TWI496688B - 具厚度梯度變化之分流倍增裝置、分流系統、方法與多層膜結構 - Google Patents

Description

具厚度梯度變化之分流倍增裝置、分流系統、方法與多層膜結構

本發明涉及一種具厚度梯度變化之分流倍增裝置、系統、方法與由該方法製作之多層膜結構，特別是一種結合分流與倍增效果，且具有設計彈性的分流倍增裝置，並以此裝置製作多層膜結構的方法。

用於光學系統或是特定用途的多層膜結構係由複數層薄膜疊合組成的，各層之間依據需求設計為物理特性(如折射率)相異的薄膜。若應用於光學系統中，多層膜的設計可以讓某波長區段的光通過或阻擋特定波長光線，此類具有複數層光學膜的光學元件可以高分子聚合物所組成。各種用途的多層膜結構特別利用一種共押出(co-extrusion)的製作方法，如圖1所示之示意圖。

圖中所示為一共押出裝置之大致構造，材料分別由第一進料口100與第二進料口102輸入裝置內，材料混入後，先經一前置處理，包括清洗、烘乾(含水控制)、去雜質等步驟。經前置處理後的材料可經第一分流單元104進行第一次分流，將材料分別以不同的流道輸送，此例可依據需求再經第二分流單元110進行第二次分流，將材料有層次地混合，並經多個流道輸送。

之後，多個流道的流體將經倍增單元106處理，以產生多倍數的層數，此時也可以再引入表面材料進料口108，作為各層結構之保護層。經倍增單元106之後，可以將原有的層數進行倍增為數倍的層數，之後由多層押出單元111壓縮，輸送至模頭(extrusion die)112輸出，模頭112的作用是可以讓押出的塑料溫度與厚度較為均勻並產生特定厚度與特定形狀的成品。

接著設置有一整形單元114，此為模頭112輸出之半成品輸送時用來微調結構與成品厚度與導向的用途，滾輪116則是用來平整整個多層膜結構，並輸送至平台。延伸滾輪組118能夠透過延伸機構的設計，將多層膜結構材料進行單軸延伸，之後經拉幅單元120可在施以單軸或雙軸延伸，輔以加熱單元122，以加熱方式加熱多層膜結構，使之能夠依據設計進行型塑、解應力，並改善材料的機械或熱力與光學性質，最後由收集單元124收納為產品。

在共押出裝置內的分流器(feedblock device)的實作方式之一如圖2所示習知技術示意圖。其中所示的分流器2具有多個進料口20,21,23,24，可以分別輸入不同的材料，如流質的高分子聚合物材料，經進料口20,21,23,24輸入至分流單元27內。利用分流單元27內的機構設計，將進料區分為多層結構，之後押出由出口22輸出。

此習知技術的分流器所產生的多層結構的層數將以輸入的入口數與分流器內設計分開的流道(channel)數目相乘而定。

圖3A,3B接著顯示習知技術之倍增器運作原理與裝置示意圖。

圖3A描述倍增器的運作原理，其中舉例包括有初始進料301，經分流切割為多個(此例為4個)輸送部份，如圖中所示的切割進料303a,303b,303c,303d，之後依據需求，可以重新排列切割進料303a,303b,303c,303d的相對順序，如圖所示，原本切割進料303a,303b,303c,303d的順序改為303c,303a,303d與303b(由上而下)。

之後依設計的順序疊合各層結構，可擴展為圖示較長的結構，輸出形成如倍增進料305的多層結構，最後經壓出膜堆形成多層膜結構307。

執行上述倍增原理的設計之一如圖3B所示的習知技術之倍增器示意圖。

倍增器如圖1所示，可能設於分流之後，圖3B之進料區31顯示將進料分別由分流入口311,312,313,314進入裝置內，各個入口的材料經不同的流道輸送，到達如圖顯示的轉換處311’,312’,313’,314’，流道的相對位置可以依據設計進行轉換，到了倍增出口32的位置時，除了相對位置改變外，層數倍增為四層，最後經壓縮後輸出。

