CN103362604A - 保持密封件及废气净化装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种具有提高保持密封件的面压的效果及提高保持密封件表面的摩擦系数的效果且易弯曲的保持密封件及废气净化装置。本发明的保持密封件包含无机纤维及附着于上述无机纤维表面的无机粒子，且具备第1主面及第2主面，保持密封件的特征在于，上述保持密封件的厚度方向中央附近的无机粒子的平均粒径小于上述第1主面附近的无机粒子的平均粒径及上述第2主面附近的无机粒子的平均粒径中的至少任一方。

Description

保持密封件及废气净化装置
技术领域
本发明涉及一种保持密封件及废气净化装置。
背景技术
从柴油引擎等内燃机排出的废气中含有颗粒物质（以下称为PM），近年来，该PM对环境和人体带来危害这已成为问题。并且，废气中还含有CO或HC、NOX等有害气体成分，因此该有害气体成分对环境和人体带来的影响也令人担忧。
因此，作为捕集废气中的PM或净化有害气体成分的废气净化装置，提出有各种由碳化硅或堇青石等多孔质陶瓷构成的废气处理体、容纳废气处理体的金属壳体、及配设于废气处理体与金属壳体之间的保持密封件构成的废气净化装置。配设该保持密封件的主要目的在于，防止废气处理体因由汽车的行驶等而产生的振动或冲击而与覆盖其外周的金属壳体接触而破损，以及防止废气从废气处理体与金属壳体之间漏出。
在此，内燃机以改善油耗为目的，以接近理论空燃比的条件运转，因此呈废气高温化、高压化的趋势。若高温、高压的废气到达废气净化装置，则它们之间的间隔有时还会因废气处理体与金属壳体的热膨胀率的差而变动，因此要求即使在保持密封件中稍微存在间隔而变动也不会发生变化的排气处理体的保持力。
专利文献1及专利文献2中记载有为了提高保持密封件的保持性能而在无机纤维的表面附着无机粒子的技术。另外，在专利文献3及专利文献4中记载有对保持密封件的表面赋予无机粒子的技术。
专利文献1：日本特开2002-206421号公报
专利文献2：日本特开2008-505276号公报
专利文献3：日本特开2009-508044号公报
专利文献4：日本特开2008-506886号公报
专利文献1中记载的技术中，在无机纤维的表面附着无机粒子以使保持密封件的面压不会轻易随着时间变化而产生劣化。另外，专利文献2中所记载的技术中，为了提高保持密封件的面压而无机纤维的表面附着无机离子。然而，当在无机纤维的表面附着较多无机粒子时，保持密封件变硬，难以弯曲保持密封件，因此难以进行在废气处理体的周围缠绕保持密封件的操作。
并且，在废气处理体的周围缠绕保持密封件时，有时会在保持密封件的内周侧（废气处理体侧）产生卷绕褶皱或者在保持密封件的外周侧（金属壳体侧）产生裂纹。
专利文献3及专利文献4中所记载的技术中，为了提高保持密封件表面的摩擦系数，而对保持密封件的表面赋予无机粒子。然而，在专利文献3及专利文献4中，未提及提高保持密封件面压，因此对保持密封件面压存在改善的余地。
发明内容
本发明是鉴于上述课题而完成的，其目的在于提供一种具有提高保持密封件的面压的效果及提高保持密封件表面的摩擦系数的效果且易弯曲的保持密封件。
并且，其目的还在于提供一种保持密封件以没有卷绕褶皱或裂纹的状态缠绕于废气处理体且废气处理体被较高的保持力保持的废气净化装置。
权利要求1所述的保持密封件，其包含无机纤维及附着于上述无机纤维的表面的无机粒子且具备第1主面及第2主面，该保持密封件的特征在于，
上述保持密封件的厚度方向中央附近的无机粒子的平均粒径小于上述第1主面附近的无机粒子的平均粒径及上述第2主面附近的无机粒子的平均粒径中的至少一方。
首先，权利要求1所述的保持密封件中，由于无机粒子附着于无机纤维表面，因此能够提高保持密封件的面压。
另外，权利要求1所述的保持密封件中，保持密封件的厚度方向中央附近的无机粒子的平均粒径小于保持密封件的第1主面附近及第2主面附近的无机粒子的平均粒径中的至少任一方。
若无机粒子附着于保持密封件表面，则能够提高保持密封件表面的摩擦系数。
在此，若保持密封件表面的无机粒子的平均粒径较大，则保持密封件表面的凹凸将会变大，因此能够更加加大保持密封件表面的摩擦系数。
另一方面，若平均粒径较大的无机粒子附着于保持密封件整体，则保持密封件将变硬，难以弯曲保持密封件。
因此，权利要求1所述的保持密封件中，通过将保持密封件的厚度方向中央附近的无机粒子的平均粒径设为小于保持密封件的第1主面附近及第2主面附近的无机粒子的平均粒径的至少一方，能够易弯曲保持密封件。
认为原因在于，若保持密封件的厚度方向中央附近的无机粒子的平均粒径较小，则保持密封件的厚度方向中央附近的无机纤维之间的摩擦力就变小，结果使得难以折断无机纤维，容易提高保持密封件的柔软性。
如此，通过遍及保持密封件的厚度方向来改变无机粒子的平均粒径，能够设为具有提高保持密封件面压的效果及提高保持密封件表面的摩擦系数的效果且易弯曲的保持密封件。
另外，“第1主面附近”表示保持密封件的主面中一侧主面沿厚度方向切断1mm区域的区域。
并且，“厚度方向中央附近”表示将保持密封件的厚度切断成一半的线设为“厚度方向的中央线”，切断该中央线的上下各0.5mm共计1mm的区域的区域。
并且，“第2主面附近”表示从保持密封件的主面中的与第1主面相反的主面沿厚度方向切断1mm区域的区域。
以下，将利用附图对这些区域的详细内容进行补充说明。
另外，通过以下方法测量无机粒子的粒径。
利用扫描式电子显微镜（SEM）对存在于上述3个区域的无机纤维表面的图像进行拍摄。在拍摄的图像上，将在呈凹凸状态的无机纤维表面中观察到的粒子状形状物认定为无机粒子。将观察到的上述粒子状形状物的直径作为无机粒子的粒径来测量。
另外，通过以下方法计算无机粒子的平均粒径。
分别抽取5根存在于上述3个区域的无机纤维，通过上述方法测量无机粒子的粒径。通过计算所获测量值的平均值（算数平均值），计算出各区域中无机粒子的平均粒径。
以下，利用附图对于无机粒子的粒径测定方法进行补充说明。
权利要求2所述的保持密封件中，上述保持密封件的厚度方向中央附近的无机粒子的平均粒径小于上述第1主面附近的无机粒子的平均粒径、且小于上述第2主面附近的无机粒子的平均粒径。
此时，能够设为在保持密封件的第1主面及第2主面双方中确保较高的摩擦系数的同时易弯曲的保持密封件。
权利要求3所述的保持密封件中，上述保持密封件的厚度方向中央附近的无机粒子的平均粒径为0.005μm～0.1μm。
若保持密封件的厚度方向中央附近的无机粒子的平均粒径小于0.005μm，则构成保持密封件的无机纤维之间的摩擦力将过于变小，因此使得保持密封件的面压难以变高。
另一方面，若保持密封件的厚度方向中央附近的无机粒子的平均粒径超过0.1μm，则保持密封件将易变硬，因此使得保持密封件的柔软性易下降。
权利要求4所述的保持密封件中，上述第1主面附近的无机粒子的平均粒径及上述第2主面附近的无机粒子的平均粒径的至少一方为0.1μm～1μm。
若保持密封件的第1主面附近或第2主面附近的无机粒子的平均粒径小于0.1μm，则保持密封件的主面的凹凸将过于变小，因此使得保持密封件主面的摩擦系数难以变高。
另一方面，若保持密封件的第1主面附近或第2主面附近的无机粒子的平均粒径超过1μm，则保持密封件将易变硬，因此使得保持密封件的柔软性易下降。
权利要求5所述的保持密封件还包含有机粘合剂。
通过在无机纤维上附着有机粘合剂，能够使无机纤维彼此的交织结构变得更加牢固，并能够抑制保持密封件的体积高度。
权利要求6所述的保持密封件由1张垫子构成，上述1张垫子为实施了针刺处理的由无机纤维构成的垫子。
另外，权利要求7所述的保持密封件由多张垫子构成，上述多张垫子中的至少1张为实施了针刺处理的由无机纤维构成的垫子。
