渔用合成纤维新材料研究进展

合成纤维材料制造技术的研究进展合成纤维材料是通过化学合成方法制得的纤维，其具有天然纤维所不具备的独特性能，如耐磨、耐化学腐蚀、强度高、易加工等。

随着科学技术的不断发展，合成纤维材料的制造技术也在不断进步，其在纺织、服装、建筑、汽车等领域的应用也越来越广泛。

本文将详细介绍合成纤维材料制造技术的研究进展。

合成纤维材料的分类及制造原理合成纤维材料主要分为聚酯类、尼龙类、丙烯腈类和其他类。

其中，聚酯类纤维主要包括聚酯纤维和聚酯复合纤维，其制造原理是通过酯化反应将聚酯单体合成聚酯，再通过纺丝、拉伸和热定型等工艺制成纤维。

尼龙类纤维主要包括尼龙6和尼龙66，其制造原理是通过己内酰胺或己二酸和己二胺的缩聚反应制成尼龙树脂，再通过纺丝、拉伸和热定型等工艺制成纤维。

丙烯腈类纤维主要包括腈纶和粘胶纤维，其制造原理是通过丙烯腈的聚合反应制成丙烯腈树脂，再通过纺丝、拉伸和热定型等工艺制成纤维。

其他类合成纤维包括聚丙烯、聚乙烯、聚氯乙烯等，其制造原理主要是通过聚合反应制成树脂，再通过纺丝、拉伸和热定型等工艺制成纤维。

合成纤维材料的制造技术进展1.高性能合成纤维材料的制备近年来，随着航空航天、体育用品、汽车等领域的需求，高性能合成纤维材料的研究成为热点。

目前，主要的研究方向包括超高强度合成纤维、耐高温合成纤维、耐化学腐蚀合成纤维等。

制备高性能合成纤维的方法主要有两种：一是通过分子设计，引入具有高性能特性的单体，如芳香族聚酯、聚酰亚胺等；二是通过物理或化学方法对已有的合成纤维进行改性，如液晶聚合物的应用、原位复合等。

2.生物基合成纤维材料的研发生物基合成纤维材料是以生物质为原料，通过化学合成方法制得的纤维。

与传统石油基合成纤维相比，生物基合成纤维具有可再生、环保等优点。

当前，生物基合成纤维的研究主要集中在聚乳酸（PLA）、聚己内酰胺（PA6）、聚羟基烷酸（PHA）等生物降解聚合物。

生物基合成纤维的制造技术主要包括生物质原料的制备、生物化学合成、聚合反应、纺丝、拉伸和热定型等工艺。

尼龙渔网材料的紫外光老化行为研究余雯雯;刘永利;石建高;王磊;陈晓雪;周文博;闵明华;宋伟华【摘要】尼龙渔网又称聚酰胺渔网(PA渔网),研究利用紫外老化试验,采用傅立叶变换红外光谱仪(FI-IR)、差示扫描热仪(DSC)、力学性能、动态疲劳等测试表征分析了PA渔网材料在老化过程中结构与性能的变化规律.结果表明:红外分析谱图中各特征峰强度减弱,PA大分子链在紫外老化作用下发生了断裂,并且断裂程度随老化时间的增加而增大;热性能分析表明,PA渔网材料随着老化时间的增加,Tg呈先升高后下降,而Xc呈先下降后升高的趋势,该特征与紫外老化初期的PA分子链交联反应和后期基体内部断裂生成的小分子物质有关.力学性能分析表明,PA渔网材料的断裂强力随老化时间的增加,下降显著,当老化时间为170～400 h,强力损失率与老化时间的变化趋于线性关系.动态疲劳分析表明,紫外辐照可加速PA渔网材料的失效.【期刊名称】《渔业信息与战略》【年(卷),期】2018(033)004【总页数】5页(P267-271)【关键词】尼龙渔网;紫外光老化;疲劳;结构与性能【作者】余雯雯;刘永利;石建高;王磊;陈晓雪;周文博;闵明华;宋伟华【作者单位】中国水产科学研究院东海水产研究所,农业农村部远洋与极地渔业创新重点实验室,上海 200090;中国水产科学研究院东海水产研究所,农业农村部远洋与极地渔业创新重点实验室,上海 200090;中国水产科学研究院东海水产研究所,农业农村部远洋与极地渔业创新重点实验室,上海 200090;中国水产科学研究院东海水产研究所,农业农村部远洋与极地渔业创新重点实验室,上海 200090;中国水产科学研究院东海水产研究所,农业农村部远洋与极地渔业创新重点实验室,上海200090;中国水产科学研究院东海水产研究所,农业农村部远洋与极地渔业创新重点实验室,上海 200090;中国水产科学研究院东海水产研究所,农业农村部远洋与极地渔业创新重点实验室,上海 200090;浙江海洋大学水产学院,浙江舟山 316022【正文语种】中文【中图分类】S972.5聚酰胺(Polyamide, PA)具有优异的强度、耐磨、质坚、耐寒、耐热、无毒、耐腐蚀、易加工、自润滑等优点[1-3]，被普遍用于渔业领域，尼龙渔网，又称聚酰胺渔网(PA渔网)，常应用于流刺网、围网、深水网箱、养殖围网和其它渔具，其所制作的渔具具有较好的经济性、渔获性能和操作效率[4-7]。

渔用共混改性 MMWPE／PP单丝和普通 PE单丝拉伸力学性能的比较石建高;黄南婷;徐学明;刘永利;王磊;马海有;闵明华;余雯雯;陈晓雪;吕呈涛;黄中兴【摘要】在实验室对渔用共混改性中高分子量聚乙烯／聚丙烯单丝（简称共混改性MMWPE／PP单丝）和普通聚乙烯单丝（简称普通PE单丝）拉伸力学性能进行了比较试验。

结果表明，共混改性MMWPE／PP单丝较普通PE单丝断裂强度提高32．3％、结节强度提高25．6％、结强损失率提高7．4％，而断裂伸长率降低47．9％。

在保持断裂强力优势的前提下，以共混改性MMWPE／PP绳网替代普通PE绳网，能使远洋拖网与养殖网具用原材料降低消耗及水阻力减小，从而实现渔业生产的降耗减阻。

结论可为高性能材料的选配、远洋拖网与养殖网具的优化设计提供参考。

%The modification of mid -high molecular weight polyethylene/polypropylene monofilament for fisheries (blending modification MMWPE/PP monofilament for short) and common polyethylene monofilament (common PE monofilament for short) tensile mechanical properties were compared in the laboratory .The result shows that compared with common PE monofilament ,breaking strength and knot breaking strength of the MMWPE/PP monofilament are enhanced by 32 .3% and 25 .6% sepa‐rately .However ,loss rate of knot breaki ng strength and elongation at break of the MMWPE/PP mon‐ofilament separately increased 7 .4% and decreased 47 .9% .U nder the condition of keeping the advan‐tage of breaking load ,the raw material consumption of the pelagic trawl & farming netting gear as well as the resistance of netting gear in water can be reduced if the PE rope & netting is replacedby the M M WPE/PP rope & netting ,and thus the consumption decreasing and the resistance reducing in fishery can be realized .The conclusion can be used as a reference in high performance materials selec‐tion ,pelagic trawl and farming netting gear design .【期刊名称】《河北渔业》【年(卷),期】2015(000)010【总页数】5页(P5-8,21)【关键词】远洋拖网;养殖网具;拉伸力学性能;共混改性MMWPE/PP单丝【作者】石建高;黄南婷;徐学明;刘永利;王磊;马海有;闵明华;余雯雯;陈晓雪;吕呈涛;黄中兴【作者单位】中国水产科学研究院东海水产研究所，上海200090;江苏昇和塑业有限公司，江苏南通211600;中国水产科学研究院东海水产研究所，上海200090;中国水产科学研究院东海水产研究所，上海200090;中国水产科学研究院东海水产研究所，上海200090;中国水产科学研究院东海水产研究所，上海200090;中国水产科学研究院东海水产研究所，上海200090;中国水产科学研究院东海水产研究所，上海200090;中国水产科学研究院东海水产研究所，上海200090;山东爱地高分子材料有限公司，山东莱芜271100;浙江东一海洋经济发展有限公司，浙江温州325704【正文语种】中文【中图分类】S971.2现代渔业的发展对合成纤维绳网的拉伸力学性能提出了更高要求，普通合成纤维绳网拉伸力学性能已不能满足现代渔业生产的大型化、现代化及深水作业特殊化的需要，（中）高强纤维或超高强纤维研发及其在渔业上的应用使这种需要成为可能［1-3］。

环保海洋纤维材料在面料再造当中的应用探究纺织行业已经是地球上污染最严重的经济活动之一。

大部分衣服都是由合成纤维织物制成，尤其是聚酯纤维，是微型塑料污染的第一大来源。

海洋垃圾中所发现的大量衣物纤维也向我们敲响了警钟，过度快时尚消费造成的环境污染问题与每个人息息相关，投资更环保、更耐用的服装以减少资源浪费，开发使用可再生、可降解、绿色环保的纺织材料新能源已经成为一种趋势，科技的发展推动了面料再造设计中对于新技术新材料的运用。

标签：微型塑料污染;环保材料;面料再造设计1.海洋微型纤维污染现状全球经济的飞速发展为人们带来了更高质量的生活，同时也有意或无意地破坏了地球的生态环境。

2017年，国际自然保护联盟发布的一份报告估计，海水中微型塑料污染有35%来自纺织品，是微型塑料污染的第一大来源。

微型塑料纤维可以避开污水处理厂的过滤器，被直接排放后进入海洋。

相关研究不仅在鲸鱼和鲨鱼的食道内发现了微型塑料纤维，而且在人类日常食用的水产品中也发现了这种纤维，在北极、南极，甚至是马里亚纳海沟底部，对人类自身来说，吃“塑料”也从不可思议变成了确实存在。

服装行业每年创造的碳排放量为12亿吨。

制造和维护我们的衣服还会消耗掉大量的水、能源和不可再生资源，同时这个范围也几乎包括了所有的家居用品、美妆用品（面膜、卫生巾等），多以人造化纤、棉花、涤纶等为主。

就目前而言，纺织行业面临棉花与粮食争地矛盾突出、不可降解废弃纺织品的环境污染等问题，开发使用可再生、可降解、绿色环保的纺织材料新来源已经成为一种趋势，安全、优质，成为了越来越多人的选择。

