在木浆中,早材和晚材的比例不同,也会影响到打浆的性质。晚材细胞壁厚而且硬,初生壁不易被破坏,打浆时纤维容易遭到切断,吸水润胀和细纤维化比较困难。而早材细胞壁较薄,性质又柔软,打浆时容易分离成单根纤维。研究工作指出,含早材纤维百分率高的纸页,其耐破度较大,而含晚材百分率高的纸页,则撕裂度较大。这种情况,可由用落叶松代替红松生产水泥袋纸的经验表明,落叶松含晚材多,纤维长,细胞壁厚,纤维本身强度好,打浆较困难,但对提高撕裂度有利。红松则早材较多,细胞壁较薄,性质柔软,易于吸水润胀,结合力较强,因此红松比落叶松易于打浆,并且纸张强度好,尤以耐破度更显著。
棉浆纤维细胞壁的细纤维同纤维主轴成45。角,因此要使纤维发生润胀和纵向分裂均比较困难,而较适宜于采取游离状打浆处理。另外,棉浆纤维较长,一般均在20~25毫米左右,需要将纤维大大加以切短,以便在造纸机上能够抄出组织较均匀的纸张。所以,对用于抄造吸墨纸、滤纸的破布浆打浆时,通常习惯于在打浆初期先用轻刀疏解,让纸料的纤维已经初步分开后,再用重刀迅速切短。生产含有破布浆的卫生纸、一般文化用纸或胶版纸时,破布浆经常先在半浆打浆机内进行疏解和切断,随后再在成浆机内或通过连续式的圆柱磨浆机进一步加工。
竹浆的纤维形态介于针叶木纤维和阔叶木纤维之间,因此竹浆的打浆要求比较接近于针叶木浆。 前已述及,稻麦草浆的纤维较短,在打浆过程中,既要避免过多的润胀和切断作用,又要取得一定的细纤维化。但是,稻麦草浆纤维次生壁外层和次生壁中层之间的粘结较紧密,不易细纤维化。此外,草浆的杂细胞含量较多,在打浆过程中,这些杂细胞极易破碎,结果是打浆度上升很快,增加了滤水困难。因此,应根据稻麦草浆的这些特点,结合纸张的质量要求,尽可能采取轻打浆的方法。
蔗渣浆也同样具有纤维短、杂细胞多的特点,其打浆方法也要特别加以注意。有些纸厂对蔗渣浆采取适当降低打浆度的措施,以改善其抄造性能。
荻苇浆的情况与此相似:纤维短,呈圆柱状,细胞壁厚,不易细纤维化,杂细胞多,半纤维素含量高,因而,在打浆过程中,打浆度上升也较快,徒然增加了滤水困难。为此,对于生产一般文化用纸,也应以轻度打浆较为合适。
纸盆的捞浆成型及干燥
1. 捞浆成型
纸盆是采用浆浓度极低的纸浆纤维的悬浮液通过特制的过滤网和设备,以真空抽吸的方式,使纤维均匀地沉淀在过滤网的捞制而得的。浆浓度一般为0.05%~0.2%,以便于更好地控制纸盆的均匀和一致。所以纸盆密度的分布完全取决于纸盆脱水模上脱水孔的大小及分布。一般地说,在真空度一定时,脱水孔大、孔多,该处脱水就快,浆纤维沉淀就多,密度就大。有经验的纸盆制作者都知道,浆跟水走,水随真空走。就是这个道理。 在成型设备方面,有全自动的、半自动的捞浆机。限于篇幅,在此不详细介绍。值得一提的是,捞浆铜网的选择要考虑纸盆要求、叩解度、纤维长短问题。如频响曲线高频峰要求一致性好,就应保留多些短纤维,此时就要用目数较高的铜网。
在纸盆制作中,脱水模(又称捞浆模)制作也是很重要的。全纸盆器要求纸盆边缘折环处薄一些,这样顺性较大,有利于低频重放,而锥部要求厚些(密度也高些),这样刚性好,对高频重放和改善谐波失真都有好处。所以,这种纸盆是折环处薄(浆少),逐渐向纸锥顶部加厚(浆密度也加高)。为了达到这个目的,设计的捞浆模一般是中间孔大,孔多而密;边缘孔小,少而疏。根据经验,当总开孔面积为1时,边缘透光处开孔面积为总面积的10%,锥边形(最靠近边缘折环)开孔面积为总面积的20%,锥中部开孔面积为总面积的30%,锥顶处开孔面积为总面积的40%。而总开孔面积一般取锥盆面积的70%~80%。值得一提的是,车间中的铜质脱水模天天有铜网在上面摩擦,时时会出现平顶而中间漏气,使浆纤维分布不均的现象。所以,在脱水模的管理方面,要有模具使用登记、产出登记,及时报修或换新模。模具修过或用新模后,要测T/S参数和频响曲线,重点产品还应作听音评价。对特殊边(泡边、布边、橡皮边等)用的锥盆,脱水模的开孔基本上可参考上述比例数据,要求密度均匀变化,无突变区,整个锥盆均厚也是可取的。