通过进行针刺处理使纤维彼此交织，能够适当减少保持密封件的体积。其结果，能够提高覆盖封存时的工作效率，并且由于无机纤维的缠结而能够提高保持密封件的面压。
权利要求8所述的废气净化装置具备：
废气处理体；
金属壳体，其容纳上述废气处理体；及
保持密封件，其配设于上述废气处理体与上述金属壳体之间，并保持上述废气处理体，该废气净化装置的特征在于，
上述保持密封件为本发明的保持密封件。
如上所述，本发明的保持密封件具有提高保持密封件面压的效果及提高保持密封件表面的摩擦系数的效果，且具有易弯曲的效果。因此，能够设为保持密封件以没有卷绕褶皱或裂纹的状态缠绕于废气处理体且废气处理体被较高的保持力保持的废气净化装置。
另外，权利要求8所述的废气净化装置中，能够保持无法仅以以往保持密封件保持的大型废气处理体。
附图说明
图1是示意表示本发明的第1实施方式所涉及的保持密封件的一例的立体图。
图2（a）是示意表示存在于保持密封件的无机纤维的立体图。图2（b）是示意表示对局部无机纤维表面进行放大的图。
图3是示意表示本发明的第1实施方式所涉及的废气净化装置的一例的截面图。
图4是示意表示构成本发明的第1实施方式所述涉及的废气净化装置的废气处理体的一例的立体图。
图5是示意表示本发明的第1实施方式所涉及的废气净化装置的制造方法的一例的立体图。
图6（a）是利用SEM（扫描式电子显微镜）对存在于保持密封件的局部无机纤维的表面进行拍摄的照片的一例。图6（b）是局部放大图6（a）的无机纤维表面的图像。
图7是示意表示摩擦系数的测定装置的侧视图。
图8（a）是示意表示冲压荷载测定的步骤的立体图。图8（b）是表示意表示冲压荷载测定器的主视图。
图9是示意表示本发明的第2实施方式所涉及的保持密封件的一例的立体图。
图中：1、2-保持密封件，11、211-第1主面，12、212-第2主面，14、214-第1主面附近，15、215-保持密封件的厚度方向中央附近，16、216-第2主面附近，21-无机纤维，22-局部无机纤维表面，23-无机粒子，100-废气净化装置，120-金属壳体，130-废气处理体，250-第1垫子，260-第2垫子，270-第3垫子。
具体实施方式
（第1实施方式）
以下，对作为本发明的保持密封件及废气净化装置的一实施方式的第1实施方式进行说明。
图1是示意表示本发明的第1实施方式所涉及的保持密封件的立体图。图1所示的保持密封件1是具有预定的长边方向的长度（以下，在图1中以箭头L表示）、宽度（以下，在图1中以箭头W表示）及厚度（以下，在图1中以箭头T表示），且平面观察形状为近似矩形的垫子。并且，保持密封件1具备第1主面11、第1主面11的相反侧的主面即第2主面12。
图1所示的保持密封件1中，在保持密封件1的长度方向侧的端部中一侧端部形成有凸部17，而在另一侧的端部形成有凹部18。为了装配后述的废气净化装置，在将保持密封件1缠绕于废气处理体时，保持密封件1的凸部17及凹部18呈刚好相互嵌合的形状。
图1所示的保持密封件1具有预定的厚度T。
保持密封件1的厚度T的朝向为相对于第1主面11及第2主面12垂直的方向。
本发明的第1实施方式所涉及的保持密封件具有将保持密封件切断成预定的厚度的区域，即“第1主面附近”、“厚度方向中央附近”及“第2主面附近”3个区域。
图1中，“第1主面附近”是指在从第1主面11沿厚度方向1mm的区域进行切断的区域（图1中以14表示的区域）。图1中Ta表示第1主面附近的厚度，且Ta＝1mm。
“厚度方向中央附近”是指将保持密封件以其厚度成为一半的方式进行切断的线设为“厚度方向的中央线（图1中以13表示的线）”切断该中央线的上下各0.5mm共计1mm的区域的区域（图1中以15表示的区域）。图1中Tb表示厚度方向中央附近的厚度，且Tb＝1mm。
“第2主面附近”是指在从第2主面12沿厚度方向1mm的区域进行切断的区域（图1中以16表示的区域）。图1中Tc表示第2主面附近的厚度，且Tc＝1mm。
本发明的第1实施方式所涉及的保持密封件包含无机纤维及无机粒子。在无机纤维表面附着有无机粒子。
作为无机纤维，无特别限定，优选为选自由氧化铝纤维、氧化铝-氧化硅纤维、氧化硅纤维、生物可溶性纤维及玻璃纤维构成的组中的至少一种无机纤维。只要根据耐热性或耐风蚀性等保持密封件所要求的特性等来进行变更即可。
其中，优选低结晶性氧化铝质的无机纤维，更优选莫来石组成的低结晶性氧化铝质的无机纤维。
作为无机粒子优选氧化铝粒子或氧化硅粒子。保持密封件中作为无机粒子可包含1种粒子，也可以包含2种以上粒子。
氧化铝粒子以氧化铝溶胶的形态作为所谓无机粘合剂附着于无机纤维上。另外，无机粘合剂为含有无机粒子的水溶液。
并且，通过对无机纤维逐个进行加热而成为氧化铝粒子并使无机纤维牢固地的粘结在一起。
另一方面，当为了附着氧化硅粒子而使用硅溶胶时，优选使用阳离子系的硅溶胶。
另外，当无机粒子为氧化铝粒子时，优选使用水溶液中（无机粘合剂中）的二次粒子的形状为链状的粒子作为氧化铝粒子。
形状为链状的氧化铝粒子是指，板状的氧化铝初级粒子（几十nm）以分散于水中的状态相连进而形成以更立体的分支相连而凝聚的二次粒子（数百nm）的氧化铝粒子。
若使用链状的氧化铝粒子则二次粒子彼此的缠结较大，粒子彼此接合的同时附着于无机纤维的表面。因此认为，由于无机粒子易均匀地附着到无机纤维的表面，而使得保持密封件的面压得到进一步的提高。
并且，分散于水溶液中的氧化铝粒子的Z-电位带有正电荷，另一方面无机纤维使用带有负电荷的氧化铝纤维或玻璃纤维时，氧化铝粒子牢固地附着于无机纤维的表面。其结果，与在浆料中进行搅拌的同时将无机粒子均匀地附着到无机纤维的表面的抄制法相同，在将分散有少量且低浓度的无机粒子的无机粘合剂浸渍到垫子中的浸渍法中，无机粒子也均匀地附着于无机纤维的表面。
并且，还优选纤维状的氧化铝二次粒子、柱状的具有纵横尺寸比的线状状态的氧化铝二次粒子、或絮凝成羽毛状的氧化铝二次粒子。
本发明的第1实施方式所涉及的保持密封件中，第1主面附近、第2主面附近及厚度方向中央附近的无机粒子的平均粒径不相同。
具体而言，厚度方向中央附近的无机粒子的平均粒径小于第1主面附近的无机粒子的平均粒径及第2主面附近的无机粒子的平均粒径双方。
第1主面附近的无机粒子的平均粒径与第2主面附近的无机粒子的平均粒径可以相同也可不相同。
对于此将利用附图在下面进行详细说明。
图2（a）是示意表示存在于保持密封件的无机纤维的立体图。图2（b）是示意表示局部放大无机纤维表面的图。
图2（b）是在图2（a）所示的无机纤维21的以虚线包围无机纤维表面的一部分22的放大图。如图2（b）所示，无机纤维21的表面附着有无机粒子23。无机粒子23的粒径为图2（b）中以X表示的大小。
通过以下方法计算无机粒子的平均粒径。
抽取5处存在于保持密封件的第1主面附近的无机纤维21，利用扫描式电子显微镜（SEM）对无机纤维表面的图像进行拍摄。在所拍摄的图像上，将在呈凹凸状态的无机纤维表面的一部分22中观察到的粒子状形状物认定为无机粒子23。将观察到的上述粒子状形状物的直径作为无机粒子23的粒径X来测量。对于每1根无机纤维，在无机纤维表面的总面积达到1.1μm2的范围内对任意30个无机粒子23粒径X进行测量。对5根无机纤维进行该操作。通过计算由上述方法测量出的所有无机粒子23的粒径X的平均值（算数平均值），来计算出第1主面附近的无机粒子的平均粒径。另外，图2（b）中仅示出30个即将测量粒径的无机粒子。
通过与上述相同的方法计算保持密封件的第2主面附近的无机粒子的平均粒径及厚度方向中央附近的无机粒子的平均粒径。
本发明的第1实施方式所涉及的保持密封件的厚度方向中央附近的无机粒子的平均粒径优选为0.005～0.1μm，更优选0.01～0.08μm。
