周文博, 余雯雯, 石建高*, 劉福利, 沈 明, 姜潤喜, 張春文, 張耀民, 劉永利,7, 王 磊, 楊 飛
(1. 中國水產科學研究院東海水產研究所,上海 200090; 2. 上海海洋大學海洋科學學院,上海 201306; 3. 中國水產科學研究院黃海水產研究所,山東青島 266071; 4. 魯普耐特集團有限公司,山東泰安 271000; 5. 湛江市經緯網廠,廣東湛江 524043; 6. 湛江經緯實業有限公司,廣東湛江 524043; 7. 農業農村部繩索網具產品質量監督檢驗測試中心,上海 200090)
海洋漁業是我國漁業重要組成部分,柴油機的發明、漁用材料的研發以及漁業裝備的普及等推動了海洋漁業的可持續發展和現代化建設。漁用材料直接影響到漁業成本、生產效率以及作業效果;漁用材料的創新研發與產業化應用大大提高了繩網強度、降低了網具重量與作業能耗,它為藻類離岸養殖、網具大型化、漁業生產的節能降耗以及現代漁業的提質增效等提供了強有力的支持[1-2]。在合成纖維發明前,在網具以及水產增養殖過程中使用的網線材料一般使用棉、麻等天然纖維,但它們存在強度低或不耐海水腐蝕等缺陷,不適合在漁業生產上大規模推廣應用。21世紀以來,隨著高分子材料技術的發展,出現了合成纖維材料。由于合成纖維具有比天然纖維更高的強度以及使用壽命,所以它們在漁業上逐步取代天然纖維[3]。漁用合成纖維的研究目前已受到越來越多業內人士的關注,近年來人們開發了多種合成纖維新材料,如碳纖維、可降解纖維以及超高分子量聚乙烯(UHMWPE)纖維等[1,3-5]。本文主要介紹目前在漁業中應用較多的UHMWPE纖維拉伸等力學方面的研究以及其在漁具與水產增養殖設施中的應用現狀、國內外UHMWPE纖維改性研究進展和UHMWPE纖維標準研究進展,旨在為漁用UHMWPE纖維的創新研發與產業化應用提供參考。
超高分子量聚乙烯一般指的是分子量在150×104以上的無支鏈線性聚乙烯,分子鏈上基本不含極性基團、結晶度一般在65% ~85%、密度0.920~0.964 g·cm-3[9];在1957年被美國聯合化學公司使用齊格勒催化劑首先研制成功[4-9]。因為UHMWPE具有其他工程塑料無法企及的高強性能、耐磨性、抗腐蝕性、耐低溫性和耐老化性等優異性能,使得其在漁業、軍事、海工等范圍發揮著至關重要的作用[9-11]。UHMWPE的性能與其他常用工程塑料的比較如表1所示。
由表1可以看出,相對其他常用的工程塑料而言,UHMWPE的密度得到了有效降低,而其斷裂伸長率和抗沖擊強度都得到了大幅度的提高。
中國水產科學研究院東海水產研究所石建高研究員團隊等對漁用UHMWPE繩網材料拉伸力學性能進行了系統研究。如在合成纖維繩索方面,石建高等[12-13]對漁用UHMWPE繩索進行力學性能研究,結果表明:利用UHMWPE纖維制備的UHMWPE繩索的斷裂強度為PA繩索的3.7倍、PP繩索的4.0倍且具有良好的低伸長以及優秀的抗疲勞性能,具有十分良好的漁業適用性。在合成纖維網片方面,石建高等[14]對漁用UHMWPE經編網片和錦綸經編網片進行了拉伸性能比較,結果表明:在同等線密度、股數以及相同的網目尺寸的條件下,以UHMWPE纖維編織的UHMWPE經編網片比PA經編網片的網目強力以及網片縱向斷裂強力有了大幅度的提高,但斷裂伸長率得到了大幅度下降;網片橫向斷裂強力也大幅度提高,斷裂伸長率最大降低了65.6%,UHMWPE經編網片的拉伸力學性能較PA經編網片有了大幅度提高。