CN112609509A - 一种防水隔气纸盆及其制备方法和应用 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种防水隔气纸盆及其制备方法和应用。所述防水隔气纸盆的制备原料包括：漂白硫酸盐针叶木浆、棉浆、西班牙草浆、阳离子苯丙乳液和壳聚糖。所述纸盆由纸浆、阳离子苯丙乳液、壳聚糖组成。纸浆选用的是纤维长而柔软、交织性和填充性优良的浆种，以减少纸盆网络结构中固有的孔隙率，再通过阳离子苯丙乳液和壳聚糖协同增效，共同赋予纸盆优良的防水隔气性能。

Description

一种防水隔气纸盆及其制备方法和应用
技术领域
本发明属于扬声器制造技术领域，具体涉及一种防水隔气纸盆及其制备方法和应用。
背景技术
扬声器纸盆的主要原材料是植物纤维，因此赋予了纸盆天然的亲水性，导致纸盆的防水性能差，纸盆吸水受潮后，一方面会使纸盆力学性能大幅下降，另一方面会使纸盆变重，从而扬声器的声学特征也会发生变化；当纸盆干湿循环多次之后，可能会造成材料本身疲劳，甚至会使纸盆产生不可逆的形变和破坏；因此，对纸盆进行防水防潮处理是非常必要的。此外，音响产品越来越多的应用于户外、水下等苛刻环境中，这也对纸盆的防水等级提出了更高的要求。
通常，纸盆的防水是通过在浆内添加施胶剂来实现的。纸盆热压成型阶段，施胶剂中的聚合物粒子由于热塑作用而在植物纤维表面铺展成膜，将植物纤维包覆于聚合物膜中，所述聚合物膜抗水性良好，赋予了纸盆良好的防潮防水性能。然而，纸盆是由植物纤维交织构成的多孔网络结构，这种结构必然存在很多孔隙，气体可在孔隙中通过。浆内施胶剂不足以封闭纸盆结构中的孔隙，这就造成纸盆具有较大的透气度。
目前，行业内通常采用在纸盆表面喷涂阻隔涂层的方法来降低纸盆的透气度，这种方法制备的纸盆气密性良好，但是纸盆的重量大幅增加，这会导致扬声器的灵敏度降低，音色音质也会受到影响。
CN111910462A公开了一种含碳纤维的扬声器用纸盆及其制备方法。所述含碳纤维的扬声器用纸盆的制备原料包括：未漂白硫酸盐木浆、棉浆、碳纤维和阳离子苯丙乳液。所述扬声器用纸盆的密度小，模量高，可拓展扬声器做活塞振动的频率范围，在纸盆厚度相同的情况下，输出的声压级较高，且纸盆防水性能优异。
CN110636418A公开了一种扬声器纸盆及其制备方法和应用，所述扬声器纸盆的制备原料包括纸浆、阳离子苯丙乳液和乳化石蜡；阳离子苯丙乳液和乳化石蜡相互协同配合，赋予了所述扬声器纸盆防水防潮性能，防水性可达到IPX7级，吸潮率低于4.72％，能够充分满足扬声器在水下和潮湿户外的应用。
上述两件采用防水剂来提升纸盆的防水防潮性能，但是并未完全堵塞纸盆结构中的孔隙，因此纸盆的透气度没有降低。而且石蜡耐高温性较差，上述纸盆在扬声器工作时或处于高温环境中时，均存在防水失效的隐患。
CN106686517A中公开了一种超低音鼓纸的制作方法，所述超低音鼓纸的制作方法包括：1)打浆；2)抄纸；3)颈部加强；4)喷清漆；5)喷胶或甩胶；6)裁料；7)成型；8)边上胶；9)贴合；10)缝线与补强。所述的喷胶或甩胶是在纸锥表面喷涂黑光胶水或哑光胶水，在一定程度上可以起到防水隔气的效果。但是这种方法会使纸盆的重量大幅增加，进而导致扬声器的灵敏度降低。
因此，如何开发一种防水隔气性能更好的纸盆对于扬声器制造领域具有重要的意义和价值。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种防水隔气纸盆及其制备方法和应用。所述纸盆网络结构中固有的孔隙率很少，防水隔气性能优异。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
第一方面，本发明提供一种防水隔气纸盆，所述防水隔气纸盆的制备原料包括：漂白硫酸盐针叶木浆、棉浆、西班牙草浆、阳离子苯丙乳液和壳聚糖。