若保持密封件的厚度方向中央附近的无机粒子的平均粒径小于0.005μm，则构成保持密封件的无机纤维之间的摩擦力过于减小，因此有时难以使保持密封件的面压增高。
另一方面，若保持密封件的厚度方向中央附近的无机粒子的平均粒径超过0.1μm，则保持密封件容易变硬，因此有时容易使保持密封件的柔软性下降。
本发明的第1实施方式所涉及的保持密封件的第1主面附近及第2主面附近的无机粒子的平均粒径优选为0.1～1μm，更优选0.12～0.8μm。
若保持密封件的第1主面附近或第2主面附近的无机粒子的平均粒径小于0.1μm，则保持密封件主面的凹凸过于减小，因此有时难以使保持密封件主面的摩擦系数增高。
另一方面，若保持密封件的第1主面附近或第2主面附近的无机粒子的平均粒径超过1μm，则保持密封件容易变硬，因此有时容易使保持密封件的柔软性下降。
如后述，本发明的第1实施方式所涉及的保持密封件优选用作构成废气净化装置的保持密封件，此时，更优选配置成第1主面成为金属壳体侧、第2主面成为废气处理体侧。
当配置成保持密封件的第1主面成为金属壳体侧，第2主面成为废气处理体侧时，保持密封件的第1主面附近的无机粒子的平均粒径优选为0.15～1.0μm。另外，保持密封件的第2主面附近的无机粒子的平均粒径优选为0.1～0.8μm。
另外，当配置成保持密封件的第1主面成为金属壳体侧，第2主面成为废气处理体侧时，优选保持密封件的第1主面附近的无机粒子的平均粒径大于保持密封件的第2主面附近的无机粒子的平均粒径。
在本发明的第1实施方式所涉及的保持密封件中，无机纤维每单位重量的无机粒子附着量，以固体含量换算优选为0.2～5重量％，更优选0.5～3重量％。
在本发明的第1实施方式所涉及的保持密封件中，保持密封件的第1主面附近、保持密封件的厚度方向中央附近及保持密封件的第2主面附近的无机粒子的种类在各区域中可以相同，也可以各不相同。
本发明的第1实施方式所涉及的保持密封件，优选包含有机粘合剂。通过有机粘合剂能够使构成保持密封件的无机纤维彼此固着。
能够将水中分散有丙烯酸树脂或橡胶树脂等的胶乳用作有机粘合剂。
在本发明的第1实施方式所涉及的保持密封件中，无机纤维每单位重量的有机粘合剂的附着量，以固体含量换算优选为0.2～12重量％，更优选0.5～6重量％。
优选在本发明的第1实施方式所涉及的保持密封件上实施用于形成无机纤维彼此缠结的针刺处理。
通过进行针刺处理使纤维彼此交织，能够适当减少保持密封件的体积。其结果，能够提高覆盖封存时的工作效率，并且由无机纤维的缠结而能够提高保持密封件的面压。
针刺处理是指对无机纤维前体的片状物抽插针等纤维交织构件。图1所示的保持密封件1中，平均纤维长比较长的无机纤维通过针刺处理而三维交织。即，对图1所示的保持密封件1在垂直于长边方向的宽度方向上进行针刺处理，无机纤维彼此相互缠结。关于无机纤维前体在后述的保持密封件的制造方法中进行说明。
通过该针刺处理，能够适当减小保持密封件的体积，能够提高覆盖封存的工作效率，并且由于无机纤维的缠结而能够提高保持密封件的面压。
另外，为了呈现交织结构，无机纤维的平均纤维长需要一定程度的长度。例如，优选无机纤维的平均纤维长为50μm～100mm。并且，优选无机纤维的平均直径为2～10μm。
接着，对本发明的第1实施方式所涉及的保持密封件的制造方法的一例进行说明。
本发明的第1实施方式所涉及的保持密封件的制造方法的特征在于，包括：垫子准备工序，准备实施了针刺处理的由无机纤维构成的保持密封件用垫子；浸渍工序，使上述垫子与包含无机粒子的无机粘合剂接触，而使无机粘合剂浸渍到上述垫子中；脱水工序，对附着有上述无机粘合剂的垫子进行脱水处理；干燥工序，对附着于垫子的水分进行干燥；及附着工序，在经水分干燥的垫子的表面进一步附着无机粒子。
上述制造方法中，通过改变浸渍工序及附着工序中的无机粒子的粒径，能够制造本发明的第1实施方式所涉及的保持密封件。
（a）垫子准备工序
首先，进行施加了针刺处理的由无机纤维构成的保持密封件用的垫子的垫子准备工序。
构成本发明的第1实施方式的保持密封件的垫子能够通过各种方法获得，例如能够通过以下方法制造。即，首先，例如将以碱性氯化铝水溶液与硅溶胶等为原料的纺丝用混合物通过吹制法进行纺丝来制作具有3～10μm平均纤维直径的无机纤维前体。接着，通过将上述无机纤维前体进行压缩来制作预定大小的连续性片状物，对其实施针刺处理，之后实施烧成处理，从而完成保持密封件用垫子的准备。
（b）浸渍工序
接着，进行使上述垫子与包含无机粒子的无机粘合剂接触，并在上述垫子上浸渍无机粘合剂的浸渍工序。
在浸渍工序中，对于使垫子与包含无机粒子的有机粘合剂接触的方法没有特别限定。例如，可通过将垫子浸渍到包含无机粒子的无机粘合剂上，而在垫子上浸渍无机粘合剂，也可通过以淋涂法使包含无机粒子的无机粘合剂散落在垫子上，而在垫子上浸渍无机粘合剂。
对于用于上述浸渍工序的无机粒子的粒径没有特别限定，本实施方式的保持密封件的厚度方向中央附近的无机粒子的平均粒径优选调整为0.005～0.1μm。
例如，能够将氧化铝溶胶、硅溶胶及这些胶体分散液等用作无机粘合剂。但有时市售原液的浓度过高，因此优选将无机粒子的浓度被稀释成以固体含量换算达到0.5～5重量％左右的液体用作无机粘合剂。
另外，当将氧化铝溶胶用作无机粘合剂时，优选使用包含水溶液中（无机粘合剂中）的二次粒子的形状为链状的氧化铝粒子的氧化铝溶胶（例如，日产化学工业株式会社制AS550）。
若使用链状的氧化铝粒子则二次粒子之间的缠结将变大，粒子彼此接合的同时附着于无机纤维的表面。因此认为，由于无机粒子易均匀地附着到无机纤维的表面，而使得保持密封件的面压得到进一步的提高。
（c）脱水工序
接着，对附着有无机粘合剂的垫子进行脱水处理。
在该工序中，通过抽吸附着有无机粘合剂的垫子，能够粗略调整无机粘合剂的附着量。
（d）干燥工序
之后，进行在110～140℃左右的温度下干燥粘附有无机粘合剂的垫子的干燥工序，使水分蒸发而做成附着有无机粒子的垫子。
作为干燥方法能够采用加热热风干燥。
（e）附着工序
接着，进行在附着有上述无机粒子的垫子的第1主面及第2主面上进一步附着无机粒子的附着工序。
在附着工序中，对于在垫子的第1主面及第2主面上附着无机粒子的方法没有特别限定。例如可举出，从垫子的第1主面侧及第2主面侧对包含无机粒子的无机粘合剂喷吹雾化的喷涂法。此外还有，滚涂法、薄膜转印法及浸涂法等。
优选通过调整用于述附着工序的无机粒子的粒径来将本实施方式的保持密封件的第1主面附近及第2主面附近的无机粒子的平均粒径调整为0.1～1μm。
另外，附着于垫子的第1主面的无机粒子的粒径与附着于第2主面的无机粒子的粒径可以相同，也可不同。
通过在附着于垫子的第1主面的无机粒子的粒径与附着于第2主面的无机粒子的粒径之间设置差，能够在保持密封件的第1主面附近的无机粒子的平均粒径与第2主面附近的无机粒子的平均粒径之间设置差。
例如，能够将氧化铝溶胶、硅溶胶及这些胶体分散液等用作无机粘合剂。但有时市售原液的浓度过高，因此优选将无机粒子的浓度被稀释成以固体含量换算达到0.5～5重量％左右的液体用作无机粘合剂。
另外，当将氧化铝溶胶用作无机粘合剂时，优选使用包含水溶液中（无机粘合剂中）的二次粒子的形状为链状的氧化铝粒子的氧化铝溶胶（例如，日产化学工业株式会社制AS550）。
用于上述附着工序中的无机粒子的种类与用于浸渍工序中的无机粒子的种类可以相同，也可不同。此外，附着于垫子的第1主面的无机粒子的种类可以与附着于垫子的第2主面的无机粒子的种类相同，也可以不相同。
垫子经过至此为止的工序而成为本发明的第1实施方式所涉及的保持密封件。并且，为了设为如图1所示的具备凸部与凹部的形状的保持密封件，进一步进行将保持密封件切断成预定形状的切断工序即可。
