專(zhuān)利名稱(chēng)：用于廢氣處理裝置的安裝墊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本公開(kāi)涉及一種用于廢氣處理裝置(例如催化轉(zhuǎn)化器或柴油機(jī)顆粒捕集器)的濕法成網(wǎng)(wet laid)和物理纏結(jié)的安裝墊。所述廢氣處理裝置可包括通過(guò)安裝墊安裝在外殼內(nèi)的易碎結(jié)構(gòu)，所述安裝墊布置在外殼和催化劑支撐結(jié)構(gòu)之間的間隙中。
背景技術(shù)：
在汽車(chē)上使用廢氣處理裝置來(lái)降低來(lái)自發(fā)動(dòng)機(jī)排放的大氣污染。廣泛使用的廢氣處理裝置的實(shí)例包括催化轉(zhuǎn)化器和柴油機(jī)顆粒捕集器。用于處理由汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的廢氣的催化轉(zhuǎn)化器包括外殼；用于保持催化劑的易碎催化劑支撐結(jié)構(gòu)，所述催化劑用于實(shí)現(xiàn)一氧化碳和烴的氧化以及氮的氧化物的還原；和布置在易碎催化劑支撐結(jié)構(gòu)的外表面和外殼的內(nèi)表面之間的安裝墊，以在外殼內(nèi)保持易碎 催化劑支撐結(jié)構(gòu)。用于控制由柴油機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的污染的柴油機(jī)顆粒捕集器通常包括外殼、用于收集來(lái)自柴油機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)排放的顆粒的易碎顆粒過(guò)濾器或捕集器、以及布置在過(guò)濾器或捕集器的外表面和外殼的內(nèi)表面之間的安裝墊，以在外殼內(nèi)保持易碎過(guò)濾器或捕集器結(jié)構(gòu)。易碎結(jié)構(gòu)通常包括由易碎金屬材料或脆的陶瓷材料(例如氧化鋁、二氧化硅、二氧化鎂、二氧化鋯、堇青石、碳化硅等)制造的單塊結(jié)構(gòu)。這些材料提供具有多個(gè)氣體流動(dòng)通道的骨架類(lèi)型的結(jié)構(gòu)。這些單塊結(jié)構(gòu)如此易碎，以至于甚至小的沖擊載荷或應(yīng)力通常足以使它們破裂或粉碎。為了保護(hù)易碎結(jié)構(gòu)免受熱和機(jī)械沖擊和其它應(yīng)力以及提供絕熱和氣體密封，在易碎結(jié)構(gòu)和外殼之間的間隙內(nèi)安置安裝墊。多晶毛料墊可通過(guò)干法成網(wǎng)(dry laid)或濕法成網(wǎng)方法生產(chǎn)。在生產(chǎn)多晶毛料墊中，在干燥和煅燒階段之前，溶膠-凝膠纖維是柔性的。在該階段使用針刺設(shè)備來(lái)機(jī)械聯(lián)鎖(interlock)溶膠-凝膠纖維，同時(shí)它們保持柔性。在針刺階段之后，將經(jīng)針刺的多晶毛料墊干燥和煅燒。煅燒過(guò)程使得溶膠-凝膠纖維更硬。雖然在多晶毛料墊加工的干燥和煅燒階段之前，溶膠-凝膠纖維保持柔性，但是溶膠-凝膠纖維含有大于5%水，因此它們對(duì)暴露于水敏感。因此，在干燥階段之前，當(dāng)暴露于在濕法成網(wǎng)過(guò)程期間使用的水時(shí)，溶膠-凝膠纖維將劣化和溶解。由于水敏感性，僅經(jīng)干燥和煅燒的溶膠-凝膠纖維用于濕法成網(wǎng)的墊形成過(guò)程。由于在濕法成網(wǎng)的墊形成過(guò)程中僅使用經(jīng)干燥和煅燒的溶膠-凝膠纖維，不可能針刺，因?yàn)獒槾檀嗪陀驳娜苣z-凝膠纖維的任何嘗試將導(dǎo)致纖維破裂并得到具有極低拉伸強(qiáng)度的墊。附圖
簡(jiǎn)述
圖I為包括本發(fā)明公開(kāi)的安裝墊的說(shuō)明性廢氣處理的透視圖。圖2為用于針刺纖維質(zhì)安裝墊的合適的針刺機(jī)器的一部分的示意圖。發(fā)明詳述
提供了一種可用于廢氣處理裝置的安裝墊。所述安裝墊包含多個(gè)溶膠-凝膠無(wú)機(jī)纖維，所述纖維經(jīng)過(guò)濕法成網(wǎng)成為片材并物理纏結(jié)。濕法成網(wǎng)和物理纏結(jié)的溶膠-凝膠衍生的纖維的墊可用作安裝墊以在外部外殼內(nèi)安裝易碎催化劑支撐結(jié)構(gòu)，或用作廢氣處理裝置的末端圓錐體區(qū)域中的絕熱墊。根據(jù)某些說(shuō)明性實(shí)施方案，用于廢氣處理裝置的安裝墊包括多個(gè)溶膠-凝膠無(wú)機(jī)纖維，該纖維經(jīng)過(guò)濕法成網(wǎng)成為片材，并且在其仍在濕潤(rùn)狀態(tài)下將片材針刺。也就是說(shuō)，在仍然濕潤(rùn)時(shí)對(duì)濕法成網(wǎng)的層進(jìn)行針刺操作。濕法成網(wǎng)和針刺的溶膠-凝膠衍生的纖維的墊可用作安裝墊以在外部外殼內(nèi)安裝易碎催化劑支撐結(jié)構(gòu)或用作廢氣處理裝置的末端圓錐體區(qū)域中的絕熱墊?！ぐ惭b墊包含至少一層經(jīng)過(guò)濕法成網(wǎng)和物理纏結(jié)的溶膠-凝膠衍生的纖維。用于制備用于廢氣處理裝置的安裝墊的方法包括提供溶膠-凝膠衍生的無(wú)機(jī)纖維，穩(wěn)定該溶膠-凝膠纖維，濕法形成經(jīng)穩(wěn)定的溶膠-凝膠衍生的纖維的層，物理纏結(jié)溶膠-凝膠衍生的纖維的經(jīng)穩(wěn)定的層，和煅燒溶膠-凝膠衍生的纖維的物理纏結(jié)的層。根據(jù)某些說(shuō)明性實(shí)施方案，安裝墊包含至少一層經(jīng)過(guò)濕法成網(wǎng)和針刺的溶膠-凝膠衍生的纖維。用于制備用于廢氣處理裝置的安裝墊的方法包括提供溶膠-凝膠衍生的無(wú)機(jī)纖維，穩(wěn)定該溶膠-凝膠纖維，濕法形成經(jīng)穩(wěn)定的溶膠-凝膠衍生的纖維的層，針刺溶膠-凝膠衍生的纖維的經(jīng)穩(wěn)定的層，和煅燒溶膠-凝膠衍生的纖維的經(jīng)針刺的層。