在合成纖維網線方面,石建高等[15]還比較了UHMWPE網線和高密度聚乙烯(HDPE)網線的拉伸力學性能,研究結果表明:相對HDPE網線而言,利用UHMWPE纖維捻制的UHMWPE網線有較高的斷裂強度、拉伸模量和結強損失率以及較低的斷裂伸長率;兩種網線的結節強度指標與直徑指標呈顯著的直線關系,拉伸載荷指標與伸長指標呈顯著的多項式關系。
因UHMWPE具有優良性能以及高性價比等特點,使其在漁業領域也取得了不少應用,如在漁網、捕撈拖網、深水網箱、高端釣線、大型養殖圍網或藻類養殖筏繩等[1,5,16-18]。由于UHMWPE纖維的力學特點及其制品的優良性能,自1957年至今,國內外UHMWPE纖維制成的繩網等材料已經在漁業領域逐步得到應用,詳細信息見表2。在美國、荷蘭、中國、日本、丹麥、挪威、西班牙和冰島等國,UHMWPE纖維已被用于拖網、深水網箱、養殖圍網等捕撈漁具與水產增養殖設施[1,5,16-18]。

表1 UHMWPE與其他工程塑料的常規性能比較Tab.1 Comparison of conventional performance of UHMWPE with other engineering plastics

表2 國內外部分UHMWPE纖維產品Tab.2 UHMWPE fiber products at domestic and abroad
1.3.1 UHMWPE纖維在捕撈漁具中的應用
自UHMWPE纖維實現了商品化以來,在相關領域體現出了其高強、耐磨和耐老化等獨特優勢。目前,美國、荷蘭、中國和日本等國已將UHMWPE纖維制成繩網,并應用于捕撈漁具[1,3-5,12-19]。就國內來看,郁岳峰等[20]將迪尼瑪?(Dyneema?)纖維制成的網線編織成198.45 kW雙船用底拖網,并分析比較了Dyneema?繩網與普通繩網材料的實際捕撈應用效果,結果表明:Dyneema?繩網具有良好的斷裂強力以及漁用適用性,與原來聚乙烯(PE)材料制作的繩網拖網相比,Dyneema?拖網的線面積系數得到了有效降低、網板的水平擴張增加、拖網網口掃海面積增加、能耗系數降低并且漁獲量得到了提高,Dyneema?拖網明顯提高了網具性能,在拖網網具中合理搭配使用Dyneema?繩網材料和普通繩網材料可以明顯改善拖網網具性能、減少作業能耗并提高生產效率。王明彥等[21]1999年在東海進行了Dyneema?拖網海上試驗,結果表明:與PE拖網(采用普通PE材料制作)相比,Dyneema?拖網的平均產量和產值都有了大幅度的提高。石建高等[1,5,16-18]將UHMWPE纖維加工成UHMWPE網片,并在拖網囊網上進行了海上應用試驗,應用試驗結果表明:與原先使用的普通PE拖網囊網相比,UHMWPE拖網網囊的耐磨性和使用壽命等都有了明顯提高,而拖網能耗則因此有明顯減低。從國外對UHMWPE纖維制成的網具研究來看,STERLING等[22]對PE單絲、高強度聚乙烯(HSPE)單絲與UHMWPE纖維制成的拖蝦網設計了兩個對比試驗,第一個對比試驗是在三種不同材料制成的試驗網上一次裝配三對不同尺寸的網板進行拖曳參數的對比,第二個對比試驗是在實驗中同時拖曳五個拖網來評估漁獲性能與選擇性能;結果表明:UHMWPE拖蝦網與普通PE拖蝦網相比,前者阻力明顯減少且捕獲的蝦個體也更大,可能是由于使用UHMWPE材料之后,使得網具的靈活性得到提高促進小個體的蝦可以逃逸;且使用UHMWPE材料之后,網具水動力性能得到提高,可能也因此導致捕獲效率提高。