[發明專利]一種揚聲器振膜材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201510353077.1
• 申請日: 2015-06-24
• 公開（公告）號: CN105113038B
• 公開（公告）日: 2017-05-31
• 發明（設計）人: 趙薈菁;徐路燕;何正洋;黨娟娟;卞秋芬
• 申請（專利權）人: 南通紡織絲綢產業技術研究院
• 主分類號: D01F4/02
• 分類號: D01F4/02;D01F1/10;D01D5/00;D06M15/564;D06M15/263;D06M15/248
• 代理公司: 蘇州創元專利商標事務所有限公司32103
• 代理人: 陶海鋒

技術領域

本發明涉及電聲產品技術領域，特別涉及一種揚聲器振膜材料及其制備方法。

背景技術

揚聲器是一種能將電學信號轉換成聲學信號的電聲轉換器，它將電信號轉化成聲信號，并通過揚聲器振膜輻射到空氣中去。揚聲器振膜是揚聲器結構中的關鍵部件，其原材料的選用以及成型工藝決定著其重要的力學及聲學特性。對揚聲器振膜一般要求有如下幾點：（1）具有較低密度以及較薄的厚度，以保證揚聲器的靈敏度。（2）彈性模量高，材料密度小，即要具有較高的比彈性（彈性模量/材料密度），輕質高強，使振膜能在較寬的頻率范圍內做活塞振動，覆蓋的聲場能夠均勻。（3）振膜材料應該有較大的內部損耗，以使頻率響應曲線盡量平滑，使音色柔順平滑。

目前揚聲器振膜使用的原材料有很多的種類分為紙系振膜材料和非紙系振膜材料，非紙系振膜材料又有高分子系振膜材料，液晶系振膜材料，高彈性纖維振膜，金屬系振膜材料，陶瓷系振膜材料等。傳統紙系材料可能的弱點是其特性會隨環境濕度而變化，因紙吸收了濕氣后其密度會變高（變重）、剛性會變差（變軟），所以發聲的特性也會受影響。干濕循環次數多了之后，可能會造成材料本身的疲勞，進而改變其原本的特性。紙系材料大多使用木質纖維或以木質纖維為主，大量消耗森林資源，不利于對環境的保護。同時，近年來，對紙系振膜材料的改性研究也幾乎到達極限，因此人們正尋求其他新材料。

在本發明作出之前，公開號為CN 10234460 A 的中國發明專利“ABS共聚物納米復合材料制作的揚聲器振膜”中，以丙烯腈—苯乙烯—丁二烯為主要原料，加入改性助劑納米碳酸鈣或納米蒙脫土粒子，發泡劑氧化鋅和硬脂酸鋅，發泡助劑偶氮二甲酰胺，經混煉制備母料，再經注塑或擠出成型的方法，制得內部呈蜂窩狀的揚聲器振膜材料。公開號為CN 102333269 A的中國發明專利中，公開了一種以低密度聚乙烯納米復合材料制備的揚聲器振膜，該發明以低密度聚乙烯為和納米碳酸鈣和納米二氧化硅為原料，同樣經過混煉以及擠出成型制得一種蜂窩狀結構揚聲器振膜。公開號為CN 102321297 A的中國發明專利公開了一種纖維增強樹脂基制作的揚聲器振膜，其所用樹脂為聚丙烯樹脂，纖維為短切纖維，加入納米蒙脫土粒子，再經過混煉，通過蜂窩發泡成型器制得蜂窩狀揚聲器振膜。公開號為CN 102295806 A的中國發明專利“植物纖維增強聚丙烯復合材料制制作的揚聲器平板振膜”中，采用竹纖維與麻纖維，其他成分及成型工藝與公開號CN 102321297中所述的“纖維增強材料制作的揚聲器振膜”相似。上述技術方案均采用合成樹脂為主要原料，對于揚聲器振膜回收處理不利。同時，所采取的成型工藝比較復雜，所形成的蜂窩狀結構并不易于控制。這些方法通過添加無機納米粒子，使振膜強度有所增加而在振膜厚度上并沒有突破。公開號為CN 101720053 A的中國發明專利“非木質纖維制作的揚聲器膜及其制造工藝”中，通過將草類纖維，韌皮纖維，棉纖維按一定比例制成漿液，脫水沉積，再經過熱壓成型制成揚聲器振膜，該振膜明顯缺陷是強度不足。公開號為 CN 104135708 A的中國發明專利“玉化硨磲珍珠質納米粉及揚聲器振膜的制作方法”中，通過機械磨碎和氣流磨碎的方法制備玉化硨磲珍珠質納米粉加到由棉絨毛和韌皮纖維制作的基礎紙漿中制得一種揚聲器振膜，其原材料制備過程復雜，尤其是玉化硨磲珍珠質納米粉的制備，并且其材料來源不夠廣泛。

發明內容

本發明針對現有揚聲器振膜材料存在的不足，提供一種具有良好音效及高保真的揚聲器振膜材料及其制備方法。

為達到上述發明目的，本發明采用的技術方案是：提供一種揚聲器振膜材料的制備方法，包括如下步驟：

（1）制備絲素固體材料：將蠶絲脫膠、烘干、溶解后制成絲素蛋白溶液，溶液經透析、離心、稀釋后制備成絲素固體材料，所述的固體材料為膜或粉末；

（2）制備紡絲液：將步驟（1）得到的絲素固體材料粉碎后與碳納米管混合，按質量百分比，碳納米管為絲素的0.5%～2%；將得到的混合物溶解于有機溶劑中，所述的有機溶劑包括甲酸、六氟異丙醇或丙酮，得到質量濃度為4%～20%的絲素蛋白紡絲溶液；

（3）對步驟（2）得到的絲素蛋白紡絲溶液進行靜電紡絲，靜電紡絲工藝參數為：電壓為8～25 kV，推注速度為0.1～2 mL/h，接收距離為8～20 cm；在負極接收裝置的錫箔紙上，得到沉積厚度為0.1～1 mm的微納米級靜電紡絲纖維膜；

（4）揮發去除靜電紡絲膜中的溶劑，纖網固結成型后，揭下錫箔紙上的纖維膜，置于質量濃度為70%～95%的乙醇溶液中，浸漬處理20 min～2 h，再用去離子水清洗，烘干；