在本发明中，所述纸盆由纸浆、阳离子苯丙乳液、壳聚糖组成。纸浆选用的是纤维长而柔软、交织性和填充性优良的浆种，以减少纸盆网络结构中固有的孔隙率，再通过阳离子苯丙乳液和壳聚糖协同增效，共同赋予纸盆优良的防水隔气性能。
其中，漂白硫酸盐针叶木浆(BKP)纤维柔软、利于800-2000Hz频段改善、使音色柔和；棉浆：纤维长宽比大，纤维细长而柔软，填充效果和交织能力较强，能有效改善低频性能，减少中频噪音；c)西班牙草浆：西班牙草浆由产于西班牙、南欧和北美的西班牙草制成的纸浆。一般采用烧碱法或硫酸盐法制浆。纸浆纤维细长、质地柔软、松厚度好、成形容易，对音质的改善有良好的效果。
其中，阳离子苯丙乳液的聚合物粒子表面带有正电荷，可以有效和带负电荷的植物纤维结合。在纸盆热压阶段，聚合物粒子由于热塑作用而在纤维表面铺展成膜。这层聚合物膜抗水性良好，可以赋予纸盆良好的防潮性。选用阳离子苯丙乳液的另一个原因是阳离子乳胶粒子和纤维结合力强，在抄纸时极大程度减少了乳液的流失，避免浪费。
其中，壳聚糖和纤维素具有很相似的结构，对纸纤维有着显著的亲和性，应用于纸盆中时，壳聚糖会被植物纤维吸附，填充在纤维之间，这种填充作用会增加纤维间的结合。同时，壳聚糖表面的活性基团会和纤维素表面的羟基形成氢键，从而提高纸张的强度。而且，壳聚糖的成膜性优良，这可以有效堵塞纸盆多孔网络结构中的孔隙，从而起到阻隔气体的作用。同时，纸盆的防水性能也会大幅提升。且壳聚糖自身的广谱抗菌性和正电荷性,与细菌蛋白质中带负电的部分结合，使细菌或真菌失去活性。因此本发明所提供的纸盆表面洁净，防霉性能优良。
优选地，所述防水隔气纸盆的制备原料按重量份数计包括：漂白硫酸盐针叶木浆40-60份、棉浆20-50份、西班牙草浆10-30份、阳离子苯丙乳液3-10份和壳聚糖0.4-1.2份。
在本发明中，所述漂白硫酸盐针叶木浆含量为40-60份，例如可以是40份、42份、44份、46份、48份、50份、52份、54份、56份、58份、60份等。
在本发明中，所述棉浆含量为20-50份，例如可以是20份、22份、24份、26份、28份、30份、32份、34份、36份、38份、40份、42份、44份、46份、48份、50份等。
在本发明中，所述西班牙草浆含量为10-30份，例如可以是10份、12份、14份、16份、18份、20份、22份、24份、26份、28份、30份等。
在本发明中，所述阳离子苯丙乳液含量为3-10份，例如可以是3份、4份、5份、6份、7份、8份、9份、10份等。
在本发明中，所述壳聚糖含量为0.4-1.2份，例如可以是0.4份、0.5份、0.6份、0.7份、0.8份、0.9份、1.0份、1.1份、1.2份等。
优选地，所述漂白硫酸盐针叶木浆的纤维长度为2-3mm，例如可以是2mm、2.4mm、2.4mm、2.6mm、2.8mm、3mm等。
优选地，所述棉浆的纤维长度为15-20mm，例如可以是15mm、16mm、17mm、18mm、19mm、20mm等，所述棉浆的长宽比为(900-1000):1，例如可以是900:1、920:1、940:1、960:1、980:1、1000:1等。
优选地，所述西班牙草浆的纤维长度为15-20mm，例如可以是15mm、16mm、17mm、18mm、19mm、20mm等。
优选地，所述西班牙草浆的裂断长度为4200-5000％，例如可以是4200％、4400％、4600％、4800％、5000％等。
优选地，所述西班牙草浆的伸展度为1.2-1.5，例如可以是1.2、1.3、1.4、1.5等，横向断裂系数为80-100，例如可以是80、85、90、95、100等，破裂系数为20-25，例如可以是20、21、22、23、24、25等。