習知技術中，當圓盤形超多層分流器內部的超多層流道本身不具厚度或寬度或長度等尺寸的梯度變化時，高分子在超多層分流器之內部流動所受的背壓較穩定且均勻，較不易造成過大的流速差異，理論上各流道流動的穩定性會很好，製作出的多層膜在整體的厚度變化將較為均勻，不容易產生色斑與色塊等缺陷，但實際應用上為達成具厚度梯度變化的超多層分流器，常常在超多層分流器製造時就製作出具厚度或寬度或長度變化的超多層流道，但因流道厚度寬度或長度等機械尺寸有差異，高分子在其內部流動所受的背壓也有差異，所以此造成超多層膜在流道內部所受的背壓差距過大，造成押出成膜時超多層流道的不穩定，使得多層膜厚度均勻性品質不佳，造成多層膜的色斑與色條紋。

為提供有效且一次性產生多層膜結構之製作方法，本揭露書提出一種具厚度梯度變化之分流倍增裝置，將多層膜結構製程中的分流與倍增的功能結合於一個分流倍增裝置中，可應用於一共押出製程中。

此分流倍增裝置主要包括接收進料的一進料部，也就是接收材料注入裝置的部位，由此進料部注入材料至此具厚度梯度變化之分流倍增裝置。

連接進料部，裝置包括有一分流部，製作此多層膜結構的材料將經此分流部區分為複數個流道的流體，依據需求，分流部將各層材料以對應之流道輸送。流體接著輸送至裝置之一切分部，切分部設置於分流部之輸出端，經複數個流道輸送之流體輸送至切分部時，將切分為兩個或以上的流體段，各流體段包括有經切分的複數個流道的流體。

接著，流體將分別流經裝置之兩個或以上的流道轉換部，每個流道轉換部包括有複數個經切分的複數個流道，之後於倍增部結合，複數個流道可於倍增部疊合，包括設定疊合之流道的相對位置，之後輸出具有複數層材料疊合而成的多層膜結構，裝置後端包括共押輸出多層膜結構的押出部。

上述具厚度梯度變化之分流倍增裝置特別的是，切分部可將複數個流道之流體切分為兩個流體段，而兩個流體段有相同數目的流道，切分部之切面可為一非線性的不規則切面，如斜面或是曲面，經此切分部的不規則切面所切分的兩個流體段可在裝置後端造成多層膜結構的厚度梯度變化。

裝置內的流道轉換部的數目也根據切分部所切分的數目包括具有相同流道數目多個(如兩個)流道轉換部，特別的是，流道轉換部內複數個流道的厚度有梯度變化，且其中的流道具有一特定相對輸送位置，並可能依照需求在結合於倍增部時改變相對位置。

根據發明實施例，利用上述具厚度梯度變化之分流倍增裝置之多層膜製作方法之步驟如下：輸入製作多層膜結構的材料，再輸送材料至具厚度梯度變化之分流倍增裝置中之分流部，材料經分流部區分為複數個流道的流體。接著以切分部根據切面的構造切分為兩個或以上的流體段，各流體段包括有經切分的複數個流道的流體。

兩個或以上的流體段分別流經兩個或以上的流道轉換部，流道轉換部中各流道的流體將結合於倍增部，其中複數個流道的流體依據需求可設計轉換為不同的相對輸送位置，最後疊合於倍增部，並經押出部輸出，產生具有複數層材料疊合而成的多層膜結構。

上述之流道轉換部複數個流道的厚度有梯度變化，使得最終輸出的多層膜結構各層具有不同的厚度。

根據實施例之一，分流倍增裝置可與另一前置分流器結合，形成一個分流系統，可產生更多層的多層膜結構。

本發明實施例更包括由上述製作方法製作的多層膜結構。

本發明涉及一種具厚度梯度變化之分流倍增裝置、方法與由該方法製作之多層膜結構，所提出的具厚度梯度變化之分流倍增裝置利用機構上的設計，結合了分流與倍增的功能，可以依據需求作彈性的設計，加強了分流與倍增的效果，發明並涉及以此具厚度梯度變化之分流倍增裝置製作多層膜結構的方法。

