聚乙烯绳索(也称乙纶绳、PE绳)主要由PE单丝制成，PE单丝直径为0.20~0.40 mm，低牵伸的PE单丝，在连续和长时间载荷作用下会发生蠕变，这是一种永久伸长 [8] 。在达到断裂试验的最大载荷以后，并在实际断裂以前聚乙烯试样可以继续伸长，而此时张力已下降，在这种情况下，断裂载荷不等于最大载荷，而是大大地小于最大教荷 [8] 。所以用于纯的PE单丝要经高倍牵伸，以减少PE绳的蠕变。

随着科技的进步，世界上出现了许多合成纤维绳索新品种，如UHMWPE纤维绳索、HSPE单丝绳索、PPTA纤维绳索和碳纤维绳索等，其中，在渔业上应用最广的为UHMWPE纤维绳索。UHMWPE纤维绳索由UHMWPE纤维长丝制成，因其断裂强度高和耐磨耗等特性在安全防护领域首先应用 [8] 。随着UHMWPE纤维的批量生产，一些渔业发达国家已将部分UHMWPE纤维绳索应用于渔业生产，如在挪威等国建造的超级远洋拖网船上，用作大型中层拖网的曳纲。

在大型围网中，UHMWPE纤维绳索已被用作网具纲索(包括浮子纲、跑纲等)，这不但减少浮子用量和网具重量，延长网具的使用寿命；而且减少网具的甲板占用空间和水流对放网操作的不利影响 [9] 。在延绳钓渔具中，用UHMWPE纤维绳索作干绳，与PA材料的干绳相比(直径可降低40%)，相同的绞车可配置更长的钓绳，使钓钩数量增加，提高捕捞效率 [10] 。此外，超高分子量聚乙烯纤维质量轻，密度小，便于运输和安装，降低了操作成本。同时，它还具有良好的耐候性和耐紫外线性能，在恶劣的海洋气候条件下仍能保持稳定的性能。2012年由中国水产科学研究院东海水产研究所石建高团队联合山东爱地等单位设计开发的大型养殖网箱( 图3 )，采用牌号为特力夫的UHMWPE绳网材料，其养殖面积相当于117个4 m × 4 m的小型网箱，网箱重量只相当于传统网箱的1/4~1/5，项目推动了网箱的大型化及超高强纤维新材料在网箱上的创新应用。宁波大成新型材料有限公司研制开发出“强纶牌”超高分子量聚乙烯无结网片，具有高断裂强度、网线细、重量轻等特点，用于深海网箱养殖，可有效抵御台风侵袭，减少海洋捕捞时网片受到的阻力，达到节能降耗的目的 [11] 。

未来，在海洋产业中，UHMWPE纤维系泊缆、碳纤维复材系泊缆索等新型缆索及其组合缆索将是主要发展趋势。以下是超高分子量聚乙烯绳缆在海上能源设施系泊缆领域的一些应用案例：

1) 浙江四兄绳业有限公司为“深海一号”( 图4 )能源站深水系泊工程自主研发生产了直径60 mm的超高分子量聚乙烯绳缆。相比传统的钢丝绳，该绳缆具有高强力、轻质、高耐磨性、耐腐蚀性强、抗老化性强以及抗酸碱性能力强等明显优势。其相同拉力下，重量只有钢丝绳的七分之一到八分之一左右 [12] 。

2) 兴轮绳缆交付的超高分子量聚乙烯缆绳CHNMAX也曾用于全球最大装箱量24000TEU超大型集装箱船。该型船是航运业公认的海上“巨无霸”和“超级载货王”，船舶的巨型化发展使其在系泊作业中承受的外力巨大，对缆绳的破断强度、抗疲劳等性能要求更高 [13] 。兴轮绳缆的产品在此次应用中彰显了其在超大型船舶应用中的超高性能。

聚酯绳索(也称涤纶绳、PET绳)由PET纤维制成。PET绳一般使用长丝形态。PET纤维外形和粗度与PA长丝很相似，但两者在其他性能上有所区别，PET长丝的断刻强力略比PA长丝低，伸长比PA长丝小，一般PET长丝粗度约0.6 tex，甚至比PA长丝更细 [14] 。PET纤维有一定的抗紫外线能力，并且在海洋温度环境下蠕变率很低，因此广泛应用于海洋环境中。

