；針板120設(shè)于按壓板IlOb的上方；活塞112安裝于針板120，能夠在刺入方向(片材Ix的厚度方向，在圖6、圖7(a)和圖7(b)中雙箭頭 T”所示的方向)往復(fù)移動(dòng)。在針板120的與按壓板IlOb相向的相向面122上，2個(gè)以上的針121以特定的間隔立設(shè)安裝在大致垂直方向上，呈劍山(剣山)那樣的形狀。針121是細(xì)的、前端尖的針，在該針表面形成有倒刺。4個(gè)針121保持特定的間隔沿著寬度方向W”排列，形成第一針列141。另外，4個(gè)針121保持特定的間隔沿著寬度方向W”排列而成的第二針列142與第一針列141相鄰地形成。盡管省略圖示，但各針列是保持特定的間隔沿著長(zhǎng)度方向L”(圖6中的進(jìn)深方向) 連續(xù)形成的。如圖6和圖7(a)所示，在支承板IlOa設(shè)有針121可貫通的2個(gè)以上的貫通孔 113a，在按壓板IlOb設(shè)有針121可貫通的2個(gè)以上的貫通孔113b。另外，如圖6和圖7(b)所示，在按壓板110b，在一個(gè)貫通孔11 與其它貫通孔 113b的大致中間位置進(jìn)一步形成有針121可貫通的另外的貫通孔11北’。同樣地，在支承板110a，在一個(gè)貫通孔113a與其它貫通孔113a的大致中間位置進(jìn)一步形成有針121可貫通的另外的貫通孔113a’。支承板IlOa和按壓板IlOb按照能夠傾斜特定角度的方式來(lái)構(gòu)成。片材Ix具有第一主面10x、與第一主面IOx相向設(shè)置的第二主面10y、第一長(zhǎng)側(cè)面llx、與第一長(zhǎng)側(cè)面Ilx相向設(shè)置的第二長(zhǎng)側(cè)面lly、第一短側(cè)面12x、以及與第一短側(cè)面1 相向設(shè)置的第二短側(cè)面(未圖示)，是通過(guò)燒制能轉(zhuǎn)換為無(wú)機(jī)纖維的無(wú)機(jī)纖維前體114相互纏結(jié)而構(gòu)成的片材。在使用該針刺裝置100進(jìn)行針刺處理的情況下，首先，如圖6所示，將片材Ix設(shè)置于支承板IlOa的載置面111。接下來(lái)，將按壓板IlOb安裝在片材Ix的上面。另外，使被支承板IlOa和按壓板IlOb夾住的狀態(tài)的片材Ix連同支承板IlOa和按壓板IlOb —起以特定角度傾斜。具體地說(shuō)，如圖7(a)所示，在沿著針121的長(zhǎng)度方向畫(huà)出直線Li’的情況下，按照直線Li’與按壓板IlOb的上表面所形成的傾斜角度α，為小于90°的角度的方式使支承板110a、按壓板IlOb和片材Ix進(jìn)行傾斜。其后使針板120下降，以使針121扎進(jìn)按壓板IlOb的貫通孔11北。如此，針121貫通按壓板IlOb的貫通孔113b、片材Ix和支承板IlOa的貫通孔 113a0將貫通了的針121從片材Ix中拔出，從而完成第一次的針刺處理。在第一次的針刺處理中，若沿著與片材Ix的厚度方向垂直的方向畫(huà)出假想直線 Li、從第一短側(cè)面1 側(cè)向著第二短側(cè)面?zhèn)葘?duì)片材Ix進(jìn)行透視，則針121按照與假想直線 Ll以不足90°的角度α進(jìn)行交叉的方式貫通片材lx。由此來(lái)形成在燒制后會(huì)轉(zhuǎn)換為上述第一交織部的第一交織部前體。接下來(lái)進(jìn)行第二次針刺處理。使被支承板IlOa和按壓板IlOb夾住的狀態(tài)的片材Ix連同支承板IlOa和按壓板 IlOb 一起在與第一次針刺處理中傾斜的方向相反的方向上以特定角度傾斜。具體地說(shuō)，如圖7(b)所示，在沿著針121的長(zhǎng)度方向畫(huà)出直線L2’的情況下，按照直線L2’與按壓板IlOb的上表面所形成的傾斜角度α，為大于90°的角度的方式使被支承板IlOa與按壓板IlOb夾住的狀態(tài)的片材Ix進(jìn)行傾斜。并且，按照針121扎進(jìn)按壓板IlOb的貫通孔113b’中的方式使支承板110a、按壓板IlOb和片材Ix的位置發(fā)生移動(dòng)。其后，使針板120下降。如此，針121貫通按壓板IlOb的貫通孔113b，、片材Ix和支承板IlOa的貫通孔 113a，。將貫通了的針121從片材Ix中拔出，從而完成第二次的針刺處理。該第二次的針刺處理中，針121按照與假想直線Ll以大于90°的角度β進(jìn)行交叉、且與沿著第一交織部前體畫(huà)出的假想直線L2以特定角度Y進(jìn)行交叉的方式貫通片材 lx。由此來(lái)形成在燒制后會(huì)轉(zhuǎn)換為第二交織部的第二交織部前體。通過(guò)進(jìn)行這樣的第一次針刺處理和第二次針刺處理，可以制作針刺片材。另外，通過(guò)適當(dāng)變更第一次針刺處理或第二次針刺處理中的傾斜角度α ’，可以將經(jīng)過(guò)后述工序制造出的墊材中的角度α、β和Υ變更為所期望的值。在針刺工序中，使用以特定間隔在針板的相向面的每單位面積上安裝有特定數(shù)目的針(具有特定直徑的針)的針板，以使得經(jīng)過(guò)后述的燒制工序制作出的墊材中所形成的
