多層安裝墊的製作方法

2023-06-06 12:33:06 4

專利名稱：：多層安裝墊的製作方法
技術領域：
：本發明涉及可操作地適用於在汙染控制裝置(如催化轉化器、廢氣過濾器)內安裝汙染控制元件(如催化劑載體、濾芯以及它們的組合)的多層安裝墊、製備該安裝墊的方法以及包括該安裝墊的汙染控制裝置。
背景技術：
：機動車輛普遍採用汙染控制裝置來控制大氣汙染。目前廣泛使用的裝置有兩類催化轉化器和柴油機微粒過濾器。催化轉化器包含催化劑，該催化劑通常塗敷於轉化器內的單片結構上。催化劑氧化一氧化碳和碳氫化合物，並減少汽車廢氣中的氮氧化物，以控制大氣汙染。柴油機微粒過濾器為壁流式過濾器，其具有典型地由多孔晶體陶瓷材料製成的蜂窩狀單片結構。在這些汙染控制裝置的先進的構造中，每種裝置均典型地具有將單片結構或元件保持在其內的金屬殼體，該單片結構或元件可為金屬或陶瓷，並且最常用的是陶瓷。該陶瓷單片的壁通常很薄，以提供較大的表面積，因此它是易碎的並且容易破損。它也具有一般比包含它的金屬殼體(通常為不鏽鋼)小約一個量級的熱膨脹係數。為避免因路面顛簸和振動而損壞陶瓷單片，為補償熱膨脹係數差，以及為防止廢氣從陶瓷單片和金屬殼體之間經過，通常在陶瓷單片和金屬殼體之間裝填有防護填料(如陶瓷"安裝墊")。6放置或插入防護填料的方法包括(例如)在陶瓷單片周圍裹上薄片材料(即安裝墊)，並將裹好的陶瓷單片插入殼體內。通常，用於形成安裝墊的材料包括耐火陶瓷纖維，該材料可以提供諸如耐高溫性、易於處理、回彈性、柔韌性和強度之類的特性。也可以使用膨脹型材料，以使安裝墊在高溫狀態下定容膨脹。這種膨脹有助於在使用過程中將陶瓷單片保持就位。通常，安裝墊是通過將兩層或更多層防護材料粘結在一起而形成的。例如，要粘結的層可以是膨脹型材料層與膨脹型材料層、膨脹型材料層與非膨脹型材料層或非膨脹型材料層與非膨脹型材料層，這取決於所需的性能特性。過去，層和層是通過有機粘合劑粘結在一起的，該粘合劑通常為壓敏粘合劑或熱熔粘合劑膜。通常，利用熱熔粘合劑粘結層的工藝按照以下步驟進行。首先，將有機粘合劑膜布置在兩墊層之間。接著，加熱安裝墊以軟化有機粘合劑，並使之通過輥隙，從而將各層壓合在一起。然後使安裝墊冷卻。
發明內容我們認識到，利用有機熱熔粘合劑將多層安裝墊的各層粘結在一起存在一些缺點。例如，由於粘合劑為有機材料，當其暴露在相對高溫的環境下(例如，溫度大於約20(TC)時會發生分解，並會散發出難聞的氣味。在使用汙染控制裝置的前幾分鐘內，安裝墊首次接觸熱廢氣，此時所產生的氣味通常最為明顯。熱廢氣會燒焦有機粘合劑，產生令汽車裝配生產線工人不快的臭味。使用有機熱熔粘合劑將多層安裝墊的各層粘結在一起的另一個潛在缺點是當有機粘合劑暴露在高溫下分解時，該分解會導致其質量和體積的損失，從而會降低安裝墊的保持性能。使用有機熱熔粘合劑將多層安裝墊的各層粘結在一起的第三個潛在缺點是如果汙染控制裝置的應用溫度相對較低(如低於約3(xrc)，有機粘合劑的熱降解會使粘合劑變硬並缺乏回彈性。鑑於上述潛在的缺點，我們認識到，在本領域中有必要使用無機粘合劑將多層安裝墊粘附在一起。簡而言之，本發明提供了可操作地適用於(即具有一定的尺寸、組成和設計)在汙染控制裝置內安裝汙染控制元件的多層安裝墊。該安裝墊包括第一層、第二層和夾在兩者之間的粘合劑，以便將所述第一層的主表面與所述第二層的主表面粘結到一起，所述粘合劑含有平均直徑小於約300nm的無機膠粒和無機水溶性鹽中的至少一種。本發明的安裝墊內的各層均使用無機粘合劑粘結在一起。因此，可消除上述與使用有機粘合劑有關的缺點。此外，採用無機粘合劑時，不再需要在將各層壓合在一起(例如，通過將安裝墊從輥隙經過)之前加熱安裝墊以軟化粘合劑的步驟。在另一方面，本發明提供了汙染控制裝置，其包括殼體、設置在殼體內的汙染控制元件以及設置在汙染控制元件和殼體之間的根據本發明的多層安裝墊。在又一個方面，本發明提供了製備多層安裝墊的方法。該方法包括(a)將含有平均直徑小於約300nm的無機膠粒或無機水溶性鹽中的至少一種的粘合劑塗布到第一安裝墊層的主表面上，以及(b)將第二安裝墊層的主表面壓合到第一安裝墊層的被粘合劑塗覆的表面上，以形成多層安裝墊。具體實施方式墊層本發明的多層安裝墊包括通過粘合劑粘在一起的至少兩個墊層。這些墊層可由多種材料製成，包括膨脹型材料和非膨脹型材料。如本文所用，"非膨脹型材料"是指當加熱到約80(TC至約卯0'C的溫度時，呈現小於約10%厚度自由膨脹的材料。自由膨脹是指對材料進行無約束加熱時，其沿z軸方向的膨脹量。如本文所用，"膨脹型材料"是指在相同條件下，呈現至少約10%厚度自由膨脹的材料。膨脹型薄片材料可以利用有機和/或無機粘合劑由非膨脹蛭石、水黑雲母或水溶脹性四矽氟雲母製備，以提供所需程度的溼強度(參見(例如)美國專利No.3,916,057)。利用造紙技術可將該薄片材料製備為所需的厚度。合適的無機粘合劑可包括(例如)四矽氟雲母以及纖維材料，其中四矽氟雲母既可以為水溶脹性非交換形式，也可以是絮凝之後作為與二價或多價陽離子交換的鹽。有機粘合劑可包括少量的多種聚合物和彈性體，常常將這些聚合物和彈性體以乳膠的形式添加為(例如)天然或合成橡膠晶格。可以採用標準造紙技術形成薄片材料，所述標準造紙技術在，例如，關於可轉化陶瓷紙的美國專利No.3,458,329中有所描述。薄片材料中可以複合30重量％至85重量％的膨脹型材料，該膨脹型材料優選地為蛭石、水黑雲母或水溶脹性合成四矽氟雲母的非膨脹精礦薄片，三種材料可以獨立存在或以任何方式進行組合。為使坯體薄片材料、已加工膨脹型薄片材料和片狀脫落薄片具有完整性，可以複合增強劑(0至60%，但優選地為5%至約60%)，例如溫石絨、軟玻璃纖維、耐火細絲(包括如美國專利No.3，709，706所述的氧化鋯-二氧化矽纖維)、結晶氧化鋁晶須和矽鋁酸鹽纖維(可以商品名Fiberfra,和KaowoorM商購獲得)或金屬細絲。可使用10重量％至70重量％的無機粘合劑製備膨脹型薄片材料，例如，水可溶脹的合成雲母微片(參見(例如)美國專利No.3,001,571)、蒙脫石(膨潤土、鋰蒙脫石或滑石粉)或高嶺石(球粘土)。也可以在組分中包括合成雲母以提供其它特性，該合成雲母與已存在的粒子互鎖或適形的能力很強，因此，它的第二個作用是可以作為無機粘合劑。採用合成雲母作為粘合劑時，可由非交換的合成四矽氟雲母製備溶液，或也可使用交換的合成雲母的懸浮液。其濃度可在較大範圍內變化，可高達20重量％或更高。可採用兩種形式中的其中一種形式將合成四矽氟雲母用作粘合劑。如果使用非交換雲母(即，通常為鈉或鋰的形式)，通過添加二價或三價陽離子的鹽(諸如Ba(N03)2、BaCl2、Al2(S04)3、A1(N03)3的水溶液)來觸發絮凝。另一方面，如果使用交換雲母(例如，Ba++、K+、Ca++、Mg++、Sr++、Pb++、Al斜+等)，最好採用非離子的高分子電解質(諸如聚乙烯亞胺或聚丙烯醯胺)實現絮凝。可以添加少量有機或無機纖維材料，以賦予生坯薄片材料額外的生坯強度。將膨脹材料、一種或多種增強劑和粘合劑共混在一起，然後加入絮凝劑。也可以採用少量表面活性劑或發泡劑，以便在不超出本發明範圍的情況下改善膨脹材料的分散性。利用標準的造紙技術，可以在長網造紙機篩網上的紙樣抄取器上方便地形成薄片，但也可以採用其它方法。所得的生坯薄片在約9CTC下乾燥，以形成可操縱的、柔性的、有回彈力的膨脹型薄片材料。膨脹型薄片材料也可釆用耐火陶瓷纖維製備，例如，如美國專利No.4，929，429和5,028,397中所述。耐火陶瓷纖維可以由水溶液或膠狀分散體(即，稱為"有機溶膠"或"溶膠凝膠")製成。採用溶膠凝膠工藝形成的耐火陶瓷纖維可以為晶態或非晶態，取決於其燒制溫度。作為另外一種選擇，耐火陶瓷纖維可以通過熔融形成並進行退火，以提供更好的回彈性，例如，如美國專利No.5,250,269中所述。熔融說形成的耐火陶瓷纖維可經過退火，以生成細粒度的晶體形式，同時又避免因較高的溫度而產生粗粒度結構。含有耐火纖維(如美國專利No.5,250,269所述，通過熔融形成並經過退火)的墊層優選地不含有除熔融形成並退火的耐火陶瓷纖維之外的材料，並且優選地僅含有少量粘合劑，以便使墊層具有足夠的完整性，使其可被處理。通過使纖維溼法成網以使得大多數纖維在墊層平面內對齊，可以避免使用粘合劑。熔融形成的耐火陶瓷纖維可由多種金屬氧化物熔噴或熔紡而成，優選地為A1203和Si02的混合物，其中含約30重量％至約70重量％的氧化鋁，含約70重量％至約30重量％的二氧化矽，優選地為大約相等的重量份。該混合物可包含其它氧化物，諸如8203、P20s和Zr02。