在海洋用绳索方面，尤其是近几年在石油平台的系泊这一块，我国已经成功做到了直径400 mm，长度2 km无接头，破断力能达到2000 t。这台400 mm设备能做到世界第一。在我国的南海油田，24根深海系泊聚酯缆绳成为钻探平台的“定海神针” [15] 。这些高性能特种绳索的生产大大促进了我国的渔业发展能力。在徐州一家新企业内，一台总高约为10 m的多功能缆绳设备，96个编织锭旋转跳动，编织出来的单根缆绳最大重量可达70 t。

国外最新研发的高强高模PET长丝纤维的强度及纤维间磨损测试结果均超过ISO18692的要求(绳索研究所：CI1503)，与标准纤维制成的绳索相比，使用该纤维制成的绳索其最低断裂载荷测试结果的分散性(变异性)减小 [16] 。用于巴西国家石油公司(Petrobras)和SBM的多个FPSO项目的高强高模PET长丝纤维(编号为G3014HQ)成功应用于1500~3000 m的超深水生产存储和卸货系泊设备中。FPSO需要使用较硬的绳索进行永久性系泊。因此，用于生产绳索的纤维除需具有较高的强度外，还需具备一定的硬度(较高的模量)、较低的线密度和较高的断裂载荷 [16] 。

聚酰胺绳索(也称锦纶绳、尼龙绳、PA绳)由PA纤维制成，制绳用PA纤维形态有长丝、单丝两种，且PA长丝最为普遍，PA长丝的粗度在0.66~2.2 tx。用0.66 tex很细的纤维制成的绳索较软，有较好的可绕性。用2.22 tex粗纤维制成的绳索则具有较高的断裂强力。一般来说，在绳索中纤维之间接触的表面积随纤维的粗度而增加，纤维间接触的表面积越大，则绳索中纤维强力利用程度就越高。一根绳索中纤维数量随着每根纤维的粗度变化而变化，例如直径34 mm的PA绳索含有约100万根0.66 texe的长丝，而直径38 mm的Manila仅含有31,000根较粗的Manila纤维。由PA单丝制成的绳索，其单丝直径为0.10 mm (约11 tex)至5.00 mm或更粗些。这些单丝通常是圆形横截面，细的单丝可作为一根单纱，而粗的单丝可直接作为绳纱加捻成股。由PA单丝制成的8股编绳可用于金枪鱼延绳的作为干绳使用等。聚酰胺长纤维绳及聚酯纤维绳性能较好，强度高、弹性好，能经受强烈冲击载荷 [17] 。

该绳索用于各种海洋环境下的渔业生产，可以进行洋流作业、拖网作业等多种捕捞方式的组合应用，聚酰胺绳索可用于固定和支撑养殖设施，如网箱和围栏。提高了捕捞效率，减少了捕捞成本，同时也减少了对海洋环境的损害。在航运和海洋工程中，聚酰胺绳索被用作系泊缆绳，以确保船只和海上结构的稳定性。相较于传统的钢丝绳，聚酰胺绳索更轻、更安全，且耐腐蚀性更强。

聚丙烯绳索(也称丙纶绳、PP绳)由PP纤维制成。PP纤维形态主要有长丝、单丝、短纤维和裂膜纤维等几种。PP长丝的外观与PA、PET长丝非常相似，不染色时，上述三种纤维都是白色的。PP长丝的粗度为0.22~1.67 tex。PP单丝直径一般在0.20~0.40 mm，由单丝捻合成绳纱。PP的单丝短纤维有点像植物硬纤维(如Manila麻、Sisal麻等)，把PP单丝切成0.10~1.10 m长的短纤维，其横截面呈圆形，直径约为0.11mm (线密度约11 tex)。PP裂膜纤维是经高倍牵伸的薄膜带，其伸长度较小，甚至比PP长丝还低；另外，PP裂膜纤维揉挺性较大，制绳时仅需较少加捻，制造工艺较为简单，比其他几种形态的纤维制绳价格相对较低 [18] 。制造绳纱的薄膜带的规格为宽度20~40 mm、厚度0.06~0.10 mm、粗度1.6~2.7 ktex。