2.环保海洋纤维材料的产生与发展随着环境问题的日益严重，人们对环保的呼声也越来越高。

随着科技的不断发展，推动了面料再造设计中对于新技术新材料的运用，面料再造不再满足于传统的艺术手法与材料运用。

在“绿色设计”要求的前提下，面料再造不止要考虑实用性与观赏性，还要考虑参与材料是否健康无害，再造过程是否环保。

综述与专论合成纤维工业,2023,46(4):52CHINA㊀SYNTHETIC㊀FIBER㊀INDUSTRY㊀㊀收稿日期:2023-03-22;修改稿收到日期:2023-07-12㊂作者简介:宇平(1989 ),男,讲师,博士,主要研究方向为高性能树脂及纤维增强复合材料㊂E-mail:yup @㊂基金项目:江苏省先进材料功能调控技术重点实验室开放基金(jsklfctam202109)㊂㊀∗通信联系人㊂E-mail:hzm@㊂聚酯纤维的改性技术及其在海洋领域的应用宇㊀平1,孙钦超2,王㊀彦3,胡祖明3∗(1.江苏海洋大学环境与化学工程学院,江苏连云港222005;2.山东华纶新材料有限公司,山东临沂276600;3.东华大学纤维材料改性国家重点实验室,上海201620)摘㊀要:介绍了聚酯纤维的抗菌㊁阻燃㊁导电㊁超疏水㊁黏附力改性技术进展,指出添加无机抗菌剂共混熔融改性,添加磷系等无卤阻燃剂共混熔融改性,采用碳纳米管㊁石墨烯等导电材料填充改性,采用硅氧烷㊁含氟化合物等低表面能物质修饰改性,采用等离子体㊁紫外光表面改性等是当前赋予聚酯纤维抗菌㊁阻燃㊁导电㊁超疏水㊁黏附力的主要手段㊂阐述了聚酯纤维在深海缆绳㊁海洋混凝土㊁油污收集网㊁大型远洋渔具等海洋工程领域的应用及发展前景,指出研发高性价比㊁高可靠性及差别化的高性能聚酯纤维具有重要意义,市场前景巨大㊂关键词:聚酯纤维㊀表面改性㊀海洋领域㊀应用㊀发展前景中图分类号:TQ342㊀㊀文献标识码:A㊀㊀文章编号:1001-0041(2023)04-0052-05㊀㊀聚酯通常是以二元酸和二元醇缩聚得到,其中聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)是一种通用的热塑性聚酯材料,其重复单元含有柔性链段和刚性苯环,可广泛应用于纺织纤维领域㊂由于聚酯纤维具有强度高㊁模量高㊁耐化学试剂性好,以及较高的性价比,自1947年英国帝国化学工业集团实现聚酯纤维的工业化试验和1951年杜邦公司将其命名涤纶以来,其在世界范围内获得了极大的发展,已占世界纺织品市场的40%[1-2]㊂2020年,国内聚酯纤维产量49227kt,约占化学纤维总产量的82%,在化学纤维中占有举足轻重的地位㊂然而,与天然纤维和部分化学纤维相比,聚酯纤维存在具有亲水性㊁染色效果差及阻燃性能不佳等缺陷,这在一定程度上制约了其发展,亟待进一步扩大其应用领域㊂作者综述了聚酯纤维的改性技术及其在海洋工程领域的应用情况,旨在为高性能聚酯纤维的研发和生产提供借鉴㊂1㊀聚酯纤维的物理化学改性和功能化1.1㊀抗菌改性织物由于本身具有微孔结构,被认为是最适合真菌和细菌等微生物滋生和繁殖的温床,因此,聚酯纤维及其织物的抗菌改性逐渐受到重视㊂为提高聚酯材料的抗菌效果,许多科研工作者开展了大量研究㊂WANG S H 等[3]将PET 与抗菌材料混合,使用双螺杆挤出抗菌母料,再将抗菌母料和纯PET 树脂通过高速熔纺设备制得抗菌率达90%且具有良好力学性能的复合抗菌PET 纤维㊂DAI S H 等[4]通过 种子 和 后期生长 两步化学溶液法在PET 纤维表面合成氧化锌纳米结构(ZnO@PET),该纤维对大肠杆菌的抗菌率为99%,洗涤20次后,虽部分纳米ZnO 脱落,但抗菌率仍保持在62%㊂LIN Y X 等[5]将光敏剂四羧基酞菁锌接枝到聚酯纤维上,然后在其纤维表面涂覆壳聚糖开发了一种双接枝抗菌纤维材料,可杀灭高达99.99%的革兰氏阳性菌和阴性菌,同时表现出比未经处理的PET 纤维更好的细菌捕获效率(95.68%),为开发能够高效杀灭空气中病原体并具有良好生物安全性的空气过滤材料提供了新思路㊂ZHOU J L 等[6]将质量分数为0.2%的纳米片材氧化铜@磷酸锆整合到原位聚合的PET纤维中,该纤维表现出高效的抗菌性能(抗菌率大于92%)㊂K.OPWIS 等[7]利用超临界二氧化碳将有机金属化合物引入PET 纤维,赋予了改性PET 纤维纺织品电学㊁抗菌及催化性能㊂田梅香[8]利用二碳酸二叔丁酯作为丝氨醇分子中氨基的保护基合成第三单体并参与PET 共聚,对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑菌率分别可达93%和95%㊂中国石油辽阳石化公司成功实现纤维级抗菌聚酯试生产,生产出合格产品超过1kt[9]㊂袁凯等[10]制备了一种载银海藻酸盐/ PET复合纤维,其亲水性㊁抗静电性能及抗菌性能较PET纤维具有明显的提升㊂目前,无机抗菌剂以添加灵活㊁效果显著等优势成为新型抗菌聚酯纤维的研究热点㊂1.2㊀阻燃改性PET纤维织物属于易燃材料,如果发生火灾,会剧烈燃烧,熔体滴落会对皮肤造成很大伤害,因此,开发阻燃性能优异且能自熄的聚酯织物具有重要意义㊂J.FABIA等[11]基于商用的有机蒙脱石,提出了降低聚酯纤维可燃性的替代方法,改性聚酯纤维极限氧指数(LOI)值为24.0%,同时氧化降解产物毒性没有明显增加㊂ZHU S F等[12]利用辐照剂量为200kGy㊁剂量率为12kGy/s的电子束对聚酯纤维进行辐照处理,发现辐照后的纤维断裂伸长率增加,断裂强度降低,这主要是因为辐照过程交联度会降低,同时不可避免地造成了纤维的损伤;另外,燃烧时,由于交联密度不够高,该体系不能有效地防止燃烧熔体的滴漏㊂XUE B X等[13]以碳微球为碳源,磷酸三聚氰胺为酸源和气源制备PET复合纤维,纤维LOI值和垂直燃烧等级分别为27.4%和B-1级,纤维的阻燃性能提高㊂何秀泽[14]通过添加含磷的阻燃剂进行改性,阻燃共聚酯纤维的LOI值约为29%,垂直燃烧UL-94级别为V-2级㊂许卓等[15]将新型环保阻燃剂2-羧乙基苯基次磷酸与乙二醇进行预酯化制得酯化液,再与精对苯二甲酸的酯化液混合,经聚合反应后得到阻燃聚酯,其LOI值为32%,达到FV-0级㊂总之,基于共混技术的阻燃物理改性相对化学改性,具有成本低㊁制备简单㊁易于市场推广等显著优势,同时由于卤系阻燃剂的环境影响,磷系等无卤阻燃剂改性聚酯纤维逐渐受到关注㊂1.3㊀导电改性静电会对聚酯纤维的生产过程造成影响,同时使得衣服纠缠人体,产生不舒服感,更为严重的是静电会引发火灾等危险[16]㊂导电纤维具有导电㊁导热㊁抗电磁屏蔽等特点,作为一种重要的功能纤维,近年来广泛受到研究者的关注㊂马良玉[17]研究了碳纳米/石墨烯复合导电液与聚酯纤维相互作用,改性纤维电阻稳定在100Ω/cm以下㊂W.K.CHOI等[18]对超细PET纤维表面进行化学镀镍使得纤维导电性能增强㊂S.MAZINANI等[19]采用多壁碳纳米管对PET熔纺纤维进行改性,获得高导电性能(电导率为0.01S/cm),最大断裂拉伸应变值是纯PET纤维的3倍㊂目前主要采用填充法制备聚酯导电纤维,赋予材料抗静电和导电等功能㊂1.4㊀超疏水改性像荷叶一样的超疏水材料具有自清洁㊁油水分离㊁防污㊁防腐蚀㊁减阻等功能,为满足复杂环境的需求,具有优异耐久性和自修复性能的超疏水织物越来越受到人们的关注㊂周存等[20]为制备兼具疏水和导电功能织物,先对PET织物进行导电整理,再采用溶剂诱导结晶的方法在导电织物的表面构造微观粗糙结构,然后用甲基三氯硅烷修饰,制备出水接触角不低于158.6ʎ的导电织物㊂ZHOU F等[21]利用十二烷基三甲氧基硅烷改性二氧化钛作为涂层材料,使得PET织物的水接触角达到158.6ʎʃ0.6ʎ,经过50次洗涤循环后仍能保持在150ʎ以上㊂H.J.KIM等[22]基于聚二甲基硅氧烷涂层改性PET织物的吸水和吸油行为,织物表层水接触角高达155ʎʃ4.9ʎ,对水分的吸收率由25.1%降至0.1%,具有比聚丙烯织物更为优异的吸油性能,是一种潜在的石油吸附剂,可用于清理石油泄漏㊂周旋[23]利用有机硅氧烷甲基三甲氧基硅烷㊁正辛基三乙氧基硅烷和三甲基氯硅烷㊁含氟改性剂1H,1H,2H,2H-全氟癸基三乙氧基硅烷及含氟树脂聚偏氟乙烯在PET织物表面构造超双疏表面,其在紫外光持续照射35h的情况下仍保持着超疏水和疏油性能(油接触角大于140ʎ)㊂朱宝顺[24]采用聚二甲基硅氧烷母粒和季戊四纯硬脂酸酯改性PET纤维,使得体系的水接触角由68.6ʎ提高到110.3ʎ,提升了织物的拒水性能㊂聚酯纤维的超疏水改性手段包括纳米颗粒沉积,以及硅氧烷㊁含氟化合物等低表面能物质修饰改性等,在实验室中已相对比较成熟,相关文献研究也较多㊂1.5㊀黏附力改性聚酯纤维材料的黏附力会影响其与其他材料的复合效果㊂J.TREJBAL等[25]探究离子体处理对水泥复合材料中PET纤维的表面性能影响,通过显微镜观察和润湿角测量,证明等离子体处理能有效改变PET纤维表面,离子轰击使纤维表面粗糙化,同时激活纤维表面极性基团,使纤维与胶35第4期㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀宇㊀平等.聚酯纤维的改性技术及其在海洋领域的应用凝基质的附着力更好㊂LIU X D等[26]提出一种通过在甲苯溶液中用异氰酸酯处理,高效提高PET织物黏合力方法,与未改性PET织物相比,其最大剥离强度达到2.27kN/m,提高了3倍㊂M.RAZAVIZADEH等[27]采用紫外线照射将PET 羧基化,增强了其与丁腈橡胶的附着力㊂聚酯纤维功能化改性方法包括熔融共混改性㊁接枝改性㊁复合纺丝改性㊁化学溶液改性㊁原位聚合改性㊁后处理改性等㊂其中,熔融共混改性对原料的粒度要求不严格,但在制备过程中要考虑共混料的分散效果㊁相容情况及热稳定性;复合纺丝改性改性剂用量少,对聚酯纤维力学性能影响小,但存在喷丝板加工难度大㊁生产成本高的缺点;采用接枝改性制备出来的改性聚酯性能比较稳定㊁成分通常不易析出㊁耐久性好,但制备过程复杂㊁反应条件严格,不利于工业化生产;后处理改性操作简单㊁易实施,但往往会出现纤维耐久性㊁耐水洗牢度较差及环境污染等问题[28]㊂2㊀聚酯纤维在海洋领域中的应用当前,我国正在加快建设海洋强国并且海洋工程正在向深海和远海发展㊂面对海上复杂的极端环境及海洋工程向深水区域发展的未知风险,开发具备耐海水侵蚀㊁耐老化㊁高强度及抗蠕变等特性的高性能纤维对推进海洋生态保护㊁海洋经济发展和海防建设,培育壮大海洋战略性新兴产业,建设现代海洋产业体系,具有十分重大的意义和作用㊂目前,聚酯纤维已在深海缆绳㊁海洋混凝土㊁油污收集网㊁大型远洋渔具等海洋工程领域取得一定进展,极大地提高了材料的安全服役寿命,并拓展了聚酯纤维在深海远海等高端领域的应用㊂2.1㊀深海缆绳传统的钢缆绳难以在水下保持紧绷状态,同时由于其密度大,安装过程比较复杂性,且减弱了船舶的有效载荷能力㊂早在20世纪60年代,纤维绳就被建议作为主要的系泊绳索,以避免链条和钢丝绳的缺点[29]㊂纤维绳密度小㊁质量轻,且力学性能㊁耐磨性及拒海水性好,不仅可以提高船舶的载荷能力,而且拥有钢缆绳优良的力学性能㊂聚酯纤维具有高强㊁耐磨㊁耐疲劳等特点,且耐海水腐蚀性较好,可以提高系泊系统的耐磨性和耐久性,已成为深远海系泊系统首选材料[30]㊂国外深海系泊聚酯纤维缆绳生产商主要在欧美国家,代表性的缆绳制造商有Bexco公司㊁Lankhorst Ropes公司㊁Bridon公司等㊂2001年,巴西国家石油公司将聚酯纤维绳索成功应用于钻井平台㊁浮式生产及储存和卸载系统[31]㊂国内海洋工程用聚酯纤维缆绳生产㊁应用起步较晚㊂2020年,在南海陵水17-2气田上,聚酯纤维缆绳首次被应用于深海油气田作业平台的系泊系统㊂目前该聚酯纤维缆绳已应用于国际多个深海系泊平台项目,为国产聚酯缆绳的自主研发生产提供坚强保障[32]㊂2021年,我国自主勘探开发的首个1500m超深水大气田 深海一号 在海南岛东南陵水海域正式投产,标志我国海洋工程中油气田开采进入 超深水 时代,不断增加的水深和风㊁浪㊁流的影响,对工作平台的系泊系统提出了更高的要求,亟待开发性能更优的聚酯纤维缆绳以满足新的㊁更高的应用需求㊂浙江金汇特材料有限公司采用特殊结构喷丝板纺得的海洋缆绳用高强低伸涤纶工业丝涂覆拒海水型功能油剂后,耐磨次数对数值最高达4.21且上油均匀性好,油剂添加量明显减少[33]㊂该纺丝工艺可有效降低海洋缆绳用高耐磨高强低伸涤纶工业丝的生产成本,提高产品附加值㊂山东华纶新材料有限公司通过共混反应先得到侧基含蒽官能团的增黏聚酯,再与双马来酰亚胺进行熔融共混纺丝,可在不影响熔体可纺性以及废旧聚酯纤维回收利用的前提下提高纤维的强度及抗蠕变性,在海洋用绳索及其他工业领域具有广阔的应用前景[34]㊂2.2㊀海洋混凝土海洋环境下的强腐蚀性和海洋微生物的破坏对混凝土的耐久性和耐腐蚀性提出了更高的要求,普通水泥混凝土由于易膨胀开裂㊁脆性大㊁表面起层剥落等缺陷,很难适应海水中的氯离子渗透腐蚀和海洋微生物的破坏㊂聚酯纤维具有抗拉强度和弹性模量高㊁耐碱性好等优势,在混凝土中掺杂聚酯纤维可大大改善抗裂性和抗渗性,提升强度和韧性[35]㊂2.3㊀油污收集网溢油已成为海水的重要污染来源,严重危害人类生存健康,清除泄漏到海洋㊁河流和陆地的石油一直备受关注㊂为了有效地分离油与水,研究者对各种吸收剂结构进行了大量研究,研究表明,聚酯纤维织物是一种潜在的用于去除泄漏石油的吸收剂,具有很好的成本效益,且吸油性能优异㊂王洪杰等[36]以正硅酸乙酯为硅源,以氟硅烷为疏45㊀合㊀成㊀纤㊀维㊀工㊀业㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀2023年第46卷水改性剂,采用一步法制备了负载硅纳米粒子的超疏水聚酯纤维织物,水接触角可达156.2ʎ,对水和柴油混合物的分离效率达到98.32%㊂2.4㊀大型远洋渔具聚酯纤维由于具有性价比高㊁耐腐蚀性好及强度高等优势已取代天然纤维,应用于捕捞和渔业工程方面㊂20世纪90年代,日本东丽公司推出一种聚芳酯(Vectran)纤维,具有耐磨性㊁耐切割性㊁耐冲击性及耐酸碱性好等优势,已用于钓鱼线㊁绳索等的生产[37]㊂2017年11月,江苏恒力化纤股份有限公司联合多家科研院所攻克了聚酯纤维材料抗蠕变和抗水解的关键技术难题,具有抗海水腐蚀㊁拒紫外线照射等特殊功能,大大提升了聚酯纤维在海洋环境下的应用韧性㊂2022年9月,江苏德力化纤有限公司的 高均匀性超柔软聚酯纤维 ㊁ 微细聚酯纤维 ㊁ 亲水速干涤纶 ㊁ 亲水阻燃功能性聚酯纤维 及 亲水抗菌功能性聚酯纤维 五款产品通过省级新产品鉴定,有望助推聚酯纤维在海洋领域的拓展应用[38]㊂3㊀展望近10年来,虽然我国聚酯纤维改性技术取得了很大进展,不少改性品种已投入工业化生产,但与国外先进技术相比,仍存在较大差距,尤其是在海洋工程领域,如水下防护网㊁隔离网㊁过滤网及防污网用高强高模聚酯纤维,高性能经编格栅及土工布用聚酯纤维,抗芯吸轻量化耐磨聚酯纤维,悬浮式海洋油污拦截网和处理收集网用聚酯纤维,以及基于海洋风电和海上制氢的海洋清洁能源装备用聚酯纤维等,开发应用还有很大提升空间㊂同时,我国海洋工程用聚酯纤维在设备㊁自动化控制,以及专业测试手段方面还相对比较薄弱,亟待加强㊂绿色化㊁清洁化㊁差别化㊁功能化是实现聚酯纤维可持续发展的必由之路㊂未来,在实现聚酯纤维绿色㊁清洁生产的基础上,应进一步加强以PET为基材的差别化新型聚酯及其纤维的研发,进一步拓宽聚酯纤维在海洋工程领域的应用,同时赋予聚酯纤维功能化,提高产品综合性能和附加值㊂参㊀考㊀文㊀献[1]㊀CHU J W,HU X Y,KONG L H,et al.Dynamic flow andpollution of antimony from polyethylene terephthalate(PET)fi-bers in China[J].Science of The Total Environment,2021, 71:144643.[2]㊀金联创网络科技有限公司.2020年聚酯新产能持续增长增速放缓[EB/OL].(2020-12-25)[2023-07-10].http:///a/440405934_120066020.[3]㊀WANG S H,HOU W S,WEI L Q,et al.Structure and prop-erties of composite antibacterial PET fibers[J].Journal of Ap-plied Polymer Science,2009,112(4):1927-1932. 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新型功能纤维的合成及应用前景随着科技的不断进步，纤维材料也在不断地发展和创新。

