用于制造多層薄膜的系統(tǒng)和方法以及層倍增裝置本申請(qǐng)要求于2012年4月19日提交的美國(guó)臨時(shí)專利申請(qǐng)No.61/635,830的優(yōu)先權(quán),其全部?jī)?nèi)容通過(guò)參照并入本文中。技術(shù)領(lǐng)域本文公開(kāi)的內(nèi)容涉及用于制造多層薄膜的系統(tǒng)和方法,并且更具體地涉及用于形成多層薄膜的層倍增裝置。
背景技術(shù):具有聚合物材料交替層的多層薄膜被用在多種不同的工業(yè)和應(yīng)用中。例如,在包裝行業(yè)中,多層薄膜被用于包裝諸多物品中的食品、飲料和消費(fèi)品。多層薄膜的不同層能夠作為屏障,防止?jié)駳?、氧氣和其它氣體進(jìn)出,濕氣、氧氣和其它氣體能減少包裝產(chǎn)品貨架期。作為另一個(gè)例子,多層薄膜被用作計(jì)算機(jī)監(jiān)視器、光窗(window)和其它光學(xué)系統(tǒng)中的光學(xué)薄膜。多層薄膜的不同層能夠具有不同的光學(xué)性能,比如不同的折射率,其控制著通過(guò)薄膜的光傳輸和顯示。多層薄膜的光學(xué)和物理性能典型地取決于變量的數(shù)量,所述變量諸如用于薄膜個(gè)體層的聚合物材料的類型、薄膜中的個(gè)體層的總數(shù)量以及薄膜中的每一個(gè)體層的厚度等。例如,當(dāng)前生產(chǎn)的一些多層薄膜具有許多個(gè)或者甚至好幾百個(gè)個(gè)體層,其中的每一層僅為幾微米厚。在薄膜制造過(guò)程期間,適當(dāng)?shù)乜刂七@些個(gè)體層的形成能有助于確保最終的多層薄膜具有想要的光學(xué)和/或物理性能。層倍增裝置經(jīng)常被稱為層倍增器,層倍增裝置是在薄膜制造過(guò)程中使用的、用于倍增薄膜中的個(gè)體層數(shù)量的裝置。層倍增裝置能夠抓取例如在A-B構(gòu)型中的薄膜,并且復(fù)制所述層結(jié)構(gòu),以生產(chǎn)例如具有A-B-A-B層構(gòu)型的薄膜,A-B構(gòu)型的薄膜具有一個(gè)堆疊到另一個(gè)上方的兩個(gè)不同的材料層。在層倍增裝置內(nèi)劃分并且重新組合層的過(guò)程能夠產(chǎn)生剪切力并導(dǎo)致裝置上的壓降。這些剪切力如果足夠大的話,能在制造期間損壞多層薄膜的物理結(jié)構(gòu),并且/或者導(dǎo)致薄膜的不同層混合在一起,從而阻礙形成良好限定的多層薄膜堆。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:總體上,本文公開(kāi)的內(nèi)容涉及用于接收具有多個(gè)層的多層流體流并劃分所述流體流以倍增流體流為例如第一多層流體流和第二多層流體流的系統(tǒng)和方法,以及一種層倍增裝置。通過(guò)在一個(gè)被分開(kāi)的流體流上方堆疊另一個(gè)被分開(kāi)的流體流而重新組合被分開(kāi)的流體流,以形成一種倍增的多層流體流。倍增的多層流體流能夠與原始的多層流體流具有相同的個(gè)體層構(gòu)型。然而,與原始的多層流體流相比,在倍增的多層流體流中能夠在垂直堆疊的布置中重復(fù)個(gè)體層構(gòu)型。例如,在原始的多層流體流具有A-B-C堆疊的層構(gòu)型的情況中,倍增的多層流體流能夠具有A-B-C-A-B-C堆疊的層構(gòu)型。這將是原始的多層流體流的2倍倍增,盡管更高的倍增倍數(shù)(例如,4倍、8倍、16倍)也是可能的。層倍增裝置包括插入物殼體,該插入物殼體具有入口、出口和在所述入口和所述出口之間延伸的流體腔。層倍增裝置還包括被定位在流體腔內(nèi)的層倍增插入物。操作期間,層倍增插入物將進(jìn)入層倍增裝置的流體流劃分為至少第一流體流和第二流體流,從而倍增所述流體流。根據(jù)層倍增裝置的構(gòu)型,所述裝置能夠被構(gòu)造成使得裝置的腔流量等于或大于裝置的入口流量。在所述實(shí)例中,腔流量能夠是插入物殼體的流體腔內(nèi)的自由容量,其中在操作期間流體流穿行通過(guò)插入物殼體的上述流體腔。如本文中所用的,術(shù)語(yǔ)“自由容量”指的是插入物殼體內(nèi)未被層倍增插入物(或者,當(dāng)存在多個(gè)插入物時(shí),是插入物們)占據(jù)的空間。與之相對(duì),入口流量等于插入物殼體在入口處的橫截面面積乘以流體腔的長(zhǎng)度。為了配置這樣一種層倍增裝置從而使所述裝置的腔流量等于或大于入口流量,可以在相對(duì)于殼體的入口定位層倍增插入物的區(qū)域中擴(kuò)大插入物殼體。被擴(kuò)大的區(qū)域占插入物殼體內(nèi)被層倍增插入物占用的空間。因此,當(dāng)流體流移動(dòng)通過(guò)層倍增裝置時(shí),所述流體流在裝置內(nèi)具有至少與裝置的入口處(例如,或者裝置上游的流道)一樣大的容量,即使層倍增插入物占用了裝置內(nèi)的空間。與具有狹窄流體腔的已知層倍增裝置相比,該構(gòu)型減小了在裝置中產(chǎn)生的剪切力大小以及裝置上的壓降。在根據(jù)本文公開(kāi)的一個(gè)實(shí)例中,描述了一種層倍增裝置,該層倍增裝置包括殼體和至少一個(gè)層倍增插入物。所述殼體具有入口、出口以及流體腔,入口被構(gòu)造成接收流體流,出口被構(gòu)造成排出所述流體流,流體腔在所述入口和所述出口之間延伸。根據(jù)該實(shí)例,至少一個(gè)層倍增插入物被定位在所述流體腔內(nèi),并且所述層倍增插入物被構(gòu)造成將所述流體流劃分為至少第一流體流和第二流體流,并且通過(guò)將第一流體流堆疊在第二流體流上方而重新組合所述第一流體流和所述第二流體流。