优选地，所述阳离子苯丙乳液的固含量为20-25wt％，例如可以是20wt％、21wt％、22wt％、23wt％、24wt％、25wt％等。
优选地，所述阳离子苯丙乳液的pH值为4-6，例如可以是4、4.5、5、5.5、6等。
优选地，所述阳离子苯丙乳液的粘度为200cp以下，例如可以是50cp、60cp、70cp、80cp、90cp、100cp、120cp、140cp、160cp、180cp、200cp等。
优选地，所述阳离子苯丙乳液的制备原料按重量份数计包括：苯乙烯45-55份、丙烯酸丁酯25-35份、丙烯酸异辛酯5-15份、甲基丙烯酸月桂酯3-8份、甲基丙烯酸缩水甘油酯3-8份、乳化剂0.1-1份。
在所述阳离子苯丙乳液中，苯乙烯含量为45-55份，例如可以是45份、46份、47份、48份、49份、50份、51份、52份、53份、54份、55份等。
在所述阳离子苯丙乳液中，丙烯酸丁酯含量为25-35份，例如可以是25份、26份、27份、28份、29份、30份、31份、32份、33份、34份、35份等。
在所述阳离子苯丙乳液中，丙烯酸异辛酯含量为5-15份，例如可以是5份、6份、7份、8份、9份、10份、11份、12份、13份、14份、15份等。
在所述阳离子苯丙乳液中，甲基丙烯酸月桂酯含量为3-8份，例如可以是3份、4份、5份、6份、7份、8份等。
在所述阳离子苯丙乳液中，甲基丙烯酸缩水甘油酯含量为3-8份，例如可以是3份、4份、5份、6份、7份、8份等。
在所述阳离子苯丙乳液中，乳化剂含量为0.1-1份，例如可以是0.1份、0.2份、0.4份、0.5份、0.6份、0.8份、1份等。
优选地，所述乳化剂为十六烷基三甲基溴化铵。
优选地，所述防水隔气纸盆的制备原料中还包括酸液。
优选地，所述酸液的浓度为0.1-0.3mol/L，例如可以是0.1mol/L、0.12mol/L、0.14mol/L、0.16mol/L、0.18mol/L、0.2mol/L、0.22mol/L、0.24mol/L、0.26mol/L、0.28mol/L、0.3mol/L等。
优选地，所述酸液为醋酸溶液。
优选地，所述壳聚糖和酸液的质量比为1:(50-100)，例如可以是1:50、1:60、1:70、1:80、1:90、1:100等。
第二方面，本发明提供一种如第一方面所述的防水隔气纸盆的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：将漂白硫酸盐针叶木浆、棉浆和西班牙草浆混合打浆后，采用壳聚糖进行浆内施胶剂或表面施胶剂，并采用阳离子苯丙乳液进行改性处理，得到所述防水隔气纸盆。
优选地，采用壳聚糖进行浆内施胶剂，所述制备方法具体包括以下步骤：
(1)将漂白硫酸盐针叶木浆、棉浆和西班牙草浆混合打浆，得到组分A；将壳聚糖与酸液混合，得到组分B；
(2)将步骤(1)得到的组分A用水稀释，得到纤维悬浮液，与组分B混合搅拌，再与阳离子苯丙乳液混合搅拌，过滤后得到纸盆湿胚；
(3)将步骤(2)得到的纸盆湿胚进行热压，得到纸盆毛坯；
(4)将步骤(3)得到的纸盆毛坯进行冲切，得到所述的防水隔气纸盆。
优选地，采用壳聚糖进行表面施胶剂，所述制备方法具体包括以下步骤：
(1')将漂白硫酸盐针叶木浆、棉浆和西班牙草浆混合打浆，得到组分A；将壳聚糖与酸液混合，得到组分B；
(2')将步骤(1')得到的组分A用水稀释，得到纤维悬浮液，与阳离子苯丙乳液混合搅拌，过滤后得到纸盆湿胚；
(3')将步骤(2')得到的纸盆湿胚进行热压后，采用步骤(1')得到的组分B进行表面喷涂处理、干燥，得到纸盆毛坯；
(4')将步骤(3')得到的纸盆毛坯进行冲切，得到所述的防水隔气纸盆。
优选地，步骤(1)和步骤(1')中所述A组分叩解度各自独立地为20-30°SR，例如可以是20°SR、22°SR、24°SR、26°SR、28°SR、30°SR等