聚丙烯材料是以单丝和薄膜两种形式制成各种类型的绳索。聚丙烯夹芯绳使用寿命长，绳芯包括金属纱绳与防水橡胶层，防水橡胶层包裹覆盖在金属纱绳的外层 [19] 。根据渔业捕捞生产实践证明聚丙烯单丝适宜制作各种类型的绳索。

聚丙烯绳索大致分为四种类型：A型3股拧绞绳，B型6股拧绞绳，L型8股编绞绳和T型12股编绞绳。由于聚丙烯绳索具有重量轻，柔韧度好，耐腐蚀性强等特点，聚丙烯绳索在渔业中主要用于系结船舶的多股绳索，要求具备抗拉、抗冲击、耐磨损、柔韧轻软等性能，使渔业捕捞生产具有了有利条件。

有结渔网按网结的数量分为单结和双结两种，网眼结构多为菱形 [21] 。石建高等公布了一种海洋渔业用有结网的制作方法，其配方为：1) HDPE粉末6.6%~8.4%；2) 纳米载银二氧化硅抗菌剂1.8%~5.25%；3) 羟基硬脂酸1.2%~2.8%；4) 硅酮粉1.6‰~3.2‰；5) 抗氧剂B225 1.8‰~3.1‰、助抗氧剂DLTP 1‰~3‰；6) 纳米级白炭黑2.5‰~4.1‰；7) 纳米级硅藻土0.7%~1.3%；8) 松节油2.5‰~3.4‰，将各组分在高速捏合机中混合均匀后使用双螺杆挤出机纺丝，并使用合股机加捻后在单钩型织网机上编织成有结网 [22] 。

随着现代工业设备的高速发展，出现了经编网的编织方式，并实现了工业化生产。与有结渔网相比，经编网不存在结节结构，纤维的强度保留率较高，但经编渔网的编织方式较为复杂，通常使用拉舍尔经编机。石建高等研究比较了HSPE和普通PE经编网片的力学性能 [23] 。实验发现，在相同实验条件下，HSPE网片的断裂强度更高，相应网片的断裂伸长率则较小一些，因此，实际应用时使用HSPE经编网片强度更可靠一些，其性价比也比普通PE经编网高 [24] 。石建高等研究了普通78股PA经编网和超高强(UHSPE)经编网的物理性能，其中PA经编网规格为“PA-23tex×78-45”，UHSPE经编网规格为“UHSPE-267tex×3-45” [25] 。

绞捻网片分为单丝和复丝两种。目前我国常用的绞捻网片大多采用HDPE合股复丝网线编织而成，与有结网相比，绞捻网片不存在结节结构，表面光滑平整，换网时不会对鱼鳞造成损伤；与经编网片相比，绞捻网片不存在线圈结构，纤维的强度保留率较高，由HDPE合股复丝网线编织而成的绞捻网片强度高于同等规格的绞捻网 [26] 。

石建高等发明公开了一种渔用自增强PE绞捻网，该渔网采用自增强PE单丝捻合成的股线编织而成，捻向为S向，网片特征在于网目的目脚由两股网线加捻而成，且目脚的两根股线同相邻目脚的两根股线相互交叉 [26] 。实验表明，该结构36股绞捻网片断裂强力高于52股普通PE绞捻网片，且网片重量也比普通PE绞捻网片轻42%，具有很好的使用价值 [27] 。

目前，PE纤维网具产品以其断裂强力高、耐磨性好、价格便宜等优势约占整个渔用材料市场的60% [28] ，广泛应用于制作养殖网箱、围网和绳索等，并在我国沿海大面积推广应用，具有很好的使用前景 [29] 。但HDPE渔网在使用过程中会出现新的问题，如结节强度保留率低、易附着海洋生物等。因此，为改善和提高渔网的使用性能，需要对PE材料进行改性研究。石建高等研究了网线编织工艺(包括捻距、线芯结构、线芯数量)与HSPE网线拉伸强度的关系 [29] 。实验发现，捻距的增加会提高网线的拉伸强度及结节强度，但却降低了网线的断裂伸长率；使用捻度为32 T/m的股线与不加捻的平行丝束进行比较，发现前者的断裂强度、断裂伸长率以及结节强度均较后者有所提升 [29] 。余雯雯等将表面改性纳米Cu粒子(nano-Cu)加入HDPE中，试验表明，nano-Cu/HDPE单丝断裂强度有所提高，且纤维中Cu离子的存在可以减轻海洋生物对网线的附着 [30] 。