本发明的第1实施方式所涉及的保持密封件的制造方法中可包括将有机粘合剂附着到无机纤维的工序。
对于将有机粘合剂附着到无机纤维的方法及步骤并没有特别限定，可例举出，在（c）脱水工序之后，从垫子的第1主面侧及第2主面侧喷吹雾化包含有机粘合剂的液体的方法。
之后，进行对包含于无机粘合剂及有机粘合剂中的水分进行干燥的（d）干燥处理即可。
（废气净化装置）
将本发明的第1实施方式所涉及的保持密封件用作废气净化装置的保持密封件。
以下，对本发明的第1实施方式涉及的废气净化装置进行说明。
图3是示意表示本发明的第1实施方式所涉及的废气净化装置的一例的截面图。
图3所示的废气净化装置100具备：金属壳体120；废气处理体130，容纳于金属壳体120；及保持密封件1，配设于废气处理体130及金属壳体120之间。
废气处理体130为由多个槽131隔着槽壁132沿长边方向并列设置的柱状体。另外，根据需要，在金属壳体120的端部连接导入从内燃机排出的废气的导入管与已经由废气净化装置的废气被排出于外部的排出管。
另外，图3所示的废气净化装置100中，将各槽的任意一侧由封密材料133封堵的废气过滤器（蜂窝过滤器）用作废气处理体130，但也可以使用任一端面均未被封密材料封堵的催化剂载体。
如图3所示设为废气净化装置100中，将图1所示的保持密封件1用作保持密封件。
保持密封件1优选配置成，第1主面11成为金属壳体侧，第2主面12成为废气处理体。
当保持密封件的第1主面附近的无机粒子的平均粒径大于保持密封件的第2主面附近的无机粒子的平均粒径时，保持密封件的第2主面附近与第1主面附近相比更易柔软地弯曲。因此通过配置成保持密封件的第1主面成为金属壳体侧，第2主面成为废气处理体侧，使得保持密封件的第2主面配置在以陡峭的角度弯曲的废气处理体侧。
另外，当保持密封件的第1主面附近的无机粒子的平均粒径大于保持密封件的第2主面附近的无机粒子的平均粒径时，保持密封件的第1主面中，表面的凹凸便大于第2主面，即表面粗糙度较大。在此，金属壳体的表面粗糙度小于废气处理体表面的表面粗糙度。因此认为，通过配置成保持密封件的第1主面成为金属壳体侧，第2主面成为废气处理体侧，来提高保持密封件的第1主面与金属壳体的摩擦力。其结果，使得缠绕着保持密封件的废气处理体不易从金属壳体脱落。
以下参考图3对废气通过具有上述结构的废气净化装置100的情况进行说明。
如图3所示，在从内燃机排出并流入到废气净化装置100的废气（图3中，以G表示废气，以箭头表示废气的流向）流入在废气处理体（蜂窝过滤器）130的废气流入侧端面130a开口的一个槽131并通过与槽131相隔的槽壁132。此时，使得废气中的PM在槽壁132中捕集，并净化废气。被净化的废气从在废气流出侧端面130b开口的另一个槽131流出，并排出到外部。
接着，对构成本发明的第1实施方式所涉及的废气净化装置的废气处理体（蜂窝过滤器）及金属壳体进行说明。
另外，关于构成废气净化装置的保持密封件的结构，已作为本发明的第1实施方式所涉及的保持密封件进行了说明，因此省略说明。
首先，对构成废气净化装置的废气处理体进行说明。
图4是示意表示本发明的第1实施方式所涉及的废气净化装置的废气处理体的一例的立体图。
如图4所示，废气处理体（蜂窝过滤器）130主要由多孔质陶瓷构成，其形状为近似圆柱状。并且，为了加强蜂窝过滤器130的外周部或整理形状或提高蜂窝过滤器130的绝热性，在蜂窝过滤器130的外周设置有外周涂层134。
另外，关于蜂窝过滤器130的内部结构如上述本发明的第1实施方式所涉及的废气净化装置的说明中所述（参考图3）。
接着，对构成废气净化装置的金属壳体进行说明。
金属壳体120主要由不锈钢等金属构成，其形状如图3所示，可以为两端部的内径小于中央部的内径的近似圆筒状，并且，也可以为如图5所示，内径恒定的近似圆筒状。
优选金属壳体的内径（容纳废气处理体部分的内径）稍短于将废气处理体的端面的直径与缠绕于废气处理体的状态的保持密封件的厚度合算的长度。
接着，对本发明的第1实施方式所涉及的废气净化装置的制造方法进行说明。
图5是示意表示本发明的第1实施方式所涉及的废气净化装置的制造方法的一例的立体图。图5中示出使用内径恒定的近似圆筒状的金属壳体的例子。
首先，通过将图1所示的保持密封件1缠绕于废气处理体（蜂窝过滤器）130的周围来进行制作缠绕体（缠绕有保持密封件的废气处理体）150的缠绕工序。
在缠绕工序中，在通过众所周知的方法制作的近似圆柱形的废气处理体130的外周上，以嵌合凸部17和凹部18的方式缠绕保持密封件1。
其结果，能够制作出缠绕有保持密封件1的废气处理体130即缠绕体150。
接着，进行将制作的缠绕体150容纳于具有预定大小的近似圆筒状的主要由金属等构成的金属壳体120的工序。
为了在容纳后使保持密封件压缩并发挥预定的斥力（即，保持废气处理体的力），金属壳体120的内径略小于包括缠绕有保持密封件1的废气处理体130的保持密封件1的厚度的最外径。
通过以上方法，能够制造图3所示的废气净化装置100。
关于容纳工序，作为将缠绕体容纳于金属壳体的方法，例如可举出：将缠绕体压入至金属壳体内部的预定位置的压入方式（填充方式）、将缠绕体插入金属壳体内部后，从外周侧压缩以使金属壳体的内径缩小的方式（镦锻方式）、以及将金属壳体设为能够分离成第1金属壳体及第2金属壳体两个部件的形状，将缠绕体载置于第1金属壳体上后覆盖第2金属壳体来进行密封的蛤壳方式等。
以下，对本发明的第1实施方式所涉及的保持密封件封件及废气净化装置的作用效果进行列举。
（1）本实施方式的保持密封件中，保持密封件的厚度方向中央附近的无机粒子的平均粒径小于第1主面附近的无机粒子的平均粒径及第2主面附近的无机粒子的平均粒径双方。
首先，本实施方式的保持密封件中，由于无机粒子附着于无机纤维的表面，因此能够提高保持密封件的面压。
（2）另外，本实施方式的保持密封件中，保持密封件的第1主面附近及第2主面附近的无机粒子的平均粒径大于保持密封件的厚度方向中央附近的无机粒子的平均粒径，因此保持密封件的表面凹凸变大。因此，保持密封件表面的摩擦系数变大。
（3）另外，本实施方式的保持密封件中，保持密封件的厚度方向中央附近的无机粒子的平均粒径小于保持密封件的第1主面附近及第2主面附近的无机粒子的平均粒径，因此保持密封件的厚度方向中央附近的无机纤维之间的摩擦力变小。其结果，无机纤维变得不易被折断，保持密封件的柔软性提高。
（4）如此，通过遍及保持密封件的厚度方向而改变无机粒子的平均粒径，从而具有提高保持密封件的面压的效果及提高保持密封件表面的摩擦系数的效果，并且能够成为不易弯曲的保持密封件。
尤其，本实施方式的保持密封件中，能够设为确保保持密封件的第1主面及第2主面双方的较高摩擦系数的同时不易弯曲的保持密封件。
（5）本实施方式的废气净化装置具备：
废气处理体；
金属壳体，其容纳上述废气处理体；
保持密封件，其配设于上述废气处理体与上述金属壳体之间，并保持上述废气处理体，其中，
上述保持密封件为本实施方式的保持密封件。
若将本实施方式的保持密封件用作保持密封件，则能够设为保持密封件以无卷绕褶皱或无裂纹的状态缠绕于废气处理体且废气处理体被较高的保持力保持的废气净化装置。
另外，本实施方式的废气净化装置中，能够保持无法仅以以往保持密封件保持的大型废气处理体。
（实施例）
以下，示出更为具体地公开了本发明的第1实施方式的实施例。另外，本发明并不仅限于这些实施例。
（实施例1）
（a）垫子准备工序
首先，通过以下步骤准备保持密封件用垫子。
（a-1）纺丝工序
对于Al含量为70g/l且制备成Al：Cl=1：1.8（原子比）的碱性氧化铝水溶液配合硅溶胶，以使烧成后的无机纤维中的组成比成为Al2O3：SiO2=72：28（重量比），进一步适量添加有机聚合体（聚乙烯醇）来制备混合液。