优选地，步骤(1)中，所述壳聚糖与酸液的质量比为1:(90-100)，例如可以是1:90、1:92、1:94、1:96、1:98、1:100等。
优选地，步骤(1')中，所述壳聚糖与酸液的质量比为1:(50-60)，例如可以是1:50、1:52、1:54、1:56、1:58、1:60等。
优选地，步骤(1)和步骤(1')中，所述壳聚糖与酸液混合需要在强力搅拌下进行，搅拌至完全溶解。
优选地，步骤(2)中，与组分B混合搅拌15-25min，例如可以是15min、17min、19min、20min、22min、25min等，再与阳离子苯丙乳液混合搅拌10-20min，例如可以是10min、12min、14min、16min、18min、20min等。
优选地，步骤(2')中，与阳离子苯丙乳液混合搅拌10-20min，例如可以是10min、12min、14min、16min、18min、20min等。
优选地，步骤(3)和步骤(3')中，所述热压均为：将纸盆湿胚置于高温模具中，经压榨和干燥，得到纸盆毛坯。
优选地，步骤(3)和步骤(3')中，所述干燥的温度各自独立地为100-150℃，例如可以是100℃、110℃、120℃、130℃、140℃、150℃等。
优选地，步骤(3')中，所述干燥的温度为45-55℃，例如可以是45℃、46℃、47℃、48℃、49℃、50℃、51℃、52℃、53℃、54℃、55℃等，干燥的时间为0.5-2h，例如可以是0.5h、0.6h、0.8h、1h、1.2h、1.4h、1.6h、2h等。
优选地，步骤(4)和步骤(4')中，所述冲切均为：采用冲切模具去除纸盆毛坯的中孔和边料。
第三方面，本发明提供一种如第一方面所述的防水隔气纸盆在制备扬声器中的应用。
相对于现有技术，本发明具有以下有益效果：
(1)本发明通过选择合适的浆种，再通过阳离子苯丙乳液和壳聚糖协同增效，共同赋予纸盆优良的防水隔气性能；
(2)本发明提供的防水隔气纸盆的制备方法简单，所用到的化学助剂对纸盆的重量影响较小，应用该纸盆的扬声器灵敏度高，音质优美；
(3)本发明所述纸盆的杨氏模量高，能减少扬声器的分割振动、相位失真，提高扬声器的频率响应范围；
(4)在扬声器装配过程中，无法逐一检验普通的防水纸盆的防水性，而本发明所述防水隔气纸盆则可以在扬声器装配过程中，通过监测扬声器纸盆的气通量来甄别出防水性能不良的产品；
(5)壳聚糖具有广谱抗菌性和正电荷性,与细菌蛋白质中带负电的部分结合,使细菌或真菌失去活性。因此本发明所提供的纸盆表面洁净，防霉性能优良。
具体实施方式
下面通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。本领域技术人员应该明了，所述实施例仅仅是帮助理解本发明，不应视为对本发明的具体限制。
以下实施例中各组分原料来源如下所示：漂白硫酸盐针叶木浆(BKP，购于广州市韵奇电声科技发展有限公司)、棉浆(购于广州市韵奇电声科技发展有限公司)、西班牙草浆(购于广州市韵奇电声科技发展有限公司)、阳离子苯丙乳液(TF-535，购买于浙江传化华洋化工有限公司)、壳聚糖(低粘度壳聚糖(＜200mpa·s)，购买于上海阿拉丁生化科技股份有限公司)、石蜡乳液(牌号为KSJ，购买于广州市韵奇电声科技发展有限公司)。
实施例1
本实施例提供一种防水隔气纸盆，所述防水隔气纸盆由以下制备方法制备得到：
(1)将50份的漂白硫酸盐针叶木浆、30份的棉浆和20份的西班牙草浆混合打浆，得到叩解度为25°SR的组分A；将1份的壳聚糖与100份0.2mol/L的醋酸溶液混合，得到组分B；
(2)将步骤(1)得到的组分A用水稀释，得到纤维悬浮液，与组分B混合搅拌20min，再与8份的阳离子苯丙乳液混合搅拌15min，过滤后得到纸盆湿胚；