聚酰胺具有优异的耐磨性、断裂强度高、易加工成型、耐海水侵蚀等综合性能，广泛应用于制作纤维、绳索、渔网等渔具。为促进PA材料在渔业领域的进一步发展，人们对PA进行了大量的研究工作。张浩悦等采用两步法将马来酸酐接枝聚乙烯(MAH-g-PE)、邻苯二甲酸二辛酯(DOP)与PA66共混改性，并采用熔体纺丝法制备改性PA66纤维。通过实验分析发现纤维的拉伸强度随着DOP含量的增加有所提高，且DOP含量在5%时纤维的可延伸性能最佳 [31] 。

由于聚酯纤维的染色性较差，而渔网长期暴露于太阳辐射下，因此深颜色尤其是黑色的渔网抗老化效果更好，使用寿命更长。陈康等使用紫外线吸收剂双苯并噁唑二苯乙烯(OB-1)改性PET材料，并采用纤维纺丝–多倍拉伸工艺制备抗老化PET纤维 [32] 。实验发现，OB-1的加入对PET的加工工艺没有干扰，其自身也没有分解失效，且当OB-1的质量分数为0.05%时最适宜，此时改性PET纤维拉伸强度 > 6.8 cN/dtex；氙灯老化300 h后，纤维的强度保持率依然高达96%，抗老化效果明显 [32] 。

目前，国内的UHMWPE渔网多为凝胶复丝渔网。烟台莱州明波水产有限公司编织一种UHMWPE无结网，该渔网网眼尺寸较小，但其强度高，网衣表面光滑平整，不会对鱼苗造成损伤。但是由于凝胶纺丝纤维的生产工艺复杂，生产效率较低，网线直径也较粗，成本太高，因此UHMWPE渔网在我国并没有得到大面积的广泛应用。为真正实现UHMWPE渔网产业化应用，提高超高渔网的使用范围，人们对UHMWPE材料进行了很多的研究改进工作，秦建华等研究探索了碳酸钙(CaCO₃)对UHMWPE的改性效果。实验发现，CaCO₃的加入使得材料的维卡软化温度提高了35℃，且当CaCO₃的含量为10%时材料的拉伸强度有所提高，但改性后材料的缺口冲击强度有所下降 [33] 。

渔用网片在渔业的养殖与捕捞领域中被广泛使用。随着渔业技术的发展，成功实现了渔网产品的升级换代。目前的渔业用网产品包括两种类型，一种是强度高、耐磨性及抗风浪性能好的高性能网片，另一种是具有防污功能或智能化功能的功能性网片。

自2017年挪威设计、中国建造的世界首座半潜式养殖平台——“海洋渔场1号”深海渔场交付以来，与此配套的高性能深远海养殖网衣也成为研发关注热点 [34] 。益晨网业及山东莱威等单位为多个大型深远海养殖网箱建设项目配套了UHMWPE纤维网衣，此网衣在渔网产业得到了广泛应用 [35] 。STERLING等对由普通PE网片、高强度PE网片、UHMWPE网片加工的3种拖网性能进行了对比分析，得出UHMWPE网片拖网的性能远高于另外两种材料 [36] 。挪威萨尔玛公司设计的“Ocean Farm 1”(海洋渔场1号)深海渔场也采用了UHMWPE经编网衣，养殖应用结果明显，综合性能优良 [37] 。石建高课题组联合益晨网业等单位开展了“深蓝1号”深海渔场网具工程的升级改造项目、“闵投1号”可移动半潜波浪能养殖旅游平台网衣系统项目，网衣分别采用国产UHMWPE经编网衣、Dyneema® SK 78经编网衣，保障了网具系统的安全 [38] 。

此外，值得关注的是养殖网衣会易受到各种海洋污损生物的附着，进而会影响养殖网衣的使用寿命。因此，研究学者不断研发养殖网衣防污技术，石建高等联合相关单位开发并示范应用了特种金属合金网衣新材料及增养殖设施(如双圆周管桩式大型围栏养殖设施、高清合金网衣网箱)，并对其适配性等进行了系统研究，形成了一批金属合金网衣及增养殖设施成果，并在国内外养殖业及核电等领域实现产业化应用( 图5 ) [39] 。

