2025年11月14日,湛江经纬实业有限公司董事长张春文在深圳核博会核电厂冷源安全论坛发表《网具材料及编织工艺特点》主旨报告。

讲者介绍了渔网、绳网材料从天然纤维到合成纤维的发展,比较了多种纤维在强度、吸水性、耐磨性、耐晒性和应用场景上的差异。随后说明渔网编织方式与绳索结构的特点,并提出核电拦截网未来应向材料复合化、工艺优化、标准化和监测功能集成方向发展。

关键点
1. 渔网材料从天然纤维发展到合成纤维(00:17)
早期渔网主要使用棉、麻、丝等天然纤维,但这些材料吸水重、容易霉烂、强度不足且寿命较短。随着工业和化工发展,尼龙、涤纶、聚乙烯、聚丙烯等合成纤维逐渐成为渔网材料主流,提供了更高强度和更多选择。
2. 常见合成纤维类型及总体优势(01:50)
讲者列举了聚酰胺纤维、聚酯纤维、聚丙烯纤维、维纶、聚氯乙烯、聚偏二氯乙烯、超高分子量聚乙烯、芳纶和碳纤维等材料。这些新材料相比天然纤维通常具有不吸水、耐磨、耐腐蚀、耐霉变和强度高等特点。
3. 尼龙纤维适合渔网但耐晒较弱(03:00)
尼龙比重约为一点一四,接近海水,便于根据作业水层配置浮子和绳子;其强度高、耐磨性好、打结后强度降低不大,并且弹性好、抗冲击缓冲性较好。缺点是防晒能力相对较弱,但它容易染色,上色率高。
4. 聚酯纤维下沉快且耐晒较好(04:57)
聚酯纤维比尼龙比重大,在水中下沉速度更快,因此适合大型海洋牧场和海洋渔业中的大型围网。它强度可达到较高水平,不太吸水,水阻力小,防晒能力也比尼龙好很多。
5. 聚乙烯和聚丙烯纤维的应用特点(05:48)
聚乙烯纤维在渔业中使用较多,常用于拖网和绳索,特点是浮水、基本不吸水、易清洗,耐腐蚀等性能较好。聚丙烯纤维可制成单丝或复丝,强度和延伸性较高,稳定性较好,但防晒能力很差,未加防晒剂时水中使用数月强度损失明显,低温下也可能变脆。
6. 维纶、聚氯乙烯和聚偏二氯乙烯的差异(07:53)
维纶多为短纤形式,表面较粗糙,抗光性好、耐磨性优于棉纱,但现在渔业中使用较少。聚氯乙烯纤维使用较早,但因强度等方面不如前述材料,现在渔业中也较少使用。聚偏二氯乙烯纤维比重很大,适合需要快速沉降的场景,强度和柔韧性较好,但抗干性较差。
7. 超高分子量聚乙烯适合核电拦截网(09:40)
超高分子量聚乙烯纤维强度很高,最高可达四十五克每旦,核电系统中常用约三十六克每旦的材料。它能在较细线径下提供高强度,从而减少网体阻力,并具有较强抗紫外线能力、耐酸耐碱性能和较小延伸性,有利于保持网衣结构稳定。
8. 芳纶耐高温但成本较高(12:42)
芳纶也是强度较高的纤维,但强度低于超高分子量聚乙烯。它的重要特点是耐高温,可用于消防服等场景,但价格很高,加工也有一定难度。
9. 渔网主要编织形式(13:39)
渔网编织的本质是通过线和结形成规则网状结构。讲者介绍了有结网、经编无结网和绞编无结网三种基本形式,并补充提到平织网和插编网等形式。
10. 有结网结构稳定但阻力和材料消耗较大(14:21)
有结网常用单结、双结、两节半和三节等结构,双结及更多圈数的结构比单结更稳定,不易退结。但结型变大会增加水阻力和材料用量,也更容易对海洋生物形成勾挂。
11. 经编无结网水阻小且便于清洗(15:39)
经编无结网通过类似织毛衣的方式形成网目,经过不同锁结和定型工艺后结构较稳定。它表面平整、没有突出的结,水阻力小,海洋生物和青苔不易勾住,适合导引网、网廊等场景,水枪清洗效果也更好。
12. 绞编无结网强度高但造价高(17:33)
绞编无结网结芯牢固,因为没有打结损失,强度较高,使用性能较好。但目前造价特别高,小网目难以制作,现有设备一般难以做到两公分以下网目。
