KR20050112077A - 섬유 매트 - Google Patents
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Abstract
섬유 매트(1)는 엉킨 바인더 시스템(4)에 고정된 무기 섬유(3; 5)를 포함하고, 바인더 시스템은 매트의 12 w/w % 미만이다. 바인더-섬유 플록들(3, 4)은 상대적으로 긴 무기 섬유(5)에 의해 함께 고정된다. 박막 덮개 층(6)이 존재할 수 있다.
Description
본 발명은 매트와 관련이 있고, 더욱 특별하게는 배기 시스템에서 세라믹, 금속, 기타 모노리스에 사용될 수 있는 매트와 관련이 있다. 예를 들면, 연소실에서 배출된 가스의 촉매 변환을 위한 장치 내의 매트와 관련이 있다.
촉매 변환기는 화석 연료의 연소 동안 발생된 가스를 촉매 산화시켜 대기로 배출되는 유해 화학물질의 양을 감소시키기 위하여 운송 수단에 사용된다. 공해 가스를 대기에 덜 해로운 가스로 변환시키기 위하여, 배기 가스는 공해 가스를 산화시키기 위하여 큰 불균질 촉매 표면을 제공하는 모노리스를 통과한다. 디젤 입자상물질 필터들(DPFs)은 배출되는 입자상 물질의 양을 감소시키기 위하여 디젤 엔진 운송 수단에 사용된다. DPFs는 또한 다른 형태로 배출되는 감소된 가스(예를 들면 CO, 탄화수소)를 촉매 반응하기 위하여 설치될 수 있다.
배기 가스는 연소실에서 배출되고 뜨겁다. 모노리스는 캔에 위치하고, 운송 수단 배기 시스템의 일부로 설치되며, 이를 통하여 배기 가스가 통과한다. 엔진이 시동하고 가스를 배출하기 시작하면서, 배기 시스템은 가열된다. 모노리스는 그것이 위치한 캔과 다른 팽창 계수를 가지고 있고, 모노리스는 또한 상대적으로 비싸며, 그리고 손상에 의한 감소 또는 한계는 중요한 고려대상이다. 모노리스가 캔 안에 안전하게 지지되어 있도록 하기 위하여, 매트는 모노리스의 캔 내 설치 이전에 모노리스 주위에 권취된다. 매트는 열 순환 조건을 견딜 수 있는 섬유로부터 제작되는 것이 필요하다. 매트의 밀도는 또한, 모노리스와 캔이 다르게 팽창하기 때문에, 모노리스에 가해지는 압력이 손상을 유발하기에 충분하지 않도록 하기 위하여 제어되어야 한다. 매트는 또한 운송 수단의 진동에 의해 유발되는 손상으로부터 모노리스를 보호한다. 매트는 또한 사용중인 모노리스를 지지하기에 충분한 내부 층 전단 강도를 가져야 한다.
통상적인 종래 기술의 매트는 유기 바인더 매트릭스에 지지된, 알루미나 또는 알루미노규산염으로 형성된 무기 섬유로부터 형성된다. 유기 바인더 매트릭스는 대개 매트 총 중량의 약 10%를 포함하며, 뜨거운 가스가 모노리스를 통과하면서, 연소하여 순수 무기 매트로 남는다. 바인더는 매트가 캔 내에서 다루어지고 설치되도록 한다.
전술된 바와 같이, 다른 엔진(즉 디젤 또는 석유)은 다른 여과법 및/또는 촉매 변환 시스템(예를 들면, DPFs, 디젤 산화 필터들(DOFs), 또는 석유 엔진을 위한 고립-결합 촉매 변환기(CCCs))을 필요로 한다. 다른 모노리스는 배기 시스템 내의 다른 위치에 위치할 수 있다. 예를 들면, CCCs는, 엔진 시동 후 매우 빠르게 최소 작동 온도(약 300 내지 350℃)로 가열될 수 있도록, 연소실에서 상대적으로 가깝게 위치한다. 그러므로, 다른 모노리스는 다른 온도 상황에 작동하고, 또는 노출된다. 모든 또는 적어도 대부분의 모노리스를 지지하는데 사용될 수 있고, 큰 온도 범위(예를 들면 0 내지 1100℃)에서 적당한 작동 특성을 가지는 매트를 제공하는 것이 바람직하다.