浓缩得到的混合液来作为纺丝用混合物，通过吹制法将对纺丝用混合物进行纺丝来制作平均纤维直径为5.1μm的无机纤维前体。
（a-2）压缩工序
压缩上述工序（a-1）中得到的无机纤维前体来制作连续性片状物。
（a-3）针刺工序
对上述工序（a-2）中得到的片状物用以下示出的条件连续进行针刺处理来制作针刺处理体。
首先，准备将针以21个/cm2的密度安装的针板。接着，将该针板配设于片状物的一侧的表面上方，通过使针板沿片状物的厚度方向上下移动一次来进行针刺处理，从而制作出针刺处理体。此时，将针贯穿直至形成于针前端部分的倒刺针完全穿出片状物相反侧的表面。
（a-4）烧成工序
将上述工序（a-3）中得到的针刺处理体以最高温度1250℃连续烧成来制造出由以72重量部：28重量部包含氧化铝与氧化硅的无机纤维构成的烧成片状物。无机纤维的平均纤维直径为5.1μm，无机纤维直径的最小值为3.2μm。如此得到的无机纤维的体积密度为0.15g/cm3，单位面积重量为1400g/m2。
（a-5）切断工序
切断上述工序（a-4）中得到的烧成片状物来准备切断片状物（垫子）。
（b）浸渍工序
将市售的氧化铝溶胶（日产化学工业株式会社制氧化铝溶胶溶液AS550（固体含量浓度：15重量%、粒径0.04μm））用水稀释成固体含量浓度1重量%，从而调整包含无机粒子的无机粘合剂。通过帘式涂布法使无机粘合剂与垫子接触而使无机粘合剂浸渍到垫子中。
（c）脱水工序
通过将附着有无机粘合剂的垫子用脱水机来抽吸，从而调整为无机粘合剂相对于无机纤维的重量100重量%附着有100重量%的状态。
无机粘合剂中的无机粒子的固体含量浓度为1重量%，因此无机粒子的无机纤维每单位重量的附着量以固体含量换算成为1重量%。
（d）干燥工序
接着，通过在130℃下加热热风干燥附着有无机粘合剂的垫子，从而获得附着有无机粒子的垫子。
（e）附着工序
通过用水稀释氧化硅粒子（日产化学工业株式会社制、品名MP-2040、粒径0.2μm）来调整包含作为固体含量浓度1重量％的无机粒子的无机粘合剂。
利用该无机粘合剂在垫子的第1主面及第2主面上喷涂，以使无机纤维的每单位重量的无机粒子的附着量以固体含量换算达到1重量％。
（f）裁剪处理
通过将如此得到的垫子裁剪成平面观察尺寸为总长776mm×宽度290mm且一端形成有长度L为40mm、宽度W为100mm的凸部而另一端形成有与该凸部嵌合的凹部，从而结束保持密封件的制造。
另外，保持密封件的厚度为8.2mm。
（实施例2）
与实施例1同样进行上述实施例中1的（a）垫子准备工序、（b）浸渍工序及（c）脱水工序。
接着，使用将丙烯酸类橡胶分散于水中的乳胶（日本瑞翁株式会社制造LX-874），并用水稀释，从而制备出含有固体含量浓度为1重量％的有机粘合剂的溶液，并在垫子的第1主面及第2主面上喷涂含有有机粘合剂的溶液，以使无机纤维的每单位重量的有机粘合剂的附着量以固体含量换算达到1重量％。
通过与实施例1同样对如此获得的附着有无机粘合剂和有机粘合剂的垫子进行（d）干燥工序，（e）附着工序及（f）裁剪处理，来制作保持密封件。
（比较例1）
除未进行上述实施例1中的（e）附着工序之外与实施例1同样制作保持密封件。
（比较例2）
除未进行上述实施例1中的（b）浸渍工序之外与实施例1同样制作保持密封件。
（比较例3）
除未进行上述实施例2中的（b）浸渍工序及（e）附着工序之外与实施例2同样制作保持密封件。
以下，对各实施例及各比较例中所制作的保持密封件进行评价。
（无机粒子粒径的测量）
如本发明的第1实施方式的保持密封件的说明中所述，对存在于保持密封件的第1主面附近、保持密封件的厚度方向中央附近及保持密封件的第2主面附近各区域的无机纤维的表面进行观察来测量无机粒子的粒径。
图6（a）是利用SEM（扫描式电子显微镜）来对存在于保持密封件的无机纤维表面的一部分进行拍摄的照片的一例。图6（b）为局部放大图6（a）的无机纤维表面的图像。
图6（b）是图6（a）所示的无机纤维21的以虚线包围无机纤维表面一部分22的放大图。在图6（b）所示的图像上，将在局部呈凹凸状态的无机纤维表面22中观察到的粒子状形状物认定为无机粒子23，并测量无机粒子23的粒径X。接着，对在图6（b）所示的图像上观察到的与上述无机粒子23呈现不同粒子状的各形状物也同样进行测量。之后，对于每一根无机纤维的无机纤维表面的总面积达到1.1μm2的范围内的任意30个无机粒子进行无机粒子23的粒径X的测量。各区域中对5根无机纤维进行了该操作。
通过对由上述方法所测量到的各区域中的所有无机粒子的粒径X的平均值（算数平均值）的计算，算出各区域中无机粒子的平均粒径。将其结果示出于下列表1中。
（面压试验）
通过以下方法对在各实施例及各比较例中所获得的保持密封件进行面压的测定。
将切断成50mm×50mm大小的保持密封件用作测定面压的样本。
另外，在面压的测定中使用了在垫子进行压缩的板子的部分具备加热器的热轧面压测定装置。
首先，在常温状态下，将样品压缩至其体积密度（GBD）达到0.4g/cm3并保持10分钟。另外，样品的体积密度为以“体积密度=样品重量/（样品面积×样品厚度）”求出的值。
接着，在将样品压缩的状态下以40℃/min升温至一面为900℃、另一面为650℃的同时开放至体积密度成为0.273g/cm3。并且，将样品在一面温度为900℃，另一面温度为650℃，体积密度为0.273g/cm3的状态下保持5分钟。
之后，以1inch（25.4mm）/min压缩至体积密度达到0.3g/cm3，并测量此时的荷载。将得到的荷载以样品的面积进行除法运算，从而求出面压（kPa）。将其结果示于下述表1。
（摩擦系数的测定）
通过以下方法对各实施例及各比较例中所获得的保持密封件进行摩擦系数的测定。
图7是示意表示摩擦系数的测定装置的侧视图。
首先，将所制作出的保持密封件裁剪为俯视时尺寸全长30mm×宽50mm，作为摩擦系数测定用样本60。接着，将不锈钢板51、摩擦系数测定用样本60及重量为5㎏的砝码52依次放置于常温热板50上，以此状态保持10分钟。
之后，使安装于砝码52的钢丝53经由滑轮54而通过万能试验机55以10mm/min的速度拉伸，测定其峰值F。另外，在砝码52上设置突起以免在砝码52与摩擦系数测定用样本60的界面产生偏离，并固着双方来进行测定。基于所获得的峰值F（N）、在不锈钢板51与摩擦系数测定用样本60的接触面起作用的垂直方向的力N（N），通过“μ＝F/N”关系式计算出摩擦系数μ。将其结果示于下列表1。
（冲压荷载的测定）
利用在各实施例及各比较例中所获得的保持密封件，以如下步骤制作废气净化装置，测定各废气净化装置的冲压荷载。
（a）缠绕体的制作
准备主要由多孔质陶瓷构成、直径为90mm且全长为120mm的圆柱形废气处理体，并准备不锈钢制的内径为98mm且全长为150mm的圆柱形金属壳体。
（b）接着，通过无间隙地缠绕到已备好的废气处理体的外周以使各实施例及各比较例的保持密封件端部的凸部与凹部相互嵌合，从而制作缠绕体。
（c）将缠绕体压入金属壳体
通过将缠绕体压入到金属壳体内部的预定位置为止，来制作利用各实施例及各比较例的保持密封件的废气净化装置。
（d）冲压荷载的测定
对于以上述步骤所获得的各废气净化装置，通过如下方法进行冲压荷载的测定。
图8（a）是示意表示冲压荷载测定的步骤的立体图。图8（b）是示意表示冲压荷载测定机的主视图。
如图8（a）及图8（b）所示，将废气净化装置100载置到台81之上，之后以直径为30mm的铝制夹具80在废气处理体130上施加冲压荷载（加压速度为1mm/min），测定缠绕体150（缠绕有保持密封件1的废气处理体130）受金属壳体120冲压为止时的冲压荷载（N）的最大值，将其结果作为保持密封件与金属壳体之间的保持力的冲压荷载。另外，在冲压荷载的测定中使用了INSTRON万能试验机（5582型）。将其结果示于下列表1。