可用於製備膨脹墊層的熔融形成的耐火陶瓷纖維可得自多個商業來源，並且包括商品名如下的已知產品得自奇耐聯合纖維有限公司(紐約州尼亞加拉瀑布市)(UnifraxCorp"NiagaraFalls,NY)的Fiberfrax;得自熱陶瓷公司(喬治亞州奧古斯塔市)(ThermalCeramicsCo.,Augusta,GA)的Cerafibe,和Kaowool;得自熱陶瓷公司(田納西州歐文市)(ThermalCeramics,Erwin,TN)的Cer-woo廣；和得自新日鐵化學株式會社(日本東京)(Shin-NipponSteelChemical,Tokyo,Japan)的SNSC。商品名為Cer-woof"的陶瓷纖維的製造商表示，該材料是由48重量％的二氧化矽和52重量％的氧化鋁的混合物熔紡而成，並具有3-4微米的平均纖維直徑。商品名為Cerafiber的陶瓷纖維的製造商表示，該材料是由54重量％的二氧化矽和46重量％的氧化鋁的混合物熔紡而成，並具有2.5-3.5微米的平均纖維直徑。陶瓷纖維SNSC1260-D1的製造商表示，該材料是由54重量％的二氧化矽和46重量％的氧化鋁的混合物通過熔融形成的，並具有約2微米的平均纖維直徑。墊層的單根陶瓷纖維的直徑優選地為2至8微米。11含玻璃纖維的膨脹型薄片材料(諸如美國專利No.5，523，059中所述)也可用作墊層。這些材料通常含有約25重量％至約60重量％的陶瓷纖維、約25重量％至約60重量％的至少一種未膨脹的膨脹型材料、約0.1重量％至約5重量％的玻璃纖維(其直徑小於約2.0微米)，以及約0.1重量％至約15重量％的有機粘合劑。墊層可以通過已知的溼法成網或造紙工藝形成。其組合物通常含有大量的水(例如，超過95%的水)，固體很好地分散在混合物中。然後將該混合物迅速澆到篩網上，並從中流出以形成墊，隨後再將其乾燥。可用於製備這類墊層的玻璃纖維可以是直徑小於約2.0微米的玻璃微纖維。合適的玻璃包括硼矽酸鹽玻璃，諸如鋁硼矽酸鈣、鋁硼矽酸鎂和鹼金屬(例如，鈉和鉀)硼酸鹽。優選地，纖維由鹼金屬硼矽酸鹽玻璃製成。在此所用的術語"玻璃"是指非晶態(即，具有漫射的X射線衍射圖而沒有明確的線條來顯示結晶相存在的材料)無機氧化物材料。合適的玻璃纖維具有接近使用溫度的軟化點。該溫度通常低於約90(TC，優選地低於約85(TC，並且最優選地低於約800°C。術語"軟化點"是指這樣的溫度在該溫度下採用直徑一致的纖維形式的玻璃依靠自重以特定速率延長。合適的玻璃纖維可以商標Micro-StrandMicroFibers""從旭勒公司(SchullerCo.)商購獲得。玻璃纖維的可用量為約0.1重量％至約5重量%，並且優選地為約2重量％至約4重量％。當用量大於約5重量％時，在製備墊層所用的溼法成網工藝中，纖維會阻礙組合物流出。優選地，玻璃纖維具有小於約1微米的直徑。陶瓷纖維使薄片材料在裝入汙染控制裝置前具有回彈性和柔韌性，並使薄片材料在高溫下使用時具有內聚強度和回彈性。可用作纖維的材料包括石墨、氧化鋁-二氧化矽、二氧化矽和鈣-二氧化矽。優選的材料包括氧化鋁-二氧化矽和鈣-二氧化矽。市售的合適纖維可包括矽鋁酸鹽纖維，諸如得自奇耐聯合纖維有限公司(紐約州尼亞加拉瀑布市(UnifraxCorp.ofNiagaraFalls,N.Y.))的Fiberfrax7000M纖維，以及得自熱陶瓷公司(喬治亞州奧古斯塔市(ThermalCeramicsofAugusta,Ga.))的Cerafiber。合適的膨脹型材料包括未膨脹蛭石、蛭石礦、水黑雲母、美國專禾UNo.3,001,571中所述的水可溶脹的合成四矽氟雲母、美國專利No.4,521,333(格雷厄姆(Graham)等人)中所述的鹼金屬矽酸鹽顆粒，以及可膨脹石墨。優選的膨脹型材料為未膨脹蛭石和蛭石礦。可添加樹脂型有機粘合劑以改善薄片材料封殼之前和封殼過程中的回彈性和強度。合適的有機粘合劑材料包括水性聚合物乳狀液、溶劑型聚合物和100%固體聚合物。水性聚合物乳狀液為乳膠形式的有機粘合劑聚合物和彈性體(例如，天然橡膠晶格、苯乙烯一丁二烯晶格、丁二烯-丙烯腈晶格及丙烯酸酯與甲基丙烯酸酯聚合物和共混物的晶格)。溶劑型聚合物粘合劑可包括諸如丙烯酸、聚氨酯或橡膠基有機聚合物之類的聚合物。100%固體聚合物包括天然橡膠、苯乙烯一丁二烯橡膠和其它彈性體。優選地，有機粘合劑材料包括水性丙烯酸乳狀液。優選採用丙烯酸乳狀液，是因為該產品具有的老化特性和無腐蝕性的燃燒產物。可用的丙烯酸乳狀液包括可以商品名RhoplexTR-934(44.5重量％固體的水性丙烯酸乳狀液)和RhoplexHA-8(44.5重量％固體的水性丙烯酸共聚物乳狀液)從羅門哈斯公司(賓夕法尼亞州費城)(RohmandHaasofPhiladelphia,PA.)商購獲得的那些。優選的丙烯酸乳狀液可以商品名NeocrylXA-2022(丙烯酸類樹脂的60.5%固體水性分散體)從帝國化學工業公司(美國)樹脂公司(麻薩諸塞州威爾明頓市)(ICIResinsUS,Wilmington,Mass.)商購獲得，以及以商品名Airflex600BPDEV(乙烯醋酸乙烯丙烯酸酯三元共聚物的55重量％固體水性乳狀液)從空氣化工產品公司(賓夕法尼亞州阿倫敦)(AirProductsandChemicals,Inc.,Allentown，Pa.)商購獲得。有機粘合劑材料可包括至少一種增塑劑。增塑劑趨於軟化聚合物基質，並且可以有助於改善由組合物製成的薄片材料的柔韌性和可塑性。有機粘合劑材料的含量通常為約0.1重量％至約15重量％乾燥固體，優選地約2重量％至約10重量％。有機粘合劑材料的重量包括聚合物或共聚物固體及任何增塑劑。在高度優選的實施例中，有機粘合劑的含量為約4重量％至約8重量％。優選地避免採用諸如粘土(例如，海泡石和膨潤土、膠態二氧化矽和氧化鋁)和鹼金屬矽酸鹽之類的無機粘合劑材料，尤其是含量大於約5%的材料，因為這類材料趨於硬化薄片並降低其柔韌性。無機纖維也會降低薄片的回彈性。在使用玻璃纖維(諸如美國專利No.5,523,059中所述)製備膨脹型薄片材料時，可以將陶瓷纖維、玻璃纖維、膨脹劑、有機粘合劑、其它纖維和填料混合在一起。可選地，可以單獨添加水、分散劑、增塑劑和表面活性劑，以輔助將各組分混合在一起和/或調節混合物的粘度。墊層組合物可以是在市售設備(諸如長網造紙機)上採用傳統的溼法成網非織造造紙技術形成薄片的漿液。簡而言之，該工藝包括將漿液澆注到絲網或篩網上，然後在篩網上施加真空以移除大部分水，或者僅讓漿液依靠重力從篩網上流出。然後，對所形成的薄片進行壓制和乾燥，以形成有回彈力的墊。14可用於製備膨脹型墊層的其它組合物可包括含有生物可溶的無機纖維和雲母粘合劑的組合物，諸如美國專利申請公開No.2004/0234436中所述的組合物。這些組合物可包括含量為約5重量％至約90重量％(按乾重計)的生物可溶的無機纖維，以及含量為約5重量％至約80重量％(按乾重計)的雲母粘合劑。該組合物也可以可選地包括膨脹型材料、非可吸入性無機纖維、聚合物粘合劑、聚合物纖維或它們的組合。該組合物可以製備成不含耐火陶瓷纖維，它雖然是可吸入的，但在生理介質中是耐用型的。在一些實施例中，雲母粘合劑和生物可溶的無機纖維的組合可以全部或部分地取代各種應用(諸如汙染控制裝置)中所使用的常規薄片材料的耐用型耐火纖維含量(可吸入性和非可吸入性)。具體地講，雲母粘合劑和生物可溶的纖維的組合可以有利地取代其粒度是可吸入的耐用型耐火陶瓷纖維。如本文所用，"生物可溶的無機氧化物纖維"是指可在生理介質或模擬生理介質中降解的無機纖維。生理介質是指但不限於通常存在於動物或人體呼吸道(例如肺)的體液。如本文所用，"耐用型"是指非生物可溶的無機纖維。生物可溶的無機纖維通常包括無機氧化物，諸如(例如)Na20、K20、CaO、MgO、P205、Li20禾BBaO，或它們與二氧化矽的組合。其它金屬氧化物或其它陶瓷組分可被包括在生物可溶的無機纖維中，即使這些組分本身缺乏所需的溶解度，但其含量卻低到足以使纖維就整體而言在生理介質中可降解。此類金屬氧化物包括，例如，A1203、Ti02、Zr02、8203和氧化鐵。生物可溶的無機纖維還可包括金屬組分，其含量使得纖維在生理介質中或模擬生理介質中可降解。在一個實施例中，生物可溶的無機纖維包括二氧化矽、鎂和鈣的氧化物。這些類型的纖維通常被稱為鈣鎂矽酸鹽纖維。鈣鎂矽酸鹽纖維通常含有小於約10重量％的氧化鋁。在一些實施例中，該纖維包括約45重量％至約90重量％的Si02，最多約45重量％的CaO，最多約35重量％的MgO，以及低於約10重量％的Al203。例如，該纖維可含有約55重量％至約75重量％的Si02，約25重量％至約45重量％的CaO，約1重量％至約10重量％的MgO和小於約5重量％的A1203。合適的生物可溶的無機氧化物纖維在美國專利No.5,332,699、5，585，312、5,714,421和5,874,375，以及提交於2002年7月31日的歐洲專利申請02078103.5中有所描述。