該實(shí)例進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明了入口具有等于殼體在入口處的橫截面面積乘以流體腔的長(zhǎng)度的入口流量,并且流體腔具有等于或大于入口流量的腔流量。在另一個(gè)實(shí)例中,描述了一種包括進(jìn)料塊、層倍增裝置以及流道的系統(tǒng)。所述進(jìn)料塊被構(gòu)造成接收多個(gè)聚合物流并排出具有多個(gè)層的初級(jí)多層流體流,初級(jí)多層流體流中的每一層都包含多個(gè)聚合物流中的一個(gè)聚合物流。層倍增裝置包含殼體和至少一個(gè)被定位在所述殼體內(nèi)的層倍增插入物。所述殼體具有入口、出口以及流體腔,入口被構(gòu)造成接收初級(jí)多層流體流,出口被構(gòu)造成排出倍增的多層流體流,流體腔在所述入口和所述出口之間延伸。所述層倍增插入物被構(gòu)造成將所述初級(jí)多層流體流劃分為至少第一多層流體流和第二多層流體流,并且通過(guò)將所述第一多層流體流堆疊在所述第二多層流體流上方而重新組合所述第一多層流體流和所述第二多層流體流。此外,流道將進(jìn)料塊連接到殼體的入口。該實(shí)例進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明了流道具有流道容量,該流道容量等于初級(jí)多層流體流穿行通過(guò)的流道每單位長(zhǎng)度內(nèi)的空間容量,所述殼體的流體腔具有腔流量,并且該腔流量等于或大于流道容量。在另一個(gè)實(shí)例中,描述了一種倍增多層流體流的方法,該方法利用流道和帶有流體腔的層倍增裝置。所述方法包括將初級(jí)多層流體流輸送通過(guò)流道,該流道具有流道容量,并且在流體腔中接收來(lái)自流道的初級(jí)多層流體流,所述流體腔具有腔流量,該腔流量等于或大于流道容量。所述方法還包括將初級(jí)多層流體流劃分為至少第一多層流體流和第二多層流體流,并且在層倍增裝置內(nèi)部通過(guò)將第一多層流體流堆疊在第二多層流體流上方而重新組合所述第一多層流體流和所述第二多層流體流。在附圖和以下的說(shuō)明中闡述一個(gè)或更多個(gè)實(shí)例的細(xì)節(jié)。其它的特征、目的和優(yōu)勢(shì)將在說(shuō)明書(shū)和附圖以及權(quán)利要求書(shū)中顯而易見(jiàn)。附圖說(shuō)明圖1是圖示一種示例性系統(tǒng)的方案圖,該系統(tǒng)包括能用于制造多層薄膜的示例性層倍增裝置。圖2A–圖2C是圖示示例性多層流構(gòu)型的橫截面圖,該多層流構(gòu)型能夠由圖1的示例性系統(tǒng)中的初級(jí)多層流體流限定。圖3和圖4為能夠用在圖1的系統(tǒng)中的示例性層倍增裝置的透視圖。圖5和圖6分別為示例性層倍增插入物的前視圖和后視圖,示例性層倍增插入物能夠用在圖3和4的示例性層倍增裝置中。圖7為沿圖3中所示的剖面線A-A截取的圖3的層倍增裝置的示例性橫截面圖。具體實(shí)施方式以下的詳細(xì)描述在本質(zhì)上是示例性的,并且決非用于限制本發(fā)明的范圍、實(shí)用性或構(gòu)型。而是,為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的實(shí)例,以下的說(shuō)明提供了一些實(shí)際的解釋說(shuō)明。為選定的部件提供了結(jié)構(gòu)、材料、尺寸和制造過(guò)程的實(shí)例,并且所有的其它部件采用的是本發(fā)明技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員已知的那些部件。本領(lǐng)域技術(shù)人員將意識(shí)到,被記錄的許多實(shí)例具有各種適合的替代物。多層聚合物薄膜能夠包括多個(gè)個(gè)體層,其中的每一層均由一種或多種類型的聚合物材料形成。例如,聚合物薄膜能夠具有許多個(gè)甚至是好幾百個(gè)由兩種、三種、四種或更多種不同類型的聚合物材料形成的個(gè)體層。根據(jù)特定的制造過(guò)程,能夠利用進(jìn)料塊來(lái)形成多層聚合物薄膜,所述進(jìn)料塊接收不同的聚合物材料并定向所述聚合物材料以形成初級(jí)多層流體流。在離開(kāi)進(jìn)料塊之后,所述初級(jí)多層流體流流經(jīng)流道,用于在薄膜生產(chǎn)線上作進(jìn)一步的處理,以生產(chǎn)多層薄膜成品。在多層聚合物薄膜所需的聚合物個(gè)體層數(shù)量超過(guò)能直接由進(jìn)料塊產(chǎn)生的實(shí)際層數(shù)量的應(yīng)用中,層倍增裝置被用于增加初級(jí)多層流中的層數(shù)量。層倍增裝置被定位在進(jìn)料塊的下游以接收來(lái)自進(jìn)料塊的初級(jí)多層流體流。層倍增裝置將初級(jí)多層流體流劃分成兩個(gè)或更多個(gè)次級(jí)流,其中每一個(gè)次級(jí)流都具有與初級(jí)多層流體流相同的層構(gòu)型(例如,層堆)。層倍增裝置然后通過(guò)將一個(gè)流堆疊到另一個(gè)流之上而重新定向兩個(gè)或更多個(gè)次級(jí)流,以產(chǎn)生重新組合的多層流體流,與初級(jí)多層流體流相比,所述重新組合的多層流體流具有增加的個(gè)體層數(shù)量。例如,當(dāng)層倍增裝置將初級(jí)多層流體流分成兩個(gè)次級(jí)流,其中一個(gè)次級(jí)流堆疊在另一個(gè)次級(jí)流上方時(shí),重新組合的流體流具有的個(gè)體層數(shù)量是初級(jí)多層流體流的兩倍。