專利名稱：：無機(jī)纖維墊、保持密封材、吸音材料以及無機(jī)纖維墊的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及無機(jī)纖維墊。具體地說，本發(fā)明涉及無機(jī)纖維墊中的用來降低纖維飄散性的結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
：以往，一直使用催化轉(zhuǎn)化器作為凈化由內(nèi)燃機(jī)排出的廢氣的廢氣處理裝置。通常該催化轉(zhuǎn)化器的構(gòu)成如下:在負(fù)載有催化劑的催化劑載體(廢氣處理體)、和收裝該催化劑載體的金屬制的殼(罩殼)之間存在保持密封材。作為該保持密封材，有時(shí)采用無機(jī)纖維墊，所述無機(jī)纖維墊含有氧化鋁-二氧化硅系等陶瓷纖維，同時(shí)該無機(jī)纖維墊浸滲有有機(jī)粘合劑，并被成型為規(guī)定厚度的墊狀。在該催化轉(zhuǎn)化器中前述保持密封材產(chǎn)生絕熱效果，同時(shí)防止未凈化廢氣從殼與催化劑載體之間泄漏，另外，還產(chǎn)生防止由殼與催化劑載體的接觸而造成的破損的效果。在此，構(gòu)成前述保持密封材(無機(jī)纖維墊)的無機(jī)纖維是極細(xì)的纖維，因此在進(jìn)行催化轉(zhuǎn)化器的組裝操作時(shí)，存在纖維從保持密封材的表面飄散而使操作環(huán)境惡化的可能性。關(guān)于這一點(diǎn)，專利文獻(xiàn)1公開了通過將氧化鋁纖維集合體的平均纖維徑和最低纖維徑控制在特定的范圍內(nèi)，從而能夠抑制氧化鋁短纖維的飄散。專利文獻(xiàn)1:日本特開2003-105658號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2公開了如下內(nèi)容通過將上述專利文獻(xiàn)1的氧化鋁纖維集合體制成前述保持密封材來使用，可以抑制在進(jìn)行催化轉(zhuǎn)化器的組裝操作時(shí)無機(jī)纖維的飄散量。進(jìn)而上述專利文獻(xiàn)2公開了通過增加保持密封材中含有的有機(jī)粘合劑的量，也能夠抑制無機(jī)纖維的飄散。專利文獻(xiàn)2:日本特開2006-342774號(hào)公報(bào)但是，對(duì)于如上述專利文獻(xiàn)1那樣將平均纖維徑和最低纖維徑控制在特定范圍內(nèi)的氧化鋁纖維集合體而言，很難說能夠充分地降低無機(jī)纖維的飄散量，還存在改善的余地。另外，對(duì)于如專利文獻(xiàn)2那樣增加有機(jī)粘合劑的量的情況，雖然能夠大幅度降低無機(jī)纖維的飄散，但是保持密封材的硬度增大并且纏巻在催化劑載體上時(shí)的操作性下降，導(dǎo)致操作效率的下降。進(jìn)而，如果保持密封材的有機(jī)粘合劑的量較多，則存在在催化轉(zhuǎn)化器的使用初期有機(jī)粘合劑燃燒而產(chǎn)生氣味等問題的情況。另外，有機(jī)粘合劑的量較多的保持密封材存在如下可能性在由于催化轉(zhuǎn)化器的使用而使有機(jī)粘合劑燃燒消失時(shí)，保持密封材的回彈力下降，從而成為催化劑載體脫落的原因。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明是鑒于以上情況而完成的，本發(fā)明的目的在于提供一種無機(jī)纖維墊，所述無機(jī)纖維墊能夠不依賴于增加有機(jī)粘合劑的量而良好地降低纖維飄散，適于用作保持密封材等。本發(fā)明要解決的課題如上，接著說明用于解決該課題的技術(shù)方案及其效果。根據(jù)本發(fā)明的第1方面，提供一種無機(jī)纖維墊，該無機(jī)纖維墊通過將無機(jī)纖維集合體切斷而成，其表面的至少一部分的無機(jī)纖維經(jīng)加熱處理而相互熔接。由此，在無機(jī)纖維墊中，由于其表面的至少一部分被加熱處理，因此該經(jīng)加熱處理的表面的纖維熔融而與其他纖維熔接，從而使纖維變得難以飄散。因此，能夠有效地降低纖維從無機(jī)纖維墊中飄散出。另外，通過加熱表面，使在該表面露出的纖維的前端熔融而變?yōu)閹в袌A弧的形狀。由此，能夠降低手接觸該表面時(shí)的刺激感、不快感。進(jìn)而，能夠在不增加有機(jī)粘合劑的量的情況下，良好地降低纖維飄散，因此能夠容易地符合降低有機(jī)粘合劑的量的需求。在前述無機(jī)纖維墊中，優(yōu)選前述經(jīng)加熱處理的面的晶化率為80%以下。由此，能夠進(jìn)一步良好地降低從加熱處理的面飄散出纖維。根據(jù)本發(fā)明的第2方面，提供以下構(gòu)成的無機(jī)纖維墊。S卩，該無機(jī)纖維墊是將無機(jī)纖維集合體切斷而成，同時(shí)其表面的至少一部分形成帶有圓弧的熔融部。前述表面上露出的纖維的至少一部分通過前述熔融部交聯(lián)。由此，通過帶有圓弧的熔融部，能夠匯集前述表面上露出的纖維并交聯(lián)。從而，能夠良好地抑制從表面飄散出纖維，同時(shí)能夠降低用手接觸該表面時(shí)的刺激感、不快感。