保持密封材料、保持密封材料的制造方法及废气净化装置.pdf

本发明提供保持密封材料、保持密封材料的制造方法及废气净化装置。所述保持密封材料是防止了垫之间在宽度方向上发生错位的保持密封材料。本发明的保持密封材料的特征在于，其通过层积两张以上由无机纤维构成的俯视图为矩形的垫而成，两张以上的垫各自的长度方向的长度随着层积依次变长，两张以上的垫通过至少2处固定部来相互固定，固定部中的至少2处固定部在长度方向的位置互不相同。

1.  一种保持密封材料，其特征在于，其通过层积两张以上由无机纤维构成的俯视图为矩形的垫而成，
所述两张以上的垫各自的长度方向的长度随着层积依次变长，
所述两张以上的垫通过至少2处固定部而相互固定，
观察所述固定部的侧视投影时，所述固定部中的至少2处固定部在所述长度方向的位置互不相同。

2.  如权利要求1所述的保持密封材料，其中，所述固定部之间的侧视投影距离中的最大投影距离为所述两张以上的垫中的长度方向的长度最短的最短垫的长度方向的长度的1/20～3/4。

3.  如权利要求1或2所述的保持密封材料，其中，所述固定部沿着所述垫的垂直于长度方向的宽度方向延伸。

4.  如权利要求1～3任意一项所述的保持密封材料，其中，所述固定部以与所述垫的至少一个长侧面保持距离的方式形成。

5.  如权利要求4所述的保持密封材料，其中，跨及所述垫的宽度方向上的长度的50％～99.5％的范围来形成所述固定部。

6.  如权利要求1～5任意一项所述的保持密封材料，其中，所述垫的厚度为1.5mm～15mm。

7.  如权利要求1～6任意一项所述的保持密封材料，其中，对所述垫在垂直于所述长度方向的宽度方向上进行了针刺处理。

8.  如权利要求1～7任意一项所述的保持密封材料，其中，所述固定部通过用缝纫线进行机缝而形成。

9.  如权利要求8所述的保持密封材料，其中，所述机缝为连锁缝。

10.  如权利要求8或9所述的保持密封材料，其中，在所述机缝的起点和终点中的至少一处进行了倒缝。

11.  如权利要求8～10任意一项所述的保持密封材料，其中，所述机缝的线迹长度为1mm～100mm。

12.  如权利要求8～11任意一项所述的保持密封材料，其中，所述缝纫线由棉或聚酯形成。

13.  如权利要求8～12任意一项所述的保持密封材料，其中，所述缝纫线的直径为0.1mm～5mm。

14.  如权利要求8～13任意一项所述的保持密封材料，其中，所述缝纫线的颜色为非透明，并且与所述垫的颜色不同。

15.  一种保持密封材料的制造方法，在该方法中，将两张以上由无机纤维构成的俯视图为矩形的垫按照长度方向的长度变长的顺序进行层积，用至少2处固定部将层积在一起的所述两张以上的垫相互固定起来，所述方法的特征在于，观察所述固定部的侧视投影时，所述固定部中至少2处固定部在所述长度方向的位置互不相同。

16.  如权利要求15所述的保持密封材料的制造方法，其中，所述固定部之间的侧视投影距离中的最大投影距离为所述两张以上的垫中的长度方向的长度最短的最短垫的长度方向的长度的1/20～3/4。

17.  如权利要求15或16所述的保持密封材料的制造方法，其中，形成所述固定部，使得所述固定部沿着所述垫的垂直于长度方向的宽度方向延伸。

18.  如权利要求15～17任意一项所述的保持密封材料的制造方法，其中，以与所述垫的至少一个长侧面保持距离的方式形成所述固定部。

19.  如权利要求18所述的保持密封材料的制造方法，其中，跨及所述垫的宽度方向上的长度的50％～99.5％的范围来形成所述固定部。

20.  如权利要求15～19任意一项所述的保持密封材料的制造方法，其中，所述垫的厚度为1.5mm～15mm。

21.  如权利要求15～20任意一项所述的保持密封材料的制造方法，其中，在垂直于所述长度方向的宽度方向上对所述垫进行了针刺处理。

22.  如权利要求15～21任意一项所述的保持密封材料的制造方法，其中，所述固定部通过用缝纫线进行机缝而形成。

23.  如权利要求22所述的保持密封材料的制造方法，其中，所述机缝为连锁缝。

24.  如权利要求22或23所述的保持密封材料的制造方法，其中，在所述机缝的起点和终点中的至少一处进行倒缝。

25.  如权利要求22～24任意一项所述的保持密封材料的制造方法，其中，使线迹长度为1mm～100mm来进行机缝。

26.  如权利要求22～25任意一项所述的保持密封材料的制造方法，其中，所述缝纫线由棉或聚酯形成。

27.  如权利要求22～26任意一项所述的保持密封材料的制造方法，其中，所述缝纫线的直径为0.1mm～5mm。

28.  如权利要求22～27任意一项所述的保持密封材料的制造方法，其中，所述缝纫线的颜色为非透明，并且与所述垫的颜色不同。

29.  一种废气净化装置，该装置包括：在长度方向上隔着孔道壁并列设置有多个孔道的柱状废气处理体；容纳所述废气处理体的外壳；和配置在所述废气处理体与所述外壳之间并保持所述废气处理体的保持密封材料，其特征在于，所述保持密封材料为权利要求1～14任意一项所述的保持密封材料。