将各实施例及各比较例的保持密封件的特性及评价结果总结并示于表1。
[表1]
Figure BDA00002987472700211
在实施例1及实施例2中制作的保持密封件中，保持密封件的厚度方向中央附近的无机粒子的平均粒径小于保持密封件的第1主面附近及第2主面附近的无机粒子的平均粒径双方，成立这种关系。另外成为面压、摩擦系数及冲压荷载均为适当值且废气处理体的保持力优异的保持密封件。
在比较例1中所制作的保持密封件中，因未经（e）附着工序，因此保持密封件的无机粒子的平均粒径在各区域中为大致相同的大小。即，保持密封件的第1主面附近及第2主面附近的无机粒子的粒径不大于保持密封件的厚度方向中央附近的无机粒子的平均粒径。因此，保持密封件表面的凹凸并不大。其结果，成为摩擦系数及冲压荷载的值较低且废气处理体的保持力不佳的保持密封件。
在比较例2中所制作的保持密封件中，因未经（b）浸渍工序，因此除保持密封件的第1主面附近及第2主面附近以外，无机纤维上未附着有无机粒子。因此，除保持密封件的第1主面附近及第2主面附近以外的部位中的无机纤维的摩擦力变小。其结果，成为面压及冲压荷载的值较低且废气处理体的保持力不佳的保持密封件。
在比较例3中所制作的保持密封件中，未经（b）浸渍工序及（e）附着工序，因此无机纤维上没有附着有无机粒子。因此，成为面压、摩擦系数及冲压荷载的值较低，其在各实施例及各比较例中废气处理体的保持力最差的保持密封件。
（第2实施方式）
以下，对作为本发明的保持密封件及废气净化装置的一实施方式的第2实施方式进行说明。
本发明的第2实施方式中，保持密封件由3张垫子构成这一点与本发明的第1实施方式不同。
图9是示意表示本发明的第2实施方式所涉及的保持密封件的一例的立体图。图9所示的保持密封件2与图1所示的保持密封件1相同，为具有预定长边方向的长度、宽度及厚度的俯视形状为近似矩形的垫子。另外，保持密封件2具备第1主面211、第1主面211的相反侧的主面即第2主面212。
此外，保持密封件2中依次层叠有第1垫子250、第2垫子260及第3垫子270。
第1垫子250位于第1主面211侧，第3垫子270位于第2主面212侧。第2垫子260位于第1垫子250与第3垫子270之间。
图9所示的保持密封件2与图1所示的保持密封件1相同，具有将保持密封件切断成预定厚度的区域即3个第1主面附近214、厚度方向中央附近215及第2主面附近216区域。
另外，图9中，线213为保持密封件2的厚度方向的中央线。
本发明的第2实施方式所涉及的保持密封件包含无机纤维及无机粒子。无机纤维的表面附着有无机粒子。
本发明的第2实施方式所涉及的保持密封件与本发明的第1实施方式所涉及的保持密封件相同，第1主面附近、第2主面附近及厚度方向中央附近的无机粒子的平均粒径各不相同。
具体而言，厚度方向中央附近的无机粒子的平均粒径小于第1主面附近的无机粒子的平均粒径及第2主面附近的无机粒子的平均粒径双方。
第1主面附近的无机粒子的平均粒径与第2主面附近的无机粒子的平均粒径可以相同也可不同。
无机纤维的种类及无机粒子的种类与本发明的第1实施方式中说明的相同。
另外，各区域中的无机粒子的平均粒径的计算方法与本发明的第1实施方式中说明的相同，因此省略对其进行详细说明。
本发明的第2实施方式所涉及的保持密封件的厚度方向中央附近的无机粒子的平均粒径优选为0.005～0.1μm，更优选0.01～0.8μm。
本发明的第2实施方式所涉及的保持密封件的第1主面附近及第2主面附近的无机粒子的平均粒径优选为0.1～1μm，更优选0.12～0.8μm。
图9所示的保持密封件2中，第1垫子250内、第2垫子260内及第3垫子270内的无机粒子的平均粒径可以均匀。
此时，通过将第2垫子260内的无机粒子的平均粒径设为小于第1垫子250内的无机粒子的平均粒径及第3垫子270内的无机粒子的平均粒径双方，从而能够使厚度方向中央附近215的无机粒子的平均粒径小于第1主面附近214的无机粒子的平均粒径及第2主面附近216的无机粒子的平均粒径双方。
与本发明的第1实施方式所涉及的保持密封件相同，本发明的第2实施方式所涉及的保持密封件优选用作构成废气净化装置的保持密封件，更优选配置成第1主面成为金属壳体侧，第2主面成为废气处理体侧。
当配置成保持密封件的第1主面成为金属壳体侧，第2主面成为废气处理体侧时，保持密封件的第1主面附近的无机粒子的优选平均粒径及保持密封件的第2主面附近的无机粒子的优选平均粒径如本发明的第1实施方式中所说明的一样。
本发明的第2实施方式所涉及的保持密封件中，无机纤维每单位重量的无机粒子的附着量以固体含量换算优选为0.2～5重量％，更优选0.5～3重量％。
本发明的第2实施方式所涉及的保持密封件中，第1垫子250内、第2垫子260内及第3垫子270内的无机粒子的种类在各垫子中可以相同，也可以各不相同。
与本发明的第1实施方式所涉及的保持密封件相同，优选本发明的第2实施方式所涉及的保持密封件中包含有机粘合剂。
对于有机粘合剂，如本发明的第1实施方式中所说明的一样。
优选对构成图9所示的保持密封件2的第1垫子250、第2垫子260及第3垫子270分别实施用于形成无机纤维彼此的缠结的针刺处理。
对于针刺处理，如本发明的第1实施方式中所说明的一样。
接着，对作为本发明的第2实施方式所涉及的保持密封件的制造方法的一例的第1制造方法进行说明。
本发明的第2实施方式所涉及的保持密封件的第1制造方法，其特征在于，包括：垫子准备工序，准备实施了针刺处理的由无机纤维构成的保持密封件用第1垫子，第2垫子及第3垫子；浸渍工序，使上述各垫子与包含无机粒子的无机粘合剂接触而使无机粘合剂浸渍到上述各垫子中；脱水工序，对附着有上述无机粘合剂的各垫子进行脱水处理；干燥工序，干燥附着于各垫子上的水分；及层叠工序，层叠上述水分干燥的各垫子。
第1制造方法中，在浸渍工序中改变附着于各垫子上的无机粒子的粒径。由此，能够改变第1主面附近、第2主面附近及厚度方向中央附近的无机粒子的平均粒径，因此能够制造出本发明的第2实施方式所涉及的保持密封件。
（a）垫子准备工序
首先，进行准备实施了针刺处理的由无机纤维构成的保持密封件用第1垫子、第2垫子及第3垫子的准备工序。
能够通过与本发明的第1实施方式中所说明的方法相同的方法来制造各垫子。
（b）浸渍工序
接着，进行使上述各垫子与包含无机粒子的无机粘合剂接触而使无机粘合剂浸渍到上述各垫子中的浸渍工序。
对用于上述浸渍工序的无机粒子的粒径，调整为使浸渍到保持密封件的厚度方向中央附近所在的第2垫子中的无机粒子的直径小于浸渍到保持密封件的第1主面附近所在的第1垫子及浸渍到第2主面附近所在的第3垫子上的无机粒子的粒径即可，对于浸渍到各垫子中的无机粒子的粒径并无特别限定。
另外，优选通过调整浸渍到第2垫子中的无机粒子的粒径，来将本实施方式的保持密封件的厚度方向中央附近的无机粒子的平均粒径调整为0.005～0.1μm。
另外，优选通过调整浸渍到第1垫子及第3垫子中的无机粒子的粒径，来将本实施方式的保持密封件的第1主面附近及第2主面附近的无机粒子的平均粒径调整为0.1～1μm。
另外，浸渍到第1垫子中的无机粒子的粒径与浸渍到第3垫子中的无机粒子的粒径可以相同，也可不同。
另外，浸渍到第1垫子中的无机粒子的种类可以与浸渍到第2垫子中的无机粒子的种类及浸渍到第3垫子中的无机粒子的种类相同，也可不同。
浸渍工序中的其他条件等如本发明的第1实施方式中所说明的一样。
（c）脱水工序
接着，对附着有无机粘合剂的各垫子进行脱水处理。
（d）干燥工序
