用于廢氣處理裝置的安裝墊制造方法及圖紙

用于廢氣處理裝置的安裝墊，其包括多晶無機纖維的濕法成網的片材，所述纖維在所述濕法成網的片材仍在潮濕狀態下經過物理纏結。所述廢氣處理裝置包括外殼、有彈性地安裝在所述外殼內的易碎催化劑支撐結構、和布置在所述外殼和所述易碎結構之間的間隙中的安裝墊。另外公開了制備用于廢氣處理裝置的安裝墊和制備結合所述安裝墊的廢氣處理裝置的方法。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】用于廢氣處理裝置的安裝墊
本公開涉及一種用于廢氣處理裝置(例如催化轉化器或柴油機顆粒捕集器)的濕法成網(wetlaid)和物理纏結的安裝墊。所述廢氣處理裝置可包括通過安裝墊安裝在外殼內的易碎結構，所述安裝墊布置在外殼和催化劑支撐結構之間的間隙中。專利技術背景在汽車上使用廢氣處理裝置來降低來自發動機排放的大氣污染。廣泛使用的廢氣處理裝置的實例包括催化轉化器和柴油機顆粒捕集器。用于處理由汽車發動機產生的廢氣的催化轉化器包括外殼；用于保持催化劑的易碎催化劑支撐結構，所述催化劑用于實現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構的外表面和外殼的內表面之間的安裝墊，以在外殼內保持易碎催化劑支撐結構。用于控制由柴油機發動機產生的污染的柴油機顆粒捕集器通常包括外殼、用于收集來自柴油機發動機排放的顆粒的易碎顆粒過濾器或捕集器、以及布置在過濾器或捕集器的外表面和外殼的內表面之間的安裝墊，以在外殼內保持易碎過濾器或捕集器結構。易碎結構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)制造的單塊結構。這些材料提供具有多個氣體流動通道的骨架類型的結構。這些單塊結構如此易碎，以至于甚至小的沖擊載荷或應力通常足以使它們破裂或粉碎。為了保護易碎結構免受熱和機械沖擊和其它應力以及提供絕熱和氣體密封，在易碎結構和外殼之間的間隙內安置安裝墊。多晶毛料墊可通過干法成網(drylaid)或濕法成網方法生產。在生產多晶毛料墊中，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備來機械聯鎖(interlock)溶膠-凝膠纖維，同時它們保持柔性。在針刺階段之后，將經針刺的多晶毛料墊干燥和煅燒。煅燒過程使得溶膠-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，因此它們對暴露于水敏感。因此，在干燥階段之前，當暴露于在濕法成網過程期間使用的水時，溶膠-凝膠纖維將劣化和溶解。由于水敏感性，僅經干燥和煅燒的溶膠-凝膠纖維用于濕法成網的墊形成過程。由于在濕法成網的墊形成過程中僅使用經干燥和煅燒的溶膠-凝膠纖維，不可能針刺，因為針刺脆和硬的溶膠-凝膠纖維的任何嘗試將導致纖維破裂并得到具有極低拉伸強度的墊。附圖簡述圖1為包括本專利技術公開的安裝墊的說明性廢氣處理的透視圖。圖2為用于針刺纖維質安裝墊的合適的針刺機器的一部分的示意圖。專利技術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溶膠-凝膠無機纖維，所述纖維經過濕法成網成為片材并物理纏結。濕法成網和物理纏結的溶膠-凝膠衍生的纖維的墊可用作安裝墊以在外部外殼內安裝易碎催化劑支撐結構，或用作廢氣處理裝置的末端圓錐體區域中的絕熱墊。根據某些說明性實施方案，用于廢氣處理裝置的安裝墊包括多個溶膠-凝膠無機纖維，該纖維經過濕法成網成為片材，并且在其仍在濕潤狀態下將片材針刺。也就是說，在仍然濕潤時對濕法成網的層進行針刺操作。濕法成網和針刺的溶膠-凝膠衍生的纖維的墊可用作安裝墊以在外部外殼內安裝易碎催化劑支撐結構或用作廢氣處理裝置的末端圓錐體區域中的絕熱墊。