當(dāng)初級(jí)多層流體流移動(dòng)通過(guò)已知的層倍增裝置時(shí),用于劃分流體流并重新組合被分開(kāi)的次級(jí)流以形成重新組合的多層流體流的機(jī)械作用將剪切應(yīng)力引入材料的流動(dòng)流。例如,當(dāng)初級(jí)多層流體流進(jìn)入層倍增裝置并接觸裝置內(nèi)的層倍增插入物時(shí),初級(jí)多層流體流被分為兩個(gè)被迫進(jìn)入裝置的獨(dú)立部分的流,所述獨(dú)立部分具有的組合容量小于引入的初級(jí)多層流體流所占的容量。這能夠?qū)е聦颖对鲅b置上的壓降,從而將剪切應(yīng)力引入到材料的流動(dòng)流中。如果剪切應(yīng)力太大,則多層薄膜的物理結(jié)構(gòu)可能受損,并且/或者多層流體流的不同個(gè)體層可能混合在一起,這能導(dǎo)致至少一部分合成的薄膜喪失其多層特征。根據(jù)在本文公開(kāi)的一些實(shí)例中描述的技術(shù),提供了這樣一種層倍增裝置,其被構(gòu)造成倍增引入的流體流中層的數(shù)量,同時(shí)有助于最小化裝置上的壓降和/或施加到所述流體流的剪切應(yīng)力大小。所述層倍增裝置包括插入物殼體,所述插入物殼體具有入口、出口以及流體腔,入口被構(gòu)造成接收流體流,出口被構(gòu)造成排出所述流體流,流體腔在所述入口和所述出口之間延伸。所述層倍增裝置還包括層倍增插入物,該層倍增插入物被定位在所述流體腔內(nèi)并且被構(gòu)造成劃分流體流以倍增所述流體流。根據(jù)層倍增裝置的構(gòu)型,所述裝置能夠被構(gòu)造成使裝置的腔流量等于或大于所述裝置的入口流量和/或連接到所述裝置的流道的長(zhǎng)度歸一化的容量。在所述實(shí)例中,所述腔流量為插入物殼體的流體腔內(nèi)的自由容量,在操作期間流體流穿行通過(guò)所述流體腔,而所述入口流量為一種定義的容量,該容量等于插入物殼體在入口處的橫截面面積乘以流體腔的長(zhǎng)度。為了構(gòu)造層倍增裝置從而使所述裝置的腔流量等于或大于入口流量,在相對(duì)于殼體的入口定位層倍增插入物的區(qū)域中放大插入物殼體。被放大的區(qū)域占插入物殼體內(nèi)被層倍增插入物占用的空間。因此,當(dāng)流體流移動(dòng)通過(guò)層倍增裝置時(shí),所述流體流在所述裝置內(nèi)具有至少與在裝置入口處一樣的容量,即使層倍增插入物占用了裝置內(nèi)的空間。與具有狹窄流體腔的已知層倍增裝置相比,這種構(gòu)型減小了在裝置中產(chǎn)生的剪切力大小以及裝置上的壓降。參照?qǐng)D2–圖7將更加詳細(xì)地描述層倍增裝置。然而,首先將參照?qǐng)D1描述用于制造多層薄膜的系統(tǒng)和方法,包括層倍增裝置。圖1為圖示系統(tǒng)10的方案圖,該系統(tǒng)10用于制造多層薄膜。系統(tǒng)10包括進(jìn)料塊12、層倍增裝置14和擠出模16。進(jìn)料塊12通過(guò)流道22連接到層倍增裝置14。層倍增裝置14通過(guò)流道24連接到擠出模16。進(jìn)料塊12被構(gòu)造成接收兩個(gè)聚合物材料流以形成多層薄膜,所述聚合物材料在圖1中被圖示為第一聚合物材料18和第二聚合物材料20。在操作中,進(jìn)料塊12產(chǎn)生初級(jí)多層流體流,初級(jí)多層流體流通過(guò)流道22被輸送到層倍增裝置14的入口處。初級(jí)多層流體流在層倍增裝置14內(nèi)被分為多個(gè)次級(jí)流體流,多個(gè)次級(jí)流體流接著被重新組合以產(chǎn)生一個(gè)倍增的流體流,所述倍增的流體流比進(jìn)入層倍增裝置14的初級(jí)多層流體流具有更多的個(gè)體層。當(dāng)從層倍增裝置14排出后,倍增的流體流穿行通過(guò)流道24,從而使所述流體流能夠通過(guò)擠出模16而被擠出,從而能夠在所述流體流上進(jìn)行冷卻和/或其它的處理,以產(chǎn)生多層薄膜。如下面更加詳細(xì)地描述的,層倍增裝置14包括插入物殼體,該插入物殼體限定了入口、出口以及流體腔,入口被構(gòu)造成從進(jìn)料塊12接收初級(jí)多層流體流,出口被構(gòu)造成從所述層倍增裝置排出倍增的流體流,流體腔在所述入口和所述出口之間延伸。層倍增裝置14還包括至少一個(gè)位于流體腔內(nèi)的層倍增插入物,所述插入物被構(gòu)造成將來(lái)自進(jìn)料塊12的初級(jí)多層流體流劃分為至少第一流體流和第二流體流,以倍增所述流體流。在一些實(shí)例中,層倍增裝置14被構(gòu)造成限定了等于或大于入口流量的腔流量。例如,層倍增裝置14限定了腔流量和入口流量,所述腔流量為插入物殼體的流體腔內(nèi)供流體流穿行通過(guò)所述流體腔的自由容量,并且所述入口流量等于插入物殼體在入口處的橫截面面積乘以流體腔的長(zhǎng)度。層倍增裝置的流體腔內(nèi)的自由容量等于或大于層倍增裝置的入口處的容量。當(dāng)這樣被配置時(shí),進(jìn)入層倍增裝置14的初級(jí)多層流體流被分為至少第一流體流和第二流體流,使得所述第一流體流和所述第二流體流在層倍增裝置內(nèi)穿行的容量至少與進(jìn)入層倍增裝置的初級(jí)多層流體流所占的容量相同。系統(tǒng)10在進(jìn)料塊12中產(chǎn)生初級(jí)多層流體流。進(jìn)料塊12接收第一聚合物材料18和第二聚合物材料20并且處理所述材料,以形成多層流體流,該多層流體流包括所述第一聚合物材料和所述第二聚合物材料兩者的個(gè)體層。