在前述無機(jī)纖維墊中，優(yōu)選前述無機(jī)纖維集合體通過激光器被切斷。由此，利用激光器能夠同時(shí)進(jìn)行無機(jī)纖維集合體的切斷和該切斷面的加熱處理(熔融部的形成)，因此能夠簡(jiǎn)單地制造無機(jī)纖維墊。另外，通過激光器進(jìn)行切斷，切斷面(纖維易于飄散的面)被無遺漏地進(jìn)行加熱處理。從而，能夠使切斷面的整個(gè)面的纖維確實(shí)地熔融，有效降低纖維的飄散。在前述無機(jī)纖維墊中，優(yōu)選前述無機(jī)纖維集合體以2片以上重疊的狀態(tài)被前述激光器同時(shí)切斷。由此，能夠一次切斷2片以上無機(jī)纖維集合體，并加熱處理其切斷面。從而，進(jìn)一步提高制造效率。另外，由于是利用激光器進(jìn)行非接觸切斷，因此在將無機(jī)纖維集合體重疊2片以上而使厚度增加的情況下，也能夠以準(zhǔn)確的尺寸切斷。在前述無機(jī)纖維墊中，優(yōu)選利用激光器對(duì)無機(jī)纖維集合體的除了切斷面之外的表面的至少一部分進(jìn)行照射處理，所述切斷面是切斷無機(jī)纖維集合體而形成的。由此，通過加熱處理表面，能夠良好地降低從無機(jī)纖維集合體的切斷面以外的表面飄散出纖維。另外，處理墊狀的無機(jī)纖維集合體時(shí)手容易接觸到的面被加熱處理，從而能夠大幅降低在組裝操作等時(shí)操作者感受的刺激感和不快感。另外，將激光器用于無機(jī)纖維集合體的切斷等時(shí)，可以考慮使用例如二氧化碳激光器、YAG激光器、準(zhǔn)分子激光器、He-Ne激光器、光纖激光器、或者二極管激光器。根據(jù)本發(fā)明的第3方面，提供保持密封材，所述保持密封材含有無機(jī)纖維墊，并被配置在廢氣處理裝置的廢氣處理體和罩殼之間。由此，能夠改善將保持密封材組裝在廢氣處理體和罩殼之間的組裝操作環(huán)境。另外，能夠降低有機(jī)粘合劑的量，因此可以避免保持密封材硬度的增大，組裝操作性優(yōu)異。進(jìn)而，能夠抑制在廢氣處理裝置的使用初期有機(jī)粘合劑燃燒而產(chǎn)生氣味等問題。根據(jù)本發(fā)明的第4方面，提供含有前述無機(jī)纖維墊的車輛消音器的吸音材料。由此，能夠改善在其他構(gòu)件上組裝吸音材料的車輛消音器裝配操作的環(huán)境。另外，能夠降低有機(jī)粘合劑的量，因此能夠避免吸音材料的硬度增大，從而裝配操作性優(yōu)異。進(jìn)而，能夠抑制在車輛消音器的使用初期有機(jī)粘合劑燃燒而產(chǎn)生氣味等問題。根據(jù)本發(fā)明的第5方面，提供無機(jī)纖維墊的制造方法，所述無機(jī)纖維墊的制造方法包括切斷無機(jī)纖維集合體的切斷工序、和對(duì)該無機(jī)纖維集合體的表面的至少一部分進(jìn)行加熱處理的加熱處理工序。由此，通過對(duì)無機(jī)纖維墊的表面的至少一部分進(jìn)行加熱處理，使該經(jīng)加熱處理的表面的纖維熔融而與其他纖維熔接，從而纖維變得難于飄散。因此，能夠有效地降低從無機(jī)纖維墊中飄散出纖維。另外，通過對(duì)表面加熱，使該表面上露出的纖維的前端熔融并變?yōu)閹в袌A弧的形狀。由此，能夠降低用手接觸該表面時(shí)的刺激感、不快感。進(jìn)而，能夠在不增加有機(jī)粘合劑的量的情況下，良好地降低纖維飄散，因此能夠容易地符合降低有機(jī)粘合劑的量的需求。在前述無機(jī)纖維墊的制造方法中，優(yōu)選通過用激光器切斷前述無機(jī)纖維集合體而同時(shí)進(jìn)行前述切斷工序和前述加熱處理工序。由此，能夠用激光器同時(shí)進(jìn)行切斷工序和加熱處理工序，因此能簡(jiǎn)單地制造無機(jī)纖維墊。另外，通過利用激光器進(jìn)行切斷，切斷面(纖維易于飄散的面)被無遺漏地進(jìn)行加熱處理。因此，能夠使切斷面的整個(gè)面的纖維可靠地熔融，從而能夠有效地降低纖維的飄散。在前述無機(jī)纖維墊的制造方法中，優(yōu)選前述無機(jī)纖維集合體以重疊2片以上的狀態(tài)被前述激光器同時(shí)切斷。由此，能夠一次切斷較多的無機(jī)纖維墊，并加熱處理其切斷面。從而，進(jìn)一步提高制造效率。另外，由于利用激光器進(jìn)行非接觸切斷，因此在將無機(jī)纖維集合體重疊2片以上而使厚度增加的情況下，也能夠以準(zhǔn)確的尺寸切斷。在前述無機(jī)纖維墊的制造方法中，前述加熱處理工序優(yōu)選包括如下工序利用激光器對(duì)在前述切斷工序中切斷而成的無機(jī)纖維集合體的除了切斷面之外的表面的至少一部分進(jìn)行照射處理。由此，通過對(duì)表面進(jìn)行加熱處理，能夠良好地降低從無機(jī)纖維集合體的除了切斷面之外的表面飄散出纖維。另外，對(duì)墊狀的無機(jī)纖維集合體進(jìn)行處理時(shí)，由于手容易接觸到的面被加熱處理，因此能夠大幅降低在裝配操作等時(shí)操作者感受的刺激感和不快感。