(3)将步骤(2)得到的纸盆湿胚置于高温模具中，经压榨和130℃的干燥，得到纸盆毛坯；
(4)采用冲切模具去除步骤(3)得到的纸盆毛坯的中孔和边料，得到所述的防水隔气纸盆。
实施例2
本实施例提供一种防水隔气纸盆，所述防水隔气纸盆由以下制备方法制备得到：
(1)将40份的漂白硫酸盐针叶木浆、50份的棉浆和10份的西班牙草浆混合打浆，得到叩解度为25°SR的组分A；将1.2份的壳聚糖与120份0.2mol/L的醋酸溶液混合，得到组分B；
(2)将步骤(1)得到的组分A用水稀释，得到纤维悬浮液，与组分B混合搅拌20min，再与5份的阳离子苯丙乳液混合搅拌15min，过滤后得到纸盆湿胚；
(3)将步骤(2)得到的纸盆湿胚置于高温模具中，经压榨和130℃的干燥，得到纸盆毛坯；
(4)采用冲切模具去除步骤(3)得到的纸盆毛坯的中孔和边料，得到所述的防水隔气纸盆。
实施例3
本实施例提供一种防水隔气纸盆，所述防水隔气纸盆由以下制备方法制备得到：
(1')将60份的漂白硫酸盐针叶木浆、20份的棉浆和20份的西班牙草浆混合打浆，得到叩解度为25°SR的组分A；将0.4份的壳聚糖与20份0.2mol/L的醋酸溶液混合，得到组分B；
(2')将步骤(1')得到的组分A用水稀释，得到纤维悬浮液，与10份的阳离子苯丙乳液混合搅拌15min，过滤后得到纸盆湿胚；
(3')将步骤(2')得到的纸盆湿胚置于高温模具中，经压榨和130℃的干燥后，采用步骤(1')得到的组分B进行表面喷涂处理，喷涂后经50℃干燥1h得到纸盆毛坯；
(4')采用冲切模具去除步骤(3')得到的纸盆毛坯的中孔和边料，得到所述的防水隔气纸盆。
实施例4
本实施例提供一种防水隔气纸盆，所述防水隔气纸盆由以下制备方法制备得到：
(1)将50份的漂白硫酸盐针叶木浆、20份的棉浆和30份的西班牙草浆混合打浆，得到叩解度为25°SR的组分A；将0.8份的壳聚糖与80份0.2mol/L的醋酸溶液混合，得到组分B；
(2)将步骤(1)得到的组分A用水稀释，得到纤维悬浮液，与组分B混合搅拌20min，再与3份的阳离子苯丙乳液混合搅拌15min，过滤后得到纸盆湿胚；
(3)将步骤(2)得到的纸盆湿胚置于高温模具中，经压榨和130℃的干燥，得到纸盆毛坯；
(4)采用冲切模具去除步骤(3)得到的纸盆毛坯的中孔和边料，得到所述的防水隔气纸盆。
实施例5
本实施例提供一种防水隔气纸盆，所述防水隔气纸盆由以下制备方法制备得到：
(1')将50份的漂白硫酸盐针叶木浆、30份的棉浆和20份的西班牙草浆混合打浆，得到叩解度为25°SR的组分A；将1份的壳聚糖与50份0.2mol/L的醋酸溶液混合，得到组分B；
(2')将步骤(1')得到的组分A用水稀释，得到纤维悬浮液，与8份的阳离子苯丙乳液混合搅拌15min，过滤后得到纸盆湿胚；
(3')将步骤(2')得到的纸盆湿胚置于高温模具中，经压榨和130℃的干燥后，采用步骤(1')得到的组分B进行表面喷涂处理，喷涂后经50℃干燥1h得到纸盆毛坯；
(4')采用冲切模具去除步骤(3')得到的纸盆毛坯的中孔和边料，得到所述的防水隔气纸盆。
实施例6
本实施例提供一种防水隔气纸盆，与实施例1的区别仅在于，壳聚糖的含量增至10份，而阳离子苯丙乳液含量降至2份，其他制备步骤同实施例1。
实施例7
本实施例提供一种防水隔气纸盆，与实施例1的区别仅在于，壳聚糖的含量降至0.3份，而阳离子苯丙乳液含量增至12份，其他制备步骤同实施例1。
实施例8
本实施例提供一种防水隔气纸盆，与实施例1的区别仅在于，将100份的醋酸溶液替换为50份的醋酸溶液，其他制备步骤同实施例1。
实施例9
本实施例提供一种防水隔气纸盆，与实施例1的区别仅在于，将0.2mol/L的醋酸溶液替换为0.05mol/L的醋酸溶液，其他制备步骤同实施例1。
实施例10
