专利名称：声阻材料及其制造方法
技术领域：
本发明涉及一种声阻材料，尤指一种应用于电声元件的声阻材料及其制造方法。
背景技术：
声音为人类沟通的重要桥梁之一。经由电讯号导致结构振动而产生声音或由声音产生结构振动至电讯号输出的电声传导器(ElectroacousticTransducer)，为声音传递的重要元件。其中受话器是将电气讯号转换为声音讯号，再配合送话器而构成电话通讯语音一收一放的功能的关键元件，为达到受话器、送话器高音频及指向性的性能要求，一般通过振膜后面的气体体积、发音孔的大小以及数量等结构的设计来满足使用者的要求，由于电声元件一般为单指向性元件，其结构属于类似压差式结构的形式，即振膜两侧面均与外界相通，从而使声音经由不同的路径到达振膜两侧面，而通过声音分别到达振膜两侧的声学差距，即音程差使得振膜两侧产生压力差，最终产生声音。
近年来，随着行动电话等产品的不断普及，产品设计的趋势朝向短、小、轻、薄等方向不断进步与改善，使得应用于振膜后面的气室体积、气孔大小及数量等结构设计受到限制，现有应用声阻材料替代振膜后面气室体积、气孔大小的设计，通过声阻材料的吸声性能使振膜两侧声音能量不同，产生压力差。其中多孔声阻材料是普遍应用的一种声阻材料，由于其具有大量内外连通的微小空隙和气泡，当声波入射多孔材料时，声波能量顺着微孔进入声阻材料内部，引起声阻材料空隙中空气的振动，由于空气的粘滞阻力、空气与孔壁的摩擦以及热传导等作用，使声波能量转换为热能而被损耗，同时因声阻材料内部的空气粒子在移动时与声阻材料的表面摩擦，声波能量转变成热量而造成声波能量的消耗，达到吸声的效果。
现有的多孔声阻材料主要有玻璃纤维、矿棉、羊毛布等，然由于玻璃纤维及矿棉容易剥落而被舍弃，而羊毛布是天然纤维，其纤维长度、纤维直径等因素无法控制而使得材料的声阻特性有不稳定的趋势，且上述材料的密度较高，质量较大，不符合现今电子消费性产品朝向轻量化发展的趋势，因此期望能设计出一种适应现今电子产品发展趋势的声阻材料。
发明内容为适应现今电声元件的发展要求，提供一种改进性能的声阻材料及其制造方法。
该声阻材料包括若干种不同的合成纤维材料，该若干种合成纤维包括合成短纤及熔点低于该合成短纤的热熔纤维。
该声阻材料的制造方法包括以下步骤首先预混，将至少两种不同熔点的合成纤维相混合；然后积层，将经预混后的混合纤维堆叠至预定的厚度；最后成型，通过加热使经积层后的混合纤维胶合为一体，然后冷凝即形成该声阻材料。
该声阻材料通过不同合成纤维混合而成，其可依据所应用的产品的需求而制造出不同厚度、密度的声阻材料，且材料的性能稳定，制程简单，符合电声元件的发展需求。
图1为本发明声阻材料的制造方法流程图。
图2为该声阻材料流阻特性测试结果图。
图3为该声阻材料声音阻抗(实部)测试结果图。
图4为该声阻材料声音阻抗(虚部)测试结果图。
图5为该声阻材料吸声率测试结果图。
具体实施方式下面参照附图，结合实施例作进一步说明。
该声阻材料由若干种不同的合成纤维(Synthetic Fiber)材料组合而成，该若干种合成纤维包括一合成短纤(Synthetic Staple Fiber)及一热熔纤维(Low Melting Point Fiber)，为增强声阻材料的表面光滑度及利于加工制程，该声阻材料中还可含有微量的超细纤维(Superfine Fiber，纤度0.3旦，直径5μm以下的纤维)、不织布(Non-woven)或耐燃材等纤维成分。其中该合成短纤主要用于吸音，热熔纤维主要提供胶合固定纤维的作用，所述合成短纤与热熔纤维均可为聚乙烯(PE)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚丙烯(PP)等合成聚酯纤维材料，其直径约为1～50μm。超细纤维的直径小于所选用的合成短纤的直径，在增强声阻材料的光滑度的同时，该声阻材料的若干种纤维的直径各异，可增强对各种频率声音的阻隔/吸收，提升该吸声材料的声阻性能。