另外，在前述加熱處理工序中使用激光器時(shí)，可以考慮使用例如二氧化碳激光器、YAG激光器、準(zhǔn)分子激光器、He-Ne激光器、光纖激光器、或者二極管激光器。圖1是表示本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式涉及的具備保持密封材的催化轉(zhuǎn)化器的示意性的截面圖。圖2是說明在催化轉(zhuǎn)化器的殼上組裝催化劑載體的操作的立體圖。圖3是示意性地表示用二氧化碳激光器切斷無機(jī)纖維集合體的情況的立體圖。圖4(a)是表示用激光器切斷無機(jī)纖維集合體時(shí)的切斷面的情況的掃描顯微鏡照片；圖4(b)是用沖切刀切斷無機(jī)纖維集合體的切斷面的掃描顯微鏡照片。圖5是表示在纖維飄散性試驗(yàn)中使用的試驗(yàn)裝置的側(cè)視圖。圖6是表示用激光器切斷的樣品進(jìn)行纖維飄散性試驗(yàn)所得到的結(jié)果的圖。圖7是表示用激光器切斷進(jìn)而用激光器照射表側(cè)和里側(cè)的面的樣品的纖維飄散性試驗(yàn)的結(jié)果的圖。圖8是表示在纖維飄散性試驗(yàn)中使用的樣品各自的晶化率與纖維飄散率之間的關(guān)系的圖。符號(hào)說明11催化轉(zhuǎn)化器(廢氣凈化裝置)12催化劑載體(廢氣處理體)13殼(罩殼)14保持密封材(無機(jī)纖維墊)21無機(jī)纖維集合體31發(fā)動(dòng)機(jī)(內(nèi)燃機(jī))41二氧化碳激光加工裝置(激光加工裝置)具體實(shí)施方式以下，說明發(fā)明的實(shí)施方式。圖1是表示本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式涉及的具備保持密封材的催化轉(zhuǎn)化器的示意性的截面圖，圖2是說明在催化轉(zhuǎn)化器的殼上組裝催化劑載體的操作的立體圖，圖3是示意性地表示用二氧化碳激光器切斷保持密封材的情況的立體圖。如圖1所示，本實(shí)施方式的催化轉(zhuǎn)化器(廢氣凈化裝置)ll具備催化劑載體(廢氣處理體)12、收裝該催化劑載體12的殼(罩殼)13、和存在于催化劑載體12和殼13之間的保持密封材14。催化劑載體12形成例如圓柱狀，其內(nèi)部構(gòu)成為具有2個(gè)以上貫通孔的蜂窩結(jié)構(gòu)。該催化劑載體12由例如碳化硅、氮化硅、堇青石、富鋁紅柱石等陶瓷構(gòu)成，另外，在催化劑載體12的貫通孔的壁面上涂布有例如鉑、鈀、銠等催化劑，以使在車輛用發(fā)動(dòng)機(jī)(內(nèi)燃機(jī))31的廢氣通過催化劑載體12的貫通孔時(shí)，該廢氣中的有害物質(zhì)被無害化。如圖2中以點(diǎn)劃線表示的保持密封材14大致構(gòu)成為長(zhǎng)方形，其長(zhǎng)度(在長(zhǎng)度方向上的長(zhǎng)度)與前述催化劑載體12的外周長(zhǎng)大致相等。另外，保持密封材14的長(zhǎng)度方向的一端形成有凸部14a，另一端形成有凹部14b。凸部14a和凹部14b具有相互對(duì)應(yīng)的輪廓形狀，凹部14b和凸部14a以能夠相互嵌合的方式構(gòu)成。該保持密封材14由無機(jī)纖維墊構(gòu)成，該無機(jī)纖維墊是通過將無機(jī)纖維集合體切斷為規(guī)定形狀而形成的。如圖2所示，殼13形成為兩端開口的圓筒狀，并且以其內(nèi)徑比催化劑載體12的外徑稍大的方式構(gòu)成。在本實(shí)施方式中，殼13由金屬材料構(gòu)成。在裝配具有上述結(jié)構(gòu)的催化轉(zhuǎn)化器11時(shí)，最初，在催化劑載體12的外周面纏巻保持密封材14。此時(shí)，通過使保持密封材14的凸部14a與凹部14b嵌合，使保持密封材14的長(zhǎng)度方向端部彼此相互連接而呈環(huán)狀。然后，利用該保持密封材14的彈性，將纏有保持密封材14的催化劑載體12壓入殼13的內(nèi)側(cè)。如圖1所示，排氣管連接部15、16通過例如熔接分別與前述殼13的兩端的開口部連接。經(jīng)由以點(diǎn)劃線簡(jiǎn)略表示的排氣管32將一側(cè)的排氣管連接部15與車輛的發(fā)動(dòng)機(jī)31的排氣口連接。另外，另一側(cè)的排氣管連接部16經(jīng)由排氣管33而與用于消音的消音器(圖中省略)連接。通過這種構(gòu)成，由發(fā)動(dòng)機(jī)31排出的廢氣被導(dǎo)入催化轉(zhuǎn)化器11的殼13內(nèi)。在殼13內(nèi)，催化劑載體12借助于保持密封材14的回復(fù)力而被保持，廢氣通過該催化劑載體12而被無害化。催化劑載體12的外周面和殼13的內(nèi)周面之間通過前述保持密封材14而被密封，因此被導(dǎo)入殼13內(nèi)的廢氣通過催化劑載體12而不會(huì)泄漏。另外，即使在例如伴隨車輛的運(yùn)行殼13受到振動(dòng)或沖擊的情況下，借助于保持密封材14的彈力也能夠得到緩沖，從而可以防止催化劑載體12的破損。