KR101943668B1 - 오염 제어 요소용 장착 부재, 그 제조 방법 및 오염 제어 장치 - Google Patents
오염 제어 요소용 장착 부재, 그 제조 방법 및 오염 제어 장치 Download PDFInfo
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- C04B2235/44—Metal salt constituents or additives chosen for the nature of the anions, e.g. hydrides or acetylacetonate
- C04B2235/448—Sulphates or sulphites
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- C04B2235/5216—Inorganic
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- C04B2235/5208—Fibers
- C04B2235/5216—Inorganic
- C04B2235/524—Non-oxidic, e.g. borides, carbides, silicides or nitrides
- C04B2235/5248—Carbon, e.g. graphite
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- C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
- C04B2235/50—Constituents or additives of the starting mixture chosen for their shape or used because of their shape or their physical appearance
- C04B2235/52—Constituents or additives characterised by their shapes
- C04B2235/5208—Fibers
- C04B2235/526—Fibers characterised by the length of the fibers
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- C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
- C04B2235/50—Constituents or additives of the starting mixture chosen for their shape or used because of their shape or their physical appearance
- C04B2235/52—Constituents or additives characterised by their shapes
- C04B2235/5208—Fibers
- C04B2235/5264—Fibers characterised by the diameter of the fibers
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- C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
- C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
- C04B2235/50—Constituents or additives of the starting mixture chosen for their shape or used because of their shape or their physical appearance
- C04B2235/54—Particle size related information
- C04B2235/5418—Particle size related information expressed by the size of the particles or aggregates thereof
- C04B2235/5445—Particle size related information expressed by the size of the particles or aggregates thereof submicron sized, i.e. from 0,1 to 1 micron
-
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- C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
- C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
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Abstract
오염 제어 요소가 케이싱 내에 조립될 때 무기 섬유 재료의 산포를 충분히 억제할 수 있고, 심지어 유기 결합제가 연소된 후에도 케이싱의 내부 표면과 오염 제어 요소 사이에서 충분히 높은 접촉 압력을 유지할 수 있는 장착 부재가 개시된다. 본 발명의 장착 부재는 오염 제어 요소(30)를 감싸서 케이싱(20) 내에 장착하기 위한 것이며, 무기 섬유 재료와, 매트(1)의 대부분의 전체에 걸쳐 함침된, 유기 결합제 및 무기 미세 입자를 함유하는 응집 물질(5)로 만들어진 매트(1)를 제공한다.
Description
본 발명은 촉매 담체 또는 필터 요소와 같은 오염 제어 요소의 장착 부재 및 그의 제조 방법에 관한 것이다. 더욱이, 본 발명은 오염 제어 요소가 장착 부재에 의해 케이싱 내에 장착된 오염 제어 장치에 관한 것이다.
세라믹 촉매 변환기를 이용한 배기 가스 정화 시스템은 자동차 엔진으로부터의 배기 가스에 포함된 일산화탄소(CO), 탄화수소류(HC), 및 산화질소류(NOx) 등을 제거하는 수단으로 공지되어 있다. 근본적으로, 세라믹 촉매 변환기는 일반적으로 금속 케이싱 내에 벌집형의 세라믹 촉매 담체 등을 보관한다.
다양한 유형의 세라믹 촉매 변환기가 있지만, 일반적인 형태는 촉매 담체, 촉매 담체를 보관하는 케이싱, 및 촉매 담체의 외부 표면과 케이싱의 내부 표면 사이의 갭을 충전시키는 단열 부재를 제공한다. 단열 부재는 촉매 담체를 장착하며, 충격 및 진동 등으로 인한 기계적 충격이 촉매 담체에 의도하지 않게 가해지는 것을 방지한다. 이럼으로써, 촉매 담체의 이동 및 파괴는 충분히 억제될 수 있으며, 따라서 원하는 효과가 장기간에 걸쳐 제공될 수 있다. 이러한 유형의 단열 부재는 또한 일반적으로 장착 부재로 칭해지는데, 그 이유는 상기 부재가 오염 제어 요소, 예를 들어 촉매 담체를 장착하는 기능을 갖기 때문이다.
일본 특허 공개 제S57-61686호 및 제2002-66331호 공보에는, 보통 장착 부재가 탁월한 단열성 및 내열성을 제공할 가능성에 의해, 무기 섬유로 주로 만들어짐이 교시되어 있다. 그러나, 무기 섬유는 오염 제어 요소가 케이싱 내에 조립될 때 파괴된 조각 및 분말 등 (이하, "섬유 조각"으로도 지칭됨)으로 산포될 수 있으며, 주위 환경에 부정적 효과를 줄 가능성이 있다. 따라서, 통상적으로, 섬유 조각의 산포를 방지하기 위하여 무기 섬유로 만들어진 매트 상에 유기 결합제를 함침시키거나 또는 적용하는 것에 대한 연구가 있어 왔다. 예를 들어, 일본 특허 공개 제2006-223920호 공보에는 유리 전이 온도(Tg)가 상이한 2가지 이상의 유형의 유기 결합제가 섬유 재료로 만들어진 매트 내에 함침된 장착 부재가 기재되어 있다.
부수적으로, 자동차 엔진으로부터의 배기 가스의 정화 공정 동안, 챔버 내부의 온도는 대략 900℃에 도달할 수 있다. 보통, 오염 제어 장치의 사용이 시작된 후, 장착 부재에 포함된 유기 결합제는 연소되어 케이싱 내부로부터 제거된다. 심지어 유기 결합제가 연소된 후에도, 장착 부재는 장착 재료가 오염 제어 요소의 파괴 및 이동을 방지하는 기능을 충분히 발휘하도록 하기 위하여 높은 접촉 압력을 유지하는 데 필요하다.
본 발명의 목적은 오염 제어 요소가 케이싱 내에 조립될 때 무기 섬유 재료의 산포를 억제할 수 있고, 심지어 유기 결합제가 연소된 후에도 오염 제어 요소를 케이싱 내에 유지하는 데 필요한 접촉 압력을 유지할 수 있는 장착 부재를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 태양에 따른 장착 부재는 오염 제어 요소를 감싸서 케이싱 내에 장착하기 위한 것이며, 무기 섬유 재료로 만들어진 매트를 제공하고, 여기서, 대부분의 매트는 유기 결합제 및 무기 미세 입자를 함유하는 응집 물질로 함침된다.
