专利名称：一种高性能纸质扬声器振膜材料的制造方法
技术领域：
本发明涉及扬声器振膜材料的制造方法，尤其涉及一种高性能纸质扬声器振膜材料的制造方法。
背景技术：
扬声器是能将电信号转变成声信号并能辐射到空气中去的电声换能器，它在通信、广播、教 育和日常生活等方面有广泛应用。扬声器的振膜是构成扬声器的最重要的部件之一，其作用是辐 射声音，振膜的材料对扬声器的辐射特性、音质、音调、音色有着至关重要的影响。 一种新材料 的应用往往会改变扬声器的面貌。对扬声器振膜材料的基本要求是①振膜材料的密度尽量低， 保证扬声器具有较高的灵敏度；②材料的比弹性率(E/P)要尽可能的高，(其中E是材料的弹 性模量，P是材料密度)，换言之要求振膜材料即要轻又要具有较高的物理强度，这样可以使振 膜在较宽的频率范围内做活塞运动，能有效的抑制分割振动，减少频率响应的不均匀度，减少失 真。③要求振膜材料要有适当大的内部损耗(即阻尼因子要大)，可使频率响应曲线比较平滑， 降低Q值并改善音质。
目前，振膜种类很多，包括纸质振膜材料、金属振膜材料(如铍、铝镁合金、钛等)、高分 子振膜材料(如聚丙烯、聚乙烯、液晶聚合物等)、无机非金属振膜材料(如陶瓷、碳化硼、金 刚石等)、复合振膜材料等等。纸质振膜材料，又称纸盆，由于其价格低廉、易成型、密度低、 音色自然、设计自由度大等优点，在众多振膜中仍占主导地位，其它振膜材料由于价格高、成型 困难或加工工艺复杂而使之应用具有一定的局限性。传统纸质扬声器振膜材料的制造工艺过程一 般是先对纸桨进行打浆，然后进行施胶和染色，最后模塑成型干燥。纸浆是制造纸质扬声器振 膜的主要原料，传统的方法生产的纸盆的比弹性率已提高至极限，阻尼因数一般只有0.04左右， 不能满足产品的小型化、大功率、高品质的要求，因此要对传统纸质扬声器振膜材^t的生产加以 改进。
发明内容
本发明的目的是为了提高纸盆的弹性模量和阻尼，特别提供一种高性能纸质扬声器振膜材料 的制造方法。该方法是一种制造纸质振膜材料的新方法，通过在纸盆成型前向纸浆中添加化学助 剂，以求解决纸盆弹性模量和内阻尼不能同时提高的技术问题。
本发明为实现上述目的所采取的技术方案是 一种高性能纸质扬声器振膜材料的制造方法， 该方法包括以下步骤
(1) 、将纸浆进行打浆处理；
(2) 、将处理后的纸浆倒入浆池，温度控制在10—5(TC，先将纸浆浓度调整在0.1—8%范围内，
然后进行搅拌，在搅拌的条件下加入阳离子聚合电解质，加入阳离子聚合电解质的重量在o.i—
10%范围内，将阳离子聚合电解质和纸浆反应时间控制在1-5分钟；
(3) 、将步骤(2)处理后的纸浆进行搅拌，在搅拌的条件下加入阴离子聚合电解质，加入阴 离子聚合电解质的重量在0. 1—1096范围内，将阴离子聚合电解质和纸浆反应时间控制在1-5分 钟.