溶膠-凝膠衍生的無(wú)機(jī)纖維的層可通過(guò)形成多個(gè)溶膠-凝膠衍生的無(wú)機(jī)纖維、合適的加工劑和合適的液體(例如水)的漿料而制備。通過(guò)從漿料除去至少一部分液體，形成溶膠-凝膠衍生的纖維的層。該過(guò)程在本領(lǐng)域中稱(chēng)為“濕法成網(wǎng)”，并且所得到的溶膠-凝膠衍生的無(wú)機(jī)纖維的層稱(chēng)為“濕法成網(wǎng)的”層。存在于濕法成網(wǎng)的層中的溶膠-凝膠衍生的無(wú)機(jī)纖維足夠柔性以承受典型的機(jī)械針刺過(guò)程。然而，溶膠-凝膠衍生的纖維也對(duì)水敏感，并且當(dāng)與水接觸時(shí)溶解。溶膠-凝膠衍生的纖維經(jīng)過(guò)處理以穩(wěn)定纖維免于溶解。進(jìn)行處理以穩(wěn)定溶膠-凝膠衍生的纖維免于溶解的步驟可包括在足以使得至少一部分溶膠-凝膠衍生的纖維不溶于水的溫度下，加熱層中的溶膠-凝膠衍生的纖維。非限制地，并且僅通過(guò)舉例說(shuō)明，可在700°C或更低的溫度下加熱溶膠-凝膠衍生的纖維的層。根據(jù)其它實(shí)施方案，可在600°C或更低的溫度下加熱溶膠-凝膠衍生的纖維的層。在合適的溫度(例如700°C或更低的溫度)下加熱溶膠-凝膠衍生的纖維，使得當(dāng)暴露于水后溶膠-凝膠纖維實(shí)質(zhì)上耐溶解或其它劣化。當(dāng)在700°C或更低的溫度下加熱溶膠-凝膠衍生的纖維之后，纖維不變脆或硬，并且仍保持足夠的柔性以經(jīng)受得住針刺操作。雖然可如上所述加熱溶膠-凝膠纖維以穩(wěn)定免于溶解，可利用改進(jìn)溶膠-凝膠纖維的耐溶解性的任何方法。在溶膠-凝膠衍生的纖維已穩(wěn)定(例如，通過(guò)熱處理溶膠-凝膠衍生的纖維)后，形成經(jīng)穩(wěn)定的纖維的濕法成網(wǎng)的層，并且該層經(jīng)歷機(jī)械針刺過(guò)程。針刺過(guò)程改變至少一部分纖維在層內(nèi)的取向，并且在層內(nèi)機(jī)械聯(lián)鎖這些纖維。在用于制備主題安裝墊的方法的一個(gè)實(shí)施方案中，將包含耐高溫纖維、任選的有機(jī)粘合劑和任選的膨脹材料的疊(Ply)或?qū)釉谡婵請(qǐng)A網(wǎng)造紙機(jī)上濕法成網(wǎng)，并且將多個(gè)仍然濕潤(rùn)的紙或片材的疊或?qū)佣询B并通過(guò)“針刺器”加工，隨后進(jìn)料通過(guò)干燥烘箱。該過(guò)程包括針刺穿孔纖維，以在仍然被水性造紙溶液或漿料濕潤(rùn)時(shí)將它們的一部分纏繞和纏結(jié)，隨后干燥片材。因此，與具有類(lèi)似厚度和密度的現(xiàn)有技術(shù)安裝墊相比，所得到的安裝墊得到增強(qiáng)。在典型的纖維針刺操作(通常在纖維化步驟之后立刻)中，使用潤(rùn)滑液體(通常為油或其它潤(rùn)滑有機(jī)材料)防止纖維損壞和有助于纖維移動(dòng)和纏結(jié)。在本過(guò)程中，使用來(lái)自濕法形成、造紙過(guò)程的水來(lái)幫助針刺過(guò)程。“針刺”是指引起一部分纖維在紙或片材內(nèi)轉(zhuǎn)移其取向并在紙或片材的相對(duì)表面之間延伸一定長(zhǎng)度的任何操作。針刺設(shè)備典型地包括其上鋪設(shè)或移動(dòng)纖維網(wǎng)的水平表面，和攜帶向下延伸的針的排列的針板。針板往復(fù)運(yùn)動(dòng)使針進(jìn)入網(wǎng)和從網(wǎng)中出來(lái)，并且使網(wǎng)的一些纖維重新取向進(jìn)入實(shí)質(zhì)上橫過(guò)網(wǎng)的表面的平面。針可從一個(gè)方向推動(dòng)纖維通過(guò)網(wǎng)，或者例如通過(guò)使用針上的倒鉤，可從網(wǎng)的頂部推纖維也可從網(wǎng)的底部拉纖維。典型地通過(guò)帶倒鉤的針完全或部分穿透纖維紙或片材來(lái)提供纖維的物理纏結(jié)。此外或作為備選,水纏結(jié)方法(也稱(chēng)為噴水針刺或流體射流針刺)可用于纏繞和纏結(jié)纖維。在水纏結(jié)過(guò)程中，水的小、高強(qiáng)度射流撞擊疏松纖維的層或片材，纖維支撐在穿孔的表面上，例如金屬絲網(wǎng)或穿孔的鼓。液體射流引起相對(duì)短且具有疏松末端的纖維重新排列，纖維的至少一些部分彼此物理纏結(jié)、卷繞和/或纏繞。在針刺或水纏結(jié)仍然濕潤(rùn)的紙或真空流延(cast)的墊后，墊可任選經(jīng)壓制，并在烘箱中干燥，例如但不限于在約80°C -約700°C下。 濕針刺步驟使得甚至脆的纖維被編織而沒(méi)有顯著損壞。濕針刺還提供高強(qiáng)度，即使在有機(jī)粘合劑已燒盡后，例如在車(chē)輛的開(kāi)始操作中，這導(dǎo)致墊即使在汽車(chē)排氣系統(tǒng)經(jīng)歷的振動(dòng)條件下也保持耐久。如圖2所示，針刺包括使形成的紙30在仍然濕潤(rùn)的條件下在床板32和剝離器板34之間通過(guò)，所述兩個(gè)板均具有孔36、38，以允許帶倒鉤的針40以往復(fù)運(yùn)動(dòng)的方式從中通過(guò)，如箭頭44所示。針40推和拉紙30中的纖維42，以誘導(dǎo)纖維42的纏結(jié)的三維聯(lián)鎖取向，增強(qiáng)紙30，所述紙30隨后在烘箱中干燥。將溶膠-凝膠衍生的纖維的濕法成網(wǎng)和針刺的層煅燒以提供用于末端圓錐體絕熱體的最終墊產(chǎn)物或廢氣處理裝置中的安裝墊。根據(jù)某些實(shí)施方案，溶膠-凝膠衍生的纖維的濕法成網(wǎng)和針刺的層的煅燒可在約900-約1，500°C范圍的溫度下發(fā)生。廢氣處理裝置包括外部外殼、易碎催化劑支撐結(jié)構(gòu)和安裝墊，其中至少一層濕法成網(wǎng)和物理纏結(jié)的無(wú)機(jī)溶膠-凝膠衍生的纖維布置在外部外殼的內(nèi)表面和易碎催化劑支撐結(jié)構(gòu)的外表面之間的間隙中。