可用於形成生物可溶的無機纖維的多種方法包括但不限於溶膠凝膠形成法、結晶生長法和熔融形成技術(如紡絲或吹制)。生物可溶的纖維可以商品名InsulfraxiM從奇耐聯合纖維有限公司(紐約州尼亞加拉瀑布市(NiagaraFalls,N.Y.))商購獲得。其它生物可溶的纖維由熱陶瓷公司(喬治亞州奧古斯塔市(Augusta，Ga.))以商品名SuperwoolTM售出。例如，Superwool607含有60重量％至70重量％的Si02、25重量％至35重量％的CaO、4重量％至7重量％的MgO和痕量的八1203。SUPERWOOL607MAX可用於稍高的溫度，並且含有60重量％至70重量％的Si02、16重量％至22重量％的CaO、12重量%至19重量％的MgO和痕量的A1203。合適的生物可溶的無機纖維的平均直徑和平均長度範圍較廣。市售的生物可溶的無機纖維的平均纖維直徑在約0.05微米至約15微米的範圍內。在一些實施例中，生物可溶的無機纖維的平均纖維直徑在約0.1微米至約5微米的範圍內。隨著生物可溶的無機纖維的平均直徑的減小，可以將更多的纖維結合到給定體積的薄片材料中，從而更好地截留雲母粘合劑。所製備的纖維密度更高的薄片材料趨於具有更佳的回彈性和柔韌性。生物可溶的無機纖維的平均纖維長度通常在約0.1釐米至約3釐16米的範圍內。一般來講，生物可溶的無機纖維的長度並不關鍵，因為如果需要，所選的任意纖維都可以在製造過程中分割成更小的長度。如本文所用，術語"雲母礦物"是指可被分割或以其它方式分離成平面薄片或小板塊的一類礦物。雲母礦物質包括但不限於膨脹蛭石、未膨脹蛭石和雲母。雲母礦物質通常具有大於約3的平均縱橫比(即，粒子長度除以其厚度)。如本文所用，"雲母粘合劑"是指可被潤溼並繼而乾燥以形成自承的內聚體的一種或多種雲母礦物。如本文所用，"自承"是指雲母粘合劑可形成不含其它材料的5cmX5cmX3mm的薄片，以使得乾燥的薄片可以在25'C和最多50%的相對溼度下在任何一邊緣上水平地保持至少5分鐘，而不會破碎或以其它方式分裂。雲母粘合劑包括粒度通常小於約150微米的雲母礦物(例如，雲母粘合劑含有可以通過100目篩網的雲母礦物)。在一些實施例中，雲母粘合劑含有粒度小於約150微米、平均縱橫比大於約8或大於約10的雲母礦物。雲母粘合劑可以是非膨脹型材料、膨脹型材料或它們的組合。在一些實施例中，雲母粘合劑包括處理過的蛭石(即，膨脹、分層和壓碎的蛭石)。處理過的蛭石通常為非膨脹的。在其它實施例中，雲母粘合劑包括沒有膨脹和分層或僅部分膨脹和分層的蛭石。此類材料趨於膨脹型的。合適的雲母粘合劑可從格雷斯公司(W.R.Grace&Company)商購獲得，並且包括分層的蛭石粉末(以商品名VFPSTM獲得)和通過化學方式片狀脫落的蛭石的水性分散體(以商品名Microlit,獲得)。另外，可以商品名Zonelite#5得自格雷斯公司(W.R.Grace&Company)的膨脹蛭石薄片可以減小粒度以形成雲母粘合劑。17薄片材料中生物可溶的無機纖維和雲母粘合劑的含量可以在較大範圍內變化。生物可溶的無機纖維的含量通常要確保所得的薄片材料具有所需的柔韌性和處理特性。柔韌的薄片材料有利於在封殼過程中將薄片材料包裹在汙染控制元件周圍。然而，如果使用過多生物可溶的無機纖維，安裝墊或薄片材料在受熱後可能會產生超出所需的收縮。綜合以上考慮，含有生物可溶的無機纖維和雲母粘合劑的組合物通常包含最多約90重量％的生物可溶的無機纖維(按乾重計)。在一些實施例中，該組合物包括最多約85%、最多約80%、最多約60重量°/。、最多約40重量％或最多約30重量％的生物可溶的纖維(按乾重計)。組合物的乾重是指組合物中固體的重量。因此，當組合物為薄片材料的形式時，乾重是指將薄片材料進行乾燥以移除所有水分和溶劑後的最終重量。當組合物為漿液或糊劑的形式時，乾重為總重量減去水分和任何其它溶劑的重量。也就是說，幹基重包括生物可溶的纖維、雲母粘合劑以及其它固體(諸如來自聚合物粘合劑、聚合物纖維、膨脹型材料、非可吸入性無機纖維等的固體)的重量。幹基重通常不包括可以產生某些微量(例如，少於墊的幹基重的約0.5重量％)的固體的其它材料，諸如消泡劑、凝結劑和表面活性劑。這類材料的大部分趨於保留在溶液中，並在製備薄膜材料的過程中隨水一起流出。組合物通常包含至少約5重量％的生物可溶的無機纖維(按乾重計)。在一些實施例中，組合物包含至少約10重量％或至少約15重量%的生物可溶的無機纖維(按乾重計)。組合物內所含生物可溶的無機纖維的量通常在約5重量％至約90重量％的範圍內、約5重量％至約85重量％的範圍內、約5重量％至約80重量°/。的範圍內、約10重量°/。至約60重量％的範圍內、約15重量％至約40重量％的範圍內或約15重量％至約30重量％的範圍內(按乾重計)。組合物通常包含最多約80重量％的雲母粘合劑(按乾重計)。在一些實施例中，組合物包含最多約60重量％、最多約50重量％或最多約45重量％的雲母粘合劑(按乾重計)。基於組合物的總乾重，組合物通常包含至少約5重量％的雲母粘合劑。在一些實施例中，組合物包含至少約10重量°/。或至少約15重量％的雲母粘合劑(按乾重計)。組合物內所存在的雲母粘合劑的量通常在約5重量％至約80重量％的範圍內、約10重量％至約60重量％的範圍內、約15重量％至約50重量%的範圍內或約15重量％至約45重量％的範圍內(按乾重計)。由含有上述使用膨脹、分層和壓碎蛭石的生物可溶的無機纖維和雲母粘合劑的組合物所形成的薄片材料可以是基本上不膨脹的。使用未膨脹蛭石粉塵會沿Z軸產生更多的自由膨脹量，具體取決於所用未膨脹蛭石的數量。無論使用不膨脹還是膨脹的雲母粘合劑，薄片材料在薄片的X-Y平面內通常呈現小於約6%的收縮率。在一些實施例中，X-Y平面內的收縮率小於約5%。組合物可以可選地包括非可吸入性無機纖維。非可吸入性纖維可以是生物可溶的或者可以是耐用型的。耐用型非可吸入性無機纖維可包括(例如)陶瓷材料(諸如陶瓷氧化物、陶瓷氮化物)、玻璃材料或它們的組合。如本文所用，術語"玻璃"是指非晶態無機材料，諸如具有漫射的X射線衍射圖、至少基本沒有明確的線條或其它結晶相標記的氧化物。如果纖維在從所需的來源獲得時比所需的長，則可以將其切碎、切割或用其它方式進行加工，以將纖維長度縮短至所需長度。纖維通常具有在約O.lcm至約lcm的範圍內的平均長度。複合在組合物內的非可吸入性無機纖維的量可以在較大範圍內變化。總的來說，組合物可包含最多約15重量％的非可吸入性無機纖維(按乾重計)。在一些實施例中，組合物包含最多約10重量％、最多約5重量o/。或最多約3重量％的非可吸入性無機纖維(按乾重計)。包含生物可溶的無機纖維和雲母粘合劑的組合物還可包含平均粒度大於約300微米的膨脹型無機材料。在一些實施例中，膨脹型材料為雲母類，並且具有大於150微米的粒度(也就是說，顆粒不能通過100目篩網)。也就是說，當膨脹型材料為雲母類時，任何小於約150微米的顆粒都被視為雲母粘合劑。平均粒度大於約300微米的合適的膨脹型無機材料的例子包括未膨脹蛭石、蛭石礦、水黑雲母、美國專利No.3,001,571中所述的水可溶脹的合成四矽氟雲母、美國專利No.4,521,333中所述的鹼金屬矽酸鹽顆粒、可膨脹石墨以及它們的組合等等。當加熱至約20(TC或約300'C以上的溫度時，某些這類膨脹型材料在厚度上可呈現超過10%的自由膨脹。另外，某些這類膨脹型材料在加熱後可呈現超過約50%的自由膨脹。組合物內所含的平均粒度大於約300微米的膨脹型材料的數量可在較大範圍內變化。如果含有的膨脹型材料過少，組合物的膨脹量可能會小於所需的值。反之，如果所用膨脹型材料過多，組合物在受熱後可能會過度膨脹。綜合以上考慮，組合物通常包含最多約80重量％、最多約70重量％或最多約60重量％的平均粒度大於約300微米的膨脹型材料。在一些實施例中，組合物包含約10重量％至約80重量％、約20重量％至約70重量％、約30重量％至約60重量％或約40重量％至約60重量%的平均粒度大於約300微米的膨脹型材料。重量百分比是基於組合物的乾重的。例如，組合物可包含含量為約5重量％至約80重量％的雲母粘合劑(按乾重計)、含量為約5重量％至約80重量°/。的生物可溶的無機纖維(按乾重計)和含量為約10重量％至約80重量％的膨脹型材料(按乾重計)。雲母粘合劑可包含粒度小於約150微米的蛭石，膨脹型材料可包含粒度大於約150微米的蛭石(兩者均不能通過100目篩網)。膨脹的蛭石可具有大於約300微米的平均粒度。含生物可溶的無機纖維和雲母粘合劑的組合物也可包括一種或多種聚合物粘合劑。在形成和處理組合物過程中，聚合物粘合劑可用於提供額外的回彈性和柔韌性。