(4) 、交替重复步骤(2)和步骤(3)对纸浆进行处理，处理次数即是纸浆纤维表面聚合电解 质吸附层数；
(5) 、经过处理后的纸浆再进行下一步的纸质振膜成型加工。 本发明所产生的有益效果是采用新方法生产的纸质扬声器振膜材料，经扬声器振膜材料动
态复弹性模量及阻尼测试仪检测，实现了能够提高纸盆的弹性模量和阻尼的目的，从而满足产品
的小型化、大功率、高品质的要求。
图1是聚合电解质处理层数对纸质振膜材料动态弹性模量的影响曲线图。图2是聚合电解质处理层数对纸质振膜材料损耗因子的影响曲线图。
具体实施例方式
本发明使用两类化学助剂， 一类是阳离子聚合电解质，另一类是阴离子聚合电解质。可使用 的阳离子聚合电解质包括聚酰胺聚胺环氧氯丙垸(PAE)、聚烯丙基胺(PAH)、阳离子聚丙烯酰胺 (CPAM)、聚乙烯胺(PVAm)、聚胺(PA)、聚二烯丙基二甲基胺盐酸盐(PDADMA)、聚乙烯亚胺(PEI)、 阳离子淀粉等；可使用的阴离子聚合电解质包括聚丙烯酸及其盐(PAA)、阴离子聚丙烯酰胺 (APAM)、羧甲基纤维素钠(CMC)、海藻酸及其盐、阴离子淀粉、以聚氨酯为主体的互穿网络共 聚物(PU-IPN)等。
本发明具体步骤如下
(1) 、将纸浆进行打浆等处理，所用的纸浆包括各种原料和各种方法得到的纸桨，如漂白或 未漂针叶木化学浆、漂白或未漂棉浆、漂白或未漂麻浆等。
(2) 、将处理后的纸浆倒入浆池，温度控制在10—50'C,先将纸浆浓度调整在0. 1—8%范围 内，然后进行搅拌，并在适当搅拌的条件下加入所选用的阳离子聚合电解质，加入阳离子聚合电 解质的重量依所用的种类而定， 一般在0.1—10%范围内(相对于绝干纸浆)，将阳离子聚合电解 质和纸浆反应时间控制在卜5分钟。
(3)、将步骤(2)处理后的纸浆进行搅拌，并在适当搅拌的条件下加入所选用的阴离子聚 合电解质，加入阴离子聚合电解质的重量依所用的种类而定， 一般在0.1—10%范围内(相对于 绝干纸浆)，将阴离子聚合电解质和纸桨反应时间控制在1-5分钟。
.(4)、交替重复步骤(2)和步骤(3)对纸浆进行处理，处理次数即是纸浆纤维表面聚合电 解质吸附层数；即用阳离子聚合电解质处理纸浆后为第一层，再用阴离子聚合电解质处理纸桨后 为第二层，重复用阳离子聚合电解质处理纸浆后为第三层，再用阴离子聚合电解质处理纸浆后为 第四层，以此类推，交替重复处理。
(5)、经过处理后的纸浆再进行下一步的纸质振膜成型加工(施胶、染色、模塑成型、干燥)， 其成型形状可以是平板或锥形。
下面通过实施例和附图对本发明作进一步说明。 实施例1:
使用聚酰胺聚胺环氧氯丙垸(PAE)作为阳离子聚合电解质、以聚氨酯为主体的互穿网络共 聚物(PU-IPN)作为阴离子聚合电解质，交替处理针叶木化学浆。温度控制一般为室温，先将纸 浆浓度调整为2% (用水调整)，然后进行搅拌，并在适当搅拌的条件下加入所选用的聚酰胺聚胺 环氧氯丙烷(PAE)，当打叛前的针叶木化学浆的重量为IOO克(绝干纸浆)时，使用聚酰胺聚胺 环氧氯丙垸(PAE)的重量为1克，再加入所选用的以聚氨酯为主体的互穿网络共聚物(PU-IPN)， 使用以聚氨酯为主体的互穿网络共聚物(PU-IPN)的重量为2克。其处理层数对纸质振膜材料动 态力学的影响如图1和图2所示，而处理层数对纸质振膜材料密度几乎没有影响。
实施例2:
