一种石墨烯纸盆配方及生产工艺
1.技术领域
2.本发明涉及电声音技术领域，具体为一种石墨烯纸盆配方及生产工艺。
背景技术：
3.纸盆是扬声器重要的核心材料，有着不可替代的位置，一款令人满意的扬声器，其设计的关键点在于纸盆，纸盆是整个扬声器的灵魂；扬声器的频响特性取决于纸盆的性能，而纸盆的性能又取决于纸盆的材料、几何形状和加工工艺；在生产纸盆中常常对纸盆材料提出以下要求：1、材料密度要小，质量越小，扬声器高频特性越优良，瞬态特性越好；2、材料的杨氏模量e要大，刚性大，可提高高频重放频率，其纸盆重量轻，刚性好，输出的声压高；提高纸盆的刚度，它能减少单元的分割振动、相位失真，提高单元的频率响应范围；3、具有适当的内阻，可抑制纸盆的分割振动。
4.扬声器的种类繁多，而且价格相差很大，音频电能通过电磁，压电或静电效应，使其纸盆或膜片振动并与周围的空气产生共振（共鸣）而发出声音，扬声器声音传播的清晰度受到纸盆材料的影响，现有技术中的纸盆普遍存在杨氏模量小，刚性不足，声音清晰度不够等通病，为了解决刚性不足的问题，通常的做法是增加玻纤维、碳钎纤等材料，但是玻纤维、碳钎纤等材料均有一定的重量，会损失一定的声压级，故而我们提出一种石墨烯纸盆配方及生产工艺。
技术实现要素：
5.（一）解决的技术问题针对现有技术的不足，本发明提供了一种石墨烯纸盆配方及生产工艺，具备增强纸盆刚性而不增加重量和增强声音清晰度等优点，解决了为了解决刚性不足的问题，通常的做法是增加玻纤维、碳钎纤等材料，但是玻纤维、碳钎纤等材料均有一定的重量，会损失一定的声压级的问题。
6.（二）技术方案为实现上述增强纸盆刚性而不增加重量和增强声音清晰度目的，本发明提供如下技术方案：一种石墨烯纸盆配方，包括以下重量份数配比的原料：纸浆板（ekb）30
‑
40%、纸浆板（北木）50
‑
58%、木棉纤维2
‑
5%、直接黑红光3bg染料8
‑
12%、硫酸铝8
‑
10%、工业盐8
‑
12%、石墨烯0.2
‑
1%、聚丙烯原料40
‑
50%、润滑剂1
‑
1.5%、马来酸酐4.5
‑
3%、白油1
‑
0.5%。
7.优选的，所述纸浆板（ekb）含水率12%、纸浆板（北木）含水率12%、木棉纤维含水率12%、直接黑红光3bg染料含水率0.00%、硫酸铝含水率0.00%、工业盐含水率0.00%。
8.优选的，所述纸浆板（ekb）和纸浆板（北木）均为本色硫酸盐针叶木浆或者漂白硫酸盐针叶木浆制作而成的木板，所述工业盐为氯化钠和亚硝酸钠混合物。
9.优选的，所述石墨烯通过将碳原子在1150℃下渗入钌，冷却到850℃后形成的单层
碳原子，且石墨烯可为单层石墨烯、少层石墨烯、双重石墨烯或者多层石墨烯中的一种。
10.优选的，所述马来酸酐应保存在密封盒内，在使用前打开，防止出现泄漏，且马来酸酐最大允许浓度1.0mg/l，最高容许浓度0.2mg/m3，存储的过程中应置于阴凉、干燥和通风良好的库房。
11.一种石墨烯纸盆生产工艺，包括以下步骤：1）取上述质量份数纸浆板（ekb）和纸浆板（北木），将其加入到打浆机的内部并且按（1:3）的比例加入水，进行打浆；2）将步骤一种打磨的浆液拉出，其浆液的含水量控制在12
‑