濕法成網(wǎng)和針刺的安裝墊用于在外殼內(nèi)有彈性地安裝易碎催化劑支撐結(jié)構(gòu)，并保護(hù)催化劑支撐結(jié)構(gòu)免受在廢氣處理裝置的操作期間遇到的機(jī)械和熱沖擊兩者。根據(jù)某些說(shuō)明性實(shí)施方案，廢氣處理裝置包括外部外殼、易碎催化劑支撐結(jié)構(gòu)和安裝墊，其中至少一層濕法成網(wǎng)和針刺的無(wú)機(jī)溶膠-凝膠衍生的纖維布置在外部外殼的內(nèi)表面和易碎催化劑支撐結(jié)構(gòu)的外表面之間的間隙中。濕法成網(wǎng)和針刺的安裝墊用于在外殼內(nèi)有彈性地安裝易碎催化劑支撐結(jié)構(gòu)，并保護(hù)催化劑支撐結(jié)構(gòu)免受在廢氣處理裝置的操作期間遇到的機(jī)械和熱沖擊兩者。催化劑結(jié)構(gòu)通常包括一個(gè)或多個(gè)在外殼內(nèi)通過(guò)耐熱材料安裝的多孔的管狀或蜂窩狀結(jié)構(gòu)。每個(gè)結(jié)構(gòu)包括約200-約900或更多個(gè)之間的通道或胞孔/平方英寸，這取決于排氣處理裝置的類(lèi)型。柴油機(jī)顆粒捕集器與催化劑結(jié)構(gòu)的不同之處在于，在顆粒捕集器內(nèi)的每個(gè)通道或胞孔在一端或另一端封閉。在多孔結(jié)構(gòu)中從廢氣收集顆粒，直至被高溫?zé)M過(guò)程再生。安裝墊的非汽車(chē)應(yīng)用可包括用于化學(xué)工業(yè)排放(排氣)堆的催化轉(zhuǎn)化器。
用于處理廢氣的裝置的一種說(shuō)明性形式在圖I中用數(shù)字10指定。應(yīng)理解的是，安裝墊不旨在局限于用于示于圖I的裝置，因此僅作為說(shuō)明性實(shí)施方案顯示形狀。實(shí)際上，安裝墊可用于安裝或支撐適于處理廢氣的任何易碎結(jié)構(gòu)，例如柴油機(jī)催化劑結(jié)構(gòu)、柴油機(jī)顆粒捕集器等。催化轉(zhuǎn)化器10可包括由通過(guò)法蘭16固定在一起的兩塊金屬(例如，耐高溫鋼)形成的總體管狀的外殼12?；蛘撸鈿た砂A(yù)先形成的罐，其中插入安裝墊-卷繞的易碎結(jié)構(gòu)。外殼12在一端包括入口 14，在其相反端包括出口(未示出)。入口 14和出口在它們的外端適宜地形成，由此可將它們固定于內(nèi)燃機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣系統(tǒng)中的導(dǎo)管。裝置10含有易碎結(jié)構(gòu)，例如易碎陶瓷單塊18，其通過(guò)安裝墊20支撐和限制在外殼12內(nèi)。單塊18包括多個(gè)氣體滲透通道，從在一端的入口端表面軸向延伸至在其相反端的其出口端表面。單塊18可由任何合適的耐火金屬或陶瓷材料以任何已知的方式和結(jié)構(gòu)構(gòu)成。所述單塊典型地在其橫截面結(jié)構(gòu)中為橢圓形或圓形，但是其它形狀是可能的。所述單塊與外殼的內(nèi)表面間隔某一距離或間隙，這根據(jù)所用的裝置的類(lèi)型和設(shè)計(jì) 而變，所述裝置例如催化轉(zhuǎn)化器、柴油機(jī)催化劑結(jié)構(gòu)或柴油機(jī)顆粒捕集器。該間隙填充安裝墊20，以為陶瓷單塊18提供彈性支撐。彈性安裝墊20對(duì)外部環(huán)境提供絕熱并且為易碎結(jié)構(gòu)提供機(jī)械支撐，由此橫跨寬范圍的廢氣處理裝置操作溫度保護(hù)易碎結(jié)構(gòu)免受機(jī)械沖擊?？偟膩?lái)說(shuō)，安裝墊包括溶膠-凝膠衍生的多晶無(wú)機(jī)纖維，以及任選的膨脹材料、有機(jī)粘合劑、粘土和抗氧化劑中的至少一種。安裝墊20的組成足以提供保持壓力容量，能在整個(gè)寬的溫度范圍內(nèi)在廢氣處理裝置10的外殼12內(nèi)，有彈性地保持易碎催化劑支撐結(jié)構(gòu)18。溶膠-凝膠衍生的纖維的濕法成網(wǎng)和針刺的層還可用作廢氣處理裝置的末端圓錐體中的絕熱墊。廢氣處理裝置的末端圓錐體包括外金屬圓錐體、內(nèi)金屬圓錐體和一層圓錐體絕熱體，該圓錐體絕熱體包含一層位于外和內(nèi)金屬末端圓錐體之間的濕法成網(wǎng)和針刺的無(wú)機(jī)溶膠-凝膠衍生的纖維?？捎糜诒景l(fā)明的墊的溶膠-凝膠衍生的無(wú)機(jī)纖維包括多晶氧化物纖維，例如富鋁紅柱石、氧化鋁、高氧化鋁鋁硅酸鹽等。纖維優(yōu)選耐火。合適的溶膠-凝膠多晶氧化物纖維及其生產(chǎn)方法包含在美國(guó)專(zhuān)利號(hào)4，159，205和4，277，269中，這些專(zhuān)利通過(guò)引用結(jié)合到本文中。FIBERMAX多晶富招紅柱石纖維可得自Unifrax I LLC,Niagara Falls,N. Y。用于制造本發(fā)明的安裝墊的其它合適的多晶富鋁紅柱石纖維以商標(biāo)MAFTEC市售可得自MitsubishiChemical Corporation。合適的溶膠-凝膠衍生的多晶纖維包括氧化招纖維,例如包含至少60重量％氧化鋁的纖維。根據(jù)某些說(shuō)明性實(shí)施方案，氧化鋁纖維可包含含高氧化鋁的纖維。例如但不限于，合適的含高氧化招的纖維市售可得自Saffil Ltd. (Cheshire,UnitedKingdom)。得自Saffil Ltd.的含高氧化鋁的纖維包含約95-約97重量％氧化鋁和約3-約5重量％ 二氧化硅。溶膠-凝膠衍生的纖維的濕法成網(wǎng)和針刺的層還可包括少量的不同種類(lèi)的無(wú)機(jī)纖維，只要所述纖維能承受安裝墊形成過(guò)程、能承受廢氣處理裝置的操作溫度和提供最小保持壓力性能用于在操作溫度下在廢氣處理裝置外殼內(nèi)保持易碎結(jié)構(gòu)。非限制地，安裝墊可包括其它類(lèi)型的合適的無(wú)機(jī)纖維，例如耐火陶瓷纖維例如鋁硅酸鹽纖維、氧化鋁-氧化鎂-二氧化硅纖維、高嶺土纖維、堿土硅酸鹽纖維例如氧化鈣-氧化鎂-二氧化硅纖維和氧化鎂-二氧化硅纖維、鋁酸鈣纖維、磷酸鹽涂布的鋁酸鈣纖維、鋁酸鈣鉀纖維、硅酸鋁鉀纖維、氧化鈉-氧化鋁-硅酸鹽纖維、S-玻璃纖維、S2-玻璃纖維、E-玻璃纖維、石英纖維、二氧化娃纖維和它們的組合。
