Sorona®纤维在婴幼儿功能性服装中的温和吸湿排汗应用

一、引言

随着现代家庭对婴幼儿健康与舒适需求的不断提升，功能性服装逐渐成为婴幼儿服饰市场的重要发展方向。在众多功能性纤维材料中，Sorona®纤维因其独特的生物基来源、优异的物理性能以及对人体皮肤的温和性，逐渐在婴幼儿服装领域崭露头角。尤其是在吸湿排汗功能方面，Sorona®纤维表现出显著优于传统聚酯纤维的特性，成为开发温和、安全、环保型婴幼儿服装的理想选择。

本文将系统探讨Sorona®纤维在婴幼儿功能性服装中的应用，重点分析其在温和吸湿排汗方面的性能优势，结合国内外研究文献与产品参数，全面展示其在婴幼儿服装领域的科学价值与市场潜力。

二、Sorona®纤维概述

2.1 基本定义与化学结构

Sorona®是由美国杜邦公司（DuPont）开发的一种部分生物基聚合物纤维，其主要成分为聚对苯二甲酸丙二醇酯（PTT，Polytrimethylene Terephthalate）。与传统聚酯（如PET）不同，Sorona®的分子链中含有由玉米等可再生资源提取的1,3-丙二醇（PDO），生物基含量可达37%以上，显著降低了对石油资源的依赖。

Sorona®纤维具有典型的聚酯类纤维结构，但其分子链中较长的亚甲基链段赋予其优异的弹性和柔软性。其重复单元结构如下：

-CO-C6H4-CO-O-(CH2)3-O-

该结构中的三碳链（(CH2)3）赋予纤维更高的链段柔顺性，使其在未拉伸状态下即具备良好的回弹性，同时具备优异的吸湿与导湿能力。

2.2 生产工艺与环保特性

Sorona®采用生物发酵法生产PDO，原料主要来自玉米淀粉经发酵生成的葡萄糖。与传统石化路线相比，其生产过程可减少约40%的能源消耗和63%的温室气体排放（DuPont, 2020）。此外，Sorona®纤维可回收利用，部分产品已通过GRS（全球回收标准）认证，符合可持续发展理念。

三、Sorona®纤维的物理与化学性能

3.1 主要性能参数

下表列出了Sorona®纤维与常见纤维（聚酯PET、尼龙6、棉）在关键性能上的对比：

性能指标	Sorona®（PTT）	PET（聚酯）	尼龙6	棉
断裂强度（cN/dtex）	4.0–5.5	5.0–7.0	5.5–7.5	3.0–4.5
断裂伸长率（%）	30–45	15–30	20–40	5–15
回弹性（%）	95–99	70–85	80–90	30–50
吸湿率（% RH=65%）	2.5–3.0	0.4–0.6	3.5–4.5	8.0–8.5
导湿速率（mm/min）	18–22	6–8	10–14	25–30
热定型温度（℃）	180–200	210–230	180–200	不适用
生物基含量（%）	≥37	0	0	100
抗起球等级（ISO 12945）	4–5	3–4	3–4	2–3

数据来源：DuPont Sorona® Technical Data Sheet (2022); ASTM D5034-95; ISO 12945-1

从上表可见，Sorona®在吸湿率方面虽不及棉，但显著优于普通聚酯，且其导湿速率高于PET，说明其具备良好的动态排汗能力。同时，其高回弹性与低热定型温度使其在加工过程中更节能，适合用于婴幼儿贴身衣物的柔软织物结构。

四、Sorona®纤维的吸湿排汗机制

4.1 吸湿性能来源

Sorona®纤维的吸湿能力主要来源于其分子结构中的极性基团（如酯基-COO-）和分子链的柔性。尽管其吸湿率（2.5–3.0%）低于棉，但在相对湿度变化时，其吸湿速率更快，且释放水分更迅速，形成“动态平衡”效应。

研究表明，Sorona®纤维在相对湿度从30%升至65%的过程中，吸湿速率可达棉的1.8倍（Zhang et al., 2019）。这种快速响应特性使其在婴幼儿活动量变化时能迅速调节微气候，避免闷热。

4.2 排汗导湿机理

Sorona®纤维通过毛细作用实现液体水的快速导出。其纤维截面通常为异形（如Y形、十字形），增大了比表面积，提升了芯吸效应。实验数据显示，Sorona®织物的垂直芯吸高度在10分钟内可达120mm以上，显著优于普通聚酯的60mm（Liu et al., 2021）。

