我国深远海养殖网箱网衣材料现状及发展趋势浅析

◎ 文/钱忠敏

发展深远海养殖是国家在近海渔业资源日趋衰退大背景下，增加水产品有效供给，满足人们对美好生活的向往，发展渔业经济的重要举措。2023年，农业农村部等八部委联合印发《关于加快推进深远海养殖发展的意见》，提出了以高强度防附着网衣、水下清洗机器人等关键设施装备为重点，推动先进深远海养殖技术和装备研发。深远海养殖网箱网衣新材料的研发和推广，已成为影响我国深远海养殖业高质量发展的关键点之一。本文对目前我国深远海养殖网箱网衣材料现状进行分析，提出了满足新发展要求的网衣材料技术研发方向，供从业者参考。

一、深远海养殖业现状

我国拥有1.8万km的海岸线、470万km2的海域面积、广阔海域和众多江河湖资源，具备发展水产养殖业的有利条件。水产养殖业快速发展使得我国水产品总量连续30多年稳居世界首位，成为全球第一渔业生产大国。据统计，2021年，我国水产养殖产量5394.41万t，在水产品总产量中的贡献率达80.63%，占全球养殖水产品产量近60%。其中，海水养殖产量达2211.14万t，占水产养殖产量的40.99%，占水产品总产量的33.05%，海淡水养殖水产品贡献率比例为41:59。

党的二十大提出了全方位夯实粮食安全根基、树立大食物观等理念；2023年中央一号文件提出发展深水网箱、养殖工船等深远海养殖的要求；农业农村部2023年一号文件更明确提出要稳妥推进桁架类深远海网箱和养殖工船养殖；2023年6月，农业农村部等八部门联合印发《关于加快推进深远海养殖发展的意见》，农业农村部召开会议部署深远海养殖工作。

山东省、浙江省、福建省、海南省等海洋渔业大省陆续出台相关政策，鼓励和发展深远海养殖业，在重力式抗风浪网箱稳步发展的同时，兴建了一批以桁架网箱为代表的深远海养殖项目。目前，以“深蓝1号”“宁德1号”“闽投1号”等为代表的深远海桁架网箱养殖项目已陆续成为我国深远海养殖典型范例。

二、深远海养殖网箱网衣材料基本要求

桁架网箱原理是在大型钢架结构的养殖框架周围连接和安装网衣，形成数万立方体积的养殖水体，将其整体放置于适宜海域可开展养殖。大型钢架结构的养殖框架具有抵御设计级别的风浪、承载力强大、实现养殖过程智能化信息化管理及日常维护等功能，构成网箱的网衣材料也应满足一定性能。

（一）养殖环境对网衣材料性能要求

桁架式养殖网箱位于海况条件复杂、离岸较远的海域，网衣系统作为深海网箱的重要组成部分之一，其材料应具有优异的物理性能，本身的耐受程度、更换维修的操作便捷程度等能满足生产需要，能承受洋流、波浪对网衣表面长期的冲击以及养殖对象对网衣表面的撞击。

（二）养殖环境对网衣结构的要求

深水网箱从结构形式上来看，主要分为重力式抗风浪网箱、升降式网箱、坐底式网箱和深远海养殖平台等。复杂的海洋环境，要求深海网箱具有足够的强度以及良好的柔韧性。在洋流、波浪及养殖对象对网衣长期连续不断地冲击和撞击条件下，网衣的网目尺寸、网目几何形状应保证结构稳定、形状不变，网线材料应具有很好的耐蠕变性能。

（三）抑制海洋生物附着要求

我国北自黄渤海，南至东海、南海，广阔的海域造就了海洋生物种群多样性，藻类、贝类、软体腔肠类种类繁多。当水体温度达到25℃以上，绝大多数海洋生物会呈几何级数快速生长。海洋生物依附性附着机理，使其极易在网衣表面附着，随着网衣表面海洋生物附着增多，网目空间减小，就会影响水体交换，同时增加网衣载荷，严重影响正常网箱养殖。如何抑制和清除海洋生物在网衣表面的附着，已成为当前全球范围内网箱养殖的一大难题。涂覆原理的化学方法，由于存在有效期短的局限性，较难推广。在推行物理方法，使用洗网机清除网衣表面海洋生物附着的同时，还应考虑提高网线材料表面结构的紧密性和光滑度，增强自身防附着能力，以减轻海洋生物附着。

（四）网衣与桁架结构要求

桁架网箱基础结构为大型钢架结构，具有结构稳定、可调节沉浮、抵御风浪等特征。解决钢架与网衣有效连接，确保网衣与桁架连接稳定，是桁架类养殖网箱设计施工过程中必须引起高度重视的关键技术点。应充分汲取曾经发生的网箱破网跑鱼教训，在网衣与钢架连接工程中，既要考虑网片缩结系数、网片间连接，还应重视网衣与钢架的连接、网衣连接处增强技术等。