其中值得一提的是，經本發明分流倍增裝置所產生的多層膜結構可為具有厚度梯度變化的設計，如果多層膜內的膜堆厚度不具厚度梯度變化時，所製作的光學膜片產品會有反射率或穿透率無法擴展到較寬廣的頻寬與波長分布的範圍，如此應用將會受限。因此本發明之動機之一即提供此具厚度梯度變化之分流倍增裝置當中斜切的部分製造出厚度梯度效果，可參考圖11之示意圖，就可以達成廣頻寬廣波長反射率或穿透率的光學膜。

一般多層膜的結構可參考圖4所示之多層膜結構示意圖，依據需求設計有厚度不一與功能不同的多層膜結構，包括應用在光學系統的光學膜，或是其他用途的多層膜結構，如防爆。

此例包括有第一功能層401，如防水、吸收紫外光或特定波長的光、抗反射、結構強化、防刮、耐衝擊等保護的結構。

多層膜結構403有厚度一致或不一致的結構，可以共押出製程製作。多層膜結構403由多層高分子聚合物材料形成，材料如聚甲基丙烯酸甲酯(Poly(Methyl methacrylate)，PMMA)、聚碳酸酯樹脂(Polycarbonate，PC)、甲基丙烯酸甲酯聚苯乙烯((Methyl methacrylate)Styrene，MS)及聚苯乙烯(PolyStyrene，PS)，並聚苯二甲酸二乙酯(Poly(Ethylene Terephthalate)，PET)，聚萘二甲酸乙二醇酯(Poly(Ethylene Naphthalate)，PEN)，聚丙烯(Polypropylene，PP)等組成的材料群組中之至少一種材料或其共聚合物體，但不以上述為限。

接著可再設計有第二功能層405，使的整體結構具有特定功效。最後有結構之基板層407。

製作上述多層膜結構，特別是有厚度設計的多層膜結構，本揭露書提出的具厚度梯度變化之分流倍增裝置可參考圖5所示之分流倍增裝置示意圖。

此圖揭露分流倍增裝置的各部描述，包括有進料部506、分流部508、切分部510、流道轉換部512、倍增部514與押出部516。

進料可包括單一或是多種材料，圖中有進料口一501與進料口二502，可分別輸入相同或不同的材料至分流倍增裝置50。

分流倍增裝置50包括進料部506，可以藉此注入單一或是對應複數層結構的不同材料，材料為可流動的流體。

分流部508連接進料部506，上述材料經此分流部508區分為複數個流道(channel)的流體，分別以對應的流道輸送。

裝置包括有設於分流部508輸出端的切分部510，經上述複數個流道輸送之流體輸送至此切分部510時，將切分為兩個或以上的流體段，各流體段包括有經切分的複數個流道的流體。切分部510結構上根據需求可設計有不同的切面，如圖11與圖12之各實施例圖式。

切分部510連接著流道轉換部512，流道轉換部512的數量決定於切分的設計(兩個或以上)，各流道轉換部512為複數個經切分的流道所組成，經切分後的流體段分別以不同的流道轉換部512輸送。

裝置接著包括一倍增部514，連接著上述流道轉換部512，將結合兩個或以上的流道轉換部512之輸出端，用以將經流道轉換部512的流道疊合，輸出具有複數層材料疊合而成的多層膜結構。最後再以一連接著倍增部514的押出部516共押輸出多層膜結構體520。

在結構上，流體經上述流道轉換部512時，會因為厚度的設計在各流道中形成不同的壓力，可以透過結構設計克服，倍增器514設於分流倍增裝置之後段，用來執行厚度排列的設計，並可加以微調。

應用上述分流倍增裝置，圖6接著描述利用此具厚度梯度變化之分流倍增裝置製作多層膜結構的程序示意圖。

開始時，顯示有一初始多層材料601，此例經分流產生4層初始材料，接著經上述切分部510切割形成斜面切割結構603，圖式以一斜面為例。切分的方式將會影像最後多層膜結構的厚度。

