專利名稱：防水揚(yáng)聲器盆體的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本公開涉及防水揚(yáng)聲器盆體(cone)。
背景技術(shù)：
揚(yáng)聲器通常包括膈膜和線性馬達(dá)。在由電信號驅(qū)動時，線性馬達(dá)鼓動隔膜，以便在 空氣中引起振動。隔膜可以包括盆體、圍繞體和防塵蓋。揚(yáng)聲器盆體通常是紙制的。圍繞 體和防塵蓋也可以是紙制的。在一些應(yīng)用中，揚(yáng)聲器會在暴露于水的環(huán)境(諸如，汽車)中 使用。在暴露于水時，由木漿制成的普通紙張不能作為隔膜良好工作。紙會吸水，這會增加 其質(zhì)量并減小其硬度，這兩種情況都會影響馬達(dá)鼓動隔膜時產(chǎn)生的聲音。諸如鋁和塑料的 其他材料在使用時能夠抵御水，但是作為揚(yáng)聲器部件，其具有其他缺點。

發(fā)明內(nèi)容
通常，在一個方面，揚(yáng)聲器部件是由合成物制成的，該合成物包括木漿、主要疏水 性纖維、在濕潤時保持硬度的硬化纖維和碳氟化合物。該合成物被固化成形成該部件的紙 張。實現(xiàn)可以包括以下特征中的一個或多個。主要疏水性纖維可以包括有原纖維丙烯 酸纖維。硬化纖維可以包括玻璃纖維。合成物還可以包括附加的粘合劑。附加的粘合劑可 以包括輔助疏水性纖維。附加粘合劑可以包括聚丙烯纖條體。合成物中諸材料的相對比例 在整個揚(yáng)聲器部件中可以是一致的。揚(yáng)聲器部件可以是盆體。木漿在質(zhì)量上可以占據(jù)合成物的30%-70%。木漿在質(zhì)量上可以占據(jù)合成物的 39%。主要疏水性纖維在質(zhì)量上可以占據(jù)合成物的10%-50%。主要疏水性纖維在質(zhì)量上 可以占據(jù)合成物的40%。硬化纖維在質(zhì)量上可以占據(jù)合成物的5%-30%。硬化纖維在質(zhì) 量上可以占據(jù)合成物的15%。粘合劑在質(zhì)量上至多可以占據(jù)合成物的30%。粘合劑在質(zhì) 量上可以占據(jù)合成物的5%。碳氟化合物在質(zhì)量上至多可以占據(jù)合成物的5%。碳氟化合 物在質(zhì)量上可以占據(jù)合成物的1%。木漿的游離度可以在350-700CSF之間。有原纖維丙烯 酸纖維的游離度可以在10-600CSF之間。有原纖維丙烯酸纖維的游離度可以在40-350CSF 之間。玻璃纖維的平均直徑在6-13 μ m之間。玻璃纖維的平均長度可以在2-8mm之間。通常，在一個方面，揚(yáng)聲器部件是由均勻材料合成物的復(fù)合紙張形成的，其濕模量 是紙張干模量的至少40%，并且針對表面活性劑滲透具有顯著高于基本上完全由木漿形成 的盆體的抵抗力。通常，在一個方面，復(fù)合紙張材料包括木漿、有原纖維丙烯酸纖維、玻璃纖維、聚丙 烯纖條體和碳氟化合物。通常，在一個方面，揚(yáng)聲器包括線性馬達(dá)和由合成物形成的盆體，其中合成物包含 木漿、有原纖維丙烯酸纖維、玻璃纖維、聚丙烯纖條體和碳氟化合物。優(yōu)勢包括在濕潤時維持硬度和維度穩(wěn)定性。減小了換能器中的濕擦缺陷。干模量 類似于當(dāng)前盆體紙張和傳統(tǒng)紙盆。材料具有良好的抗浸透性、較低的吸水性和抗卷曲性。可以實現(xiàn)良好的聲學(xué)性能，并且可以在已有盆體制造設(shè)備上制造盆體。材料在高溫時也具有 良好的抗熱性。通過描述和權(quán)利要求，其他特征和優(yōu)勢將變得明顯。


圖1示出了揚(yáng)聲器的分解圖。圖2A和圖2B示出了流程圖。