根據(jù)某些實(shí)施方案，耐熱無(wú)機(jī)纖維可包含陶瓷纖維。非限制地，合適的陶瓷纖維包括氧化鋁-二氧化硅纖維、氧化鋁-二氧化鋯-二氧化硅纖維、二氧化鋯-二氧化硅纖維、二氧化鋯纖維和類(lèi)似的纖維?？捎玫难趸X-二氧化硅陶瓷纖維市售可得自Unifrax ILLC (Niagara Falls，N. Y.)，注冊(cè)商標(biāo)為 FIBERFRAX。FIBERFRAX 陶瓷纖維包含約 45-約 75重量％氧化鋁和約25-約55重量％ 二氧化硅的纖維化產(chǎn)物。FIBERFRAX纖維呈現(xiàn)最高約1540°C的操作溫度和最高約1870°C的熔點(diǎn)。FIBERFRAX纖維容易形成為耐高溫片材和紙。氧化鋁二氧化硅纖維可包含約40重量％_約60重量％ Al2O3和約60重量％-約40重量％ SiO2。所述纖維可包含約50重量％ Al2O3和約50重量％ SiO2。氧化鋁/ 二氧化硅氧化鎂玻璃纖維典型地包含約64重量％-約66重量％ SiO2、約24重量％-約25重量％Al2O3和約9重量％-約10重量％MgO。E-玻璃纖維典型地包含約52重量％_約56重量％ SiO2、約16重量％-約25重量％CaO、約12重量％-約16重量％ Al2O3、約5重量％-約10重量％ B203、最高約5重量％ MgO,最高約2重量％的氧化鈉和氧化鉀以及痕量的鐵氧化物和氟化物，典型的組成為55重量％Si02、15重量％ Al203、7重量％ B203、3重量％ Mg0、19重量％ CaO和痕量的上述材料。非限制地，可用于制備用于廢氣處理裝置的安裝墊的生物可溶性堿土硅酸鹽纖維的合適的實(shí)例包括在美國(guó)專(zhuān)利號(hào)6，953，757、6，030，910、6，025，288、5，874，375、5，585，312,5, 332，699,5, 714，421,7, 259，118,7, 153，796,6, 861，381,5, 955，389、5，928，075,5, 821，183和5，811，360中所公開(kāi)的那些纖維，這些專(zhuān)利通過(guò)引用結(jié)合到本文中。根據(jù)某些實(shí)施方案，生物可溶性堿土硅酸鹽纖維可包含鎂的氧化物和二氧化硅的混合物的纖維化產(chǎn)物。這些纖維通常稱(chēng)為硅酸鎂纖維。硅酸鎂纖維通常包含約60-約90重量％ 二氧化硅、大于O-約35重量％氧化鎂和5重量％或更少雜質(zhì)的纖維化產(chǎn)物。根據(jù)某些實(shí)施方案，堿土娃酸鹽纖維包含約65-約86重量％ 二氧化娃、約14-約35重量％氧化鎂和5重量％或更少雜質(zhì)的纖維化產(chǎn)物。根據(jù)其它實(shí)施方案，堿土硅酸鹽纖維包含約70-約86重量％ 二氧化硅、約14-約30重量％氧化鎂和5重量％或更少雜質(zhì)的纖維化產(chǎn)物。合適的硅酸鎂纖維市售可得自Unifrax I LLC (Niagara Falls，N. Y.)，注冊(cè)商標(biāo)為IS0FRAX。市售可得的IS0FRAX纖維通常包含約70-約80重量％ 二氧化硅、約18-約27重量％氧化鎂和4重量％或更少雜質(zhì)的纖維化產(chǎn)物。根據(jù)某些實(shí)施方案，生物可溶性堿土硅酸鹽纖維可包含鈣、鎂的氧化物和二氧化硅的混合物的纖維化產(chǎn)物。這些纖維通常稱(chēng)為氧化鈣-氧化鎂-二氧化硅纖維。根據(jù)某些實(shí)施方案，氧化韓-氧化鎂-娃酸鹽纖維包含約45-約90重量％ 二氧化娃、大于O-約45重量％氧化鈣、大于O-約35重量％氧化鎂和10重量％或更少雜質(zhì)的纖維化產(chǎn)物?？捎玫难趸控?氧化鎂-娃酸鹽纖維市售可得自Unifrax I LLC (Niagara Falls,N. Y.),注冊(cè)商標(biāo)為INSULFRAX。INSULFRAX纖維通常包含約61-約67重量％ 二氧化硅、約27-約33重量％氧化鈣和約2-約7重量％氧化鎂的纖維化產(chǎn)物。其它合適的氧化鈣-氧化鎂-硅酸鹽纖維市售可得自 Thermal Ceramics (Augusta,Ga.)，商業(yè)標(biāo)識(shí)為 SUPER WOOL 607,SUPERffOOL607 MAX和SUPERWOOL HT。SUPERffOOL 607纖維包含約60-約70重量％ 二氧化硅、約25-約35重量％氧化鈣和約4-約7重量％氧化鎂和痕量的氧化鋁。SUPERW00L 607 MAX纖維包含約60-約70重量％ 二氧化硅、約16-約22重量％氧化鈣和約12-約19重量％氧化鎂和痕量的氧化鋁。SUPERWOOL HT纖維包含約74重量％ 二氧化硅、約24重量％氧化鈣和痕量的氧化鎂、氧化鋁和鐵氧化物。用于生產(chǎn)用于廢氣處理裝置的安裝墊的合適的二氧化硅纖維包括那些浸潰玻璃纖維，其可得自 BelChem Fiber Materials GmbH. Germany,商標(biāo)為 BELCOTEX ;得自 Hitco Carbon Composites. Inc. , Gardena Calif.,注冊(cè)商標(biāo)為 REFRASIL ;和得自Polotsk-Steklovolokno, Republic of Belarus,標(biāo)識(shí)為 PS-23 (R)。BELCOTEX纖維為標(biāo)準(zhǔn)類(lèi)型的短纖維預(yù)制紗(pre-yarn)。這些纖維的平均細(xì)度為約550特克斯，并且通常由被氧化鋁改性的硅酸制備。BELCOTEX纖維為無(wú)定形的，并且通常含有約94. 5% 二氧化硅、約4. 5%氧化鋁、小于0. 5%氧化鈉和小于0. 5%的其它組分。這些纖維的平均纖維直徑為約9微米，并且熔點(diǎn)為1500-1550°C范圍。這些纖維對(duì)最高1100°C的溫度耐熱，并且通常無(wú)雜色(shot free)和不含粘合劑。