此例中，經斜面切分後的結構分為第一切割結構605a與第二切割結構605b，兩個結構605a與605b顯見有一斜切面，第一切割結構605a與第二切割結構605b可具有相同數目的層數。

之後，切割為二的第一切割結構605a與第二切割結構605b分別由不同的流道轉換部輸送，由於兩部份的多層結構因為斜向切分後有不同的體積，因此經流道轉換後，各層結構呈現有不同的厚度，如第一押出結構607a與第二押出結構607b所示。另外，根據另一實施例，押出成品膜片的厚度的設計更可以由流道轉換部內流道的厚度梯度變化達成，即本實施例押出成品膜片的厚度是藉由中流道轉換部內流道彼此之間的厚度變化來改變押出成品膜片中各層之間的的厚度比例。

最後，經倍增部疊合第一押出結構607a與第二押出結構607b，形成押出成品609。

圖7接著顯示本揭露書所提出的具厚度梯度變化之分流倍增裝置之結構實施例示意圖。

圖中顯示的分流倍增裝置先將單一或多種材料經由此進料入口注入此具厚度梯度變化之分流倍增裝置。

接著是結構連接進料部的分流部701，分流部701在此實施例中將輸入的材料區分為複數個流道的流體，此例(不限於此圖之範例)顯示有四個相等厚度的流道，因此進料將區分由四個流道輸送，各層材料以對應之流道輸送至切分部703。

此例中的切分部703設置於分流部701之輸出端，將原本四個流道的流體切分為兩個或以上的流體段部份，此例顯示切分為兩個流體段，各流體段包括有經切分的四個流道的流體，分別透過同樣具有四個流道的第一流道轉換部705a與第二流道轉換部705b輸送。

上述第一流道轉換部705a與第二流道轉換部705b連接至切分部703，根據實施例，流道轉換部的數量係依據切分部703之切面設計而定，所切割的流體段分別流經對應之一流道轉換部。

經第一流道轉換部705a與第二流道轉換部705b的流體段最後結合於倍增部707，倍增部707之一端連接第一流道轉換部705a與第二流道轉換部705b，將經這些流道轉換部的流道疊合，以輸出具有複數層材料疊合而成的多層膜結構，最後經押出部709輸出。

由圖可見，出口處，也就是經押出部709輸出的結構呈現具有厚度梯度變化的多層膜結構，根據實施例，多層膜結構的厚度變化係由上述切分部703之切面設計有關；另外，上述第一流道轉換部705a與第二流道轉換部705b之多個流道之間也有厚度梯度變化的設計，也影響最後多層膜結構的樣態。

根據圖7的分流倍增裝置結構實施例，圖8接著顯示此分流倍增裝置之另一角度的結構實施例示意圖。

換個角度來看，此分流倍增裝置實施例包括有輸入材料的分流部701，可據以決定多層膜結構的基礎層數；將流道區分為二的切分部703，可以據以決定多層膜結構基礎層數發展的倍數，並且依據切面的設計可決定多層膜結構的厚度變化。

流道之後區分為第一流道轉換部705a與第二流道轉換部705b，分別由不同的方向發展，最後結合於倍增部707，此處流道的轉換可以決定各流道間的排列順序，因此可以改變產品的厚度排列；並且，流道轉換部內的流道設計也可具有厚度梯度變化，因此也可決定最後結構的厚度變化。押出部709即銜接倍增部707，輸出經壓縮的製品。

圖9所示為此分流倍增裝置之另一角度結構實施例示意圖。此例為俯視圖，顯見第一流道轉換部705a與第二流道轉換部705b分別由不同的方向輸送流體，並匯集於倍增部707。

圖10則顯示分流倍增裝置之側視結構示意圖，此例可看出在不同部位的流道厚度設計。

此例中，一端為流道具有相等厚度的分流部701，之後進入切分部703，分別輸送至第一流道轉換部705a與第二流道轉換部705b，由此側視圖可見，第一流道轉換部705a或/與第二流道轉換部705b中的流道設計可具有厚度梯度變化，藉此可改變最終產品的設計。

