Sorona涤纶吸湿排汗面料在运动服饰中的应用技术解析
一、引言
随着全球健身热潮的持续升温与消费者对功能性服装需求的不断提升，运动服饰市场正经历前所未有的技术革新。其中，吸湿排汗面料作为运动服装的核心功能材料，直接影响穿着者的舒适性与运动表现。传统涤纶（聚酯纤维）虽具备良好的强度与耐磨性，但其亲水性差、吸湿性能弱的缺点限制了其在高强度运动场景中的应用。为解决这一问题，杜邦公司（DuPont）于21世纪初推出了一种基于生物基原料的新型聚酯纤维——Sorona，其结合了涤纶的物理性能与天然纤维的吸湿排汗特性，在运动服饰领域展现出广阔的应用前景。
Sorona涤纶吸湿排汗面料以其独特的分子结构、环保属性及优异的穿着性能，迅速成为高端运动品牌如Nike、Adidas、Lululemon等的重要材料选择。本文将系统解析Sorona涤纶的技术原理、物理化学特性、在运动服饰中的具体应用方式、性能对比数据，并结合国内外权威研究文献，深入探讨其在功能性纺织品中的技术优势与发展趋势。
二、Sorona涤纶的材料构成与技术原理
2.1 Sorona纤维的基本定义
Sorona是杜邦公司开发的一种部分生物基聚酯纤维（Polytrimethylene Terephthalate, PTT），其化学结构为聚对苯二甲酸丙二醇酯。与传统聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）不同，Sorona采用1,3-丙二醇（PDO）作为二醇组分，其中37%的原料来源于可再生植物资源（如玉米淀粉），显著降低了对石油资源的依赖。
百度百科词条：Sorona是一种由杜邦公司研发的生物基合成纤维，具备优异的弹性回复性、柔软手感及良好的染色性能，广泛应用于运动服、内衣、地毯等领域。
2.2 吸湿排汗机理
Sorona纤维之所以具备吸湿排汗功能，主要归因于其分子链结构中的极性基团（如酯基和羟基）以及纤维表面的微孔结构。这些结构能够通过毛细作用将皮肤表面的汗液迅速吸收并传导至织物外层蒸发，从而实现“芯吸效应”（Wicking Effect）。
根据中国纺织科学研究院发布的《功能性纺织品技术白皮书》（2022年），Sorona纤维的吸湿速率为传统涤纶的2.3倍，回潮率可达0.8%~1.2%，显著优于普通PET纤维（0.4%）。其排汗性能得益于以下三大机制：
- 毛细导湿：纤维截面呈异形（如Y形或十字形），增加比表面积，提升导湿效率；
- 亲水改性：在聚合过程中引入亲水性单体，增强纤维对水分子的吸附能力；
- 快速蒸发：织物结构设计优化，促进水分在表面快速扩散与蒸发。
三、Sorona涤纶的物理与化学性能参数
为全面评估Sorona在运动服饰中的适用性，以下表格对比了Sorona与其他常见运动面料的关键性能指标。
表1：Sorona与常见运动纤维性能对比（数据来源：杜邦公司技术手册，2023）
| 性能指标 | Sorona（PTT） | 普通涤纶（PET） | 尼龙66（PA66） | 棉纤维 | 莫代尔（Modal） |
|---|---|---|---|---|---|
| 纤维密度（g/cm³） | 1.22 | 1.38 | 1.14 | 1.54 | 1.28 |
| 断裂强度（cN/dtex） | 4.5–5.2 | 5.0–5.8 | 5.5–6.0 | 2.5–3.5 | 3.0–3.8 |
| 断裂伸长率（%） | 30–40 | 18–25 | 20–30 | 7–10 | 10–15 |
| 弹性回复率（%） | 90–95 | 70–80 | 75–85 | 20–30 | 60–70 |
| 回潮率（%） | 0.8–1.2 | 0.4 | 4.0 | 8.0 | 12.0 |
| 导湿速率（mm/min） | 18.5 | 6.2 | 9.8 | 12.0 | 20.3 |
| 抗紫外线性能（UPF） | 30–40 | 20–30 | 25–35 | 5–10 | 20–25 |
| 生物基含量（%） | 37 | 0 | 0 | 100 | 100 |
| 可降解性（工业堆肥） | 部分可降解 | 不可降解 | 不可降解 | 可降解 | 可降解 |
注：数据综合自DuPont Sorona Technical Guide (2023)、AATCC Test Method 195、GB/T 21655.1-2008《纺织品 吸湿速干性的评定》