三、深远海养殖网箱网衣现状

网片根据编织原理，分为有结网和无结网两大类。无结网由于其表面结构平整，材料消耗低于有结网的特点，是养殖网箱首选材料。无结网分为平织型、插捻型、经编型、绞捻型等，目前在深远海养殖网箱中应用较广的是经编型无结网。由于绞捻无结网机尚未形成批量国产化，产能较少，只有少量绞捻型无结网在养殖网箱中应用。平织型和插捻型只适合于淡水养殖用。

（一）经编型无结网

经编型无结网是用经编机编织的套环衬丝型网片。目脚股数分为名义股数和结构股数。名义股数是指衬纬和垫纱的总根数；结构股数是目脚横截面的丝、纱总根数。目前，大型抗风浪网箱以及深远海桁架类养殖网箱普遍使用的是经编型无结网，结构股数可达250股，网目目脚线经为5mm～7mm。实际生产过程中可根据对网衣物理性能的要求，调整结构股数。

（二）绞捻型无结网

绞捻型无结网是通过一对梭杆给出的结构丝/纱相互旋转加捻（俗称“自转”），当目脚加捻到一定长度时，相邻梭杆相互交叉换位（俗称“公转”），形成目脚交叉点，如此循环往复，形成网目、网片。绞捻网片呈螺旋式结构。绞捻型无结网具有网目尺寸稳定、网目几何形状保持不变、结节耗料少、表面光滑不伤鱼体、结构紧密不易附着海洋生物等特点，是理想的网箱养殖材料。由于绞捻型无结网机的局限性，其结构股数不超过70股（35×2），网目目脚线径不超过3mm，材料比较适合选择超高分子量、超高强度的聚乙烯纤维（UHMW）。

（三）材料

目前，桁架类养殖网箱网衣材料大多为高强度尼龙，学名聚酰胺，商品名尼龙（PA），其断裂强度达8g/d～9g/d，标准指标为6g/d，规格为630D的尼龙复丝，断裂强力达5.67kg。超高分子量聚乙烯纤维其分子量高达300万～500万，是普通聚乙烯（HDPE）分子量的30倍～50倍；普通聚乙烯单丝的强度标准是6g/d，超高分子量聚乙烯纤维强度可达到30g/d～40g/d，是普通聚乙烯纤维强度的5倍～7倍，比钢丝的强度还高。尼龙和超高分子量聚乙烯，两种材料在性能上各有特色。高强度尼龙柔韧性好，加工过程尤其是后处理过程工艺适应范围较广，抗老化性能优异。超高分子量、超高强度聚乙烯纤维断裂伸长很低，且后处理过程中温度适应性较差。

四、深远海养殖网箱网衣的发展趋势

深远海养殖业的发展，对养殖网箱设计技术、材料性能、结构性能、装配工艺等提出了新的更高要求。当前必须重视网箱网衣材料和结构研究，把握其发展趋势，更好地服务于深远海网箱养殖业。

（一）推广超高强度材料应用

随着超高分子量、超高强度聚乙烯纤维国产化进程的推进，其主要物理性能指标已达到国外进口材料水平，综合性价比优于国外进口同类材料水平。下一步应加强超高强度材料发展趋势探索，大规模开展桁架类养殖网箱中超高分子量、超高强度聚乙烯纤维材料推广应用工作，减轻网衣重量，减轻桁架结构载荷。

（二）并肩发展经编结构与绞捻结构无结网

经编型无结网因其成熟的加工技术，能满足桁架类网箱发展对网衣材料的大量需求，是目前主要的网衣材料，可以继续支持企业生产。绞捻型无结网目脚、连接点的结构紧密程度优于经编型无结网，不利于海洋生物附着，应在绞捻型无结网机国产化进程提速大背景下，以现有绞捻型无结网机小批量国产化为基础，逐步扩大规模，大幅提高产能，将超高分子量、超高强度的聚乙烯无结绞捻网逐步应用于桁架类养殖网箱，实现与经编型无结网并存，更好地促进深远海网箱养殖业持续发展。

（三）加强网衣材料结构研究

深远海桁架类养殖网箱涉及材料学、材料力学、结构力学、海洋学、海洋生物学等多种学科。目前，在相关项目招投标文件中，对网衣材料性能、结构特征、网衣安装施工装配尚缺乏具体明确指标要求，多为定性描述，对网衣强度亦只是规定目脚结构股数或线径，没有具体的断裂强力指标；对网衣与钢架的连接，缺乏合理具体的安装要求。因此，建议加强相关基础研究，包括但不限于鱼类行为对网目结构的影响、不同网衣材料对海洋生物附着的影响、洗网机对网衣材料表面的影响等；夯实相关技术基础，制定相关技术标准，明确技术要求，确立质量指标，规范施工操作，细化验收规则。

（四）加强深远海养殖网箱经济性研究

为了确保深远海养殖网箱的网衣材料具有优异的机械物理性能，目前大多数桁架网箱在设计时，总是一味地要求通过增加网衣的结构股数即粗度，以保证网衣具有足够的强度。目前高强尼龙经编网的目脚直径已达到5mm～7mm。建议以满足养殖网箱所处海域洋流对网衣材料的冲击、最大风浪对网箱的影响、养殖对象对网衣材料的撞击要求等为基准，合理设置相关设计参数指标，以提高深远海养殖网箱的经济性。