當進入倍增部707後，疊加第一流道轉換部705a與第二流道轉換部705b流道中輸送的流體，有不同厚度梯度的設計，最後由押出部709輸出。

在本揭露書所描述的具厚度梯度變化之分流倍增裝置，其中切分部之分流效果可由切分部的切面設計而定，可為一不規則切面。

比如圖11(A)所示之切面為一斜面，斜面的切面可以分配不同流道同一時間輸送不同體積的流體，除了決定製程中發展的層數倍數(兩倍)，也可以有效控制多層膜結構的厚度變化。

圖11(B)顯示切分部具有兩個斜面的切面，因此可以將複數個流道的流體切分為三個流體段，再分別以不同的流道轉換部輸送，除了可以決定倍數(三倍)，也可以控制多層膜結構厚度。

其他切分部的實施例如圖11(C)所示有三個斜切面、圖11(D)所示有四個斜切面。

分流倍增裝置的切分部的切面設計亦可為曲面等不規則切面，如圖12(A)(B)(C)(D)分別所示的各種曲面切面的態樣，藉此切面設計決定製程發展的層數倍數與厚度梯度變化。

圖13描述為製作多層膜結構的共押出製程，共押出製程包括先由主進料區、次進料區或更多進料區進料後，先進行材料除塵清潔(步驟S131)、乾燥烘烤(步驟S132)、加熱(步驟S133)與將材料進行混煉與捏煉作業(步驟S134)。混煉聚合體通常需要加熱器加熱聚合物，使其為熔融。

材料的機械或熱力性質等(步驟S115)。混煉過程可由漢塞爾混合機、旋帶式混合機、滾桶混合機等充份混合後再經捏煉裝置捏煉使其高分子材質膠化。

之後，將達混煉捏煉的共聚合物體經再經濾網過濾(步驟S135)雜質，並由齒輪控制吐出量(步驟S136)。之後，利用本揭露書所提出的具厚度梯度變化之分流倍增裝置進行分流、倍增，以決定最終產品的層數、厚度變化與尺寸(步驟S137)，最後押出成型(步驟S138)，經裁切後製成成品(步驟S139)。

此熔融態高分子聚合物材料經本揭露書的具厚度梯度變化之分流倍增裝置進行分流、倍增，之後由模頭處連續共押出(步驟S119)，可以讓押出的塑料溫度與厚度較為均勻，且有效控制押出時吐出量與押出時之膜片厚度與尺寸大小。

圖14所示之流程描述利用本發明分流倍增裝置之多層膜製作方法，其中的分流與倍增步驟包括先輸入材料(步驟S141)，經輸送至分流部後(步驟S143)，將輸入材料區分為複數個流道的流體(步驟S145)，此時分流的步驟可以決定多層膜結構的基礎層數。

再將分流的流體輸送至切分部(步驟S147)，切分部將根據需求設計不同的切面，依此切分的方式(步驟S149)將流體區分為多個流體段(數目依據切面數目而定)，並據此決定多層膜結構之層數倍數。一般來說，此倍數乘上由分流產生的層數，即為最終多層膜結構的整體層數。其他還可透過額外製程形成其他功能層或結構。

之後，透過多個流道轉換部中的多個流道繼續輸送不同的流體段(步驟S151)，流道轉換中，將可透過結構設計不同的厚度梯度，以此決定產品的厚度變化，並同時改變各層相對位置(順序)(步驟S153)。

再經流道轉換部的輸送後，如步驟S155，由倍增部結合複數個流道的流體(步驟S157)，各流道將可能依據設計有不同的厚度變化，使得輸出的結構(步驟5159)有層數、各層位置、厚度梯度的變化。

在本發明提出之分流倍增裝置之前端，根據一實施例，可以增設一「前置分流器」，連接此分流倍增裝置之前端的分流部(如圖7之標號701)，形成一分流系統，即先接收來自前置分流器所分流出的複數層的輸入材料，之後這多層輸入材料將經本發明的分流倍增裝置後，可形成具不同厚度梯度變化而又倍增的多層膜。