18交織部的形成密度為0. 5 30個(gè)/cm2、一個(gè)針貫通點(diǎn)和與其最接近的其它的針貫通點(diǎn)的最短距離為1 10mm、針貫通點(diǎn)的直徑為0. 1 2mm。另外，為了變更交織部的形成密度，可以適當(dāng)變更進(jìn)行針刺處理的次數(shù)。(4)燒制工序接下來(lái)在最高溫度約1000°C 約1600°C下對(duì)所得到的針刺片材進(jìn)行燒制，從而將無(wú)機(jī)纖維前體轉(zhuǎn)換為無(wú)機(jī)纖維，制造本實(shí)施方式的墊材。在使用經(jīng)工序(4)制造的墊材來(lái)制作本實(shí)施方式的保持密封材料的情況下，可以通過(guò)將制造出的墊材供于下述工序(5)中來(lái)進(jìn)行。(5)成型切斷工序切斷所制造的墊材來(lái)制作具有特定尺寸的保持密封材料。此時(shí)，按照下述方式進(jìn)行切斷在保持密封材料的端面之中，在一側(cè)端面的一部分形成凸部、在另一側(cè)端面的一部分形成與凸部嵌合的形狀的凹部。具體地說(shuō)，可以通過(guò)使用具備安裝于活塞的前端、能夠在上下方向往復(fù)運(yùn)動(dòng)的沖切板；以及與沖切板相向、能夠載置墊材的載置板的沖切裝置來(lái)制作保持密封材料。在沖切板上固定有與所制造的保持密封材料的外形相對(duì)應(yīng)的形狀的沖切刃以及由自由伸縮的橡膠等構(gòu)成的彈性部件。另外，在載置板上與沖切刃相對(duì)應(yīng)的位置設(shè)有貫通孔以使在沖切板與載置板相接近的情況下沖切刃不與載置板相接觸。在使用這樣的沖切裝置對(duì)墊材進(jìn)行沖切的情況下，按照墊材的第一主面位于沖切板側(cè)、第二主面位于載置板側(cè)的方式在載置板上載置墊材，使沖切板在上下方向進(jìn)行運(yùn)動(dòng)。如此，彈性部件壓住墊材并在墊材的厚度方向收縮，與此同時(shí)，沖切刃從墊材的第一主面?zhèn)惹秩氲綁|材的內(nèi)部，沖切刃貫通墊材。由此，墊材被沖切為如圖3所示的特定形狀，制作出保持密封材料。在使用經(jīng)工序( 制作的保持密封材料來(lái)制造本實(shí)施方式的尾氣凈化裝置的情況下，可以通過(guò)將所制作的保持密封材料供于下述工序(6)中來(lái)進(jìn)行。下面使用附圖對(duì)制造尾氣凈化裝置的工序(6)進(jìn)行說(shuō)明。圖8是示意性說(shuō)明使用構(gòu)成本發(fā)明的第一實(shí)施方式的尾氣凈化裝置的保持密封材料、尾氣處理體和外殼來(lái)制造尾氣凈化裝置的情況的立體圖。(6)壓入工序在圓柱形狀的尾氣處理體(蜂窩過(guò)濾器)40的外周按照凸部23 與凹部234b相嵌合的方式卷繞上述工序(5)中制作的保持密封材料200。隨后，如圖8所示，將卷繞有保持密封材料200的尾氣處理體40壓入到具有特定尺寸的圓筒狀的、主要由金屬等構(gòu)成的外殼50中。另外，在進(jìn)行壓入時(shí)，可以使用由錐形狀的圓筒體構(gòu)成的壓入夾具，該圓筒體的一側(cè)端部的內(nèi)徑稍小于外殼端部的內(nèi)徑、另一側(cè)端部的內(nèi)徑充分大于包含了保持密封材料的尾氣處理體的外徑。經(jīng)過(guò)以上的工序制作出圖4(a)和圖4(b)所示的本實(shí)施方式的尾氣凈化裝置60。下面列舉出本發(fā)明第一實(shí)施方式的墊材、保持密封材料、墊材的制造方法和尾氣凈化裝置的效果。(1)本實(shí)施方式的墊材具有從第一針貫通點(diǎn)到第二針貫通點(diǎn)沿著墊材的厚度方向連續(xù)形成的2個(gè)以上的交織部。在交織部，無(wú)機(jī)纖維相互致密纏結(jié)，因而以交織部為中心的墊材的體積適度降低。(2)在本實(shí)施方式的墊材中，如圖2(a)所示，假想直線Ll與假想直線L2以小于 90°的角度α交叉、假想直線Ll與假想直線L3以大于90°的角度β交叉、假想直線L2 與假想直線L3以特定角度Y交叉。因而，第一交織部和第二交織部能夠如相互交叉的斜撐那樣發(fā)揮作用，即使在沿著平行于第一主面和第二主面的方向施加剪切力的情況下，也能夠?qū)|材的變形抑制在最小限。