본 발명의 다른 태양에 따른 오염 제어 장치는 케이싱, 케이싱 내에 설치된 오염 제어 요소, 및 케이싱과 오염 제어 요소 사이에 제공된 전술한 장착 부재를 제공한다.
본 발명의 다른 태양에 따른, 오염 제어 요소를 감싸서 케이싱 내에 장착하는 장착 부재의 제조 방법은 유기 결합제 및 무기 미세 입자를 함유하는 응집 물질이 침전되는 액체를 제조하는 단계, 및 응집 물질을 무기 섬유 재료로 만들어진 매트 내로 함침시키는 단계를 제공한다.
발명의 효과
본 발명에 따르면, 유기 결합제 및 무기 미세 입자를 함유하는 응집 물질이 매트의 대부분의 전체에 걸쳐 함침되며, 따라서 무기 섬유 재료의 산포는 오염 제어 요소를 케이싱 내에 조립할 때 유기 결합제에 의해 억제될 수 있으며, 심지어 유기 결합제가 연소된 후에도, 오염 제어 요소를 케이싱 내에 장착하는 데 필요한 접촉 압력은 남아있는 무기 미세 입자에 의해 유지될 수 있다.
도 1은 본 발명의 장착 부재의 일 실시 형태를 도시한 사시도.
도 2는 본 발명의 장착 부재가 고온 조건에 노출되기 전에 응집 물질이 무기 섬유에 점착된 상태를 도시한 개략도.
도 3은 본 발명의 장착 부재가 고온 조건에 노출된 후에 소결 무기 미세 입자가 무기 섬유에 부착된 상태를 도시한 개략도.
도 4는 본 발명에 따른 오염 제어 장치의 실시 형태를 도시한 단면도.
도 5는 가열된 장착 부재의 접촉 압력의, 시간이 지남에 따른 변화를 나타낸 그래프.
도 2는 본 발명의 장착 부재가 고온 조건에 노출되기 전에 응집 물질이 무기 섬유에 점착된 상태를 도시한 개략도.
도 3은 본 발명의 장착 부재가 고온 조건에 노출된 후에 소결 무기 미세 입자가 무기 섬유에 부착된 상태를 도시한 개략도.
도 4는 본 발명에 따른 오염 제어 장치의 실시 형태를 도시한 단면도.
도 5는 가열된 장착 부재의 접촉 압력의, 시간이 지남에 따른 변화를 나타낸 그래프.
본 발명의 일 태양에 따른 장착 부재는 오염 제어 요소를 감싸서 케이싱 내에 장착하기 위한 것이며, 유기 결합제 및 무기 미세 입자를 함유하는 응집 물질로 함침된, 무기 섬유 재료로 만들어진 매트를 제공한다.
이 장착 부재에서, 유기 결합제 및 미세 입자가 응집 물질로서 일체화되며, 매트 내로 함침되고, 따라서, 상기 둘 모두의 성분은 전체 매트 내로 분산되어 매트 내의 무기 섬유에 점착되며, 이에 따라 다양한 기능이 효과적으로 발휘될 수 있다. 유기 결합제는 오염 제어 장치의 제조 공정 동안 섬유 조각의 산포를 억제하며, 더욱이, 무기 미세 입자는 유기 결합제가 연소된 후 매트 내에 남아 있고, 케이싱의 내부 표면과 오염 제어 요소 사이에 충분히 높은 접촉 압력을 유지하는 효과를 발휘한다.
무기 미세 입자는 응집 물질로서 유기 결합제와 함께 매트 내에 함침되며, 따라서 열이 장착 부재에 가해지기 전에 무기 미세 입자가 유기 결합제와 함께 무기 섬유의 표면 및 교차점에 점착될 것이다. 후에, 유기 결합제가 연소될 고온 조건에 장착 부재가 노출될 때, 무기 미세 입자의 소결이 진행될 것이며, 무기 섬유 재료의 표면에 점착된 무기 미세 입자는 무기 섬유에 부착되어 무기 섬유의 표면의 조도를 증가시킬 것이고, 가능하게는 무기 섬유들이 함께 슬라이딩하는 것을 저해하는 데 있어서 그 역할을 할 것이다. 반면에, 무기 섬유의 교차점에 부착되는 무기 미세 입자는 교차점을 구속할 것이며, 무기 섬유의 3차원 형상을 유지하는 데 있어서 그 역할을 하는 것으로 생각된다. 장착 부재는 두께 방향으로 용이하게 압축되지 않을 것이며, 충분히 높은 접촉 압력이 이들 무기 미세 입자의 기능에 의해 유지될 수 있을 것으로 생각된다.
무기 미세 입자의 예에는 금속 산화물, 질화물, 탄화물 및 그의 복합 재료로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 하나의 유형의 재료로 만들어진 입자가 포함된다. 더욱이, 평균 직경이 1 ㎛ 이하인 무기 미세 입자가 사용될 경우, 표면 에너지가 높을 것이며, 따라서 소결 특성이 향상될 것이고 (다시 말하면, 소결이 더욱 용이하게 일어날 것임), 따라서 무기 섬유에의 부착 특성이 더욱 강해질 수 있다.
더욱이, 무기 미세 입자는 상기에 기재된 바와 같이 접촉 압력을 유지하는 효과를 발휘할 수 있으며, 따라서 매트 내에 함침되는 유기 결합제의 양은 상대적으로 감소될 수 있다. 이러한 가치들은 고도로 진보된 자동차 엔진에 있어서 제어 시스템에서 특히 유용하다. 이는, 과도한 유기 결합제가 장착 부재에 포함될 경우, 연소와 함께 제어 시스템 센서의 우연한 작동의 가능성이 있기 때문이다. 특히, 유리 전이 온도가 15℃ 이하인 아크릴 라텍스가 유기 결합제로서 사용될 경우, 유기 결합제는 조립 작업이 수행되는 실온에서 무기 섬유와 관련하여 습윤 특성이 충분히 높을 것이며, 따라서 무기 섬유의 산포는 효과적으로 억제될 수 있다. 섬유 조각의 산포는, 심지어 장착 부재 중 재료의 총량을 기준으로 유기 결합제의 함량이 예를 들어 5 중량% 이하일 경우에도 충분히 억제될 수 있다.