촉매 변환기인지 여부와 상관없이 어떤 모노리스를 지지하는 알려진 매트를 사용할 때, 특정한 문제가 발생한다. 예를 들면, DPFs는 상대적으로 낮은 온도에서 작동한다. 모노리스 인접면은 예를 들면 300℃의 온도에 도달하고, 캔 인접면은 상당히 온도가 낮다. 전술한 바와 같이 통상적인 종래 기술의 매트를 사용할 때, 이러한 온도에서 모노리스에 면한 유기 바인더는 바인더의 연소를 유발하기에 충분한 열에 노출된다. 그러나, 외부면에서 온도는 바인더를 연소하기에 충분할 정도로 높지 않다. 따라서, 매트의 두께를 따라 어떤 지점에서 연소경계면이 있을 수 있다. 연소되지 않는 바인더는 가열되며 굳게 또는 ‘단단하게’ 된다. 이러한 ‘단단함’은 전단면이 연소 경계면에 형성되도록 한다. 더욱이, 매트의 일부가 ‘단단하기’ 때문에, 그것은 열에 따라 필요한 만큼 더이상 팽창 및 수축을 할 수 없고, 그러므로 모노리스에 미치는 지지력을 감소시킨다. 또한, 매트의 ‘단단한’ 부분은 초기 가열 동안 변환기에 걸쳐 압력 강하를 유발한다.
작동 온도는 모노리스의 일반적인 특성에 따라 조정되기 때문에, 온도는 완전한 연소를 유발하기 위해 증가될 수 없다. 따라서, 이러한 문제를 극복할 매트를 제공하는 것은 절실한 요구이다. DPFs를 위한 매트에서 바인더 농도를 감소시키는 것이 제안되었다. 예를 들면, WO/01/71170 A1은 최대 2 w/w % 유기 바인더 성분을 가지는 무기 섬유 매트를 개시하였으며, 종래 기술의 매트에 비하여 바인더의 그러한 감소는 니들-펀칭을 사용하여 매트를 강화하는 것에 의하여 달성된다.
다른 절실한 요구는 다양한 모노리스를 지지하는데 사용될 수 있는 매트 및 작동 온도의 범위에서 효과적인 지지를 제공할 수 있는 매트를 제공하는 것이다.
본 발명이 더욱 완전이 이해되기 위해서, 첨부된 도면들을 참조하여 실시예에 의해 본 발명을 설명한다.
도 1은 건조하기 전의 엉킨 슬러리에 대한 개략도이다;
도 2는 종래기술의 매트와 비교된 본 발명의 층 전단 강도를 나타내는 그래프이다;
도 3은 본 발명의 매트들의 층 전단 강도를 나타내는 그래프이다;
도 4는 본 발명의 매트가 부식된 부피를 나타내는 그래프이다; 및
도 5는 본 발명 및 종래기술 매트의 경도를 나타내는 그래프이다;
본 발명의 목적은 이전 기술에 비하여 향상된 성능을 보이면서 상기 절실한 요구 중 하나 이상을 만족시키는 매트를 제공하는 것이다.
따라서, 본 발명의 제 1 측면은 섬유 매트를 제조하는 방법을 제공하는 것이고, 이 방법은, 액체 수용체 내의 섬유 슬러리를 형성하는 단계, 슬러리에 엉킨 바인더를 추가하는 단계, 바인더-섬유 플록을 형성하기 위하여 교반하는 단계 및 엉킨 슬러리를 건조하는 단계를 포함한다.
본 발명의 제 2 측면은 섬유 매트를 제조하는 방법을 제공하는 것이고, 이 방법은, 액체 수용체 내의 섬유 슬러리를 형성하는 단계, 슬러리에 바인더를 추가하는 단계, 바인더-섬유 플록를 형성하기 위하여 혼합물을 엉키게 하고 교반하는 단계 및 엉킨 슬러리를 건조하는 단계를 포함한다.
바인더는 바람직하게는 엉킴제를 추가하여 엉키게 된다.
