CN105503044A - 吸音材料颗粒的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种吸音材料颗粒的制备方法，该方法包括：提供粘接剂，在所述粘接剂中掺杂金属离子；将吸音原料与所述粘接剂和溶剂混合制成吸音浆料；对所述吸音浆料进行制粒加工，制得吸音材料颗粒；对所述吸音材料颗粒进行烘干处理。粘接剂中掺杂的金属离子能够增强吸音材料颗粒的强度，防止吸音材料颗粒出现起粉、破碎等强度问题。

Description

吸音材料颗粒的制备方法

技术领域

本发明属于材料加工技术领域，具体地，涉及一种吸音材料颗粒的制备方法。

背景技术

为使微型扬声器达到更好的声音效果，在本领域中出现了在微型扬声器中使用非发泡吸音材料颗粒的技术。目前，这类吸音材料包括天然沸石、活性炭、白炭黑、硅铝比200以上的沸石粉等。在应用过程中，需先将非发泡吸音材料制备成颗粒，后将吸音材料颗粒填充到扬声器后腔中。

扬声器工作时的响应频率可达800～1KHz，会产生高频的振动气流，造成非发泡吸音材料颗粒的高频振动以及颗粒间摩擦。振动和摩擦会使颗粒产生微粉甚至破碎，影响非发泡吸音材料颗粒的吸音、通气性能。另一方面，由于扬声器产品需要满足跌落测试要求，因此非发泡吸音材料颗粒的强度需要达到抗瞬时冲击的要求。

制造非发泡吸音材料颗粒时需使用粘接剂，粘接剂的类型以及用量对非发泡吸音材料的吸音效果、颗粒强度有显著影响。粘接剂的用量越高，颗粒的强度越大，但吸音、通气效果越差。在粘接剂的类型方面，不同粘接剂形成的吸音材料颗粒的吸音性能、强度、抗冲击性能各不相同，使用一种粘接剂往往不能达到各项性能都相对较好的效果。

综上所述，有必要对吸音材料颗粒的制备方法或吸音材料颗粒进行改进，改善吸音材料颗粒的结构强度、抗冲击等特性。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种制备吸音材料颗粒的新的技术方案。

根据本发明的第一方面，提供了一种吸音材料颗粒的制备方法，包括：

提供粘接剂，在所述粘接剂中掺杂金属离子；

将吸音原料与所述粘接剂和溶剂混合制成吸音浆料；

对所述吸音浆料进行制粒加工，制得吸音材料颗粒；

对所述吸音材料颗粒进行烘干处理。

优选地，所述粘接剂为有机粘接剂，所述金属离子掺杂在所述有机粘接剂的链段中。更优地，所述粘接剂为有机硅溶胶或粉末、纤维状树脂。

可选地，所述金属离子通过接枝、嵌段、配位中至少一种方法掺杂在所述粘接剂中。

优选地，所述粘接剂的有效固含量范围为1％-35％。

可选地，所述金属离子可以为铁离子、铋离子、钠离子、镧离子、钕离子、铕离子、钇离子中的至少一种。

可选地，所述制粒加工采用喷雾制粒法、沸腾制粒法、油柱成型法或离心滚球法中的一种工艺。

优选地，所述吸音原料可以为硅铝酸盐粉体。

特别地，所述吸音浆料中混合有模板剂和助剂。

另外，所述粘接剂也可以为无机粘接剂。

本发明的发明人发现，由于吸音材料颗粒在扬声器后腔中的吸音效果较好，且吸音效果的衰减相对于传统发泡吸音材料已有明显的改善，所以其出现的起粉、破碎等现象并未引起本领域技术人员的重视。也就是说，本领域技术人员还未意识到吸音材料颗粒的强度问题以及出现的起粉、破碎对吸音性能的影响。因此，本发明所要实现的技术任务或者所要解决的技术问题是本领域技术人员从未想到的或者没有预期到的，故本发明是一种新的技术方案。

通过以下参照附图对本发明的示例性实施例的详细描述，本发明的其它特征及其优点将会变得清楚。

附图说明

被结合在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本发明的实施例，并且连同其说明一起用于解释本发明的原理。

图1是本发明提供的吸音材料颗粒的制备方法的步骤流程图。

具体实施方式

现在将参照附图来详细描述本发明的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。

以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。

对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。

在这里示出和讨论的所有例子中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

本发明提供了一种吸音材料颗粒的制备方法，该方法包括：提供粘接剂，在所述粘接剂中掺杂金属离子；将吸音原料与所述粘接剂和溶剂混合制成吸音浆料；对所述吸音浆料进行制粒加工，制得吸音材料颗粒；对所述吸音材料颗粒进行烘干处理。