因此，墊材不易破損。如此，本實(shí)施方式墊材的剪切強(qiáng)度充分高。另外，在上述角度Y為20° 120°、上述角度α為30° 80°、上述角度β 為100° 150°的情況下，可以進(jìn)一步提高剪切強(qiáng)度。在上述角度γ為60° 90°、上述角度α為45 ° 60 °、上述角度β為 120° 135°的情況下，能夠進(jìn)一步提高剪切強(qiáng)度。(3)在本實(shí)施方式的墊材中，2個(gè)以上的第一交織部通過(guò)保持特定的間隔進(jìn)行排列而形成第一列，2個(gè)以上的第二交織部通過(guò)保持特定的間隔進(jìn)行排列而形成第二列。更具體地說(shuō)，沿著平行于墊材的長(zhǎng)度方向或?qū)挾确较虻姆较?，第一列和第二列保持特定的間隔交替地形成。因此，不存在僅第一交織部或僅第二交織部過(guò)于密集的部位，第一交織部和第二交織部在墊材全體中均衡地配置，因而剪切強(qiáng)度更高。(4)構(gòu)成本實(shí)施方式的墊材的無(wú)機(jī)纖維為選自由氧化鋁纖維、氧化鋁-氧化硅纖維、氧化硅纖維、生物溶解性纖維和玻璃纖維組成的組中的至少一種無(wú)機(jī)纖維。這些無(wú)機(jī)纖維的耐熱性等特性優(yōu)異，因而本實(shí)施方式的墊材在耐熱性、保持力等方面優(yōu)異。另外，構(gòu)成墊材的無(wú)機(jī)纖維為生物溶解性纖維的情況下，在進(jìn)行墊材的處理時(shí)即使生物溶解性纖維發(fā)生飛散而進(jìn)入到體內(nèi)也會(huì)發(fā)生溶解并被排出體外，因而對(duì)人體的安全性優(yōu)異。(5)本實(shí)施方式的保持密封材料由于使用了上述本實(shí)施方式的墊材，因而體積得以適度降低。從而，在將保持密封材料用于尾氣凈化裝置的制造的情況下，易于將卷繞有保持密封材料的尾氣處理體壓入到外殼中。(6)對(duì)于本實(shí)施方式的保持密封材料，由于使用了形成有如斜撐那樣發(fā)揮作用的第一交織部和第二交織部的本實(shí)施方式的墊材，因而保持密封材料的剪切強(qiáng)度高。因而，在將卷繞有保持密封材料的尾氣處理體壓入到外殼中時(shí)，保持密封材料不易破損。另外，所制造的尾氣凈化裝置的保持密封材料不易破損、耐久性高。(7)利用本實(shí)施方式的墊材的制造方法可以適當(dāng)?shù)刂圃炀哂猩鲜鰳?gòu)成和效果的本實(shí)施方式的墊材。(8)本實(shí)施方式的尾氣凈化裝置由于具備具有上述特定結(jié)構(gòu)的尾氣處理體，因而能夠有效去除尾氣中的ΡΜ、有害氣體等。另外，作為構(gòu)成尾氣凈化裝置的保持密封材料，使用的是由剪切強(qiáng)度高的本實(shí)施
20方式的墊材制作的保持密封材料，因而在使用時(shí)等保持密封材料不易破損。實(shí)施例(實(shí)施例1)通過(guò)經(jīng)由下述工序(1) ( 來(lái)制造本實(shí)施方式的墊材。(1)紡絲工序制備堿性氯化鋁水溶液以使Al含量為70g/l、Al Cl = 1 1.8(原子比)，向該堿性氯化鋁水溶液中混合硅溶膠，以使燒制后的無(wú)機(jī)纖維中的組成比為Al2O3 SiO2 = 72 28(重量比)，進(jìn)一步添加適量的有機(jī)聚合物(聚乙烯醇)制備混合液。對(duì)所得到的混合液進(jìn)行濃縮來(lái)制成紡絲用混合物，利用噴紡法對(duì)該紡絲用混合物進(jìn)行紡絲，制作無(wú)機(jī)纖維前體。無(wú)機(jī)纖維前體的平均纖維長(zhǎng)為100mm、平均纖維徑為8. 0 μ m。⑵層積工序利用交錯(cuò)層積法對(duì)上述工序(1)中得到的無(wú)機(jī)纖維前體進(jìn)行層積，制作具有特定尺寸的連續(xù)的長(zhǎng)片材。(3)切斷工序接下來(lái)，通過(guò)將長(zhǎng)片材切斷成特定的尺寸來(lái)制作片材。對(duì)于所制作的片材，其俯視圖為大致矩形的形狀、為長(zhǎng)度150mmX寬度150mmX厚度12mm、每單位面積的重量為M20g/m2。(4)針刺工序準(zhǔn)備與圖6所示的針刺裝置具有大致相同構(gòu)成的針刺裝置。另外，作為針板，使用針板相向面的每單位面積上所形成的針的數(shù)目為9個(gè)/cm2、 以特定間隔安裝有直徑為約2mm的針的針板。按照支承板的載置面與片材的第二主面相接的方式將片材設(shè)于載置面上。另外，利用支承板和按壓板夾住片材以使厚度為15mm。在保持該狀態(tài)的情況下按照沿著針的長(zhǎng)度方向畫(huà)出的直線與按壓板的上表面所成的傾斜角度α ’為45°的方式使支承板、按壓板和片材傾斜。