UHMWPE繩網除了可以加強網具性能外,在提高拖網等漁具選擇性方面也有優勢;如HERRMANN等[23]在拖網選擇性實驗中分別以PE單絲與Dyneema?纖維制作拖網網囊,結果顯示:在相同條件下,Dyneema?拖網的選擇性明顯優于PE拖網,這表明高強Dyneema?纖維的創新應用有利于提高拖網漁具的選擇性。
1.3.2 UHMWPE纖維在水產增養殖設施中的應用
在水產增養殖技術領域,普通合成纖維材料主要應用于扇貝籠、近岸普通網箱、小型養殖圍網等傳統近岸增養殖設施,無法滿足(超)大型(深遠海)增養殖設施(如直徑110 m的挪威深海漁場、養殖面積35 000 m2的管樁式養殖圍網等)的抗風浪流要求[5,24]。由于UHMWPE纖維優越的綜合性能,目前已逐漸成為國內外(超)大型(深遠海)增養殖設施的首選材料[1,5,16-18]。石建高等[1,5,16-18]率先對我國(超)大型(深遠海)UHMWPE增養殖設施進行了系統研究,聯合山東愛地、美濟漁業、威海正明、藝高網業、溫州豐和、恒勝水產、浙江東一和紅腳巖等單位在國內率先開發出多種新型UHMWPE增養殖設施(包括雙圓周大跨距管樁式圍網、生態海洋牧場超大型堤壩圍網、HDPE框架銅合金網衣圍網、雙圓周組合式網衣超大型圍網、特力夫超大型養殖網箱和深遠海抗風浪組合型金屬網箱等),并實現其產業化養殖應用,推動了(超)大型(深遠海)UHMWPE增養殖設施技術升級 (圖1)。石建高等[1,5]自主開發的新型UHMWPE增養殖設施的示范應用結果表明:采用UHMWPE纖維后的水產增養殖設施的安全性與抗風浪流性能大幅度提高,同等繩網強度條件下水產增養殖設施用網具的原材料消耗明顯降低。綜上,UHMWPE纖維在水產增養殖設施領域的推廣應用前景非常廣闊。

圖1 新型UHMWPE增養殖設施Fig.1 New UHMWPE farming facilities
UHMWPE纖維雖然擁有很多其他合成纖維材料不具有的優良特質,但普通UHMWPE纖維也存在一些缺陷,例如抗蠕變性差、熔體粘度大以及加工性能差等,與其他工程塑料相比還存在表面硬度較低、抗磨粒磨損能力差和熱變形溫度低等缺點[9-11,26]。為了能使UHMWPE在漁業領域得到更加廣泛的應用,突破其局限性,需要對其進行改性研究。在目前高分子纖維合成材料發展現狀下,研制另外一種高性能的新合成材料的難度十分大,所以研究者們就將目標放在了現有材料的改性上[25]。改性在目前的材料工業中所占的地位越來越重要,作用也越來越突出,其優點如下:(1)改性是獲得所需的特定屬性的材料的成本較低的方法;(2)改性是在保證滿足要求的情況下降低材料制造成本的有效方法;(3)材料改性能使企業較快地對市場需求做出反應。作為高新材料之一,為了適應各領域的應用要求,近年國內外許多學者對UHMWPE改性進行了研究。UHMWPE改性的目的是在不影響UHMWPE優異性能的前提下填補其缺點,如改進其熔體流動性、耐熱性、抗靜電性、阻燃性及抗蠕變性等[27]。