保持密封材料、保持密封材料的制造方法及废气净化装置
技术领域
本发明涉及保持密封材料、保持密封材料的制造方法及废气净化装置。
背景技术
从柴油机等内燃机中排出的废气中含有颗粒物质(以下也称为PM)，近年，该PM对环境、人体有害已成为问题。此外，由于废气中还含有CO、HC、NO_x等有害的气体成分，因此也担心该有害气体成分对环境和人体造成的影响。
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，提出了各种由废气处理体(由碳化硅或堇青石等多孔质陶瓷构成)、容纳废气处理体的外壳以及保持密封材料(配置在废气处理体与外壳之间并由无机纤维集合体构成)构成的废气净化装置。配置该保持密封材料的主要目的是防止由于汽车行驶等时产生的振动或冲击导致废气处理体与覆盖其外周的外壳接触而破损；以及防止废气从废气处理体与外壳之间泄露；等等。
此处，对于内燃机来说，由于以改善燃料消耗量为目的而在接近理论空燃比的条件下运转，因而废气有高温化、高压化的趋势。若高温、高压的废气到达废气净化装置中，则由于废气处理体与外壳的热膨胀率之差，导致它们之间的间隔有可能改变，因此要求保持密封材料即使在间隔出现一些改变时其对废气处理体的保持力也不变。此外，为了有效地发挥废气处理体的废气处理性能，对具有保温废气处理体的保温性能的保持密封材料的要求也日益提高。
为了满足这些要求，近年来采用增大保持密封材料的厚度来提高保温性能的设计手段。在这种保持密封材料中，为了确保作为保持力的主要因素的无机纤维的回弹力，有必要提高保持密封材料的每单位面积的重量。
但是，随着无机纤维集合体的厚度增大，如果利用在制造过程中进行的针刺处理以提高厚度方向上的剥离强度，则难以获得足够的剥离强度，将缠绕有保持密封材料的废气处理体压入到外壳中时，保持密封材料有可能出现严重的剪切变形等。
另一方面，还提出了不改变各保持密封材料的厚度而是通过组合两张以上具有与以往相同的重量的垫来提高重量的保持密封材料。作为这种保持密封材料，公开了如下的保持密封材料：通过层积两张以上耐热性的垫而构成，长度被设定成各垫在层积状态下缠绕在整体料(monolith)上时，各垫均在没有松弛的状态下缠绕在整体料上，并且嵌合部能嵌合的长度(专利文献1)。
专利文献1：日本特开2007-218221号公报
此处，在专利文献1的保持密封材料中，层积两张以上的垫的情况下，垫彼此在宽度方向上的相互移动成为问题，为了限制这种移动，通过缝纫机加工设置了结合部。但是，在专利文献1的保持密封材料中，虽然设置了结合部能限制在宽度方向上的移动，但是不能充分抑制层积的垫之间以结合部为中心在宽度方向上的错位，导致缠绕到废气处理体上时或搬运时的操作性不好。特别是在为了缠绕到大型的废气处理体上而形成的长的保持密封材料中，该问题有进一步严重的趋势。
发明内容
本发明是鉴于上述问题而完成的，其目的在于，提供一种防止垫之间在宽度方向上错位的保持密封材料。
本发明人为了实现上述目的而进行了深入研究，结果发现，利用在长度方向上的位置不同的至少2处固定部，将层积在一起的两张以上的垫固定起来，由此可以意外地得到能够防止垫之间错位的保持密封材料，并且该保持密封材料在外周侧部分的拉伸也能够得到抑制，从而完成了本发明。
为了实现上述目的，对于技术方案1中记载的发明涉及的保持密封材料，其通过层积两张以上由无机纤维构成的俯视图为矩形的垫而成，两张以上的垫各自的长度方向的长度随着层积而依次变长，两张以上的垫通过至少2处固定部而相互固定起来，观察固定部的侧视投影时，上述固定部中的至少2处固定部在长度方向的位置互不相同。
技术方案1中记载的保持密封材料中，利用进行侧视投影时至少2处在长度方向的位置不同的固定部将层积在一起的两张以上的垫固定起来，因而可以防止各垫相互在宽度方向上错位。此处，在1处形成了固定部的情况下，易产生垫以该固定部为中心在宽度方向上的错位。认为其主要原因在于，从固定部的位置观察保持密封材料的两端部时，该两端部成为自由端，在宽度方向上的错位难以受到限制。相对于此，如技术方案1中记载的保持密封材料，通过进一步设置在进行侧视投影时位于在长度方向上不同位置的至少1处与上述固定部不同的固定部，从各固定部的位置观察保持密封材料的两端部时在该两端部的至少一个端部侧存在固定端，因此在宽度方向上的错位的自由度受到很大的限制。如此，对于技术方案1中记载的保持密封材料，防止了各垫在宽度方向上的错位。此外，通过防止垫的这种错位，使缠绕到废气处理体上时的操作性变得良好，作业性也得到提高。
此处，进行侧视投影是指将各固定部侧视投影到长度方向轴上。