本实施例提供一种防水隔气纸盆，与实施例1的区别仅在于，将0.2mol/L的醋酸溶液替换为0.5mol/L的醋酸溶液，其他制备步骤同实施例1。
实施例11
本实施例提供一种防水隔气纸盆，与实施例1的区别仅在于，将100份的醋酸溶液替换为100份的去离子水，其他制备步骤同实施例1。
实施例12
本实施例提供一种防水隔气纸盆，所述防水隔气纸盆由以下制备方法制备得到：
(1”')将50份的漂白硫酸盐针叶木浆、30份的棉浆和20份的西班牙草浆混合打浆，得到叩解度为25°SR的组分A；将1份的壳聚糖与50份0.2mol/L的醋酸溶液混合，得到组分B；将8份的阳离子苯丙乳液与100份去离子水混合，得到组分C；
(2”')将步骤(1”')得到的组分A用水稀释，得到纤维悬浮液，过滤后得到纸盆湿胚；
(3”')将步骤(2”')得到的纸盆湿胚置于高温模具中，经压榨和130℃的干燥后，采用步骤(1”')得到的组分B进行表面喷涂处理，喷涂后经50℃干燥1h，再采用步骤(1”')得到的组分C进行表面喷涂处理，喷涂后经50℃干燥1h，得到纸盆毛坯；
(4)采用冲切模具去除步骤(3)得到的纸盆毛坯的中孔和边料，得到所述的防水隔气纸盆。
实施例13
本实施例提供一种防水隔气纸盆，所述防水隔气纸盆由以下制备方法制备得到：
(1)将50份的漂白硫酸盐针叶木浆、30份的棉浆和20份的西班牙草浆混合打浆，得到叩解度为25°SR的组分A；将1份的壳聚糖与100份0.2mol/L的醋酸溶液混合，得到组分B；将8份的阳离子苯丙乳液与100份去离子水混合，得到组分C；
(2)将步骤(1)得到的组分A用水稀释，得到纤维悬浮液，与组分B混合搅拌20min，采用步骤(1”')得到的组分C进行表面喷涂处理，喷涂后经50℃干燥1h，过滤后得到纸盆湿胚；
(3)将步骤(2)得到的纸盆湿胚置于高温模具中，经压榨和130℃的干燥，得到纸盆毛坯；
(4)采用冲切模具去除步骤(3)得到的纸盆毛坯的中孔和边料，得到所述的防水隔气纸盆。
实施例14
本实施例提供一种防水隔气纸盆，与实施例1的区别仅在于，步骤(2)具体为：将步骤(1)得到的组分A用水稀释，得到纤维悬浮液，与5份的阳离子苯丙乳液混合搅拌15min，再与组分B混合搅拌20min，过滤后得到纸盆湿胚，其他制备步骤同实施例1。
对比例1
本对比例提供一种纸盆，与实施例1的区别仅在于，步骤(2)中不添加阳离子苯丙乳液，而壳聚糖含量增至9份，其他制备步骤同实施例1。
对比例2
本对比例提供一种纸盆，与实施例1的区别仅在于，步骤(2)中不添加壳聚糖，而阳离子苯丙乳液含量增至9份，其他制备步骤同实施例1。
对比例3
本对比例提供一种纸盆，与实施例1的区别仅在于，将壳聚糖替换为石蜡乳液(牌号为KSJ，购买于广州市韵奇电声科技发展有限公司)，其他制备步骤同实施例1。
对比例4
本对比例提供一种纸盆，与实施例1的区别仅在于，将漂白硫酸盐针叶木浆替换为等质量的未漂白硫酸盐针叶木浆，其他制备步骤同实施例1。
对比例5
本对比例提供一种纸盆，与实施例1的区别仅在于，不添加漂白硫酸盐针叶木浆，棉浆含量增至60份，而西班牙草浆含量增至40份，其他制备步骤同实施例1。
对比例6
本对比例提供一种纸盆，与实施例1的区别仅在于，不添加棉浆，漂白硫酸盐针叶木浆含量增至70份，而西班牙草浆含量增至30份，其他制备步骤同实施例1。
对比例7
本对比例提供一种纸盆，与实施例1的区别仅在于，不添加西班牙草浆，漂白硫酸盐针叶木浆含量增至60份，而棉浆含量增至40份，其他制备步骤同实施例1。
性能测试
对上述实施例1-14制备的防水隔气纸盆和对比例1-7制备的纸盆的各项性能进行测试。具体测试方法如下所示：
(1)杨氏模量：用KLIPPEL R&D SYSTEM中的材料参数测试模块(MPM)测试；