上述分流系統之實施例可參考圖15A、圖15B與圖15C所示之示意圖，同時參考圖16A與圖16B的外觀結構示意圖。

如圖15A，此例前段為一圓盤式的前置分流器152，此前置分流器一般成圓盤狀且內部一般具有超多層微流道設計，前置分流器152主要目的是將兩種以上的材料流體做流體的會合、分流與重整排列。圓盤式的前置分流器152的內部一般為多片盤狀模具組合而成，圖16A中顯示出前置分流器152與分流倍增裝置150結合之實施例的外觀，圖16B顯示出形狀類似圓盤式的前置分流器152由五片盤狀體組合構成，其功能是達成高分子流體的材料進料會合、微流道分流與微流道重整排列的目的。

在圖15A前置分流器152中的多片盤狀模具中設置在最內部的微流道分流用的盤狀體其內部包括有複數個輻射狀安排的流道，經接收自外部進料部輸入的流體高分子材料^， 透過內部多個流道153的結構設計，可以將輸入的材料分隔為多層流體。流道153彼此之間可以為不同厚度或長度與寬度，流道153的結構都會影響到高分子流體在內部流動時的流速、流體流動時回饋的背向壓力和剪切力等。流道153的尺寸變化常依照不同的需求設計，流道153的寬度變化反映到最後的押出膜片就會反應到內部膜堆的各層厚度變化。流道153的寬度尺寸一般是漸漸縮小或漸漸放大設計，這樣可能會造成流體本身流動的不對稱與流速差異過大的問題，造成流體紊亂遭受破壞，使最後押出成品膜片內部的多層膜層產生厚度不均勻與產生色斑與色塊問題。

根據圖15B所顯示的本發明實施例之一，圖中顯示在前置分流器152內有寬度與長度具有尺寸變化的流道41至48，且呈U字型的變化形式，此時流道41到流道48的流道的寬度變化與層數的排列兩者作圖就呈現類似U型對稱的形式，最後押出成膜的結果就如圖15C所示之厚度與層數的關係。

圖15C中的成膜成品其內部的多層膜層數約兩百層，代表在圖15A(或圖15B)中的流道153數量也約兩百個左右，且流道153的寬度由隨層數的排列先逐漸變小再逐漸變大呈現U字型的變化。如圖15B所示之實施例，其中的流道41到流道44之間的流道寬度的變化是寬度是越來越小，流道45到流道48之間的流道寬度是越來越大的變化趨勢。如之前所說，圖15B中41~48之間的流道寬度排列方式將會造成由總流道口154所會合所流出的高分子流體在後段押出成膜後亦具有U字型的多層厚度變化結構，當然高分子流體成膜的最後的成膜厚度亦會因為流體吐出量、流體速度、流體壓力與高分子固有的膨潤(Swelling)現象、膜片延伸速率，與延伸倍率等等因子而有所變化。這具厚度梯度變化的通道的分流器加上分流倍增裝置150內有斜切的切分部組合，藉此可以根據流道厚度或長度或寬度的設計產生不同厚度梯度的多層流體。

經多個流道153產生的材料之後再經總流道口154結合為複數層的結構，輸入至分流倍增裝置150，分流倍增裝置之實施例可參閱上述圖7至圖10。

分流倍增裝置所形成之分流系統為上前置分流器152結構連接於分流倍增裝置150前端的分流部151，材料經此分流倍增裝置150，將再分流後倍增為更多層數的多層膜結構。

綜上所述，本發明提出一種具厚度梯度變化之分流倍增裝置、方法與由該方法製作之多層膜結構，其中可先利用製造出不具厚度梯度變化的分流部，之後再利用倍增部造成梯度變化，因此能同時達成製造出具厚度梯度變化的多層膜，且製造過程穩定。此分流倍增裝置結合了分流與倍增的功能，並能依據需求修正裝置中的切分與流道轉換的設計製作多層膜結構，藉此提供具有設計彈性的硬體設計。