对于技术方案2中记载的保持密封材料，固定部之间的侧视投影距离中的最大投影距离为两张以上的垫中的长度方向的长度最短的最短垫的长度方向的长度的1/20～3/4，因此能够在将保持密封材料缠绕到废气处理体上时将在外周侧部分的拉伸应力的产生和在内周侧部分的褶皱的产生抑制到在作业上、制品使用上无问题的水平。若上述最大投影距离小于最短垫的长度方向的长度的1/20，则各固定部相互集中过于靠近，防止错位的效果与以1处进行固定的情况没有不同，有可能不能防止各垫间在宽度方向上的错位。另一方面，若上述最大投影距离超过最短垫的长度方向的长度的3/4，则位于对应于最大投影距离的固定部间的保持密封材料(即，因已被固定而易直接受到在外周侧部分的拉伸应力的产生的影响和在内周侧部分的皱褶的产生的影响的区域，以下也称为两端固定区域。)的长度过长，不能完全使保持密封材料的外周侧部分的周长(以下也简称为外周长)与内周侧部分的周长(以下也简称为内周长)的差得到缓冲或吸收，将保持密封材料缠绕到废气处理体上时有可能在两端部间产生间隙。结果，有可能产生废气从废气净化装置中漏出和耐久性降低等。
另外，最大投影距离不是各固定部间的直线距离中的最大的直线距离，而是指将各固定部侧视投影到长度方向轴上时在长度方向轴上的各固定部间的投影距离中的最大的投影距离。
对于技术方案3中记载的保持密封材料，固定部沿着垫的垂直于长度方向的宽度方向延伸，因此在与将保持密封材料缠绕在废气处理体上的缠绕方向相垂直的方向上存在固定部。由此，在缠绕保持密封材料时，可以防止特别是在外周侧部分的拉伸应力而导致的难以缠绕的问题，可以确保保持密封材料的良好的缠绕性。此外，可以防止垫从垫的长边侧卷边的问题，可以更切实地抑制垫彼此之间的错位。
如技术方案4中记载的保持密封材料，若固定部以与垫的至少一个长侧面保持距离的方式形成，则固定部不会在宽度方向上的整个长度上形成，无需对长侧面实施固定处理即可。但是，若形成固定部直至长侧面，则使用保持密封材料时，长侧面受到摩擦或长侧面附近受到应力，有可能在所形成的固定部的两端部引起保持密封材料的损伤。但是，若与长侧面保持距离来形成固定部，则可以抑制实施固定处理直至上述长侧面时的局部应力的增大，进而可以防止对垫的损伤。
对于技术方案5中记载的保持密封材料，由于跨及垫的宽度方向上的长度的50％～99.5％的范围来形成固定部，因此可以防止波及到长侧面的固定处理所导致的垫的损伤，同时还可以防止垫从垫的长边侧卷边。
根据技术方案6中记载的保持密封材料，由于垫的厚度为1.5mm～15mm，因此可以维持充分的保持力，并且与垫的厚度过厚的情况相比，可以防止在内周侧部分的皱褶的产生或在外周侧部分的拉伸应力的增大。
如技术方案7中记载的保持密封材料，若对垫在垂直于长度方向的宽度方向上进行针刺处理，则由于在进行了针刺的部分在垫的宽度方向上形成折痕，因此向废气处理体上缠绕时易进行缠绕。
对于技术方案8中记载的保持密封材料，由于固定部通过用缝纫线进行机缝而形成，因此可以简便地形成固定部且可以牢固地将垫彼此固定起来。
对于技术方案9中记载的保持密封材料，机缝为连锁缝，因此即使操作时有一些振动等，线迹也难以绽开，可以牢固地将垫彼此进行固定。
对于技术方案10中记载的保持密封材料，由于在机缝的起点和终点之中的至少一处进行倒缝，因此线迹不易绽开，可以长期维持牢固的固定。
如技术方案11中记载的保持密封材料，机缝的线迹长度可以为1mm～100mm。
对于技术方案12中记载的保持密封材料，由于缝纫线由棉或聚酯形成，因此缠绕到废气处理体上并组装在废气净化装置上后，通过最初的内燃机的运转产生的废气，使缝纫线被烧掉。此处，若在组装到废气处理装置中后固定部仍残留，则在该部分产生局部应力，有可能使保持密封材料发生损伤，但是若烧掉则这种可能性消失，所以可以长期稳定地发挥作为保持密封材料的功能。
如技术方案13中记载的保持密封材料，若缝纫线的直径为0.1mm～5mm，则缝纫线不会断，可以在将缝合时对线迹附近的损伤抑制在最小限度的同时形成固定部。
根据技术方案14中记载的保持密封材料，缝纫线的颜色为非透明且为与垫的颜色不同的颜色，因此可以提高用于确认是否形成了固定部的可见性，可以提高作业效率。
对于技术方案15中记载的保持密封材料的制造方法，其是将两张以上由无机纤维构成的俯视图为矩形的垫按照长度方向的长度变长的顺序进行层积，用至少2处固定部将层积在一起的两张以上的垫相互固定的保持密封材料的制造方法，该方法中，观察固定部的侧视投影时，至少2处固定部在长度方向的位置互不相同。
通过该制造方法，能够良好地制造出防止了垫彼此在宽度方向上的错位且提高了缠绕等作业时的效率的保持密封材料。
对于技术方案16中记载的保持密封材料的制造方法，固定部间的侧视投影距离中的最大投影距离为两张以上的垫中的长度方向的长度最短的最短垫的长度方向的长度的1/20～3/4，因此可以有效地制造如下的保持密封材料：能够吸收在两端固定区域中外周长和内周长的差从而防止在缠绕后在两端部间产生间隙，并同时还能够抑制在宽度方向上的错位。
根据技术方案17中记载的保持密封材料的制造方法，由于形成沿着垫的垂直于长度方向的宽度方向延伸的固定部，所以可以良好地制造出可防止垫从垫的长边侧卷边的保持密封材料。此外，若形成在宽度方向上延伸的固定部，则在将保持密封材料向废气处理体上进行缠绕时，该固定部发挥如同折痕所起的作用，因此缠绕性得到提高。