如圖3所示，該保持密封材14是以如下方式得到的用二氧化碳激光加工裝置41將無機(jī)纖維集合體21切斷為規(guī)定的形狀，同時(shí)對(duì)其切斷面以外的面(表側(cè)和里側(cè)的面)，一邊掃描一邊照射該二氧化碳激光加工裝置41的激光。無機(jī)纖維集合體21是通過將例如二氧化硅纖維、氧化鋁纖維、氧化鋁-二氧化硅系纖維等成型為規(guī)定厚度的墊狀而形成的?？梢钥紤]將該無機(jī)纖維集合體21的厚度制成例如5mm以上且20mm以下。為了使前述無機(jī)纖維集合體21的纖維粘結(jié)，可以使前述無機(jī)纖維集合體21浸滲有適當(dāng)?shù)恼澈蟿渲?例如，有機(jī)粘合劑)。另外，為了提高前述無機(jī)纖維集合體21的耐久性和強(qiáng)度，還可以對(duì)該無機(jī)纖維集合體21實(shí)施公知的針刺加工。圖3所示的二氧化碳激光加工裝置41如下構(gòu)成:通過激光振蕩器(圖略)產(chǎn)生激光束，同時(shí)該激光束42通過由反射鏡等形成的光路被傳送至聚光部43。在該聚光部43中設(shè)置了聚光透鏡44，利用該聚光透鏡44來聚光前述激光束42，同時(shí)從噴嘴部45照射聚光后的激光束42，由此能夠熔融、切斷作為被加工材料的前述無機(jī)纖維集合體21。另外，如果僅以噴嘴部45距無機(jī)纖維集合體21規(guī)定距離的狀態(tài)照射激光束42，則能夠不切斷無機(jī)纖維集合體21而對(duì)其表層進(jìn)行加熱處理。如圖3所示，在本實(shí)施方式中，將前述無機(jī)纖維集合體21以多片重疊的狀態(tài)設(shè)置在二氧化碳激光加工裝置41中，并切斷所述無機(jī)纖維集合體21以使其成為圖2所示的保持密封材14的形狀。由此，能夠一次得到多個(gè)半成品，所述半成品處于在被切斷為規(guī)定形狀的同時(shí)其切斷面被加熱處理的狀態(tài)。然后，將該切斷和加熱處理后的無機(jī)纖維集合體一片一片地設(shè)置在二氧化碳激光加工裝置41中，噴嘴部45與無機(jī)纖維集合體的距離要遠(yuǎn)大于切斷時(shí)噴嘴部45與無機(jī)纖維集合體的距離，以該狀態(tài)，用激光束42掃描該切斷和加熱處理后的無機(jī)纖維集合體的表側(cè)和里側(cè)的面。由此，能夠用激光器加熱處理除切斷面以外的面(無機(jī)纖維墊的在厚度方向上的面)。另外，如此得到的無機(jī)纖維墊表面(切斷面以及表側(cè)和里側(cè)的面)的晶化率變?yōu)?0%以下。對(duì)于包含如上得到的無機(jī)纖維墊的保持密封材14，在其側(cè)面(切斷面)以及表側(cè)的面和里側(cè)的面，纖維熔融而與其他纖維熔接，因此能夠抑制纖維的飄散。從而，能夠改善在進(jìn)行裝配如圖2所示的催化轉(zhuǎn)化器11的操作時(shí)的操作環(huán)境。另外，保持密封材14的纖維端部以針狀突起在表面露出的情況變少，因此能夠降低在裝配操作時(shí)等中操作者接觸保持密封材14時(shí)感受的刺激感、不快感。圖4(a)是表示用激光器切斷無機(jī)纖維集合體21后的切斷面的掃描顯微鏡照片。圖4(b)是用沖切刀切斷無機(jī)纖維集合體21后的切斷面的掃描顯微鏡照片。用沖切刀切斷無機(jī)纖維集合體21時(shí)，如圖4(b)所示，觀察到構(gòu)成墊的細(xì)纖維多數(shù)被切斷，其端部在切斷面露出。該圖4(b)的照片給出如下啟示如果用沖切刀切斷無機(jī)纖維集合體21，則無機(jī)纖維集合體21被切斷并且纖維長(zhǎng)度變短的纖維易從切斷面脫離。另一方面，用激光器切斷無機(jī)纖維集合體21時(shí)，如圖4(a)所示，觀察到在遍及切斷面的整個(gè)面上，形成有大量的經(jīng)纖維熔融而產(chǎn)生的各種大小的熔融部。較大的熔融部跨過多個(gè)纖維而將這些纖維粘著，這些熔融部多呈在與切斷面垂直的方向上壓扁的扁平形狀?？芍?，通過這樣的較大的熔融部使切斷面上露出的纖維彼此相互熔接，成為交聯(lián)結(jié)構(gòu)。進(jìn)而確認(rèn)到，在切斷面纖維的端部幾乎完全熔融，變?yōu)閹в袌A弧的略粗的形狀。接著，為了確認(rèn)本發(fā)明的效果，對(duì)本申請(qǐng)發(fā)明人進(jìn)行的纖維飄散性試驗(yàn)進(jìn)行說明。在制作該纖維飄散性試驗(yàn)的樣品時(shí)，使用三菱化學(xué)產(chǎn)資株式會(huì)社制造的無機(jī)纖維集合體(商品名MAFTECBlanket(77亍、乂夕7，y亇、乂卜))。該MAFTECBlanket是成型為墊狀的72重量％氧化鋁-28重量％二氧化硅的無機(jī)纖維集合體，其平均纖維徑為5pm，有機(jī)成分為0%，面比重為1160g/cm2，厚度為約7.1mm。最初，利用如圖3所示的二氧化碳激光加工裝置41切斷前述無機(jī)纖維集合體并制成樣品。