使用聚胺(PA)作为阳离子聚合电解质、羧甲基纤维素钠(CMC)作为阴离子聚合电解质， 先用聚胺(PA)处理针叶木化学浆，然后用羧甲基纤维素钠(CMC)再次处理，共两次。温度 控制一般为室温，先将纸浆浓度调整为2% (用水调整)，然后进行搅拌，并在适当搅拌的条件 下加入所选用的聚胺(PA)，然后加入所选用的羧甲基纤维素钠(CMC),当打浆前的针叶木化 学浆的重量为100克(绝干纸浆)，使用聚胺(PA)的重量为0.6克，羧甲基纤维素钠(CMC) 的重量为0.8克时，纸质振膜材料的动态弹性模量较未加助剂时提高了 89%，密度^^乎没有变 化，但损耗因子降低了 11%。
对于两种聚合电解质的使用量没有太严格的要求，只是使用量过低，其性能提高不明显， 如果使用量过高，会增加制造成本，因此，添加的两种聚合电解质最佳重量在0.4—4%范围内 (相对于绝干纸浆)。
参照图1、 2，通过交替添加两种化学助剂，随着处理次数的增加，纸质振膜材料动态弹性 模量的变化为波浪形下降趋势，其中第一层的动态弹性模量最大，其它偶数层的动态弹性模量数值要低于相邻奇数层的动态弹性模量数值；而随着处理次数的增加，纸质振膜材料损耗因子 的变化则为波浪形上升趋势，其中第一层的损耗因子最小，其它偶数层的损耗因子数值要高于 相邻奇数层的损耗因子数值。
通过上述分析得出在纸质扬声器振膜材料制造过程中，要满足振膜材料的性能要求关
键在于层数，而层数关键在于交替重复添加的两种聚合电解质。通过交替添加阳离子聚合电 解质和阴离子聚合电解质，在纸浆纤维表面裹包一层所需要的高分子聚合物，从而实现了纸 浆纤维的改性，进而改变扬声器振膜的性能。
权利要求
1、一种高性能纸质扬声器振膜材料的制造方法，该方法包括以下步骤(1)、将纸浆进行打浆处理；(2)、将处理后的纸浆倒入浆池，温度控制在10-50℃，先将纸浆浓度调整在0.1-8％范围内，然后进行搅拌，在搅拌的条件下加入阳离子聚合电解质，加入阳离子聚合电解质的重量在0.1-10％范围内，将阳离子聚合电解质和纸浆反应时间控制在1-5分钟；(3)、将步骤(2)处理后的纸浆进行搅拌，在搅拌的条件下加入阴离子聚合电解质，加入阴离子聚合电解质的重量在0.1-10％范围内，将阴离子聚合电解质和纸浆反应时间控制在1-5分钟；(4)、交替重复步骤(2)和步骤(3)对纸浆进行处理，处理次数即是纸浆纤维表面聚合电解质吸附层数；(5)、经过处理后的纸浆再进行下一步的纸质振膜成型加工。
全文摘要
本发明涉及一种高性能纸质扬声器振膜材料的制造方法。该方法包括以下步骤1.将纸浆打浆处理；2.将处理后的纸浆倒入浆池，温度在10-50℃，纸浆浓度在0.1-8％范围内，加入重量在0.1-10％范围内的阳离子聚合电解质，反应时间1-5分钟；3.再加入重量在0.1-10％范围内的阴离子聚合电解质，反应时间1-5分钟；4.交替重复步骤2和步骤3，处理次数即是纸浆纤维表面聚合电解质吸附层数；5.进行下一步的纸质振膜成型加工。本发明所产生的有益效果是采用新方法生产的纸质扬声器振膜材料，经扬声器振膜材料动态复弹性模量及阻尼测试仪检测，实现了能够提高纸盆的弹性模量和阻尼的目的，从而满足产品的小型化、大功率、高品质的要求。
文档编号H04R31/00GK101626539SQ20091007003
公开日2010年1月13日 申请日期2009年8月4日 优先权日2009年8月4日
发明者张吉宏, 徐婵娟, 王诗强, 王高升, 许传峰 申请人:天津科技大学;天津中环电子信息集团有限公司;天津中环真美声学技术有限公司