(2)透气度：按照国家标准GB/T 458-2002《纸和纸板透气度的测定标准》，在透气度仪(L&W 166，瑞典)上进行测试；
(3)防水性测试参考国际工业标准防水等级：
IPx 5：方法名称：喷水试验；试验设备：喷嘴的喷水口内径为6.3mm；试验条件：使试验样品至喷水口相距为2.5-3m，水流量为12.5L/min(750L/h)；试验时间：3min；
IPx 7：方法名称：短时浸水试验；试验设备和试验条件：浸水箱。其尺寸应使试样放进浸水箱后，样品底部到水面的距离至少为1m。试样顶部到水面距离至少为0.15m；试验时间：30min；
IPx 8：方法名称：持续潜水试验；试验设备，试验条件和试验时间：由供需双方商定，其严酷程度应比IPX7高。(本案中使用的测试方法具体为：样品顶部到水面的距离为3m，试验时间30min)。
具体测试结果如表1所示：
表1
Figure BDA0002823259970000161
Figure BDA0002823259970000171
由表1测试数据可知，本发明所述防水隔气纸盆的防水性可达到IPX8，透气度可达到10mL/min以下，杨氏模量可达到4-6GPa，说明在本发明中，所述纸盆由纸浆、阳离子苯丙乳液、壳聚糖组成。纸浆选用的是纤维长而柔软、交织性和填充性优良的浆种，以减少纸盆网络结构中固有的孔隙率，再通过阳离子苯丙乳液和壳聚糖协同增效，共同赋予纸盆优良的防水隔气性能。
由实施例1和实施例6的对比可知，壳聚糖的含量过多，而阳离子苯丙乳液含量过少时，壳聚糖在纤维表面成膜性好，导致纸盆透气度很低，但是纸盆内部纤维结合力下降，导致纸盆的杨氏模量有所下降；由实施例1和实施例7的对比可知，壳聚糖的含量过少而阳离子苯丙乳液含量过多，导致制备得到的纸盆的透气量较高，隔气性能较差。
由实施例1和实施例8、9的对比可知，醋酸添加量少或者醋酸浓度低时，壳聚糖溶解不充分，进而导致制得的纸盆的透气度和强度的降低。由实施例1和实施例10的对比可知，醋酸浓度过高时，会导致壳聚糖降解，分子量下降，成膜性也随之降低。
由实施例1和实施例11的对比可知，不添加醋酸时，壳聚糖无法溶解，对于纸盆的透气度和强度的的提高及其微弱。
由实施例1和实施例14的对比可知，先加阳离子乳液的话，植物纤维表面已覆盖有阳离子聚合物，此时的植物纤维和壳聚糖的亲和力就下降好多。有部分壳聚糖会在滤水时流失。
由实施例1和对比例1-7的对比可知，说明本发明中所述漂白硫酸盐针叶木浆、棉浆、西班牙草浆、阳离子苯丙乳液和壳聚糖相互配合，协同增效，很好地减少纸盆网络结构中固有的孔隙率，共同赋予纸盆优良的防水隔气性能。
申请人声明，本发明通过上述实施例来说明所述防水隔气纸盆及其制备方法，但本发明并不局限于上述实施例，即不意味着本发明必须依赖上述实施例才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。

Claims (10)

1.一种防水隔气纸盆，其特征在于，所述防水隔气纸盆的制备原料包括：漂白硫酸盐针叶木浆、棉浆、西班牙草浆、阳离子苯丙乳液和壳聚糖。
2.根据权利要求1所述的防水隔气纸盆，其特征在于，所述防水隔气纸盆的制备原料按重量份数计包括：漂白硫酸盐针叶木浆40-60份、棉浆20-50份、西班牙草浆10-30份、阳离子苯丙乳液3-10份和壳聚糖0.4-1.2份。
3.根据权利要求1或2所述的防水隔气纸盆，其特征在于，所述漂白硫酸盐针叶木浆的纤维长度为2-3mm；
优选地，所述棉浆的纤维长度为15-20mm，所述棉浆的长宽比为(900-1000):1。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的防水隔气纸盆，其特征在于，所述西班牙草浆的纤维长度为15-20mm；
优选地，所述西班牙草浆的裂断长度为4200-5000％；