일 실시예에서, 본 방법은, 상대적으로 긴 섬유를 엉킨 슬러리에 추가하는 단계 및 바람직하게는 섬유를 슬러지로 무작위로 분산시키는 단계를 포함한다. 제 2 실시예에서, 상대적으로 긴 섬유가 엉키기 이전에 슬러리로 추가된다.
엉킨 슬러리는 건조 단계 동안 소정의 밀도로 압축될 수 있다.
표면층은 매트에 건조 이전 또는 건조 이후에 적용될 수 있다. 표면층은 매트의 마찰 계수를 감소시키는데 도움을 줄 수 있고, 그러므로 캔에 담는 작업을 쉽게 한다. 표면층은 탄력적이고 매트의 한 측면에 적용된다. 표면층은 바람직하게는 변환기의 작동 온도에서 열분해되는 또는 연소하는 물질로부터 형성되고, 바람직하게는 연소 또는 열분해로부터 독성 배출물을 생산하지 않는다.
표면층에 적당한 물질은, 티슈지 또는 크라프트지와 같은 종이, 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 필름을 포함할 수 있다. 라텍스 고무(바람직하게는 바인더 시스템보다는 높은 유리화 온도를 가진), 폴리비닐 알콜 필름(PVA), 폴리에틸렌 필름(PE) 또는 탄력적인 층을 형성할 수 있는 다른 물질들과 같은 다른 유기 재료들은, 표면층을 형성하는 표면으로 적용될 수 있다. 탄력성은 모노리스를 둘러싸며 권취될 때 표면층이 깨지거나 갈라지지 않도록 하기 위하여 필요하다.
표면층을 가지는 매트의 표면과 매트가 설치된 캔 사이에서 측정된 정적 및 동적 마찰 계수는 각각 0.5 및 0.4 미만인 것이 가장 바람직하다.
본 발명의 제 3 측면은 섬유 매트를 제공하는 것이고, 이 매트는 엉킨 바인더 시스템에 고정된 무기 섬유를 포함하고, 바인더 시스템은 매트의 5 w/w % 미만을 포함하는 것이다.
작은 비율의 섬유는 상대적으로 긴 섬유이며, 바람직하게는 8 내지 16 mm 길이이고, 더 바람직하게는 10 내지 14 mm 길이이고, 더더욱 바람직하게는 11 내지 13 mm 길이이며, 평균 지름은 1 내지 10 ㎛이고, 바람직하게는 5 내지 7 ㎛이다. 바람직하게는, 무기 섬유의 5 w/w % 미만이 상대적으로 긴 섬유이고, 2 w/w %이다. 섬유는 예정된 작동 온도에서 안정적인 물질로 이루어져 있을 수 있고, 예를 들면 SiO2 섬유이다. 상대적으로 긴 섬유는 바람직하게는 별개의 플록을 서로 연결한다.
본 발명의 제 4 측면에서, 엉킨 바인더 시스템에 고정된 무기 섬유, 및 일부 상대적으로 긴 섬유가 바인더-무기 섬유 플록을 서로 연결시키는 상대적으로 긴 섬유를 포함하는 섬유 매트가 제공된다.
본 발명의 다른 측면은 주어진 섬유 갭 용적 밀도에서 증대된 층 전단 강도를 갖는 매트를 형성하는 방법, 무기 섬유-바인더 플록으로부터 형성되고 별개의 플록의 적어도 일부를 상대적으로 긴 섬유들과 상호연결하는 방법을 제공한다.
본 발명의 또 다른 측면은 섬유 매트를 제공하는데, 그 매트는 바인더 시스템으로 고정되는 무기 섬유들을 포함하고, 표면에 유기물 코팅을 가지며, 매트의 총 유기물 함량은 5% 미만이다.
바람직하게는 바인더 시스템은 엉킨다.