对于技术方案18中记载的保持密封材料的制造方法，固定部以与垫的至少一个长侧面保持距离的方式形成。这是因为，在保持密封材料的制造步骤中用切割器等将保持密封材料起模时，在垫的侧面产生无机纤维的断裂等，所以垫的侧面与其它部位相比抵抗外力或应力的强度稍低，易损伤。与此相对，若与垫的长侧面保持距离地形成固定部，则可以更好地防止在固定处理中对长侧面造成的损害，因此可以得到对使用时的废气流通等的耐久性优异的保持密封材料。
对于技术方案19中记载的保持密封材料的制造方法，由于跨及垫的宽度方向上的长度的50％～99.5％的范围形成了固定部，因此可以良好地制造出不会对长侧面带来损伤且可以防止垫从垫的长边侧卷边的保持密封材料。
如技术方案20中记载的保持密封材料的制造方法，可以使垫的厚度为1.5mm～15mm来制造保持密封材料。
对于技术方案21中记载的保持密封材料的制造方法，由于对垫在垂直于长度方向的宽度方向上进行了针刺处理，因此可以制造像在垫的宽度方向上形成折痕那样状态的保持密封材料。利用这种保持密封材料时，可以非常简便地向废气处理体上进行缠绕。
对于技术方案22中记载的保持密封材料的制造方法，由于固定部通过用缝纫线进行机缝而形成，可以简便且有效地形成固定部。
如技术方案23中记载的保持密封材料的制造方法，若机缝为连锁缝，则由于线迹的强度高，可以很好地制造出长期稳定地发挥出使垫彼此固定在一起的功能的保持密封材料。
对于技术方案24中记载的保持密封材料的制造方法，由于在机缝的起点和终点之中的至少一处进行了倒缝，因此可以有效地制造形成固定部的线迹不易绽开的保持密封材料。
如技术方案25中记载的保持密封材料的制造方法，可以使线迹长度为1mm～100mm来进行机缝。
对于技术方案26中记载的保持密封材料的制造方法，由于使用由棉或聚酯形成的线作为缝纫线，因此作为缝纫线容易操作，此外可以形成强度高的固定部。
对于技术方案27中记载的保持密封材料的制造方法，由于缝纫线的直径为0.1mm～5mm，所以可以排除缝纫线在作业时发生切断的可能性，并且能够以良好的操作性形成固定部。
根据技术方案28中记载的保持密封材料的制造方法，由于缝纫线的颜色为非透明且为与垫的颜色不同的颜色，因此能够在保持密封材料的制造步骤中容易地确认有无形成固定部。
对于技术方案29中记载的废气净化装置，其是由在长度方向上隔着孔道壁并列设置有多个孔道的柱状废气处理体；容纳废气处理体的外壳；和配置在废气处理体与外壳之间并保持废气处理体的保持密封材料构成的废气净化装置，其中，保持密封材料为技术方案1～15中任意一项记载的保持密封材料。由于使用本发明的保持密封材料作为保持密封材料，因此向废气处理体上进行缠绕时可以防止保持密封材料在外周侧部分上的拉伸应力的增大和在内周侧部分上的皱褶的产生，从而可以防止作为废气净化装置整体的废气泄漏和耐久性的降低等。
附图说明
图1为示意性表示本发明的保持密封材料的立体图。
图2(a)为示意性表示将两张垫层积在一起的状态的侧视图，图2(b)为示意性表示将两张垫层积在一起的状态的俯视图。
图3为图1所示的本实施方式的保持密封材料的沿A-A线的截面图。
图4(a)为示意性表示构成本发明的保持密封材料的最短垫的俯视图，图4(b)为示意性表示将图4(a)的最短垫侧视投影到长度方向轴上时的固定部的位置关系的轴投影图。
图5(a)为示意性表示本实施方式的废气净化装置的立体图，图5(b)为图5(a)所示的废气净化装置的沿B-B线的截面图。
图6(a)为示意性表示构成第一实施方式的废气净化装置的蜂窝过滤器的立体图，图6(b)为示意性表示构成第一实施方式的废气净化装置的外壳的立体图。
图7为示意性表示制造本实施方式的废气净化装置的过程的立体图。
图8(a)和图8(b)为示意性表示错位试验的过程的说明图。
图9为示意性表示构成第二实施方式的保持密封材料的最短垫的俯视图。
图10(a)为示意性表示固定部的其它方式的俯视图，图10(b)为示意性表示固定部的另一方式的俯视图，图10(c)为示意性表示固定部的另一方式的俯视图。
符号说明
10保持密封材料
11、12、61、71、81、91垫
15、16、17、66、67、75、76、77、85、86、87、95、96、97固定部
20废气净化装置
21a、21b、22a、22b长侧面
23a、23b缝纫线
30蜂窝过滤器(废气处理体)
31孔道
32孔道壁
40外壳
D最大投影距离
具体实施方式
(第一实施方式)
以下参照附图对作为本发明的保持密封材料以及保持密封材料的制造方法的一实施方式的第一实施方式进行说明。
图1为示意性表示本发明的保持密封材料的立体图。如图1所示，本实施方式的保持密封材料10中，层积了具有规定的长度方向的长度(以下也简称为全长。图1中，以箭头L₁、L₂表示)、宽度(图1中，以箭头W表示)和厚度(图1中，以箭头T表示)的俯视图大致为矩形的2张垫11、12。另外，计算全长时，不考虑在垫端部形成的凸部或凹部的尺寸。
此外，垫11、12的各端部中，在一个端部形成凸部13a、14a，在另一个端部形成凹部13b、14b。垫11的凸部13a和凹部13b以及垫12的凸部14a和凹部14b形成了为了组装后述的废气净化装置而在废气处理体上缠绕保持密封材料10时正好相互嵌合的形状。