在未来的发展中，新型功能纤维无疑将成为发展的重点之一。

接下来，我们一起来了解一下新型功能纤维的合成及应用前景。

一、纤维材料简介早在几千年前，人类就已经开始使用纤维材料，主要是利用天然材料如动物毛发、植物纤维等进行制作。

随着人类文明的不断进步和科技的发展，纤维材料也得到了巨大的发展。

目前，纤维材料广泛应用于纺织、建筑、航空、医疗、环保等领域。

二、新型功能纤维的定义新型功能纤维是指通过新技术或新材料合成而来的纤维材料，它们具有比传统纤维更高的物理性能和更广泛的应用领域。

新型功能纤维的主要特点包括功能多样化、耐热性能、耐化学性能、高强度等。

三、新型功能纤维的合成方法1. 高分子合成法高分子合成法是指利用化学反应合成新型功能纤维。

常见的高分子合成法包括聚合法、掺杂法、复合法等。

其中，聚合法是指通过单体的聚合反应来生成高分子材料，如聚酯纤维、聚酰胺纤维等。

掺杂法是指在聚合物中加入一些特殊的物质，改变其物理性质，如掺杂碳纤维、金属纤维等。

复合法是指将两种或两种以上的高分子复合成一种新的纤维材料，如PAN/PPS复合纤维、PAN/PVDF复合纤维等。

2. 生物合成法生物合成法是指通过利用生物学过程合成新型功能纤维。

生物合成法具有生物特性强、可再生性好、安全环保等特点。

常见的生物合成法包括菌汁法、生物法等。

菌汁法是指利用能产生纤维素的微生物，利用特殊的生长条件在大规模制备纤维。

生物法是指利用生物学修饰技术将功能化物质与纤维材料结合，产生新型功能纤维。

四、新型功能纤维的应用前景1. 工业应用新型功能纤维具有高强度、高韧性、耐腐蚀、耐高温等特点，适用于制造机械、船舶、汽车等工业用品。

例如，利用碳纤维制造的轻型飞机、汽车可以减轻重量，提高燃油效率，提升机器的性能。

2. 医疗应用新型功能纤维具有生物相容性好、耐热性能强等特性，适用于医疗领域。

生物可降解合成纤维研究进展
陈雨龙;赵立环;王玉稳;闫子妍;李长静
【期刊名称】《棉纺织技术》
【年(卷),期】2024(52)6
【摘要】介绍当前研究的几种生物可降解材料结构、性能及其纤维的制备方法和
应用。

针对研究较热的聚乳酸、聚羟基脂肪酸酯、聚对苯二甲酸⁃己二酸丁二醇酯、聚丁二酸丁二醇酯和聚乙交酯纤维,概述了其研究开发进展,并分析了其性能特点和
不足;结合目前复合纤维的发展情况,探究了几种常见的生物可降解复合纤维的性能
和研究现状。

认为:通过材料的共聚、共混、复合、改性及纺丝工艺的优化等方式,
可以改善纤维的可纺性能,降低生产成本,加大规模化生产,促进生物可降解纤维的应用和发展。

【总页数】9页(P96-104)
【作者】陈雨龙;赵立环;王玉稳;闫子妍;李长静
【作者单位】天津工业大学;天津齐邦新材料有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】TS155.6
【相关文献】
1.医用生物可降解材料的生物学评价体系研究进展
2.合成纤维织物的生物可降解性能研究
3.日本钟纺公司开发生物可降解合成纤维
4.生物基可降解聚合物在生物医
学领域的应用及研究进展
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有机化学合成技术的最新研究进展有机化学合成技术一直以来都是化学领域最重要的分支之一。