作為該二氧化碳激光加工裝置41，使用額定輸出功率為1kW、波長(zhǎng)為10.6pm、最小聚光徑為100(am、最大加工速度為30m/min的二氧化碳激光加工裝置，在本實(shí)驗(yàn)中將輸出功率設(shè)定為100W、波長(zhǎng)設(shè)定為10.6|im、聚光徑設(shè)定為100pm200)im來進(jìn)行使用。在本次實(shí)驗(yàn)中，將切斷無機(jī)纖維集合體21時(shí)的激光器的輸出功率進(jìn)行各種改變，制成4個(gè)樣品(第1第4樣品)。具體地，對(duì)于切斷時(shí)的激光器的輸出功率而言，第1樣品為50W，第2樣品為100W，第3樣品為200W，第4樣品為300W。對(duì)任何樣品加工速度均為500mm/min，另外，照射激光束的噴嘴部45與無機(jī)纖維集合體21的距離為1mm。進(jìn)而，作為比較例，制成用沖切刀切斷的樣品(第5樣品)，以及用沖切刀切斷的同時(shí)將其切斷面用膠粘帶封住的樣品(第6樣品)。第1第6樣品各自的切斷形狀為100mmxl00mm的正方形。然后，分別對(duì)上述第1第6樣品使用圖5所示的試驗(yàn)裝置進(jìn)行纖維飄散性試驗(yàn)。該試驗(yàn)裝置51的構(gòu)成如下在基臺(tái)52上垂直地直立設(shè)置支柱53，在該支柱53的上端部，以轉(zhuǎn)動(dòng)自由的方式轉(zhuǎn)動(dòng)樣品支持臂54，該樣品支持臂54的長(zhǎng)度為92cm。在前述支柱53上安裝有表示前述樣品支持臂54的抬起角度的刻度板55。另外，在與樣品支持臂54可能沖撞的位置上固定有垂直壁部件56。以該構(gòu)成，如圖5所示，樣品支持臂54為水平姿勢(shì)(90度的抬起角度)，通過適當(dāng)?shù)逆i定機(jī)構(gòu)鎖定。然后，在樣品支持臂54的前端部(距轉(zhuǎn)動(dòng)中心82cm92cm的部分)上固定前述樣品60，解除前述鎖定機(jī)構(gòu)的鎖定。這樣，樣品支持臂54由于自重向下方轉(zhuǎn)動(dòng)，在該樣品支持臂54成為由點(diǎn)劃線表示的垂直姿勢(shì)的時(shí)刻，與固定在前述支柱53上的垂直壁構(gòu)件56沖撞。由在該操作前后樣品60的重量變化，算出在樣品支持臂54轉(zhuǎn)動(dòng)和沖撞時(shí)從樣品60中飄散出的纖維的量(纖維飄散量)。對(duì)前述第1第6樣品分別進(jìn)行以上的纖維飄散性試驗(yàn)，結(jié)果如圖6和表1所示。正如該圖6和表1所示，可知與用沖切刀切斷的情況(第5樣品)相比，用激光切斷的第1第4樣品的纖維飄散率均被大幅度地改善。還可知，在改變激光加工裝置的輸出功率的情況的比較中，輸出功率為50W的情況(第1樣品)是纖維飄散率最好的情況。表1樣品的纖維飄散性試驗(yàn)的結(jié)果<table>tableseeoriginaldocumentpage13</column></row><table>另外，對(duì)第1第6樣品測(cè)定切斷面的富鋁紅柱石含量來算出晶化率。另外，對(duì)于用激光器切斷得到的第1第4樣品，還同時(shí)測(cè)定切斷面上纖維熔融而呈近球狀的部分(熔融部)的直徑，并算出平均值。另外，晶化率的計(jì)算如下進(jìn)行。即，對(duì)無機(jī)纖維集合體的切斷面的部分進(jìn)行取樣，并用乳缽使其成為粉末狀，進(jìn)行X射線衍射。在該衍射中，X射線源是CuKa射線，使用X射線輸出為40kV、20mA的X射線衍射裝置。作為對(duì)象的衍射線是富鋁紅柱石的衍射線(16.4。)和y-Al203的衍射線(45.4。)，關(guān)于掃描的角度范圍，富鋁紅柱石的情況為15.5°17°，Y-A1203的情況為43°49°。掃描速度為0.2。/min，每0.01。進(jìn)行采樣。發(fā)散狹縫為1.0。，接收狹縫為0.15mm，散射狹縫為1.0°，單色儀狹縫為0.6mm。然后，由以上的X射線衍射結(jié)果算出富鋁紅柱石的積分強(qiáng)度Ia和Y-Al203的積分強(qiáng)度Ie。作為在計(jì)算積分強(qiáng)度時(shí)的積分范圍，富鋁紅柱石的情況為16.1°16.6°，7-八1203的情況為43.8°48.4。。另夕卜，各積分強(qiáng)度IA、lB是從實(shí)際的計(jì)數(shù)值中減去背景的白色X射線的計(jì)數(shù)值而算出的。然后，按照Y^A/lB式求出積分強(qiáng)度比Y,將該積分強(qiáng)度比Y乘以校正曲線式的系數(shù)c，從而算出晶化率X(X:cY)。另外，在為本次樣品中使用的無機(jī)纖維集合體的情況下，c=1.60。另外，熔融部直徑的測(cè)定如下進(jìn)行。即，對(duì)用激光器切斷的樣品，用刀切出含有該激光切斷面的一部分樣品以進(jìn)行采樣。將其設(shè)置在掃描電子顯微鏡中，以100倍的放大倍數(shù)對(duì)激光切斷面中的樣品厚度方向中央部分進(jìn)行拍照。然后，對(duì)在照片中所確認(rèn)到的纖維熔融為近球狀的部分分別求出最大長(zhǎng)度和最小長(zhǎng)度的平均值(平均直徑)，將該值作為該近球狀部分(熔融部)的直徑。