所述吸音原料通常采用硅铝酸盐材料，这种材料的晶态微观结构中能够形成大量微孔，从而提供吸音效果。特别地，金属元素与吸音原料中的硅、铝元素具有较强的亲和力，在制粒加工过程中，掺杂在粘接剂中的金属离子能够强化吸音原料结晶、成型的结合力，从而提高最终制成的吸音材料颗粒的强度。通过在粘接剂中掺杂金属离子，可以有效避免吸音材料颗粒因扬声器工作时产生的高频空气振动或整体跌落出现的起粉、破损现象。而且，由于金属离子起到了增强结合力的作用，所以所述粘接剂的用量可以减少，即粘接剂在所述吸音浆料中所占的质量比例可以降低。减少粘接剂的用量可以减少粘接剂对吸音材料颗粒中的孔道造成的堵塞，使微孔的孔径相对增大，从而提高吸音材料颗粒的吸音、通气性能。

进一步地，由于吸音材料颗粒的吸附性很强，晶体表面存在的极性缺陷点易与工作环境中的异类分子产生反应，发生不可逆的吸附现象，这种吸附会使吸音效果衰减。金属离子的存在也可以减少吸音材料颗粒的晶体表面上的极性缺陷点，从而减少吸音材料颗粒发生不可逆的吸附现象，从而提升吸音效果、减缓吸音效果衰减。

优选地，所述粘接剂可以为有机粘接剂。有机粘接剂的分子链段较长，用有机粘接剂制成的吸音材料颗粒结构稳定性相对较好。但是，机粘接剂对空气中的水分子、二氧化碳等有较强吸附性，所形成的吸音材料颗粒容易吸附空气中的这些异类分子，从而造成微观孔道的堵塞，颗粒的吸音效果会逐渐衰减。另一方面，相对于无机分子结构，有机粘接剂的分子链末端基团与吸音原料中的铝、硅等元素的亲和力相对较低，所制备的非发泡吸音材料颗粒强度有限，无法满足较高的强度要求。由于有机粘接剂的分子链段较长，所以金属离子可以容易的掺杂在长链段中。在有机粘接剂中掺杂金属离子能够大大增强粘接剂对吸音原料的亲和力，使例如硅铝酸盐等吸音原料与粘接剂紧密结合，形成强度较高的吸音材料颗粒。而且，由于金属离子的存在增强了对吸音原料的亲和力，所以能够降低有机粘接剂的使用量，减少吸音材料颗粒对异类分子的吸附情况，间接提高吸音材料颗粒的吸音效果，减缓吸音效果的衰减。所以，使用掺杂有金属离子的有机粘接剂制备吸音材料颗粒，能够使吸音材料颗粒具有均衡的强度、抗冲击性和吸音性能。特别地，所述有机粘接剂可以为有机硅溶胶，或者粉末、纤维状树脂，本发明并不对可使用哪些有机粘接剂进行限制，本领域技术人员可以根据实际性能要求选择一种有机粘接剂或几种有机粘接剂的混合剂。

可选地，所述金属离子可以通过接枝、嵌段、配位等方法掺杂在所述粘接剂的分子链段中，本领域技术人员可以根据所选的金属离子种类和粘接剂的种类，选择适合的一种或几种掺杂方式对粘接剂进行处理。可选地，根据粘接剂种类的不同，本领域技术人员通常可以选用以下一种或几种金属元素的离子掺杂到粘接剂中，例如铁离子、铋离子、钠离子、镧离子、钕离子、铕离子以及钇离子。其中铁离子和钠离子的原料价格较低，掺杂后的粘接剂能够显著增加吸音材料颗粒的强度。本领域技术人员可以根据吸音材料颗粒的性能需求和粘接剂的种类，适当选用以上一种或几种金属离子，按照特定比例混合掺杂在所述粘接剂中，本发明对此不进行限制。特别地，需要说明的是，不能在所述粘接剂中掺杂过多的金属离子，否则会影响粘接剂本身的粘接效果，不同种类的粘接剂中能够掺杂的金属离子的量是不同的，本领域技术人员应根据实际情况调节掺杂量。

特别地，所述粘接剂中包括胶质和用于稀释胶质的溶剂，其中胶质的质量比例不能过低或过高，否则粘接剂无法将吸音原料可靠的粘接，或者严重影响吸音材料颗粒的吸音性能。优选地，所述粘接剂的有效固含量(胶质的质量比例)的范围在1％-35％之间，本领域技术人员可根据粘接剂的种类在该范围内调配适合使用的粘接剂。