본 발명의 실시 형태의 오염 제어 장치는 케이싱, 케이싱 내에 제공된 오염 제어 요소, 및 케이싱과 오염 제어 요소 사이에 배치된 본 발명의 실시 형태의 장착 부재를 갖는다. 오염 제어 요소를 장착하기 위하여 본 발명의 실시 형태의 장착 부재를 사용함으로써, 제조 공정 동안의 무기 섬유 재료의 산포는 충분히 억제될 수 있으며, 심지어 유기 결합제가 연소된 후에도 충분히 높은 접촉 압력이 케이싱의 내부 표면과 오염 제어 요소 사이에서 유지될 수 있다.
더욱이, 본 발명의 실시 형태의 장착 부재의 제조 방법은 (a) 유기 결합제 및 무기 미세 입자를 함유하는 침전 응집 물질을 포함하는 용액을 제조하는 단계, 및 (b) 응집 물질을 무기 섬유 재료로 만들어진 매트 내에 함침시키는 단계를 포함한다.
전술한 제조 방법에서, 유기 결합제 및 무기 미세 입자를 함유하는 응집 물질이 먼저 침전되며, 그 후 응집 물질이 매트 내에 함침된다. 따라서, 무기 미세 입자는 유기 결합제 및 무기 미세 입자로 독립적으로 함침됨에 의해서는 용이하게 수득될 수 없는 더욱 균일한 분산성으로 매트의 대부분의 전체에 걸쳐 유기 결합제와 함께 부착될 수 있다.
전술한 단계 (a)는 바람직하게는 무기 미세 입자가 분산된 콜로이드 용액 및 유기 결합제를 함유하는 블렌드로부터 침전된 응집 물질을 포함하는 용액을 제조하는 단계를 포함한다. 콜로이드 용액의 사용은 충분히 균일한 크기를 갖는 응집 물질을 함유하는 용액이 용이하게 제조될 수 있다는 이점을 갖는다.
본 발명의 바람직한 실시 형태가 도면을 참조로 하여 하기에 상세하게 설명된다.
도 1은 본 발명의 실시 형태의 장착 부재의 일례를 나타낸 사시도이다. 상기 도면에 도시된 장착 부재(10)는 원형 실린더 또는 타원형 실린더 외형을 갖는 오염 제어 요소(30)를 감싸서 케이싱(20) 내에 장착하기 위한 것이다 (도 4 참조). 장착 부재(10)는 오염 제어 요소(30)의 외주의 길이에 상응하는 길이를 갖는다. 장착 부재(10)는 일 단부에 볼록 부분(10a), 그리고 다른 일 단부에 오목 부분(10b)을 가지며, 장착 부재(10)가 오염 제어 요소(30)를 감쌀 때, 볼록 부분(10a)은 오목 부분(10b) 내로 삽입된다. 장착 부재(10)는 반드시 볼록 부분(10a) 및 오목 부분(10b)을 가질 필요는 없음을 주목하라.
장착 부재(10)는 무기 섬유 재료로 만들어진 매트(1), 및 매트(1) 내에 함침된, 유기 결합제 및 무기 미세 입자를 함유하는 응집 물질(5)을 포함한다. 도 2의 개략도에 나타낸 바와 같이, 장착 부재(10)가 고온 조건에 노출되기 이전에, 응집 물질(5)은 유기 결합제(3) 및 무기 미세 입자(4)를 함유하며, 매트(1)를 구성하는 무기 섬유(1a)에 부착된다. 유기 결합제(3)는 무기 섬유(1a)의 표면의 적어도 일부분을 덮으며, 섬유 조각의 산포를 방지한다. 도 2는 매트(1)에서 응집 물질(5) 및 무기 섬유(1a)의 구조적 예에 관한 이해를 돕기 위한 개념적 개략도임을 주목하라. 장착 부재(10)를 구성하는 매트(1), 유기 결합제, 및 무기 미세 입자가 하기에 설명되어 있다.
매트(1)는 무기 섬유 재료로 만들어지며, 바람직하게는 알루미나 섬유를 함유하는 무기 섬유 재료로 만들어진다. 무기 섬유 재료는 2가지 이상의 유형의 알루미나 섬유를 조합할 수 있으며, 필요할 경우, 상기 알루미나 섬유들은 또한 다른 무기 재료와 조합될 수 있다. 또한 사용될 수 있는 무기 재료들은 하기 재료, 즉 실리카 섬유, 유리 섬유, 벤토나이트, 질석 및 흑연 등에 제한되는 것은 아니며, 이들을 포함할 수 있다. 이들 무기 재료들은 개별적으로 사용될 수 있거나 또는 2가지 이상의 유형이 조합되어 함께 사용될 수 있다.
매트(1)를 형성하는 무기 섬유는 소정 두께 (평균 직경)에 특별히 제한되지 않으며, 평균 직경은 바람직하게는 대략 2 내지 7 ㎛이다. 무기 섬유의 평균 직경이 대략 2 ㎛ 미만일 경우, 무기 섬유는 취성이어서 강도가 결여되는 경향이 있을 것이며, 반면에, 상기 평균 직경이 대략 7 ㎛ 초과일 경우, 장착 부재의 형성이 어려워지는 경향이 있을 것이다.
더욱이, 두께와 유사하게, 무기 섬유의 길이도 특별히 제한되지 않는다. 그러나, 무기 섬유의 평균 길이는 바람직하게는 대략 0.5 내지 50 ㎜이다. 무기 섬유의 평균 길이가 대략 0.5 ㎜ 미만일 경우, 유기 섬유를 사용하여 장착 부재 등을 형성하는 것의 효과는 발휘될 수 없으며, 역으로, 평균 길이가 대략 50 ㎜ 초과일 경우, 취급 특성이 열등해질 것이며, 따라서 장착 부재의 제조 공정은 용이하게 순조롭게 진행되지 않을 것이다.
매트(1)는 알루미나 섬유의 다층 시트로 주로 만들어진 알루미나 섬유 매트일 수 있다. 알루미나 섬유 매트 중 알루미나 섬유의 평균 길이는 바람직하게는 대략 20 내지 200 ㎜의 범위이며, 상기 섬유의 두께 (평균 직경)는 바람직하게는 대략 1 내지 40 ㎛의 범위이다. 더욱이, 알루미나 섬유는 바람직하게는 Al2O3/SiO2 (Al2O3/SiO2)의 중량비 = 대략 70/30 내지 74/26인 멀라이트(mullite)로 만들어진다.