接下來(lái)，通過(guò)使位于支承板、片材和按壓板的上方的針板下降，使2個(gè)以上的針從片材的第一主面?zhèn)认蛑诙髅鎮(zhèn)蓉炌?。其后，將針從片材中拔出，由此進(jìn)行了第一次針刺處理。接下來(lái)進(jìn)行第二次針刺處理。具體地說(shuō)，按照沿著針的長(zhǎng)度方向畫(huà)出的直線與按壓板的上表面所成的傾斜角度 α，為135°的方式使被支承板和按壓板夾住的狀態(tài)的片材發(fā)生傾斜。另外，按照將針扎進(jìn)與第一次針刺處理中針?biāo)炌ǖ陌磯喊宓呢炌撞煌呢炌字械姆绞絹?lái)移動(dòng)支承板、按壓板和片材的位置。接下來(lái)，通過(guò)使位于支承板、片材和按壓板的上方的針板下降，將2個(gè)以上的針從片材的第一主面?zhèn)认蛑诙髅鎮(zhèn)蓉炌?。其后，將針從片材中拔出，從而進(jìn)行了第二次針刺處理。經(jīng)過(guò)以上的工序來(lái)制作針刺片材。(5)燒制工序
接下來(lái)對(duì)針刺片材在最高溫度1250°C下進(jìn)行燒制，從而將無(wú)機(jī)纖維前體轉(zhuǎn)換為無(wú)機(jī)纖維，制作本實(shí)施例的墊材。所制造的墊材由氧化鋁-氧化硅纖維相互纏結(jié)而構(gòu)成、為長(zhǎng)度105mmX寬度 105mm X厚度8. 4mm、每單位面積的重量為2470g/m2。另外具有從第一針貫通點(diǎn)到第二針貫通點(diǎn)進(jìn)行設(shè)置的第一交織部以及從第三針貫通點(diǎn)到第四針貫通點(diǎn)進(jìn)行設(shè)置的第二交織部。推測(cè)，假想直線Ll與假想直線L2所成的角度α為45°、假想直線Ll與假想直線 L3所成的角度β為135°、假想直線L2與假想直線L3所成的角度為90°。由所制作的墊材制作長(zhǎng)度25mmX寬度50mm的尺寸的切斷片，沿著大致平行于第一主面和第二主面的平面在厚度方向的中間位置將切斷片大致二等分地切斷，利用顯微鏡對(duì)所得到的主截面進(jìn)行觀察，由此求出第一交織部和第二交織部的合計(jì)形成密度。其結(jié)果，第一交織部與第二交織部的合計(jì)形成密度為20個(gè)/cm2。一個(gè)針貫通點(diǎn)和與其最接近的其它針貫通點(diǎn)的最短距離為2. 7mm。針貫通點(diǎn)的直徑為1mm。(剪切強(qiáng)度測(cè)定試驗(yàn))剪切強(qiáng)度測(cè)定試驗(yàn)使用圖9所示的剪切強(qiáng)度試驗(yàn)機(jī)來(lái)進(jìn)行。圖9為示意性示出剪切強(qiáng)度試驗(yàn)機(jī)的側(cè)面圖。圖9所示的剪切強(qiáng)度試驗(yàn)機(jī)70由僅在一側(cè)主面形成有77個(gè)圓錐狀突起(底面的直徑ImmX高度1. 6mm) 72的SUS制造的2片板材(長(zhǎng)度50mmX寬度50mmX厚度3mm) 71a、 71b以及在兩主面分別形成有77個(gè)圓錐狀突起(底面的直徑ImmX高度1. 6mm) 72的SUS 制造的中間板材(長(zhǎng)度50mmX寬度50mmX厚度3mm) 73構(gòu)成。使用剪切強(qiáng)度試驗(yàn)機(jī)70的剪切強(qiáng)度的測(cè)定如下進(jìn)行。首先，將所制造的墊材沖切成俯視圖尺寸為寬度25X長(zhǎng)度50mm，制成剪切強(qiáng)度測(cè)定用樣品。另外，樣品的寬度方向與墊材的寬度方向一致、樣品的長(zhǎng)度方向與墊材的長(zhǎng)度方向一致。因此，若從一側(cè)短側(cè)面?zhèn)认蛄硪粋?cè)短側(cè)面?zhèn)葘?duì)樣品進(jìn)行透視，則如圖2(a)所示，假想直線L2 (第一交織部)與假想直線L3 (第二交織部)交叉。在一方板材71a的形成了突起72的主面上放置一個(gè)測(cè)定用樣品80，在其上放置兩面形成了突起72的中間板材73，由此以特定間隔g夾入一個(gè)測(cè)定用樣品80。接下來(lái)，在中間板材73上放置另一個(gè)測(cè)定用樣品80，進(jìn)一步在該測(cè)定用樣品80上以特定間隔g放置另一個(gè)的板材71b。如此，在三張板材的各間隔中分別夾入一張、共計(jì)夾入二張測(cè)定用樣品80，進(jìn)行壓縮。此時(shí)，調(diào)整三張板材的間隔以使經(jīng)壓縮的各樣品80的密度為0. 35g/cm3。接下來(lái)，將上下2片板材71a、71b和中間板材73向彼此相反的方向(圖9中箭頭 t的方向)進(jìn)行牽拉，測(cè)定此時(shí)產(chǎn)生的最大剪切應(yīng)力(N)。需要說(shuō)明的是，按照沿著平行于樣品寬度方向的方向施加剪切力的方式拉伸各板材。其結(jié)果，所制作的樣品的最大剪切應(yīng)力為251. 2N。(實(shí)施例2 6、參考例1、2)