具體實施例方式圖1中所示的揚(yáng)聲器10包括如上所述由紙制成的盆體12。在將暴露于水的揚(yáng)聲器 上下文中，將盆體描述為具有濕側(cè)18和干側(cè)16。期望其他結(jié)構(gòu)(諸如，揚(yáng)聲器封裝件(未 示出))阻止?jié)駳獾竭_(dá)盆體12的干側(cè)16。圖1中馬達(dá)14(在圖1的示例中，包括磁鐵14a、 音圈14b、筒管14c和磁極14d)與盆體12的干側(cè)和濕側(cè)的關(guān)系僅用于示例。其他布置也是 可能的，例如，盆體12的內(nèi)側(cè)可以是濕側(cè)，馬達(dá)14可以位于由盆體限定的體積內(nèi)，與哪側(cè)干 哪側(cè)濕無關(guān)。圖1示例中揚(yáng)聲器的其他部件包括籠狀體20，其具有通風(fēng)孔22、電連接24a 和24b，以及懸置體26。為了改善盆體12暴露于水時揚(yáng)聲器10的性能，使用木漿和人造纖維的混合物來 形成盆體用紙。如本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的，通常具有長纖維的軟木的標(biāo)準(zhǔn)木漿可以與標(biāo)準(zhǔn) 濕化學(xué)封裝一起使用。選擇人造纖維以防止紙張吸水，以及在吸收了任何水的情況下、諸如 通過使其變硬來維持紙的材料特性。用于人造纖維的一些材料包括丙烯酸樹脂類、玻璃和 聚丙烯。相同的原理可以應(yīng)用于其他揚(yáng)聲器部件，諸如，圍繞體、防塵蓋或隔膜的其他部分， 以及一般地用于抗水紙制品。包括熱塑性纖維的疏水性纖維減少了水的吸收并具有良好的柔韌性。示例包括 有原纖維丙烯酸樹脂類，諸如聚丙烯腈(PAN)纖維或包含至少85% PAN的共聚物。有原纖 維丙烯酸樹脂類還提供了與混合物中其他纖維的良好交織，從而提供了良好的構(gòu)造和保持 性。其他可以使用的疏水性纖維包括聚丙烯、變性聚丙烯腈纖維(具有35-80%的PAN含 量)、聚酯、烯烴或聚乙烯、聚酰胺(尼龍)和聚交酯。大量其他人造疏水性纖維可以是有 用的，諸如商業(yè)上可得的特種纖維，包括PVC(維尼昂)、聚偏二氯乙烯(來自Dow化學(xué)公司 的 Saran 樹脂)、聚四氟乙烯(來自 E.I.du Pont de Nemours and Company (DuPont)的 Teflon 纖維)、聚亞安酯-聚乙二醇(PU-PEG)成塊共聚物(彈性纖維(spandex)，例如 來自Invista的Lycra 纖維)、芳族聚酰胺(聚芳酰胺，包括來自DuPont的Kevlar 和 Nomex 纖維)、聚苯并咪唑(PBI)、聚芳酯(來自Kuraray有限公司的vectran纖維)、 熱固聚氨酯(來自Toyobo公司的Zylon 纖維)和聚醚醚酮(從Zyex有限公司可得的 PEEK)。玻璃纖維有助于在濕潤時維持材料特性，諸如，紙的硬度。玻璃纖維的表面可以利 用硅氧烷進(jìn)行處理，以進(jìn)一步減小復(fù)合材料對水的吸收。也具有疏水性的聚丙烯纖條體提 供了在混合物中其他纖維彼此之間的附著(或粘合)。此附著向材料提供了結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。 也可以使用其他粘合材料，諸如，聚丙烯乳劑、聚氨脂(PU)乳劑、反應(yīng)環(huán)氧基樹脂和酚醛樹 脂粉末。在一些示例中，有原纖維丙烯酸樹脂類也起到粘合材料的作用。除了人造纖維之外，碳氟化合物提供了針對滲水或吸水的附加抵抗力。在一些示例中，在PH低于7處正向 充電的陽離子含氟聚合物對纖維提供了附加的抗水性和抗油性。取決于給定應(yīng)用中需要的特定材料特性和不同特性的相對重要性，可以使用木 材和人造纖維的各種比率。例如，增加的玻璃含量會改進(jìn)濕模量。具有350到700之間 的CSF(加拿大標(biāo)準(zhǔn)游離度)的木漿是主要成分之一，并且在質(zhì)量上可以占據(jù)合成物的 30% -70%。漿體中具有10到600之間(以及，更優(yōu)選地，在40到350之間)的CSF的疏 水性纖維在質(zhì)量上可以占據(jù)合成物的10% -50%。附加的粘合纖維在質(zhì)量上也可以占據(jù)至 多30%。如在制造者規(guī)范中定義的，平均直徑在6-13μπι之間、平均長度在2-8mm之間的硬 化纖維在質(zhì)量上可以少則占5%，多則占30%。如果使用碳氟化合物的話，其在質(zhì)量上多則 占據(jù)合成物的5%。在一個實施方式中，合成物包括游離度為478CSF的39% (在質(zhì)量上)的木質(zhì)纖 維、游離度為60CSF的20%的有原纖維丙烯酸纖維、長為3mm且直徑為IlymW 20%的玻 璃纖維、20%的聚丙烯纖條體，和的碳氟化合物。