예를 들어, 알루미나 섬유 매트는 알루미늄 공급원으로서의 옥시염화알루미늄 등, 실리카 공급원으로서의 실리카 졸 등, 유기 결합제로서의 폴리비닐 알코올 등, 및 물의 블렌드로 만들어진 방사 스톡(stock) 용액을 사용하여 제조될 수 있다. 다시 말하면, 전술한 매트는 스펀 알루미나 섬유 전구체를 오버레이하여 시트를 형성하고, 그 후 보통 대략 1000 내지 1300℃의 고온에서 소성시킴으로써 제조될 수 있다. 형성된 시트에서 니들 펀칭이 또한 수행될 수 있음을 주목하라.
이러한 유형의 알루미나 섬유 매트를 제작할 때, 다른 세라믹 섬유 및 무기 팽윤 재료가 또한 알루미나 섬유에 보충적으로 첨가될 수 있다. 이 경우, 첨가된 재료는 매트 내로 균일하게 블렌딩될 수 있지만, 특별하게 가열될 영역을 회피하면서 국소적으로 제공함으로써 첨가제 물질의 성능을 유지하면서 그 비용을 절감할 수 있다. 세라믹 섬유는 실리카 섬유 또는 유리 섬유 등일 수 있으며, 무기 팽윤 재료는 벤토나이트, 팽윤 질석 또는 팽윤 흑연 등일 수 있다.
도 2의 개략도에 나타낸 바와 같이, 유기 결합제는 무기 섬유(1a)에 점착되어 섬유 조각의 산포를 억제한다. 유기 결합제(3)의 적합한 예에는 천연 및 합성 중합체 물질, 예를 들어 수지 물질, 예컨대 부타다이엔-스티렌 수지, 폴리스티렌 수지, 폴리비닐 아세테이트 수지, 및 아크릴 수지 등 또는 유기 물질, 예를 들어 폴리비닐 알코올 등이 포함된다. 유기 결합제는 바람직하게는 아크릴계 라텍스이다.
아크릴계 라텍스는 복수의 유형일 수 있지만, 장착 부재(10) 조성물 및 오염 제어 요소(30)의 필요한 특성의 관점에서, 바람직하게는 적합한 유리 전이 온도(Tg)를 갖는 것들로부터 선택된다. 아크릴계 라텍스는 보통 대략 -70 내지 50℃의 범위의 유리 전이 온도 Tg를 갖는 것으로 공지되어 있으며, 본 발명의 실시 형태에서, Tg가 15℃ 이하인 라텍스가 바람직하지만, Tg가 1℃ 이하 또는 10℃ 이하인 라텍스도 사용될 수 있다. Tg가 15℃ 이하인 아크릴계 라텍스가 사용될 경우, 오염 제어 요소(30)가 케이싱(20) 내에 장착되는 표준 실시 온도(25℃)에서 매트 중 무기 섬유에 대하여 충분히 높은 습윤성이 발휘될 수 있으며, 따라서 섬유 조각의 산포가 효과적으로 억제될 수 있다.
본 발명의 실시 형태에서 사용되는 유기 결합제는, 장착 부재(10) 등의 특성에 악영향이 없고, 바람직할 경우 아크릴계 라텍스가 구매되어 그대로 사용될 수 있거나 또는 장착 부재가 사용될 환경과 조화되도록 임의로 변경될 수 있기만 하다면, 다양한 유형의 아크릴계 라텍스일 수 있다. 적합한 아크릴계 라텍스는 수계 매질 또는 다른 매질 중에 아크릴계 수지를 분산시킴으로써 수득되는 콜로이드 분산물이다.
장착 부재(10) 중 유기 결합제(3)의 함량은 장착 부재(10)의 총 질량을 기준으로 바람직하게는 5 질량% 이하, 예를 들어 4 질량% 이하, 3 질량% 이하, 또는 2 질량% 이하이다. 유기 결합제의 함량을 억제함으로써 자동차 제어 시스템의 우연한 센서 기능 등의, 그의 연소 등으로 인한 위험을 제거할 수 있다. 유기 결합제 함량의 하한치는 섬유 조각의 산포의 방지의 관점에서 바람직하게는 0.1 질량%이다.
무기 미세 입자(4)는 유기 결합제(3)와 함께 응집 물질(5)을 구성한다. 무기 미세 입자(4)는 장착 부재 내에 독립적으로 함침되는 것이 아니라, 오히려 유기 결합제(3)와 함께 응집 물질(5)로서 매트 내에 함침되며, 따라서 도 2에 도시된 바와 같이, 무기 미세 입자(4)는 유기 결합제와 함께 매트 중 무기 섬유의 표면 및 교차점에 부착된다. 다시 말하면, 무기 미세 입자는 독립적으로 무기 입자를 함침시킬 때 수득되기 어려운, 유리한 분산 조건에서 매트의 대부분의 전체에 걸쳐 존재한다.
심지어 유기 결합제(3)가 연소된 후에도, 장착 부재(10)는 케이싱(20)의 내부 표면과 오염 제어 요소(30) 사이에 충분하게 높은 접촉 압력을 유지하는 데 기여한다. 장착 부재(10)가 케이싱(20) 내에서 보관되고 유기 결합제가 연소되도록 하는 고온 조건에 노출될 때, 표면 에너지가 높은 무기 미세 입자(4)는 소결될 것이다. 이 시점에서, 도 3의 개략도에 나타낸 바와 같이, 무기 섬유(1a)의 표면에 점착된 무기 미세 입자(4)는 소결체(5a)를 형성하여 무기 섬유(1a)에 부착될 것이며, 무기 섬유(1a)의 표면의 조도를 증가시킬 것이다. 반면에, 무기 섬유(1a)의 교차점에 점착된 무기 미세 입자(4)는 소결체(5b)를 형성할 것이며, 교차점에서의 무기 섬유(1a)의 이동을 제지할 것이다. 그 결과, 장착 부재(10)는 두께 방향 (도 3에서 화살표 T의 방향)에서 용이하게 압축되지 않을 것이며, 따라서 충분히 높은 접촉 압력이 유지될 수 있다. 도 2와 유사하게, 도 3은 또한 유기 결합제의 연소 후 매트 중 무기 섬유(1a) 및 무기 미세 입자(4)의 구조적 예에 관한 이해를 돕기 위한 개념적 개략도이다.