如下述表1所示對(duì)實(shí)施例1的工序中的第一次針刺處理、第二次針刺處理中的傾斜角度α，進(jìn)行變更，除此以外，與實(shí)施例1同樣地制造墊材。(比較例1)在比較例1中，在實(shí)施例1的工序中不使支承板和按壓板傾斜，將傾斜角度 α，設(shè)定為90°進(jìn)行第一次和第二次針刺處理，除此以外，與實(shí)施例1同樣地制造墊材。(比較例2、3)在比較例2中，將傾斜角度α ’設(shè)定為45°進(jìn)行第一次和第二次針刺處理，除此以外，與實(shí)施例1同樣地制造墊材。在比較例3中，將傾斜角度α ’設(shè)定為60°進(jìn)行第一次和第二次針刺處理，除此以外，與實(shí)施例1同樣地制造墊材。在實(shí)施例2 6、參考例1、2以及比較例1 3中，一個(gè)針貫通點(diǎn)和與其最接近的其它針貫通點(diǎn)的最短距離為2. 7mm。另外，在實(shí)施例2 6、參考例1、2以及比較例1 3中，第一主面上的第一針貫通點(diǎn)和第二主面上的第二針貫通點(diǎn)的直徑為1mm。對(duì)于實(shí)施例2 6、參考例1、2以及比較例1 3中制造的墊材，與實(shí)施例1同樣地進(jìn)行剪切強(qiáng)度測(cè)定試驗(yàn)。將實(shí)施例2 6、參考例1、2以及比較例1 3的主要構(gòu)成以及剪切強(qiáng)度測(cè)定試驗(yàn)的結(jié)果與實(shí)施例1的結(jié)果一同列于表1。表 1
第一次針刺處理中的傾斜角度 (α')第二次針刺處理中的傾斜角度(α，)假想直線L2與假想直線L3的關(guān)系假想直線L2與假想直線L3所成的角度(γ)(注 D最大剪切應(yīng)力(N)實(shí)施例145。135°交叉90。251.2實(shí)施例260。120°交叉60。260.6實(shí)施例345。120°交叉75。255.9實(shí)施例430。150°交叉120°176.4實(shí)施例580。100°交叉20°171.4實(shí)施例660。100°交叉40。216.0參考例125°155°交叉130°134.8參考例285。95。交叉10°130.7比較例190ο(注 2)大致平行(不交叉)-83.1比較例245。(注 3)45。(注 3)大致平行(不交叉)-122.1比較例360。(注 3)60。(注 3)大致平行(不交叉)-127.0(注1)示出了由第一次針刺處理中的傾斜角度(α’)和第二次針刺處理中的傾斜角度(α ’)而計(jì)算出的推定值。(注2、第一次針刺處理、第二次針刺處理中支承板和按壓板均未傾斜。(注幻第一次針刺處理、第二次針刺處理中均為同樣的傾斜角度(α’)。如表1所示，實(shí)施例1 6、參考例1、2中制造的墊材的最大剪切應(yīng)力(剪切強(qiáng)度)
23尚。據(jù)認(rèn)為，這是由于第一次的針刺處理中的傾斜角度α，(假想直線Ll與假想直線 L2所成的角度α )小于90°、第二次針刺處理中的傾斜角度α，(假想直線Ll與假想直線 L3所成的角度β)大于90°的緣故。另外，如實(shí)施例1 6的結(jié)果所示，若第一次針刺處理中的傾斜角度α ’(上述角度α)為30° 80°的范圍、或第二次針刺處理中的傾斜角度α’(上述角度β)為 100° 150°的范圍、或假想直線L2與假想直線L3所成的角度、為20° 120°的范圍，則剪切強(qiáng)度更高。特別是，如實(shí)施例1 3的結(jié)果所示，若第一次針刺處理中的傾斜角度α ’(上述角度α)為45° 60°的范圍、或第二次針刺處理中的傾斜角度α’(上述角度β)為 120° 135°的范圍、或上述角度Y為60° 90°的范圍，則剪切強(qiáng)度進(jìn)一步增高。據(jù)推測(cè)，在比較例1的墊材中，由于第一交織部和第二交織部是按照相對(duì)于墊材的第一主面和第二主面正交的方式進(jìn)行設(shè)置的，第一交織部和第二交織部并無(wú)傾斜，因而剪切強(qiáng)度極低。在比較例2、3的墊材中，第一交織部和第二交織部是相對(duì)于第一主面和第二主面傾斜地設(shè)置的。但是，第一交織部和第二交織部是以相互大致平行的方式向同方向進(jìn)行傾斜的，假想直線L2與假想直線L3不具有交叉的關(guān)系。因此認(rèn)為其剪切強(qiáng)度低。