例如,進(jìn)料塊12接收第一聚合物材料18和第二聚合物材料20并且定向所述聚合物材料,以形成多個(gè)個(gè)體層,每個(gè)所述個(gè)體層均由第一聚合物材料18或第二聚合物材料20形成。進(jìn)料塊12進(jìn)一步將一個(gè)體層堆疊在另一個(gè)體層上方,以形成多層流體流。離開(kāi)進(jìn)料塊12的多層流體流被稱為初級(jí)多層流體流。離開(kāi)進(jìn)料塊12的初級(jí)多層流體流中的不同個(gè)體層的布置(例如,尺寸、組成、數(shù)量)能夠例如基于進(jìn)料塊的設(shè)計(jì)以及供給到所述進(jìn)料塊的不同聚合物材料的數(shù)量而改變。在一些實(shí)例中,離開(kāi)進(jìn)料塊12的初級(jí)多層流體流中的每一層均被定向成基本與所述多層流體流中的所有其它個(gè)體層平行。初級(jí)多層流體流中的每一個(gè)體層能夠具有與初級(jí)多層流體流中的所有其它層相同的厚度,或者初級(jí)多層流體流中的至少一個(gè)個(gè)體層能夠具有與初級(jí)多層流體流中的至少一個(gè)其它層不同的厚度。例如,初級(jí)多層流體流中由一種類型的聚合物材料(例如,第一聚合物材料18)形成的至少一些(并且優(yōu)選全部)個(gè)體層能夠具有與所述初級(jí)多層流體流中由一種不同類型的聚合物材料(例如,第二聚合物材料20)形成的至少一些(并且優(yōu)選全部)個(gè)體層不同的厚度。在一些實(shí)例中,初級(jí)多層流體流包括至少一個(gè)由供給到進(jìn)料塊12的每種類型的聚合物材料形成的個(gè)體層。在另外一些實(shí)例中,初級(jí)多層流體流僅包括一個(gè)由供給到進(jìn)料塊12的每種類型的聚合物材料形成的個(gè)體層。例如,在圖1的系統(tǒng)10中,離開(kāi)進(jìn)料塊12的初級(jí)多層流體流僅具有兩個(gè)層:由第一聚合物材料18形成的一層和由第二聚合物材料20形成的一層。在其它的實(shí)例中,離開(kāi)進(jìn)料塊12的初級(jí)多層流體流能夠具有由一種類型的聚合物材料(例如,第一聚合物材料18)形成的多個(gè)個(gè)體層以及由另一種類型的聚合物材料(例如,第二聚合物材料20)形成的一個(gè)或多個(gè)個(gè)體層。圖2A–圖2C是圖示示例性層構(gòu)型的橫截面,該層構(gòu)型能夠由離開(kāi)進(jìn)料塊12的初級(jí)多層流體流限定。層堆中的每一個(gè)體層被圖示為具有相同的厚度,并且被定向成基本與層堆中的所有其它的個(gè)體層平行,盡管實(shí)際上每一個(gè)體層可能具有不同的厚度和/或方位。此外,為了簡(jiǎn)明,層堆中的不同個(gè)體層被設(shè)計(jì)為由材料“A”(例如,第一聚合物材料18)或材料“B”(例如,第二聚合物材料20)形成。圖2A圖示初級(jí)流體流150,該初級(jí)流體流150具有由材料“A”形成的第一個(gè)體層152和由材料“B”形成的第二個(gè)體層154。第一個(gè)體層152被堆疊在第二個(gè)體層154之上。在一些實(shí)例中,離開(kāi)進(jìn)料塊12的初級(jí)多層流體流中的每一個(gè)體層在所述初級(jí)多層流體流中的每個(gè)其它個(gè)體層之間限定不連續(xù)的界面。例如,離開(kāi)進(jìn)料塊12的初級(jí)多層流體流中的每一個(gè)體層被形成為使得形成一個(gè)個(gè)體層的材料與形成相鄰個(gè)體層的材料之間不存在相互混合。在其它實(shí)例中,初級(jí)多層流體流中的每一個(gè)體層在相鄰層之間不限定不連續(xù)的界面。圖2B圖示另一個(gè)初級(jí)流體流156,該初級(jí)流體流156具有由材料“A”形成的第一個(gè)體層158、由材料“B”形成的第二個(gè)體層160以及由材料“A”形成的第三個(gè)體層162。第一個(gè)體層158被堆疊在第二個(gè)體層160之上,第二個(gè)體層160接著被堆疊在第三個(gè)體層162之上。圖2C圖示初級(jí)流體流164,該初級(jí)流體流164具有由材料“A”形成的第一個(gè)體層166、由材料“B”形成的第二個(gè)體層168、由材料“A”形成的第三個(gè)體層170以及由材料“B”形成的第四個(gè)體層172。第一個(gè)體層166被堆疊在第二個(gè)體層168之上,第二個(gè)體層168被堆疊在第三個(gè)體層170之上,并且第三個(gè)體層170被堆疊在第四個(gè)體層172之上。在各種實(shí)例中,離開(kāi)進(jìn)料塊12的初級(jí)多層流體流能夠包括兩個(gè)、三個(gè)、四個(gè)或更多個(gè)個(gè)體層。然而,在初級(jí)流體流中,層的前述數(shù)量和組成布置僅作為例子,并且本文的公開(kāi)不局限于此。進(jìn)一步參照?qǐng)D1,通常,離開(kāi)進(jìn)料塊12的初級(jí)多層流體流包括多個(gè)個(gè)體層,其中,初級(jí)多層流體流中的每一個(gè)體層均包括供給到進(jìn)料塊12的多種聚合物材料中的至少一種(并且優(yōu)選僅一種)。能夠被傳輸?shù)竭M(jìn)料塊12以形成初級(jí)多層流體流的聚合物材料實(shí)例包括但不局限于聚乙烯(例如,高密度、低密度、線性低密度)、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯、乙烯-乙烯醇、聚乙烯醇、聚偏二氯乙烯、聚酰胺、聚碳酸酯、纖維素塑料及其組合。此外,盡管在圖1的實(shí)施例中,只有兩種不同的聚合物材料被供給到進(jìn)料塊12,但在其它的實(shí)例中,更少種聚合物材料(例如,一種聚合物材料)或者更多種聚合物材料(例如,三種、四種或更多種不同的聚合物材料)能夠被供給到進(jìn)料塊,并且本文的公開(kāi)不局限于此。