UHMWPE的化學改性一般指的是UHMWPE的化學交聯改性,指使用化學手段對UHMWPE分子結構或分子形態進行改變使UHMWPE獲得新的性能或者改善某些已知缺陷。對UHMWPE的化學改性一般有化學交聯改性和輻射交聯改性兩種。化學交聯是在UHMWPE中加入指定的交聯劑,并通過熔融進行交聯,根據加入的交聯劑的不同分為過氧化物交聯和偶聯劑交聯兩種[27]。而輻射交聯則是指采用適當的射線直接對UHMWPE制品進行照射使分子發生交聯的一種改性方法。
2.1.1 輻射交聯
輻射交聯指的是在一定劑量的電子射線或γ射線的照射作用下,UHMWPE分子中的一部分主鏈或者側鏈被射線切斷,產生一定量的自由基,這些自由基互相結合,在UHMWPE內部形成交聯鏈,以達到改性的目的。輻射交聯的反應一般在聚合物表面發生,基本不影響其內部結構和性能[28]。陳聚文等[29]使用紫外線照射對UHMWPE進行輻射交聯改性,并分析了UHMWPE在進行蠕變時結晶度的變化,發現紫外照射能有效降低粘性形變,從而有效改善了UHMWPE纖維的蠕變性能。陳足論等[30]以二苯丙酮-丙酮溶液為交聯劑對超高分子量聚乙烯/碳納米管復合纖維進行紫外輻射交聯, 結果表明,隨著交聯液濃度的增加、輻射時間的加長、纖維凝膠量的增加,纖維的抗蠕變性能增強;但當輻射時間超過8 min時,抗蠕變性能下降,所以紫外輻射時間為8 min左右較好。除了紫外線之外,γ射線也常被用來當作輻射交聯改性的電子射線;相關研究結果表明,在一定的輻射劑量下,γ射線輻照可明顯提高UHMWPE的拉伸屈服強度和斷裂伸長率,降低缺口沖擊強度[28-31]。ABDUL-KADER等[32]的研究表明經過電子束和γ射線輻照的UHMWPE聚合物的C-H和C-C會產生自由基,這些自由基和空氣中氧氣相結合產生了-OOH,-COOH等含氧組分,這些組分可以增強聚合物的表面極性、自由能和濕潤性。輻射交聯在UHMWPE改性中的應用主要是提高其耐蠕變性與熱穩定性等,以提高改性UHMWPE纖維在大型水產增養殖設施上的適配性。在大型養殖網箱或大型養殖圍網等大型水產增養殖設施上都要求裝配用繩索具有較好的耐蠕變性;人們可采用通過輻射交聯后的改性UHMWPE纖維作為繩索用基體纖維,以減小繩索在大型水產增養殖設施上的蠕變,提高大型水產增養殖設施的抗風浪性能和安全性[1,5,16]。
2.1.2 偶聯劑交聯
UHMWPE的偶聯劑交聯主要指的是硅烷交聯。對UHMWPE進行改性主要有乙烯基硅氧烷和丙烯基硅氧烷等兩種硅烷偶聯劑[25-32]。解孝林等[33]對UHMWPE進行硅烷交聯改性,將經過交聯改性后的UHMWPE的凝膠性、熔點、結晶度、力學性能與耐磨性與改性前純UHMWPE的性能進行了比較;結果表明:(1)硅烷偶聯劑導致UHMWPE交聯的發生,提高了其凝膠率;(2)硅烷的含量與UHMWPE的熔點與結晶度呈反相關,硅烷的含量越低,UHMWPE的熔點越高、結晶度增大;硅烷的含量越高,UHMWPE的熔點越低、結晶度下降;(3)硅烷交聯使UHMWPE的模量和強度增高,磨耗率下降;(4)硅烷含量過高時,會導致交聯UHMWPE的力學性能和磨耗率變差;(5)當硅烷的含量在0.2% ~0.4%范圍內時,交聯UHMWPE的性能最好。何騰飛等[34]成功合成了一種名為乙烯/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聯劑,并在超高分子量聚乙烯/多壁碳納米管(MWNT)復合體系中加入TRCZ,研究結果表明:添加了MWNT用量4%的大分子偶聯劑TRCZ-D的復合體系的拉伸強度較添加小分子偶聯劑的復合體系有了較大的提高,且其摩擦因素和磨損率較純UHMWPE和未添加偶聯劑的復合體系明顯降低。