REFRASIL纖維，與BELCOTEX纖維一樣，為高二氧化硅含量的無(wú)定形浸潰玻璃纖維，用于對(duì)1000-1100°c溫度范圍的應(yīng)用提供絕熱。這些纖維的直徑為約6-約13微米，并且熔點(diǎn)為約1700°C。在浸潰后，纖維通常二氧化硅含量為約95重量％。氧化鋁可以約4重量％的量存在，其它組分以1%或更少的量存在。得自Polotsk-Steklovolokno的PS-23 (R)纖維為高二氧化娃含量的無(wú)定形的玻璃纖維，并且適于對(duì)需要耐至少約1000°c的應(yīng)用絕熱。這些纖維的纖維長(zhǎng)度為約5-約20mm范圍，纖維直徑為約9微米。這些纖維，像REFRASIL纖維一樣，熔點(diǎn)為約1700°C。濕法成網(wǎng)和針刺的溶膠-凝膠衍生的纖維的層還可包括膨脹材料。可摻入到安裝墊中的膨脹材料包括但不限于未膨脹的蛭石、離子交換的蛭石、熱處理的蛭石、可膨脹的石墨、水黑云母、水-溶脹四硅氟云母、堿金屬硅酸鹽或它們的混合物。安裝墊可包括多于一種類(lèi)型的膨脹材料的混合物。膨脹材料可包括未膨脹的蛭石和可膨脹的石墨的混合物，相對(duì)量為約9:1-約1:2蛭石石墨，如美國(guó)專(zhuān)利號(hào)5，384，188所述。溶膠-凝膠衍生的纖維的層、疊或片材可通過(guò)真空流延漿料而形成。根據(jù)該方法，將組分的漿料在可滲透的網(wǎng)上濕法成網(wǎng)。將真空施用于網(wǎng)，以從漿料提取大多數(shù)水分，由此形成濕潤(rùn)的片材。隨后將濕潤(rùn)的疊或片材干燥，通常在烘箱中。在干燥之前，可將片材通過(guò)一組輥，以壓縮片材?？蓪⑷苣z-凝膠纖維的層切割，例如通過(guò)模壓，以形成具有可重復(fù)的公差的精確形狀和尺寸的安裝墊。當(dāng)通過(guò)針刺等致密化后，安裝墊20呈現(xiàn)合適的處理性質(zhì)，意味著其可容易處理，并且不至于脆到像許多其它纖維毯或墊那樣在人手里粉碎。其可容易并柔軟地圍繞易碎結(jié)構(gòu)18或類(lèi)似易碎結(jié)構(gòu)安裝或卷繞而不破裂，隨后布置在催化轉(zhuǎn)化器外殼12內(nèi)。通常，安裝墊-卷繞的易碎結(jié)構(gòu)可插入外殼內(nèi)或者外殼可圍繞安裝墊-卷繞的易碎結(jié)構(gòu)構(gòu)造或者制造。實(shí)驗(yàn)
陳述以下實(shí)施例僅用于進(jìn)一步說(shuō)明安裝墊和廢氣處理裝置。說(shuō)明性實(shí)施例不應(yīng)解釋為以任何方式限制安裝墊、結(jié)合安裝墊的廢氣處理裝置或制備安裝墊或廢氣處理裝置的方法。比較實(shí)施例I
組成為約72氧化鋁和約28 二氧化硅的經(jīng)干燥和煅燒的多晶毛料纖維用于形成片材。如下制備多晶毛料纖維的濕法成網(wǎng)的片材將纖維和水混合以形成漿料，隨后通過(guò)多孔篩真空除水。將經(jīng)煅燒的多晶毛料纖維的濕法成網(wǎng)的片材在110°C溫度下干燥。通過(guò)市售可得的針刺機(jī)器針刺經(jīng)煅燒的多晶毛料纖維的干燥的片材。將片材暴露于針刺過(guò)程之后，片材解體(fall apart)，因?yàn)榇嗪陀驳慕?jīng)煅燒的多晶毛料纖維因針刺機(jī)器的針的力量而破裂。所得到的墊碎裂，因此不具有可測(cè)量的拉伸強(qiáng)度。實(shí)施例2
組成為約72氧化鋁和約28 二氧化硅的溶膠-凝膠形成的多晶毛料纖維用于形成濕法成網(wǎng)和針刺的片材。將溶膠-凝膠纖維在250°C下干燥。隨后將溶膠-凝膠纖維熱處理，以 在590°C溫度下穩(wěn)定它們。如下制備經(jīng)熱處理的溶膠-凝膠纖維的濕法成網(wǎng)的片材將纖維和水混合以形成漿料，隨后通過(guò)多孔篩真空除水。使用與在比較實(shí)施例I中所用的相同的針刺機(jī)器針刺經(jīng)穩(wěn)定的溶膠-凝膠纖維的濕潤(rùn)片材。將經(jīng)熱處理的溶膠-凝膠纖維的濕法成網(wǎng)和針刺的片材在110°C溫度下干燥。將片材在約1200°C溫度下進(jìn)一步煅燒I小時(shí)。使用Instron Universal Material Testing測(cè)量片材的拉伸強(qiáng)度。經(jīng)針刺和煅燒的片材呈現(xiàn)適于廢氣處理裝置安裝墊應(yīng)用的拉伸強(qiáng)度。實(shí)施例3
組成為約72氧化鋁和約28 二氧化硅的溶膠-凝膠形成的多晶毛料纖維用于形成濕法成網(wǎng)和針刺的片材。將溶膠-凝膠纖維在250°C下干燥。隨后將溶膠-凝膠纖維熱處理，以在570°C溫度下穩(wěn)定它們。如下制備經(jīng)熱處理的溶膠-凝膠纖維的濕法成網(wǎng)的片材將纖維和水混合以形成漿料，隨后通過(guò)多孔篩真空除水。使用與在比較實(shí)施例I中所用的相同的針刺機(jī)器針刺經(jīng)穩(wěn)定的溶膠-凝膠纖維的濕潤(rùn)片材。將經(jīng)熱處理的溶膠-凝膠纖維的濕法成網(wǎng)和針刺的片材在110°C溫度下干燥。將片材在約1200°C溫度下進(jìn)一步煅燒I小時(shí)。使用Instron Universal Material Testing測(cè)量片材的拉伸強(qiáng)度。經(jīng)針刺和煅燒的片材呈現(xiàn)適于廢氣處理裝置安裝墊應(yīng)用的拉伸強(qiáng)度。實(shí)施例4