优选地，所述西班牙草浆的伸展度为1.2-1.5，横向断裂系数为80-100，破裂系数为20-25。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的防水隔气纸盆，其特征在于，所述阳离子苯丙乳液的固含量为20-25wt％；
优选地，所述阳离子苯丙乳液的pH值为4-6；
优选地，所述阳离子苯丙乳液的粘度为200cp以下；
优选地，所述阳离子苯丙乳液的制备原料按重量份数计包括：苯乙烯45-55份、丙烯酸丁酯25-35份、丙烯酸异辛酯5-15份、甲基丙烯酸月桂酯3-8份、甲基丙烯酸缩水甘油酯3-8份、乳化剂0.1-1份；
优选地，所述乳化剂为十六烷基三甲基溴化铵。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的防水隔气纸盆，其特征在于，所述防水隔气纸盆的制备原料中还包括酸液；
优选地，所述酸液的浓度为0.1-0.3mol/L；
优选地，所述酸液为醋酸溶液；
优选地，所述壳聚糖和酸液的质量比为1:(50-100)。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的防水隔气纸盆的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：将漂白硫酸盐针叶木浆、棉浆和西班牙草浆混合打浆后，采用壳聚糖进行浆内施胶剂或表面施胶剂，并采用阳离子苯丙乳液进行改性处理，得到所述防水隔气纸盆。
8.根据权利要求7所述的防水隔气纸盆的制备方法，其特征在于，采用壳聚糖进行浆内施胶剂，所述制备方法具体包括以下步骤：
(1)将漂白硫酸盐针叶木浆、棉浆和西班牙草浆混合打浆，得到组分A；将壳聚糖与酸液混合，得到组分B；
(2)将步骤(1)得到的组分A用水稀释，得到纤维悬浮液，与组分B混合搅拌，再与阳离子苯丙乳液混合搅拌，过滤后得到纸盆湿胚；
(3)将步骤(2)得到的纸盆湿胚进行热压，得到纸盆毛坯；
(4)将步骤(3)得到的纸盆毛坯进行冲切，得到所述的防水隔气纸盆；
优选地，采用壳聚糖进行表面施胶剂，所述制备方法具体包括以下步骤：
(1')将漂白硫酸盐针叶木浆、棉浆和西班牙草浆混合打浆，得到组分A；将壳聚糖与酸液混合，得到组分B；
(2')将步骤(1')得到的组分A用水稀释，得到纤维悬浮液，与阳离子苯丙乳液混合搅拌，过滤后得到纸盆湿胚；
(3')将步骤(2')得到的纸盆湿胚进行热压后，采用步骤(1')得到的组分B进行表面喷涂处理、干燥，得到纸盆毛坯；
(4')将步骤(3')得到的纸盆毛坯进行冲切，得到所述的防水隔气纸盆。
9.根据权利要求8所述的防水隔气纸盆的制备方法，其特征在于，步骤(1)和步骤(1')中所述A组分的叩解度各自独立地为20-30°SR；
优选地，步骤(1)中，所述壳聚糖与酸液的质量比为1:(90-100)；
优选地，步骤(1')中，所述壳聚糖与酸液的质量比为1:(50-60)；
优选地，步骤(2)中，与组分B混合搅拌15-25min，再与阳离子苯丙乳液混合搅拌10-20min；
优选地，步骤(2')中，与阳离子苯丙乳液混合搅拌10-20min；
优选地，步骤(3)和步骤(3')中，所述热压均为：将纸盆湿胚置于高温模具中，经压榨和干燥，得到纸盆毛坯；
优选地，步骤(3)和步骤(3')中，所述干燥的温度各自独立地为100-150℃；
优选地，步骤(3')中，所述干燥的温度为45-55℃，干燥的时间为0.5-2h；
优选地，步骤(4)和步骤(4')中，所述冲切均为：采用冲切模具去除纸盆毛坯的中孔和边料。
10.根据权利要求1-6中任一项所述的防水隔气纸盆在制备扬声器中的应用。
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