合適的聚合物粘合劑可以是熱塑性或熱固性的，並且可以100%固體的組合物、溶液、分散體、乳膠、乳狀液和它們的組合等加以提供。在一些實施例中，聚合物粘合劑為彈性體。合適的聚合物包括但不限於天然橡膠、兩種或更多種可共聚物質(包括苯乙烯和丁二烯)的共聚物、兩種或更多種可共聚物質(包括丁二烯和丙烯腈)的共聚物、(甲基)丙烯酸酯聚合物和共聚物、聚氨酯、聚酯、聚醯胺、纖維質聚合物、其它彈性體聚合物或它們的組合。組合物可包含約0.1重量％至約15重量％、約0.5重量％至約12重量％或約1重量％至約10重量％的聚合物粘合劑(按乾重計)。在一些實施例中，聚合物粘合劑為含有丙烯酸和/或甲基丙烯酸酯的乳膠組合物。這類乳膠組合物趨於清潔燃燒，而不會產生不期望數量的毒性或腐蝕性副產物。合適的丙烯酸乳狀液的例子包括可以商品名RhopleXHA-8(44.5重量％固體的丙烯酸共聚物水性乳狀液)從羅門哈斯公司(賓夕法尼亞州費城)(RohmandHaasofPhiladelphia,Pa.)商購獲得的產品，以及可以商品名Airflex600BP(55%固體的乙烯-醋酸乙烯共聚物)得自空氣化工產品公司(賓夕法尼亞州阿倫敦)(An:ProductsofAllentown，Pa.)的產品。聚合物纖維可以可選地包含在組合物內，以改善處理能力、柔韌性、回彈性或它們的組合。當組合物為薄片材料的形式時，聚合物纖維趨於增強薄片材料的加工能力並改善其溼強度。聚合物纖維可以由上文所列舉的與聚合物粘合劑有關的任何聚合物製成。組合物可包含21最多約5重量％的聚合物纖維(按乾重計)。在一些實施例中，組合物包含最多約2重量％，或最多約1重量％的聚合物纖維。例如，組合物可包含約0.1重量％至約2重量％或約0.2重量％至約1.0重量％的聚合物纖維(按乾重計)。聚合物纖維可以是人造短纖維或原纖化纖維。在一個實施例中，聚合物纖維為在約0.5至約5但尼爾的範圍內的人造短纖維。根據慣例，組合物還可包含其它材料。這些材料包括(例如)增塑劑、潤溼劑、消泡劑、乳膠凝結劑、粘土、輕質填料、耐火填料、金屬纖維或它們的組合。由含有生物可溶的無機纖維和雲母粘合劑的組合物製備的薄片材料可採用多種適用技術(諸如(例如)造紙工藝)中的任何一種製成。在採用造紙法的一個實施例中，通過將膨脹的雲母礦物添加在水中來製備雲母粘合劑。濃度和溫度都可在較大範圍內變化。在一些實施例中，可使用熱水(諸如溫度為約3(TC至約75。C的水)來製備漿液。例如，水溫可以是約35r至約45°C。礦物被分層(即，片狀脫落)並壓碎成適合粘合劑的粒度(即，小於約150微米)。通過向雲母粘合劑加水可製備稀釋的漿液。可以將生物可溶的無機纖維與其它可選的無機和聚合物纖維組分添加到漿液中。可以採用可分散雲母粘合劑和生物可溶纖維的任意剪切量。在一些實施例中，可以在相對短暫的時間(例如，1秒至IO分或約3至80秒)內用低到中等剪切來分散纖維。可以中等速度混合漿液，以使固體成分保持懸浮狀態。可以添加其它成分，諸如消泡劑和聚合物粘合劑。可以添加合適的凝結劑，諸如酸化劑。根據慣例還可以使用其它凝結劑，諸如可通過基本方法引起凝結的凝結劑。在凝結過程中，通常會形成較大顆粒的聚合物粘合劑。細粉和其它顆粒物趨於與聚合物粘合劑結合併在纖維基質中被捕集。也就是說，細粉不會導致過濾篩網的阻塞。將細粉與纖維基質結合有助於水從漿液中流出，並且可減少製備薄片材料所需的加工時間。平均粒度大於約300微米的可選膨脹型材料通常是在凝結後添加。這一特定的添加順序同樣可以有利於分散漿液中的固體並從漿液中移除水。然而，添加順序並不關鍵，並且其它添加順序也是可以接受的。可以將所得的漿液組合物澆注到合適的篩網上，排放並按壓。作為另外一種選擇，可通過將漿液真空澆注到絲網或篩網上而形成層片。所得的壓制薄片材料可以通過任何合適的方式進行乾燥，例如，風乾或烘箱乾燥。關於所用標準造紙技術的更詳細的描述可見於(例如)美國專利No.3,458,329。墊層也可以是(例如)基本無丸粒的陶瓷纖維的纖維墊，諸如美國專利No.5,028,397所描述的纖維墊。如本文所用，"無丸粒"是指基本上不含粒狀陶瓷(丸粒)的纖維塊。用於形成這類纖維墊的無丸粒陶瓷纖維包括可以商品名Fibermax，纖維、Maftec""纖維和Saffif"纖維商購獲得的產品。當安裝密度被壓縮至0.21和0.50g/ci^之間時，這些墊層具有獨特的能力，可以在加熱時不斷縮小厚度，而在冷卻後則基本反彈至原始厚度，從而持續對汙染控制元件產生基本的壓邊力。由於無丸粒陶瓷纖維具有低密度和塊狀性質，並且由於要得到所需的安裝密度，通常必須對它們進行係數約IO的壓縮，因此用有機線縫合或縫編這類材料以形成接近其最終使用厚度的壓縮墊是有用的。含有無丸粒矽鋁酸鎂玻璃纖維的非織造墊層(諸如美國專利No.5,290,522中所描述的那些)也可用於本發明的多層安裝墊。基於墊層的總重量，這類非織造墊層通常包含至少約60重量％的無丸粒高強度矽鋁酸鎂玻璃纖維，優選地包含至少卯重量％。無丸粒高強度矽鋁酸鎂玻璃纖維的直徑優選地在大於5微米至約20微米範圍內。可以使用直徑大於約20的纖維，但難以形成非織造墊。無丸粒鋁硼矽酸鎂玻璃纖維的平均拉伸強度通常在約2800MPa(400，000psi)至約4200MPa(600,000psi)的範圍內。儘管用於製備非織造墊的連續纖維可以上膠或不上膠(即，基本上不含膠料)，但纖維優選地應上膠。通常，連續纖維在製造過程中用有機膠料處理，以提供潤滑性並在處理過程中保護纖維股線。據信，膠料趨於減少纖維的破損，將各條纖維保持成一束，並減少製備非織造墊涉及的針刺或其它處理步驟中所產生的粉塵量。常規的膠料材料包括糊精化的澱粉凝膠、明膠、聚乙烯醇、加氫植物油和非離子清潔劑。合適的無丸粒高強度矽鋁酸鎂玻璃纖維在本領域內是已知的，並且包括可以(例如)以商品名S2-GLASSm從歐文斯康寧公司(俄亥俄州葛倫維爾)(OwensCorningCorp.，Granville,Ohio)商購獲得的產品。含有無丸粒矽鋁酸鎂玻璃纖維的非織造墊層可進一步包括選自由下列纖維組成的組的高強度(即平均拉伸強度大於700MPa(100，000psi)，優選地大於約1200MPa(200，000psi)，更優選地大於約1800MPa(300，000psi)，並且最優選地大於約2100MPa(350，000psi))纖維(優選地上膠)除矽鋁酸鎂玻璃纖維之外的陶瓷氧化物纖維(例如，矽鋁酸鹽纖維(包括鋁硼矽酸鹽纖維)和石英纖維(包括結晶石英纖維))、氧化鋁纖維、碳纖維、碳化矽纖維、氮化矽纖維和金屬纖維。上膠的鋁硼矽酸鹽纖維可以(例如)以商品名Nextd312、Nextel440和Nextel480從3M公司商購獲得。此外，合適的鋁硼矽酸鹽纖維可以按照(例如)美國專利No.3,795,524所公開的方法製備。上膠的矽鋁酸鹽纖維可以(例如)以商品名Nexte廣550從3M公司商購獲得。此外，合適的矽鋁酸鹽纖維可以按照(例如)美國專利No.4,047,965所公開的方法製備。上膠的石英纖維可以(例如)以商品名AstroquartzTM從斯蒂文斯公司(北卡羅萊納州斯萊特)(J.P.Stevens,Inc.,ofSlater,N.C.)商購獲得。碳化矽纖維可以(例如)以商品名NicakmTM從日本碳化公司(日本東京)(NipponCarbonofTokyo,Japan)商購獲得；以商品名NicaloiT從道康寧公司(密西根州米德蘭)(DowCorningofMidland,Mich.)商購獲得；以及以商品名TyrannoTM從德事隆特種材料公司(麻薩諸塞州洛威爾)(TextronSpecialtyMaterialsofLowell,Mass.)商購獲得。氮化矽纖維可得自(例如)託倫國際能源公司(紐約州紐約)(TorenEnergyInternationalCorp.ofNewYork,N.Y.)。碳(例如，石墨)纖維可以(例如)以商品名IM7從赫爾克裡高級材料與系統公司(猶他州麥格納)(HerculesAdvancedMaterial&SystemsofMagna,Utah)商購獲得。不鏽鋼纖維可以(例如)以商品名Bekino,從貝卡爾特公司(比利時茲韋綱赫姆)(BekaertofZweregan,Belgium)商購獲得。含有無丸粒矽鋁酸鎂玻璃纖維的非織造墊層可進一步包含不穩定材料(例如，諸如熱塑性塑料、尼龍、人造纖維、粉末、薄膜和幅材之類的熱不穩定材料以及諸如聚乙烯醇之類的水溶性材料)。優選地，基於非織造墊的總重量，非織造墊包含少於約15重量％(優選地少於約10重量％)的不穩定材料。熱塑性纖維(例如)在本領域內是已知的，並且可以(例如)從赫司特塞拉尼斯公司(新澤西州薩米特)25(Hoechst-CelaneseofSummit,N丄)商購獲得。熱塑性纖維可用於(例如)粘結(當充分受熱時)陶瓷纖維，以幫助將墊層保持在一起並提高墊層的可操縱性。