무기 미세 입자(4)는 무기 섬유(1a)에 부착될 수 있는 입자일 수 있지만, 바람직한 구체예에는 금속 산화물, 질화물, 탄화물 및 그의 복합 재료로 만들어진 미세 입자가 포함된다. 이들 미세 입자는 단일 유형으로서 개별적으로 사용될 수 있거나, 또는 2가지 이상의 유형이 조합되어 사용될 수 있다. 매트(1)가 알루미나 섬유를 함유할 경우, 무기 미세 입자(4)는 알루미나 섬유와의 반응성 관점에서, 바람직하게는 실리카 미세 입자, 알루미나 미세 입자, 티타니아 미세 입자, 및 지르코니아 미세 입자로부터 선택된다.
본 발명의 실시 형태에서, 무기 미세 입자의 크기 및 형상은, 상기 입자가 유기 결합제와 합쳐져서 응집 물질을 형성하고, 장착 부재 내에 함침되고, 무기 섬유에 부착되기만 한다면, 특별히 제한되지 않으며, 이 장착 부재가 오염 제어 장치에서 사용될 경우, 무기 미세 입자는 심지어 유기 결합제가 연소된 후에도 매트 내에 남아있을 수 있음을 주목하라. 그러나, 무기 미세 입자(4)의 평균 직경은 소결 특성의 관점에서 바람직하게는 1 ㎛ 이하, 그리고 더 바람직하게는 500 ㎚ 이하이다. 무기 미세 입자(4)의 평균 입자 직경의 하한치는 취급 특성 및 조달의 용이함의 관점에서, 바람직하게는 1 ㎚, 그리고 더 바람직하게는 4 ㎚이다. 상기 평균 입자 직경은 전형적으로 예를 들어 BET법을 이용하여 측정될 수 있음을 주목하라.
장착 부재(10) 중 무기 미세 입자(4)의 함량은 장착 부재(10)의 총 질량을 기준으로 바람직하게는 10 질량% 이하, 그리고 더 바람직하게는 5 질량% 이하이다. 예를 들어, 20 질량% 초과의 무기 미세 입자(4)가 장착 부재(10)에 첨가될 경우, 유기 결합제의 필요한 양이 증가하는 경향이 있을 것이다. 반면에, 무기 미세 입자(4)의 함량이 0.1 질량% 미만일 경우, 접촉 압력의 유지가 불충분할 가능성이 있을 것이다.
무기 미세 입자(4) 및 유기 결합제(3)를 함유하는 응집 물질(5)은 바람직하게는 전체 장착 부재(10) 전체에 걸쳐 균일하게 분산된다. 반면에, 장착 부재(10)를 두께에 의해 관찰할 경우, 응집 물질(5)은 바람직하게는 장착 부재(10)의 두께 방향에서 본질적으로 균일하게 분산된다.
다음, 장착 부재(10)의 제조 방법이 설명된다. 본 발명의 실시 형태에 따른 제조 방법은 (a) 유기 결합제 및 무기 미세 입자를 함유하는 침전 응집 물질을 포함하는 액체를 제조하는 단계와, (b) 응집 물질을 매트(1) 내에 함침시키는 단계를 제공한다.
단계 (a)는 바람직하게는 무기 미세 입자가 분산된 콜로이드 용액 및 유기 결합제를 함유하는 블렌드로부터의 침전 응집 물질을 포함하는 용액을 제조하는 단계를 포함한다. 전술한 물질들은 유기결합제 및 무기 미세 입자로서 사용될 수 있다. 무기 미세 입자가 분산된 콜로이드 용액 (무기 졸)의 바람직한 예에는 실리카 졸, 알루미나 졸, 티타니아 졸 및 지르코니아 졸 등이 포함된다. 예를 들어, 실리카 졸은 상업적 스노우텍스(Snowtex)(등록상표) (니산 케미칼 인더스트리즈, 리미티드(registered trademark, Nissan Chemical Industries, Ltd.)) 등일 수 있다. 콜로이드 용액의 사용은 충분히 균일한 크기를 갖는 응집 물질을 함유하는 용액이 용이하게 제조될 수 있다는 이점을 갖는다.
단계 (a)에서 액체 중 응집 물질을 충분히 침전시키기 위하여, 용액의 pH는 바람직하게는 유기 결합제 및 콜로이드 용액을 액체에 첨가하기 전 또는 후에 조정된다. 다시 말하면, 전해질, 예를 들어 황산알루미늄을 물에 첨가하고 혼합하여 물의 pH를 4 내지 6으로 조정한다. 원하는 양의 유기 결합제 및 콜로이드 용액을 이 액체에 첨가하여 혼합하고, 그 후 응결제, 예를 들어 유기 응결제, 예컨대 폴리아크릴아미드 또는 알루미네이트 염을 첨가함으로써 응집 물질을 충분히 침전시킬 수 있다.
액체 중 응집 물질의 직경은 pH 조정을 통하여 또는 유기 결합제 및 콜로이드 용액의 혼합 후 첨가되는 응결제의 유형 또는 양을 통하여 조정될 수 있다. 응집 물질이 침전된 용액을 점안기를 이용하여 제제 상에 점적하고, 그 후 확대된 사진을 광학 현미경을 사용하여 20 내지 200배의 확대율로 촬영하고, 20개의 응집 물질 입자의 최대 직경을 사진으로부터 측정하고, 액체 중 응집 물질의 평균 직경을 이 평균 값으로부터 결정할 수 있음을 주목하라. 무기 입자 그 자체는 극도로 작으며, 따라서 액체로 함침시킬 때, 슬라이딩이 매트의 무기 섬유들 사이에서 용이하게 일어날 것이며, 심지어 매트의 내부에 용이하게 부착되지 않는 재료들도 응집 물질로서 제공함에 의해 매트의 무기 섬유들 사이에 용이하게 남아있을 것이다. 특히, 액체 중 응집 물질의 평균 입자 직경이 대략 20 ㎛ 이상, 그리고 100 ㎛ 이하일 경우, 응집 물질은 액체가 매트 내에 함침될 때 매트 내에 더욱 용이하게 남아있을 것이다. 더욱이, 응집 물질의 평균 입자 직경이 대략 2 ㎜ 이하, 또는 대략 1 ㎜ 이하일 경우, 매트 내에서의 응집 물질의 분산은 더욱 균일하게 수행될 수 있다.
단계 (b)의 함침 방법은, 응집 물질이 매트(1)를 형성하는 무기 섬유(1a)에 충분히 부착될 수 있기만 하다면, 특별히 제한되지 않는다. 예를 들어, 매트(1)는 침전 응집 물질을 포함하는 액체에 침지될 수 있거나, 또는 상기 응집 물질은 매트(1)를 통하여 상기 액체를 여과함으로써 매트(1)에 부착되게 할 수 있다.