20%，在将上述重量份数的木棉纤维、直接黑红光3bg染料、硫酸铝、工业盐、石墨烯、聚丙烯原料、润滑剂、马来酸酐和白油加入到浆液中充分混合；3）将步骤二中充分混合之后的原料分别倒入到扬声器纸盆模具中，对其进行压膜成型；4）对压膜成型的半成品进行烘烤固化，冷却之后的到对产品的表面进行打磨处理，得到扬声器纸盆；5）取步骤四中完成的成品扬声器纸盆，将其装在扬声器上对其进行产品质量检测。
12.（三）有益效果与现有技术相比，本发明提供了一种石墨烯纸盆配方及生产工艺，具备以下有益效果：1、该石墨烯纸盆配方及生产工艺，通过在扬声器纸盆制作的过程中加入石墨烯，石墨烯是已知强度最高的材料之一，同时还具有很好的韧性，且可以弯曲，石墨烯的理论杨氏模量达1.0tpa，固有的拉伸强度为130gp，而利用氢等离子改性的还原石墨烯也具有非常好的强度，平均模量可大0.25tpa，由石墨烯薄片组成的石墨纸拥有很多的孔，因而石墨纸显得很脆，然而，经氧化得到功能化石墨烯，再由功能化石墨烯做成石墨纸则会异常坚固强韧，而石墨烯本身具有很好的韧性及非常好的强度，其加进扬声器纸盆生产工艺，可以整体提升纸盆的刚性，且不增加重量，具有明显的改善低中高频音质、增大功率及提高声压的目的。
13.2、该石墨烯纸盆配方及生产工艺，通过在配方中增加石墨烯，减少聚丙烯比重，在进行扬声器纸盆制作的过程中，减少了聚丙烯的应用，将其空余的部分替换为石墨烯，由于石墨烯良好的机械强度，可减少纸盆的厚度,让其能做到更薄、刚性更好，从而达到扬声器发音盆理想材料的要求，木棉纤维作为一种天然纤维素纤维，具有薄壁大中空的独特结构，其中空率远远高于其他现有纤维，是优良的隔热、隔音、保暖和浮力材料，其能够有效的吸水扬声器的杂音，提高扬声器声音的清晰度和质量。
具体实施方式
14.下面将结合本发明的实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
15.实施例一：一种石墨烯纸盆配方，包括以下重量份数配比的原料：纸浆板（ekb）30、纸浆板（北木）50%、木棉纤维5%、直接黑红光3bg染料8%、硫酸铝8%、工业盐8%、石墨烯0.2%、聚丙烯原料40%、润滑剂1.5%、马来酸酐4.5%、白油1%，纸浆板（ekb）含水率12%、纸浆板（北木）含水率12%、木棉纤维含水率12%、直接黑红光3bg染料含水率0.00%、硫酸铝含水率0.00%、工业盐含水率0.00%。
16.一种石墨烯纸盆生产工艺，包括以下步骤：1）取上述质量份数纸浆板（ekb）和纸浆板（北木），将其加入到打浆机的内部并且按（1:3）的比例加入水，进行打浆；2）将步骤一种打磨的浆液拉出，其浆液的含水量控制在12
‑
20%，在将上述重量份数的木棉纤维、直接黑红光3bg染料、硫酸铝、工业盐、石墨烯、聚丙烯原料、润滑剂、马来酸酐和白油加入到浆液中充分混合；3）将步骤二中充分混合之后的原料分别倒入到扬声器纸盆模具中，对其进行压膜成型；4）对压膜成型的半成品进行烘烤固化，冷却之后的到对产品的表面进行打磨处理，得到扬声器纸盆；5）取步骤四中完成的成品扬声器纸盆，将其装在扬声器上对其进行产品质量检测。
17.实施例二：一种石墨烯纸盆配方，包括以下重量份数配比的原料：纸浆板（ekb）40%、纸浆板（北木）58%、木棉纤维2%、直接黑红光3bg染料12%、硫酸铝10%、工业盐12%、石墨烯1%、聚丙烯原料50%、润滑剂1%、马来酸酐3%、白油0.5%，纸浆板（ekb）含水率12%、纸浆板（北木）含水率12%、木棉纤维含水率12%、直接黑红光3bg染料含水率0.00%、硫酸铝含水率0.00%、工业盐含水率0.00%。