安裝墊包含至少一層經過濕法成網和物理纏結的溶膠-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-凝膠衍生的無機纖維，穩定該溶膠-凝膠纖維，濕法形成經穩定的溶膠-凝膠衍生的纖維的層，物理纏結溶膠-凝膠衍生的纖維的經穩定的層，和煅燒溶膠-凝膠衍生的纖維的物理纏結的層。根據某些說明性實施方案，安裝墊包含至少一層經過濕法成網和針刺的溶膠-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-凝膠衍生的無機纖維，穩定該溶膠-凝膠纖維，濕法形成經穩定的溶膠-凝膠衍生的纖維的層，針刺溶膠-凝膠衍生的纖維的經穩定的層，和煅燒溶膠-凝膠衍生的纖維的經針刺的層。溶膠-凝膠衍生的無機纖維的層可通過形成多個溶膠-凝膠衍生的無機纖維、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。該過程在本領域中稱為“濕法成網”，并且所得到的溶膠-凝膠衍生的無機纖維的層稱為“濕法成網的”層。存在于濕法成網的層中的溶膠-凝膠衍生的無機纖維足夠柔性以承受典型的機械針刺過程。然而，溶膠-凝膠衍生的纖維也對水敏感，并且當與水接觸時溶解。溶膠-凝膠衍生的纖維經過處理以穩定纖維免于溶解。進行處理以穩定溶膠-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，并且僅通過舉例說明，可在700℃或更低的溫度下加熱溶膠-凝膠衍生的纖維的層。根據其它實施方案，可在600℃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℃或更低的溫度)下加熱溶膠-凝膠衍生的纖維，使得當暴露于水后溶膠-凝膠纖維實質上耐溶解或其它劣化。當在700℃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受得住針刺操作。雖然可如上所述加熱溶膠-凝膠纖維以穩定免于溶解，可利用改進溶膠-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定(例如，通過熱處理溶膠-凝膠衍生的纖維)后，形成經穩定的纖維的濕法成網的層，并且該層經歷機械針刺過程。針刺過程改變至少一部分纖維在層內的取向，并且在層內機械聯鎖這些纖維。在用于制備主題安裝墊的方法的一個實施方案中，將包含耐高溫纖維、任選的有機粘合劑和任選的膨脹材料的疊(ply)或層在真空圓網造紙機上濕法成網，并且將多個仍然濕潤的紙或片材的疊或層堆疊并通過“針刺器”加工，隨后進料通過干燥烘箱。該過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時將它們的一部分纏繞和纏結，隨后干燥片材。因此，與具有類似厚度和密度的現有技術安裝墊相比，所得到的安裝墊得到增強。在典型的纖維針刺操作(通常在纖維化步驟之后立刻)中，使用潤滑液體(通常為油或其它潤滑有機材料)防止纖維損壞和有助于纖維移動和纏結。在本過程中，使用來自濕法形成、造紙過程的水來幫助針刺過程。“針刺”是指引起一部分纖維在紙或片材內轉移其取向并在紙或片材的相對表面之間延伸一定長度的任何操作。針刺設備典型地包括其上鋪設或移動纖維網的水平表面，和攜帶向下延伸的針的排列的針板。針板往復運動使針進入網和從網中出來，并且使網的一些纖維重新取向進入實質上橫過網的表面的平面。針可從一個方向推動纖維通過網，或者例如通過使用針上的倒鉤，可從網的頂部推纖維也可從網的底部拉纖維。典型地通過帶倒鉤的針完全或部分穿透纖維紙或片材來提供纖維的物理纏結。此外或作為備選，水纏結方法(也稱為噴水針刺或流體射流針刺)可用于纏繞和纏結纖維。