(其它實(shí)施方式)對(duì)于本發(fā)明的墊材的形狀，只要至少具有第一主面、位于與上述第一主面相向的位置的第二主面、第一側(cè)面、以及位于與上述第一側(cè)面相向的位置的第二側(cè)面即可，除了上述的俯視圖大致為矩形的形狀的具有特定厚度的平板狀以外，也可以為例如俯視圖大致為正方形的形狀的具有特定厚度的平板狀等形狀。在本發(fā)明的墊材中，在從第一側(cè)面?zhèn)认蛑挥谂c上述第一側(cè)面相向的位置的第二側(cè)面?zhèn)葘?duì)墊材進(jìn)行透視時(shí)，假想直線Ll與假想直線L2以小于90°的角度α交叉、假想直線Ll與假想直線L3以大于90°的角度β交叉、假想直線L2與假想直線L3以特定角度 Y交叉。此處，第一側(cè)面為墊材的任一側(cè)面即可，第二側(cè)面為位于與第一側(cè)面相向的位置的墊材任一側(cè)面即可。具體地說(shuō)，如第一實(shí)施方式的圖2(a)中所說(shuō)明，在將上述第一側(cè)面作為第一短側(cè)面、將上述第二側(cè)面作為第二短側(cè)面、從第一短側(cè)面?zhèn)认蛑诙虃?cè)面?zhèn)葘?duì)墊材進(jìn)行透視的側(cè)面透視圖中，上述假想直線等可以呈上述的特定關(guān)系。另外，在將上述第一側(cè)面作為第一長(zhǎng)側(cè)面、將上述第二側(cè)面作為第二長(zhǎng)側(cè)面、從第一長(zhǎng)側(cè)面?zhèn)认蛑诙L(zhǎng)側(cè)面?zhèn)葘?duì)墊材進(jìn)行透視的側(cè)面透視圖中，上述假想直線等可以呈上述的特定關(guān)系。這種情況下，對(duì)于從第一長(zhǎng)側(cè)面?zhèn)认蛑诙L(zhǎng)側(cè)面?zhèn)葘?duì)墊材進(jìn)行透視的側(cè)面透視圖，除了假想直線Li、假想直線L2、假想直線L3、角度α、角度β和角度、的個(gè)數(shù)等不同以外，與圖2(a)所示的第一實(shí)施方式的墊材的側(cè)面透視圖呈大致相同的構(gòu)成。在本發(fā)明的墊材中，如本發(fā)明的第一實(shí)施方式中所說(shuō)明(參照?qǐng)D1(a))，優(yōu)選交替地形成了由2個(gè)以上的第一交織部通過(guò)保持特定的間隔進(jìn)行排列而形成的第一列以及由2個(gè)以上的第二交織部通過(guò)保持特定的間隔進(jìn)行排列而形成的第二列。但是，第一列也可以彼此相鄰、第二列也可以彼此相鄰。例如，從第一短側(cè)面?zhèn)认蛑诙虃?cè)面?zhèn)?，可以以第一列、第一列、第二列、第二列、第一列、第一列…這樣的圖案來(lái)形成第一列和第二列。本發(fā)明的保持密封材料中也同樣地可以第一列彼此相鄰、第二列彼此相鄰。采用這樣的實(shí)施方式的墊材也可以適當(dāng)?shù)叵碛屑羟袕?qiáng)度充分高這樣的本發(fā)明的效果。在本發(fā)明的墊材中，上述第一列與上述第二列可以沿著平行于墊材的寬度方向的方向保持特定的間隔交替地形成。在本發(fā)明的保持密封材料中也同樣地，第一列與第二列也可以沿著平行于保持密封材料的寬度方向的方向保持特定的間隔交替地形成。采用這樣的實(shí)施方式也可以適當(dāng)?shù)叵碛屑羟袕?qiáng)度充分高這樣的本發(fā)明的效果。對(duì)于本發(fā)明的墊材，如本發(fā)明的第一實(shí)施方式中所說(shuō)明，可以為粘結(jié)劑墊材，在制作粘結(jié)劑墊材的情況下，可以通過(guò)進(jìn)行下述工序(A) (C)來(lái)進(jìn)行制作。(A)浸漬工序首先準(zhǔn)備含有本發(fā)明的第一實(shí)施方式中所說(shuō)明的有機(jī)粘結(jié)劑的有機(jī)粘結(jié)劑溶液。另外，通過(guò)流涂等將有機(jī)粘結(jié)劑溶液均勻浸漬到經(jīng)過(guò)燒制工序而制造出的墊材整體中來(lái)制作浸漬墊材。另外，有機(jī)粘結(jié)劑溶液可以通過(guò)將上述有機(jī)粘結(jié)劑溶解在水、有機(jī)溶劑等溶劑中、 或?qū)⑸鲜鲇袡C(jī)粘結(jié)劑分散在水等分散介質(zhì)中來(lái)進(jìn)行制作。另外，優(yōu)選對(duì)有機(jī)粘結(jié)劑溶液的濃度進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整以使經(jīng)后續(xù)工序制作的粘結(jié)劑墊材全體中所含有的有機(jī)粘結(jié)劑的總量為粘結(jié)劑墊材全體的重量的0. 5 20重量％。