加拿大初创公司Katchi最近推出了一项智能拖网技术( 图6 )，将彻底改变传统的底层拖网作业。这一系统包含两个关键部分：一项能够动态控制渔网打开的技术，使渔网在不接触海底的情况下穿过海床；二是通过传感器激活绞盘的自动化技术，可以调节渔网在水中的上下移动 [40] 。这项新技术将为渔民带来诸多好处。新技术可以节省大约30%的燃料消耗，降低了成本。因为通过控制渔网上下移动，可以帮助渔民更精准地捕捉目标物种，同时缩短海上作业时间。通过精准捕捉目标物种，可以减少或避免捕获副渔获物。通过减少副渔获物并保护海底免受干扰，鱼类资源将得以自然恢复，为渔民提供更多可捕捞的鱼类，从而提高他们的收入潜力。

在渔网行业，渔网技术创新是推动渔网产业发展的关键因素之一。如UHMWPE单丝无结渔网，这种类型的渔网结构更加优化，强度保留率更高，渔网耐海洋污损能力强，提高了网箱内外水体的交换速率，缩短鱼苗生长周期，提高了养殖效率，必将对渔业发展带来巨大的推动力。但渔网使用时需要长期暴露在自然光照下，单丝渔网网线长期暴露在光照下会使得纤维内部大分子链断裂，导致单丝强度下降、网片损坏，降低渔网的使用寿命。因此，提高UHMWPE单丝的耐老化性能，提高其使用寿命，对UHMWPE单丝无结渔网的应用和推广具有十分重要的意义 [41] 。目前，主要方法是添加适宜的抗氧剂、抗光老化剂和颜料改善其抗老化性能，提高渔网的使用寿命 [41] 。此外，渔网粘网三层捕鱼网，它是一种高效、耐用、过滤效果好的捕鱼工具。它由三层网组成，每一层都是由高质量的线编织而成。第一层是防止大鱼进入的防线，第二层则是捕捉小鱼的网，第三层则是为了防止小鱼逃脱而设置的。三层粘网捕鱼网的网目大小适中，能够捕捉各种大小的鱼类。其次，这种网具有很强的耐水性能，即使在深水中也能保持稳定，确保捕鱼的成功率 [42] 。此外，三层粘网捕鱼网的材质具有良好的耐磨性，能够承受长时间的使用和磨损，延长了其使用寿命。它不仅适用于各种水域和环境，而且易于操作和维护。这种三层捕鱼网的特点是捕鱼效率高，具有独特的结构和特点，被广泛应用，使其在捕鱼行业中占有重要地位，有利推动了我国渔业的发展。

渔网产业的未来发展趋势将会是多元化、精细化、智能化和绿色化。多元化发展指的是渔网行业在不断开发新产品、新技术，扩大产品线，为消费者提供更多的选择 [43] ；精细化发展指的是渔网行业不断提高产品的质量，提供更高品质的产品；智能化发展指的是渔网行业将越来越多的智能技术应用到产品的开发中，提高产品的使用率 [44] ；绿色化发展指的是渔网行业将注重环境保护，采用更加环保的技术，努力实现节能减排。加大数字智能技术对传统渔网产业升级变革的支持力度；完善土地要素等相关配套，为企业腾出发展空间，引导企业寻找新的增长点与突破点；探索“渔网+”相关模式，将渔网文化融入镇域产业发展、居民生活就业等相关环节。持续用资源、科技、人才为主导产业发展赋能，激活镇域发展活力。

目前主要需求的渔用绳网具，结构类型式分为原料结构和产品结构两大类。原料结构：普通渔用纤维绳网合成材料主要包括聚酯(PET)纤维、聚酰胺(PA)纤维、聚乙烯(PE)纤维、聚丙烯(PP)纤维等；高性能绳网材料主要包括超高分子量聚乙烯(UHMWPE)纤维、对位芳香族聚酰胺(PPTA)纤维、碳纤维(CF)、可生物降解纤维等。产品结构：淡水养殖、捕捞主要是PE有结网，以围拦养殖为主，网箱养殖为辅；海水养殖以矩型网箱、深水网箱为主 [45] 。网具材料以PE有结网为主，PA、PE经编网为辅；海洋捕捞仍以拖网、围网为主，张网等为辅，网具材料以PE有结网为主，PA有结网、PES无结网为辅 [45] 。