从表中可见，Sorona在弹性回复率、导湿速率和生物基含量方面表现突出，尤其适合需要频繁拉伸与快速排汗的运动场景。
四、Sorona在运动服饰中的具体应用技术
4.1 织物结构设计
Sorona常以混纺或纯纺形式用于针织面料，常见的织造方式包括：
- 单面纬编：用于T恤、背心等轻量运动服，透气性好；
- 双面罗纹：用于压缩衣、运动裤，提供良好贴合与支撑；
- 经编网眼布：用于运动内衣与运动鞋面，增强空气流通。
通过与氨纶（Spandex）混纺（通常比例为85% Sorona + 15% Spandex），可进一步提升面料的弹性和保形性。例如，Lululemon在其“Align”系列瑜伽裤中采用Sorona混纺面料，实现“裸感”穿着体验。
4.2 后整理技术
为增强Sorona的吸湿排汗性能，常采用以下后整理工艺：
- 亲水涂层处理：使用聚醚改性硅油或丙烯酸类整理剂，在纤维表面形成亲水膜；
- 等离子体处理：通过低温等离子体改变纤维表面能，提升润湿性；
- 纳米微孔涂层：构建微米级导湿通道，加速水分迁移。
据东华大学《纺织学报》2021年第42卷研究，经等离子体处理的Sorona织物，其导湿面积提升达42%，蒸发速率提高31%。
4.3 功能性复合技术
现代运动服饰常采用多层复合结构，Sorona可作为中间导湿层，与外层防水透气膜（如ePTFE）或内层面料复合，形成“三明治”结构。例如：
- 内层：Sorona针织布（吸湿导汗）
- 中层：活性炭纤维网（除臭抑菌）
- 外层：尼龙+PU涂层（防风防水）
此类结构广泛应用于马拉松跑服、滑雪服等高性能运动装备中。
五、Sorona吸湿排汗性能的实验验证与数据分析
5.1 实验方法与标准
依据国际通用测试标准，对Sorona面料进行吸湿排汗性能评估：
- 吸水率测试：按AATCC 79-2019《纺织品 吸水性测定》
- 导湿速率测试：按GB/T 21655.1-2008
- 蒸发速率测试：按JIS L 1092 B法
- 穿着舒适性主观评价：采用ISO 15830标准进行人体工学测试
5.2 实验结果对比
表2：不同面料在运动状态下的排汗性能实测数据（样本：10名男性运动员，跑步30分钟，环境温度28℃，湿度65%）
| 面料类型 | 汗液吸收时间（s） | 湿感评分（1–10） | 体表温度变化（℃） | 主观舒适度评分（1–10） |
|---|---|---|---|---|
| Sorona 100% | 8.2 ± 1.3 | 2.1 | +1.3 | 8.7 |
| Sorona/Spandex (85/15) | 7.5 ± 1.1 | 1.8 | +1.1 | 9.0 |
| 普通涤纶 | 15.6 ± 2.4 | 4.5 | +2.5 | 5.2 |
| 棉/涤混纺（65/35） | 12.3 ± 1.8 | 3.8 | +2.0 | 6.1 |
| 尼龙/氨纶（90/10） | 10.4 ± 1.6 | 3.2 | +1.8 | 6.8 |
数据来源：北京服装学院《运动服装功能性评价研究》（2022），实验样本量N=10，置信度95%
结果显示，Sorona混纺面料在吸湿速度、湿感控制和舒适度方面均显著优于传统材料，尤其在高强度运动中表现出更稳定的热湿平衡。
六、国内外研究进展与文献综述
6.1 国内研究现状
中国在Sorona应用技术方面的研究近年来发展迅速。东华大学张瑞云教授团队在《纺织高校基础科学学报》2020年发表论文指出，通过优化Sorona纤维的截面形态（如三叶形、中空结构），可使其导湿效率提升35%以上。此外，浙江理工大学研发的“Sorona/石墨烯复合纤维”在抗菌与远红外辐射方面表现优异，已应用于军用训练服。
据《中国化纤》2023年第3期报道，2022年中国Sorona年用量达1.8万吨，同比增长22%，主要应用于安踏、李宁、特步等国产品牌的高端运动系列。
6.2 国际研究动态
国外学者对Sorona的研究更为深入。美国北卡罗来纳州立大学（NC State University）在《Textile Research Journal》2021年发表研究，采用有限元模拟方法分析Sorona织物的毛细导湿行为，发现其Y形截面纤维的导湿路径比圆形截面多出40%的接触点，显著提升水分传输效率。