組成為約72氧化鋁和約28 二氧化硅的溶膠-凝膠形成的多晶毛料纖維用于形成濕法成網(wǎng)和針刺的片材。將溶膠-凝膠纖維熱處理，以在440°C溫度下穩(wěn)定纖維。5加侖桶填充約4. 5加侖水，并將混合機(jī)放置在桶中。將溶膠-凝膠衍生的經(jīng)穩(wěn)定的多晶纖維逐步加入到桶中。將約10重量％浸潰Belchem 二氧化硅纖維逐步加入到含有水和經(jīng)穩(wěn)定的多晶纖維的桶中。將水、經(jīng)穩(wěn)定的多晶纖維和Belchem 二氧化硅纖維的漿料混合約2_約3分鐘。如下制備經(jīng)穩(wěn)定的多晶纖維和Belchem 二氧化硅纖維的濕法成網(wǎng)的片材在Handsheet成型機(jī)中連續(xù)混合漿料，隨后通過(guò)多孔篩真空除水。使用吸墨紙將過(guò)量的水分從片材中除去。使用與在比較實(shí)施例I中所用的相同的針刺機(jī)器針刺經(jīng)穩(wěn)定的溶膠-凝膠纖維的濕潤(rùn)片材。將經(jīng)穩(wěn)定的溶膠-凝膠纖維的濕法成網(wǎng)和濕-針刺的片材在110°C溫度下干燥。將經(jīng)針刺的片材在約1200°C溫度下進(jìn)一步煅燒I小時(shí)。MTS (Minneapolis, MN, USA)機(jī)械測(cè)試機(jī)器用于測(cè)試安裝墊樣品的拉伸強(qiáng)度。將安裝墊的測(cè)試樣品切割成尺寸為約?！旨s6”的條。測(cè)試三個(gè)(3)樣品安裝墊并將三個(gè)安裝墊結(jié)果的平均值記錄于下表I。經(jīng)針刺和煅燒的片材呈現(xiàn)適于廢氣處理裝置安裝墊應(yīng)用的拉伸強(qiáng)度。實(shí)施例5
組成為約72氧化鋁和約28 二氧化硅的溶膠-凝膠形成的多晶毛料纖維用于形成濕法成網(wǎng)和針刺的片材。將溶膠-凝膠纖維熱處理，以在540°C溫度下穩(wěn)定纖維。5加侖桶填充約4. 5加侖水，并將混合機(jī)放置在桶中。將溶膠-凝膠衍生的 經(jīng)穩(wěn)定的多晶纖維逐步加入到桶中。將水和經(jīng)穩(wěn)定的多晶纖維的漿料混合約2-約3分鐘。如下制備經(jīng)穩(wěn)定的多晶的濕法成網(wǎng)的片材在Handsheet成型機(jī)中連續(xù)混合衆(zhòng)料，隨后通過(guò)多孔篩真空除水。使用吸墨紙將過(guò)量的水分從片材中除去。使用與在比較實(shí)施例I中所用的相同的針刺機(jī)器針刺經(jīng)穩(wěn)定的溶膠-凝膠纖維的濕潤(rùn)片材。將經(jīng)穩(wěn)定的溶膠-凝膠纖維的濕法成網(wǎng)和濕-針刺的片材在110°C溫度下干燥。將經(jīng)針刺的片材在約1200°C溫度下進(jìn)一步煅燒I小時(shí)。MTS機(jī)械測(cè)試機(jī)器用于測(cè)試安裝墊樣品的拉伸強(qiáng)度。將安裝墊的測(cè)試樣品切割成尺寸為約?！都s6”的條。測(cè)試三個(gè)(3)樣品安裝墊并將三個(gè)安裝墊結(jié)果的平均值記錄于下表I。經(jīng)針刺和煅燒的片材呈現(xiàn)適于廢氣處理裝置安裝墊應(yīng)用的拉伸強(qiáng)度。實(shí)施例6
組成為約72氧化鋁和約28 二氧化硅的溶膠-凝膠形成的多晶毛料纖維用于形成濕法成網(wǎng)和針刺的片材。將溶膠-凝膠纖維熱處理，以在540°C溫度下穩(wěn)定纖維。5加侖桶填充約4. 5加侖水，并將混合機(jī)放置在桶中。將溶膠-凝膠衍生的經(jīng)穩(wěn)定的多晶纖維逐步加入到桶中。將約10重量％浸潰Belchem 二氧化硅纖維逐步加入到含有水和經(jīng)穩(wěn)定的多晶纖維的桶中。將水、經(jīng)穩(wěn)定的多晶纖維和Belchem 二氧化硅纖維的漿料混合約2_約3分鐘。如下制備經(jīng)穩(wěn)定的多晶纖維和Belchem 二氧化硅纖維的濕法成網(wǎng)的片材在Handsheet成型機(jī)中連續(xù)混合漿料，隨后通過(guò)多孔篩真空除水。使用吸墨紙將過(guò)量的水分從片材中除去。使用與在比較實(shí)施例I中所用的相同的針刺機(jī)器針刺經(jīng)穩(wěn)定的溶膠-凝膠纖維的濕潤(rùn)片材。將經(jīng)穩(wěn)定的溶膠-凝膠纖維的濕法成網(wǎng)和濕-針刺的片材在110°C溫度下干燥。將經(jīng)針刺的片材在約1200°C溫度下進(jìn)一步煅燒I小時(shí)。MTS機(jī)械測(cè)試機(jī)器用于測(cè)試安裝墊樣品的拉伸強(qiáng)度。將安裝墊的測(cè)試樣品切割成尺寸為約?！都s6”的條。測(cè)試三個(gè)(3)樣品安裝墊并將三個(gè)安裝墊結(jié)果的平均值記錄于下表I。經(jīng)針刺和煅燒的片材呈現(xiàn)適于廢氣處理裝置安裝墊應(yīng)用的拉伸強(qiáng)度。比較實(shí)施例C7
組成為約72氧化鋁和約28 二氧化硅的市售可得的溶膠-凝膠形成的多晶毛料纖維用于形成濕法成網(wǎng)和針刺的片材。將溶膠-凝膠纖維熱處理，以在1100°C溫度下煅燒纖維約30分鐘。5加侖桶填充約4.5加侖水，并將混合機(jī)放置在桶中。將溶膠-凝膠衍生的經(jīng)煅燒的多晶纖維逐步加入到桶中。將水和經(jīng)煅燒的多晶纖維的漿料混合約2-約3分鐘。如下制備經(jīng)煅燒的多晶纖維的濕法成網(wǎng)的片材在Handsheet成型機(jī)中連續(xù)混合漿料，隨后通過(guò)多孔篩真空除水。使用吸墨紙將過(guò)量的水分從片材中除去。使用與在比較實(shí)施例I中所用的相同的針刺機(jī)器針刺溶膠-凝膠纖維的濕煅燒的片材。MTS機(jī)械測(cè)試機(jī)器用于測(cè)試安裝墊樣品的拉伸強(qiáng)度。將安裝墊的測(cè)試樣品切割成尺寸為約?！都s6”的條。測(cè)試三個(gè)(3)樣品安裝墊并將三個(gè)安裝墊結(jié)果的平均值記錄于下表I。經(jīng)針刺和煅燒的片材呈現(xiàn)不適于廢氣處理裝置安裝墊應(yīng)用的拉伸強(qiáng)度。比較實(shí)施例C8
組成為約72氧化鋁和約28 二氧化硅的市售可得的溶膠-凝膠形成的多晶毛料纖維用于形成濕法成網(wǎng)和針刺的片材。將溶膠-凝膠纖維熱處理，以在1100°C溫度下煅燒纖維約30分鐘。5加侖桶填充約4.5加侖水，并將混合機(jī)放置在桶中。將溶膠-凝膠衍生的經(jīng)煅燒的多晶纖維逐步加入到桶中。將約10重量％浸潰Belchem 二氧化硅纖維逐步加入到含有水和經(jīng)煅燒的多晶纖維的桶中。將水、經(jīng)煅燒的多晶纖維和Belchem 二氧化硅纖維的漿料混合約2-約3分鐘。如下制備經(jīng)煅燒的多晶纖維的濕法成網(wǎng)的片材在Handsheet成型機(jī)中連續(xù)混合漿料，隨后通過(guò)多孔篩真空除水。使用吸墨紙將過(guò)量的水分從片材中除去。使用與在比較實(shí)施例I中所用的相同的針刺機(jī)器針刺溶膠-凝膠纖維的濕煅燒的片材。MTS機(jī)械測(cè)試機(jī)器用于測(cè)試安裝墊樣品的拉伸強(qiáng)度。將安裝墊的測(cè)試樣品切割成尺寸為約Γ’Χ約6”的條。測(cè)試三個(gè)(3)樣品安裝墊并將三個(gè)安裝墊結(jié)果的平均值記錄于下表I。經(jīng)針刺和煅燒的片材呈現(xiàn)不適于廢氣處理裝置安裝墊應(yīng)用的拉伸強(qiáng)度。比較實(shí)施例C9