可选地，所述制粒加工可以采用喷雾制粒法、沸腾制粒法、油柱成型法或离心滚球法等加工工艺对吸音浆料进行加工，使吸音浆料中的吸音原料形成球状的、微观结构具有大量孔道结构的吸音材料颗粒。本领域技术人员可以根据对吸音材料颗粒的性能要求和吸音原料自身的特点选择一种加工工艺，本发明对此不进行限制。由于在所述粘接剂中添加了金属离子，制备的到的吸音材料颗粒整体强度高，抗跌落和耐磨性得到提升。

优选地，所述吸音原料可以是硅铝酸盐粉体，粉状硅铝酸盐更易与粘接剂、溶剂混合形成均匀的吸音浆料，有助于生成质地均匀、孔道分布均匀的吸音材料颗粒。特别地，在所述吸音材料浆料中还可以混合有模板剂和助剂，所述模板剂为所述吸音原料提供生成微观多孔结构的框架，有助于增加吸音材料颗粒中的孔道体积，使孔道均匀的分布在所述吸音材料颗粒中。所述助剂起到发泡等辅助作用，进一步提高所述吸音材料颗粒的吸音性能。所述溶剂是制备吸音浆料的溶剂，其作用在于使吸音原料、粘接剂、模板剂、助剂等原料混合形成均匀的悬浊液或胶状液体。

可选地，在本发明的其它实施方式中，所述粘接剂也可以是无机粘接剂，例如氧化硅或无机硅溶胶。无机粘接剂对空气中水分子、二氧化碳等吸附性较差，而与吸音原料中的铝、硅等元素有较强的亲和力，所以制成的颗粒的强度较高，吸音、通气效果好。但由于无机粘接剂分子链段较短，粘接制成的吸音材料颗粒脆性较大，无法达到抗冲击的要求。在无机粘接剂中掺杂金属离子能够在一定程度上加强吸音材料颗粒的结构稳定性，减少脆性的破损。

另外，对于烘干处理，可以采用干燥、焙烧等工艺将制成的吸音材料颗粒中的液体、水分排出，使吸音材料颗粒能够发挥正常的吸音性能。干燥、焙烧的温度不能过高，且升温的速率也不能过高，否则会严重影响吸音材料颗粒中的微观孔道结构，有可能对微观结构造成破坏。本领域技术人员应对烘干处理的时间、温度、升温速率进行控制。

虽然已经通过例子对本发明的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上例子仅是为了进行说明，而不是为了限制本发明的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本发明的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本发明的范围由所附权利要求来限定。

Claims (10)

1.一种吸音材料颗粒的制备方法，包括：

提供粘接剂，在所述粘接剂中掺杂金属离子；

将吸音原料与所述粘接剂和溶剂混合制成吸音浆料；

对所述吸音浆料进行制粒加工，制得吸音材料颗粒；

对所述吸音材料颗粒进行烘干处理。

2.根据权利要求1所述的吸音材料颗粒的制备方法，其特征在于，所述粘接剂为有机粘接剂，所述金属离子掺杂在所述有机粘接剂的链段中。

3.根据权利要求2所述的吸音材料颗粒，其特征在于，所述粘接剂为有机硅溶胶或粉末、纤维状树脂。

4.根据权利要求1所述的吸音材料颗粒的制备方法，其特征在于，所述金属离子通过接枝、嵌段、配位中至少一种方法掺杂在所述粘接剂中。

5.根据权利要求1所述的吸音材料颗粒的制备方法，其特征在于，所述粘接剂的有效固含量范围为1％-35％。

6.根据权利要求1所述的吸音材料颗粒的制备方法，其特征在于，所述金属离子为铁离子、铋离子、钠离子、镧离子、钕离子、铕离子、钇离子中的至少一种。

7.根据权利要求1所述的吸音材料颗粒的制备方法，其特征在于，所述制粒加工采用喷雾制粒法、沸腾制粒法、油柱成型法或离心滚球法中的一种工艺。

8.根据权利要求1所述的吸音材料颗粒的制备方法，其特征在于，所述粘接剂为无机粘接剂。

9.根据权利要求1所述的吸音材料颗粒的制备方法，其特征在于，所述吸音原料为硅铝酸盐粉体。

10.根据权利要求1所述的吸音材料颗粒的制备方法，其特征在于，所述吸音浆料中混合有模板剂和助剂。