當(dāng)離開(kāi)進(jìn)料塊12后,系統(tǒng)10中的初級(jí)多層流體流通過(guò)流道22穿行至層倍增裝置14。流道22可以是輸送管、管子或其它用于輸送多層流體流的管道。在一些實(shí)例中,流道22在進(jìn)料塊12和層倍增裝置14之間的通道長(zhǎng)度上具有連續(xù)的橫截面面積。無(wú)論如何,流道22將初級(jí)多層流體流從進(jìn)料塊12傳送到層倍增裝置14,以進(jìn)行如本文中所描述的另外的處理。當(dāng)從層倍增裝置14排出后,倍增的流體流穿行通過(guò)流道24,從而使所述流體流能夠通過(guò)擠出模16被擠出或者進(jìn)行其它的處理。圖3和圖4為用在圖1的系統(tǒng)10中的層倍增裝置100的透視圖。圖3圖示處于開(kāi)放構(gòu)型中的層倍增裝置100,以示出層倍增裝置內(nèi)部的部件實(shí)例,而圖4圖示處于閉合構(gòu)型中的層倍增裝置100。層倍增裝置100(在本文中也被稱為“裝置100”)包括插入物殼體102和至少一個(gè)位于插入物殼體內(nèi)部的層倍增插入物104,所述插入物在圖3的實(shí)施例中被圖示為第一層倍增插入物104和第二層倍增插入物106。插入物殼體102具有入口108以及出口110,入口108被構(gòu)造成接收多層流體流(例如,在圖2中,初級(jí)多層流體流經(jīng)由流道22離開(kāi)進(jìn)料塊12),出口110被構(gòu)造成排出倍增的多層流體流。入口108被連接到流道(例如,圖1中的流道22),并且出口110同樣被連接到流道(例如,圖1中的流道24)。插入物殼體102還具有在入口108和出口110之間延伸的流體腔112。在操作中,多層流體流經(jīng)由入口108進(jìn)入插入物殼體102。在插入物殼體102的內(nèi)部,層倍增插入物104將多層流體流劃分為至少第一多層流和第二多層流,以倍增多層流體流。所述第一多層流和所述第二多層流均可以是進(jìn)入插入物殼體102的初級(jí)多層流體流中的一個(gè)較小部分。例如,當(dāng)層倍增插入物104將初級(jí)多層流體流僅劃分為第一多層流和第二多層流時(shí),所述第一多層流和所述第二多層流的組合容量等于進(jìn)入插入物殼體的初級(jí)多層流體流的容量。在一些實(shí)例中,層倍增插入物104也控制被分開(kāi)的第一多層流和第二多層流的移動(dòng),以便重新組合流,例如,通過(guò)將一個(gè)流堆疊到其它流之上以形成倍增的多層流體流。能夠經(jīng)由出口110從插入物殼體102排出的該倍增的多層流體流比經(jīng)由入口108進(jìn)入插入物殼體的初級(jí)多層流體流具有更多的個(gè)體層。裝置100的插入物殼體102保持層倍增插入物104。插入物殼體102限定了有界限的腔(例如,除入口108和出口110之外),該有界限的腔接收初級(jí)多層流體流,并且插入物殼體102與層倍增插入物104一起控制流體流通過(guò)殼體的移動(dòng)。在圖3和圖4的實(shí)施例中,插入物殼體102包括第一部分102A和第二部分102B(共同組成“插入物殼體102”),二者經(jīng)由多個(gè)螺釘113被機(jī)械連接起來(lái),從而當(dāng)流體流流經(jīng)殼體時(shí),這兩個(gè)部分不分開(kāi)。通過(guò)除去多個(gè)螺釘113并將第一部分102A和第二部分102B分開(kāi)而接近插入物殼體102。周期性接近插入物殼體內(nèi)部便于清潔、替換或拆除層倍增插入物104,或者進(jìn)行維護(hù)任務(wù)。在其它實(shí)例中,其它的機(jī)械固定部件諸如螺母、焊接、夾具等能夠被用于將第一部分102A和第二部分102B機(jī)械連接。在更另外的實(shí)例中,插入物殼體102可以是不可打開(kāi)的,而是能夠被設(shè)計(jì)成在殼體的使用期內(nèi)保持閉合。因此,盡管裝置100的殼體被描述為一種被構(gòu)造成接收并保持層倍增插入物104的插入物殼體,但應(yīng)當(dāng)理解能夠或不能夠從插入物殼體102拆除層倍增插入物104,并且本文的公開(kāi)不局限于此。層倍增插入物104被定位在插入物殼體102內(nèi),并且尤其在圖3的實(shí)例中,層倍增插入物104被定位在插入物殼體102的流體腔112內(nèi)。通常,流體腔112是插入物殼體102中位于入口108和出口110之間的區(qū)域,該流體腔112保持裝置100的層倍增插入物(或者,如果多于一個(gè)的話,是插入物們),并且在裝置的操作期間,流體流穿行通過(guò)該區(qū)域。入口108是插入物殼體102中的一個(gè)開(kāi)口,在裝置100的操作期間,初級(jí)多層流通過(guò)該入口108進(jìn)入插入物殼體102內(nèi)。例如,入口108是從插入物殼體102外部(例如,始于殼體的外表面)延伸到插入物殼體內(nèi)部(例如,止于層倍增插入物104或在其前邊緣之前)的區(qū)域。在一些實(shí)例中,入口108具有的長(zhǎng)度等于插入物殼體102的入口延伸通過(guò)的壁的厚度。出口110是在插入物殼體102中與入口108相對(duì)的開(kāi)口,在裝置100的操作期間,倍增的流通過(guò)該出口而離開(kāi)插入物殼體102。在一些實(shí)例中,出口110具有的長(zhǎng)度等于插入物殼體102的出口延伸通過(guò)的壁的厚度。圖5和圖6分別為層倍增插入物200的前視圖和后視圖,所述插入物被用作裝置100中的第一層倍增插入物104和/或第二層倍增插入物106。