在另一實施方式中，合成物包括39% 的木質(zhì)纖維、40 %的有原纖維丙烯酸纖維、15 %的玻璃纖維、5 %的聚丙烯纖條體和1 %的碳 氟化合物。在一些示例中，將木材從初始約600CSF的游離度精煉或“敲打”至所使用的較 低游離度。在一些示例中，不需要精煉或敲打木質(zhì)纖維。與傳統(tǒng)紙質(zhì)盆體相比，這些合成物 在濕度測試中表現(xiàn)出增大的拉伸模量。在20%的玻璃合成物中，復(fù)合盆體的濕模量(即紙 張浸濕時的拉伸模量)約為0. 8GPa，這顯著高于約為0. 3GPa的標(biāo)準(zhǔn)盆體紙張。在暴露于水 并繼而干燥(95%冊暴露于651長達(dá)65小時，在801干燥6小時)的情況下，20%的玻璃 復(fù)合盆體還表現(xiàn)出了比傳統(tǒng)紙質(zhì)盆體小82%的卷曲。在第二種合成物中(其具有15%的 玻璃)，復(fù)合盆體中的濕模量約為0. 8GPa，這明顯高于約為0. 3GPa的標(biāo)準(zhǔn)盆體紙張。第三 種合成物，其具有59%的木質(zhì)纖維、20%的丙烯酸纖維、20%的雙組分聚酯纖維和的碳 氟化合物，其濕模量也高于傳統(tǒng)紙張的濕模量(約0. 4GPa對約0. 3GPa)。所有這三種合成 物對于水與表面活性劑(諸如，肥皂)的混合物表現(xiàn)出了相當(dāng)長的滲透時間(3-100小時對 小于1-8小時，在實物大小Britt Jar和Mini Britt Jar測試二者中利用1 69. 5的肥 皂與水的比例進(jìn)行測試)，其中包括玻璃的合成物比不包括玻璃的合成物的時間短。包括玻 璃的兩種合成物較之傳統(tǒng)紙張都表現(xiàn)出了較低的由于吸水量導(dǎo)致的重量增益(約15%對 約35% )。另一合成物使用酚醛塑料作為粘合劑以替代聚酯纖維，其他方面與第三種合成 物類似(即，59 %的木材、20 %的丙烯酸纖維、20 %的苯酚粉末和1 %的碳氟化合物)，并具 有0. 4GPa的類似濕模量?？梢允褂玫湫偷脑旒埬举|(zhì)纖維，諸如來自加拿大、QC、Lebel-sur-Quevillon的 Domtar公司的、由黑云杉制成的Q-90紙漿；或來自加拿大、BC、Vancouver的Canfor Pulp Limited Partnership的、由西部鉛筆柏制成的HS400紙漿；或者來自Portland、OR的 Pope&Talbot公司的、由西部鉛筆柏制成的Harmac KlOS紙漿。對于丙烯酸纖維，示例包括 來自CT、Shelton的EFT/Sterling Fibers的CFFl 14-3有原纖維丙烯酸纖維。諸如來自 日本、Toyko 的 FunctionalFabricated Products Division Mitsui Chemicals 公司的產(chǎn) 品Y600的聚丙烯纖條體在濕潤時提供了吸水的目標(biāo)性減少以及維度穩(wěn)定性。具有上述維 度的玻璃纖維可作為來自Latvia的JSC Valmiera Glass的EC-11-3-SP而得到。適當(dāng)?shù)?碳氟化合物包括來自 NJ、Bayonne 的 AGCChemicals Americas 公司的 AsahiGuard E60 "C6
5environmentalIy friendly fluorocarbon，，。在一些示例中，按照圖2A中所示過程100來形成紙張。使用提供高剪切的攪拌器 或其他方法(諸如，水力碎漿機(jī))，在水懸浮液中分散102丙烯酸纖維。繼而，向丙烯酸纖維 添加104聚丙烯纖條體，并再次分散106混合物。添加108精煉的木漿和碳氟化合物，摻和 110整個混合物。向混合物添加112玻璃纖維，最后在混合物中將其分散114，以避免在前 期摻和步驟中損壞它們。在一些示例中，按照圖2B所示經(jīng)修改的過程120來形成紙張。準(zhǔn)備木質(zhì)摻和物， 并添加122碳氟化合物。分散并預(yù)先混合124丙烯酸纖維和聚丙烯纖條體，并且可能的話， 在紙漿混合工藝之前進(jìn)行是比較好的。