有机合成技术可以制造出大量的有机分子，如药品、艺术品、合成纤维、化妆品等。

其中，每一种化合物的设计都需要适当的有机合成。

随着技术的不断发展，有机合成的方法也在不断更新与改进。

本文将介绍近年来有机化学合成技术的最新研究进展。

一、可持续发展有机合成有机合成往往涉及到使用特定的有机溶剂、合成剂、触媒等。

这些化学剂往往会产生不良的环境影响。

因此，开展可持续发展的有机化学合成技术成为了当今有机合成领域的热门研究方向。

最近的研究表明，绿色合成、可再生合成和催化合成是三个能够使有机合成更加可持续发展的主要途径。

绿色合成，以及可再生合成技术主要是保护环境和减少剩余物和废弃物的量。

其基本原理是，在有机合成中使用可再生物料和可生物降解物料。

例如，代表性的丙酮的可再生合成，是将生物质转化为酸并接合成官能化合物。

这样的合成的确是可持续发展的，因为它减少了化学物质的消耗，减小了剩余物的含量，减少了环境和人类健康的影响。

催化合成依赖于特殊的触媒，它们能够加快或控制化学反应的速率，而不改变化学反应的末态。

随着科学家对这些特定触媒的研究加深，他们正在将这些发现用于有机合成过程中。

优化催化合成的方法，可以提高反应效率，减少反应时间，降低反应的成本及生成不需要的副反应物等问题。

二、基于计算的合成技术基于计算机模拟的合成设计是有机合成中的一种新颖的方法。

该方法使用计算机程序来模拟和优化新的有机合成反应路线，从而加速新化合物的开发与研究。

这种基于计算的有机合成技术在过去10 年中有了重大的进展。

他们已经发现并降低了有机反应中的耗能因素和废物产生，缩短了反应的出现时间和占用的空间，同时也更加有效地控制了合成质量，提高了有机化学的聚合度。

三、深度学习技术在有机合成中的应用深度学习是一种机器学习技术，它与计算机科学和人工智能学术领域有着紧密的联系。

最近，他们被成功应用于有机化学合成技术中，以优化合成过程和允许更快地开发标准化过程。

合成纤维良好性能的研究及其应用前景合成纤维是人造纤维的一种，它主要由人工合成的聚合物材料构成。

合成纤维具有很高的强度、良好的抗褪色性和较低的褪色程度等优点。

这使得合成纤维在纺织、汽车、航空航天等行业中有着广泛的应用前景。

在本文中，我们将探讨合成纤维的性能、研究进展以及其在不同领域的应用前景。

合成纤维的主要性能特点是强度高、尺寸稳定、抗褪色性好和容易染色。

它们通常具有较高的拉伸强度和模量，因此常被用于制作高强度的纺织品，如帆布、绳网和缆线。

合成纤维还表现出良好的耐光性，不易发生褪色，因此广泛应用于户外用品、帆布鞋等产品中。

另外，合成纤维可以通过染料的吸附来实现染色，能够获得鲜艳的色彩和丰富的图案，这使得它成为纺织行业中不可或缺的材料。

近年来，合成纤维的研究得到了快速发展，针对合成纤维的性能优化和改进正在不断进行。

例如，利用纳米技术制备的纳米纤维具有更高的强度、抗菌性能和电导率，已经在医疗、能源存储和航空航天等领域展示出巨大的潜力。

此外，一种被称为超级纤维的新材料，具有超强的强度和耐磨性，正在被广泛研究和应用于防弹衣、绳网和船舶等领域。

合成纤维在纺织行业中的应用前景非常广阔。

目前，纺织品中越来越多的使用合成纤维，因为它们具有较低的成本、更好的性能和更容易操作的特点。

例如，用合成纤维制成的衣物不仅具有较高的舒适度，而且抗皱性更佳，使用寿命更长。

此外，合成纤维还可以根据需要定制特定功能，如防紫外线、防静电和防水等。

这些特点使得合成纤维成为纺织品设计师和制造商的首选材料。

除了纺织行业，合成纤维还在其他领域有着广泛的应用前景。

在汽车工业中，合成纤维被广泛应用于汽车座椅、车门内饰和安全气囊等部件中，以提高车辆的安全性和乘坐舒适性。

在航空航天领域，合成纤维被用于制造飞机的机身和部件，以减轻重量和提高燃油效率。

此外，合成纤维还被用于制造电子产品、医疗器械和体育用品等。

综上所述，合成纤维具有良好的性能，包括高强度、尺寸稳定、耐褪色和易染色等。

文章编号:２０９５－３６６６(２０１８)０３－０１８６－０９ＤＯＩ:１０.１３２３３/ｊ.ｃｎｋｉ.ｆｉｓｈｉｓ.２０１８.０３.００５超高分子量聚乙烯纤维在渔业领域的应用与研究进展㊀㊀收稿日期:２０１８－０４－２５㊀㊀㊀修回日期:２０１８－０６－２５基金项目:现代农业产业体系专项资金(ＣＡＲＳ－５０)ꎻ泰山英才领军人才项目(石墨烯复合改性绳索网具新材料的研发与产业化)和湛江市海洋经济创新发展示范市建设项目(湛海创２０１７Ｃ６Ａ㊁湛海创２０１７Ｃ６Ｂ３)作者简介:周文博(１９９４－)ꎬ浙江温州人ꎬ硕士研究生ꎬ研究方向为深水网箱㊁渔用材料㊁养殖围网和藻类设施研究ꎮＥ￣ｍａｉｌ:ｚｈｏｕｗｅｎｂｏ１９９４＠１２６.ｃｏｍ通信作者:石建高(１９６９－)ꎬ研究员ꎮＥ￣ｍａｉｌ:ｊｉａｎｇａｏｓｈｉ６６６＠１６３.ｃｏｍ周文博１ꎬ２ꎬ余雯雯１ꎬ石建高１∗ꎬ刘福利３ꎬ沈㊀明４ꎬ姜润喜４ꎬ张春文５ꎬ张耀民６ꎬ刘永利１ꎬ７ꎬ王㊀磊１ꎬ杨㊀飞２(１.中国水产科学研究院东海水产研究所ꎬ上海㊀２０００９０ꎻ２.上海海洋大学海洋科学学院ꎬ上海㊀２０１３０６ꎻ３.中国水产科学研究院黄海水产研究所ꎬ山东青岛㊀２６６０７１ꎻ４.鲁普耐特集团有限公司ꎬ山东泰安㊀２７１０００ꎻ５.湛江市经纬网厂ꎬ广东湛江㊀５２４０４３ꎻ６.湛江经纬实业有限公司ꎬ广东湛江㊀５２４０４３ꎻ７.农业农村部绳索网具产品质量监督检验测试中心ꎬ上海㊀２０００９０)摘㊀要:超高分子量聚乙烯(ｕｌｔｒａ￣ｈｉｇｈｍｏｌｅｃｕｌａｒｗｅｉｇｈｔｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅꎬ以下简称ＵＨＭＷＰＥ)纤维由于其综合性能优越ꎬ作为合成纤维新材料ꎬ可以满足现代渔业的发展要求ꎬ目前已经被应用于捕捞渔具与水产增养殖设施等领域ꎮ介绍了在渔业领域应用较多的ＵＨＭＷＰＥ纤维拉伸等力学方面的研究及其在渔具与设施渔业中的应用现状㊁国内外ＵＨＭＷＰＥ纤维改性研究进展和ＵＨＭＷＰＥ纤维标准研究进展ꎬ旨在为渔用ＵＨＭＷＰＥ纤维的创新研发与产业化应用提供参考ꎮ关键词:超高分子聚乙烯纤维ꎻ捕捞渔具ꎻ水产增养殖设施ꎻ大型养殖围网ꎻ标准中图分类号:Ｓ９６９.１９㊀㊀㊀文献标识码:Ａ㊀㊀海洋渔业是我国渔业重要组成部分ꎬ柴油机的发明㊁渔用材料的研发以及渔业装备的普及等推动了海洋渔业的可持续发展和现代化建设ꎮ渔用材料直接影响到渔业成本㊁生产效率以及作业效果ꎻ渔用材料的创新研发与产业化应用大大提高了绳网强度㊁降低了网具重量与作业能耗ꎬ它为藻类离岸养殖㊁网具大型化㊁渔业生产的节能降耗以及现代渔业的提质增效等提供了强有力的支持[１－２]ꎮ在合成纤维发明前ꎬ在网具以及水产增养殖过程中使用的网线材料一般使用棉㊁麻等天然纤维ꎬ但它们存在强度低或不耐海水腐蚀等缺陷ꎬ不适合在渔业生产上大规模推广应用ꎮ２１世纪以来ꎬ随着高分子材料技术的发展ꎬ出现了合成纤维材料ꎮ由于合成纤维具有比天然纤维更高的强度以及使用寿命ꎬ所以它们在渔业上逐步取代天然纤维[３]ꎮ渔用合成纤维的研究目前已受到越来越多业内人士的关注ꎬ近年来人们开发了多种合成纤维新材料ꎬ如碳纤维㊁可第３期周文博等:超高分子量聚乙烯纤维在渔业领域的应用与研究进展降解纤维以及超高分子量聚乙烯(ＵＨＭＷＰＥ)纤维等[１ꎬ３－５]ꎮ本文主要介绍目前在渔业中应用较多的ＵＨＭＷＰＥ纤维拉伸等力学方面的研究以及其在渔具与水产增养殖设施中的应用现状㊁国内外ＵＨＭＷＰＥ纤维改性研究进展和ＵＨＭＷＰＥ纤维标准研究进展ꎬ旨在为渔用ＵＨＭＷＰＥ纤维的创新研发与产业化应用提供参考ꎮ１㊀渔用ＵＨＭＷＰＥ纤维的特点及其应用现状１.１㊀超高分子量聚乙烯的特点超高分子量聚乙烯一般指的是分子量在１５０ˑ１０４以上的无支链线性聚乙烯ꎬ分子链上基本不含极性基团㊁结晶度一般在６５％~８５％㊁密度０.９２０~０.９６４ｇ ｃｍ－３[９]ꎻ在１９５７年被美国联合化学公司使用齐格勒催化剂首先研制成功[４－９]ꎮ因为ＵＨＭＷＰＥ具有其他工程塑料无法企及的高强性能㊁耐磨性㊁抗腐蚀性㊁耐低温性和耐老化性等优异性能ꎬ使得其在渔业㊁军事㊁海工等范围发挥着至关重要的作用[９－１１]ꎮＵＨＭＷＰＥ的性能与其他常用工程塑料的比较如表１所示ꎮ㊀㊀由表１可以看出ꎬ相对其他常用的工程塑料而言ꎬＵＨＭＷＰＥ的密度得到了有效降低ꎬ而其断裂伸长率和抗冲击强度都得到了大幅度的提高ꎮ１.２㊀渔用ＵＨＭＷＰＥ绳网材料拉伸力学性能特点㊀㊀中国水产科学研究院东海水产研究所石建高研究员团队等对渔用ＵＨＭＷＰＥ绳网材料拉伸力学性能进行了系统研究ꎮ如在合成纤维绳索方面ꎬ石建高等[１２－１３]对渔用ＵＨＭＷＰＥ绳索进行力学性能研究ꎬ结果表明:利用ＵＨＭＷＰＥ纤维制备的ＵＨＭＷＰＥ绳索的断裂强度为ＰＡ绳索的３.７倍㊁ＰＰ绳索的４.０倍且具有良好的低伸长以及优秀的抗疲劳性能ꎬ具有十分良好的渔业适用性ꎮ在合成纤维网片方面ꎬ石建高等[１４]对渔用ＵＨＭＷＰＥ经编网片和锦纶经编网片进行了拉伸性能比较ꎬ结果表明:在同等线密度㊁股数以及相同的网目尺寸的条件下ꎬ以ＵＨＭＷＰＥ纤维编织的ＵＨＭＷＰＥ经编网片比ＰＡ经编网片的网目强力以及网片纵向断裂强力有了大幅度的提高ꎬ但断裂伸长率得到了大幅度下降ꎻ网片横向断裂强力也大幅度提高ꎬ断裂伸长率最大降低了６５.６％ꎬＵＨＭＷＰＥ经编网片的拉伸力学性能较ＰＡ经编网片有了大幅度提高ꎮ在合成纤维网线方面ꎬ石建高等[１５]还比较了ＵＨＭＷＰＥ网线和高密度聚乙烯(ＨＤＰＥ)网线的拉伸力学性能ꎬ研究结果表明:相对ＨＤＰＥ网线而言ꎬ利用ＵＨＭＷＰＥ纤维捻制的ＵＨＭＷＰＥ网线有较高的断裂强度㊁拉伸模量和结强损失率以及较低的断裂伸长率ꎻ两种网线的结节强度指标与直径指标呈显著的直线关系ꎬ拉伸载荷指标与伸长指标呈显著的多项式关系ꎮ１.３㊀渔用ＵＨＭＷＰＥ纤维的应用现状因ＵＨＭＷＰＥ具有优良性能以及高性价比等特点ꎬ使其在渔业领域也取得了不少应用ꎬ如在渔网㊁捕捞拖网㊁深水网箱㊁高端钓线㊁大型养殖围网或藻类养殖筏绳等[１ꎬ５ꎬ１６－１８]ꎮ由于ＵＨＭＷＰＥ纤维的力学特点及其制品的优良性能ꎬ自１９５７年至今ꎬ国内外ＵＨＭＷＰＥ纤维制成的绳网等材料已经在渔业领域逐步得到应用ꎬ详细信息见表２ꎮ在美国㊁荷兰㊁中国㊁日本㊁丹麦㊁挪威㊁西班牙和冰岛等国ꎬＵＨＭＷＰＥ纤维已被用于拖网㊁深水网箱㊁养殖围网等捕捞渔具与水产增养殖设施[１ꎬ５ꎬ１６－１８]ꎮ表１㊀ＵＨＭＷＰＥ与其他工程塑料的常规性能比较Ｔａｂ.１㊀ＣｏｍｐａｒｉｓｏｎｏｆｃｏｎｖｅｎｔｉｏｎａｌｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆＵＨＭＷＰＥｗｉｔｈｏｔｈｅｒｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇｐｌａｓｔｉｃｓ项目Ｉｔｅｍ超高分子量聚乙烯ＵＨＭＷＰＥ聚四氟乙烯Ｔｅｆｌｏｎ尼龙６６Ｎｙｌｏｎ６６聚碳酸酯Ｐｏｌｙｃａｒｂｏｎａｔｅ密度/(ｇ ｃｍ－３)０.９３~０.９４５２.１６１.１４１.２抗张强度/(ｋｇ ｃｍ－２)４００~５００２００７５０６４０断裂伸长率/％３００~３５０３００２００１１０抗冲击强度/(ｋＪ ｍ－２)难以破坏１６１１８０布氏硬度/Ｄ１０１００１１８动摩擦系数０.２０.２０.４ 吸水率/％０.０１０.０２１.５０.１５７８１渔㊀业㊀信㊀息㊀与㊀战㊀略２０１８年表２㊀国内外部分ＵＨＭＷＰＥ纤维产品Ｔａｂ.２㊀ＵＨＭＷＰＥｆｉｂｅｒｐｒｏｄｕｃｔｓａｔｄｏｍｅｓｔｉｃａｎｄａｂｒｏａｄ公司简称Ａｂｂｒｅｖｉａｔｉｏｎ生产路线Ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎｒｏｕｔｅ所在地Ｌｏｃａｔｉｏｎ荷兰帝斯曼干法荷兰美国霍尼韦尔湿法美国日本东洋纺干法日本日本三井石化湿法日本日本帝人湿法日本山东爱地湿法山东中泰湿法湖南上海斯瑞湿法上海宁波大成湿法浙江仪征化纤干法江苏北京同益中湿法北京常熟秀泊湿法江苏１.３.１㊀ＵＨＭＷＰＥ纤维在捕捞渔具中的应用自ＵＨＭＷＰＥ纤维实现了商品化以来ꎬ在相关领域体现出了其高强㊁耐磨和耐老化等独特优势ꎮ目前ꎬ美国㊁荷兰㊁中国和日本等国已将ＵＨＭＷＰＥ纤维制成绳网ꎬ并应用于捕捞渔具[１ꎬ３－５ꎬ１２－１９]ꎮ就国内来看ꎬ郁岳峰等[２０]将迪尼玛®(Ｄｙｎｅｅｍａ®)纤维制成的网线编织成１９８.４５ｋＷ双船用底拖网ꎬ并分析比较了Ｄｙｎｅｅｍａ®绳网与普通绳网材料的实际捕捞应用效果ꎬ结果表明:Ｄｙｎｅｅｍａ®绳网具有良好的断裂强力以及渔用适用性ꎬ与原来聚乙烯(ＰＥ)材料制作的绳网拖网相比ꎬＤｙｎｅｅｍａ®拖网的线面积系数得到了有效降低㊁网板的水平扩张增加㊁拖网网口扫海面积增加㊁能耗系数降低并且渔获量得到了提高ꎬＤｙｎｅｅｍａ®拖网明显提高了网具性能ꎬ在拖网网具中合理搭配使用Ｄｙｎｅｅｍａ®绳网材料和普通绳网材料可以明显改善拖网网具性能㊁减少作业能耗并提高生产效率ꎮ王明彦等[２１]１９９９年在东海进行了Ｄｙｎｅｅｍａ®拖网海上试验ꎬ结果表明:与ＰＥ拖网(采用普通ＰＥ材料制作)相比ꎬＤｙｎｅｅｍａ®拖网的平均产量和产值都有了大幅度的提高ꎮ石建高等[１ꎬ５ꎬ１６－１８]将ＵＨＭＷＰＥ纤维加工成ＵＨＭＷＰＥ网片ꎬ并在拖网囊网上进行了海上应用试验ꎬ应用试验结果表明:与原先使用的普通ＰＥ拖网囊网相比ꎬＵＨＭＷＰＥ拖网网囊的耐磨性和使用寿命等都有了明显提高ꎬ而拖网能耗则因此有明显减低ꎮ从国外对ＵＨＭＷＰＥ纤维制成的网具研究来看ꎬＳＴＥＲＬＩＮＧ等[２２]对ＰＥ单丝㊁高强度聚乙烯(ＨＳＰＥ)单丝与ＵＨＭＷＰＥ纤维制成的拖虾网设计了两个对比试验ꎬ第一个对比试验是在三种不同材料制成的试验网上一次装配三对不同尺寸的网板进行拖曳参数的对比ꎬ第二个对比试验是在实验中同时拖曳五个拖网来评估渔获性能与选择性能ꎻ结果表明:ＵＨＭＷＰＥ拖虾网与普通ＰＥ拖虾网相比ꎬ前者阻力明显减少且捕获的虾个体也更大ꎬ可能是由于使用ＵＨＭＷＰＥ材料之后ꎬ使得网具的灵活性得到提高促进小个体的虾可以逃逸ꎻ且使用ＵＨＭＷＰＥ材料之后ꎬ网具水动力性能得到提高ꎬ可能也因此导致捕获效率提高ꎮＵＨＭＷＰＥ绳网除了可以加强网具性能外ꎬ在提高拖网等渔具选择性方面也有优势ꎻ如ＨＥＲＲＭＡＮＮ等[２３]在拖网选择性实验中分别以ＰＥ单丝与Ｄｙｎｅｅｍａ®纤维制作拖网网囊ꎬ结果显示:在相同条件下ꎬＤｙｎｅｅｍａ®拖网的选择性明显优于ＰＥ拖网ꎬ这表明高强Ｄｙｎｅｅｍａ®纤维的创新应用有利于提高拖网渔具的选择性ꎮ１.３.２㊀ＵＨＭＷＰＥ纤维在水产增养殖设施中的应用在水产增养殖技术领域ꎬ普通合成纤维材料主要应用于扇贝笼㊁近岸普通网箱㊁小型养殖围网等传统近岸增养殖设施ꎬ无法满足(超)大型(深远海)增养殖设施(如直径１１０ｍ的挪威深海渔场㊁养殖面积３５０００ｍ２的管桩式养殖围网等)的抗风浪流要求[５ꎬ２４]ꎮ由于ＵＨＭＷＰＥ纤维优越的综合性能ꎬ目前已逐渐成为国内外(超)大型(深远海)增养殖设施的首选材料[１ꎬ５ꎬ１６－１８]ꎮ石建高等[１ꎬ５ꎬ１６－１８]率先对我国(超)大型(深远海)ＵＨＭＷＰＥ增养殖设施进行了系统研究ꎬ联合山东爱地㊁美济渔业㊁威海正明㊁艺高网业㊁温州丰和㊁恒胜水产㊁浙江东一和红脚岩等单位在国内率先开发出多种新型ＵＨＭＷＰＥ增养殖设施(包括双圆周大跨距管桩式围网㊁生态海洋牧场超大型堤坝围网㊁ＨＤＰＥ框架铜合金网衣围网㊁双圆周组合式网衣超大型围网㊁特力夫超大型养殖网箱和深远海抗风浪组合型金属网箱等)ꎬ并实现其产业化养殖应用ꎬ推动了(超)大型(深远海)ＵＨＭＷＰＥ增养殖设施技术升级(图１)ꎮ石建高等[１ꎬ５]自主开发的新型ＵＨＭＷＰＥ增养殖设施的示范应用结果表明:采用ＵＨＭＷＰＥ纤维后的水产增养殖设施的安全性与抗风浪流性能大幅度提高ꎬ同等绳网强度条件下水产增养殖设施用网具的原材料消耗明显降低ꎮ综上ꎬＵＨＭＷＰＥ纤维８８１第３期周文博等:超高分子量聚乙烯纤维在渔业领域的应用与研究进展图１㊀新型ＵＨＭＷＰＥ增养殖设施Ｆｉｇ.１㊀ＮｅｗＵＨＭＷＰＥｆａｒｍｉｎｇｆａｃｉｌｉｔｉｅｓ在水产增养殖设施领域的推广应用前景非常广阔ꎮ２㊀渔用ＵＨＭＷＰＥ纤维改性研究进展㊀㊀ＵＨＭＷＰＥ纤维虽然拥有很多其他合成纤维材料不具有的优良特质ꎬ但普通ＵＨＭＷＰＥ纤维也存在一些缺陷ꎬ例如抗蠕变性差㊁熔体粘度大以及加工性能差等ꎬ与其他工程塑料相比还存在表面硬度较低㊁抗磨粒磨损能力差和热变形温度低等缺点[９－１１ꎬ２６]ꎮ为了能使ＵＨＭＷＰＥ在渔业领域得到更加广泛的应用ꎬ突破其局限性ꎬ需要对其进行改性研究ꎮ在目前高分子纤维合成材料发展现状下ꎬ研制另外一种高性能的新合成材料的难度十分大ꎬ所以研究者们就将目标放在了现有材料的改性上[２５]ꎮ改性在目前的材料工业中所占的地位越来越重要ꎬ作用也越来越突出ꎬ其优点如下:(１)改性是获得所需的特定属性的材料的成本较低的方法ꎻ(２)改性是在保证满足要求的情况下降低材料制造成本的有效方法ꎻ(３)材料改性能使企业较快地对市场需求做出反应ꎮ作为高新材料之一ꎬ为了适应各领域的应用要求ꎬ近年国内外许多学者对ＵＨＭＷＰＥ改性进行了研究ꎮＵＨＭＷＰＥ改性的目的是在不影响ＵＨＭＷＰＥ优异性能的前提下填补其缺点ꎬ如改进其熔体流动性㊁耐热性㊁抗静电性㊁阻燃性及抗蠕变性等[２７]ꎮ２.１㊀渔用ＵＨＭＷＰＥ纤维的化学改性ＵＨＭＷＰＥ的化学改性一般指的是ＵＨＭＷＰＥ的化学交联改性ꎬ指使用化学手段对ＵＨＭＷＰＥ分子结构或分子形态进行改变使ＵＨＭＷＰＥ获得新的性能或者改善某些已知缺陷ꎮ对ＵＨＭＷＰＥ的化学改性一般有化学交联改性和辐射交联改性两种ꎮ化学交联是在ＵＨＭＷＰＥ中加入指定的交联剂ꎬ并通过熔融进行交联ꎬ根据加入的交联剂的不同分为过氧化物交联和偶联剂交联两种[２７]ꎮ而辐射交联则是指采用适当的射线直接对ＵＨＭＷＰＥ制品进行照射使分子发生交联的一种改性方法ꎮ２.１.１㊀辐射交联辐射交联指的是在一定剂量的电子射线或γ射线的照射作用下ꎬＵＨＭＷＰＥ分子中的一部分主链或者侧链被射线切断ꎬ产生一定量的自由基ꎬ这些自由基互相结合ꎬ在ＵＨＭＷＰＥ内部形成交联链ꎬ以达到改性的目的ꎮ辐射交联的反应一般在聚合物表面发生ꎬ基本不影响其内部结构和性能[２８]ꎮ陈聚文等[２９]使用紫外线照射对ＵＨＭＷＰＥ进行辐射交联改性ꎬ并分析了ＵＨＭＷＰＥ在进行蠕变时结晶度的变化ꎬ发现紫外照射能有效降低粘性形变ꎬ从而有效改善了ＵＨＭＷＰＥ纤维的蠕变性能ꎮ陈足论等[３０]以二苯丙酮￣丙酮溶液为交联剂对超高分子量聚乙烯/碳纳米管复合纤维进行紫外辐射交联ꎬ结果表明ꎬ９８１渔㊀业㊀信㊀息㊀与㊀战㊀略２０１８年随着交联液浓度的增加㊁辐射时间的加长㊁纤维凝胶量的增加ꎬ纤维的抗蠕变性能增强ꎻ但当辐射时间超过８ｍｉｎ时ꎬ抗蠕变性能下降ꎬ所以紫外辐射时间为８ｍｉｎ左右较好ꎮ除了紫外线之外ꎬγ射线也常被用来当作辐射交联改性的电子射线ꎻ相关研究结果表明ꎬ在一定的辐射剂量下ꎬγ射线辐照可明显提高ＵＨＭＷＰＥ的拉伸屈服强度和断裂伸长率ꎬ降低缺口冲击强度[２８－３１]ꎮＡＢＤＵＬ￣ＫＡＤＥＲ等[３２]的研究表明经过电子束和γ射线辐照的ＵＨＭＷＰＥ聚合物的Ｃ￣Ｈ和Ｃ￣Ｃ会产生自由基ꎬ这些自由基和空气中氧气相结合产生了￣ＯＯＨꎬ￣ＣＯＯＨ等含氧组分ꎬ这些组分可以增强聚合物的表面极性㊁自由能和湿润性ꎮ辐射交联在ＵＨＭＷＰＥ改性中的应用主要是提高其耐蠕变性与热稳定性等ꎬ以提高改性ＵＨＭＷＰＥ纤维在大型水产增养殖设施上的适配性ꎮ在大型养殖网箱或大型养殖围网等大型水产增养殖设施上都要求装配用绳索具有较好的耐蠕变性ꎻ人们可采用通过辐射交联后的改性ＵＨＭＷＰＥ纤维作为绳索用基体纤维ꎬ以减小绳索在大型水产增养殖设施上的蠕变ꎬ提高大型水产增养殖设施的抗风浪性能和安全性[１ꎬ５ꎬ１６]ꎮ２.１.２㊀偶联剂交联ＵＨＭＷＰＥ的偶联剂交联主要指的是硅烷交联ꎮ对ＵＨＭＷＰＥ进行改性主要有乙烯基硅氧烷和丙烯基硅氧烷等两种硅烷偶联剂[２５－３２]ꎮ解孝林等[３３]对ＵＨＭＷＰＥ进行硅烷交联改性ꎬ将经过交联改性后的ＵＨＭＷＰＥ的凝胶性㊁熔点㊁结晶度㊁力学性能与耐磨性与改性前纯ＵＨＭＷＰＥ的性能进行了比较ꎻ结果表明:(１)硅烷偶联剂导致ＵＨＭＷＰＥ交联的发生ꎬ提高了其凝胶率ꎻ(２)硅烷的含量与ＵＨＭＷＰＥ的熔点与结晶度呈反相关ꎬ硅烷的含量越低ꎬＵＨＭＷＰＥ的熔点越高㊁结晶度增大ꎻ硅烷的含量越高ꎬＵＨＭＷＰＥ的熔点越低㊁结晶度下降ꎻ(３)硅烷交联使ＵＨＭＷＰＥ的模量和强度增高ꎬ磨耗率下降ꎻ(４)硅烷含量过高时ꎬ会导致交联ＵＨＭＷＰＥ的力学性能和磨耗率变差ꎻ(５)当硅烷的含量在０.２％~０.４％范围内时ꎬ交联ＵＨＭＷＰＥ的性能最好ꎮ何腾飞等[３４]成功合成了一种名为乙烯/聚γ￣甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷嵌段共聚物(ＴＲＣＺ)的聚乙烯基大分子偶联剂ꎬ并在超高分子量聚乙烯/多壁碳纳米管(ＭＷＮＴ)复合体系中加入ＴＲＣＺꎬ研究结果表明:添加了ＭＷＮＴ用量４％的大分子偶联剂ＴＲＣＺ￣Ｄ的复合体系的拉伸强度较添加小分子偶联剂的复合体系有了较大的提高ꎬ且其摩擦因素和磨损率较纯ＵＨＭＷＰＥ和未添加偶联剂的复合体系明显降低ꎮ偶联剂交联在ＵＨＭＷＰＥ改性中的应用主要是提高其耐磨性等性能ꎬ以提高渔用改性ＵＨＭＷＰＥ纤维在大型水产增养殖设施上的适配性ꎮ渔用绳网或拖网升力帆要求加工用纤维材料具有较好的耐磨性ꎻ人们可采用通过偶联剂交联后的改性ＵＨＭＷＰＥ纤维作为基体纤维ꎬ以提高成品的耐磨性和使用周期[１ꎬ５ꎬ１６－１８]ꎮ２.