層倍增插入物200從前邊緣202延伸至后邊緣204。前邊緣202接收初級(jí)多層流體流206(在層倍增插入物之前的所述流體流被示出為被分開(kāi)的,僅用于進(jìn)行解釋說(shuō)明),并且前邊緣202被構(gòu)造成將所述流劃分為第一流208和第二流210。第一流208在層倍增插入物200的一個(gè)側(cè)面上流動(dòng)(例如,位于層倍增插入物的表面以及插入物殼體102的第一部分102A的表面之間)并且第二流210在層倍增插入物200的另一個(gè)側(cè)面上流動(dòng)(例如,位于層倍增插入物的表面以及插入物殼體102的第二部分102B的表面之間)。在通過(guò)層倍增插入物的后邊緣204之后,第一流208與第二流210重新組合。特別是在圖5和圖6的實(shí)施例中,第一流208與第二流210重新組合,從而使第一流208被垂直地堆疊在第二流210之上。層倍增插入物200的前邊緣202被構(gòu)造成將初級(jí)多層流體流206劃分為至少兩個(gè)子流。例如,層倍增插入物200的前邊緣202在基本與初級(jí)多層流體流中的每一個(gè)體層的主平面垂直的方向上劃分初級(jí)多層流體流206。在初級(jí)多層流體流206限定多個(gè)個(gè)體層并且每個(gè)層被垂直堆疊在另一個(gè)層上的實(shí)例中(例如,圖2A–2C),層倍增插入物14將初級(jí)多層流體流垂直地分開(kāi)(例如,在圖2A–2C指示的Z-方向上)。在圖5和圖6的實(shí)施例中,層倍增插入物200的前邊緣包括向下定向的劃分器212和向上定向的劃分器214。在并排的布置中,向下定向的劃分器212被定位成鄰近并且在一些實(shí)例中接觸向上定向的劃分器214。當(dāng)初級(jí)多層流體流206接觸向下定向的劃分器212和向上定向的劃分器214時(shí),多層流體流在兩個(gè)劃分器之間的匯合處分開(kāi),從而使第一流體流208在層倍增插入物200的一個(gè)側(cè)面上穿行,并且第二流210在插入物的相反側(cè)面上穿行。在操作中,初級(jí)多層流體流206朝著向下定向的劃分器212和向上定向的劃分器214流動(dòng),從而使多層流體流中的每一個(gè)體層被定向在多層流體流的穿行平面內(nèi)。在所述實(shí)例中,在第一流208和第二流210中的個(gè)體層數(shù)量等于初級(jí)多層流體流206中的個(gè)體層數(shù)量。因此,當(dāng)通過(guò)將第一流208堆疊到第二流210之上而重新組合第一流208與第二流210時(shí),最終的組合流具有的層數(shù)是初級(jí)多層流體流206的兩倍。例如,如果初級(jí)多層流體流206具有由聚合物“A”和“B”形成并限定成A-B-A流體流的三個(gè)個(gè)體層,第一流208和第二流210也均能夠限定具有A-B-A組成布置的三個(gè)個(gè)體層。此外,當(dāng)?shù)谝涣?08在層倍增插入物204的后邊緣處被堆疊到第二流210之上時(shí),組合流具有A-B-A-A-B-A組成布置的六個(gè)個(gè)體層。進(jìn)一步參照?qǐng)D3,插入物殼體102被構(gòu)造成接收至少一個(gè)層倍增插入物,從而使所述插入物被定位在殼體的流體腔112內(nèi)。在一些實(shí)例中,插入物殼體102被構(gòu)造(例如,確定尺寸和/或形狀)成僅保持一個(gè)層倍增插入物。在其它的實(shí)例中,插入物殼體能夠被構(gòu)造成保持多個(gè)層倍增插入物。在裝置100的實(shí)施例中,流體腔112被構(gòu)造成接收兩個(gè)層倍增插入物:第一層倍增插入物104和第二層倍增插入物106。第二層倍增插入物106被定位成與插入物殼體102內(nèi)的第一層倍增插入物104串聯(lián)(即下游)。操作期間,第一層倍增插入物104將引入的多層流體流劃分為至少第一流和第二流,并且然后通過(guò)將一個(gè)流堆疊到其它流之上而重新組合所述第一流和第二流。第二層倍增插入物106然后將該重新組合的流劃分為至少第三流以及第四流,并且然后通過(guò)將一個(gè)流堆疊在其它流之上而重新組合第三流和第四流。以這種方式,層倍增裝置100能夠產(chǎn)生倍增的多層流,該倍增的多層流的個(gè)體層數(shù)量為進(jìn)入裝置的初級(jí)多層流的個(gè)體層數(shù)量的四倍(4X)。在插入物殼體102容納多個(gè)層倍增插入物的其它實(shí)例中,能夠采用不同于圖3中圖示的層倍增插入物的數(shù)量或者布置。在一些實(shí)例中,除了或代替使多個(gè)層倍增插入物串聯(lián)定位,插入物殼體102被構(gòu)造成以垂直堆疊的布置方式保持多個(gè)層倍增插入物(例如,一個(gè)在另一個(gè)上方)。根據(jù)層倍增裝置100中層倍增插入物的數(shù)量和布置,層倍增裝置使引入的多層流中的個(gè)體層數(shù)量增加2倍、4倍、8倍、16倍或者更多倍。通過(guò)使用多個(gè)相互串聯(lián)定位的層倍增裝置,能夠?qū)崿F(xiàn)進(jìn)一步的層倍增。在層倍增裝置100的操作期間,當(dāng)多層流體流移動(dòng)通過(guò)插入物殼體102時(shí),劃分多層流體流并重新組合被分開(kāi)的流以形成倍增的多層流的機(jī)械作用能夠?qū)⒓羟袘?yīng)力傳入材料的流動(dòng)流中。如果剪切應(yīng)力太大,采用裝置100制造的多層薄膜的物理結(jié)構(gòu)能夠被損壞,和/或多層流體流的不同個(gè)體層能夠混合在一起,這能導(dǎo)致至少一部分最終的薄膜喪失其多層特性。