此外，日本京都大学在《Fibers and Polymers》2022年刊文中指出，Sorona在低温环境下的弹性保持率优于传统涤纶，-10℃时仍可维持85%以上的伸长回复能力，适合冬季户外运动服饰。
七、Sorona在典型运动服饰品牌中的应用案例
7.1 Nike：Dri-FIT技术升级版
Nike在其最新一代Dri-FIT运动T恤中引入Sorona纤维，宣称“比上一代排汗速度快30%”。该面料采用Sorona与再生涤纶混纺，结合激光打孔技术，在腋下与背部区域增强透气性。
7.2 Adidas：Climachill系列
Adidas的Climachill运动服采用Sorona作为基底材料，搭配矿物降温颗粒（如二氧化硅），实现“吸湿+降温”双重功能。测试显示，穿着者体感温度可降低2.3℃。
7.3 Lululemon：Align与Swiftly系列
Lululemon将Sorona用于其Align瑜伽裤与Swiftly运动上衣中，强调“四向拉伸”与“零摩擦”穿着体验。据品牌官网数据，Sorona面料的使用寿命比普通涤纶延长40%。
八、环保性能与可持续发展优势
Sorona的生物基特性使其在可持续发展方面具有显著优势。根据杜邦公司发布的生命周期评估（LCA）报告：
- 相比传统涤纶，Sorona生产过程减少37%的能源消耗；
- 温室气体排放降低63%；
- 水资源使用减少20%。
此外，Sorona可通过化学回收技术解聚为原始单体，实现闭环循环。2023年，欧盟“纺织品生态设计指令”已将Sorona列为推荐环保材料之一。
九、未来发展趋势与技术挑战
9.1 技术发展方向
- 智能响应型Sorona：结合温敏或湿敏材料，实现“动态调节”导湿性能；
- 纳米复合增强：引入碳纳米管或石墨烯，提升抗静电与耐磨性；
- 3D针织一体化成型：减少裁剪与缝合，提升舒适性与环保性。
9.2 面临的挑战
- 成本较高：Sorona原料价格约为普通涤纶的1.8倍，限制其在大众市场的普及；
- 染色工艺复杂：需控制温度与pH值，避免纤维损伤；
- 回收体系不完善：目前生物基纤维的回收渠道仍不健全。
参考文献
- DuPont. Sorona® Polymer: Technical Data Sheet. Wilmington, DE: DuPont Performance Materials, 2023.
- 中国纺织工业联合会. 《功能性纺织品技术白皮书（2022年版）》. 北京：中国纺织出版社, 2022.
- 张瑞云, 王璐. “Sorona纤维导湿性能优化研究”. 《纺织学报》, 2021, 42(5): 89–95.
- AATCC Test Method 195-2019. Liquid Moisture Management of Textiles. American Association of Textile Chemists and Colorists, 2019.
- GB/T 21655.1-2008. 《纺织品 吸湿速干性的评定 第1部分：单项组合试验法》. 中国标准出版社, 2008.
- Park, S., et al. “Moisture Wicking Behavior of PTT Fibers with Different Cross-Sectional Shapes”. Textile Research Journal, 2021, 91(13–14): 1567–1578.
- Kyoto University. “Low-Temperature Elastic Recovery of Bio-based PTT Fibers”. Fibers and Polymers, 2022, 23(4): 789–796.
- 北京服装学院. 《运动服装热湿舒适性评价体系研究》. 北京：北服学报编辑部, 2022.
- 中国化纤协会. 《2023年中国化纤行业年度报告》. 上海：中国化纤杂志社, 2023.
- European Commission. Ecodesign for Sustainable Products Regulation (ESPR). Brussels: EU Publications, 2023.
- 百度百科. “Sorona” [在线]. 可访问: https://baike.baidu.com/item/Sorona
（全文约3,680字）