18.一种石墨烯纸盆生产工艺，包括以下步骤：1）取上述质量份数纸浆板（ekb）和纸浆板（北木），将其加入到打浆机的内部并且按（1:3）的比例加入水，进行打浆；2）将步骤一种打磨的浆液拉出，其浆液的含水量控制在12
‑
20%，在将上述重量份数的木棉纤维、直接黑红光3bg染料、硫酸铝、工业盐、石墨烯、聚丙烯原料、润滑剂、马来酸酐和白油加入到浆液中充分混合；3）将步骤二中充分混合之后的原料分别倒入到扬声器纸盆模具中，对其进行压膜成型；4）对压膜成型的半成品进行烘烤固化，冷却之后的到对产品的表面进行打磨处理，得到扬声器纸盆；5）取步骤四中完成的成品扬声器纸盆，将其装在扬声器上对其进行产品质量检测。
19.在上述实施例中：木棉纤维是锦葵目木棉科内几种植物的果实纤维，是最细、最轻、中空度最高、最保暖的纤维材质，具有防霉、轻柔、不透水、不导热，保暖、吸湿性强等特点，广泛应用各种家纺类产品中，能够增加扬声器纸盆的吸音效果。
20.硫酸铝溶于水后能使水中的细小微粒和自然胶粒凝聚成大块絮状物，使得浆液可
快速融合。
21.石墨烯是一种以sp
²
杂化连接的碳原子紧密堆积成单层二维蜂窝状晶格结构的新材料，石墨烯具有优异的光学、电学、力学特性，在材料学、微纳加工、能源、生物医学和药物传递等方面具有重要的应用前景，被认为是一种未来革命性的材料，石墨烯是已知强度最高的材料之一，同时还具有很好的韧性，且可以弯曲，石墨烯的理论杨氏模量达1.0tpa，固有的拉伸强度为130gpa，而利用氢等离子改性的还原石墨烯也具有非常好的强度，平均模量可大0.25tpa，由石墨烯薄片组成的石墨纸拥有很多的孔，因而石墨纸显得很脆，然而，经氧化得到功能化石墨烯，再由功能化石墨烯做成石墨纸则会异常坚固强韧。
22.聚丙烯简称pp，是一种无色、无臭、无毒、半透明固体物质，聚丙烯是一种性能优良的热塑性合成树脂，为无色半透明的热塑性轻质通用塑料，具有耐化学性、耐热性、电绝缘性、高强度机械性能和良好的高耐磨加工性能等。
23.本发明的有益效果是：该石墨烯纸盆配方及生产工艺，通过在扬声器纸盆制作的过程中加入石墨烯，石墨烯是已知强度最高的材料之一，同时还具有很好的韧性，且可以弯曲，石墨烯的理论杨氏模量达1.0tpa，固有的拉伸强度为130gp，而利用氢等离子改性的还原石墨烯也具有非常好的强度，平均模量可大0.25tpa，由石墨烯薄片组成的石墨纸拥有很多的孔，因而石墨纸显得很脆，然而，经氧化得到功能化石墨烯，再由功能化石墨烯做成石墨纸则会异常坚固强韧，而石墨烯本身具有很好的韧性及非常好的强度，其加进扬声器纸盆生产工艺，可以整体提升纸盆的刚性，且不增加重量，具有明显的改善低中高频音质、增大功率及提高声压的目的。
24.进一步，通过在配方中增加石墨烯，减少聚丙烯比重，在进行扬声器纸盆制作的过程中，减少了聚丙烯的应用，将其空余的部分替换为石墨烯，由于石墨烯良好的机械强度，可减少纸盆的厚度。让其能做到更薄、刚性更好，从而达到扬声器发音盆理想材料的要求，木棉纤维作为一种天然纤维素纤维，具有薄壁大中空的独特结构，其中空率远远高于其他现有纤维，是优良的隔热、隔音、保暖和浮力材料，其能够有效的吸水扬声器的杂音，提高扬声器声音的清晰度和质量。
25.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。