在水纏結過程中，水的小、高強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，例如金屬絲網或穿孔的鼓。液體射流引起相對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、卷繞和/或纏繞。在針刺或水纏結仍然濕潤的紙或真空流延(cast)的墊后，墊可任選經壓制，并在烘箱中干燥，例如但不限于在約80℃-約700℃下。濕針刺步驟使得甚至脆的纖維被編織而沒有顯著損壞。濕針刺還提供本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】2009.12.17 US 61/2874321.一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：通過在足以使得至少一部分溶膠-凝膠衍生的纖維基本上耐溶解于水的溫度下加熱溶膠-凝膠衍生的多晶無機纖維來穩定多個溶膠-凝膠衍生的多晶無機纖維；通過制備經穩定的溶膠-凝膠衍生的多晶無機纖維和液體的漿料，和從所述漿料中除去至少一部分所述液體來濕法形成所述經穩定的溶膠-凝膠衍生的多晶無機纖維的層；和在所述濕法形成的層內針刺一部分所述溶膠-凝膠衍生的多晶無機纖維。2.如權利要求1所述的方法，所述方法還包括將所述經穩定的溶膠-凝膠衍生的多晶無機纖維的濕法形成和針刺的層干燥。3.如權利要求2所述的方法，其中所述加熱包括在700℃或更低的溫度下加熱溶膠-凝膠衍生的多晶無機纖維。4.如權利要求2所述的方法，其中所述加熱包括在600℃或更低的溫度下加熱溶膠-凝膠衍生的多晶無機纖維。5.如權利要求1所述的方法，所述方法還包括將溶膠-凝膠衍生的多晶無機纖維的經針刺的層煅燒。6.如權利要求5所述的方法，其中所述煅燒在900-1,500℃溫度范圍內發生。7.如權利要求1所述的方法，其中所述溶膠-凝膠衍生的多晶無機纖維包含72-100重量％氧化鋁和0-28重量％二氧化硅的纖維化產物。8.如權利要求1所述的方法，其中所述溶膠-凝膠衍生的多晶無機纖維包含高氧化鋁纖維。9.如權利要求1所述的方法，其中所述濕法形成的層包括所述溶膠-凝膠衍生的多晶無機纖維和不同的無機纖維的混合物，所述不同的無機纖維選自：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。10.如權利要求9所述的方法，其中所述陶瓷纖維包括包含45-72重量％氧化鋁和28-55重量％二氧化硅的纖維化產物的鋁硅酸鹽纖維。11.如權利要求9所述的方法，其中所述生物可溶性纖維包括包含65-86重量％二氧化硅、14-35重量％氧化鎂和0-5重量％雜質的纖維化產物的氧化鎂-二氧化硅纖維。12.如權利要求11所述的方法，其中所述氧化鎂-二氧化硅纖維包含70-86重量％二氧化硅、14-30重量％氧化鎂和0-5重量％雜質的纖維化產物。13.如權利要求12所述的方法，其中所述氧化鎂-二氧化硅纖維包含70-80重量％二氧化硅、18-27重量％氧化鎂和0-4重量％雜質的纖維化產物。14.如權利要求9所述的方法，其中所述生物可溶性纖維包括包含45-90重量％二氧化硅、0-45重量％氧化鈣和0-35重量％氧化鎂的纖維化產物的氧化鈣-氧化鎂-二氧化硅纖維，其中所述氧化鈣和氧化鎂的含量大于0。15.如權利要求14所述的方法，其中所述氧化鈣-氧化鎂-二氧化硅纖維包含60-70重量％二氧化硅、16-35重量％氧化鈣和4-19重量％氧化鎂的纖維化產物。16.如權利要求15所述的方法，其中所述氧化鈣-氧化鎂-二氧化硅纖維包含61-67重量％二氧化硅、27-33重量％氧化鈣和2-7重量％氧化鎂的纖維化產物。17.如權利要...

【專利技術屬性】
技術研發人員：A庫馬，TS萊基，
申請(專利權)人：尤尼弗瑞克斯I有限責任公司，
類型：
國別省市：