我国拥有辽阔的海洋水域，为绳网产业的发展提供了得天独厚的自然条件。国家和省市地方政府对海洋经济发展给予了高度重视和支持，出台了一系列政策措施推动海洋产业发展。海洋渔业、海洋工程、海洋旅游等多个领域对绳网产品的需求持续增长，为行业提供了广阔的应用市场。我国纤维品种齐全，这些材料具有优异的物理机械性能，为绳网的开发提供了丰富的原料选择。渔用纤维绳网行业相对于其他高技术或重工业领域，其投资强度确实较低，头部企业数量有限，而大量小微生产企业占据了市场的主要份额。这种结构可能导致行业竞争激烈，但同时也为市场提供了多样化的产品和服务。其次，绳网行业具有显著的集群效应，如惠民县作为全国最大的新型绳网生产基地，就集中了大量绳网企业 [46] 。这种集群效应有助于企业之间的合作与资源共享，提高整个行业的竞争力。在产品特性上，产品规格种类多、质量参差不齐，绳网产品规格种类繁多，满足了不同领域和行业的需求。然而，由于生产企业的技术水平和质量控制能力不同，导致产品质量参差不齐。其次，不同材料的绳网产品具有不同的物理机械性能，如强度、耐磨性、耐腐蚀性等。

随着国内生活水平的提升和休闲渔业的发展，渔用纤维绳网产业的市场规模不断扩大。为保证我国渔用绳网产业可以持续高效的发展需要在以下3个方面进行努力。

1) 国家：加大数字智能技术对传统渔网产业升级变革的支持力度；完善土地要素等相关配套，为企业腾出发展空间，引导企业寻找新的增长点与突破点；探索“渔网+”相关模式，将渔网文化融入镇域产业发展、居民生活就业等相关环节。持续用资源、科技、人才为主导产业发展赋能，激活镇域发展活力。惠州市益晨网业科技有限公司与中国水产科学研究院东海水产研究所、中国渔船渔机渔具行业协会，广东海宝网箱科技集团有限公司与中国水产科学研究院东海所以及南海所，北京济方生物技术开发有限公司与山东莱威新材料有限公司签署了技术合作协议。

2) 政府：可依据当地得天独厚的绳网资源禀赋，给予渔用绳网产业更多的政策引导与资金支持，做大做强传统优势制造业，融合发展第一二三产业，深读挖掘渔网文化，建设功能完善、独具魅力的渔网特色区。如：石鼓镇紧扣茂名、高州两级党委政府的部署要求，围绕茂名市“两轴”发展布局，创新谋网、织网、展网、卖网、用网全产业链条，成功建设出文化罡渔网渔具特色产业园。在此基础上，石鼓镇还将打造渔网渔具交易中心、渔网文化展示中心、渔网主题公园、渔网主题酒店、渔网商业综合体等。构建渔用绳网产业公共服务平台，实现行业信息和检测资源的共享，降低企业成本，提高行业整体效率。加强政策指导和完善相关产业政策，为绳网产业提供明确的发展方向。建立和完善绳网产品的质量标准和安全规范，确保产品符合国内外市场的需求。

3) 企业：通过建立产业集聚区和园区，促进产业链上下游企业的协同发展。例如，山东省惠民县通过整合资源，推动绳网产业升级，成为全国最大的绳网产业基地。随着消费者对高品质、高性能渔用绳网产品的需求增加，企业要持续进行技术创新和产品升级。包括开发高性能新材料和引入智能化技术以提升产品的竞争力和市场份额。其次，随着环保意识的提高，企业应更加注重绿色环保和可持续发展。采用环保材料、推广可循环利用的产品设计，以减少对环境的影响。互联网和电子商务的高速发展带动了渔用绳网企业的线上销售，企业通过建立自有电商平台、与电商平台合作、拓展社交媒体渠道等方式来扩大线上销售份额。此外，企业将继续加强对国际市场的拓展。一方面，中国渔具企业将加强对海外市场的市场调研和品牌推广，以提升在国际市场的竞争力；另一方面，中国渔具企业通过与国外企业的合作、参与国际渔用绳网产品展览等方式，加强与国际市场的交流与合作。