이 제조 방법에서, 유기 결합제 및 무기 미세 입자를 함유하는 응집 물질이 먼저 침전되고, 그 후 응집 물질이 매트 내에 함침되고, 따라서 무기 미세 입자는 매트의 대부분의 전체에 걸쳐 유기 결합제와 함께 더욱 균일한 분산성으로 부착될 수 있는데, 이는 유기 결합제 및 무기 미세 입자로 독립적으로 함침시킴에 의해 또는 응집 물질을 형성하지 않고서 용이하게 수득될 수 있는 것이 아니다. 유기 결합제 및 무기 미세 입자를 함유하는 응집 물질은 우수한 분산성으로 무기 섬유의 표면 및 교차점에 점착되어 매트 내에 남아있다.
매트 중 무기 섬유에 점착된 응집 물질의 평균 직경은 SEM 장치를 사용하여 매트형 장착 부재의 단면을 대략 500배 확대하여 사진 촬영을 하고, 임의로 상기 사진에서 섬유 표면에 점착된 응집 물질의 20개의 입자를 추출하고, 각각의 응집 물질의 최대 직경을 판독하고, 그 크기의 평균 값을 결정함으로써 결정될 수 있다. 매트에 부착된 응집 물질의 크기는 건조 때문에 함침액에서 팽윤된 응집 물질보다 약간 더 작을 것이다. 평균 직경에 관하여, 직경이 대략 1 ㎛ 이상, 또는 대략 5 ㎛ 이상인 응집 물질은 매트 내에 용이하게 남아있을 것이며, 직경이 대략 50 ㎛ 이하, 또는 대략 30 ㎛ 이하일 경우, 응집 물질은 전체 매트에 더욱 균일하게 분산되는 경향이 있을 것이다.
단계 (a) 및 단계 (b)를 수행한 후, 물을 매트(1)로부터 제거하고, 매트를 건조시켜 장착 부재를 수득한다. 수득된 장착 부재는 사용 전에 가위 또는 커터 등을 이용하여 원하는 크기 및 형상으로 절단될 수 있다.
도 4에 나타낸 바와 같이, 장착 부재(10)를 사용하여 오염 제어 요소(30)를 오염 제어 장치(50) 내에 장착한다. 오염 제어 요소(30)의 구체예로는 엔진으로부터 배기 가스를 정화시키기 위한 촉매 담체 또는 필터 요소 등이 있다. 오염 제어 장치(50)의 구체예로는 촉매 변환기 또는 배기 가스 정화 장치 (예를 들어 디젤 미립자 필터 장치)가 있다.
도 4에 나타낸 오염 제어 장치(50)는 케이싱(20), 케이싱(20) 내에 제공된 오염 제어 요소(30), 및 케이싱(20)의 내부 표면과 오염 제어 요소(30)의 외부 표면 사이에 제공된 장착 부재(10)를 갖는다. 또한 오염 제어 장치(50)는 배기 가스를 오염 제어 요소(30)에 도입하는 기체 유동 입구(21) 및 오염 제어 요소(30)를 통과한 배기 가스를 배출하는 기체 유동 출구(22)를 제공한다.
케이싱(20)의 내부 표면과 오염 제어 요소(30)의 외부 표면 사이의 갭의 폭은 사용되는 장착 부재(10)의 양의 감소 및 기밀성의 보장 관점에서 바람직하게는 대략 1.5 내지 15 ㎜이다. 장착 부재(10)는 케이싱(20)과 오염 제어 요소(30) 사이에 적합한 벌크 밀도(bulk density)를 제공하기 위하여 바람직하게는 적당하게 압축된 상태로 있다. 상기에 기재된 바와 같이, 장착 부재(10)에서, 심지어 유기 결합제(3)가 연소된 후에도 충분히 높은 접촉 압력이 유지될 수 있으며, 따라서 조립 동안의 벌크 밀도는 통상적인 것보다 더 낮게 설정될 수 있고, 이에 따라, 사용되는 상대적으로 고가인 무기 섬유 재료의 양이 감소될 수 있다.
장착 부재(10)의 압축 및 조립 수단은 클램쉘 압축(clamshell compression), 스터핑 압축(stuffing compression), 및 압박대 압축(tourniquet compression) 등을 포함한다. 유리하게는 장착 부재(10)는 장착 부재가 예를 들어 스터핑 압축을 이용하는 것과 같이 압력 하에 예를 들어 둥근 실린더형 케이싱(20) 내로 가압되는 소위 가압 끼워맞춤(pressfit) 구성을 갖는 촉매 변환기를 제조할 때 사용될 수 있다.
예를 들어, 오염 제어 장치(50)가 촉매 변환기인 경우, 바람직하게는 촉매 변환기는 소위 모놀리스식(monolith type) 촉매 변환기이며, 여기서, 촉매 변환기는 모놀리스형 촉매 요소를 갖는다. 촉매 변환기는 벌집형 단면을 갖는 작은 채널을 갖는 촉매 요소로 만들어지며, 따라서 그 크기는 통상적인 펠렛형 촉매 변환기보다 더 작다. 더욱이, 배기 가스와의 접촉 표면적이 충분히 보장될 수 있으며, 따라서 배기 가스 저항성이 최소화될 수 있고, 배기 가스는 더욱 효과적으로 처리될 수 있다. 유리하게는, 이러한 촉매 변환기는 배기 가스를 처리하기 위하여 다양한 유형의 내연 기관과 조합되어 사용될 수 있다. 특히, 이 구성의 촉매 변환기가 자동차, 예를 들어 승용차, 버스, 또는 트럭 등의 배기 시스템에 설치될 때 탁월한 효과가 충분히 발휘될 수 있다.
촉매 담체에 의해 지지되는 촉매는 보통 금속 (예를 들어, 백금, 루테늄, 오스뮴, 로듐, 이리듐, 니켈 또는 팔라듐 등) 또는 금속 산화물 (예를 들어, 오산화바나듐 또는 이산화티타늄 등)이며, 바람직하게는 코팅된 형태로 사용된다.
실시예
실시예를 참조하여 본 발명을 설명한다. 물론, 본 발명은 이들 실시예에 제한되지 않음을 주목하라.