该种声阻材料首先经预混将各种纤维相混合，然后根据所需材料的厚度与密度进行积层(Laminating)，最后经定型形成所述声阻材料。通过该制程所得的声阻材料的密度约为1～250kg/m3。以下参照图1，详细介绍该种声阻材料的制造方法。
首先预混，即将所述的若干种不同的纤维材料相混合。各种纤维材料的比例可根据声音的频率特性而定，该实施方式中，首先将一合成短纤，一热熔纤维及一超细纤维混合为一体，所述合成短纤、热熔纤维及超细纤维均采用合成聚酯纤维，超细纤维的直径最小，合成短纤的直径大于超细纤维的直径，约为9.1μm，热熔纤维的直径最大约为14.4μm。其中热熔纤维的熔点低于合成短纤的熔点。该合成短纤、热熔纤维、超细纤维的质量百分比分别约为65～95％、5～35％、0～0.1％。
该步骤中，首先通过开棉(Opening)程序将所述三种纤维进行分散纤维间纠结，将块状的纤维加以松开，使之分离为单个的纤维，并清除其中不纯的杂物，其次通过梳棉(Carding)程序将经开棉后的三种纤维均匀混合，该梳棉程序中将各纤维各自分离，充分混合，并使纤维概略平行整齐，均匀排列，做成薄膜状态。
然后积层，该步骤中根据所需声阻材料的厚度及密度将经预混后的混合纤维进行堆叠。首先经叠棉(Laminated)将呈薄膜状的混合纤维多层堆叠至预定厚度，然后通过针扎(Needle Pitching)程序将该堆叠后的混合纤维初步固定。
最后成型，首先预热，将经积层后的混合纤维加热至100～200℃，并维持5秒～40分钟，使该混合纤维中的热熔纤维软化，从而将各种纤维胶合为一体。该预热的时间与温度可根据声阻材料的厚度而设定，声阻材料厚度较厚时，其所需热量较多，预热的时间相对较长，厚度较薄时，相应的其所需热量较少，预热的时间相对较短。然后降至室温使之凝结，维持5秒～40分钟，同样降温凝结过程中所需时间与声阻材料的厚度大致成正比。最后可对凝结后的产品进行热压或冷压制程以提升产品的表面光滑度，并达到所需的厚度规格及密度要求，及此，通过上述程序即形成所需声阻材料。
上述制程中，还可于预热过程中添加微量不织布、耐燃材料等聚酯纤维，以保护该材料，利于加工制程操作及光滑产品表面。
本发明声阻材料由多种合成纤维材料混合而成，从而可根据需求设定产品的厚度，密度，吸声特性等，对于成分相同、混合比例相同的混合纤维，亦可通过叠棉与定型形成不同厚度与密度的声阻材料产品，对于相同厚度，密度不同的声阻材料，其对声音的阻抗随声阻材料密度的增加而增加，如图2所示为厚度约10mm，密度分别为32.5、43.3、52、65、98、130kg/m3的声阻材料的流阻特性示意图，该声阻材料的阻抗大致与声阻材料的密度成正比。
如图3至图5所示为本发明声阻材料与现有的羊毛布的阻抗及吸声率比较图，其中本发明声阻材料的厚度约10mm，密度98kg/m3，羊毛布的厚度约10mm，密度210kg/m3，图3及图4分别为本发明声阻材料与现有的羊毛布声音阻抗实部与虚部的比较图，从图中可以看出该两种材料对声音的阻抗特性较为一致，图5为本发明声阻材料与现有的羊毛布吸声率的比较图，显然本发明声阻材料的吸声率略优于现有的羊毛布吸声率，而本发明声阻材料的质量远小于羊毛布的质量，能有效减轻电子产品的质量。实际上，相对于羊毛布等现有的声阻材料，本发明声阻材料不仅质量轻，体积小，同时其性能稳定，且可根据需要制作不同厚度、密度的声阻材料，制作方便，制程简单，适应现今电子产品的发展需求。