惟以上所述僅為本發明之較佳可行實施例，非因此即侷限本發明之專利範圍，故舉凡運用本發明說明書及圖示內容所為之等效結構變化，均同理包含於本發明之範圍內，合予陳明。

100．．．第一進料口

102．．．第二進料口

104．．．第一分流單元

110．．．第二分流單元

106．．．倍增單元

108．．．表面材料進料口

111．．．多層押出單元

112．．．模頭

114．．．整形單元

116．．．滾輪

118．．．延伸滾輪組

120．．．拉幅單元

122．．．加熱單元

124．．．收集單元

2．．．分流器

20,21,23,24．．．進料口

22．．．出口

27．．．分流單元

301．．．初始進料

305．．．倍增進料

303a,303b,303c,303d．．．切割進料

307‧‧‧多層膜結構

31‧‧‧進料區

311,312,313,314‧‧‧分流入口

311’,312’,313’,314’‧‧‧轉換處

32‧‧‧倍增出口

401‧‧‧第一功能層

403‧‧‧多層膜結構

405‧‧‧第二功能層

407‧‧‧基板層

501‧‧‧進料口一

502‧‧‧進料口二

50‧‧‧分流倍增裝置

506‧‧‧進料部

508‧‧‧分流部

510‧‧‧切分部

512‧‧‧流道轉換部

514‧‧‧倍增部

516‧‧‧押出部

520‧‧‧多層膜結構體

601‧‧‧初始多層材料

603‧‧‧斜面切割結構

605a‧‧‧第一切割結構

605b‧‧‧第二切割結構

607a‧‧‧第一押出結構

607b‧‧‧第二押出結構

609‧‧‧押出成品

701‧‧‧分流部

703‧‧‧切分部

705a‧‧‧第一流道轉換部

705b‧‧‧第二流道轉換部

707‧‧‧倍增部

709‧‧‧押出部

152‧‧‧前置分流器

153,41,42,43,44,45,46,47,48‧‧‧流道

154‧‧‧總流道口

150‧‧‧分流倍增裝置

151‧‧‧分流部

步驟S131~S139‧‧‧共押出製程

步驟S141~S159‧‧‧多層膜製作流程

圖1顯示為習知技術共押出製程裝置設置示意圖；

圖2所示為習知技術之分流器示意圖；

圖3A所示為習知技術之倍增器運作原理示意圖；

圖3B所示為習知技術之倍增器示意圖；

圖4顯示為一多層膜結構示意圖；

圖5所示為本發明具厚度梯度變化之分流倍增裝置示意圖；

圖6描述利用本發明具厚度梯度變化之分流倍增裝置製作多層膜結構的程序示意圖；

圖7所示為本發明具厚度梯度變化之分流倍增裝置之結構實施例示意圖之一；

圖8所示為本發明具厚度梯度變化之分流倍增裝置之結構實施例示意圖之二；

圖9所示為本發明具厚度梯度變化之分流倍增裝置之結構實施例示意圖之三；

圖10所示為本發明具厚度梯度變化之分流倍增裝置之結構實施例示意圖之四；

圖11(A)(B)(C)(D)所示為分流時切割之實施例示意圖；

圖12(A)(B)(C)(D)所示為分流時切割之實施例示意圖；

圖13描述為共押出製程；

圖14所示之流程描述利用本發明分流倍增裝置之多層膜製作方法；

圖15A,B,C顯示為利用本發明分流倍增裝置所形成之一分流系統示意圖；

圖16A、16B顯示為本發明分流系統之外觀示意圖。

701．．．分流部

703．．．切分部

705a．．．第一流道轉換部

705b．．．第二流道轉換部

707．．．倍增部

709．．．押出部

Claims (15)