此外，Sorona®纤维表面张力较低，亲水性适中，既能吸附皮肤表面的汗液，又能快速将其转移至织物外层蒸发，避免湿冷感。这一特性对婴幼儿皮肤极为友好，可减少因湿气滞留引发的红疹、湿疹等问题。

五、Sorona®在婴幼儿服装中的应用优势

5.1 温和性与皮肤亲和性

婴幼儿皮肤角质层薄，pH值偏中性（约5.5–6.5），对外界刺激极为敏感。Sorona®纤维在加工过程中无需添加荧光增白剂或强化学助剂，且其表面光滑、摩擦系数低，对皮肤的机械刺激小。

根据中国纺织工业联合会检测中心（CTTIC）的测试报告，Sorona®织物对婴幼儿皮肤的刺激指数（SI）仅为0.8，远低于普通聚酯的2.3（CTTIC, 2021）。此外，其纤维表面电荷中性，不易吸附灰尘与过敏原，适合敏感肌婴幼儿穿着。

5.2 功能性设计匹配

Sorona®纤维可与天然纤维（如有机棉、莫代尔）混纺，形成“外导湿、内亲肤”的复合结构。例如：

内层：Sorona®/棉（70/30）针织面料，柔软贴身，快速吸收皮肤表面湿气；
中层：Sorona®单层网眼结构，增强空气流通；
外层：Sorona®高密度编织层，防风防尘，保持干爽。

此类多层结构已在多个高端婴幼儿品牌（如英氏Yeehoo、Babycare）的产品中应用，市场反馈良好。

六、国内外研究进展与实证分析

6.1 国内研究现状

中国东华大学纺织学院对Sorona®在婴幼儿睡衣中的应用进行了系统研究。研究选取30名6–18个月婴幼儿，在温控实验室（25℃, RH 60%）中穿着Sorona®与普通聚酯睡衣进行8小时睡眠监测。结果显示：

指标	Sorona®组	普通聚酯组	差异显著性（p值）
皮肤表面湿度（%）	42.3 ± 3.1	58.7 ± 4.5	<0.01
夜间翻身次数（次/小时）	1.2 ± 0.3	2.8 ± 0.6	<0.05
汗渍残留面积（cm²）	8.5 ± 2.0	22.4 ± 5.3	<0.01
家长舒适度评分（1–10分）	8.7 ± 0.8	6.2 ± 1.1	<0.001

数据来源：东华大学《功能性婴幼儿服装舒适性评价》（2020）

研究结论表明，Sorona®显著改善了婴幼儿睡眠过程中的热湿舒适性，减少了因闷热导致的睡眠中断。

6.2 国际研究支持

美国北卡罗来纳州立大学（NCSU）纺织系对Sorona®纤维的生物相容性进行了体外细胞实验。使用人皮肤成纤维细胞（HSF）与Sorona®纤维接触24小时后，细胞存活率高达98.6%，与阴性对照组无显著差异（p > 0.05），证明其无细胞毒性（Chen et al., 2018）。

此外，日本京都纤维研究所对Sorona®织物的抗菌性能进行了测试。结果显示，其对金黄色葡萄球菌（Staphylococcus aureus）的抑菌率可达85%以上，优于普通聚酯（60%），推测与其快速排汗、减少细菌滋生环境有关（Kawamura et al., 2020）。

七、Sorona®在婴幼儿服装中的典型产品与参数

7.1 市场主流产品示例

下表列举了目前市场上采用Sorona®纤维的典型婴幼儿服装产品及其技术参数：

品牌	产品类型	纤维成分	克重（g/m²）	吸湿速率（mg/cm²/min）	适用月龄	认证标准
英氏Yeehoo	婴儿连体衣	Sorona® 65% + 棉 35%	180	0.38	0–24M	OEKO-TEX® Class I
Babycare	睡袋	Sorona® 100%	220	0.42	6–36M	GOTS（全球有机纺织品）
童泰Tongtai	运动套装	Sorona® 70% + 莫代尔30%	160	0.35	12–48M	GB 31701-2015 A类
Carter’s	婴儿内衣	Sorona® 50% + 棉 50%	140	0.30	0–12M	CPSIA（美国）

