紙質挺度改性劑YT在揚聲器音盆上的應用

摘 要：通過項目產品紙質挺度改性劑YT在揚聲器零件類音盆等產品生產基地浙江省嵊州天樂集團所做的應用試驗結果，表明其在揚聲器紙盆制作中可提高紙盆挺度（stiffness），在其他條件不變的情況下，該紙質挺度改性劑YT在紙盆制作過程中添加可改善紙盆的質量性能。

關鍵詞：紙質挺度改性劑;音盆;紙盆;揚聲器

1 前言

自20世紀30年代中期靜電揚聲器面世以來，作為一種把電信號轉變為聲信號換能器件的揚聲器（又稱“喇叭”），在我們日常生活中凡是涉及到發聲的電子電氣設備中都能見到它。作為家電、計算機、手機、汽車等行業的配套行業，特別是高清晰數字化平板電視、互聯網電視、智能手機、平板電腦、上網本等新產品不斷出現和普及，給揚聲器發展帶來新的機遇;隨著消費及工業類電子產品正在朝著個性化、便攜化、高保真、多功能等方向的發展，也將促使微型電聲元器件朝著數字化、集成化和超小型化的方向發展。同時，在國家政策的驅動下，國內需市場將得以極大地釋放，機器人、汽車、手機、家電、計算機、工業蜂鳴器等行業將保持較高速發展態勢，勢必帶動揚聲器/受話器的需求持續增長，揚聲器行業發展將具有良好前景。

揚聲器的性能優劣對音質的影響很相當大。在音響設備中揚聲器是一個最薄弱的器件，對于音響效果來說，它又是一個不可或缺的最重要的部件。

揚聲器的種類很多，其中按換能機理和結構分的動圈式（電動式）喇叭揚聲器因具有電聲性能好、結構牢固、成本低低廉等優點，應用最為廣泛。

而電動式錐形紙盆揚聲器又是其中具有相對代表性的揚聲器產品之一。

揚聲器（喇叭）的主要性能指標包括有：靈敏度、頻率響應、額定功率、額定阻抗、指向性以及失真度等參數。

因紙盆（又稱“音盆”）是揚聲器的聲音輻射器元件，在相當大的程度上決定著揚聲器的放聲效果性能，乃是揚聲器的重要組成部分。所以無論哪一種類紙盆，都要求既要質輕又要有良好的剛性和挺度，不能因環境溫度、濕度變化而變形。

紙盆的性能決定著揚聲器的頻響特性，而紙盆的材料、幾何形狀和加工工藝等因素又決定著紙盆的性能優劣。在紙盆的生產中，針對紙盆材料方面又常常提出以下三點要求：

①材料的密度P要不能大，材料密度質量越小，揚聲器的高頻特性便越優良、其瞬態特性便越好，振膜質量越輕，揚聲器的高頻特性、瞬態特性便越優良;

②同時，材料的機械強度要大，又或者說，材料的楊氏模量E要大。綜合上述第一特性，亦即要求材料的比彈性率E/p的值要大。只有材料的剛性大，才可提高高頻重放頻率;只其紙盆重量既輕、剛性又好，輸出的聲壓才較高。只有提高紙盆的剛度，才能減少單元的分割振動、相位失真，才能提高單元的頻率響應范圍;

③另外，還需要具有適當的內部阻尼。只有這樣，才可抑制紙盆的分割振動，并使頻響特性較平坦。這三個指標互相關聯，又互相制約[1]。

由于揚聲器紙質振膜的生產原材料品種豐富，電聲特性各異，音質自然、耐聽。制作工藝簡單實用，原材料價格實惠。各類紙漿一直是揚聲器振膜的主要制作材料，紙制紙盆成本低，且其音色表現好，靈敏度高。所以紙制紙盆應用最為廣泛，目前全世界生產的揚聲器約有90%仍然采用紙質振膜材料。

雖然目前紙盆并不是由單一種材質制成，但仍因紙張具有其他材料所咩有的獨特性質，在紙盆制作中不可或缺。

紙盆的挺度或稱抗撓剛度，是紙或紙盆抵抗彎曲的強度性能。

挺度是紙張＼紙板＼紙箱等的剛性重要性能指標，根據其測定方法不同，可分為克拉克（clark）挺度、格萊（Gurlcg）挺度以及泰伯（Taber）挺度等。前兩種挺度常常用于紙張挺度表達，后一種泰伯挺度常常用于紙板挺度的表達。