此外，熱不穩定纖維可以從墊層中燒掉，以形成所需的結構或孔隙率。為了提供個體化的(即，將每條纖維彼此分開)纖維，可以將纖維的絲束或紗線(例如，用玻璃粗紗切割器)切成所需的長度(通常在約0.5至約15cm的範圍內)。可通過使切削或切碎的纖維通過常規錘式粉碎機(優選地為鼓風放電錘式粉碎機)將其分離。通常，切碎的纖維至少兩次經過錘式粉碎機。優選地，至少約50重量％的纖維在形成非織造墊層之前被個體化。為了方便以最低程度的破損來加工和分離切碎或切削的纖維，可以在分離纖維的同時將防靜電潤滑劑噴至錘式粉碎機內。在一種製備非織造墊層的方法中，切碎的個體化纖維(優選地，長度為約2.5至約5cm)被送入常規的成網機內，其中纖維被拖至絲網或網帶(例如，金屬或尼龍帶)上。為了便於墊處理，該墊可在稀鬆布上形成或放置。根據纖維長度的不同，所得的墊層通常具有充分的可操縱性，可在不需要支承件(例如，稀鬆布)的情況下轉移到針刺機上。非織造墊層也可以使用常規溼法成型或紡織物梳理法製備。對於溼法成型工藝，纖維長度優選地為約0.5至約6cm。對於紡織物工藝，纖維長度優選地為約5至約10cm。針刺非織造墊層是指這樣的墊層其中，通過讓(例如)鉤針多次全部或部分地(優選地為全部)穿過墊層，使纖維形成物理纏結。非織造墊層可使用常規的針刺裝置進行針刺，以提供針刺的非織造墊層。形成纖維纏繞的針刺典型地包括壓縮墊，然後衝孔，以及拖拉26刺針穿過墊。單位面積的墊上針刺的最佳次數會依據具體應用而有所不同。通常，對非織造墊層進行約5至約60次針刺/cm2。優選地，對墊層進行約10至約20次針刺/cm2。優選地，針刺非織造墊層具有在約1000至約3000g/n^的範圍內的每單位面積重量值，並且在另一方面具有約0.5至約3釐米的範圍內的厚度。非織造墊層可以採用常規技術(參見(例如)美國專利No.4,181,514)進行縫編。通常，墊層使用有機線進行縫編。較薄的無機或有機薄片材料在縫合時可被放置在墊的任意一側或兩側，以防止線割穿墊或使這種割穿作用最小化。如果希望縫合線在使用過程中不發生分解，可使用無機線，諸如陶瓷或金屬(例如，不鏽鋼)。針腳的間距通常為3至30mm,以使得纖維在墊層的整個面積上被均勻地壓縮。其它可用的柔性非織造墊層在(例如)美國專利No.5,380,580中有所描述。這些柔性非織造墊層包含無丸粒陶瓷氧化物纖維。可以期望無丸粒陶瓷氧化物纖維的至少一部分被物理纏結。物理纏結的纖維會鎖定到位並形成內聚的區域，而不需要粘合劑或其它支承體(例如，稀鬆布)。纖維會以互鎖結構互相纏繞。無丸粒陶瓷氧化物纖維優選地具有大於約5至約20微米範圍內的直徑。可以使用直徑大於約20微米的纖維，但難以形成非織造墊層。通常具有大於約700MPa(100,000psi)的平均拉伸強度的無丸粒陶瓷氧化物纖維，優選地具有至少約1，9cm的長度。優選地，無丸粒陶瓷氧化物纖維的平均拉伸強度大於約1200MPa(200,000psi)，更優選地，大於約1800MPa(300，000psi)，並且最優選地，大於約2100MPa(350，000psi)。高強度纖維通常可以連續的絲束(也稱為粗紗)或紗線形式獲得。絲束或股線通常包括約780至約7800個單獨的陶瓷氧化物纖維股線。紗線通常擰合在一起。儘管用於製備柔性非織造墊層的連續纖維可以上膠或不上膠(即，基本上不含膠料)，但纖維優選地應上膠。通常，連續纖維在製造過程中用有機膠料處理，以提供潤滑性並在處理過程中保護纖維股線。據信，膠料趨於減少纖維的破損，減少靜電，並減少製備非織造墊涉及的物理纏結或其它處理步驟中所產生的粉塵量。膠料可以(例如)在墊層形成之後通過溶解或燃燒方式移除。常規的膠料材料包括糊精化的澱粉凝膠、明膠、聚乙烯醇、加氫植物油和非離子清潔劑。施加到結晶陶瓷纖維上的優選膠料組合物含有約90重量％去離子水、8重量％聚乙烯亞胺(可以(例如)以商品名SC-62J從莫頓國際公司(伊利諾州芝加哥)(MortonInternationalofChicago,IL.)商購獲得)、約1-2重量％聚乙二醇(可以(例如)以商品名Carbowax60從聯合碳化物公司(康乃狄克州丹伯裡)(UnionCarbideofDanbury,Co皿.)商購獲得)，以及約0.1重量％的紅色染料(可以(例如)以商品名Pontamine""堅牢猩紅4B(PontamineFastScarlet4B)從莫拜化學公司(新澤西州尤寧)(MobayChemicalCo.ofUnion,N丄)商購獲得)。優選的矽鋁酸鹽纖維(通常為晶體)包含在約67重量％至約77重量％範圍內的氧化鋁和約33重量％至約23重量％範圍內的氧化矽。上膠的矽鋁酸鹽纖維可以(例如)以商品名Nexte廣550從3M公司商購獲得。此外，合適的矽鋁酸鹽纖維可以按照(例如)美國專利No.4,047,965所公開的方法製備。鋁硼矽酸鹽纖維優選地包含約55重量％至約75重量％範圍內的氧化鋁、小於約45重量％至大於0(優選地，小於44至大於0)重量％範圍內的氧化矽，以及小於約25重量％至大於0(優選地，約l至約5)重量％範圍內的氧化硼(分別基於如八1203、3102和8203等的理論氧化物計算)。鋁硼矽酸鹽纖維優選地為至少約50重量％的晶體，更優選地至少約75%，並且最優選地約100%(即，晶體纖維)。上膠的鋁硼矽酸鹽纖維可以(例如)以商品名Nextel312和Nextd440從3M公司商購獲得。此外，合適的鋁硼矽酸鹽纖維可以按照(例如)美國專利No.3，795，524所公開的方法製備。上膠的石英纖維可以(例如)以商品名Astroquartf從斯蒂文斯公司(北卡羅萊納州斯萊特)(J.P.Stevens,Inc.,ofSlater，N.C.)商購獲得。美國專利No.5,380,580中所公開的柔性非織造墊層可進一步包含選自由下列纖維組成的組的最多40重量％的高強度纖維(優選地，已上膠)(基於非織造墊層的總重量)碳化矽纖維(可以(例如)以商品名NicaloiT從日本碳化公司(日本東京)或道康寧公司(密西根州米德蘭)商購獲得；以及以商品名TyramKT從德事隆特種材料公司(麻薩諸塞州洛威爾)(Lowell，Mass.)商購獲得)、碳(例如，石墨)纖維(可以(例如)以商品名IM7從赫爾克裡高級材料與系統公司(猶他州麥格納)(HerculesAdvancedMaterialandSystemsofMagna,Utah)商購獲得)、氮化矽纖維(可以(例如)得自託倫國際能源公司(紐約州紐約)(TorenEnergyInternationalCorp.ofNewYork,N.Y.))、玻璃纖維(諸如矽鋁酸鎂玻璃纖維(可以(例如)以商品名S2-Glas,從歐文斯康寧公司(俄亥俄州葛倫維爾)(OwensCorningCorp.ofGranville,Ohio)商購獲得))、金屬纖維(例如，不鏽鋼纖維(可以(例如)以商品名Bekinox"7人貝卡爾特公司(比利時茲韋綱赫姆)(BekaertofZweregan，Belgium)商購獲得))以及它們的混合物。金屬纖維可用作(例如)電阻加熱器，或可用於將墊熔合到金屬表面上。使用纖維(諸如玻璃製成的纖維)可以降低柔性非織造墊層的總成本。柔性非織造墊層可進一步包含最多約25重量％(基於墊層的總重量)的不穩定材料(例如，諸如熱塑性塑料、尼龍、人造纖維、粉末、薄膜和幅材之類的熱不穩定材料，以及諸如聚乙烯醇之類的水溶性材料)。熱塑性纖維(例如)在本領域內是已知的，並且可以(例如)從赫司特塞拉尼斯公司(新澤西州薩米特)(Hoechst-CelaneseofSummit,N丄)商購獲得。熱塑性纖維可用於(例如)粘結(當充分受熱時)含有墊層的陶瓷纖維，以幫助將墊層保持在一起並提高墊層的可操縱性。此外，不穩定纖維可以從墊層中燒掉或溶解掉，以形成所需的結構或孔隙率。不穩定材料可以在柔性非織造墊層的成型過程中結合。通過用不穩定材料浸泡或噴塗墊層也可以將不穩定材料結合到柔性非織造墊層中。通過(例如)用粘合劑浸透或噴塗墊層可以將粘合劑結合到柔性非織造墊層中。為了提供個體化的(即，將每條纖維彼此分開)纖維，可以將纖維的絲束或紗線(例如，用玻璃粗紗切割器)切成所需的長度(通常在約1.9至約15cm的範圍內)。對於要水刺的非織造墊層，優選的是使用常規的成網機將切削的纖維部分個體化或分離。切削或切碎的矽鋁酸鹽纖維和/或石英纖維可使用機械方法(諸如使其通過常規的錘式粉碎機或通過微型廢棉幵松機)進行分離或個體化。如果使用錘式粉碎機，希望將切碎的纖維至少兩次通過粉碎機。優選地，至少50重量％的纖維在形成非織造墊層之前被個體化。儘管也可以使用大於約15cm的切削或切碎纖維製備非織造墊層，但這種纖維可能更難加工。纖維的分離趨於增加構成非織造墊層的纖維的蓬鬆度(即，減小堆密度)，因而會減小所得墊層的密度。