(B)吸引工序接下來(lái)，使用吸引裝置等將過(guò)剩的有機(jī)粘結(jié)劑溶液自浸漬墊材中吸引除去。另外，關(guān)于吸引工序，不必一定要進(jìn)行，例如，若浸漬墊材所含有的有機(jī)粘結(jié)劑溶液的量少，則在浸漬工序后，可以直接將所得到的浸漬墊材供于下述干燥工序中。(C)干燥工序其后，使用熱風(fēng)干燥機(jī)等一邊對(duì)浸漬墊材進(jìn)行壓縮一邊使浸漬墊材中殘留的有機(jī)粘結(jié)劑溶液中所含有的溶劑等揮發(fā)。由此來(lái)制作粘結(jié)劑墊材。本發(fā)明的墊材可以進(jìn)一步含有膨脹材。對(duì)于使用了含有膨脹材的墊材的保持密封材料，由于膨脹材受到尾氣凈化裝置的使用時(shí)的高溫尾氣的作用會(huì)發(fā)生膨脹，因而能夠發(fā)揮出高保持力。作為膨脹材，可以舉出例如膨脹性蛭石、膨潤(rùn)土、膨脹性石墨等。在本發(fā)明的墊材的制造方法中，使用了通過(guò)對(duì)無(wú)機(jī)纖維前體進(jìn)行層積而制作出的片材。但是，也可以不使用該片材而使用由無(wú)機(jī)纖維構(gòu)成的片材(下文也稱為無(wú)機(jī)纖維片材)。例如，即使不使用本發(fā)明第一實(shí)施方式的針刺工序(3)中使用的片材而使用無(wú)機(jī)纖維片材，也能夠適當(dāng)?shù)刂圃毂景l(fā)明的墊材。
上述無(wú)機(jī)纖維片材可以通過(guò)對(duì)層積本發(fā)明的第一實(shí)施方式中說(shuō)明的無(wú)機(jī)纖維前體而成的片材進(jìn)行燒制來(lái)制作。另外，上述無(wú)機(jī)纖維片材也可以利用離心法等來(lái)制作。在利用離心法的情況下，首先，一邊對(duì)周壁形成有多個(gè)小孔的可旋轉(zhuǎn)的圓筒體進(jìn)行加熱一邊以高速旋轉(zhuǎn)，向圓筒體內(nèi)供給熔融硅石或熔融氧化鋁等熔融原料，通過(guò)離心力的作用使供給的熔融原料籍由上述小孔吐出到外部，將吐出的熔融原料利用設(shè)于圓筒體的周邊部的燃燒器進(jìn)行加熱從而進(jìn)行拉伸，通過(guò)對(duì)拉伸的纖維狀的熔融原料進(jìn)行冷卻來(lái)制作無(wú)機(jī)纖維?？梢酝ㄟ^(guò)對(duì)所制作的無(wú)機(jī)纖維進(jìn)行壓縮來(lái)制作無(wú)機(jī)纖維片材。作為構(gòu)成無(wú)機(jī)纖維片材的無(wú)機(jī)纖維，可以使用與構(gòu)成上述本發(fā)明的墊材的無(wú)機(jī)纖維具有同樣構(gòu)成(種類、組成、平均纖維長(zhǎng)、平均纖維徑等)的無(wú)機(jī)纖維。在構(gòu)成本發(fā)明的尾氣凈化裝置的尾氣處理體中可以擔(dān)載催化劑。作為催化劑，可以舉出例如鉬、鈀、銠等貴金屬、鉀、鈉等堿金屬；鋇等堿土金屬； 或者( 等金屬氧化物等。這些催化劑可以單獨(dú)使用，也可以兩種以上合用。本發(fā)明的墊材中，假想直線Ll與假想直線L2以小于90°的角度α交叉、假想直線Ll與假想直線L3以大于90°的角度β交叉、假想直線L2與假想直線L3以特定角度 Y交叉，這些為必要的構(gòu)成要件，可以通過(guò)將所述必要的構(gòu)成要件與第一實(shí)施方式和其它實(shí)施方式中詳述的各種構(gòu)成(例如，無(wú)機(jī)纖維的組成、無(wú)機(jī)纖維的纖維長(zhǎng)等)進(jìn)行適當(dāng)組合來(lái)得到所期望的效果。
權(quán)利要求
1.一種墊材，該墊材至少具有第一主面、位于與所述第一主面相向的位置的第二主面、 第一側(cè)面、以及位于與所述第一側(cè)面相向的位置的第二側(cè)面，是無(wú)機(jī)纖維相互纏結(jié)而構(gòu)成的墊材；該墊材的特征在于在所述墊材中形成有兩個(gè)以上的從形成在所述第一主面上的針貫通點(diǎn)到形成在所述第二主面上的針貫通點(diǎn)進(jìn)行設(shè)置的交織部；與其它部分相比，所述交織部由相互致密纏結(jié)的無(wú)機(jī)纖維構(gòu)成； 在沿著與所述墊材的厚度方向垂直的方向畫(huà)假想直線Li、沿著第一交織部畫(huà)假想直線 L2、沿著第二交織部畫(huà)假想直線L3時(shí)，若從所述第一側(cè)面?zhèn)认蛑龅诙?cè)面?zhèn)韧敢曀鰤|材，則所述假想直線Ll與所述假想直線L2以小于90°的角度α交叉； 所述假想直線Ll與所述假想直線L3以大于90°的角度β交叉； 所述假想直線L2與所述假想直線L3以特定角度Y交叉。
2.如權(quán)利要求1所述的墊材，其中，所述角度Y為20° 120°。
