水产养殖围栏的制作方法
【专利说明】水产养殖围栏
[0001] 本发明涉及用于庇护和喂养水生生物的水产养殖围栏（aquaculture pen)，其包 含支撑结构和与支撑结构相连的网；所述网具有连续浸没部分，该部分限定了用于容纳水 生生物的圈养容积并且包含防结垢组合物。
[0002] 水产养殖围栏是已知，其实例公开于US 8, 210, 125、US 7, 748, 349、US 7, 509, 922 和US 6, 539, 894。然而，一个常见的问题是围栏的网的连续浸没部分结垢。结垢（fouling) 也被称为生物结垢，是微生物、植物、藻类和其他有机体在长时间停留于水中的水工结构 (例如网的所述部分）上的不期望的积累。本文中"水"被理解为结垢水，即具有结垢性质 的水，例如海水或河流的淡水等等。主要有两类结垢：（i)微生物结垢，有时被称为粘液形 成，其为生物膜和/或细菌粘附的形成；和（ii)大型生物结垢，其为较大有机体（例如藤壶 (barnacles)、船蛆（teredos)、管虫、藻类、鮮类（mussels)、多毛虫、苔藓虫类（bryozoans) 和海草）对所述结构的依附。首先发生微生物结垢，随后形成大型生物结垢。
[0003] 已经发现，当暴露于海洋和淡水时，许多类型的网由于大型生物结垢会经历高水 平的堵塞。这种堵塞会限制水的流动，并且其经常使得网过重，重量增加高达1000%。天然 食品的穿透性、可接受氧水平、鱼废料的去除和残余物去除会受到严重的限制，导致作物产 量的损失或欠佳。此外，经常清洁的劳动增加了高成本，并且圈养容积的充分利用由于清洁 工作而受到限制。
[0004] 防结垢化合物已经使用了数十年，但仅有部分成功。传统的防结垢涂层处理依赖 于氧化铜和汞化合物以及作为有效防污剂的其他重金属化合物，但这些物质毒性很高并且 会对水生生物造成损害。
[0005] 开发了毒性较小的化合物，US 7, 928, 175和其中所引用的文献、JP-A-62-252480、 JP-B-63-2995、JP-A-5-78617和JP-A-5-287203描述了防结垢漆料组合物，该组合物使用 包含硅油的反应性可固化（可交联）硅橡胶、具有羟基的硅树脂或具有硅烷醇基团的聚硅 氧烷。JP-A-62-156172描述了防结垢漆料组合物，该组合物包含具有聚二甲基硅氧烷基团 作为侧链的聚合物。
[0006] 然而，硅基涂料在水产养殖围栏领域获得非常少的商业认可。这主要是因为主要 设计用于涂布船体的这种涂料过于坚硬，当用于涂布形状不稳定并且受水流、波浪、水生生 物的移动等严重影响的网时容易出现裂纹。而且，根据US 5, 663, 215,很难制造对需要保护 的网粘附良好的这种涂层，并且它们机械上相当弱并且容易损坏。机械上更稳定的硅基涂 料被用于增强渔网的机械性质，然而，渔网是不需要防结垢涂料的网，因为它们在水中停留 的时间不足以形成微生物结垢，对于大型生物结垢来说甚至更少。
[0007] 此外，尽管对微生物结垢和大型生物结垢具有一定的耐性，但长时间停留在水中 的已知的水产养殖围栏的网示出了相当快速的粘液形成、随后逐步增加的大型生物结垢以 及伴随着与之相关的所有缺点。因此，本发明的一个目标可以是提供一种水产养殖围栏，其 缓解上面提到的缺点，并且具体地受结垢影响较小。本发明的另一个目标可以是提供一种 水产养殖围栏，其示出较少的结垢，并且更具体地在两次维护循环之间几乎没有结垢，维护 循环以至少2周的时间间隔进行。
[0008] 本发明提供了水产养殖围栏，其中网的至少连续浸没部分包含防结垢组合物，该 防结垢组合物包含经交联的含硅聚合物，该含硅聚合物是通过使包含如下物质的含硅组合 物交联能够获得的：
[0009] i.具有下式的第一含硅聚合物
[0010] CH2= CH- (Si (CH 3) 20) n-CH = CH2
[0011] 其中η是2至200的整数；
[0012] ii.交联剂，其包含具有下式的第二含硅聚合物
[0013] Si (CH3) 30- (SiCH3HO) ,Si (CH3) 3
[0014] 其中m是2至200的整数；以及
[0015] iii.金属催化剂，其中金属选自由铂、钯和铑组成的组。