图7-2是更改脱水模后频响曲线改善的一个典型例子。图7-2(a)是某5in泡边纸锥扬声器频响曲线,由于5.5kHz处有一>100dB的大峰,客户不接受。剥离防尘帽后再测频响曲线,大峰仍然存在,这就说明,该峰值不是由防尘帽的局部共振引起的,而是由于纸锥盆顶部浆纤维分布不均匀,在锥顶部分某个地方密度特别大,引起锥
盆上局部共振动所产生的。于是,我们改变了脱水模中间开孔的数量,尽量使锥顶部在捞浆时浆纤维分布均匀。改进后该扬声器的频响曲线如图7-2(b)所示。从该图可看出,峰值已明显下降,满足了客户的要求。 在捞浆成型中,值得指出的是:多台捞浆机集中供真空与每台机独立真空是影响纸盆性能一致性的关键。有测包络线要求的扬声器纸盆要独立真空生产。 2. 纸盆干燥
在纸盆生产中,纸盆干燥也是重要的工艺过程。因为捞制成型的纸盆湿坯必须经热压定型的步骤。湿盆干燥一般都采用热压榨干燥,其热量传递迅速,干燥速度快。但对松压、半松压阻尼较大的锥盆湿坯,除了冲孔切边处要压到外,整个盆基本上是以烘干为主的。不管哪种热压法,湿坯厚度分布与热压模间隙应相符。所以,热压模温度和间隙对纸盆性能有很大影响,我们常用的高频上限频率f h的表达式中就有锥部厚度T和杨氏模量E,这两个值就和热压模,热压工艺有密切联系。
与脱水模一样,车间使用热压模也要进行产量(寿命)登记,定期清除水垢,更换新模。这对锥盆顶部有机械滤波器的小口径纸盆特别重要。下面关于热压和模具间隙的简单介绍。
热压温度:180~200℃,压力:50~400kPa(0.5~4kgf/cm2)。温度过高则纤维脆化,纸盆耐折度、耐破度明显下降。严重时在纯音检听时纸盆就会断裂。热压时温度太高,则干燥速度太快,施胶效果降低,防潮性差;温度太低,则干燥不够,纸盆变形。
对模具间隙而言,间隙太大,压出的纸盆易发毛,除影响喷涂外观外,还使纸盆E值下降,高频响应变差,但对减少谐波失真有利。间隙过小,纸盆出现网印,往往在高频处有双音出现。
在迷你、微型扬声器等全纸盆生产时,还常见一种事故:在纯音检听时折环断裂。其原因是,纸盆出现针孔(也称沙眼),这是热压模具明显不对中,偏心,压制时一边松,一边紧,压紧处铜网压痕压入折环而造成的针孔。扬声器振动时,折环往往在针孔处拉裂。可见,热压时的首检也是必要的。生产中对这种锥盆的透光检验也是必不可少的。
有必要提出,热压后锥盆的首检,占第一位的是把锥盆浸入水中,快速提起看防潮性是否合格。有水珠、不渗透为佳。
纸盆(纸锥)热压后,需进入冲孔切边和粘结工序。这个工序要注意的是,对全纸盆,一次冲一只。对复合边盆,通常先做好泡边(或布边、橡皮边等),确定了粘结尺寸(由材料收缩率决定)后,再决定锥盆的外径粘结尺寸。确保全尺寸粘结。这点对测包络线要求的扬声器特别重要。如果该扬声器有中频谷点,由于声波到达折环边缘时间不同,反射也不同,就会造成产生中频谷的频率飘移,使包络线不合格。
经验告诉我们,保持粘结高度一致对包络线一致性十分重要。把垫边、折环和锥盆三者一体化粘结的工艺是
个方向,特别对<4in的扬声器,采用此工艺对保持频响一致性是很有效的。
此外,中频谷点问题也和粘结不良有关。这个谷点一般发生在1500~3500HZ。有个小经验,在出现中频谷时如果再测出扬声器的阻抗频响曲线,在阻抗曲线和中频谷对应的频率处,阻抗曲线上有个小尖峰凸起,那么,基本上可以判断锥盆和折环粘结不良(粘偏为多)。
纸浆材料特性对音质影响的探索
振膜对声音的影响包括两大因素: 1)形状因素:
其中包括:口径, 振膜的深浅,中孔的直径, 振膜的曲线形状, 振膜的厚度,加强筋,折 环形状.以上是主要影响声压, FO, 和反映频率响应的宽窄和音调的高低与走势, 2)材质因素:
其中包括:材料的特性,制造方法,加工处理技朮,混合比例,添加剂.以上是主要影响固 有音色,,体现在刚性和阻尼,从而影响频响曲线趋势和平滑度,及瞬态。和形状因素影响 同等重要.