13. 绳索分为捻绳和编织绳(19:42)
捻绳由多股反向捻合形成,结构简单、易制造,但配合不好时使用中容易扭转和打结;股数越多,同直径下强力相对越高。编织绳通过交叉编织形成,强度比三股捻绳高,表面光滑、结构紧实、耐磨性更好,但生产速度较慢,成本相对较高。
14. 核电绳网未来升级方向(21:59)
讲者认为,随着新材料和生产技术发展,核电网应朝材料复合化、工艺机能化和产品功能集成化升级。超高分子量聚乙烯作为核心材料,可通过改良胶液、反丝和复合其他材料来弥补耐高温与热稳定不足,并满足多维度防护要求。
15. 工艺优化、标准化与监测集成(23:26)
讲者建议优化无结网生产工艺,扩大网幅、减少拼接次数,并通过涂料处理提升强度、防水性和抗海生物附着能力。同时呼吁制定制造、缝制和网片成型标准,使网体展开后更符合流线型并降低水阻;还提出在网片中植入监测系统和材料,以提前预警破裂、受力和磨损风险。

时间线
00:08 - 开场致意后,讲者说明将分享渔网绳网材料的基础知识,并从材料发展和特性讲起。
00:42 - 内容转入材料发展史,先介绍天然纤维的使用背景及其吸水、霉烂、强度和寿命方面的不足。
01:50 - 讲者系统列举现代渔网常用合成纤维,并逐一比较各类材料的比重、强度、耐磨、耐晒、吸水和适用场景。
13:39 - 主题转向渔网编织工艺,说明有结网、经编无结网、绞编无结网以及平织网、插编网等结构形式和性能差异。
19:42 - 随后介绍绳索结构,比较捻绳和编织绳在制造方式、强度、耐磨性、使用稳定性和成本上的不同。
21:59 - 最后结合核电应用展望,提出材料改良、无结网工艺优化、涂层处理、制造标准化和感知监测集成等发展方向,并以合作倡议结束。

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湛江经纬实业张春文:高性能纤维与无结网工艺将支撑核电拦截网升级
湛江经纬实业有限公司董事长张春文围绕网具材料及编织工艺特点,系统介绍了渔网绳网材料从天然纤维向化学纤维、高性能纤维演进的过程,并结合核电取水口拦截网应用,分析了不同材料、不同网片结构和绳索工艺对强度、水阻力、耐老化、稳定性及维护成本的影响。
早期渔网主要采用棉、麻、丝等天然纤维,但这类材料吸水后重量增加明显,容易霉烂腐蚀,强度和使用寿命都难以满足现代渔业及工程化应用需求。随着工业化和化工产业发展,尼龙、涤纶、聚乙烯、丙纶、维纶、氯纶、莎纶以及超高分子量聚乙烯、芳纶、碳纤维等化学纤维逐步成为网具和绳索的主要材料,也为核电拦截网等高安全等级应用提供了更丰富的材料选择。
在常用材料中,尼龙具有强度高、耐磨性好、韧性和弹性较好的特点,比重接近海水,适合制作渔网,同时染色性能较好,但抗紫外线能力相对不足。涤纶比重大于尼龙,在水中下沉较快,吸水率低、水阻力小,抗紫外线性能优于尼龙,适合大型海洋牧场网具和大型围网等需要快速沉降的场景。聚乙烯纤维比重较低、具有浮水性,基本不吸水,耐腐蚀、易清洗,在拖网、绳索及各类渔业网具中应用广泛。丙纶质轻、强度较高、延伸性较大,常用于白色绳索、韩国绳、亚麻绳类产品和部分锚固系统,但其防晒和抗低温性能较弱,需要通过添加助剂或改进配方提升耐久性。
一些传统化纤材料的应用则呈现出变化。维纶多以短纤形式出现,表面较粗糙,抗光和耐磨性能较好,过去在渔业中应用较多,但近年来使用比例下降。氯纶属于较早应用的化纤材料,但因强度和综合性能不及主流材料,目前使用较少。莎纶比重大、下沉速度快,适合需要快速沉降的网具,同时具有一定强度和耐油性,但抗光性能较差,限制了其长期户外使用。