將丙烯酸/聚丙烯混合物與木材/碳氟化合物混合 物組合126，并在混合容器中分散128之。向混合物添加130玻璃，并在混合容器中將其分 散134至混合物中。在制成混合物之后，使用紙張成型工藝來形成和固化盆體，這通常在本領(lǐng)域是公 知的。在所描述的示例中，由復(fù)合材料形成的紙張的整體密度與傳統(tǒng)紙張相同，即，具有與 傳統(tǒng)盆體相同維度的盆體具有相同質(zhì)量。適當(dāng)?shù)脑?，也可以使用其他形成工藝，由相同混?物形成其他紙制產(chǎn)品。已發(fā)現(xiàn)，使用此合成物制成的復(fù)合盆體具有與典型盆體紙張相似的干模量。然而， 在濕潤以及貫穿濕干循環(huán)時，復(fù)合盆體較之傳統(tǒng)紙張能夠更好地維持其硬度和維度穩(wěn)定 性。在濕潤時維持硬度和穩(wěn)定性能夠降低濕擦缺陷(其中音圈與極片或前板摩擦)。復(fù)合 材料針對肥皂滲透具有良好的抵抗性，這改進(jìn)了其他揚(yáng)聲器部件的耐用性、較低的吸水性 (其避免了在濕潤時的質(zhì)量負(fù)擔(dān))，和抗卷曲性(這降低了性能隨時間的變化)。復(fù)合材料 還維持良好的抗高溫性。其他實現(xiàn)落入申請人可以被授權(quán)的以下權(quán)利要求和其他權(quán)利要求的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
一種裝置，包括揚(yáng)聲器部件，其由包括木漿、主要疏水性纖維、在濕潤時保持硬度的硬化纖維和碳氟化合物的合成物制成。
2.如權(quán)利要求1的裝置，其中所述主要疏水性纖維包括有原纖維丙烯酸纖維。
3.如權(quán)利要求1的裝置，其中所述硬化纖維包括玻璃纖維。
4.如權(quán)利要求1的裝置，其中所述合成物還包括聚丙烯纖條體。
5.如權(quán)利要求1的裝置，其中所述合成物中材料的相對比例在所述揚(yáng)聲器部件中是一 致的。
6.如權(quán)利要求1的裝置，其中所述揚(yáng)聲器部件是盆體。
7.如權(quán)利要求1的裝置，其中所述木漿在質(zhì)量上占據(jù)所述合成物的30%-70%。
8.如權(quán)利要求1的裝置，其中所述主要疏水性纖維在質(zhì)量上占據(jù)所述合成物的 10% -50%。
9.如權(quán)利要求1的裝置，其中所述硬化纖維在質(zhì)量上占據(jù)所述合成物的5%-30%。
10.如權(quán)利要求4的裝置，其中所述聚丙烯纖條體在質(zhì)量上至多占據(jù)所述合成物的 30%。
11.如權(quán)利要求1的裝置，其中所述碳氟化合物在質(zhì)量上至多占據(jù)所述合成物的5%。
12.一種方法，包括形成木漿和碳氟化合物的第一混合物； 形成主要疏水性纖維的第二混合物； 向所述第一混合物添加所述第二混合物以形成第三混合物； 在所述第三混合物中分散所述木漿和主要疏水性纖維；向所述第三混合物添加在濕潤時維持其硬度的硬化纖維以形成第四混合物；以及 在所述第四混合物中分散所述硬化纖維。
13.如權(quán)利要求12的方法，進(jìn)一步包括將一定量的所述第四混合物形成為盆體形狀；以及 將所述形成的一定量的所述第三混合物固化成紙張。
14.如權(quán)利要求12的方法，其中所述硬化纖維包括玻璃纖維。
15.如權(quán)利要求12的方法，其中形成所述第二混合物包括將丙烯酸纖維與聚丙烯纖條 體混合。
全文摘要
一種抗水性復(fù)合紙張，適于用作揚(yáng)聲器部件，其由包括木漿、疏水性纖維、在濕潤時保持硬度的硬化纖維和碳氟化合物的合成物制成。在一些示例中，使用有原纖維丙烯酸纖維和玻璃纖維。
文檔編號H04R31/00GK101978706SQ200980109618
公開日2011年2月16日 申請日期2009年2月17日 優(yōu)先權(quán)日2008年3月27日
發(fā)明者A·F·費(fèi)赫爾瓦里, C·D·韋弗, M·J·斯查德, M·P·坦普爾, R·E·艾文斯, S·D·帕里施 申請人:伯斯有限公司