１.３㊀过氧化物交联过氧化物交联指的是利用过氧化物对ＵＨＭＷＰＥ进行改性ꎬ在对其进行改性时ꎬ过氧化物会使ＵＨＭＷＰＥ产生大量自由基ꎬ自由基之间偶合产生交联[３５]ꎮ而交联的反应速度和温度主要由过氧化物的半衰期决定ꎬ一般选择的交联时间为过氧化物半衰期的５~７倍ꎬ当交联时间达到半衰期的１０倍时ꎬ交联基本饱和[２８]ꎮ当采用氧化二异丙苯(ＤＣＰ)对ＵＨＭＷＰＥ进行交联改性研究时ꎬ结果表明当ＤＣＰ的用量控制在１％以内时ꎬ可生成适度的交联结构ꎬ此时ＵＨＭＷＰＥ形成空间网络结构ꎬ从而达到提高其冲击强度和热变形温度ꎬ耐磨性有所下降但不显著ꎮ过氧化物交联在ＵＨＭＷＰＥ改性中的应用主要是提高其冲击强度ꎬ这可以提高其在捕捞渔具上的抗冲击性ꎮ拖网等捕捞渔具在生产作业上要求其网渔具具有较好的抗冲击性ꎻ人们可采用通过过氧化物交联后的改性ＵＨＭＷＰＥ纤维作为网渔具加工基体纤维ꎬ以提高网渔具的抗冲击性和安全性[１ꎬ５ꎬ１６－１８]ꎮ２.２㊀渔用ＵＨＭＷＰＥ纤维的物理改性物理改性是指将ＵＨＭＷＰＥ与其他一种或者多种材料通过物理方式进行共混ꎬ以达到改性的目的ꎮ目前一般有共混改性和润滑剂改性等[３６－４０]ꎮ２.２.１㊀共混改性ＵＨＭＷＰＥ的共混改性一般是将中低分子量聚乙烯ꎬ如低密度聚乙烯(ＬＤＰＥ)和高密度聚乙烯(ＨＤＰＥ)等混入ＵＨＭＷＰＥ中形成共混体系ꎬ将其加热ꎬ当共混体系被加热到熔点之上时ꎬＵＨＭＷＰＥ树脂就会悬浮在这些共混剂的液相中ꎬ０９１第３期周文博等:超高分子量聚乙烯纤维在渔业领域的应用与研究进展形成可挤出㊁可注射的悬浮体物料[３６]ꎮ邝金艳等[３７]将乙烯￣醋酸乙烯共聚物(ＥＶＡ)作为改性的共混改性剂ꎬ通过萃取冻胶纤维的方法制得了改性后的ＵＨＭＷＰＥ纤维ꎬ并研究了纤维改性前后的结构与性能ꎻ相关研究结果显示ꎬ经过此种方法共混改性后的ＵＨＭＷＰＥ纤维之中引入了极性基团ꎬ纤维的剪切强度与表面浸润性能得到了提高ꎬ但力学性能㊁熔点和结晶度下降ꎬ重结晶温度上升ꎬ晶粒尺寸变大ꎮＪＡＣＯＢＳ等[３８]在ＵＨＭＷＰＥ中混入ＨＤＰＥ进行改性并测试其性能ꎬ经过测试之后表明ꎬ与纯ＵＨＭＷＰＥ纤维相比经过与ＨＤＰＥ共混改性的复合纤维材料具有更加优良的抗蠕变性和力学性能(例如抗磨损性能和所承受的静态负荷)ꎮ当加入的ＨＤＰＥ达到５０％时发现共混物的强度和模量分别增加了１~２个数量级ꎮ石建高研究员团队联合淄博美标等开展了ＵＨＭＷＰＥ纤维的共混改性研究ꎬ开发出渔用改性ＵＨＭＷＰＥ纤维ꎬ并在捕捞拖网与水产增养殖设施上开展了应用示范ꎬ研究结果表明ꎬ所开发的渔用改性ＵＨＭＷＰＥ纤维具有较好的耐磨性和适配性[１４]ꎮ在泰山英才领军人才项目(石墨烯复合改性绳索网具新材料的研发与产业化)的资助下ꎬ石建高研究员团队联合鲁普耐特集团有限公司等单位正在开展ＵＨＭＷＰＥ纤维的石墨烯复合改性研究ꎬ以提高渔用石墨烯复合改性ＵＨＭＷＰＥ纤维的耐磨性等ꎬ未来它在渔业上应用前景广阔ꎮ２.２.２㊀润滑剂改性润滑剂是改善聚合物加工性的一种添加剂ꎬ其主要作用是在加工过程中降低材料与加工器械之间㊁材料内部分子之间的相互摩擦ꎬ从而改善塑料加工性能并提高制品性能ꎮ加工ＵＨＭＷＰＥ时常用的润滑剂有固体石蜡或石油提取物(用量小于１０％)㊁聚乙烯蜡(用量小于１５％)㊁硬脂酸锌(用量小于２％)等[３９]ꎮ研究表明ꎬ使用美国ＡＬＬＩＥＤ￣ＳＩＧＮＡＬ公司生产的一种共聚物与硬脂酸盐作为加工ＵＨＭＷＰＥ的润滑剂可以取得较好的效果[４３]ꎮ润滑剂改性主要是提高其熔融状态下的流动性ꎬ这可以用于提高渔用制品的综合性能(如渔用纺丝原料生产中要求原料在熔融状态下具有较好的流动性ꎬ人们可采用润滑剂改性后的改性ＵＨＭＷＰＥ原料作为渔用纺丝原料ꎬ以提高渔用纤维的综合性能)[１－４]ꎮ３㊀渔用ＵＨＭＷＰＥ纤维标准研究进展㊀㊀随着ＵＨＭＷＰＥ纤维绳网在渔业㊁纺织㊁航运和军事等领域的推广应用ꎬＵＨＭＷＰＥ纤维绳网标准研究工作逐渐被提上了议事日程ꎮ中国是继荷兰㊁美国和日本之后第四个掌握ＵＨＭＷＰＥ纤维生产自主知识产权的国家ꎬ目前已实现较大规模生产㊁销售和应用ꎬ部分产品质量已达国际先进水平ꎬ但由于缺失产品国家标准ꎬ在全国范围内没有统一的技术要求ꎬ使得产品进入国际市场以及参与国际竞争受到极大制约ꎬ不利于提高该产品的设计㊁制造和开发应用水平ꎬ不利于打破国外技术和产品垄断ꎬ不利于提升我国新材料产业的自主创新能力等ꎮ为统一技术要求ꎬ解决ＵＨＭＷＰＥ纤维产品国家标准缺失等问题ꎬ２０１０年起任意和孔丽萍等[４１]开展了ＵＨＭＷＰＥ纤维国家标准创制工作ꎬ首次制定了ＧＢ/Ｔ２９５５４－２０１３«超高分子量聚乙烯纤维»国家标准ꎮ标准规定了线密度在５５ｄｔｅｘ~６６５０ｄｔｅｘ范围内的ＵＨＭＷＰＥ纤维的分类和标记㊁要求㊁试验方法㊁检验规则㊁标志㊁包装㊁运输及贮存等ꎬ可以为产品的设计㊁生产㊁检测㊁开发应用㊁质量控制㊁贸易往来和技术交流等提供指导ꎮ我国很多企业加工生产㊁销售或应用ＵＨＭＷＰＥ网线ꎬ产品除满足国内需要外ꎬ还大量销往国外ꎬ由于没有权威的与产业接轨的ＵＨＭＷＰＥ网线标准ꎬ给产品的生产㊁贸易㊁检测㊁管理和技术交流等带来不便ꎮ为统一技术要求ꎬ加快ＵＨＭＷＰＥ网线产品与现代产业接轨的步伐ꎬ２０１３年起石建高等[４２]开展了ＵＨＭＷＰＥ网线纺织行业标准创制工作ꎬ首次制定了ＦＺ/Ｔ６３０２８－２０１５«超高分子量聚乙烯网线»纺织行业标准ꎮ标准规定了(以线密度为６０ｔｅｘ~３００ｔｅｘ的ＵＨＭＷＰＥ纤维捻制而成)ＵＨＭＷＰＥ网线的术语和定义㊁标记㊁要求㊁试验方法㊁检验规则㊁标志㊁包装㊁运输和贮存等ꎬ可以为产品的国内外技术交流㊁质量管理㊁贸易往来以及设计生产等提供指导ꎮＦＺ/Ｔ６３０２８－２０１５标准作为我国第一个ＵＨＭＷＰＥ网线纺织行业标准ꎬ在尚无渔用ＵＨＭＷＰＥ网线国家标准㊁行业标准或团体标准的情况下ꎬ可为现代渔业参考使用ꎮ１９１渔㊀业㊀信㊀息㊀与㊀战㊀略２０１８年在农业农村部㊁全国水产标准化技术委员会和全国水产标准化技术委员会渔具及渔具材料分技术委员会等的支持下ꎬ２０１８年«渔用超高分子量聚乙烯网线通用技术条件»水产行业标准获得正式立项ꎬ该标准将针对渔业的特点制定渔用ＵＨＭＷＰＥ网线通用技术条件ꎬ以满足水产养殖绿色发展等现代渔业需求[４３]ꎮ我国是世界第一渔用ＵＨＭＷＰＥ绳索生产大国ꎬ产品除满足国内需要外ꎬ还大量出口到国外ꎻ由于ＧＢ/Ｔ１８６７４－２００２«渔用绳索通用技术条件»国家标准中不包括渔用ＵＨＭＷＰＥ绳索产品ꎬ这给该产品的生产㊁贸易和监管等带来不便ꎮ２００６年起苗傲霜和石建高等[４３]开展了ＧＢ/Ｔ１８６７４－２００２国家标准修订工作ꎬ标准规定了公称直径为６ｍｍ~７２ｍｍ的八股和十二股的ＵＨＭＷＰＥ编绳㊁公称直径为２０ｍｍ~７２ｍｍ的ＵＨＭＷＰＥ复编绳的术语和定义㊁分类与标记㊁要求㊁试验方法㊁检验规则㊁标志㊁标签㊁包装㊁运输和贮存等ꎮＧＢ/Ｔ１８６７４－２０１８标准作为我国渔业上第一个ＵＨＭＷＰＥ编绳或复编绳国家标准ꎬ可以为ＵＨＭＷＰＥ绳索产品的设计生产㊁质量管理和贸易往来等提供指导ꎮ为统一我国ＵＨＭＷＰＥ经编网片产品技术要求ꎬ解决该产品行业标准缺失等问题ꎬ２０１５年起石建高等[４４]开展了ＵＨＭＷＰＥ经编网片行业标准创制工作ꎬ首次制定了ＳＣ/Ｔ５０２２－２０１７«超高分子量聚乙烯网片经编型»行业标准ꎬ标准规定了以ＵＨＭＷＰＥ纤维加工制作的渔用菱形网目ＵＨＭＷＰＥ经编网片的术语和定义㊁标记㊁技术要求㊁试验方法㊁检验规则㊁标志㊁标签㊁包装㊁运输及贮存等ꎬ可以为产品的设计生产㊁开发应用和技术交流等提供指导ꎮ为解决ＵＨＭＷＰＥ纤维标准体系缺失问题ꎬ石建高等[１８]开展了ＵＨＭＷＰＥ纤维标准体系研究工作ꎬ出版专著«捕捞渔具准入配套标准体系研究»ꎬ形成ＵＨＭＷＰＥ纤维标准体系研究报告ꎬ可以为ＵＨＭＷＰＥ纤维标准的制修订提供指导ꎮ４㊀讨论与展望㊀㊀超高分子量聚乙烯自发明以来已有６０多年的历史ꎬ其综合性能优越ꎬ可以满足现代渔业的发展要求ꎬ目前已经被应用于捕捞渔具与水产增养殖设施等领域ꎮ在水产增养殖设施中ꎬＵＨＭＷＰＥ纤维优异性能已越来越被人们充分认可ꎮ在渔业领域ꎬＵＨＭＷＰＥ纤维凭借其卓越性能显示出了高投入㊁高回报的良好综合经济效益[１ꎬ５ꎬ４５－４６]ꎬ并且随着ＵＨＭＷＰＥ纤维的不断研究开发ꎬ其在渔业上的应用也将会更加深入ꎮ目前ꎬ在捕捞渔具方面ＵＨＭＷＰＥ纤维已经在我国拖网渔具中进行了试验与投入ꎬ结果表明:与普通ＰＥ网具相比ꎬＵＨＭＷＰＥ网具具有更好的综合性能ꎻ但由于普通ＰＥ网具已经在国内大规模使用以及更换网具需要巨大成本ꎬ导致ＵＨＭＷＰＥ纤维在渔业领域的大面积应用还需要一个漫长的过程[４７－５０]ꎮＵＨＭＷＰＥ纤维凝胶纺丝过程中大量使用有机溶剂且工艺复杂ꎬ成本高昂的同时引起环境污染等问题ꎬ所以应该寻找更加简便的方法进行制备ꎮ水产增养殖设施长期处于海水中ꎬ设施表面会被污损生物附着ꎬ这对ＵＨＭＷＰＥ纤维的防污功能或ＵＨＭＷＰＥ绳网防污处理技术提出了新的要求ꎮ此外ꎬＵＨＭＷＰＥ纤维抗蠕变性也是一个难题ꎬ今后应进一步加强渔用ＵＨＭＷＰＥ纤维的防污功能与抗蠕变性研究ꎮ随着新材料技术的持续创新ꎬＵＨＭＷＰＥ纤维新材料的综合性能将会得到进一步提高ꎮ普通纤维材料已难以满足现代渔业发展需要ꎬ渔用ＵＨＭＷＰＥ纤维的研发与创新应用ꎬ满足了现代渔业的发展需要ꎬ因此ꎬＵＨＭＷＰＥ纤维在渔业领域的应用领域非常广阔ꎮ在ＵＨＭＷＰＥ标准方面ꎬ随着ＵＨＭＷＰＥ纤维在渔业领域应用范围的不断扩大ꎬ我国应尽快制定«超高分子量聚乙烯网片绞捻型»㊁«超高分子量聚乙烯网片单线单死结型»㊁«超高分子量聚乙烯网片单线双死结型»㊁«超高分子量聚乙烯拖网»㊁«超高分子量聚乙烯网箱»和«超高分子量聚乙烯养殖围网»等行业标准ꎬ以满足现代渔业的发展需要ꎬ推动渔用材料的技术升级ꎬ提高捕捞渔具和水产增养殖设施的安全性ꎮ参考文献:[１]㊀石建高.渔业装备与工程用合成纤维绳索[Ｍ].北京:海洋出版社ꎬ２０１６:１－５２.[２]㊀唐启升.水产养殖绿色发展咨询研究报告[Ｍ].北京:海洋出版社ꎬ２０１７:１－３１２.[３]㊀石建高ꎬ王鲁民ꎬ陈晓蕾ꎬ等.渔用合成纤维新材料研究进展[Ｊ].渔业信息与战略ꎬ２００８ꎬ２３(５):７－１０. [４]㊀王㊀磊ꎬ闵明华ꎬ石建高ꎬ等.ＵＨＭＷＰＥ纤维研发与生产现状[Ｊ].ＭａｔｅｒｉａｌＳｃｉｅｎｃｅｓꎬ２０１３ꎬ３(５):１９２－１９８. [５]㊀石建高.海水抗风浪网箱工程技术[Ｍ].北京:海洋出版２９１。