[0016] 据观察，本发明的水产养殖围栏可以示出较少的结垢，同时网操作时没有防结垢 组合物脱落或者没有示出损坏的迹象。据观察，所述围栏很好地被防结垢组合物保护了以 防结垢，该防结垢组合物足够柔韧以免形成裂纹，甚至当网由于水流或波浪变形时也是如 此。具体地，据观察，所述围栏的粘液形成以及大型生物结垢形成会长时间地受到有效阻 碍。而且，所述围栏提供了无毒的圈养容积（containment volume)，并且提供了用于喂养、 生长和庇护水生生物的ECO+环境（生态环境），从而有效地防止有毒化合物（例如从已知 的防结垢组合物泄漏的那些有毒化合物）进入食物链。
[0017] 如上文中所详述，本文中水产养殖围栏的"网"被理解为，包含连续浸没部分的网， 即该网在水中停留至少一段时间，该一段时间为形成微生物结垢所需要的时间、更优选地 为形成大型生物结垢所需要的时间；所述时间是在不含任何防结垢物的网上确定的，并且 通常是几天。优选地，本发明的水产养殖围栏的网在水中停留至少2周、更优选地至少1个 月、更优选地至少3个月、最优选地至少6个月。因此，与例如只有在捕鱼的时候（通常为 几个小时）才停留在水中的渔网相比，水产养殖围栏的网经历不同的环境因素。网的浸没 部分是适当根据水生生物的圈养的容积来选择的，并且可以根据各种因素（诸如水生生物 的量、尺寸和性质）来常规地进行选择。
[0018] 还观察到，当水产养殖围栏的网由合成纤维、具体地高性能聚烯烃纤维、更具体地 超高分子量聚乙烯纤维制成时，网在6个月中进行的两次维护循环之间的整个持续时间中 保持没有结垢。因此，在一个具体的实施方式中，本发明的水产养殖围栏的网包含合成纤 维、更优选地高性能聚烯烃纤维。在最优选的实施方式中，本发明的水产养殖围栏的网包含 超高分子量聚乙烯纤维。
[0019] 优选的合成纤维是由如下聚合物制成的那些，所述聚合物包括：聚酯，例如聚对苯 二甲酸乙二酯（PET);聚酰胺，例如尼龙6和尼龙6,6;聚芳酰胺，例如聚（对亚苯基对苯二 甲酰胺）（被称为Kevlar? );聚（四氟乙烯）（PTFE);芳族共聚酰胺（共聚-(对亚苯基 /3,4'-氧代二苯撑对苯二甲酰胺）（c〇-poly_(paraphenylene/3,4' -oxydiphenylene terephthalamide))(被称为 Technom? );聚{2,6_ 二咪挫 _[4,5b_4'，5' e] P比啶-1， 4(2,5-二羟基）亚苯基}(卩〇1丫{2,6-(1;[;[1111(1320-[4,513-4'，5'6]卩71'1(1;[11716116-1，4(2， 5-dihydroxy) phenylene})(被称为M5);聚（对亚苯基_2,6-苯并二恶挫）（PBO)(被称为 Zylon?);热致变液晶聚合物（LCP)，从例如US 4, 384, 016中获知；而且还有聚烯烃，例如 聚乙烯和聚丙烯的均聚物和共聚物。在所述网中也可以使用由上面提到的聚合物制成的纤 维的组合。
[0020] 优选的聚烯烃纤维是由聚丙烯或聚乙烯的均聚物或共聚物制成的纤维。更优选 地，聚烯烃是聚乙烯、最优选地超高分子量聚乙烯（UHMWPE)。本文中"UHMWPE"被理解为特 性粘度（IV)为至少3dl/g、更优选地至少4dl/g、最优选地至少5dl/g的聚乙稀。优选地， 所述IV为至多40dl/g、更优选地至多25dl/g、更优选地至多15dl/g。IV可以根据ASTM D1601 (2004)在135°C下在十氢化萘中来测定，溶解时间为16小时，以2g/l溶液的量采用 BHT(丁基化羟基甲苯）作为抗氧化剂，通过将不同浓度下测得的粘度外推至零浓度。优 选地，UHMWPE纤维是凝胶纺丝纤维，即采用凝胶纺丝工艺制造的纤维。用于制造 UHMWPE 纤维的凝胶纺丝工艺的例子描述于大量出版物中，包括EP 0205960 A、EP 0213208 A1、 US 4413110、GB 2042414 A、GB-A-2051667、EP 0200547 BUEP 0472114 BUWO 01/73173 A1、EP 1，699, 954,并且描述于"Advanced Fibre Spinning Technology"，Ed. T.Nakajima， Woodhead Publ. Lt