纸质挺度改性剂YT在扬声器音盆上的应用

摘 要：通过项目产品纸质挺度改性剂YT在扬声器零件类音盆等产品生产基地浙江省嵊州天乐集团所做的应用试验结果，表明其在扬声器纸盆制作中可提高纸盆挺度（stiffness），在其他条件不变的情况下，该纸质挺度改性剂YT在纸盆制作过程中添加可改善纸盆的质量性能。

关键词：纸质挺度改性剂;音盆;纸盆;扬声器

1 前言

自20世纪30年代中期静电扬声器面世以来，作为一种把电信号转变为声信号换能器件的扬声器（又称“喇叭”），在我们日常生活中凡是涉及到发声的电子电气设备中都能见到它。作为家电、计算机、手机、汽车等行业的配套行业，特别是高清晰数字化平板电视、互联网电视、智能手机、平板电脑、上网本等新产品不断出现和普及，给扬声器发展带来新的机遇;随着消费及工业类电子产品正在朝着个性化、便携化、高保真、多功能等方向的发展，也将促使微型电声元器件朝着数字化、集成化和超小型化的方向发展。同时，在国家政策的驱动下，国内需市场将得以极大地释放，机器人、汽车、手机、家电、计算机、工业蜂鸣器等行业将保持较高速发展态势，势必带动扬声器/受话器的需求持续增长，扬声器行业发展将具有良好前景。

扬声器的性能优劣对音质的影响很相当大。在音响设备中扬声器是一个最薄弱的器件，对于音响效果来说，它又是一个不可或缺的最重要的部件。

扬声器的种类很多，其中按换能機理和结构分的动圈式（电动式）喇叭扬声器因具有电声性能好、结构牢固、成本低低廉等优点，应用最为广泛。

而电动式锥形纸盆扬声器又是其中具有相对代表性的扬声器产品之一。

扬声器（喇叭）的主要性能指标包括有：灵敏度、频率响应、额定功率、额定阻抗、指向性以及失真度等参数。

因纸盆（又称“音盆”）是扬声器的声音辐射器元件，在相当大的程度上决定着扬声器的放声效果性能，乃是扬声器的重要组成部分。所以无论哪一种类纸盆，都要求既要质轻又要有良好的刚性和挺度，不能因环境温度、湿度变化而变形。

纸盆的性能决定着扬声器的频响特性，而纸盆的材料、几何形状和加工工艺等因素又决定着纸盆的性能优劣。在纸盆的生产中，针对纸盆材料方面又常常提出以下三点要求：

①材料的密度P要不能大，材料密度质量越小，扬声器的高频特性便越优良、其瞬态特性便越好，振膜质量越轻，扬声器的高频特性、瞬态特性便越优良;

②同时，材料的机械强度要大，又或者说，材料的杨氏模量E要大。综合上述第一特性，亦即要求材料的比弹性率E/p的值要大。只有材料的刚性大，才可提高高频重放频率;只其纸盆重量既轻、刚性又好，输出的声压才较高。只有提高纸盆的刚度，才能减少单元的分割振动、相位失真，才能提高单元的频率响应范围;

③另外，还需要具有适当的内部阻尼。只有这样，才可抑制纸盆的分割振动，并使频响特性较平坦。这三个指标互相关联，又互相制约[1]。

由于扬声器纸质振膜的生产原材料品种丰富，电声特性各异，音质自然、耐听。制作工艺简单实用，原材料价格实惠。各类纸浆一直是扬声器振膜的主要制作材料，纸制纸盆成本低，且其音色表现好，灵敏度高。所以纸制纸盆应用最为广泛，目前全世界生产的扬声器约有90%仍然采用纸质振膜材料。

虽然目前纸盆并不是由单一种材质制成，但仍因纸张具有其他材料所咩有的独特性质，在纸盆制作中不可或缺。

纸盆的挺度或称抗挠刚度，是纸或纸盆抵抗弯曲的强度性能。

挺度是纸张＼纸板＼纸箱等的刚性重要性能指标，根据其测定方法不同，可分为克拉克（clark）挺度、格莱（Gurlcg）挺度以及泰伯（Taber）挺度等。前两种挺度常常用于纸张挺度表达，后一种泰伯挺度常常用于纸板挺度的表达。