“十二五”时期是我国海洋经济加快调整优化的关键时期,加快海洋资源的开发与利用,需要科技发展作为强有力的支撑,而禁锢海洋科技发展的重要决定因素,就是海洋新材料的研发和应用[1]。

现有材料已不能满足海洋事业发展的需要,高性能新材料具有基础和先导性的意义,船体材料、高耐腐蚀海洋材料以及深海探测材料都面临更新换代的局面。

改进海洋材料,针对海洋设计高性能[2]、耐腐蚀、环保、绿色的新材料以及对新材料的可应用性进行深度的探索已迫在眉睫。

1抗蠕变海洋用高性能纤维的现状1.1高性能纤维高性能纤维,是指对外部的力、热、光、电等物理作用和酸、碱、氧化剂等化学作用具有特殊耐受能力的一种材料。

这类纤维由于具有比普通纤维更高的机械强度和弹性模量,更好的热稳定性、耐酸碱性及耐候性,是20世纪60年代初发展以来,高分子纤维材料领域发展迅速的一类特种纤维。

它被称为继第一代锦纶、涤纶和腈纶及第二代改性纤维(包括差别化纤维)之后的第三代合成纤维[3]。

高性能纤维在船舶、海洋工程、军事领域、航空航天等方面有广阔的应用前景,可带动原材料,及其复合材料产业链的发展,产生巨大的经济效益。

随着对纤维产品性能的要求提高,各种特殊的纺丝方法[4]应用于工业生产,例如凝胶纺丝、乳液纺丝、悬浮纺丝、喷射纺丝、裂膜纺丝、无喷丝头纺丝等。

其中凝胶纺丝被广泛应用在高强高模纤维的生产中。

1.2高性能纤维的种类[5]高性能纤维按化学组成可分为有机和无机高性能纤维两大类。

有机高性能纤维按其大分子刚柔性可分为刚性链聚合物纤维和柔性链聚合物纤维。

其中,刚性链聚合物纤维由芳香族大分子构成,大分子柔软度较差,包括芳纶、聚四氟乙烯等;而柔性链聚合物纤维大分子不包含芳香环,柔性度较好,包括超高分子量聚乙烯纤维、超高分子量聚乙烯醇纤维、超高分子量聚丙烯腈纤维等。