权利要求
1.一种声阻材料，其特征在于该声阻材料包括若干种不同的合成纤维材料，该若干种合成纤维包括合成短纤及熔点低于该合成短纤的热熔纤维。
2.如权利要求1所述的声阻材料，其特征在于该声阻材料中合成短纤的质量百分比为65～95％，热熔纤维的质量百分比为5～35％。
3.如权利要求1所述的声阻材料，其特征在于所述合成短纤与热熔纤维均为聚酯纤维。
4.如权利要求3所述的声阻材料，其特征在于所述合成短纤为聚乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯或聚丙烯。
5.如权利要求3所述的声阻材料，其特征在于所述热熔纤维为聚乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯或聚丙烯。
6.如权利要求1所述的声阻材料，其特征在于所述合成短纤与热熔纤维的直径为1～50μm。
7.如权利要求1所述的声阻材料，其特征在于该声阻材料中还包括微量超细纤维、不织布或耐燃纤维材料，该等材料占声阻材料的质量百分比为0～0.1％。
8.如权利要求6所述的声阻材料，其特征在于该超细纤维、不织布或耐燃纤维为聚脂纤维。
9.一种声阻材料的制造方法，包括以下步骤预混，将至少两种不同熔点的合成纤维混合；积层，将经预混后的混合纤维堆叠至预定的厚度；成型，通过加热使经积层后的混合纤维胶合为一体，然后冷凝即形成该声阻材料。
10.如权利要求9所述的声阻材料的制造方法，其特征在于预混为将一质量百分比为65～95％的合成短纤及一质量百分比为5～35％且熔点低于该合成短纤的热熔纤维相混合。
11.如权利要求9所述的声阻材料的制造方法，其中预混包括开棉及梳棉，开棉为将该至少两种纤维进行分散纤维间纠结，梳棉为将经开棉后的该至少两种纤维均匀混合。
12.如权利要求9所述的声阻材料的制造方法，其特征在于积层包括叠棉及针扎，叠棉为按所需声阻材料的特性将预混后的纤维叠置至预定厚度，针扎为将叠置后的纤维初步固定。
13.如权利要求9所述的声阻材料的制造方法，其特征在于成型包括预热及定型，预热为对经积层后的混合纤维加热使所述至少两种纤维中其中熔点较低的纤维软化从而使该混合纤维胶合为一体，定型为通过热压或冷压使声阻材料的表面光滑。
14.如权利要求13所述的声阻材料的制造方法，其特征在于预热时首先将积层后的混合纤维加热至100～200℃，并维持5秒～40分钟，然后降至室温，维持5秒～40分钟。
15.如权利要求9所述的声阻材料的制造方法，其特征在于该制造方法还包括于成型时添加质量百分比为0～0.1％不织布或耐燃纤维，以增加声阻材料的表面光滑度。
全文摘要
一种声阻材料其包括若干种不同的合成纤维，该若干种合成纤维包括合成短纤及熔点低于该合成短纤的热熔纤维。其制造方法包括以下步骤首先预混，将至少两种不同熔点的合成纤维混合；然后积层，将经预混后的混合纤维堆叠至预定的厚度；最后成型，通过加热使经积层后的混合纤维胶合为一体，然后冷凝定型而形成该声阻材料，其可依据所应用的产品的需求而制造出不同厚度、密度的声阻材料，且材料的性能稳定，制程简单，符合电声元件的发展需求。
文档编号D04H1/542GK1979635SQ20051010211
公开日2007年6月13日 申请日期2005年12月1日 优先权日2005年12月1日
发明者杨宗龙 申请人:富准精密工业(深圳)有限公司, 鸿准精密工业股份有限公司