바인더 시스템은 열가소성 아크릴 폴리머와 같은 열가소성 폴리머들 및 교차-결합제, 예를 들면, 에폭시 수지와 같은 교차-결합제를 함유하는 에폭시 그룹을 포함할 수 있다. 아크릴 폴리머는 (C1-4 알킬)아크릴산 C1-8알킬 중에서 선택된 적어도 하나의 아크릴산염으로부터 유도된 모노머 단위들을 포함하는 호모폴리머 또는 코폴리머일 수 있으며, 바람직한 실시예에 있어서는, (메틸)아크릴산 C1-4알킬, 예를 들면, 메타크릴산 메틸, 아크릴산 메틸, 아크릴산 에틸, 아크릴산 프로필 또는 아크릴산 부틸 중에서 선택된 모노머를 포함하는 호모폴리머 또는 코폴리머이다. 그러한 바인더의 적합한 일례는 아크릴산 n-부틸 및 아크릴로니트릴에 기초한 코폴리머이다. 열가소성 폴리머의 교차-결합제에 대한 중량비는 바람직하게는 99;1 내지 90:10의 범위이고, 가장 바람직하게는 99:1 내지 95:5이다.
바람직하게는, 바인더 시스템은 또한 식물성 재료로부터 형성된 펄프를 포함한다. 펄프는 셀룰로오스, 대마 또는 그 섬유들을 포함할 수 있다. 예를 들면, 식물성 성분은 60%의 셀룰로오스 펄프, 40%의 대마 펄프일 수 있다. 바람직하게는, 식물성 재료는 바인더 시스템의 50% w/w까지 포함된다.
바람직한 실시예에 있어서, 바인더 시스템 함량은, 섬유에 대하여 2 내지 3.5 w/w %의 범위인데, 섬유의 40 내지 70%는 펄프이고, 그 나머지는 열가소성 폴리머 및 교차결합제이다.
바람직하게는 섬유들은 열적으로 안정된 무기 섬유들이며, 700℃를 넘는 온도에서 안정하며, 바람직하게는 800℃ 이상에서 그리고 더욱 바람직하게는 900℃이상에서 안정하다. 그러한 섬유들은 유리 섬유들 뿐만 아니라 알루미나, 멀라이트, 알루미노규산염, 알루미노붕규산염, 산화지르코늄, 티타니아 같은 세라믹 섬유들을 포함한다. 열적으로 안정된 바람직한 무기 섬유들은 다결정질의 무기 섬유들, 예를 들면, 알루미나, 멀라이트 알루미노규산염, 알루미노붕규산염, 산화지르코늄 및 티타니아 섬유들이다. 이 중에서, 상안정제로 SiO2 를 30 w/w % 까지 포함하는, 알루미나 섬유가 특히 바람직하다.
섬유들은 바람직하게는 0.01 내지 5 mm 범위의 길이를 갖는 짧은 스테이플 섬유이고, 바람직하게는 0.1 내지 3 mm 그리고 평균 직경이 1 내지 10 ㎛이다. 특히 바람직한 섬유들은 영국, 위드너스, 사필(Saffil) 유한회사에 의해 사필 및 엠-필(M-fil)이라는 상표명으로 판매되는 것들이며, 상안정제로서 약 3 내지 5 그리고 10 내지 30 w/w % SiO2를 포함한다.
본 발명에 따른 매트를 제조하기 위해, 다음 실시예들을 설명한다.
실시예 1
펄프 준비
4.8 kg의 셀룰로오스 펄프(N-BKP 펄프 캐나다제) 및 3.2 kg의 대마 펄프(TMSP-2B4D 필리핀제)를 400 리터의 물과 함께 고해기에 넣는다. 혼합물은, 섬유 길이가 30 내지 600 ㎛, 섬유 농도가 2%일 때까지 12 내지 14 시간동안 고해된다.
바인더 준비
7.5 리터의 펄프(즉 150 g 섬유)를 컨테이너에 넣고, 그것에 0.22 리터의 라텍스를 교반시키면서 첨가하여 용액 A를 형성한다.(적합한 라텍스 용액은 스위스, 뮤텐즈의 클레리언트에 의해 공급되는 아프라탄 HRS이며, 이것은 95% 아크릴산 n-부틸/5% 아크릴로니트릴, 즉 100g의 라텍스로 된 45%용액이다.)
10 cm3 의 20% 알루미나 용액을 교반시키면서 용액 A에 첨가하여 용액 B를 형성한다.
250 cm3 의 페르콜(Percol) 292 (농도 0.5%)를 교반시키면서 용액 B에 첨가하여 플록으로 인한 깨끗한 표면층을 갖는 바인더를 형성한다.