실시예
1
6 g의 황산알루미늄을 첨가하고, 10 L의 물과 혼합하였다. 수득된 수용액의 pH는 4.5였다. 2.6 g의 다음의 유기 결합제 및 10 g의 실리카 졸을 상기 수용액에 첨가하여 분산물을 수득하였다. 3.5 g의 다음의 액체 알루민산나트륨을 이 분산물에 첨가하여, 유기 결합제 및 무기 미세 입자를 함유하는 침전 응집 물질을 포함하는 용액을 제조하였다.
유기 결합제: 저팬 제온 코포레이션(Japan Zeon Corporation)에 의해 제조된 니폴(Nipol) LX874 (제품명), Tg: -31℃;
실리카 졸: 니산 케미칼 인더스트리즈, 리미티드에 의해 제조된 스노우텍스 O (제품명), 평균 입자 직경: 10 내지 20 ㎚;
액체 알루민산나트륨: 날코 케미칼 컴퍼니(Nalco Chemical Company)에 의해 제조된 날코 2372 (제품명).
니들 펀칭된 알루미나 섬유 블랭킷 (미츠비시 플라스틱스 인크.(Mitsubishi Plastics Inc.)에 의해 제조된 마프텍(Maftec) MLS-2 블랭킷 (제품명))을 25 ㎝ 정사각형으로 절단하고, 정사각형 제지기 내의 메시(mesh) 상에 두었다. 전술한 용액을 상기 블랭킷의 상부 상에 붓고, 블랭킷에 통과시켰다. 여과액을 블랭킷 아래에서 회수하였다. 응집 물질을 이러한 방식으로 블랭킷 내에 함침시킨 후, 블랭킷을 120℃의 온도로 설정한 온풍 건조기에서 60분 동안 건조시켜 장착 부재를 수득하였다.
실시예 2
1 g의 황산알루미늄을 첨가하고, 10 L의 물과 혼합하여 pH가 6.2인 수용액을 수득하고, 유기 결합제 및 무기 미세 입자의 침전 응집 물질을 포함하는 용액은 1 g의 액체 알루민산나트륨을 유기 결합제 (2.6 g) 및 무기 미세 입자를 함유하는 분산물에 첨가함으로써 제조한 것을 제외하고는 실시예 1과 유사하게 장착 부재를 제조하였다.
실시예 3
Tg가 -13℃인 유기 결합제 (저팬 제온 코포레이션에 의해 제조된 니폴 LX821 (제품명))를 Tg가 -31℃인 유기 결합제 대신 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 유사하게 장착 부재를 제조하였다. 제형의 양 등을 표 1에 나타낸다.
실시예 4
Tg가 +1℃인 유기 결합제 (저팬 제온 코포레이션에 의해 제조된 니폴 LX811H (제품명))를 Tg가 -31℃인 유기 결합제 대신 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 유사하게 장착 부재를 제조하였다. 제형의 양 등을 표 1에 나타낸다.
실시예 5
Tg가 +25℃인 유기 결합제 (저팬 제온 코포레이션에 의해 제조된 니폴 LX814 (제품명))를 Tg가 -31℃인 유기 결합제 대신 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 유사하게 장착 부재를 제조하였다. 제형의 양 등을 표 1에 나타낸다.
실시예 6
실리카 졸 (니산 케미칼 인더스트리즈, 리미티드에 의해 제조된 스노우텍스 O (제품명))의 제형의 양을 10 g으로부터 5 g으로 변화시킨 것을 제외하고는 실시예 1과 유사하게 장착 부재를 제조하였다. 제형의 양 등을 표 1에 나타낸다.
실시예 7
실리카 졸 (니산 케미칼 인더스트리즈, 리미티드에 의해 제조된 스노우텍스 O (제품명))의 제형의 양을 10 g으로부터 40 g으로 변화시킨 것을 제외하고는 실시예 1과 유사하게 장착 부재를 제조하였다. 제형의 양 등을 표 1에 나타낸다.
비교예 1
단지 유기 결합제 (Tg: +1℃)를 황산알루미늄을 함유하는 수용액에 첨가하고, 실리카 졸을 첨가하지 않은 것을 제외하고는 실시예 4와 유사하게 장착 부재를 제조하였다. 제형의 양 등을 표 2에 나타낸다. 이 비교예에서, 블랭킷에 상기 액체를 통과시킴으로써 응집 물질을 침전시켰지만, 결과에 의하면, 샘플의 주위 온도 접촉 압력이 실시예 등보다 더 낮음이 나타났다.
비교예 2
유기 결합제 및 무기 미세 입자를 함유하는 분산물에 액체 알루민산나트륨을 첨가하지 않은 것을 제외하고는 실시예 1과 유사하게 장착 부재를 제조하였다. 제형의 양 등을 표 2에 나타낸다. 이 비교예에서, 블랭킷에 통과시킨 액체에서 응집 물질의 침전은 관찰되지 않았으며, 따라서 거의 어떠한 유기 결합제 및 무기 미세 입자도 이렇게 제작된 샘플에 부착되지 않았다.
비교예
3
황산알루미늄을 10 L의 물에 첨가하지 않은 것을 제외하고는 실시예 1과 유사하게 장착 부재를 제조하였다. 제형의 양 등을 표 2에 나타낸다. 이 비교예에서, 블랭킷에 통과시킨 액체에서 응집 물질의 침전은 관찰되지 않았으며, 유기 결합제 및 무기 미세 입자가 거의 전혀 부착되지 않았다.
평가 시험
유기 결합제의 함량, 섬유 조각들의 산포 비, 및 주위 온도(실온)에서의 접촉 압력을 하기 절차에 따라 상기에 기재된 바와 같이 제작한 장착 부재들 각각에 대하여 결정하였다.
유기 결합제의 함량의 측정
장착 부재들 각각으로부터 절단한 25 ㎜ × 25 ㎜ 샘플을 110℃에서 오븐에서 1시간 동안 건조시키고, 그 후 유기 결합제를 포함하는 샘플의 중량(W0)을 측정하였다. 다음, 상기 샘플을 900℃에서 오븐에서 1시간 동안 가열하고, 유기 결합제를 연소시킨 후 중량(W1)을 측정하였다. 매트 중 유기 결합제의 함량에 상응하는, 가열 동안의 중량 감소율(LOI)을 하기 등식에 의해 계산하였다.