垫11、12为对由无机纤维构成的基体垫实施针刺处理而得到的针刺垫。另外，针刺处理是指使用针等使纤维交错的工具对基体垫进行插入抽出。在垫11、12中，平均纤维长度较长的无机纤维通过针刺处理而三维地交错在一起。对该垫在垂直于长度方向的宽度方向上进行了针刺处理。
另外，为了呈现交错结构，无机纤维具有某种程度的平均纤维长度即可，例如，无机纤维的平均纤维长度为50μm～100mm左右即可。
此外，为了抑制保持密封材料的堆积高度或为了提高组装废气净化装置前的作业性，在本实施方式的保持密封材料中也可以进一步含有有机粘合剂等粘合剂。
图1所示的保持密封材料10中，层积有两张厚度为1.5mm～15mm的垫，但是对层积的垫的数目不特别限定，可以为3张以上。两张以上的垫中的全长最短的垫(以下也称为最短垫)为缠绕在废气处理体的周围上的垫，接着层积全长比最短垫长的垫，然后随着层积的依次进行，层积全长更长的垫。另外，即使如图1所示的保持密封材料10那样由2张垫11、12构成，将垫11也称为最短垫。
另外，垫的层积方式不限于如图1所示那样的方式，即垫11层积在俯视时不从垫12的任意一端伸出的位置上，也可以为例如图2(a)、图2(b)所示的方式。图2(a)是示意性表示层积在一起的2张垫的另一状态的侧视图，图2(b)为示意性表示图2(a)的2张层积在一起的垫的俯视图。图2(a)所示的方式中，垫11与具有全长比该垫11的全长长的的垫12相互在长度方向上错开地层积在一起。对其进行俯视时，如图2(b)所示，垫11层积在从垫12的图的左端伸出那样的位置上。
本实施方式的保持密封材料中，垫11和垫12用2处固定部、即固定部16和固定部17相互固定起来。如图1所示，固定垫11、12的固定部16、17与长侧面21a、22a保持规定距离，并且固定部16、17在最短垫11的宽度方向上的长度中占50％～99.5％的范围并沿着最短垫11的宽度方向连续存在。本实施方式的保持密封材料中的固定方法为机缝，由此将垫11、12相互牢固地固定在一起。
接着，参照图3对机缝进行具体的说明。图3为图1所示的本实施方式的保持密封材料的沿A-A线的截面图。如图3所示，固定部16通过缝纫线23a(上线)、23b(下线)的连锁缝(机缝)而形成。
缝纫线23a、23b为由棉或聚酯形成的直径为0.1mm～5mm的缝纫线。此外，其颜色为非透明且与垫11、12的颜色不同。例如，垫11、12为白色时，对缝纫线23a、23b的颜色不特别限定，可以为红色、蓝色、黄色、绿色、黑色等。
此外，在包括机缝的起点和终点在内的区域24a、24b中进行了倒缝，从而通过机缝形成的固定部的端部不易绽开。线迹长度(图3中以X表示)为1mm～100mm。
并且，固定部16的一个端部18a与垫11、12的长侧面21a、22a保持距离地形成，此外另一个端部18b也与垫11、12的长侧面21b、22b保持距离地形成。固定部16的一个端部18a与垫11、12的长侧面21a、22a的最短距离(图3中，以双箭头Y表示)为垫11、12的宽度方向的长度的1％～49％。同样地，固定部16的另一个端部18b与垫11、12的长侧面21b、22b的最短距离(图3中，以双箭头Y’表示的长度)为垫11、12的宽度方向的长度的1％～49％。
而且，固定部的端部18a、18b优选以与长侧面21a、22a、21b、22b保持距离的方式形成，但如果是考虑了对垫的影响并在制品使用上是无问题的程度，则也可以不与长侧面保持距离来形成固定部。
本实施方式的保持密封材料中，用至少2处固定部将两张以上的垫相互固定起来，观察固定部的侧视投影时，上述固定部中的至少2处固定部在长度方向的位置互不相同。参照图4(a)、图4(b)对该固定部的位置关系进行说明。图4(a)为示意性表示构成本发明的保持密封材料的最短垫的俯视图，图4(b)为示意性表示将图4(a)的最短垫侧视投影到长度方向轴上时固定部的位置关系的轴投影图。
首先，如图4(a)所示，在最短垫11上形成固定部16、17。作为固定部，存在靠近最短垫11的第一短边S₁形成的固定部16和靠近最短垫11的第二短边S₂形成的固定部17。
若将该固定部16和固定部17侧视投影在长度方向轴X上，则如图4(b)所示，在长度方向轴X上，固定部16和固定部17分别存在于与箭头b₁和箭头b₂的位置相对应的位置。即，投影在长度方向轴X上的固定部16和固定部17在投影轴上不重合而位于在长度方向上互不相同的位置。
此外，本实施方式的保持密封材料中，固定部间的侧视投影距离中的最大投影距离为两张以上的垫中的长度方向的长度最短的最短垫的长度方向的长度的1/20～3/4。之所以规定该最大投影距离，是因为着眼于层积在一起的垫中的全长最短的最短垫的全长即可，因此以下着眼于最短垫进行说明。正如参照图4(b)已进行的说明那样，在长度方向轴X上，固定部16和固定部17分别存在于与箭头b₁和箭头b₂的位置相对应的位置。本实施方式的保持密封材料中，该箭头b₁和箭头b₂之间的投影距离D为最短垫11的全长L₁(即，图4(b)中的箭头c₁和箭头c₂之间的距离)的1/20～3/4。本实施方式中，由于固定部仅存在2处，因此固定部16和固定部17之间的投影距离D相当于最大投影距离。