影響挺度的因素較多，紙漿的種類、紙張或紙板的制作工藝、紙張＼紙板的厚度、定量、緊度、紙漿叩解度[2-3]等等對紙張挺度都有影響。挺度受這些因素影響的文章也不時出現在各種媒體中，但通過添加化學助劑方式提高紙板或紙盆挺度的文章則鮮有報道[3]。

本文主要通過項目產品紙質挺度改性劑在揚聲器零件類產品音盆等生產基地浙江省嵊州天樂集團所做的應用試驗結果，說明其在揚聲器紙盆制作中的提高紙盆挺度作用，以期達到改善紙盆質量、提高揚聲器性能的目的。

2 紙質挺度改性劑YT性能

外觀：無色至淺黃色透明液體

主要成分：聚脲醛樹脂改性體

固含量：（50±2）%

pH值：8-9

粘度：不大于200cps（25℃）

3 測試條件

漿液配制：取足量加拿大進口未漂漿板（針葉木），用伏特式打漿機疏解約30min后，測其叩解度（14-20°SR），稀釋至漿濃2%備用。

紙質挺度改性劑YT助劑配制：各稱取每樣品點所需助劑量，全部用水稀釋至30倍，攪拌后，分別加入上述2%漿液中，攪拌0.5-1.0h，備用。（空白點不加助劑）。

紙頁成形、抄片：把上述加有助劑的漿液倒入網前箱，鼓泡攪拌，使其流經50-60目銅網（直徑200mm），抽真空使紙頁成形，把該濕紙頁置于預先加熱至150-200℃的上下平板磨具間壓制烘干（抄片），每樣品點抄定量未185g·m-2的紙頁8-10張，各張紙頁稱重，密封保存備用。

裁樣、測硬度：從上述已稱重的紙頁中，每樣品點個抽取重量相近的紙頁3-4張，每張紙頁裁取紙片（38×70）4張，再稱各紙片重量，然后從中選取7-8張重量相近的紙片測硬度，取其算數平均值即可。

4 結果如下表

4.1 樣品點1

助劑YT-12添加量2.5%絕干漿，水稀釋至30倍，混配進一定量的水玻璃，即：水玻璃：助劑=2：98。

4.2 樣品點2

助劑YT-12添加量2.5%絕干漿，水稀釋至30倍，于皂化松香、顏料（直接黑）、明礬之后，邊攪拌邊加入備好的紙漿中，間隙攪拌漿液0.5-1.0h后抄片。

4.3 樣品點3

助劑YT-12--Ⅲ，添加量2.5%絕干漿，水稀釋至30倍，邊攪拌邊加入備好的紙漿中，間隙攪拌漿液0.5-1.0h后抄片（無松香、顏料、明礬等輔料）。

4.4 樣品點4

助劑YT-23，添加量2.5%絕干漿，水稀釋至30倍，邊攪拌邊加入備好的紙漿中，間隙攪拌漿液0.5-1.0h后抄片（無松香、顏料、明礬等輔料）。

4.5 空白點

4.6 各樣品點與空白點的挺度比較

5 試驗結論

從上述試驗結果可知，樣品紙質挺度改性劑YT-50在浙江省嵊州天樂集團揚聲器音盆上應用，確實具有提高音盆挺度的作用。

6 結束語

①通過項目產品紙質挺度改性劑YT-50在揚聲器零件類產品音盆等生產基地浙江省嵊州天樂集團所做的應用試驗結果，表明該產品在揚聲器紙盆制作中的確實能提高紙盆挺度，進而可改善紙盆質量的作用;

②通過在紙盆制作生產過程中添加紙質挺度改性劑的方式，將為紙盆挺度性能的提高、進而改善紙盆質量、為提高揚聲器性能提供了一種新的解決途徑。

參考文獻：

[1]周元星.揚聲器紙盆材料纖維特性與應用[J].湖北造紙， 2011（4）：25-32.

[2]梁乃忠等.加拿大針葉木紙漿的打漿特性及其電聲性能[J].電聲技術，2015，39（10）：21-26.

[3]小田正孝（ミノルタカメラ（株）），門屋卓，臼田誠人，木村實.紙のこわさについて（第2報）（Stiffness of Paper 20）[M].關東：東京大學農學部.

作者簡介：

胡子和（1962- ），籍貫：浙江永康，1986年7月畢業于浙江大學化工系化學工程專業，高級工程師，從事多年的造紙化學品開發工作，曾與合作團隊成功研發出并推向市場應用的紙質增強劑NBZ-1、分散松香施膠劑NBS、濕強劑NBQ等產品，具有豐富的造紙化學品開發及其在造紙廠的應用試驗經驗。現服務于寧波和豐化工設計咨詢有限公司。