之后，进行以110～140℃左右的温度对附着有无机粘合剂的各垫子进行干燥的干燥工序来使水分蒸发作成附着有无机粒子的垫子。
（e）层叠工序
将第1垫子、第2垫子及第3垫子依次层叠使其一体化来制作层叠体。
对于一体化方法并无特别限定，可举出缝纫、基于粘合胶带的接合或基于粘结剂的粘结等方法。
经至此为止的工序的垫子成为本发明的第2实施方式所涉及的保持密封件。另外，为了设为图9所示的具备凸部和凹部的形状的保持密封件，可进一步进行将保持密封件切断成预定形状的切断工序。
第1制造方法中，保持密封件的第1主面附近位于第1垫子中，保持密封件的厚度方向中央附近位于第2垫子上，保持密封件的第2主面附近位于第3垫子中。因此各垫子的厚度分别优选为1mm以上，对于各垫子的度厚度并没有特别限定。
接着，对作为本发明的第2实施方式所涉及的保持密封件的制造方法的另一例的第2制造方法进行说明。
第2制造发明中，进行垫子准备工序、浸渍工序、脱水工序、干燥工序及层叠工序这一点与第1制造方法相同。另一方面，层叠工序之后，进行在层叠的垫子表面进一步附着无机粒子的附着工序这一点与第1制造方法不同。
另外，第2制造方法中，与本发明的第1实施方式所涉及的保持密封件的制造方法相同，通过改变浸渍工序及附着工序中的无机粒子的粒径，能够制造出本发明的第2实施方式所涉及的保持密封件。
以下，对本发明的第2制造方法中的浸渍工序及附着工序进行说明。
（b）浸渍工序
第1制造方法的浸渍工序中，将浸渍到第2垫子上的无机粒子的粒径调整为小于浸渍到第1垫子及第3垫子中的无机粒子的粒径。另一方面，在第2制造方法的浸渍工序中，浸渍到各垫子上的无机粒子的粒径可以相同，也可各不相同。但是在第2制造方的浸渍工序中，有必要将浸渍到保持密封件的厚度方向中央附近所在的垫子（不限于第2垫子）中的无机粒子的粒径设为小于附着工序中的无机粒子的粒径。
除上述内容之外，其他与第1制造方法中的浸渍工序相同。
（f）附着工序
进行进一步使无机粒子附着于经层叠工序而层叠的垫子的第1主面及第2主面上的附着工序。
附着工序中，将无机粒子附着到垫子的第1主面及第2主面上的方法如本发明的第1实施方式中所说明的一样。
优选通过调整用于上述附着工序的无机粒子的粒径，来将本实施方式的保持密封件的第1主面附近及第2主面附近的无机粒子的平均粒径调整为0.1～1μm。
附着工序中的其他条件等如本发明的第1实施方式中所说明的一样。
经至此为止的工序的垫子成为本发明的第2实施方式所涉及的保持密封件。另外，为了设为图9所示的具备凸部和凹部的形状的保持密封件，可进一步进行将保持密封件切断成预定形状的切断工序。
第2方法中，为了通过附着工序改变各区域的无机粒子的平均粒径，可使保持密封件的厚度方向中央附近位于任意垫子。因此各垫子的厚度无需分别为1mm以上，对其并没有特别限定。
本发明的第2实施方式所涉及的废气净化装置除使用本发明的第2实施方式所涉及的保持密封件之外，与本发明的第1实施方式所涉及的废气净化装置相同，因此省略其详细说明。
本发明的第2实施方式所涉及的保持密封件及废气净化装置中，发挥本发明的第1实施方式中所记载的（1）～（5）的效果。
（第3实施方式）
以下，对作为本发明的保持密封件及废气净化装置的一实施方式的第3实施方式进行说明。
本发明的第3实施方式中，构成保持密封件的垫子为经抄制的垫子这一点与本发明的第1实施方式不同。
本发明的第3实施方式所涉及的保持密封件具有与本发明的第1实施方式所涉及的保持密封件几乎相同的结构，因此省略其详细说明。
对本发明的第3实施方式所涉及的保持密封件的制造方法的一例进行说明。
本发明的第3实施方式所涉及的保持密封件的制造方法，其特征在于，包括：垫子准备工序，准备包含附着于无机纤维及上述无机纤维表面的无机粒子的垫子；及附着工序，进一步使无机粒子附着于上述垫子的表面。
上述制造方法中，通过改变后述垫子准备工序中的混合液准备工序及附着工序中的无机粒子的粒径，能够制造出本发明的第3实施方式所涉及的保持密封件。
（a）垫子准备工序
首先，进行准备经抄制的垫子的垫子准备工序。
构成本发明的第3实施方式所涉及的保持密封件的垫子可通过各种方法获得，例如可通过以下方法制造。
（a-1）混合液准备工序
将氧化铝纤维、氧化硅纤维、包含无机粒子的无机粘合剂及水混合成为原料液中的无机纤维（氧化铝纤维及氧化硅纤维）的含量达到预定值，通过以搅拌机进行搅拌来制备混合液。根据需要混合液中也可含有机粘合剂。
另外，上述制备中，优选将保持密封件的厚度方向中央附近的无机粒子的平均粒径调整为0.005～0.1μm。
例如，能够将用于本发明的第1实施方式中所说明的浸渍工序中的无机粘合剂用作无机粘合剂。
（a-2）抄制工序
接着，使混合液流入形成于底面过滤用筛眼的成型槽后，使混合液中的水经由筛眼而脱水，从而制作垫子前体。
（a-3）加热压缩工序
以预定条件加热压缩垫子前体来制作具有预定体积密度的垫子。经该工序，氧化铝纤维及氧化硅纤维通过无机粘合剂相互固着，从而保持垫子的形状。
如此制作出的垫子中所含的无机粒子的表面附着有来自无机粘合剂的无机粒子。
（b）附着工序
接着，进行进一步使无机粒子附着于已在上述垫子准备工序中备好的垫子的第1主面及第2主面上的附着工序。
附着工序中，使无机粒子附着于垫子的第1主面及第2主面的方法如本发明的第1实施方式中所说明的一样。
优选通过调整用于上述附着工序中的无机粒子的粒径，来将本实施方式的保持密封件的第1主面附近及第2主面附近的无机粒子的平均粒径调整为0.1～1μm。
另外，附着于垫子的第1主面的无机粒子的粒径可以与附着于第2主面的无机粒子的粒径相同，也可不同。
另外，用于上述附着工序中的无机粒子的种类可以与用于混合液准备工序的无机粒子的相同，也可以不相同。此外，附着于垫子的第1主面的无机粒子的种类可以与附着于垫子的第2主面的无机粒子的种类相同，也可以不相同。
附着工序中的其他条件等与本发明的第1实施方式中所说明的一样。
经以上工序的垫子成为本发明的第3实施方式所涉及的保持密封件。
另外，为了成为具备凸部和凹部的形状的保持密封件，可进一步进行将保持密封件切断成预定形状的切断工序。
本发明的第3实施方式所涉及的废气净化装置除使用本发明的第3实施方式所涉及的保持密封件之外，与本发明的第1实施方式所涉及的废气净化装置相同，因此省略其详细说明。
本发明的第3实施方式所涉及的保持密封件及废气净化装置中，发挥本发明的第1实施方式中所述的（1）～（5）的效果。
（其他实施方式）
本发明的第1实施方式所涉及的保持密封件中，保持密封件的厚度方向中央附近的无机粒子的平均粒径小于第1主面附近及第2主面附近的无机粒子的平均粒径双方。但是，本发明的保持密封件还包括，保持密封件的厚度方向中央附近的无机粒子的平均粒径小于第1主面附近及第2主面附近的无机粒子的平均粒径中的任一方的保持密封件。
能够通过同样进行本发明的第1实施方式中所说明的（a）垫子准备工序、（b）浸渍工序、（c）脱水工序及（d）干燥工序为止的工序之后，在（e）附着工序中，使无机粒子附着于垫子的第1主面及第2主面中的任一方，由此能够制造出上述保持密封件。
本发明的保持密封件中，只要保持密封件的厚度方向中央附近的无机粒子的平均粒径小于第1主面附近的无机粒子的平均粒径及第2主面附近的无机粒子的平均粒径中的至少一方，则对于其他部分的无机粒子的平均粒径就没有特别限定。
但是，从保持密封件的柔软性的观点看，优选第1主面附近及第2主面附近以外的部分的无机粒子的平均粒径小于第1主面附近及第2主面附近的无机粒子的平均粒径。
本发明的第2实施方式中保持密封件由3张垫子构成，但在本发明的保持密封件中还包括由2张垫子构成的保持密封件或由4张以上垫子构成的保持密封件。
可通过本发明的第2实施方式中的保持密封件的第2制造方法制造出上述由2张垫子构成的保持密封件。