另外，图4(b)中，为了方便说明，给出了最大投影距离D为最短垫11的全长L₁的1/3的方式，但是例如最大投影距离D为全长L₁的1/12时，长度方向轴X上的对应于固定部16和固定部17的位置分别为箭头d₁和箭头d₂，最大投影距离为以D₀表示的距离。
虽然对最大投影距离D不特别限定，但是若小于最短垫11的全长L₁的1/20，则对于垫的整个幅面而言，所存在的2个固定部像是集中在1处，因此有可能不能防止各垫在宽度方向上的错位。另一方面，若最大投影距离D超过最短垫11的全长L₁的3/4，则固定部16与固定部17之间的区域(存在于箭头b₁和箭头b₂之间的区域)即两端固定区域的范围变宽。于是，最大投影距离D较小时，可忽视的两端固定区域中的内周长和外周长的差的影响增大，缠绕到废气处理体上时在外周侧部分产生拉伸应力或在内周侧部分产生皱褶。因此，最大投影距离D优选为最短垫11的全长L₁的1/20～3/4。
而且，最短垫11的全长L₁为将其缠绕到废气处理体上时正好两端部分嵌合的长度。换而言之，最短垫11的全长L₁相当于废气处理体的圆周长。此时，全长L₁的1/20的最大投影距离D由于相当于圆周长的1/20的范围的圆弧长，因此对应于该圆弧的圆周角为18°。同样地，全长L₁的3/4的最大投影距离D由于相当于圆周长的3/4的范围的圆弧长，因此对应于该圆弧的圆周角为270°。如此，本实施方式的保持密封材料的固定部的位置也可以以废气处理体的截面的圆周角进行规定。由此，可以使保持密封材料的形状等灵活应对具有各种尺寸、曲率等的废气处理体。
接着使用图5(a)和图5(b)对使用本实施方式的保持密封材料的本实施方式的废气净化装置的构成进行说明。
图5(a)为示意性表示本实施方式的废气净化装置的立体图，图5(b)为图5(a)所示的废气净化装置的沿B-B线的截面图。
如图5(a)和图5(b)所示，废气净化装置20由在长度方向上隔着孔道壁32并列设置有多个孔道31的柱状废气处理体30；容纳废气处理体30的外壳40；和配置在废气处理体30与外壳40之间并保持废气处理体30的保持密封材料10构成。
外壳40的端部根据需要与导入从内燃机排出的废气的导入管和将通过了废气净化装置的废气排出到外部的排出管连接。
另外，本实施方式的废气净化装置20中，如图5(b)所示，作为废气处理体30，使用各孔道的任意一端部被封堵材料33封住的蜂窝过滤器。
下面使用图5(b)对废气在具有上述构成的废气净化装置20中通过的情况进行说明。
如图5(b)所示，从内燃机排出而流入到废气净化装置20中的废气(图5(b)中，废气以G表示，废气的流向以箭头表示)流入到蜂窝过滤器20的在废气流入侧端面30a开口的一个孔道31中，通过隔开孔道31的孔道壁32。此时，废气中的PM在孔道壁32被捕集，废气被净化。净化的废气从在废气流出侧端面30b开口的其它的孔道31中流出，排出到外部。
接着，使用图6(a)、图6(b)对构成废气净化装置20的蜂窝过滤器和外壳进行说明。
另外，对保持密封材料10的构成已经进行了说明，所以省略。
图6(a)为示意性表示构成第一实施方式的废气净化装置的蜂窝过滤器的立体图，图6(b)为示意性表示构成第一实施方式的废气净化装置的外壳的立体图。
如图6(a)所示，蜂窝过滤器30主要由多孔质陶瓷构成，其形状为圆柱形。此外，为了增强蜂窝过滤器30的外周部、调整形状或提高蜂窝过滤器30的绝热性，在蜂窝过滤器30的外周设置了密封材料层34。
另外，对于蜂窝过滤器30的内部的构成，如上述本实施方式的废气净化装置的说明所述(参照图5(b))。
接着对外壳40进行说明。图6(b)所示的外壳40主要由不锈钢等金属制成，其形状为圆筒状。此外，其内径比蜂窝过滤器40的端面的直径和缠绕在蜂窝过滤器40上的状态的保持密封材料10的厚度的合计长度稍短，外壳40的长度与蜂窝过滤器40的长度方向(图6(a)中，箭头a的方向)的长度大致相同。
接着对本实施方式的保持密封材料以及废气净化装置的制造方法进行说明。
首先对保持密封材料的制造方法进行说明。本实施方式的保持密封材料的制造方法为将两张以上由无机纤维构成的俯视图为矩形的垫按照长度方向的长度变长的顺序进行层积，利用至少2处固定部将层积在一起的两张以上的垫相互固定起来的保持密封材料的制造方法，该方法中，观察上述固定部的侧视投影时，固定部中的至少2处固定部在长度方向的位置互不相同。
首先，准备具有规定全长的针刺垫作为构成保持密封材料的垫。针刺垫可以通过对基体垫实施上述针刺处理来制作。在基体垫中，具有规定的平均纤维长度的无机纤维经过纺丝工艺松散地缠结在一起。通过对该松散地缠结在一起的无机纤维实施针刺处理，无机纤维更复杂地缠结，即便不存在粘合剂也能制作出具有某种程度的可维持形状的交错结构的垫。
对构成垫的无机纤维不特别限定，可以为氧化铝-二氧化硅纤维，也可以为氧化铝纤维、二氧化硅纤维等。可以根据耐热性、耐风蚀性等要求密封材料所具有的特性等进行改变。使用氧化铝-二氧化硅纤维作为无机纤维时，例如，可以使用氧化铝与二氧化硅的组成比为60∶40～80∶20的纤维。
