[发明专利]异形膜

说明书

本公开涉及具有至少第一异形层和具有第一层的反向轮廓的第二层的膜。这些膜可用作各种表面的保护带。本公开的膜的示例性用途包括用于转子叶片的前缘保护带。

本公开涉及具有至少第一异形层和具有第一层的反向轮廓的第二层的膜。这些膜可用作各种表面的保护带。本公开的膜的示例性用途包括用于转子叶片的前缘保护带。

背景技术

转子叶片(诸如在直升机、风力涡轮机等中的叶片)受到各种环境条件的影响，包括由诸如雨、砂、灰尘和其它碎屑的机载材料的冲击所造成的侵蚀。转子叶片的前缘特别容易受到侵蚀的损坏。在室外使用但受到类似侵蚀的其它制品的示例包括机身的某些部分或飞机的机翼。

该行业寻求通过膜和涂层等方法来防止此类侵蚀的方法。例如，那些解决方案在转子叶片上的应用不能容易地自动进行，并且通常用手进行。一般来讲，施用过程可能是耗时的，尤其是在向大尺寸的叶片施加带或涂层时，如风力涡轮机的情况，风力涡轮机的叶片可具有大于30m，或甚至大于60m的长度。预期下一代风力转子叶片具有超过100m的长度。

具体地讲，保护涂层的使用与带的使用具有各种潜在的缺点，包括厚度不一致、固化时间长、固化不均匀和体力劳动强度高等。另外，一般来讲，涂层在施用期间更易于受到不利的环境条件的影响。在需要在现场维修涡轮叶片的操作和维护情形中，使用涂层的修复可能需要等待，直到天气条件合适或者可能需要在应用窗口之外进行修复，这将导致材料性能差。

通常，在膜的情况下，膜被施用在转子叶片的前缘周围并通过粘合剂粘附到叶片。商业带的最外侧表面通常是平面的且包括作为保护层的聚合物膜和用于附接到转子叶片的粘合剂层。

用于转子叶片的典型带具有矩形轮廓。本发明人意识到，典型膜在被施用到转子叶片上之后的边缘可能对叶片周围的空气动力学流动有害。本公开涉及通过本领域已知的典型带提供发明人所鉴定的问题的解决方案的膜。

发明内容

本发明人已观察到，具有横截面矩形轮廓的保护带在转子叶片上的平滑风流中产生湍流中断，这增加了旋转叶片所需的功率量并降低了效率。在本公开的一个优选实施方案中，为了使膜边缘处的湍流最小化，本发明人已产生在边缘处较薄(在横截面轮廓中)并且在内部区域中更厚的锥形膜。一般来讲，这些锥形膜使膜边缘的陡度最小化，但保持膜中心处的厚度和耐久性。

在施用时，膜的较厚部分与风叶的前缘对齐，从而在需要时提供最大的保护。厚度朝膜的边缘逐渐变细，以使有害的空气动力学效应最小化。这种方法似乎解决了使用标准带的许多问题。

然而，本发明人已观察到，上述锥形带存在显著的问题。例如，卷绕、转向和传送具有渐缩边缘的膜是困难的。由于异形部分的缘故，难以使辊中的膜的每一圈保持平放。

此外，那些保护膜在膜形成之后可能需要附加的制造工艺，诸如涂布或层压。当膜不平坦时，这些附加步骤是有问题的。例如，在锥形膜上涂布粘合剂可导致粘合剂厚度的大测径变化，这会不利地影响膜的性能。层压压力不一致地施加到膜，并且从厚区域中的高值变化至薄区域中的低值或零，从而导致层压体的不均匀施加。

最后，一旦膜在其施用之前已从辊上退绕，则较薄的边缘被暴露并且容易损坏。膜的施用也可能是有问题的，因为由于它们缺乏完整性，薄边缘可能难以平滑地施用。

本发明人已找到上述问题的解决方案。在一些实施方案中，将异形膜与反向异形层共挤出，使得结果为平膜。从异形膜中产生平膜解决了先前提及的缺点，包括易于卷绕膜、涂布、层压和其它下游工序，以及保护和容易地施用薄且细的渐缩边缘。

在某些实施方案中，本公开涉及一种共挤出膜，包括：

·层A，该层A具有第一主表面和与该第一主表面相对的第二主表面；

其中层A的第一主表面的横截面轮廓为基本上平坦的，并且层A的第二主表面的横截面轮廓为非平坦的，