가열에 의한 중량 감소율(LOI) (중량%) = (W0 - W1) / W0 × 100
섬유 조각들의 산포 비의 측정
일본 공업 규격(Japanese Industrial Standards; JIS K-6830)에 따라 충격 시험기를 준비하고, 그 후 상기 규격에 나타낸 지시에 따라 충격 시험을 수행하였다.
(1) 시험편 (크기: 100 ㎜ × 100 ㎜)을 펀칭 다이를 이용하여 장착 부재 (크기: 250 ㎜ × 250 ㎜)로부터 제조하고, 그 후 질량을 측정하였다.
(2) 시험편을 JIS K-6830에 나타난 바와 같이 충격 시험기 내에 넣고, 그 후 30°의 각도로부터 충격을 가하였다.
(3) 시험 후, 시험편을 충격 시험기로부터 꺼내고, 질량을 다시 측정하였다.
(4) 섬유 조각들의 산포의 양을 시험 전 및 후의 시험편에서의 변화로부터 계산하였다.
주위 온도에서의 장착 부재의 접촉 압력의 측정
(1) 둥근 시험편 (직경: 45 ㎜)을 펀칭 다이를 이용하여 장착 부재 (크기: 250 ㎜ × 250 ㎜)로부터 제조하고, 그 후 질량을 측정하였다.
(2) 0.3 g/㎤의 필러(pillar) 밀도를 제공하는 매트 두께를 상기 질량 측정 값으로부터 계산하였다.
(3) 시험편을 압축 시험기 (시마즈 코포레이션(Shimadzu Corporation)에 의해 제조된 모델 "오토그래프(Autograph) AG-I")용의 압축 플레이트의 중앙에 두고, 그 후 상기 계산에 의해 결정된 매트 두께가 달성될 때까지 20 ㎜/분의 속도로 압축하였다. 피크에서의 압력 (접촉 압력)을 주위 온도에서의 접촉 압력 (㎪)으로 취하였다.
가열 장착 부재의 접촉 압력의 측정
(1) 실시예 1과 유사하게, 둥근 시험편 (직경: 45 ㎜)을 펀칭 다이를 이용하여 장착 부재 (크기: 250 ㎜ × 250 ㎜)로부터 제조하고, 그 후 질량을 측정하였다.
(2) 충전제 밀도가 0.23 g/㎤인 매트의 두께 (유기 성분과 같은 연소된 성분은 제외함)를 상기 질량 측정 값으로부터 계산하였다.
(3) 시험편을 압축 시험기 (시마즈 코포레이션에 의해 제조된 모델 "오토그래프 AG-I")용의 2개의 (스테인리스 강) 플레이트들 사이에 클램핑하고, 그 후 상기 계산에 의해 결정된 매트 두께가 달성될 때까지 20 ㎜/분의 속도로 압축하였다.
(4) 시험편을 압축하면서, 상기 2개의 플레이트들 중 하나를 900℃로 가열하는 한편, 다른 하나는 650℃로 가열하였다. 시간이 지남에 따른 접촉 압력의 변화를 관찰하기 위하여, 상기 2개의 플레이트가 각각 900℃ 및 650℃에 도달한 후 (시험 시작 시간) 20시간 동안 30분마다 접촉 압력을 측정하였다. 그 결과를 표 3 및 도 5에 나타낸다. 접촉 압력의 변화는 하기 등식에 의해 개산될 수 있으며, 10년 후의 접촉 압력은 이 근사식으로부터 계산될 수 있음을 주목하라.
Y = aXb
이 식에서, X는 시간 (hr)을 나타내며; Y는 접촉 압력 (㎪)을 나타내고; a, b는 계수를 나타낸다.
시험편을 비교예 1과 유사한 방식으로 제조한 장착 부재로부터 제작하였으며, 측정치를 제공하는 것에 더하여 접촉 압력을 상기에 설명한 바와 같이 측정하였다. 그 결과를 표 3 및 도 5에 나타낸다.
Claims (13)
- 무기 섬유 재료를 갖는 니들 펀칭된 매트(mat); 및
유기 결합제 및 무기 미세 입자의 응집물을 함유하는 응집 물질이며, 상기 응집물은 니들 펀칭된 매트의 전체에 걸쳐 함침되는, 응집 물질
을 포함하며, 상기 매트는, 상기 매트가 니들 펀칭된 후 응집물로 함침되는, 오염 제어 요소를 감싸서 케이싱 내에 장착하는, 장착 부재. - 제1항에 있어서, 매트 중 유기 결합제의 총 함량은 0 초과 내지 5 중량% 이하의 범위인, 장착 부재.
- 제1항에 있어서, 무기 미세 입자의 평균 입자 직경은 1 마이크로미터 이하인, 장착 부재.
- 제1항에 있어서, 응집 물질의 응집물의 평균 직경은 20 마이크로미터 이상 내지 2 ㎜ 이하의 범위인, 장착 부재.
- 제1항에 있어서, 유기 결합제 및 무기 미세 입자의 응집물은 유기 결합제 및 무기 미세 입자가 분산된 콜로이드 용액을 함유하는 블렌드로부터 응집 물질을 침전시켜 얻어지는, 장착 부재.
- 케이싱,
케이싱 내에 제공된 오염 제어 요소, 및
케이싱과 오염 제어 요소 사이에 배열된 장착 부재
를 포함하며, 장착 부재는 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 기재된 장착 부재인, 오염 제어 장치. - 유기 결합제 및 무기 미세 입자가 분산된 콜로이드 용액을 함유하는 블렌드로부터 유기 결합제 및 무기 미세 입자의 응집물이 침전되는 액체를 제조하는 단계,
무기 섬유를 함유하는 매트를 제조하는 단계, 및
매트의 전체에 걸쳐 응집물을 함침시키는 단계
를 포함하는, 오염 제어 요소를 감싸서 오염 제어 장치의 케이싱 내에 장착하는 장착 부재를 제조하는 방법. - 제7항에 있어서, 액체를 제조하는 단계는 무기 미세 입자가 분산된 콜로이드 용액 및 유기 결합제를 함유하는 혼합물 액체로, 응집물이 침전되는 액체를 제조하는 단계를 포함하는, 장착 부재를 제조하는 방법.
- 제7항에 있어서, 무기 미세 입자의 평균 입자 직경은 1 마이크로미터 이하인, 장착 부재를 제조하는 방법.
- 제7항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 액체 중에 침전되는 응집물의 평균 직경은 20 마이크로미터 이상 내지 2 ㎜ 이하의 범위인, 장착 부재를 제조하는 방법.
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