当然叩解度也是一个重要的指标.
对声音的要素而言,音色是抽象的,是用言语所不能描述与表达的,是人感觉上的感受,. 所以本文对振膜所用浆料的特性对音色影响的做一些探索与总结. 1 首先先介绍一下材料的特性: 1.1 木材纤维
UKP: 未漂白硫酸盐浆.主要原料是针叶树浆,俗称牛皮纸. BKP: 漂白硫酸盐浆.
USP: 未漂白亚硫酸盐浆. 主要原料是针叶树浆或阔叶树浆.以阔叶树浆为原料的USP 的纤 维长度较短,强度只有以针叶树浆为原料的USP的一半,木质素也较多. BSP: 漂白亚硫酸盐浆.
以上材料主要提供的纸浆做短纤维用.其的特点如下: UKP的特点:硬脆,强度大.阻尼差.
BKP的特点:浆料质地纯净,组织疏松,柔软,对环境的适应性好,并且阻尼较UKP 好. USP的特点:较柔软, 组织疏松一点,弹性差.
BSP的特点:化学成分较纯净,纸盆有一种柔和的音色.并且受环境的影响小.但是,也有不好
的一面:纸张强度降低,纤维发脆,易碎断,张力较低. 1.2 韧皮纤维
其中包括:三桠,竹,楮,麻,马尼拉麻,,树皮浆,等都是长纤维浆料. 1.3 毛纤维
其中包括:棉浆,木棉浆等,主要起到增加纸盆损耗的作用. 1.4 动物纤维
其中包括:羊毛,骨胶纤维和绢丝等. 1.5 化学纤维
其中包括:防弹纤维,碳纤维,玻璃纤维等. 1.6 并且不同材料的纤维长度也是不一样的.
浆料纤维名称 纤维长度/mm 浆料纤维名称 纤维长度/mm 浆料纤维名称纤维长度/mm 针叶树硫酸盐浆 3.5~4.0mm 马尼拉麻 2.5~12mm 羊毛 2~3mm 针叶树亚硫酸盐 浆
3.0~3.5mm 木棉浆 10~40mm 碳纤维 3~5mm
亚麻浆 3.0~5.0mm 棉浆 1~2mm 西班牙草浆 0.6~1.6mm 综上所述:
一般木材纤维制成的纸盆的刚性好;
韧皮纤维和化学纤维有利于增强纸盆的强度;
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毛纤维可以加纸盆的韧性和内部阻尼. 对于低音扬声器多以木材纤维和毛纤维为主. 对于中频扬声器多以木材纤维主. 对于高频扬声器多用木材纤维的纸盆. 1.7实践发现:
1.7.1 以UKP 为浆料的纸盆扬声器的声音不够柔和.
1.7.2 防弹纤维编织盆对低音的表现,低音强劲有力,对摇滚,打击乐的表现突出.
1.7.3 羊毛盆对轻音乐等柔和音乐的效果非常理想,适合作中低音范围内使用.缺点是低音 的表现力不够强劲,力度感也逊色.