另外，由上述4张垫子构成的保持密封件，可通过本发明的第2实施方式中的保持密封件的第1制造方法或第2制造方法来制造。
本发明的第2实施方式中，构成保持密封件的垫子均为实施了针刺处理的由无机纤维构成的垫子。但是，本发明的保持密封件还包括，实施了针刺处理的由无机纤维构成的垫子和任意层叠经抄制的垫子而成的保持密封件。
本发明的第2实施方式中，保持密封件由第1垫子、第2垫子及第3垫子构成，且保持密封件的厚度方向中央附近位于第2垫子。但是，本发明的保持密封件中，保持密封件的厚度方向中央附近未必一定位于第2垫子。
本发明的保持密封件中，当保持密封件由多张垫子构成时，各垫子的厚度可以相同，也可以互不相同。
无机粘合剂中的无机粒子的二次粒子的形状除呈上述链状之外，还可以呈纤维状、棒状、念珠状、羽毛状或块状。
氧化铝纤维中除氧化铝之外，例如还可以包含CaO、MgO或ZrO2等添加剂。
作为氧化铝氧化硅纤维的组成比以重量比计优选为Al2O3：SiO2＝60：40～80：20，更优选Al2Ｏ3：SiＯ2＝70：30～74：26。
氧化硅纤维中除氧化硅之外，例如还可以包含CaO、MgO或ZrO2等添加剂。
生物可溶性纤维例如为除氧化硅之外还包含选自由碱金属化合物、碱土类金属化合物及硼化物等构成的组中的至少一种化合物的无机纤维。
由这些化合物构成的生物可溶性纤维即使进入体内也易溶解，因此包含这些无机纤维而成的垫子对人体的安全性优异。
作为生物可溶性纤维的具体组成，可举出包含氧化硅60～85重量%以及选自由碱金属化合物、碱土类金属化合物及硼化物构成的组中的至少一种化合物15～40重量%的组成。上述氧化硅是指SiO或SiO2。
作为上述碱金属化合物，例如可举出Na、K的氧化物等，作为上述碱土类金属化合物例如可举出Mg、Ca及Ba的氧化物等。作为上述硼化物，可举出B的氧化物等。
生物可溶性纤维的组成中，若氧化硅的含量小于60重量%，则难以以玻璃熔融法制作，且难以纤维化。
并且，若氧化硅含量小于60重量%，则具有柔软性的氧化硅的含量较少因此结构上脆弱，并且易溶于生理盐水的选自由碱金属化合物、碱土类金属化合物及硼化物构成的组中的至少一种化合物的比例变得相对较高，因此有生物可溶性纤维过于容易溶于生理盐水的趋势。
另一方面，若氧化硅的含量超过85重量%，则选自由碱金属化合物、碱土类金属化合物及硼化物构成的组中的至少一种化合物的比例变得相对较低，因此有生物可溶性纤维变得过于难溶于生理盐水的趋势。
另外，将SiO及SiO2的量换算成SiO2来算出氧化硅的含量。
并且，生物可溶性纤维的组成中，优选选自由碱金属化合物、碱土类金属化合物及硼化物构成的组中的至少一种化合物的含量为15～40重量%。若选自由碱金属化合物、碱土类金属化合物及硼化物构成的组中的至少一种化合物的含量小于15重量%，则生物可溶性纤维变得难以溶于生理盐水。
另一方面，若选自由碱金属化合物、碱土类金属化合物及硼化物构成的组中的至少一种化合物的含量超过40重量%，则难以以玻璃熔融法制作，且难以纤维化。并且，若选自由碱金属化合物、碱土类金属化合物及硼化物构成的组中的至少一种化合物的含量超过40重量%，则结构上脆弱，并且生物可溶性纤维变得过于容易溶于生理盐水。
优选上述生物可溶性纤维相对于生理盐水的溶解度为30ppm以上。这是因为若生物可溶性纤维的溶解度小于30ppm，则当无机纤维进入体内时不易排出于体外，健康方面不优选。
玻璃纤维为以氧化硅与氧化铝为主成分且除碱金属外还包含氧化钙、二氧化钛及氧化锌等的玻璃状纤维。
本发明的实施方式所涉及的保持密封件的单位面积重量（每单位面积的重量）无特别限定，优选为200～4000g/m2，更优选为1000～3000g/m2。若保持密封件的单位面积重量小于200g/m2，则保持力不充分，若保持密封件的单位面积重量超过4000g/m2，则保持密封件的体积难以降低。因此，当使用这种保持密封件来制造废气净化装置时，废气处理体易从金属壳体脱落。
另外，对于本发明的实施方式所涉及的保持密封件的体积密度（覆盖封存前的保持密封件的体积密度）也没有特别限定，优选为0.10～0.50g/cm3。若保持密封件的体积密度小于0.10g/cm3则无机纤维的缠结减弱，无机纤维易剥离，因此难以将保持密封件的形成保持成预定形状。
另外，若保持密封件的体积厚度超过0.50g/cm3则保持密封件变硬，废气处理体的缠绕性下降，保持密封件容易断裂。
对于本发明的实施方式所涉及的保持密封件的厚度并无特别限定，优选为3.0～20mm，更优选6.0～20mm。
若保持密封件的厚度小于3.0mm，则保持力不够充分。因此当使用这种保持密封件来制造排气净化装置时，废气处理体容易从金属壳体脱落。另外，若保持密封件的厚度超过20mm，则因保持密封件过于厚而使向废气处理体的缠绕性下降，且保持密封件容易断裂。
当使用有机粘合剂时，其种类无特别限定，例如可举出环氧树脂、丙烯酸树脂、橡胶树脂及苯乙烯系树脂等。
上述有机粘合剂中优选橡胶树脂（胶乳）等。作为含有有机粘合剂的有机粘合剂含有液，例如可举出使羧甲基纤维素或聚乙烯醇等水溶性有机聚合体溶解的溶液、使丙烯酸橡胶、丙烯腈-丁二烯橡胶或苯乙烯-丁二烯橡胶分散于水中的胶乳等。
本发明的保持密封件的必要构成要件为，包含无机纤维及附着于上述无机纤维表面的无机粒子，且具备第1主面及第2主面，
将上述保持密封件的厚度方向中央附近的无机粒子的平均粒径小于上述第1主面附近的无机粒子的平均粒径及上述第2主面附近的无机粒子的平均粒径中的至少任一方。
通过在这种必要构成要件中适当组合本发明的第1实施方式及本发明的其他实施方式中详述的各种结构（例如，无机粒子的平均粒径的分布、无机纤维的种类、有无有机粘合剂及垫子的制造方法等）能够获得所期望的效果。

Claims (8)

1.一种保持密封件，其包含无机纤维及附着于上述无机纤维的表面的无机粒子，且具备第1主面及第2主面，保持密封件的特征在于，
所述保持密封件的厚度方向中央附近的无机粒子的平均粒径小于所述第1主面附近的无机粒子的平均粒径及所述第2主面附近的无机粒子的平均粒径中的至少一方。
2.根据权利要求1所述的保持密封件，其特征在于，
所述保持密封件的厚度方向中央附近的无机粒子的平均粒径小于所述第1主面附近的无机粒子的平均粒径、且小于所述第2主面附近的无机粒子的平均粒径。
3.根据权利要求1或2所述的保持密封件，其特征在于，
所述保持密封件的厚度方向中央附近的无机粒子的平均粒径为0.005μm～0.1μm。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的保持密封件，其特征在于，
所述第1主面附近的无机粒子的平均粒径及所述第2主面附近的无机粒子的平均粒径中的至少一方为0.1μm～1μm。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的保持密封件，其特征在于，
保持密封件还包含有机粘合剂。
6.根据权利要求1～5中任一项所述的保持密封件，其特征在于，
所述保持密封件由1张垫子构成，
所述1张垫子为施加了针刺处理的由无机纤维构成的垫子。
7.根据权利要求1～5中任一项所述的保持密封件，其特征在于，
所述保持密封件由多张垫子构成，
所述多张垫子中的至少1张为实施了针刺处理的由无机纤维构成的垫子。
8.一种废气净化装置，其具备：
废气处理体；
金属壳体，容纳所述废气处理体；
保持密封件，配设于所述废气处理体与所述金属壳体之间，并保持所述废气处理体，其特征在于，
所述保持密封件为权利要求1～7中任一项所述的保持密封件。
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