매트 준비
10 kg의 M-Fil 섬유를 펄퍼에 넣고 2000 리터의 물을 첨가하여 섬유 슬러리를 형성한다.
상기 준비된 바인더를 첨가한다.
최종 용액을 펄퍼에서 15초 동안 혼합한다.
교차-결합제(메틸올 아크릴아미드)를 최종 용액에 첨가하고 혼합한다.
그 후, 엉킨 슬러리는 종래의 기술을 사용하여 매트로 진공 성형된다. 슬러리는 진공 성형기에 부어지고 압축 상태에서 가열하거나 또는 가열없이 건조되며, 모노리스를 지지하는 캔에 설치될 때 필요한 갭 밀도를 제공하기 위한 바람직한 기초 중량을 얻기 위해 3 내지 15 mm 두께를 갖는 매트가 제공된다.
실시예 2
실시예 1의 매트가 제조되었다. 건조 및 압축 단계 후, PVA 필름이 셀룰로오스 기본 접착제를 사용하여 매트의 일 면에 접착되었다. PVA 필름은 약 20㎛의 두께였다(통상적으로 필름은 10 내지 30㎛ 두께일 수 있다).
실시예 3
실시예 1의 매트가 제조되었다. 건조 및 압축 단계 후, PE 필름이 울트라마크에 의해 공급되는 뜨거운 용해 접착제를 사용하여 매트의 일 면에 접착되었다. PE 필름은 약 25 ㎛ 두께였다.
실시예 4
12 mm의 길이 및 6㎛의 중앙 직경을 갖는 200g의 SiO2 섬유가 펄퍼에 첨가되며 바인더 용액의 첨가에 앞서 슬러리와 혼합되는 것을 제외한, 실시예 1의 매트가 제조되었다.
실시예 5
바인더 용액을 슬러리에 첨가 한 후, 12 mm의 길이 및 6㎛의 중앙 직경을 갖는 200g의 SiO2 섬유가 펄퍼에 첨가되며, 전체가 균질 혼합물을 형성하도록 혼합되는 것을 제외한, 실시예 1의 매트가 제조된다.
실시예 6
실시예 4의 매트에, 실시예 2에 따른 PVA 코팅이 부가된다.
실시예 7
실시예 4의 매트에, 실시예 3에 따른 PE 코팅이 부가된다.
이제 도 1을 참조하면, 실시예 6의 매트(1)의 일부가 도시되어 있는데, 이것은 복수의 별개 플록(2)들을 갖고, 엉킨 바인더(4)에 고정되고 상대적으로 짧은 M-Fil 섬유(3)로부터 형성된다. 플록(2)들은 상대적으로 긴 SiO2 섬유(5)에 의해 상호연결된다. 진공 성형/건조 및 압축 단계에 앞서, PVA필름(6)이 매트(1)의 일 면에 적용된다.
건조단계 및 압축단계에 뒤이어, 매트(1)는 캔(미도시)에 삽입되는 DPF를 위해 모노리스(미도시)를 권취하는데 사용된다. 캔의 표면과 매트(1) 사이의 정적 마찰계수는 0.45로 발견되었고, 동적 마찰계수는 0.4 미만으로 발견되었다.
이제 도 2를 참조하면, 섬유간 벌크 밀도(즉, 장착되었을 때 섬유의 밀도)(FGBD)에 대한 매트간 층 전단강도의 그래프가 도시되어 있다. A 선은 실시예 4에 따라 만들어진 매트에 대한 데이터이고, B 선은 종래기술에서 니들-펀치 가공된 매트인 로우-바인더 합성물에 대한 데이터이다. 나타난 바와 같이, 본 발명의 매트는 연구되어지는 FGBD 범위에 걸쳐 종래의 매트에 비해 더 큰 층 전단강도를 갖고 있다.
도 3은 실시예 1의 매트(각각 막대 C1, C2)와 실시예 4의 매트(각각 선 D1, D2)에서 0.3과 0.4 gcm-3 FGBD 일 때 층 전단강도의 값을 도시하고 있다. 볼 수 있는 바와 같이, 엉켜지며 상호 연결된 상대적으로 긴 섬유들을 갖는 매트에 대한 층 전단강도는 FGBD의 양쪽 값에서 더 크다. 어떤 이론에 의해서라도 제한되는 것을 원치 않으나, 이는 상대적으로 긴 섬유들이 전단에 저항하기 때문이라고 믿어진다.