偶聯劑交聯在UHMWPE改性中的應用主要是提高其耐磨性等性能,以提高漁用改性UHMWPE纖維在大型水產增養殖設施上的適配性。漁用繩網或拖網升力帆要求加工用纖維材料具有較好的耐磨性;人們可采用通過偶聯劑交聯后的改性UHMWPE纖維作為基體纖維,以提高成品的耐磨性和使用周期[1,5,16-18]。
2.1.3 過氧化物交聯
過氧化物交聯指的是利用過氧化物對UHMWPE進行改性,在對其進行改性時,過氧化物會使UHMWPE產生大量自由基,自由基之間偶合產生交聯[35]。而交聯的反應速度和溫度主要由過氧化物的半衰期決定,一般選擇的交聯時間為過氧化物半衰期的5~7倍,當交聯時間達到半衰期的10倍時,交聯基本飽和[28]。當采用氧化二異丙苯(DCP)對UHMWPE進行交聯改性研究時,結果表明當DCP的用量控制在1%以內時,可生成適度的交聯結構,此時UHMWPE形成空間網絡結構,從而達到提高其沖擊強度和熱變形溫度,耐磨性有所下降但不顯著。過氧化物交聯在UHMWPE改性中的應用主要是提高其沖擊強度,這可以提高其在捕撈漁具上的抗沖擊性。拖網等捕撈漁具在生產作業上要求其網漁具具有較好的抗沖擊性;人們可采用通過過氧化物交聯后的改性UHMWPE纖維作為網漁具加工基體纖維,以提高網漁具的抗沖擊性和安全性[1,5,16-18]。
物理改性是指將UHMWPE與其他一種或者多種材料通過物理方式進行共混,以達到改性的目的。目前一般有共混改性和潤滑劑改性等[36-40]。
2.2.1 共混改性
UHMWPE的共混改性一般是將中低分子量聚乙烯,如低密度聚乙烯(LDPE)和高密度聚乙烯(HDPE)等混入UHMWPE中形成共混體系,將其加熱,當共混體系被加熱到熔點之上時,UHMWPE樹脂就會懸浮在這些共混劑的液相中,形成可擠出、可注射的懸浮體物料[36]。鄺金艷等[37]將乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)作為改性的共混改性劑,通過萃取凍膠纖維的方法制得了改性后的UHMWPE纖維,并研究了纖維改性前后的結構與性能;相關研究結果顯示,經過此種方法共混改性后的UHMWPE纖維之中引入了極性基團,纖維的剪切強度與表面浸潤性能得到了提高,但力學性能、熔點和結晶度下降,重結晶溫度上升,晶粒尺寸變大。JACOBS等[38]在UHMWPE中混入HDPE進行改性并測試其性能,經過測試之后表明,與純UHMWPE纖維相比經過與HDPE共混改性的復合纖維材料具有更加優良的抗蠕變性和力學性能(例如抗磨損性能和所承受的靜態負荷)。當加入的HDPE達到50%時發現共混物的強度和模量分別增加了1~2個數量級。石建高研究員團隊聯合淄博美標等開展了UHMWPE纖維的共混改性研究,開發出漁用改性UHMWPE纖維,并在捕撈拖網與水產增養殖設施上開展了應用示范,研究結果表明,所開發的漁用改性UHMWPE纖維具有較好的耐磨性和適配性[14]。在泰山英才領軍人才項目(石墨烯復合改性繩索網具新材料的研發與產業化)的資助下,石建高研究員團隊聯合魯普耐特集團有限公司等單位正在開展UHMWPE纖維的石墨烯復合改性研究,以提高漁用石墨烯復合改性UHMWPE纖維的耐磨性等,未來它在漁業上應用前景廣闊。