裝置100被構(gòu)造成使流體腔112的容量(例如,腔流量)大小等于或者大于入口108的入口流量,和/或在連接到所述裝置的流道中的長(zhǎng)度歸一化的容量。層倍增裝置100限定了腔流量和入口流量,所述腔流量是插入物殼體102的流體腔內(nèi)供多層流體流穿行通過(guò)所述流體腔的自由容量,并且所述入口流量等于插入物殼體102在入口108處的橫截面面積乘以流體腔的長(zhǎng)度。層倍增裝置的流體腔內(nèi)的自由容量等于或大于層倍增裝置在入口處的容量。當(dāng)在任意長(zhǎng)度(例如,每厘米、每英寸)上被歸一化時(shí)層倍增裝置的流體腔內(nèi)的自由容量大于或等于當(dāng)連接到層倍增裝置的流道的容量在相同的任意長(zhǎng)度上被歸一化時(shí)所述流道的容量。當(dāng)這樣被構(gòu)造時(shí),進(jìn)入層倍增裝置100的初級(jí)多層流體流被劃分為至少第一流體流和第二流體流,使得所述第一流體流和所述第二流體流在所述裝置內(nèi)穿行的容量至少與進(jìn)入裝置的初級(jí)多層流體流所占的容量大小一樣。代替減小多層流在插入物殼體102內(nèi)穿行的空間量,例如由于層倍增插入物104和106所占的物理空間,插入物殼體102在殼體內(nèi)提供了至少與多層流所穿行的殼體入口處一樣多的空間。與插入物殼體102減少多層流沿著插入物殼體102的長(zhǎng)度穿行時(shí)可用的流量大小相比,通過(guò)維持或擴(kuò)大多層流沿著插入物殼體102的長(zhǎng)度(例如,從入口108到出口110)穿行時(shí)可用的流量大小,降低了施加到流的剪切應(yīng)力大小和/或裝置100上的壓降幅度。圖7為沿圖3示出的剖面線A-A截取的插入物殼體102的橫截面圖,為便于進(jìn)行解釋說(shuō)明,未示出位于殼體內(nèi)的第一層倍增插入物104或第二層倍增插入物106。如所示出的,插入物殼體102限定了入口108以及出口110,入口108被構(gòu)造成接收多層流體流,出口110被構(gòu)造成排出倍增的多層流體流。插入物殼體102還限定了在入口108和出口110之間延伸的流體腔112。在操作中,初級(jí)多層流體流經(jīng)由入口108進(jìn)入插入物殼體102和流道22,并且在離開(kāi)裝置100前穿行通過(guò)流體腔112。多層流體流能夠流經(jīng)的流體腔112內(nèi)的空間被稱為流體腔容量。例如,流體腔112限定了流體腔容量,其為流體流所流經(jīng)的流體腔112(例如,從流體腔的始端到末端)內(nèi)的空間總?cè)萘?例如,未被層倍增插入物占用的插入物殼體102內(nèi)的空間)。當(dāng)一個(gè)或更多個(gè)層倍增插入物被定位在流體腔112內(nèi)時(shí),流體流需要圍繞層倍增插入物穿行,并且在離開(kāi)裝置100前穿過(guò)所述層倍增插入物。因此,流體腔112中被層倍增插入物本身占用的空間容量能夠減小流體流所流經(jīng)的流體腔內(nèi)的空間容量。能夠通過(guò)將流體腔112的長(zhǎng)度(例如,在圖7示出的Y方向上)乘以流體腔的寬度和高度并且然后減去流體腔中被層倍增插入物占用的空間容量而確定由流體腔112限定的流體腔容量。盡管插入物殼體102的相對(duì)尺寸可以改變,但在一些實(shí)例中,插入物殼體102的流體腔112限定了比入口108和/或流道22大的寬度(例如,在圖7示出的X-方向上)和/或高度(例如,在圖7示出的Z-方向上)。通過(guò)構(gòu)造流體腔112從而使所述流體腔具有比入口108和/或流道22大的寬度和/或高度增加了流體流所流經(jīng)的流體腔內(nèi)的空間容量,繼而降低了所述流體流上的剪切應(yīng)力大小。在圖7的實(shí)例中,插入物殼體102在入口108和流體腔112之間限定了傾斜的過(guò)渡區(qū)域114。該傾斜的過(guò)渡區(qū)域114由第一殼體部分102A的表面116以及第二殼體部分102B的表面118形成,其中的每一個(gè)殼體部分都遠(yuǎn)離入口108地傾斜。在一些實(shí)例中,表面116和表面118以大于15度的角度傾斜,例如,大于30度的角度或者介于大約30度和大約60度之間的角度。相對(duì)于入口108而言,該傾斜的過(guò)渡區(qū)域114擴(kuò)大了流體腔112的高度(例如,在圖7指示的Z-方向上)。在裝置100被連接到上游的流道22并且上游的流道具有比流體腔112的橫截面面積小的橫截面面積的場(chǎng)合,這是有用的。在圖7的實(shí)例中,盡管第一殼體部分102A和第二殼體部分102B中的每一個(gè)殼體部分都遠(yuǎn)離入口108地傾斜,但在其它實(shí)例中,僅第一殼體部分102A或第二殼體部分102B能夠遠(yuǎn)離入口108地傾斜。在更另外的實(shí)例中,插入物殼體102能夠不包括傾斜的過(guò)渡區(qū)域,而是能夠在入口108和流體腔112之間限定臺(tái)階,或者能夠在入口和流體腔之間不具有任何過(guò)渡區(qū)。在一些實(shí)例中,諸如在插入物殼體102在入口108和流體腔112之間限定傾斜的過(guò)渡區(qū)域的實(shí)例中,插入物殼體102在流體腔和出口110之間限定傾斜的過(guò)渡區(qū)域。在圖7的實(shí)例中,插入物殼體102限定出口傾斜的過(guò)渡區(qū)域120。該出口傾斜的過(guò)渡區(qū)域120由第一殼體部分102A的表面122以及第二殼體部分102B的表面124形成,其中的每一個(gè)殼體部分都朝著出口110傾斜。