도 4는 다른 FGBD값에서 본 발명에 따른 매트의 부식체적에 대한 데이터를 나타낸다. E 선은 실시예 1에 따라 만들어진 매트에 대한 데이터이고, F 선은 실시예 4에 따라 만들어진 매트에 대한 데이터이다. 20 cm2 의 각 매트 샘플이 FGBD의 특정값에서 금속판 사이에 클램프되고, 한시간동안 200 Hz의 충격으로 가해지는 냉가스원(즉, 실온)에 노출된다. 데이터는 매트 둘다 뛰어난 내부식성을 갖고 있음을 보여준다.
도 5는 딱딱함의 정도를 나타내는 데이터를 도시한 것이다. G선은 실시예 1과 4에 따라 만들어진 매트에 대한 데이터이다. H와 I 선은 종래기술에 따라 약 10%의 바인더를 포함하는 2장의 매트에 대한 데이터를 나타낸다. 50 cm2의 샘플이 도시된 시간간격에 걸쳐 0.3 g cm-3의 FGBD에서 300℃에서 가열된다. 나타난 바와 같이, 본 발명에 따른 매트는 두께의 감소를 보이나 곧 회복되고 오랜 시간에서는 두께의 미소한 증가도 나타났다. 반대로, 종래기술에 따른 매트의 두께 손실은 본 발명에 따른 매트만큼 빠르게 또는 신속하게 증가하거나 또는 적어도 줄어들지 않았다. 어떤 이론에 의해서라도 제한되는 것을 원치 않으나, 이는 바인더를 효과적으로 태워 없앴기 때문이라고 믿는다. 따라서, 본 발명의 매트는 디젤 작동(즉, 더 낮은 온도 작동)에 사용하기 더 적합하고, 이는 매트들이 더 일정함을 나타내고, 이로서 더 확실하고 예측가능하도록 모노리스에 유지력을 작용시키기 때문이다.
앞서 실시예의 설명에서, 다른 무기섬유들 뿐만 아니라 M-Fil 섬유들, 사필(Saffil) 섬유들로부터도 매트가 제조될 수 있음을 나타낸다. 일예로서, 매트는 실시예 1의 바인더 시스템과 다음과 같은 섬유 혼합을 이용하여 제조될 수 있다: Saffil 섬유 60부, M-Fil 섬유 10부 및 약 12 mm의 평균 길이를 갖는 SiO2 섬유30부이다. 이러한 경우, 바인더는 매트의 약 10 내지 12 w/w %를 나타낸다.
더욱이, 매트의 5 w/w%까지의 바인더 시스템으로, 그리고 섬유의 5 w/w% 까지가 상대적으로 긴 섬유이다.
필름층을 포함하는 매트의 전체 유기 성분은 약 5 w/w% 이하인 것이 바람직하다.
다른 상대적으로 긴 섬유들은 알루미나 탄화규소 등의 섬유로 사용된다.
섬유들과 바인더 시스템의 특성으로 인하여, 본 발명에 따라 만들어진 매트는 다양한 모노리스를 지지하는데 사용될 수 있고, 예를 들어 CCCs, DPFs, 디젤 산화 시스템 등에서 사용된다.
Claims (20)
- 엉켜진 바인더 시스템내에 위치하는 무기 섬유를 포함하는 매트이고,상기 바인더 시스템은 상기 매트의 12 w/w % 미만으로 구성되는 것을 특징으로 하는 섬유 매트.
- 제 1 항에 있어서, 상기 무기 섬유는 상대적으로 짧은 섬유들과 상대적으로 긴 섬유들로 구성되는 것을 특징으로 하는 섬유 매트.
- 제 2 항에 있어서, 상기 상대적으로 긴 섬유들은 8 mm 내지 16 mm의 길이이고, 바람직하게는 10m 내지 14mm의 길이이고, 가장 바람직하게는 11 mm 내지 13 mm의 길이인 것을 특징으로 하는 섬유 매트.