2.2.2 潤滑劑改性
潤滑劑是改善聚合物加工性的一種添加劑,其主要作用是在加工過程中降低材料與加工器械之間、材料內部分子之間的相互摩擦,從而改善塑料加工性能并提高制品性能。加工UHMWPE時常用的潤滑劑有固體石蠟或石油提取物(用量小于10%)、聚乙烯蠟(用量小于15%)、硬脂酸鋅(用量小于2%)等[39]。研究表明,使用美國ALLIED-SIGNAL公司生產的一種共聚物與硬脂酸鹽作為加工UHMWPE的潤滑劑可以取得較好的效果[43]。潤滑劑改性主要是提高其熔融狀態下的流動性,這可以用于提高漁用制品的綜合性能(如漁用紡絲原料生產中要求原料在熔融狀態下具有較好的流動性,人們可采用潤滑劑改性后的改性UHMWPE原料作為漁用紡絲原料,以提高漁用纖維的綜合性能)[1-4]。
隨著UHMWPE纖維繩網在漁業、紡織、航運和軍事等領域的推廣應用,UHMWPE纖維繩網標準研究工作逐漸被提上了議事日程。中國是繼荷蘭、美國和日本之后第四個掌握UHMWPE纖維生產自主知識產權的國家,目前已實現較大規模生產、銷售和應用,部分產品質量已達國際先進水平,但由于缺失產品國家標準,在全國范圍內沒有統一的技術要求,使得產品進入國際市場以及參與國際競爭受到極大制約,不利于提高該產品的設計、制造和開發應用水平,不利于打破國外技術和產品壟斷,不利于提升我國新材料產業的自主創新能力等。
為統一技術要求,解決UHMWPE纖維產品國家標準缺失等問題,2010年起任意和孔麗萍等[41]開展了UHMWPE纖維國家標準創制工作,首次制定了GB/T 29554-2013《超高分子量聚乙烯纖維》國家標準。標準規定了線密度在55 dtex~6 650 dtex范圍內的UHMWPE纖維的分類和標記、要求、試驗方法、檢驗規則、標志、包裝、運輸及貯存等,可以為產品的設計、生產、檢測、開發應用、質量控制、貿易往來和技術交流等提供指導。
我國很多企業加工生產、銷售或應用UHMWPE網線,產品除滿足國內需要外,還大量銷往國外,由于沒有權威的與產業接軌的UHMWPE網線標準,給產品的生產、貿易、檢測、管理和技術交流等帶來不便。為統一技術要求,加快UHMWPE網線產品與現代產業接軌的步伐,2013年起石建高等[42]開展了UHMWPE網線紡織行業標準創制工作,首次制定了FZ/T 63028-2015《超高分子量聚乙烯網線》紡織行業標準。標準規定了(以線密度為60 tex~300 tex的UHMWPE纖維捻制而成)UHMWPE網線的術語和定義、標記、要求、試驗方法、檢驗規則、標志、包裝、運輸和貯存等,可以為產品的國內外技術交流、質量管理、貿易往來以及設計生產等提供指導。FZ/T 63028-2015標準作為我國第一個UHMWPE網線紡織行業標準,在尚無漁用UHMWPE網線國家標準、行業標準或團體標準的情況下,可為現代漁業參考使用。