1. 一種用於一多層膜結構製作之具厚度梯度變化之分流倍增裝置，包括：一進料部，製作該多層膜結構之材料經由該進料部注入該具厚度梯度變化之分流倍增裝置；一分流部，連接該進料部，該材料經該分流部區分為複數個流道的流體；一切分部，該切分部之切面為一不規則切面，設置於該分流部之輸出端，其中該切分部將該複數個流道之流體切分為兩個流體段，該兩個流體段有相同數目的流道，使得經該複數個流道輸送之流體輸送至該切分部時，切分為兩個或以上的流體段，各流體段包括有經切分的複數個流道的流體；兩個或以上的流道轉換部，連接該切分部，各流道轉換部包括有經切分的複數個流道，各流體段分別流經一個流道轉換部，其中該兩個或以上的流道轉換部內複數個流道的厚度具有梯度變化；一倍增部，結合該兩個或以上的流道轉換部之輸出端，係將經該兩個或以上的流道轉換部的流道疊合，輸出具有複數層材料疊合而成的該多層膜結構；以及共押輸出該多層膜結構的一押出部，連接該倍增部之輸出端。
2. 如申請專利範圍第1項所述的具厚度梯度變化之分流倍增裝置，其中該切分部之切面為一斜面或一曲面。
3. 如申請專利範圍第1項所述的具厚度梯度變化之分流倍 增裝置，其中經該切分部之該不規則切面所切分的兩個流體段造成該多層膜結構的厚度梯度變化。
4. 如申請專利範圍第1項所述的具厚度梯度變化之分流倍增裝置，其中該流道轉換部包括具有相同流道數目的一第一流道轉換部與一第二流道轉換部，該兩個流體段分別流經該第一流道轉換部與該第二流道轉換部。
5. 如申請專利範圍第1項所述的具厚度梯度變化之分流倍增裝置，其中該兩個或以上的流道轉換部用以轉換其中各流道轉換部內複數個流道的相對輸送位置。
6. 如申請專利範圍第5項所述的具厚度梯度變化之分流倍增裝置，其中該倍增部即將經該兩個或以上的流道轉換部轉換相對輸送位置的流道疊合，且進入該倍增部的流道的相對輸送位置不同於初始經該分流部區分之複數個流道的相對位置。
7. 一種利用一具厚度梯度變化之分流倍增裝置之多層膜製作方法，包括：輸入材料；輸送材料至該具厚度梯度變化之分流倍增裝置之一分流部，材料經該分流部區分為複數個流道的流體；該複數個流道的流體輸送至一切分部，該切分部之切面為一不規則切面，將該複數個流道之流體切分為兩個或以上的流體段，各流體段包括有經切分的複數個流道的流體；該兩個或以上的流體段分別流經兩個或以上的流道轉換部，結合於一倍增部，其中該兩個或以上的流道轉換部內複數個流道的厚度具有梯度變化，經各流 道轉換部複數個流道的流體經梯度變化的結構壓縮，於該倍增部產生各層具不同厚度的結構；各流體段所包括的複數個流道的流體疊合於該倍增部；以及疊合於該倍增部之複數個流道的流體於一押出部輸出，產生具有複數層材料疊合而成的一多層膜結構。
8. 如申請專利範圍第7項所述的多層膜製作方法，其中分別流經該兩個或以上的流道轉換部的複數個流道具有一定的相對輸送位置，並於該倍增部結合時改變相對輸送位置。
9. 如申請專利範圍第7項所述的多層膜製作方法，其中該複數個流道的流體輸送至該切分部，切分為兩個流體段，該兩個流體段有相同數目的流道。
10. 如申請專利範圍第9項所述的多層膜製作方法，其中經該切分部切分為該兩個流體段的複數個流道具有一定的相對輸送位置，並兩個流道轉換部時改變相對輸送位置。
11. 一種分流系統，其為結合如申請專利範圍第1項所述之多層膜結構製作之具厚度梯度變化之分流倍增裝置與一前置分流器所形成。
12. 如申請專利範圍第11項所述之分流系統，其中經該前置分流器輸出的流體將接著由該分流倍增裝置之一端分流部輸入該分流倍增裝置。
13. 如申請專利範圍第11項所述之分流系統，其中該前置分流器為一圓盤式的分流器，內部包括有複數個輻射狀的流道。
14. 如申請專利範圍第13項所述之分流系統，其中該複數個流道具有不同的厚度。
15. 如申請專利範圍第13項所述之分流系統，其中該複數個流道具有不同的長度。