組成為約72氧化鋁和約28 二氧化硅的市售可得的溶膠-凝膠形成的多晶毛料纖維用于形成濕法成網(wǎng)和針刺的片材。將溶膠-凝膠纖維熱處理，以在1100°C溫度下煅燒纖維約30分鐘。5加侖桶填充約4.5加侖水，并將混合機(jī)放置在桶中。將溶膠-凝膠衍生的經(jīng)煅燒的多晶纖維逐步加入到桶中。將水和經(jīng)煅燒的多晶纖維的漿料混合約2-約3分鐘。如下制備經(jīng)煅燒的多晶纖維的濕法成網(wǎng)的片材在Handsheet成型機(jī)中連續(xù)混合漿料，隨后通過(guò)多孔篩真空除水。使用吸墨紙將過(guò)量的水分從片材中除去。使用與在比較實(shí)施例I中所用的相同的針刺機(jī)器針刺溶膠-凝膠纖維的濕煅燒的片材。將溶膠-凝膠纖維的經(jīng)針刺的片材在110°c溫度下干燥，隨后暴露于1200°C下I小時(shí)。MTS機(jī)械測(cè)試機(jī)器用于測(cè)試安裝墊樣品的拉伸強(qiáng)度。將安裝墊的測(cè)試樣品切割成尺寸為約?！都s6”的條。測(cè)試三個(gè)(3)樣品安裝墊并將三個(gè)安裝墊結(jié)果的平均值記錄于下表I。經(jīng)針刺和煅燒的片材呈現(xiàn)不適于廢氣處理裝置安裝墊應(yīng)用的拉伸強(qiáng)度。比較實(shí)施例ClO
組成為約72氧化鋁和約28 二氧化硅的市售可得的溶膠-凝膠形成的多晶毛料纖維用于形成濕法成網(wǎng)和針刺的片材。將溶膠-凝膠纖維熱處理，以在1100°C溫度下煅燒纖維約30分鐘。5加侖桶填充約4.5加侖水，并將混合機(jī)放置在桶中。將溶膠-凝膠衍生的經(jīng)煅燒的多晶纖維逐步加入到桶中。將約10重量％浸潰Belchem 二氧化硅纖維逐步加入到含有水和經(jīng)煅燒的多晶纖維的桶中。將水、經(jīng)煅燒的多晶纖維和Belchem 二氧化硅纖維的漿料混合約2-約3分鐘。如下制備經(jīng)煅燒的多晶纖維的濕法成網(wǎng)的片材在Handsheet成型機(jī)中連續(xù)混合漿料，隨后通過(guò)多孔篩真空除水。使用吸墨紙將過(guò)量的水分從片材中除去。使用與在比較實(shí)施例I中所用的相同的針刺機(jī)器針刺溶膠-凝膠纖維的濕煅燒的片材。將溶膠-凝膠纖維的經(jīng)針刺的片材在110°c溫度下干燥，隨后暴露于1200°C下I小時(shí)。MTS機(jī)械測(cè)試機(jī)器用于測(cè)試安裝墊樣品的拉伸強(qiáng)度。將安裝墊的測(cè)試樣品切割成尺寸為約Γ’Χ約6”的條。測(cè)試三個(gè)(3)樣品安裝墊并將三個(gè)安裝墊結(jié)果的平均值記錄于下表I。經(jīng)針刺和煅燒的片材呈現(xiàn)不適于廢氣處理裝置安裝墊應(yīng)用的拉伸強(qiáng)度。表I
權(quán)利要求
1.一種用于制備用于廢氣處理裝置的安裝墊的方法，所述方法包括 穩(wěn)定多個(gè)溶膠-凝膠衍生的無(wú)機(jī)纖維； 濕法形成所述經(jīng)穩(wěn)定的溶膠-凝膠衍生的無(wú)機(jī)纖維的層；和 在所述濕層內(nèi)物理纏結(jié)一部分所述無(wú)機(jī)纖維。
2.權(quán)利要求I的用于制備用于廢氣處理裝置的安裝墊的方法，其中所述穩(wěn)定包括在足以使得至少一部分溶膠-凝膠衍生的纖維不溶于水的溫度下加熱溶膠-凝膠衍生的纖維。
3.權(quán)利要求I的用于制備用于廢氣處理裝置的安裝墊的方法，所述方法還包括將所述經(jīng)穩(wěn)定的溶膠-凝膠衍生的無(wú)機(jī)纖維的濕法形成和物理纏結(jié)的層干燥。
4.權(quán)利要求3的用于制備用于廢氣處理裝置的安裝墊的方法，其中所述加熱包括在700°C或更低的溫度下加熱溶膠-凝膠衍生的纖維。
5.權(quán)利要求3的用于制備用于廢氣處理裝置的安裝墊的方法，其中所述加熱包括在600°C或更低的溫度下加熱溶膠-凝膠衍生的纖維。
6.權(quán)利要求I的制備用于廢氣處理裝置的安裝墊的方法，其中所述物理纏結(jié)包括針刺所述溶膠-凝膠衍生的無(wú)機(jī)纖維的層。
7.權(quán)利要求I的制備用于廢氣處理裝置的安裝墊的方法，其中所述物理纏結(jié)包括水纏結(jié)所述溶膠-凝膠衍生的無(wú)機(jī)纖維的層。
8.權(quán)利要求I的用于制備用于廢氣處理裝置的安裝墊的方法，所述方法還包括將溶膠-凝膠衍生的無(wú)機(jī)纖維的經(jīng)針刺的層煅燒。
9.權(quán)利要求6的用于制備用于廢氣處理裝置的安裝墊的方法，其中所述煅燒在約900-約1，500°C溫度范圍內(nèi)發(fā)生。
10.權(quán)利要求I的用于制備用于廢氣處理裝置的安裝墊的方法，所述方法包括制備經(jīng)穩(wěn)定的溶膠-凝膠衍生的無(wú)機(jī)纖維和液體的漿料，和從所述漿料中除去至少一部分所述液體，以由所述漿料形成經(jīng)穩(wěn)定的溶膠-凝膠纖維的濕法成網(wǎng)的層。
11.權(quán)利要求I的用于制備用于廢氣處理裝置的安裝墊的方法，其中所述溶膠-凝膠衍生的纖維包含約72-約100重量％氧化鋁和約O-約28重量％ 二氧化硅的纖維化產(chǎn)物。
12.權(quán)利要求I的用于制備用于廢氣處理裝置的安裝墊的方法，其中所述溶膠-凝膠衍生的纖維包含高氧化鋁纖維。
13.權(quán)利要求I的用于制備用于廢氣處理裝置的安裝墊的方法，其中所述層包括所述溶膠-凝膠衍生的纖維和不同的無(wú)機(jī)纖維的混合物，所述無(wú)機(jī)纖維選自陶瓷纖維、玻璃纖維、生物可溶性纖維、石英纖維、二氧化硅纖維和它們的混合物。