- 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서, 상기 상대적으로 긴 섬유들은 1 내지 10 ㎛의 평균 직경을 갖고, 보다 바람직하게는 6 내지 8 ㎛의 평균 직경을 갖는 것을 특징으로 하는 섬유 매트.
- 제 2, 3, 4 항중 어느 한 항에 있어서, 상기 상대적으로 긴 섬유들은 상기 무기섬유의 30 w/w % 까지로 구성되는 것을 특징으로 하는 섬유 매트.
- 제 5 항에 있어서, 상기 상대적으로 짧은 섬유들은 알루미나와 뮬라이트 섬유의 혼합물인 것을 특징으로 하는 섬유 매트.
- 제 5 항에 있어서, 상기 상대적으로 긴 섬유들은 상기 무기 섬유의 5 w/w % 미만으로 구성되고, 상기 바인더 시스템은 상기 매트의 5 w/w % 미만으로 구성되는 것을 특징으로 하는 섬유 매트.
- 제 7 항에 있어서, 상기 상대적으로 짧은 섬유들은 알루미나 또는 뮬라이트를 포함하는 것을 특징으로 하는 섬유 매트.
- 제 2 항 내지 제 8 항중 어느 한 항에 있어서, 상기 상대적으로 긴 섬유들은 실리카를 포함하는 것을 특징으로 하는 섬유 매트.
- 제 1 항 내지 제 9 항중 어느 한 항에 있어서, 상기 상대적으로 긴 섬유들은 바인더/상대적으로 짧은 섬유의 플록에 상호 연결되는 것을 특징으로 하는 섬유 매트.
- 제 1 항 내지 제 10 항중 어느 한 항에 있어서, 상기 매트의 양면중 어느 한면이나 양면에는 표면층이 더 포함되는 것을 특징으로 하는 섬유 매트.
- 제 1 항 내지 제 11 항중 어느 한 항에 있어서, 총 유기성분은 5 w/w% 이하인 것을 특징으로 하는 섬유 매트.
- 제 1 항 내지 제 12 항중 어느 한 항에 따른 매트, 상기 매트가 권취된 모노리스 및 상기 권취된 모노리스가 삽입되거나 삽입되어질 수 있는 캔으로 이루어지고,상기 매트의 표면과 상기 캔 사이에서 측정되는 정적 및 동적 마찰계수가 각각 0.5와 0.4 미만인 것을 특징으로 하는 결합물.
- 액체 수용체내에 무기 섬유 슬러리를 형성하는 단계;상기 슬러리에 엉켜진 바인더를 첨가하는 단계;바인더-섬유 플록을 형성하기 위해 교반하는 단계; 및엉켜진 슬러리를 건조하는 단계;로 이루어지는 것을 특징으로 하는 섬유 매트의 제조방법.
- 제 14 항에 있어서, 상대적으로 짧은 섬유들과 상대적으로 긴 섬유들로부터 상기 슬러리를 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
- 액체 수용체내에 무기 섬유 슬러리를 형성하는 단계;상기 슬러리에 바인더를 첨가하는 단계;바인더-섬유 플록을 형성하기 위해 혼합물을 엉키며 교반하는 단계; 및엉켜진 슬러리를 건조하는 단계;로 이루어지는 것을 특징으로 하는 섬유 매트의 제조방법.
- 제 16 항에 있어서, 상대적으로 짧은 섬유들로부터 상기 슬러리를 형성하는 단계; 및상대적으로 긴 무기섬유들은 상기 바인더-섬유 플록에 첨가하면서 교반하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 섬유 매트의 제조방법.
- 제 14 항 내지 제 17 항중 어느 한 항에 있어서, 상기 건조 단계동안 엉켜진 슬러리를 소정의 밀도로 압축하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 섬유 매트의 제조방법.
- 상대적으로 짧은 무기 섬유-바인더 플록으로부터 섬유를 형성하는 단계; 및상기 플록의 적어도 일부를 상대적으로 긴 무기섬유로 상호 연결하는 단계를 포함함으로서,주어진 섬유간 벌크 밀도에서 층 전단강도를 증가시킬 수 있는 것을 특징으로 하는 매트의 성형방법.
- 제 14 항 내지 제 19 항중 어느 한 항에 있어서, 상기 건조단계전 또는 건조단계후 상기 매트에 표면층을 적용하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
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