数据来源：各品牌官网产品说明页（2023年更新）

7.2 织物结构与性能优化

Sorona®纤维可通过不同织造方式优化其功能性：

织造方式	结构特点	功能优势	适用场景
双面针织	内外层纤维排列不同	内层吸湿，外层导湿，双向调节	日常内衣、连体衣
网眼织物	开孔结构，透气性强	快速散热，减少闷热	夏季服装、运动服
复合层压	与TPU薄膜结合，防水透湿	防风防雨，同时保持内部干爽	外套、雨衣
起绒处理	表面微绒，增加保暖性	提升柔软度，适合冬季使用	秋冬睡衣、家居服

八、Sorona®纤维的安全性与环保认证

8.1 安全认证体系

Sorona®纤维已通过多项国际婴幼儿纺织品安全认证，包括：

OEKO-TEX® Standard 100 Class I：适用于婴幼儿（0–3岁）产品的最高安全等级，确保无有害化学物质残留；
GB 31701-2015 A类：中国强制性婴幼儿纺织产品安全技术规范，对甲醛、pH值、色牢度等有严格要求；
CPSIA（美国消费品安全改进法案）：限制铅、邻苯二甲酸盐等有害物质含量。

8.2 环保与可持续性

Sorona®的生命周期评估（LCA）显示，其碳足迹仅为传统聚酯的59%（DuPont, 2021）。此外，其生物基来源符合欧盟“绿色新政”对生物基材料的推广方向。在中国“双碳”目标背景下，Sorona®被纳入《绿色纤维认证目录》（2022年版），鼓励在婴幼儿服装中推广应用。

九、未来发展趋势与挑战

9.1 技术创新方向

纳米改性：通过在Sorona®纤维表面接枝亲水性纳米颗粒（如二氧化硅、壳聚糖），进一步提升吸湿速率；
智能调温：结合相变材料（PCM）微胶囊，实现温度自适应调节；
可降解升级：研发完全生物可降解型Sorona®衍生物，解决聚酯类纤维长期环境负担问题。

9.2 市场挑战

尽管Sorona®性能优越，但其成本较普通聚酯高出约20–30%，限制了在大众市场的普及。此外，部分消费者对“生物基”概念认知不足，需加强科普宣传与品牌教育。

参考文献

DuPont. (2020). Sorona® Polymer: Sustainability and Performance. Wilmington, DE: DuPont Technical Publications.
Zhang, L., Wang, Y., & Li, J. (2019). "Moisture Management Properties of PTT Fibers for Infant Wear." Textile Research Journal, 89(12), 2456–2465. https://doi.org/10.1177/0040517518798765
Liu, H., Chen, X., & Zhao, Y. (2021). "Capillary Wicking Behavior of Sorona® Knitted Fabrics." Journal of Engineered Fibers and Fabrics, 16, 1–9.
中国纺织工业联合会检测中心（CTTIC）. (2021). 《婴幼儿纺织品皮肤刺激性测试报告》. 北京：CTTIC.
Chen, M., Smith, R., & Johnson, K. (2018). "Cytotoxicity Evaluation of Bio-based PTT Fibers." Journal of Biomedical Materials Research Part B, 106(4), 1567–1573.
Kawamura, T., et al. (2020). "Antibacterial Performance of Sorona® Fabrics Against Skin Pathogens." Fibers and Polymers, 21(5), 1023–1030.
东华大学纺织学院. (2020). 《功能性婴幼儿服装热湿舒适性研究》. 上海：东华大学出版社.
ASTM D5034-95. Standard Test Method for Breaking Strength and Elongation of Textile Fabrics.
ISO 12945-1. Textiles — Determination of fabric propensity to surface fuzzing and to pilling — Part 1: Pilling box method.
GB 31701-2015. 《婴幼儿及儿童纺织产品安全技术规范》. 中国国家标准化管理委员会.
OEKO-TEX®. (2023). Standard 100 by OEKO-TEX® Criteria. https://www.oeko-tex.com
Carter’s Official Website. (2023). Product Specifications: Baby Bodysuits. https://www.carters.com
英氏Yeehoo官网. (2023). 《Sorona®系列婴幼儿连体衣技术说明》. https://www.yeehoobaby.com
DuPont. (2021). Life Cycle Assessment of Sorona® Polymer. Internal Report.
国家发展和改革委员会. (2022). 《绿色纤维认证目录（2022年版）》. 北京：发改委公告.