在一些實(shí)例中,表面122和表面124以大于15度的角度傾斜,例如大于30度的角度或者介于大約30度和大約60度之間的角度。相對(duì)于出口110而言,出口傾斜的過(guò)渡區(qū)域120減小了流體腔112的高度(例如,在圖7指示的Z-方向上)。在裝置100被連接到下游的流道24并且下游的流道具有比流體腔112的橫截面面積小的橫截面面積的場(chǎng)合,這是有用的。例如,裝置100能夠被連接到上游和下游的流道,其中的每一個(gè)流道都具有相同的橫截面面積,并且每一個(gè)具有的橫截面面積均小于流體腔112。當(dāng)插入物殼體102被構(gòu)造成具有傾斜的過(guò)渡區(qū)域114和/或出口傾斜的過(guò)渡區(qū)域120時(shí),位于殼體內(nèi)的層倍增插入物能夠具有與插入物殼體的過(guò)渡區(qū)域匹配的相應(yīng)過(guò)渡區(qū)域。例如,當(dāng)插入物殼體102被如此構(gòu)造時(shí),所述層倍增插入物具有前邊緣(例如,圖5中的前邊緣202)和/或后邊緣(例如,圖5中的后邊緣204),前邊緣被構(gòu)造成與傾斜的過(guò)渡區(qū)域114配合,后邊緣被構(gòu)造成與出口傾斜的過(guò)渡區(qū)域120配合。由于插入物能夠具有前邊緣和/或后邊緣,該前邊緣和/或后邊緣以與插入物殼體中的過(guò)渡區(qū)域的傾面相應(yīng)(例如,等于)的角度傾斜,因此層倍增插入物被構(gòu)造成與過(guò)渡區(qū)域配合。在一些實(shí)例中,層倍增插入物與插入物殼體102的過(guò)渡區(qū)域匹配,從而使插入物的前邊緣和/或后邊緣齊平并且接觸插入物殼體的過(guò)渡斜面。不論插入物殼體102是否限定傾斜的過(guò)渡區(qū)域或出口傾斜的過(guò)渡區(qū)域,在一些實(shí)例中,裝置100被構(gòu)造成使得相對(duì)于裝置所連接的流道而確定流體腔112的腔流量大小。相對(duì)于上游的流道確定流體腔112的尺寸有助于減小操作期間裝置內(nèi)的剪切力。例如,能夠確定流體腔112的尺寸以限定這樣一種腔流量,所述腔流量至少等于或甚至大于流體腔所連接的流道22的容量。流道容量是多層流體流在上游的進(jìn)料塊和層倍增裝置100之間穿行的流道22中的容量。由于流道22相當(dāng)長(zhǎng),因而增加了流道的總?cè)萘?,流體腔112的總腔流量和流道22的總流道容量通過(guò)一些任意長(zhǎng)度(例如,每厘米,每英寸)被歸一化。因此,本文所用的術(shù)語(yǔ)“腔流量”指的是流體腔112內(nèi)每單位長(zhǎng)度的空間容量。此外,本文所用的術(shù)語(yǔ)“流道容量”指的是多層流體流穿行的流道22每單位長(zhǎng)度中的空間容量。當(dāng)流體腔112的歸一化腔流量等于或大于流道22的歸一化流道容量時(shí),裝置100內(nèi)的流體流在插入物殼體102內(nèi)流動(dòng)的空間至少與通往裝置的通道內(nèi)的空間一樣多。所述構(gòu)型能夠最小化施加到裝置100內(nèi)的流體流的剪切應(yīng)力大小。在一些實(shí)例中,插入物殼體102的歸一化腔流量被確定成等于流道22的歸一化流道容量。在其它實(shí)例中,插入物殼體102的歸一化腔流量被確定成大于流道22的歸一化流道容量。例如,插入物殼體102的歸一化腔流量可以比流道22的歸一化流道容量至少大1%,例如至少大5%、至少大10%或者至少大25%。除了或代替限定腔流量,插入物殼體102能夠具有入口流量。插入物殼體102的入口流量代表初級(jí)多層流體流所穿行的插入物殼體入口處的空間容量。在一些實(shí)例中,插入物殼體102的入口108被確定成(例如,具有橫截面面積)至少與將裝置100連接到上游的進(jìn)料塊的流道(例如,圖1中的流道22)的尺寸相同。因此,在這些實(shí)例中,插入物殼體102的入口流量代表意圖將裝置100連接到上游的進(jìn)料塊的流道中的空間容量,即便裝置不被連接到流道。根據(jù)本文公開(kāi)的實(shí)例,裝置100的插入物殼體102被構(gòu)造成使插入物殼體的腔流量確定成與插入物殼體的入口流量相應(yīng)。根據(jù)所述構(gòu)型,與入口流量相應(yīng)地確定流體腔112的尺寸有助于減小操作期間裝置內(nèi)的剪切力。在一些實(shí)例中,流體腔112的尺寸能夠被確定成限定至少等于或者甚至大于裝置的入口流量的腔流量。通過(guò)將入口108的橫截面面積(例如,在圖7中指示的X-Z平面)乘以流體腔112的長(zhǎng)度而確定插入物殼體102的入口流量。用于確定該入口流量的流體腔112的長(zhǎng)度與用于確定腔流量的流體腔112的長(zhǎng)度相同。因此,在這種情況下,所述入口流量和腔流量均被歸一化至流體腔的長(zhǎng)度。當(dāng)流體腔112的腔流量的大小被確定成等于或大于插入物殼體102的入口流量時(shí),裝置100內(nèi)的流體流在所流經(jīng)的插入物殼體102內(nèi)具有的空間至少與殼體入口的空間一樣大。該構(gòu)型防止將流限制在插入物殼體102內(nèi),這能夠?qū)е录羟袘?yīng)力。在一些實(shí)例中,插入物殼體102的腔流量的大小被確定成等于插入物殼體的入口流量。在其它的實(shí)例中,插入物殼體102的腔流量的大小被確定成大于插入物殼體的入口流量。例如,插入物殼體102的腔流量能夠比插入物殼體的入口流量大至少1%,例如,至少大5%、至少大10%或者至少大25%。已經(jīng)描述了多種實(shí)例。這些和其它實(shí)例都處于所附權(quán)利要求書(shū)的保護(hù)范圍以內(nèi)。