[發明專利]一種含碳纖維的揚聲器用紙盆及其制備方法

有效

• 申請號: 202010783160.3
• 申請日: 2020-08-06
• 公開（公告）號: CN111910462B
• 公開（公告）日: 2022-12-06
• 發明（設計）人: 司景航;王世偉;謝守華;黃漢雄
• 申請（專利權）人: 國光電器股份有限公司
• 主分類號: D21H11/04
• 分類號: D21H11/04;D21H11/12;D21H13/50;D21H17/37;D21H21/08;D21H21/16;D21J3/10;H04R7/12;H04R31/00
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 鞏克棟

本發明提供一種含碳纖維的揚聲器用紙盆及其制備方法。所述含碳纖維的揚聲器用紙盆的制備原料包括：未漂白硫酸鹽木漿、棉漿、碳纖維和陽離子苯丙乳液。所述揚聲器用紙盆的密度小，模量高，可拓展揚聲器做活塞振動的頻率范圍，在紙盆厚度相同的情況下，輸出的聲壓級較高，且紙盆防水性能優異。

技術領域

本發明屬于揚聲器制造技術領域，具體涉及一種含碳纖維的揚聲器用紙盆及其制備方法。

背景技術

紙盆是揚聲器振動系統的關鍵部件，紙盆的性能在很大程度上決定了揚聲器的有效頻率范圍、失真性能以及音質。揚聲器紙盆要求材料的密度要小、同時材料的楊氏模量要大。碳纖維密度小，剛性強，應用于揚聲器紙盆時有望提升紙盆的性能。而紙盆的主要原材料是植物纖維，因此賦予了紙盆天然的親水性，導致紙盆的防水性能差，紙盆吸水受潮后，一方面會使紙盆力學性能大幅下降，另一方面會使紙盆變重，從而揚聲器的聲學特征也會發生變化；當紙盆干濕循環多次后，可能會造成材料本身疲勞，甚至會使紙盆產生不可逆的形變和破壞；因此，對紙盆進行防水處理是非常必要的。此外，音響產品越來越多的應用于戶外、水下等苛刻環境中，這也對紙盆的防水等級提出了更高的要求。

CN105530575A公開了一種揚聲器用高強度耐濕性紙盆，其通過聚偏氟乙烯、碳纖維和天然乳膠的組合，使得紙盆具有優秀的結構強度、耐腐蝕性能和耐疲勞性能，使揚聲器可以長期在全頻段保有較好的飽滿度，從而極大地抑制了揚聲器的失真。然而，所述的紙盆主要材料為聚偏氟乙烯，原料成本高，加工困難，其音質和阻尼特性也不如主要材料為紙張纖維的紙盆。

CN109218932A公開了一種碳纖布與紙漿抄紙復合盆，是由碳纖維編織布浸樹脂初步成型后，再放到抄紙模具上，與抄紙的濕紙漿壓合烘干形成復合紙盆。可以使紙盆兼具碳纖維的剛性和紙纖維的阻尼。這種方法的不足之處是所制備的紙盆受到碳纖布固有厚度的限制，無法生產口徑較小、厚度較薄的紙盆。而且碳纖布和紙張纖維之間的結合力較弱，揚聲器在高強度條件下工作時存在紙盆分層的隱患。

因此，如何開發一種防水性能好，并且剛性強、音質好的揚聲器用紙盆具有重要的意義和價值。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明的目的在于提供一種含碳纖維的揚聲器用紙盆及其制備方法。所述揚聲器用紙盆的密度小，模量高。應用于揚聲器時，可拓展揚聲器做活塞振動的頻率范圍，在紙盆厚度相同的情況下，輸出的聲壓級較高，而且紙盆防水性能優異。

為達此目的，本發明采用以下技術方案：

第一方面，本發明提供一種含碳纖維的揚聲器用紙盆，所述含碳纖維的揚聲器用紙盆的制備原料包括：未漂白硫酸鹽木漿、棉漿、碳纖維和陽離子苯丙乳液。

本發明中，所述揚聲器用阻燃紙盆紙漿選用未漂白硫酸鹽木漿和棉漿復配，利用二者結合的強韌纖維，用于提供揚聲器用防水紙盆的剛韌性，保證了揚聲器用防水紙盆的強度。其中，未漂白硫酸鹽木漿(UKP)是制備紙盆的主要原料，其纖維細胞壁腔比值大，纖維硬、剛性大，不易壓潰，所以可獲得較高的松厚度，厚壁纖維對濕態可壓縮性有較大影響，在擠壓干燥時更多地保留其原來的管狀形式。棉漿：纖維長寬比大，纖維細長而柔軟，填充效果和交織能力較強，可以提高紙盆的松厚度，紙盆的比彈性率高。在紙盆厚度相同的情況下，含碳纖維的紙盆輕而硬，輸出的聲壓級較高。

本發明中，所述陽離子苯丙乳液一是作為碳纖維的分散劑，可以吸附在碳纖維表面，使碳纖維表面呈正電荷性，碳纖維之間互相排斥，減少了碳纖維間的絮聚。二是作為紙盆防水劑，可以有效地吸附在植物纖維表面，在紙盆高溫干燥的過程中，陽離子苯丙乳液中的聚合物粒子由于熱塑性而鋪展開來，在纖維表面成膜，不僅使纖維交織點的結合更為緊密，而且增強了細小纖維之間的結合，這有助于提高紙張的力學性能。同時，由于覆蓋于纖維表面的共聚物具有良好的疏水性，可以有效防止水分子在纖維表面的粘附，從而提高了紙盆的抗水性能。