對(duì)所有的在照片中觀察到的成為近球狀的部分(熔融部)求出該直徑，將其平均值作為熔融部的直徑平均值。在表1中，匯總表示出如上所述求出的晶化率和熔融部的直徑。由該結(jié)果可知，如果用激光器切斷以使切斷面的晶化率在大致80%以下的范圍，則能夠良好地降低纖維飄散。還可知，在晶化率為30%以上且80%以下的范圍內(nèi)，晶化率越小則越能降低纖維飄散率。然后，制成對(duì)無機(jī)纖維集合體的切斷面以外的面(表側(cè)和里側(cè)的面)也進(jìn)行了加熱處理的4個(gè)樣品(第7第10樣品)。對(duì)該4個(gè)樣品來說，切斷時(shí)的激光器輸出和加工速度與前述第1第4樣品完全一樣地設(shè)定。另外，在第7第10樣品中使用與前述第1第6樣品相同的無機(jī)纖維集合體，切斷形狀與第1第6樣品同樣地為100mmxl00mm的正方形。之后，在該第7第10樣品中，進(jìn)而對(duì)切斷面以外的面(表側(cè)和里側(cè)的面)照射前述激光加工裝置的激光。S卩，僅以前述噴嘴離開被切斷的無機(jī)纖維集合體的表層為規(guī)定距離的狀態(tài)一邊掃描一邊照射激光，由此全面地對(duì)表側(cè)和里側(cè)的面進(jìn)行了加熱處理。無機(jī)纖維集合體(被照射面)與照射激光束42的噴嘴部45之間的距離恒定為100mm。在上述激光照射時(shí)，對(duì)于第7第10樣品的任意一個(gè)樣品，激光器的輸出功率恒定為100W。另一方面，調(diào)整加工速度，以使照射后的表面的晶化率達(dá)到與對(duì)應(yīng)的前述第1第4樣品中的切斷面的晶化率相同的程度。結(jié)果，對(duì)于加工速度，對(duì)第7樣品設(shè)定為2000mm/min，對(duì)第8樣品設(shè)定為1500mm/min，對(duì)第9樣品設(shè)定為1000mm/min，對(duì)第10樣品設(shè)定為500mm/min。然后，使用示于圖5的試驗(yàn)裝置分別對(duì)上述第7第IO樣品進(jìn)行纖維飄散性試驗(yàn)。圖7表示由該纖維飄散性試驗(yàn)得到的纖維飄散率。在圖7中，除了前述第7第10樣品，還匯總表示了前述第5和第6樣品的結(jié)果。另外，對(duì)該第7第10樣品也采用與第1第4樣品同樣的方式算出激光照射部分的晶化率。進(jìn)而，也同時(shí)測(cè)定切斷面上纖維熔融而呈近球狀的部分(熔融部)的直徑。表2樣品的纖維飄散性試驗(yàn)的結(jié)果<table>tableseeoriginaldocumentpage15</column></row><table>表2中列出了上述晶化率和熔融部的直徑。如該測(cè)定結(jié)果所示，第7第10樣品的晶化率是與對(duì)應(yīng)的第1第4樣品(表l)大致相同的晶化率，顯示出約80%以下的值。另外，對(duì)于熔融部的直徑，第7第10樣品也為與對(duì)應(yīng)的第1第4樣品實(shí)質(zhì)上同等的大小。如圖7所示，與用沖切刀切斷的情況(第5樣品)相比，用激光器切斷進(jìn)而對(duì)表側(cè)和里側(cè)的面照射激光的第7第10樣品的纖維飄散率均被大幅度地改善。另外，在圖8中，對(duì)于用沖切刀切斷的第5樣品、進(jìn)行激光切斷的第1第4樣品、以及進(jìn)行激光切斷和激光照射的第7第10樣品，給出了晶化率和纖維飄散率的關(guān)系。關(guān)于對(duì)切斷面以外的面照射激光，如果與僅進(jìn)行激光切斷的樣品(第1第3樣品灘比較，第7第9樣品的纖維飄散率被進(jìn)一步改善?？芍?，與對(duì)應(yīng)的第4樣品相比，第10樣品(晶化率為75%左右)的纖維飄散率有些惡化，即使如此，與用沖切刀切斷的第5樣品相比第IO樣品的纖維飄散率被充分地改善。綜合以上結(jié)果，可以得出如下認(rèn)識(shí)進(jìn)行激光照射以使照射部分的晶化率為80%以下、優(yōu)選為70%以下，由此能夠良好地降低纖維飄散。另外，對(duì)于作為參考例而給出的第6樣品，不管是否用沖切刀切斷，都顯示出與纖維飄散率最低的第7樣品同等良好的纖維飄散率(0.05%)。但是，對(duì)于如第6樣品將切斷面用帶封住的情況，僅由于該帶的成分使有機(jī)量增加。對(duì)于表2的第6樣品的情況，如果計(jì)算由于用帶封住切斷面而導(dǎo)致的有機(jī)成分的增加，則約為4%。另一方面，第1第4樣品和第7第10樣品的纖維飄散率能夠在不增加如上所述的有機(jī)成分的條件下得到降低。從而，能夠良好地適應(yīng)降低有機(jī)成分的需求。如上所示，本實(shí)施方式的用作保持密封材14的無機(jī)纖維墊是將無機(jī)纖維集合體21切斷而成的，另外，暴露于外部的表面(切斷面以及表側(cè)和里側(cè)的面)的無機(jī)纖維被加熱處理而相互熔接。由此，對(duì)于無機(jī)纖維墊，通過表面被加熱處理，如圖4(a)所示該經(jīng)加熱處理的表面的纖維熔融并與周圍的纖維熔接，從而纖維變得難于飄散。