针刺处理可以使用针刺装置进行。针刺装置由支撑基体垫的支撑板和设置在该支撑板的上方、能够在刺入方向(基体垫的厚度方向)上往复移动的针板构成。在针板上安装有大量的针。使该针板相对于安放在支撑板上的基体垫移动，使大量的针在基体垫上插入抽出，由此能够使构成基体垫的无机纤维复杂地交错起来。针刺处理的次数和针数可以根据目标堆积密度和单位面积重量等来改变。
通过对长度不同的两张以上的基体垫实施该针刺处理，制造本发明的保持密封材料所需的两张以上的垫。此处，缠绕在废气处理体上的最短垫的全长对应于废气处理体的圆周长，因而首先基于废气处理体的圆周长确定最短垫的全长。接着，位于最短垫的外侧的垫的全长对应于直径对应废气处理体的直径加上缠绕时的最短垫的厚度后所得到的直径的圆的周长，因此求出该圆周长来确定位于最短垫的外侧的垫的全长。依次重复该操作，来确定要层积的两张以上的垫各自的全长。
根据需要在如此实施了针刺处理的垫上附着粘合剂。通过使粘合剂附着在垫上，可以使无机纤维彼此之间的交错结构更牢固，并且可以抑制垫的堆积高度。
作为粘合剂，可以使用将丙烯酸类胶乳或橡胶类胶乳等分散在水中而制成的乳液。使用喷雾器等将该粘合剂均一地喷到整个垫上，从而使粘合剂附着在垫上。
然后，为了除去粘合剂中的水分，对垫进行干燥。作为干燥条件，例如可以在95℃～150℃下干燥1分钟～30分钟。通过经过干燥步骤，可以制造本实施方式的垫。
将如此制成的两张以上的垫按照长度变长的顺序或变短的顺序进行层积。层积的垫的数目可以根据保持密封材料要求的保持力或保温性能来改变。作为代表性的层积过程，首先铺开全长最长的垫，依次层积垫，使得随着层积的进行层积全长变短的垫。对于层积的垫的相对位置，可以以层积的全长较短的垫不从其下的全长较长的垫的任意一端伸出那样的位置来进行层积，也可以以相互在长度方向上错开使全长较短的垫从全长较长的垫的一端伸出那样的位置来进行层积。
接着，将层积在一起的两张以上的垫相互固定起来。此时，如上所述，对于层积在一起的两张以上的垫在至少2处进行机缝等固定处理，从而将两张以上的垫相互固定起来。此时，这些固定部中的至少2处固定部以进行侧视投影时位于在长度方向上互不相同的位置的方式形成。
通过机缝来进行固定部的形成的情况下，例如可以使用直径为1mm、颜色为红紫色、复捻为Z捻的缝纫线进行线迹长度为10mm的连锁缝，在成为固定部端部的部分进行倒缝。此外，进行机缝使得固定部的两端部距离垫的长侧面为10mm、固定部的长度为275mm。
另外，若使用缝纫机，则可以在层积两张以上的垫后将它们固定，但是在使用粘接材料的情况下，例如可以预先对应上述固定部的位置作某种记号(例如在垫的侧面侧的与固定部对应的位置上竖起与层积方向平行的棒等)，按照该记号用粘接材料将上下两张垫依次固定起来。
接着，参照附图对废气净化装置的制造方法进行说明。
图7为示意性表示制造本实施方式的废气净化装置的过程的立体图。
将上述步骤制造的保持密封材料10以凸部14a和凹部14b嵌合的方式缠绕在由以往公知的方法制造的圆柱形状的蜂窝过滤器30的外周上。然后，如图7所示，将缠绕有保持密封材料10的蜂窝过滤器30压入具有规定尺寸的圆筒状的主要由金属等制成的外壳40中，由此制造废气净化装置。
外壳40的内径略小于缠绕有保持密封材料10的蜂窝过滤器30的最外径，该最外径包括了保持密封材料10的厚度，从而在压入后，保持密封材料通过被压缩而发挥出预定的回弹力(即，保持蜂窝过滤器的力)。
本实施方式的保持密封材料中，由于两张以上的垫被规定的固定部相互固定，因此缠绕到废气处理体上时也不存在在宽度方向上的错位，操作性也良好。由此，由于不会担心垫的错位，因此可以提高废气净化装置的制造效率。
以下对本实施方式的保持密封材料以及废气净化装置的作用效果进行举例。
(1)本实施方式的保持密封材料中，层积在一起的两张以上的垫通过至少2处固定部而相互固定起来，观察上述固定部的侧视投影时，固定部中的至少2处固定部在长度方向的位置互不相同，所以可以防止各垫相互在宽度方向上错位。而且，通过防止垫的这种错位，向废气处理体上进行缠绕时的操作性良好，作业性也得到改善。
(2)本实施方式的保持密封材料中，固定部之间的侧视投影距离中的最大投影距离为两张以上的垫中的长度方向的长度最短的最短垫的长度方向的长度的1/20～3/4，因此两端固定区域吸收内外周长的差，可以将在废气处理体上缠绕了保持密封材料时在保持密封材料的两端部间间隙的产生抑制在作业上、制品使用上无问题的水平。
(3)由于固定部沿着垫的垂直于长度方向的宽度方向存在，因此在与将保持密封材料缠绕在废气处理体上的缠绕方向相垂直的方向上存在固定部。由此，缠绕保持密封材料时，可以防止特别是因外周侧部位上的拉伸应力导致的难以缠绕的问题，从而可以确保保持密封材料的良好的缠绕性。此外，可以防止垫从垫的长边侧卷边，可以更切实地抑制垫彼此之间的错位。
(4)若以与垫的至少一个长侧面保持距离的方式形成固定部，则固定部不会在宽度方向的整个长度上形成，从而不会对长侧面实施固定处理。但是，若形成固定部直至长侧面，则在使用保持密封材料时，长侧面受到摩擦或长侧面附近受到应力，有可能在形成的固定部的两端部造成对保持密封材料的损伤。但是，若与长侧面保持距离来形成固定部，则可以抑制实施固定处理直至上述长侧面的情况下的局部应力，进而可以防止对垫的损伤。