影响挺度的因素较多，纸浆的种类、纸张或纸板的制作工艺、纸张＼纸板的厚度、定量、紧度、纸浆叩解度[2-3]等等对纸张挺度都有影响。挺度受这些因素影响的文章也不时出现在各种媒体中，但通过添加化学助剂方式提高纸板或纸盆挺度的文章则鲜有报道[3]。

本文主要通过项目产品纸质挺度改性剂在扬声器零件类产品音盆等生产基地浙江省嵊州天乐集团所做的应用试验结果，说明其在扬声器纸盆制作中的提高纸盆挺度作用，以期达到改善纸盆质量、提高扬声器性能的目的。

2 纸质挺度改性剂YT性能

外观：无色至浅黄色透明液体

主要成分：聚脲醛树脂改性体

固含量：（50±2）%

pH值：8-9

粘度：不大于200cps（25℃）

3 测试条件

浆液配制：取足量加拿大进口未漂浆板（针叶木），用伏特式打浆机疏解约30min后，测其叩解度（14-20°SR），稀释至浆浓2%备用。

纸质挺度改性剂YT助剂配制：各称取每样品点所需助剂量，全部用水稀释至30倍，搅拌后，分别加入上述2%浆液中，搅拌0.5-1.0h，备用。（空白点不加助剂）。

纸页成形、抄片：把上述加有助剂的浆液倒入网前箱，鼓泡搅拌，使其流经50-60目铜网（直径200mm），抽真空使纸页成形，把该湿纸页置于预先加热至150-200℃的上下平板磨具间压制烘干（抄片），每样品点抄定量未185g·m-2的纸页8-10张，各张纸页称重，密封保存备用。

裁样、测硬度：从上述已称重的纸页中，每样品点个抽取重量相近的纸页3-4张，每张纸页裁取纸片（38×70）4张，再称各纸片重量，然后从中选取7-8张重量相近的纸片测硬度，取其算数平均值即可。

4 结果如下表

4.1 样品点1

助剂YT-12添加量2.5%绝干浆，水稀释至30倍，混配进一定量的水玻璃，即：水玻璃：助剂=2：98。

4.2 样品点2

助剂YT-12添加量2.5%绝干浆，水稀释至30倍，于皂化松香、颜料（直接黑）、明矾之后，边搅拌边加入备好的纸浆中，间隙搅拌浆液0.5-1.0h后抄片。

4.3 样品点3

助剂YT-12--Ⅲ，添加量2.5%绝干浆，水稀释至30倍，边搅拌边加入备好的纸浆中，间隙搅拌浆液0.5-1.0h后抄片（无松香、颜料、明矾等辅料）。

4.4 样品点4

助剂YT-23，添加量2.5%绝干浆，水稀释至30倍，边搅拌边加入备好的纸漿中，间隙搅拌浆液0.5-1.0h后抄片（无松香、颜料、明矾等辅料）。

4.5 空白点

4.6 各样品点与空白点的挺度比较

5 试验结论

从上述试验结果可知，样品纸质挺度改性剂YT-50在浙江省嵊州天乐集团扬声器音盆上应用，确实具有提高音盆挺度的作用。

6 结束语

①通过项目产品纸质挺度改性剂YT-50在扬声器零件类产品音盆等生产基地浙江省嵊州天乐集团所做的应用试验结果，表明该产品在扬声器纸盆制作中的确实能提高纸盆挺度，进而可改善纸盆质量的作用;

②通过在纸盆制作生产过程中添加纸质挺度改性剂的方式，将为纸盆挺度性能的提高、进而改善纸盆质量、为提高扬声器性能提供了一种新的解决途径。

参考文献：

[1]周元星.扬声器纸盆材料纤维特性与应用[J].湖北造纸， 2011（4）：25-32.

[2]梁乃忠等.加拿大针叶木纸浆的打浆特性及其电声性能[J].电声技术，2015，39（10）：21-26.

[3]小田正孝（ミノルタカメラ（株）），門屋卓，臼田诚人，木村实.纸のこわさについて（第2報）（Stiffness of Paper 20）[M].关东：东京大学农学部.

作者简介：

胡子和（1962- ），籍贯：浙江永康，1986年7月毕业于浙江大学化工系化学工程专业，高级工程师，从事多年的造纸化学品开发工作，曾与合作团队成功研发出并推向市场应用的纸质增强剂NBZ-1、分散松香施胶剂NBS、湿强剂NBQ等产品，具有丰富的造纸化学品开发及其在造纸厂的应用试验经验。现服务于宁波和丰化工设计咨询有限公司。