在農業農村部、全國水產標準化技術委員會和全國水產標準化技術委員會漁具及漁具材料分技術委員會等的支持下,2018年《漁用超高分子量聚乙烯網線通用技術條件》水產行業標準獲得正式立項,該標準將針對漁業的特點制定漁用UHMWPE網線通用技術條件,以滿足水產養殖綠色發展等現代漁業需求[43]。我國是世界第一漁用UHMWPE繩索生產大國,產品除滿足國內需要外,還大量出口到國外;由于GB/T 18674-2002《漁用繩索通用技術條件》國家標準中不包括漁用UHMWPE繩索產品,這給該產品的生產、貿易和監管等帶來不便。2006年起苗傲霜和石建高等[43]開展了GB/T 18674-2002國家標準修訂工作,標準規定了公稱直徑為6 mm~72 mm的八股和十二股的UHMWPE編繩、公稱直徑為20 mm~72 mm的UHMWPE復編繩的術語和定義、分類與標記、要求、試驗方法、檢驗規則、標志、標簽、包裝、運輸和貯存等。GB/T 18674-2018標準作為我國漁業上第一個UHMWPE編繩或復編繩國家標準,可以為UHMWPE繩索產品的設計生產、質量管理和貿易往來等提供指導。
為統一我國UHMWPE經編網片產品技術要求,解決該產品行業標準缺失等問題,2015年起石建高等[44]開展了UHMWPE經編網片行業標準創制工作,首次制定了SC/T 5022-2017《超高分子量聚乙烯網片經編型》行業標準,標準規定了以UHMWPE纖維加工制作的漁用菱形網目UHMWPE經編網片的術語和定義、標記、技術要求、試驗方法、檢驗規則、標志、標簽、包裝、運輸及貯存等,可以為產品的設計生產、開發應用和技術交流等提供指導。為解決UHMWPE纖維標準體系缺失問題,石建高等[18]開展了UHMWPE纖維標準體系研究工作,出版專著《捕撈漁具準入配套標準體系研究》,形成UHMWPE纖維標準體系研究報告,可以為UHMWPE纖維標準的制修訂提供指導。
超高分子量聚乙烯自發明以來已有60多年的歷史,其綜合性能優越,可以滿足現代漁業的發展要求,目前已經被應用于捕撈漁具與水產增養殖設施等領域。在水產增養殖設施中,UHMWPE纖維優異性能已越來越被人們充分認可。在漁業領域,UHMWPE纖維憑借其卓越性能顯示出了高投入、高回報的良好綜合經濟效益[1,5,45-46],并且隨著UHMWPE纖維的不斷研究開發,其在漁業上的應用也將會更加深入。目前,在捕撈漁具方面UHMWPE纖維已經在我國拖網漁具中進行了試驗與投入,結果表明:與普通PE網具相比,UHMWPE網具具有更好的綜合性能;但由于普通PE網具已經在國內大規模使用以及更換網具需要巨大成本,導致UHMWPE纖維在漁業領域的大面積應用還需要一個漫長的過程[47-50]。UHMWPE纖維凝膠紡絲過程中大量使用有機溶劑且工藝復雜,成本高昂的同時引起環境污染等問題,所以應該尋找更加簡便的方法進行制備。水產增養殖設施長期處于海水中,設施表面會被污損生物附著,這對UHMWPE纖維的防污功能或UHMWPE繩網防污處理技術提出了新的要求。此外,UHMWPE纖維抗蠕變性也是一個難題,今后應進一步加強漁用UHMWPE纖維的防污功能與抗蠕變性研究。隨著新材料技術的持續創新,UHMWPE纖維新材料的綜合性能將會得到進一步提高。普通纖維材料已難以滿足現代漁業發展需要,漁用UHMWPE纖維的研發與創新應用,滿足了現代漁業的發展需要,因此,UHMWPE纖維在漁業領域的應用領域非常廣闊。
在UHMWPE標準方面,隨著UHMWPE纖維在漁業領域應用范圍的不斷擴大,我國應盡快制定《超高分子量聚乙烯網片 絞捻型》、《超高分子量聚乙烯網片 單線單死結型》、《超高分子量聚乙烯網片 單線雙死結型》、《超高分子量聚乙烯拖網》、《超高分子量聚乙烯網箱》和《超高分子量聚乙烯養殖圍網》等行業標準,以滿足現代漁業的發展需要,推動漁用材料的技術升級,提高捕撈漁具和水產增養殖設施的安全性。