為了方便加工和分離切碎或切削的纖維，纖維和分離設備優選地30布置在相對溼度為約60-85%(更優選地約80-85%)的環境中。作為另外一種選擇，可以將防靜電潤滑劑(例如，諸如可以商品名Neutrostat從西姆卡公司(新澤西州哈特菲爾德)(SimcoCo.,Inc.,ofHatfield,N丄)商購獲得的產品)或輕質烴油(例如，諸如可以商品名702ETL從莫洛伊爾公司(北卡羅來納州夏洛特)(MoroilCorporationofCharlotte,N.C.)商購獲得的產品)塗布到纖維上和/或在分離纖維過程中噴到纖維分離設備內。然後可以將切碎的個體化纖維送入(優選地使用常規纖維給料系統)常規成網機，其中纖維被拖到絲網或網帶(例如，金屬或尼龍帶)上。在成網工藝中，長度大於約2.5cm的纖維容易出現纏繞。為了便於處理墊層，墊層可成形於或置於稀鬆布上。根據纖維長度的不同，所得墊層可以有足夠的可操縱性，以便在不需要支承體(如稀鬆布)的情況下轉移到物理纏結設備(例如，針刺機或水刺裝置)上。然後，可以對非織造墊層進行針刺和/或水刺。非織造墊層可以使用常規針刺裝置進行針刺。可使纖維形成纏結的針刺法通常涉及將鉤針刺過並拉過墊層。通常，要針刺的非織造墊層為至少約0.3175cm(1/8英寸)厚。小於該厚度的墊層其完整性趨於不足以進行針刺。單位面積的墊上針刺的最佳數目會依據具體應用而有所不同。通常，對非織造墊層進行平均至少5次針刺/cm2。優選地，對墊層進行平均約5至60次針刺/cm2，更優選地，平均約10至約20次針剌/cm2。非織造墊層可以使用常規的水刺裝置進行水刺(參見(例如)美國專利No.4,880,168)。儘管水刺裝置的優選液體為水，也可以用其它合適的液體替代水或與水配合使用。優選地，非織造墊層在進行水刺之前用液體潤溼。優選地，在水刺之前，通過(例如)將非織造墊層在較低的水壓(例如，最多約350kPa(50psi))下從液流(例如水流)下經過，以進行預潤溼。然後再使預潤溼的墊層經受高射流壓力。通常，待水刺的非織造墊層為至少約0.08cm(1/32英寸)厚。小於該厚度的墊層其完整性趨於不足以進行水刺。厚度大於約0.63cm(1/4英寸)的墊層通常不能通過其整個厚度進行水刺。然而，這種厚墊層可以通過將其兩個主表面同時置於射流中(即，置於水刺工藝中)以進一步水刺。優選地，美國專利No.5,380,580中所描述的柔性針刺非織造墊層具有在約50至約5000g/rr^的範圍內的每單位面積重量值，並且在另一方面具有在約0.3至約5釐米的範圍內的厚度。優選地，柔性水刺非織造墊層具有在約25至約250g/i^的範圍內的每單位面積重量值，並且在另一方面具有在約0.08cm(1/32英寸)至約0.32cm(1/8英寸)的範圍內的厚度。粘合劑在本發明的多層安裝墊中，使用含有無機膠粒和無機水溶性鹽中的至少一種的粘合劑將墊層粘結在一起。可用的無機膠粒通常具有小於約300nm(優選地小於約200nm;更優選地小於約100nm)的平均直徑。合適的無機膠粒包括(例如)膠態二氧化矽、膠態氧化鋁、膠態粘土(天然或合成)以及它們的混合物。優選的無機膠粒包括(例如)膠態二氧化矽和膠態粘土。更優選的無機膠粒包括(例如)膠態二氧化矽和合成膠態粘土。可用的膠態二氧化矽可(例如)從納爾科公司(伊利諾州內珀維爾)(NalcoinNaperville，IL)(例如，以商品名Nalco1056、2329、2327、1130或1030膠態二氧化矽)商購獲得，以及以商品名LudoxPW50EC從格雷斯公司(馬裡蘭州哥倫比亞)(W.R.GraceinColumbia,MD)商購獲得。通常，膠態二氧化矽在水中的含量在約30%至約50%固體之間。膠態二氧化矽可具有正電荷或負電荷(優選的是負電荷)。32可用的膠態粘土也可商購獲得，並且包括，(例如)得自洛克伍德公司(新澤西州普林斯頓)(RockwoodinPrinceton,NJ)的Laponite(59.5%WSi02，27.5。/。的MgO);得自南方粘土公司(德克薩斯州岡薩雷斯)(SouthernClayinGonzales,TX)的礦物質膠體BP(MineralcolloidBP)(62.9%的Si02，17.1%的A1203，2.4%的MgO)和GelwhiteL(66.5%的Si02，14.7%的八1203，3.2%的MgO);得自格雷斯建築產品公司(麻薩諸塞州劍橋)(GraceConstructionProductsinCambridge,MA)的MicroLiteTM蛭石分散體(MicroLiteTMVermiculiteDispersion)。通常，膠態粘土在水中的含量在約5%和約10%固體之間。可用的無機水溶性鹽包括(例如)矽酸鈉、矽酸鉀、硫酸鋁、鋁酸鈉以及它們的混合物。優選的無機水溶性鹽包括(例如)矽酸鈉和矽酸鉀。通常，可用的矽酸鈉所含SiO2/Na2O在約0.4至約4(優選地，約1.5至約3.5)的範圍內。該比率越高，固化速率就越快，粘合劑結合也越具有剛性。相反，該比率越低，固化速率就越慢，粘合劑結合也越具有柔性。可用的無機水溶性鹽可商購獲得。例如，矽酸鈉可以商品名N型矽酸鈉(TypeNsodiumsilicate)和StixsoTM矽酸鈉(Stixs。T"sodiumsilicate)得自PQ公司(賓夕法尼亞州福吉谷)(PQCorporationinValleyForge,PA)獲得。粘合劑可包含任選組分，諸如(例如)添加劑，以降低脆性、著色或增強光、熱的反射性或吸收性。例如，可添加甘油或其它多元醇來改善柔性。可使用無機顏料和/或粘土來著色和/或增強能量反射性或吸收性。粘合劑通常為液態。然而，對於某些墊層(例如，無粘合劑的針軋或幹法成網有機墊層)來說，粘合劑優選地為凝膠的形式。凝膠可通過(例如)下列方法形成(l)移除水；(2)改變pH值；(3)添加鹽或(4)添加水可混溶的有機溶劑。可控制膠凝程度以優化粘度，從而減少墊層對粘合劑的吸收。通過添加熱解法二氧化矽、相容的金屬氧化物或氫氧化物粉末也可以增加膠粒溶液的粘度。通過添加相容的常規有機增稠劑也可以增加粘度。本發明的粘合劑可包含某些有機粘合劑(例如，上文所公開的有機粘合劑)。通常，粘合劑將包含少於約50重量％(優選地，少於約20重量％)的有機粘合劑。方法
技術領域：
：本發明的多層安裝墊可通過以下方法製備將粘合劑施加到第一安裝墊層的主表面上，並將第二安裝墊層的主表面和第一安裝墊被粘合劑塗覆的表面輕輕壓到一起。如本文所用，術語"壓"表示通過施加足夠的壓力來產生足夠的接觸，以便粘結墊層表面(例如，對於某些實施例來說，諸如手指壓力之類的輕壓便已足夠)。可以在第一墊層的表面上施加粘合劑薄層，以形成連續層或不連續層(例如，形成離散的點或帶)。可選地，也可以將粘合劑施加到第二墊層的表面上。可採用任何可用技術(例如，塗布、噴塗或滴落)完成施加。施加粘合劑後，可以將第一安裝墊層和第二安裝墊層壓在一起(例如，使用壓送輥或任何其它可用的壓縮/層合裝置進行壓縮)。通常，粘合劑的施加量和壓縮力可加以控制，以使得粘合劑在受到壓縮時主要保留在兩個墊層間的界面處。墊層表面通常保留足夠的粘合劑，以形成足夠強的粘結，以便層在彎曲成圓圈或巻筒(例如，直徑2.5英寸的圓柱體)時能夠保持在一起。優選地，粘合劑滲透兩層厚度的比例小於約20%(更優選地小於約10%)。粘合(即，粘合劑的固化)是通過水分從粘合劑中蒸發而產生的。可選地，通過加熱可以加快水分從粘合劑中的蒸發速率。也可以可選地使用微波或射頻(RF)烘箱來加快水分的蒸發。可使用化學固化劑(諸如(例如)礦物質或有機酸、酸式鹽或二氧化碳)加速矽酸鹽粘合劑的固化。本發明的方法可以可選地作為連續滾筒式工藝加以實施。多層安裝墊和汙染控制裝置本發明的多層安裝墊具有第一層、第二層和夾在二者之間的粘合劑(如上所述)。粘合劑將第一層的主表面和第二層的主表面粘結在一起。墊層可包含相同的材料或不同的材料。例如，第一層和第二層都可以是膨脹型材料層(包含相同的膨脹型材料或不同的材料)；第一層和第二層都可以是非膨脹型材料層(包含相同的非膨脹型材料或不同的材料)；或者第一層可以是膨脹型材料層，而第二層可以是非膨脹型材料層(反之亦然)。多層安裝墊也可以有另外的墊層。本發明的多層安裝墊的優選的3層實施例(例如)具有"三明治"構造，在該構造中膨脹型材料層被夾在兩個非膨脹型材料層之間。通常，本發明的多層安裝墊為柔性的(也就是說，可通過下述彎曲測試)。將各層粘結在一起的粘合劑層可以是連續層或不連續層(優選地為不連續層)。粘合劑層的幹塗層重量通常在約5和約175g/n^之間(優選地，在約15和約100g/n^之間；更優選地，在約20和約70g/n^之間)。本發明的多層安裝墊可操作地適用於在汙染控制裝置內(例如，用於催化轉化器或柴油機微粒過濾器)安裝汙染控制元件。