【摘 要】
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超高分子量聚乙烯（UHMWPE）纤维因其优良的综合性能在渔业中被广泛应用,而现今作为绳网基体材料的UHMWPE纤维均呈复丝状态,但因为UHMWPE纤维较高的制备成本限制了它的进一步推广和应用。UHMWPE裂膜纤维作为一种特殊的新型高性能裂膜纤维材料,是由薄膜经分切收束或直接收束形成的具有一定纤度和强度的连续长条,不仅有着UHMWPE纤维本身优异的耐化学性、耐侯性、防水性和耐光性等特点,而且在制备成
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超高分子量聚乙烯（UHMWPE）纤维因其优良的综合性能在渔业中被广泛应用,而现今作为绳网基体材料的UHMWPE纤维均呈复丝状态,但因为UHMWPE纤维较高的制备成本限制了它的进一步推广和应用。UHMWPE裂膜纤维作为一种特殊的新型高性能裂膜纤维材料,是由薄膜经分切收束或直接收束形成的具有一定纤度和强度的连续长条,不仅有着UHMWPE纤维本身优异的耐化学性、耐侯性、防水性和耐光性等特点,而且在制备成本和耐磨性方面优势更加明显,因此可以作为渔用绳网材料的一种选择。为了进一步探究UHMWPE裂膜纤维及其绳网的性能,本文利用差示扫描量热分析、动态力学性能分析、强力试验机、磨耗仪等设备研究了裂膜纤维的热性能、力学性能及耐磨性能,并与UHMWPE单丝、复丝进行比对分析;并且以UHMWPE裂膜纤维作为绳网的基体材料,来代替传统纤维,以此制成的绳网与传统PE绳网、UHMWPE复丝绳网进行综合性能的比对分析。结果表明:（1）通过热性能测试,得到UHMWPE裂膜纤维（1600 D）的结晶度为85.94%,高于UHMWPE单丝（65.53%）和复丝（83.99%）,熔融温度也高达161.3℃;与UHMWPE单丝和复丝相比,UHMWP裂膜纤维（1600 D）的拉伸应变率较低即抗蠕变性能较好,尤其在蠕变回复过程,25%的应力下裂膜纤维（1600 D）的蠕变回复应变在0.03%;常态下UHMWPE裂膜纤维（1600 D）的断裂强度为253.77c N/dtex,且在结节状态下有着较好的强度保持率;另外随着UHMWPE裂膜纤维线密度的增加,纤维的断裂伸长率随之升高,而纤维常态下的断裂强度和结节下的断裂强度正好相反;在相同摩擦磨损条件下,UHMWPE裂膜纤维（1600 D）的强度保持率达85.79%,高于UHMWPE单丝（38.81%）,和UHWMPE复丝,尤其是在湿态下效果更好,UHMWPE裂膜纤维（1600 D）的强度保持率高达91.13%。（2）相同工艺下,公称直径为14 mm的3股UHMWPE裂膜纤维绳索的断裂强力为118.96k N,远优于同种规格下的涤丙绳索（24.68 k N）和PP绳索（20.94 k N）;通过试验测试,得到了相同工艺下不同规格绳索的直径和断裂强力回归方程:3股:y=7.3253e0.1225x,8股:y=52.959e0.0424x,12股:y=32.718e0.0938x;在相同时间、相同载荷下公称直径为6 mm的3股UHMWPE裂膜纤维绳索的蠕变为28.82%,远低于同种规格的UHMWPE复丝绳索（49.93%）和PE绳索（61.36%）,并且随着附加载荷由40%增加到60%,UHMWPE裂膜纤维绳索蠕变升高了29.14%,低于PE绳索（102.72%）和UHMWPE复丝绳索（45.86%）;在相同载荷水平下公称直径为6 mm的3股UHMWPE裂膜纤维绳索的疲劳寿命为1203次,多于同规格下的PE绳索（26次）和UHMWPE复丝绳索（1018次）,且通过拟合S-N疲劳寿命曲线,发现UHMWPE裂膜纤维绳索对于应力敏感性最大,且UHMWPE裂膜纤维绳索的抗疲劳性能优于PE绳索和UHMWPE复丝绳索;通过摩擦磨损试验发现,不同条件下公称直径为6 mm的3股UHMWPE裂膜纤维绳索均保持着较高的强力保持率,尤其是在湿态环境中,在208 N作用下摩擦10000转,UHMWPE裂膜纤维绳索依旧有着较高的剩余断裂强力为6644 N,高于同规格的UHMWPE复丝绳索（5629 N）。（3）相同规格的UHMWPE复丝经编网和UHMWPE裂膜经编在网衣网目强力和网衣纵向断裂强力上相差不大;与PE有结网相比（13955 N）,UHMWPE裂膜有结网（20168 N）在纵断裂强力方面表现出明显的优势;通过摩擦磨损试验,在不同载荷作用下摩擦5000转,UHMWPE裂膜经编网和有结网均有着较高的强力保持率;另外在209 N载荷下增加摩擦次数,由5000转增加到10000转,UHMWPE裂膜网衣依旧有着高达83.39%的强力保持率,比之前降低了3.8%,低于UHMWPE复丝网衣（9.1%）;同样的10000转后,UHMWPE有结网强力保持率降低了5.5%,低于PE有结网（8.9%）。综合分析,UHMWPE绳网具有较高的综合性能和良好的适配性,如高耐磨、抗疲劳、低蠕变和优越的断裂强力,这为渔用UHMWPE裂膜纤维绳索网具的开发及其产业化应用提供了理论和技术支撑。
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