因而，能夠有效地降低從無機(jī)纖維墊中飄散出纖維，能夠改善在如圖2所示的催化轉(zhuǎn)化器11上組裝保持密封材14的裝配操作的環(huán)境。另外，如圖4(a)所示通過表面的加熱使纖維前端熔融并變化為帶有圓弧的形狀，因此能夠降低操作者接觸表面時(shí)的刺激感、不快感。進(jìn)而，能夠在不增加有機(jī)粘合劑的量的情況下良好地降低纖維飄散，因此能夠降低必要的有機(jī)粘合劑的量。從而，沒有增加無機(jī)纖維墊的硬度，因此，使如圖2所示的在催化劑載體12上巻繞保持密封材14的操作變得簡(jiǎn)單，從而提高催化轉(zhuǎn)化器ll的裝配操作性。另外，有機(jī)粘合劑的量沒有增加，因此難于產(chǎn)生如下問題在催化轉(zhuǎn)化器ll的開始使用之初有機(jī)粘合劑燃燒時(shí)的氣味，或由于有機(jī)粘合劑的燃燒使保持密封材14的回彈力在該有機(jī)粘合劑消失后下降而變得不能保持催化劑載體。另外，在前述無機(jī)纖維墊中，前述經(jīng)加熱處理的面的晶化率為80%以下。由此，能夠更加良好地降低纖維飄散。另外，在無機(jī)纖維墊的露于外部的表面(例如，圖4(a)所示的切斷面)上形成有帶有圓弧的熔融部。于是，在前述表面上露出的纖維通過前述熔融部彼此被交聯(lián)。由此，露在外部的纖維能夠通過熔融部交聯(lián)，因此能夠有效地防止纖維從表面脫離，從而可以良好地抑制纖維飄散性。另外，能夠降低用手接觸無機(jī)纖維墊的表面時(shí)的刺激感、不快感。另外，如圖3所示，通過將無機(jī)纖維集合體21用二氧化碳激光加工裝置41切斷來制造前述無機(jī)纖維墊。由此，能夠用激光器同時(shí)進(jìn)行切斷無機(jī)纖維集合體21的切斷工序以及加熱處理其切斷面的加熱處理工序。從而，能夠簡(jiǎn)單地制造無機(jī)纖維墊。另外，由于是利用激光器進(jìn)行加熱熔融切斷，因此無機(jī)纖維集合體21的切斷面的整個(gè)面被無遺漏地加熱處理。因此，能夠可靠地將切斷面的整個(gè)面的纖維熔融，可以進(jìn)一步降低纖維的飄散。另外，如圖3所示，前述無機(jī)纖維集合體21以2片以上重疊的狀態(tài)同時(shí)被激光器切斷。由此，能夠一次切斷較多的無機(jī)纖維集合體21，并對(duì)其切斷面進(jìn)行加熱處理。從而，進(jìn)一步提高保持密封材14的制造效率。另外，假如以重疊有2片以上無機(jī)纖維集合體21的狀態(tài)用沖切刀進(jìn)行切斷時(shí)，由于厚度較厚，與沖切刀接觸的部分的無機(jī)纖維集合體21在切斷時(shí)如潰散般易于變形，存在無機(jī)纖維墊(保持密封材14)的尺寸精度下降的可能性。但是，在本實(shí)施方式中，由于是利用激光器進(jìn)行非接觸切斷，因此即使處于重疊有2片以上無機(jī)纖維集合體21的狀態(tài)，也能切斷為準(zhǔn)確的尺寸。以上說明了本發(fā)明優(yōu)選的實(shí)施方式，以上構(gòu)成還可以進(jìn)行例如以下變更。不限定于通過二氧化碳激光加工裝置41進(jìn)行切斷，還可以變更為通過例如使用了YAG激光器、準(zhǔn)分子激光器、He-Ne激光器、光纖激光器或者二極管激光器等的激光加工裝置來切斷無機(jī)纖維集合體21。另外，對(duì)于無機(jī)纖維集合體21的表側(cè)和里側(cè)的面的激光加工，還可以使用上述各種激光加工裝置進(jìn)行。在圖3中圖示了重疊3片無機(jī)纖維集合體21進(jìn)行切斷的情況，一次切斷的片數(shù)可以是1片也可以是2片，還可以是4片以上。但是，從制造效率的觀點(diǎn)出發(fā)，優(yōu)選一次切斷2片以上無機(jī)纖維集合體21。無機(jī)纖維集合體21的切斷不依賴于激光加工裝置，可以變更為例如前述的通過沖切刀切斷。在該情況下，如果在切斷工序后進(jìn)行加熱處理工序，則能夠得到纖維飄散量少的無機(jī)纖維墊，在所述加熱處理工序中，在無機(jī)質(zhì)纖維熔融的溫度(例如，對(duì)于氧化鋁-二氧化硅組成的無機(jī)纖維集合體21的情況，為180(rC185(TC)以上的溫度下，通過例如激光照射或燃燒器等來加熱處理其切斷面。即，雖然通過切斷使長(zhǎng)度變短的無機(jī)纖維集合體切斷面的纖維飄散量變多，但通過利用加熱進(jìn)行的熔融處理能夠有效地防止纖維飄散。前述保持密封材14不限于將催化轉(zhuǎn)化器11的催化劑載體12保持在殼13內(nèi)的情況，還可以用于將例如捕集柴油機(jī)中生成的顆粒狀物質(zhì)的DPF(柴油顆粒過濾器)保持在殼內(nèi)的用途。不是對(duì)無機(jī)纖維集合體露在外部的表面的全部面進(jìn)行加熱處理，而是變更為加熱處理表面的一部分的方式。例如，可以省略對(duì)無機(jī)纖維集合體的切斷面以外的面進(jìn)行激光照射處理。即使在該情況下，通過加熱處理纖維易于脫離的切斷面，也能夠有效地防止纖維的飄散?？