汙染控制裝置通常包括殼體、設置在殼體內的汙染控制元件(例如，催化元件或微粒濾芯)，以及布置在汙染控制元件和殼體之間的安裝墊。殼體(常常也稱為封殼或外殼)可由本領域已知的用於這類用途的合適材料製成，並且通常是由金屬製成。優選地，殼體由不鏽鋼製成。合適的催化轉化器元件(也稱為單片)是本領域所己知的，並且包括那些由金屬或陶瓷製成的元件。單片或元件用於支承轉化器的催化劑材料。可用的催化轉化器元件在(例如)美國專利No.RE27，747(詹森(Johnson))中公開。此外，陶瓷催化轉化器元件可以(例如)從卡明公司(紐約州卡明)(ComingInc.ofComing,NY)和NGK絕緣子有限公司(日本名古屋)(NGKInsulatorLtd.ofNagoya,Japan)商購獲得。例如，蜂窩式陶瓷催化劑支承件由卡明公司(ComingInc.)以商品名Celco,和NGK絕緣子有限公司(NGKInsulatorLtd.)以商品名HoneyceranT售出。金屬催化轉化器元件可從德國貝洱公司(BehrGmbHandCo.ofGermany)商購獲得。關於催化單片的更多詳細內容參見(例如)"SystemsApproachtoPackagingDesignforAutomotiveCatalyticConverters",Stroometal.，PaperNo.900500,SAETechnicalPaperSeries,19卯(汽車催化轉化器包裝設計系統方法，斯特羅姆等人，論文編號No.900500，美國汽車工程師學會技術論文叢刊，1990年)；"ThinWallCeramicsasMonolithicCatalystSupports",Howitt,Paper800082，SAETechnicalPaperSeries,1980(用作單片催化劑支承件的薄壁陶瓷，休伊特，論文編號No.800082，美國汽車工程師學會技術論文叢刊，1980年)；禾卩"FlowEffectsinMonolithicHoneycombAutomotiveCatalyticConverters",Howittetal.36PaperNo.740244,SAETechnicalPaperSeries,1974(單片蜂窩式汽車催化轉化器內的流動效果，休伊特等人，論文編號No.740244，美國汽車工程師學會技術論文叢刊，1974年)。塗布到催化轉化器元件上的催化劑材料包括本領域已知的材料(例如，諸如釕、鋨、銠、銥、鎳、鈀和鉑之類的金屬，以及諸如五氧化釩和二氧化鈦之類的金屬氧化物)。關於催化劑塗層的更多詳細內容參見(例如)美國專利No.3,441,381。常規的單片型柴油微粒濾芯通常為壁流式過濾器，它由蜂窩式多孔晶體陶瓷(例如，堇青石)材料製成。蜂窩式結構的蜂窩通常被交替堵塞，使得廢氣進入一個蜂窩並受壓穿過該蜂窩的多孔壁，然後從另一個蜂窩離開蜂窩結構。柴油機微粒濾芯的尺寸取決於具體的應用要求。可用的柴油機微粒濾芯可以(例如)從卡明公司(紐約州卡明)(ComingInc.ofComing,NY)和NGK絕緣子公司(日本名古屋)(NGKInsulatorLtd.ofNagoya，Japan)商購獲得。此外，可用的柴油機微粒濾芯在"CellularCeramicDieselParticulateFilter",Howittetal"PaperNo.10114，SAETechnicalPaperSeries,1981(蜂窩式陶瓷柴油機微粒過濾器，休伊特等人，論文編號No.10114，美國汽車工程師學會技術論文叢刊，1981年)中有所討論。使用時，以類似於催化轉化器或柴油機微粒過濾器的方式將本發明的多層安裝墊設置在單片和殼體之間。用一片多層安裝墊裹住單片，將包裹的單片插入殼體內，並將殼體密封，通過這種方式可以實現上述目的。實例本發明的對象和優點將通過下列實例進一步說明。測試方法拉伸強度測試本測試提供對兩層墊之間的粘合劑粘結強度的指示。將粘合劑塗到1英寸X6英寸的條形墊的一端的表面上以製備樣本，並使粘合劑伸出末端至少1英寸。將第二個1英寸X6英寸的條形墊放到第一個條形墊上，使其與第一個墊的重疊面積為1平方英寸，並且每個條形墊的自由端朝相反方向伸出。用手指輕壓塗粘合劑的區域，以便將多餘的粘合劑擠出粘結線以外。將層合樣本放入溫度設為8(TC的烘箱內烘烤約60分鐘。將樣本取出並冷卻至室溫(至少10分鐘)。將樣本的一端夾在100-P-12型拉伸試驗機(Model100-P-12TensileTester)(可得自測試資源公司(明尼蘇達州沙克比)(TestResources,Shakopee，MN))的上夾具內，另一端夾在試驗機的下夾具內，並以l英寸/分鐘的夾頭速度拉伸，以進行拉伸測試。以磅/平方英寸為單位記錄拉伸強度，並記下失效模式。墊的內聚失效表明粘合劑粘結強度大於墊的內聚強度，墊內發生分層現象。粘合失效通過墊層在基本完好的情況下被彼此拉開來表徵，這表明粘合劑不足以將墊層保持在一起。混合失效表明試驗樣本中同時觀察到兩種失效模式。T剝離附著力測試將兩個條形墊切成1英寸X8英寸(2.54cmX20.3cm)大小。使用油漆刷在每個條形墊上塗敷大約5英寸(10.6cm)的粘合劑。用手指將兩個條形墊帶塗層的表面輕輕擠壓到一起，以便將多餘的粘合劑擠出粘結線以外。將兩層的樣本放入溫度設為15(TC的烘箱中烘烤約IO分鐘。將樣本取出並冷卻至室溫(至少IO分鐘)。用100-P-12型拉伸試驗機小心地將每個條形墊的自由端夾在試驗機的上下夾具內，以測試層合樣本的T剝離附著力。夾頭速度為5英寸/分鐘(12.7cm/min)，並且夾具間距為IO英寸。記錄單位寬度的平均力(克/英寸)和失效模式。失效模式如上面的"拉伸強度測試"中所述。彎曲測試本測試提供對墊層材料被彎曲成圓形時保持粘附狀態的程度的定38性指示。將粘合劑塗到兩個1英寸X8英寸的條形墊上以製備樣本，然後用手指將帶塗層的表面輕輕壓在一起，以擠出多餘的粘合劑。將樣本放入溫度設為15(TC的烘箱內乾燥約IO分鐘。待冷卻至室溫後，將樣本裹在直徑為2.5英寸的圓柱體周圍。測試結果為通過，即墊層仍然互相粘附；或者為失敗，即兩個條形墊彼此分離(通常墊層很少或沒有分層)或墊層內部顯示裂紋。只要墊層本身不發生斷裂，兩墊層間的界面處的粘合劑出現裂紋是可以接受的。實例1-3按照上述"拉伸強度測試"中所述工序準備實例1，即，將液體矽酸鈉薄層(得自PQ公司(賓夕法尼亞州福吉谷(PQCorporation,ValleyForge,PA))的N型矽酸鈉)塗敷到1英寸X6英寸大小、基重為800克/平方米的條形膨脹型材料安裝墊(3M公司(明尼蘇達州聖保羅(3MCo.，St.PaulMN))製造的3MInteram550膨脹墊(3M⑧Interam550IntumescentMat))上，同時將材料相同的第二個條形墊壓到第一個墊上。測試結果示於表1中。按照實例1的工序準備實例2，不同的是在粘合劑組合物內添加5%的甘油。按照實例1的工序準備實例3，不同的是第二個墊為1435克/平方米的非膨脹墊(3M公司(明尼蘇達州聖保羅(3MCo.,St.PaulMN))製造的3MInteram990HT膨脹墊(3M②Interam9卯HTIntumescentMat))。表1-拉伸強度tableseeoriginaldocumentpage39*實例3示出了從墊層上不規則拉出的纖維，這表明非膨脹墊已被拉開。實例4一16使用實例l所述膨脹墊和下表2所示粘合劑準備實例4-16。按照拉伸強度測試、彎曲測試和T剝離附著力測試的測試工序製備和測試試驗樣本。結果在表2中示出。T剝離附著力測試的樣本沒有在拉伸試驗機上運行，而是用手拉開並記錄失效模式。表2-多種粘合劑tableseeoriginaldocumentpage40*各實例所用粘合劑為:實例4-得自納爾科公司(伊利諾州內珀維爾(NalcoCo.Naperville,IL))的Nalco2327實例5-用自來水稀釋的50/50矽酸鈉(得自PQ公司(賓夕法尼亞州福吉谷(PQCorporation,ValleyForge,PA))的PQN型矽酸鈉)實例6-得自PQ公司(賓夕法尼亞州福吉谷PQCorporation,ValleyForge，PA)的N型矽酸鈉實例7-50%的硫酸鋁(明礬)水溶液(得自霍金斯公司(明尼蘇達州明尼阿波利斯)(HawkinsInc.,Minneapolis,MN))實例8-膠態蒙脫石(得自南方粘土公司(洛克伍德公司的子公司)(德克薩斯州岡薩雷斯(SouthernClayProductsInc.,Gonzales,TX))的L型凝膠白(GelwhiteL))實例9-鈉鋰鎂矽酸鹽(合成鋰皂石RD(LAPONITERD)，得自洛克伍德添加劑有限公司(英國威德尼斯)(RockwoodAdditivesLTD,Widnes,UK))實例10-膠態蒙脫石粘土(MINERALCOLLOIDBP，得自南方粘土公司(洛克伍德公司的子公司)(德克薩斯州岡薩雷斯(SouthemClayProductsInc.,Gonzales,TX))實例11-按重量計50/50的Nalco2327與矽酸鹽實例12-按重量計50/50的Nalco2327與明礬實例13-按重量計50/50的Nalco2327與飽和硼酸實例14-按重量計50/50的N型矽酸鈉與明礬實例15-N型矽酸鈉與硼酸實例16-50/50的L型凝膠白(GelwhiteL)與明磯實例17-33實例17-33採用實例1所述膨脹墊和表3所示粘合劑進行準備。