无机高性能纤维一般以矿物质或金属为原料制成。

它同样具有不同的分子构象或结构,如无定形纤维、多晶纤维和单晶纤维等。

主要品种有碳纤维、玻璃纤维、石英玻璃纤维、硼纤维、陶瓷纤维、金属纤维等,此外尚有石棉纤维、矿渣棉、高硅氧纤维、氧化铝纤维、碳化硅纤维等其他无机纤维。

纤维素材料：研究进展与展望这次讲座阐述了纤维素材料的研究背景、研究现状和进展及对今后的展望与思考。

主要部分为现状和进展，分别为纤维素材及纤维素功能化两部分。

以下是详细内容。

1 背景纤维素是自然界储量最大的天然高分子，自然界中每年通过光合作用生产的纤维素约为1011-1012吨。

目前只有约0.2%的纤维素得到应用。

近年来随着石油、煤炭储量的下降以及石油价格的飞速增长、各国对环境污染问题的日益关注和重视使纤维素这种可持续发展的再生资源的应用愈来愈受到重视.1.1 纤维素的结构纤维素的化学结构由D-吡喃葡萄糖环彼此以β-1，4-糖苷键以C1椅式构象联结而成的线形高分子。

纤维素大分子之间，纤维素和水分子之间，或者纤维素大分子内部都可以形成氢键。

氢键决定了纤维素的多种特性：自组装性、结晶性、形成原纤的多相结构、吸水性、可及性和化学活性等各种特殊性能。

1.2 纤维素的原料主要的纤维素原料是棉花、木材、禾草类植物。

除植物界外，细菌、动物也能制造出纤维素。

近年来，人工合成纤维素的研究工作也取得了较大的进展。

2 纤维素材料现状和进展2.1 纤维素材料2.1.1纳米纤维素纳米纤维素的制备方法分为化学法、机械法、细菌合成法。

纳米纤维素的独特性能为天然、可再生、可生物降解、高的强度和模量、具有化学功能性（如用于化学改良性）、尺寸稳定性好、良好的吸湿性能、热稳定性好。

纳米纤维素的应用范围包括能量储存装置、新型复合材料、手性分离材料、吸附介质。

纳米纤维素目前已制成仿植物细胞多孔材料、透明薄膜、纳米纤维素纺丝制备纤维、响应性水凝胶材料、磁性海绵。

纳米纤维素存在的问题包括：酸解法制备纳米纤维素的污染严重，得率较低，实验室中产率在30%-50%左右；机械法和细菌合成法效率较低，难于大规模制备，同时得率较低；纳米纤维素价格较高；纳米纤维素具有一定的毒性。

2.1.2再生纤维素再生纤维素主要为粘胶纤维素，它的特点是高吸湿性、柔软舒服、容易染色、悬垂性好。

纤维增强复合材料在船舶和海洋工程中的运用摘要：我国不断提高海洋经济发展力度，为了促进海洋经济快速发展，需要加强基础设施建设，在海洋工程建设过程中主要利用钢筋混凝土。

因为海洋环境中存在较多的有害介质，可能会侵蚀钢筋，导致钢筋发生锈蚀问题，钢筋体积不断膨胀，最终剥落混凝土，影响到钢筋混凝土的耐久性。

因此，在船舶和海洋工程中需要利用纤维增强复合材料，通过充分发挥纤维增强复合材料的优势，促进海洋工程快速发展。

关键词：纤维增强复合材料；船舶；海洋工程；运用1纤维增强复合材料特点我国在全新材料加工技术研究过程中，始终秉承坚持不懈，努力创新的原则。

纤维材料在工业生产和生活中是一种全新的复合型产品，得到广泛应用。

例如，在实际加工切削过程中，材料温度会快速提升，造成纤维材料的大范围损坏、加工热量过度以及材料结构分离等相关问题。

为进一步总结相关应对策略，技术人员需要不断提高自身机械技术水平，有效减少加工过程中出现的问题或者缺陷，最终减少系统加工经济成本。

纤维增强树脂是一种复合纤维增强复合材料，广泛应用于航空航天、造船、汽车等行业。

树脂基纤维增强材料主要包括热塑性树脂和热固性树脂。

增强纤维包括玻璃纤维和碳纤维。

由于玻璃纤维的成本相对较低，玻璃纤维被广泛应用于各个领域。

与传统金属材料相比，纤维增强树脂具有更小的基体和密度以及更高的轴向强度。

因此，纤维增强树脂具有较高的轴向比强度和比模量。

由于树脂基体具有耐腐蚀性和耐疲劳性，因此纤维增强树脂也具有耐腐蚀性和耐疲劳性。

由于纤维增强树脂具有较高的比强度和比模量，可以减轻产品自重，有效节约能源，提高施工方便性。

由于海洋工程对材料提出了特殊的要求，如耐腐蚀、重量轻等，而纤维增强复合材料能够满足这些要求，因此可以在海洋领域推广应用。

目前，国内外船舶制造商和海洋工程开发商已经开始开发和使用纤维增强复合材料。

因此，纤维增强复合材料在船舶制造和海洋工程开发领域发挥着重要作用。

2纤维增强复合材料在船舶中的应用2.1民用船舶目前，国内外渔船的主流发展方向是纤维增强树脂渔船。

新型材料制备技术研究进展随着科学技术的不断进步，新材料的研究和制备也得到了极大的发展。

在基础科学研究和工程实际应用中，新型材料具有很大的潜力，对新材料制备技术的探索和研究也成为当前科学界热门话题之一。

本文将对新型材料制备技术的研究进展进行综述。

一、纳米材料的制备技术纳米材料是一种具有特殊性质的新型材料，具有很好的光学、电学、机械和化学性质。

在纳米材料的制备技术方面，研究者们主要关注两种制备方法：物理制备和化学制备。

物理制备方法包括气相沉积、物理溅射和热蒸发等。

气相沉积是一种利用高温、高压和惰性气体的物理制备方法，具有制备高质量纳米材料的优点。

物理溅射是一种将超高真空下的固体靶材制成薄膜的方法。

热蒸发则是在真空系统中利用热量将固体物质转化为气态物质，再沉积在基底上的方法。

化学制备方法包括溶胶-凝胶法、水热法和微乳液法等。

溶胶-凝胶法是利用凝胶化学反应制备纳米材料的方法，其制备过程简单，而且可以以低温方式得到高质量材料。

水热法是利用水相化学反应制备纳米材料的方法，这种方法具有简单、安全、环保等特点。

微乳液法是在一定温度下将非极性溶剂、表面活性剂和水三种组分混合，利用反应引发乳状液发生的物质形成的方法。

二、生物材料的制备技术生物材料是一种新型材料，它可以替代人体组织，具有很好的生物相容性，可以促进组织修复和再生。

通过不断探索，目前人们已经研究出了多种生物材料的制备技术，其中最为常用的包括细胞培养技术、仿生合成技术和生物印刷技术。

细胞培养技术是将细胞置于特定培养基中，通过控制培养基的物理和化学环境，促进细胞增殖和分化，从而得到生物材料的方法。

仿生合成技术是通过仿生生物学原理，以特定的生物或生物学分子为模板，进行材料合成的一种方法。

生物印刷技术是一种利用3D打印技术，在生物材料表面上直接打印出特定的细胞或组织结构的方法。

三、纤维材料的制备技术纤维材料是一种高性能的新型材料，具有很好的机械性能和热性能。

纤维材料的制备技术主要包括拉毛法、电纺法和溶胶吹纺法等。

尊敬的评估组专家、各方网友：根据相关法规要求，本公司拟在地新建一个年产量达300万平方米的超细纤维合成革新材料项目。

现将该项目的环境影响评价报告进行网上公示，以接受公众的监督和意见。

一、项目概况1.项目名称：年产300万平方米超细纤维合成革新材料项目；2.项目地点：地；3.项目投资：***万元；4.项目建设单位：本公司；5.项目建设周期：***年；6.项目建设规模：占地***亩；7.项目设计年产量：300万平方米；8.项目主要生产设备：其中一种设备***台。

二、项目环境影响评价内容本次环境影响评价对项目建设和运营阶段可能引起的环境影响进行了全面评估，主要内容包括：1.区域环境基本状况：对项目周边自然环境、气候、地质地貌、水文地质、生态环境等进行了详细调研；2.建设和运营阶段的环境影响：对项目建设和运营阶段可能对大气、水、土壤、噪音、振动、生态环境和社会经济等方面造成的影响进行了评估；3.环境影响评价方法：采用了***方法，并结合现场调查、实验研究等多种方法进行综合评估；4.环境管理措施：针对项目可能引起的环境影响，提出了一系列的环境管理、监测、治理和修复措施；5.环境风险评估：根据项目的特点，对可能引起的环境风险进行了评估，并提出了相应的风险防控措施。

为了确保公众的知情权和参与权，本次环境影响评价报告将在***年**月**日至***年**月**日期间进行网上公示，公示时间为**天。

期间，任何单位和个人均可以通过以下方式提出意见和建议：1.提交书面意见：可邮寄至本公司办公地址：***；四、参与公众的权利和责任公众在参与环境影响评价过程中，有权要求了解项目的相关信息、了解项目对环境可能造成的影响、提出意见和建议等。

公众应当履行以下责任：1.对环境影响评价报告进行认真查阅和理解，确保自己提出的意见和建议准确；2.合理主张和表达自己的诉求，并提供相关证据和理由，以便评估组综合考虑。

请各位专家和公众认真查阅本项目的环境影响评价报告，并于公示期间内提出您的意见和建议。

海洋工程用合成纤维缆绳国内外应用与发展现状纪俊祥发布时间：2023-06-19T04:58:46.109Z 来源：《中国经济评论》2023年7期作者：纪俊祥[导读] 随着海洋油气开发逐渐向深海推进，海洋工作水深的不断增加，浮式海洋平台的使用越来越多，对海洋工程的研究显得尤为重要。

在常用的海洋平台定位技术中。

张紧式系泊系统因其具有自重轻、稳定性强、安装方便和经济适用性强等优势而被广泛使用。

张紧式系泊系统中的重要组成部分纤维绳具有更好的机械性能，循环负载下的动态刚度强，和自重轻等优势。

本文主要通过介绍海洋工程用缆绳的分类、结构特点、相关标准及国内外应用情况，分析海洋工程用合成纤维缆绳的应用及发展现状，希望能为海洋工程的发展提供参考。

九力绳缆有限公司 225800摘要：随着海洋油气开发逐渐向深海推进，海洋工作水深的不断增加，浮式海洋平台的使用越来越多，对海洋工程的研究显得尤为重要。

在常用的海洋平台定位技术中。

张紧式系泊系统因其具有自重轻、稳定性强、安装方便和经济适用性强等优势而被广泛使用。

张紧式系泊系统中的重要组成部分纤维绳具有更好的机械性能，循环负载下的动态刚度强，和自重轻等优势。

本文主要通过介绍海洋工程用缆绳的分类、结构特点、相关标准及国内外应用情况，分析海洋工程用合成纤维缆绳的应用及发展现状，希望能为海洋工程的发展提供参考。

关键词：合成纤维；缆绳；海洋工程海洋工程主要包括对海洋资源的研究、开发、使用、保存与修复等活动。

一般来说，影响海洋技术发展主要是由材料技术与系统设施技术的两个方面构成。

海洋工程的缆绳用于系泊、锚泊、吊装等活动。

缆绳一般分为钢丝绳与化学纤维缆绳，但因同样强力下钢丝绳自重大，易受海洋侵蚀等原因，在现代海洋工程中，已逐步被合成纤维缆绳所代替。

一．海洋工程现状随着陆地资源的日益枯竭和社会的不断发展，人类对资源的需求逐渐增加。

将目光瞄向海洋，向索取资源尤其是深海资源的利用已逐渐步入日程。