(5)由于跨及垫的宽度方向上的长度的50％～99.5％的范围形成了固定部，因此可以防止波及到长侧面的固定处理所导致的垫的损伤，同时还可以防止垫从垫的长边侧卷边。
(6)由于垫的厚度为1.5mm～15mm，因此可以维持充分的保持力，并且可以防止垫的厚度过厚时的内周侧部分的皱褶或外周侧部分的拉伸应力。
(7)由于对垫在垂直于长度方向的宽度方向上进行了针刺处理，因而在进行了针刺的部分在垫的宽度方向上形成了折痕，所以向废气处理体上进行缠绕时易进行缠绕。
(8)由于固定部通过用缝纫线进行机缝而形成，因此可以简便地形成固定部且可以将垫彼此牢固地固定。此外，由于机缝为连锁缝，因此即使操作时稍微振动等，线迹也不会绽开，可以将垫彼此牢固地固定。
(9)由于在机缝的起点和终点之中的至少一处进行了倒缝，因此线迹不易绽开，可以长期维持牢固的固定。
(10)由于缝纫线由棉或聚酯形成，因此缠绕到废气处理体上并组装在废气净化装置上后，通过最初的内燃机的运转产生的废气，使缝纫线烧掉。此处，若在组装到废气处理装置中后固定部仍残留，则在该部分产生局部的应力，有可能导致保持密封材料损伤，但是若烧掉则这种可能性消失，所以可以长期稳定地发挥作为保持密封材料的功能。
(11)若缝纫线的直径为0.1mm～5mm，则缝纫线不会断，可以在将缝合时对线迹附近的损伤抑制在最小限度的同时形成固定部。
(12)由于缝纫线的颜色为非透明且为与垫不同的颜色，因此可以提高用于确认是否形成了固定部的可见性，可以提高作业效率。
(13)若将废气净化装置中的保持密封材料制成技术方案1～14中任意一项记载的保持密封材料，则由于使用本发明的保持密封材料作为保持密封材料，因此向废气处理体上缠绕时可以防止保持密封材料在外周侧部分产生拉伸应力或在内周侧部分出现皱褶，从而可以防止作为废气净化装置整体的废气泄漏和耐久性的降低等。
下面给出更具体地公开了本发明的第一实施方式的实施例，但是本实施方式不仅限于这些实施例。
(实施例1)
作为具有氧化铝-二氧化硅组成的氧化铝纤维制基体垫，准备出组成比Al₂O₃∶SiO₂＝72∶28的基体垫。通过对该基体垫实施针刺处理，制造堆积密度为0.15g/cm³、单位面积重量为1050g/m²的针刺处理垫。
另外，通过将丙烯酸类胶乳充分分散在水中，预先制备丙烯酸类胶乳乳液，并将其用作粘合剂。
接着，将针刺处理垫剪裁成俯视图尺寸为全长1054mm×宽度295mm。使用喷雾器对剪裁的针刺处理垫均一地喷粘合剂，使得粘合剂相对于剪裁的针刺处理垫的氧化铝纤维量为3.0重量％。
然后，在140℃的温度下，对附着有粘合剂的针刺处理垫通风干燥5分钟，制造最短垫。
进一步，除了使全长为1100mm之外，其他与上述操作相同，制造位于最短垫的外侧的垫(以下，也称为最外垫)。制造的两个垫的单位面积重量为1160g/m²。此外，垫的厚度都为6.5mm。
将如此制作的两张垫层积，使得各垫的全长2等分的位置上下重合。
接着，如图8(a)所示，由宽度15mm的带形成2处固定部16、17，固定部16、17对称地形成在将垫的全长2等分的位置的两边，将层积在一起的垫11、12相互固定起来。侧视投影各固定部时的固定部间的最大投影距离(图8(a)的双箭头D所示的间隔)为最短垫的全长的1/20。由于最短垫的全长为1054mm，所以上述最大投影距离D为52.7mm。需要说明的是，本实施例中，由于形成2处固定部，所以2处固定部之间的投影距离为最大投影距离。以该最大投影距离如图8(a)所示形成2处固定部，制造出保持密封材料10。图8(a)、图8(b)为示意性表示利用实施例涉及的保持密封材料进行错位试验的过程的图。
(实施例2～8)
除了使上述最大投影距离与最短垫的全长的比例为表1所示的值之外，其他与实施例1同样地制造保持密封材料。
(比较例1)
作为比较例1涉及的保持密封材料，除了在最短垫的全长2等分的位置形成1处固定部之外，其他与实施例1同样地制造保持密封材料。
分别对实施例1～8和比较例1中制造的各保持密封材料进行错位试验和缠绕性试验。另外，由于认为最大投影距离越小则垫彼此之间的错位越大，因此对实施例1～8中的最大投影距离小的实施例1～3、实施例8和比较例1进行错位试验。此外，由于认为最大投影距离越大则缠绕时在端部之间的间隙等越大，因此对实施例1～8中的最大投影距离大的实施例3～7进行缠绕性试验。
(错位试验)
错位试验如图8(a)所示，使保持密封材料10的宽度方向为铅直方向后，首先将2张垫中的最外垫12整个全长固定到壁50上。然后，在最短垫11的一个端部上悬挂砝码51(250g，2.5N)，测定此时的最外垫12的一个端部和与该端部相同侧的最短垫11的端部之间的距离(mm)(图8(b)中，以γ表示的间隔)作为错位量，由此评价错位的程度。
(缠绕性试验)
对将制作的保持密封材料缠绕到直径13英寸的废气处理体上后的保持密封材料的外观进行确认。对于此时的保持密封材料的外观，以在保持密封材料的两端部间产生的间隙(mm)为基准来评价缠绕性。
结果列于表1。
表1