樣本是按照T剝離附著力測試工序製備和測試。tableseeoriginaldocumentpage42Naperville,IL)的Nalco1030實例21-得自格雷斯公司(馬裡蘭州哥倫比亞)(W.R.GraceCo.,Columbia,MD)的LudoxPW50EC雙峰實例22—得自霍金斯公司(明尼蘇達州明尼阿波利斯)(HawkmsInc.,Minneapolis,MN)的50%硫酸鋁實例23-得自納爾科公司(伊利諾州內珀維爾)(NalcoCo.,Naperville,IL)的35%的鋁酸鈉實例24-得自霍金斯公司(明尼蘇達州明尼阿波利斯)(HawkinsInc.,Minneapolis,MN)的飽和氯化鉀實例25-得自EM科技公司(新澤西州櫻桃山)(EMScience,CherryHillNJ)的飽和氯化鈉實例26-得自PQ公司(賓夕法尼亞州福吉谷)(PQCorp.,ValleyForge,PA)的Stixsc)TM矽酸鈉實例27-得自PQ公司(賓夕法尼亞州福吉谷)(PQCorp.,ValleyForge,PA)的N型矽酸鈉實例28-5%的凝膠白(Gelwhite)水溶液實例29-得自洛克伍德添加劑公司(新澤西州普林斯頓)(RockwoodAdditives,LTD,Princeton,NJ)的5%的合成鋰皂石RD水溶液實例30-得自格雷斯建築產品公司(麻薩諸塞州劍橋)(GraceConstructionProducts,Cambridge,MA)的微晶片狀脫落蛭石實例31-得自R.T.範德比爾特公司(康乃狄克州諾沃克)(R.T.VanderbiltCo,Norwalk,CT)的Dixie粘土(DixieClay)(200nm);在Waring攪拌器內攪拌60秒以降低粒度實例32-得自懷俄膨公司(蒙大納州比林斯)(Wyo-Ben,BillmgsMT)的膨潤土實例33-得自洛克伍德添加劑有限公司(新澤西州普林斯頓)(RockwoodAdditives,LTD,Princeton,NJ)的合成鋰皂石RD/矽酸鈉凝膠實例34利用N型矽酸鈉粘合劑將實例3所述的兩層非膨脹墊層合到實例43l所述的膨脹墊上，以製備3層墊。膨脹墊夾在兩層非膨脹墊之間。3層墊可以是柔性的，並可以輕鬆地纏繞到堇青石單片周圍，而不發生斷裂或分層。比較例Cl—Cll用實例1所述膨脹墊和下列粘合劑準備比較例Cl-Cll,以製備T剝離附著力測試的樣本。用手將樣本分離，使其不保持在一起(無粘結)或無法充分保持在一起以夾在拉伸試驗機的夾具內(粘結不良)。所有失效全部為粘合劑失效，不存在墊層內部分層現象。Cl-飽和硼酸-無粘結C2-20。/。的二氧化鈦(2微米)水溶液-無粘結C3-得自JT貝克公司(JTBaker)的氧化鈣粉末-無粘結C4-得自卡博特公司(Cabot)的M-5熱解法二氧化矽-無粘結C5-經Waring攪拌器攪拌的M-5-無粘結C6-氫氧化鋁-無粘結C7-20。/。的硫酸鈣水溶液(EM科技公司(新澤西州櫻桃山))(EMScience,CherryHill，NJ)—粘結不良C8-Dixie粘土(200nm-未攪拌)-粘結不良C9-氫氧化鋁(3.5微米)，邱博公司(喬治亞州諾克斯)(HuberIncNorcrossGA)_粘結不良CR10-氫氧化鎂(5微米)，雅保公司(路易斯安那州巴頓魯治)(AlbemarleInc.，BatonRouge,LA)—禾佔結不良Cll-水-無粘結在不偏離本發明的範圍和精神的前提下，對本發明的各種修改和更改對本領域技術人員將是顯而易見的。應該理解，本發明不限於以上提供的示例性實施例和實例，上述實例和實施例僅以舉例的方式提出，而且本發明的範圍僅受以下所附的權利要求書的限制。權利要求1.一種可操作地適用於在汙染控制裝置內安裝汙染控制元件的多層安裝墊，所述墊包括第一層、第二層以及夾在兩者之間、使得所述第一層的主表面與所述第二層的主表面粘結在一起的粘合劑，所述粘合劑包含無機膠粒和無機水溶性鹽中的至少一種，所述無機膠粒具有小於約300nm的平均直徑。2.根據權利要求l所述的多層安裝墊，其中所述粘合劑包含無機水溶性鹽。3.根據權利要求1或2所述的多層安裝墊，其中所述無機水溶性鹽選自由下列物質組成的組矽酸鈉、矽酸鉀、硫酸鋁、鋁酸鈉以及它們的混合物。4.根據權利要求1至3中任一項所述的多層安裝墊，其中所述無機水溶性鹽為矽酸鈉或矽酸鉀。5.根據權利要求l至4中任一項所述的多層安裝墊，其中所述粘合劑包括平均直徑小於約300mn的無機膠粒。6.根據權利要求5所述的多層安裝墊，其中所述無機膠粒的平均直徑小於約100nm。7.根據權利要求1至6中任一項所述的多層安裝墊，其中所述無機膠粒選自由下列物質組成的組膠態二氧化矽、膠態氧化鋁、膠態粘土以及它們的混合物。8.根據權利要求1至6中任一項所述的多層安裝墊，其中所述無機膠粒包括膠態二氧化矽和膠態粘土。9.根據權利要求1至8中任一項所述的多層安裝墊，其中所述第一層和所述第二層為膨脹層。10.根據權利要求1至8中任一項所述的多層安裝墊，其中所述第一安裝墊層和所述第二層各自為非膨脹層。11.根據權利要求1至8中任一項所述的多層安裝墊，其中所述第一層和所述第二層中的一個為膨脹層，另一個為非膨脹層。12.根據權利要求1至11中任一項所述的多層安裝墊，其中所述粘合劑位於不連續層內。13.根據權利要求1至12中任一項所述的多層安裝墊，其中所述粘合劑滲透少於所述第一層和所述第二層厚度的約20%。14.根據權利要求1至13中任一項所述的多層安裝墊，其中所述粘合劑的乾燥塗層重量在約5至約175g/n^之間。15.根據權利要求1至14中任一項所述的多層安裝墊，其中所述粘合劑在進行拉伸強度或T-剝離附著力測試時呈現內聚失效模式。16.根據權利要求1至15中任一項所述的多層安裝墊，其中所述粘合劑為凝膠。17.根據權利要求1至16中任一項所述的多層安裝墊，還包括第三層，其中所述第三層的主表面通過粘合劑粘附到所述第二層的第二主表面上，所述粘合劑包含無機膠粒或無機水溶性鹽中的至少一種，所述無機膠粒具有小於約300nm的平均直徑。18.根據權利要求n所述的多層安裝墊，其中所述第一層和所述第三層各自為非膨脹層，而所述第二安裝層為膨脹層。19.根據權利要求1至18中任一項所述的多層安裝墊，其中所述墊可操作地適用於催化轉化器中。20.根據權利要求1至18中任一項所述的多層安裝墊，其中所述墊可操作地適用於柴油機微粒過濾器中。21.—種製備多層安裝墊的方法，所述方法包括(a)將包含無機膠粒或無機水溶性鹽中的至少一種的粘合劑施加到第一安裝墊層的主表面上，所述無機膠粒具有小於約300nm的平均直徑，以及(b)將第二安裝墊層的主表面與所述第一安裝層被粘合劑塗覆的表面壓到一起，以形成多層安裝墊。22.根據權利要求21所述的方法，還包括乾燥所述多層安裝墊。23.根據權利要求21或22所述的方法，其中所述粘合劑作為連續層施加。24.根據權利要求21或22所述的方法，其中所述粘合劑作為不連續層施加。25.根據權利要求24所述的方法，其中所述粘合劑作為離散區域施加。26.—種汙染控制裝置，包括殼體、設置在所述殼體內的汙染控制元件、以及根據權利要求1至18中任一項所述的多層安裝墊，所述多層安裝墊設置在所述殼體和所述汙染控制元件之間，以將所述汙染控制元件安裝在所述殼體內。27.根據權利要求26所述的汙染控制裝置，其中所述汙染控制元件為催化元件。28.根據權利要求26所述的汙染控制裝置，其中所述汙染控制元件為微粒濾芯。全文摘要一種可操作地適用於在汙染控制裝置內安裝汙染控制元件的多層安裝墊，所述多層安裝墊包括第一層、第二層和夾在兩者之間、使得所述第一層的主表面與所述第二層的主表面粘結在一起的粘合劑，所述粘合劑包含無機膠粒和無機水溶性鹽中的至少一種，所述無機膠粒具有小於約300nm的平均直徑。文檔編號F01N3/021GK101460717SQ200780020198公開日2009年6月17日申請日期2007年5月29日優先權日2006年6月1日發明者彼得·T·迪茨申請人:3M創新有限公司