14.權(quán)利要求13的用于制備用于廢氣處理裝置的安裝墊的方法，其中所述陶瓷纖維包括包含約45-約72重量％氧化鋁和約28-約55重量％ 二氧化硅的纖維化產(chǎn)物的鋁硅酸鹽纖維。
15.權(quán)利要求13的用于制備用于廢氣處理裝置的安裝墊的方法，其中所述生物可溶性纖維包括包含約65-約86重量％ 二氧化硅、約14-約35重量％氧化鎂和約5重量％或更少雜質(zhì)的纖維化產(chǎn)物的氧化鎂-二氧化硅纖維。
16.權(quán)利要求15的用于制備用于廢氣處理裝置的安裝墊的方法，其中所述氧化鎂-二氧化硅纖維包含約70-約86重量％ 二氧化硅、約14-約30重量％氧化鎂和約5重量％或更少雜質(zhì)的纖維化產(chǎn)物。
17.權(quán)利要求16的用于制備用于廢氣處理裝置的安裝墊的方法，其中所述氧化鎂-二氧化硅纖維包含約70-約80重量％ 二氧化硅、約18-約27重量％氧化鎂和0-4重量％雜質(zhì)的纖維化產(chǎn)物。
18.權(quán)利要求13的用于制備用于廢氣處理裝置的安裝墊的方法，其中所述生物可溶性纖維包括包含約45-約90重量％ 二氧化娃、大于O-約45重量％氧化韓和大于O-約35重量％氧化鎂的纖維化產(chǎn)物的氧化鈣-氧化鎂-二氧化硅纖維。
19.權(quán)利要求18的用于制備用于廢氣處理裝置的安裝墊的方法，其中所述氧化鈣-氧化鎂-二氧化硅纖維包含約60-約70重量％ 二氧化硅、約16-約35重量％氧化鈣和約4-約19重量％氧化鎂的纖維化產(chǎn)物。
20.權(quán)利要求19的用于制備用于廢氣處理裝置的安裝墊的方法，其中所述氧化鈣-氧化鎂-二氧化硅纖維包含約61-約67重量％ 二氧化硅、約27-約33重量％氧化鈣和約2-約7重量％氧化鎂的纖維化產(chǎn)物。
21.權(quán)利要求I的用于制備用于廢氣處理裝置的安裝墊的方法，其中所述安裝墊進(jìn)一步 包括選自以下的膨脹材料未膨脹的蛭石、離子交換的蛭石、熱處理的蛭石、可膨脹的石墨、水黑云母、水-溶脹四硅氟云母、堿金屬硅酸鹽或它們的混合物。
22.一種安裝墊，所述安裝墊包含經(jīng)穩(wěn)定和濕纏結(jié)的溶膠-凝膠衍生的多晶纖維的濕法形成的層。
23.權(quán)利要求22的安裝墊，其中針刺所述經(jīng)穩(wěn)定的溶膠-凝膠衍生的多晶纖維的濕法形成的層。
24.權(quán)利要求22的安裝墊，其中水纏結(jié)所述經(jīng)穩(wěn)定的溶膠-凝膠衍生的多晶纖維的濕法 形成的層。
25.權(quán)利要求22的安裝墊，其中將所述層煅燒。
26.權(quán)利要求22的安裝墊，其中所述溶膠-凝膠衍生的纖維包含約72-約100重量％氧化鋁和約O-約28重量％ 二氧化硅的纖維化產(chǎn)物。
27.權(quán)利要求22的安裝墊，其中所述溶膠-凝膠衍生的纖維包含高氧化鋁纖維。
28.權(quán)利要求22的安裝墊，其中所述層包括所述溶膠-凝膠衍生的纖維和不同的無(wú)機(jī)纖維的混合物，所述無(wú)機(jī)纖維選自陶瓷纖維、玻璃纖維、生物可溶性纖維、石英纖維、二氧化硅纖維和它們的混合物。
29.權(quán)利要求28的安裝墊，其中所述陶瓷纖維包括包含約45-約72重量％氧化鋁和約28-約55重量％ 二氧化硅的纖維化產(chǎn)物的鋁硅酸鹽纖維。
30.權(quán)利要求28的安裝墊，其中所述生物可溶性纖維包括包含約65-約86重量％二氧化硅、約14-約35重量％氧化鎂和約5重量％或更少雜質(zhì)的纖維化產(chǎn)物的氧化鎂-二氧化硅纖維。
31.權(quán)利要求28的安裝墊，其中所述生物可溶性纖維包括包含約45-約90重量％二氧 化硅、大于O-約45重量％氧化鈣和大于O-約35重量％氧化鎂的纖維化產(chǎn)物的氧化鈣-氧化鎂-二氧化硅纖維。
32.權(quán)利要求28的安裝墊，其中所述安裝墊進(jìn)一步包括選自以下的膨脹材料未膨脹的蛭石、離子交換的蛭石、熱處理的蛭石、可膨脹的石墨、水黑云母、水-溶脹四硅氟云母、堿金屬硅酸鹽或它們的混合物。
33.一種廢氣處理裝置，所述裝置包含外殼；有彈性地安裝在所述外殼內(nèi)的易碎結(jié)構(gòu)；和布置在所述外殼和所述易碎結(jié)構(gòu)之間的間隙中的安裝墊，其中所述安裝墊包含至少一層濕法成網(wǎng)和濕纏結(jié)的溶膠-凝膠多晶衍生的纖維。
34.權(quán)利要求22的廢氣處理裝置，其中所述安裝墊包含至少一層濕法成網(wǎng)和濕針刺的溶膠-凝膠衍生的多晶纖維。
35.一種用于廢氣處理裝置的末端圓錐體，所述末端圓錐體包含 外金屬圓錐體； 內(nèi)金屬圓錐體；和 布置在所述外和內(nèi)金屬末端圓錐體之間的圓錐體絕熱體，所述圓錐體絕熱體包含至少一層濕法成網(wǎng)和濕纏結(jié)的無(wú)機(jī)溶膠-凝膠衍生的多晶纖維。
36.權(quán)利要求35的末端圓錐體，其中所述圓錐體絕熱體包含至少一層濕法成網(wǎng)和濕針刺的無(wú)機(jī)溶膠-凝膠衍生的纖維。
全文摘要
用于廢氣處理裝置的安裝墊，其包括多晶無(wú)機(jī)纖維的濕法成網(wǎng)的片材，所述纖維在所述濕法成網(wǎng)的片材仍在潮濕狀態(tài)下經(jīng)過(guò)物理纏結(jié)。所述廢氣處理裝置包括外殼、有彈性地安裝在所述外殼內(nèi)的易碎催化劑支撐結(jié)構(gòu)、和布置在所述外殼和所述易碎結(jié)構(gòu)之間的間隙中的安裝墊。另外公開(kāi)了制備用于廢氣處理裝置的安裝墊和制備結(jié)合所述安裝墊的廢氣處理裝置的方法。
文檔編號(hào)D21H13/36GK102844536SQ201080057084
公開(kāi)日2012年12月26日 申請(qǐng)日期2010年12月15日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月17日
發(fā)明者A.庫(kù)馬, T.S.萊基 申請(qǐng)人:尤尼弗瑞克斯 I 有限責(zé)任公司