在核电拦截网领域,超高分子量聚乙烯纤维是目前最具价值的核心材料之一。该材料强度极高,常用核电系统产品强度可达到较高水平,在相同强度要求下能够显著减小线径,从而降低网体水阻力。它还具有较好的抗紫外线、耐酸碱、低延伸和低蠕变特性,有利于保持网体形状和整体骨架稳定,尤其适合小网目、高强度、低水阻的核电取水口拦截网。随着改性技术进步,超高分子量聚乙烯纤维的耐光老化性能也明显改善,部分产品使用一年后的强度损失已可控制在较低水平。芳纶则以耐高温见长,常用于消防服等高温防护领域,但由于价格高、加工难度大,在网具中的应用受到一定限制。
张春文还重点比较了不同渔网编织工艺。有结网是传统工艺,主要通过单结、双结、多结等方式将线材连接成网状结构,工艺成熟、设备和应用经验丰富。双结及多结结构比单结更稳定,定型后不易松脱,但结节会增加水阻力和材料用量,也容易勾挂海洋生物及附着物,且结节处存在一定强度损失。对于水流环境复杂、要求低阻力和易清洗的工程场景,有结网的这些缺点需要在设计中充分考虑。
经编无结网则类似针织结构,通过经编方式形成网目,经树脂浸胶等后处理后结构稳定性明显增强。由于网面平整、无突出结节,表面更光滑,水阻力更小,海洋生物和青苔不易勾挂,清洗时也更便于用水枪冲洗,因此在导引网、网廊及核电取水口相关场景中具有较好适用性。随着材料性能提升、网目结构优化和后加工工艺进步,经编无结网有望在部分应用中替代传统有结网,尤其在小网目产品上,成本也可能具备优势。
绞捻无结网的特点是网结牢固、整体强度高,由于没有打结造成的强力损失,强力利用率较高,使用性能较好。不过该类产品造价较高,小网目加工难度较大,目前较小网目通常难以做到2厘米以下。平织网类似织布机经纬线交织,表面较平滑,但网型稳定性相对较差;插边网则多为手工插制,适用于特定边缘结构或修补加工。不同网片工艺的选择,需要综合考量结构稳定性、网股强力、水阻力、耐磨性、材料用量和制造成本。
在绳索结构方面,捻绳和编织绳各有特点。捻绳由多股纤维通过正反向加捻形成,结构简单、制造容易,常见三股、四股、六股、八股等形式,通常股数越多,在相同直径下强度越高,但如果捻合配合不当,使用中容易产生扭转和打脚。编织绳通过编织机交叉编织形成,属于较高档绳索类型,具有强度高、表面光滑、结构紧实和耐磨性好的优点,同直径下强度通常比普通捻绳高,但生产速度较慢,成本也更高。
面向核电拦截网应用,未来发展重点将集中在材料复合化、工艺机能化、制造标准化和产品功能集成化。超高分子量聚乙烯仍将是承缆和网体的重要材料,但需要通过改良、浸胶、改性等方式提升耐温性和热稳定性,弥补其在高温环境下的短板。同时,不同材料可以复合使用,以满足核电拦截网在强度、耐磨、耐腐蚀、防污和防护等方面的多维要求。
在工艺方面,无结网应进一步发挥漏水性好、表面光滑、水阻力小的优势,并提升大幅宽网片制造能力,减少网片拼接数量,从而提高整体强度和使用牢度。对超高分子量聚乙烯编织网进行涂层和后处理,也有助于提升强度、防水性能和抗海生物附着能力,延长网具使用寿命。与此同时,核电拦截网还需要建立网片成型、缝制工艺、装配拼接等标准,提升产品质量一致性,并结合流体力学优化,使网具张开后保持合理流线型,在完全展开和受力均匀的状态下降低水阻力。
随着核电取水安全要求不断提高,拦截网产品还将向智能监测方向发展。未来可在网片或绳网结构中植入传感材料或监测系统,实时感知网片破裂、受力变化、磨损状态等信息,提前预警潜在风险,为维护管理、寿命评估和安全运行提供数据支撑。制造企业、科研院所、核电单位和专家团队需要加强产学研协同,围绕材料配方、编织工艺、后处理技术和工程标准持续优化,共同推动高强度、低水阻、耐老化、易清洗、可监测的新型绳网产品在核电安全领域落地应用。