梢赃M(jìn)行如下變更，在用激光器將無機(jī)纖維集合體切斷為保持密封材的形狀之前，對(duì)其表側(cè)和里側(cè)的面進(jìn)行照射激光的處理。前述無機(jī)纖維墊不限定于用作保持前述催化劑載體或DPF的保持密封材。例如，可以將前述無機(jī)纖維墊用作在汽車或摩托車等車輛的消音器中使用的消音材料。在該情況下，能夠改善在消音器的內(nèi)部消音器和外部消音器之間組裝該消音材時(shí)的操作環(huán)境，另外，能夠降低用手接觸時(shí)的不快感或刺激感。無機(jī)纖維集合體21的厚度和切斷形狀可以根據(jù)被使用的制品的用途或大小等來適當(dāng)變更。權(quán)利要求1.一種無機(jī)纖維墊，其特征在于，該無機(jī)纖維墊是通過切斷無機(jī)纖維集合體而形成的，該無機(jī)纖維集合體的表面的至少一部分無機(jī)纖維被加熱處理并相互熔接。2.根據(jù)權(quán)利要求l所述的無機(jī)纖維墊，其特征在于，所述經(jīng)加熱處理的面的晶化率為80%以下。3.—種無機(jī)纖維墊，其特征在于，該無機(jī)纖維墊是通過切斷無機(jī)纖維集合體而形成的，并且在該無機(jī)纖維集合體的表面的至少一部分上形成帶有圓弧的熔融部，露于所述表面的纖維的至少一部分通過所述熔融部而交聯(lián)。4.根據(jù)權(quán)利要求13任意一項(xiàng)所述的無機(jī)纖維墊，其特征在于，所述無機(jī)纖維集合體是被激光器切斷的。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的無機(jī)纖維墊，其特征在于，所述無機(jī)纖維集合體以2片以上重疊的狀態(tài)同時(shí)被所述激光器切斷。6.根據(jù)權(quán)利要求15任意一項(xiàng)所述的無機(jī)纖維墊，其特征在于，利用激光器對(duì)除了切斷面以外的表面的至少一部分進(jìn)行照射處理，所述切斷面是切斷無機(jī)纖維集合體而形成的。7.根據(jù)權(quán)利要求46任意一項(xiàng)所述的無機(jī)纖維墊，其特征在于，所述激光器為二氧化碳激光器、YAG激光器、準(zhǔn)分子激光器、He-Ne激光器、光纖激光器或者二極管激光器。8.—種保持密封材，其特征在于，該保持密封材包含權(quán)利要求17任意一項(xiàng)所述的無機(jī)纖維墊，該保持密封材被配置在廢氣處理裝置的廢氣處理體和罩殼之間。9.一種車輛消音器的吸音材料，其特征在于，該吸音材料包含權(quán)利要求17任意一項(xiàng)所述的無機(jī)纖維墊。10.—種無機(jī)纖維墊的制造方法，其特征在于，該方法包括切斷無機(jī)纖維集合體的切斷工序，以及對(duì)該無機(jī)纖維集合體的表面的至少一部分進(jìn)行加熱處理的加熱處理工序。11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的無機(jī)纖維墊的制造方法，其特征在于，利用激光器切斷所述無機(jī)纖維集合體，由此同時(shí)進(jìn)行所述切斷工序和所述加熱處理工序。12.根據(jù)權(quán)利要求ll所述的無機(jī)纖維墊的制造方法，其特征在于，所述無機(jī)纖維集合體以2片以上重疊的狀態(tài)同時(shí)被所述激光器切斷。13.根據(jù)權(quán)利要求10或11所述的無機(jī)纖維墊的制造方法，其特征在于，所述加熱處理工序包括如下工序利用激光器對(duì)由所述切斷工序切斷而成的無機(jī)纖維集合體的切斷面以外的表面的至少一部分進(jìn)行照射處理。14.根據(jù)權(quán)利要求1013任意一項(xiàng)所述的無機(jī)纖維墊的制造方法，其特征在于，所述激光器為二氧化碳激光器、YAG激光器、準(zhǔn)分子激光器、He-Ne激光器、光纖激光器或者二極管激光器。全文摘要本發(fā)明提供無機(jī)纖維墊、保持密封材、吸音材料以及無機(jī)纖維墊的制造方法，所述無機(jī)纖維墊能夠在不依賴于增加有機(jī)粘合劑的量的情況下良好地降低纖維飄散。另外，降低在將無機(jī)纖維墊組裝在其他部件上來得到制品的裝配操作時(shí)的刺激感、不快感，提高裝配操作者的操作環(huán)境。無機(jī)纖維墊是通過包含以下工序的方法來制造的切斷無機(jī)纖維集合體的切斷工序、將無機(jī)纖維集合體的表面進(jìn)行加熱處理的加熱處理工序。通過用二氧化碳激光加工裝置(41)將無機(jī)纖維集合體(21)切斷成規(guī)定的形狀，來同時(shí)進(jìn)行前述切斷工序、和加熱處理其切斷面的前述加熱處理工序。前述無機(jī)纖維集合體(21)以2片以上重疊的狀態(tài)被二氧化碳激光加工裝置(41)切斷。文檔編號(hào)D04H1/4209GK101397724SQ20081008784公開日2009年4月1日申請(qǐng)日期2008年3月26日優(yōu)先權(quán)日2007年9月26日發(fā)明者三谷賢一申請(qǐng)人:揖斐電株式會(huì)社