3.如權(quán)利要求2所述的墊材，其中，所述角度α為30° 80°、所述角度β為 100° 150°。
4.如權(quán)利要求1所述的墊材，其中，所述角度Y為60° 90°。
5.如權(quán)利要求4所述的墊材，其中，所述角度α為45° 60°、所述角度β為 120° 135°。
6.如權(quán)利要求1 5的任一項(xiàng)所述的墊材，其中，2個(gè)以上的第一交織部通過(guò)保持特定的間隔進(jìn)行排列而形成第一列，2個(gè)以上的第二交織部通過(guò)保持特定的間隔進(jìn)行排列而形成第二列。
7.如權(quán)利要求6所述的墊材，其中，所述第一列與所述第二列是交替形成的。
8.如權(quán)利要求7所述的墊材，其中，沿著與所述墊材的長(zhǎng)度方向或?qū)挾确较蛳嗥叫械姆较颍龅谝涣信c所述第二列以保持特定的間隔的方式交替地形成。
9.如權(quán)利要求1 8的任一項(xiàng)所述的墊材，其中，所述無(wú)機(jī)纖維為選自由氧化鋁纖維、 氧化鋁-氧化硅纖維、氧化硅纖維、生物溶解性纖維和玻璃纖維組成的組中的至少一種無(wú)機(jī)纖維。
10.如權(quán)利要求1 9的任一項(xiàng)所述的墊材，其中，所述墊材進(jìn)一步包含有機(jī)粘結(jié)劑。
11.如權(quán)利要求1 10的任一項(xiàng)所述的墊材，其中，所述墊材進(jìn)一步含有膨脹材。
12.—種保持密封材料，其是為了在外殼內(nèi)保持尾氣處理體而使用的保持密封材料，其特征在于，該保持密封材料使用了權(quán)利要求1 11的任一項(xiàng)所述的墊材。
13.—種墊材的制造方法，其為包括針刺工序和燒制工序的墊材的制造方法，在所述針刺工序中，準(zhǔn)備片材，通過(guò)使針貫通所述片材來(lái)制作針刺片材，其中所述片材至少具有第一主面、位于與所述第一主面相向的位置的第二主面、第一側(cè)面、位于與所述第一側(cè)面相向的位置的第二側(cè)面，所述片材由能夠通過(guò)燒制而轉(zhuǎn)換為無(wú)機(jī)纖維的無(wú)機(jī)纖維前體相互纏結(jié)而構(gòu)成；在所述燒制工序中，對(duì)所述針刺片材進(jìn)行燒制； 該制造方法的特征在于 在所述針刺工序中，使第一針貫通所述片材，使得在沿著與所述片材的厚度方向垂直的方向畫(huà)假想直線 Li、從所述第一側(cè)面?zhèn)认蛑龅诙?cè)面?zhèn)葘?duì)所述片材進(jìn)行透視時(shí)，所述第一針與所述假想直線Ll以小于90°的角度α進(jìn)行交叉，由此來(lái)形成第一交織部前體；使第二針貫通所述片材，使得所述第二針與所述假想直線Ll以大于90°的角度β進(jìn)行交叉、且與沿著所述第一交織部前體畫(huà)出的假想直線L2以特定角度Y進(jìn)行交叉，由此來(lái)形成第二交織部前體。
14. 一種尾氣凈化裝置，其包括尾氣處理體、容納所述尾氣處理體的外殼、以及配設(shè)于所述尾氣處理體和所述外殼之間的用于保持所述尾氣處理體的保持密封材料，該尾氣凈化裝置的特征在于，所述保持密封材料使用了權(quán)利要求1 11的任一項(xiàng)所述的墊材或使用了由權(quán)利要求 13所述的墊材的制造方法制造的墊材。
全文摘要
本發(fā)明提供剪切強(qiáng)度高的墊材、保持密封材料、墊材的制造方法及尾氣凈化裝置。該墊材至少具有第一主面、位于與第一主面相向的位置的第二主面、第一側(cè)面和位于與第一側(cè)面相向的位置的第二側(cè)面，是無(wú)機(jī)纖維相互纏結(jié)而構(gòu)成的墊材，其特征在于上述墊材形成有多個(gè)從形成在第一主面上的針貫通點(diǎn)到形成在第二主面上的針貫通點(diǎn)進(jìn)行設(shè)置的交織部；與其它部分相比，交織部由相互致密纏結(jié)的無(wú)機(jī)纖維構(gòu)成；在沿著與墊材的厚度方向垂直的方向畫(huà)假想直線L1、沿著第一交織部畫(huà)假想直線L2、沿著第二交織部畫(huà)假想直線L3時(shí)，若從第一側(cè)面?zhèn)认虻诙?cè)面?zhèn)韧敢晧|材，則L1與L2以小于90°的角度α交叉；L1與L3以大于90°的角度β交叉；L2與L3以特定角度γ交叉。
文檔編號(hào)F01N3/28GK102444452SQ20111029996
公開(kāi)日2012年5月9日 申請(qǐng)日期2011年9月29日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月30日
發(fā)明者宇野良司 申請(qǐng)人:揖斐電株式會(huì)社