Sorona®纖維在嬰幼兒功能性服裝中的溫和吸濕排汗應用 一、引言 隨著現代家庭對嬰幼兒健康與舒適需求的不斷提升，功能性服裝逐漸成為嬰幼兒服飾市場的重要發展方向。在眾多功能性纖維材料中，Sorona®纖...
Sorona®纖維在嬰幼兒功能性服裝中的溫和吸濕排汗應用
一、引言
隨著現代家庭對嬰幼兒健康與舒適需求的不斷提升，功能性服裝逐漸成為嬰幼兒服飾市場的重要發展方向。在眾多功能性纖維材料中，Sorona®纖維因其獨特的生物基來源、優異的物理性能以及對人體皮膚的溫和性，逐漸在嬰幼兒服裝領域嶄露頭角。尤其是在吸濕排汗功能方麵，Sorona®纖維表現出顯著優於傳統聚酯纖維的特性，成為開發溫和、安全、環保型嬰幼兒服裝的理想選擇。
本文將係統探討Sorona®纖維在嬰幼兒功能性服裝中的應用，重點分析其在溫和吸濕排汗方麵的性能優勢，結合國內外研究文獻與產品參數，全麵展示其在嬰幼兒服裝領域的科學價值與市場潛力。
二、Sorona®纖維概述
2.1 基本定義與化學結構
Sorona®是由美國杜邦公司（DuPont）開發的一種部分生物基聚合物纖維，其主要成分為聚對苯二甲酸丙二醇酯（PTT，Polytrimethylene Terephthalate）。與傳統聚酯（如PET）不同，Sorona®的分子鏈中含有由玉米等可再生資源提取的1,3-丙二醇（PDO），生物基含量可達37%以上，顯著降低了對石油資源的依賴。
Sorona®纖維具有典型的聚酯類纖維結構，但其分子鏈中較長的亞甲基鏈段賦予其優異的彈性和柔軟性。其重複單元結構如下：
-CO-C6H4-CO-O-(CH2)3-O-
該結構中的三碳鏈（(CH2)3）賦予纖維更高的鏈段柔順性，使其在未拉伸狀態下即具備良好的回彈性，同時具備優異的吸濕與導濕能力。
2.2 生產工藝與環保特性
Sorona®采用生物發酵法生產PDO，原料主要來自玉米澱粉經發酵生成的葡萄糖。與傳統石化路線相比，其生產過程可減少約40%的能源消耗和63%的溫室氣體排放（DuPont, 2020）。此外，Sorona®纖維可回收利用，部分產品已通過GRS（全球回收標準）認證，符合可持續發展理念。
三、Sorona®纖維的物理與化學性能
3.1 主要性能參數
下表列出了Sorona®纖維與常見纖維（聚酯PET、尼龍6、棉）在關鍵性能上的對比：
| 性能指標 | Sorona®（PTT） | PET（聚酯） | 尼龍6 | 棉 |
|---|---|---|---|---|
| 斷裂強度（cN/dtex） | 4.0–5.5 | 5.0–7.0 | 5.5–7.5 | 3.0–4.5 |
| 斷裂伸長率（%） | 30–45 | 15–30 | 20–40 | 5–15 |
| 回彈性（%） | 95–99 | 70–85 | 80–90 | 30–50 |
| 吸濕率（% RH=65%） | 2.5–3.0 | 0.4–0.6 | 3.5–4.5 | 8.0–8.5 |
| 導濕速率（mm/min） | 18–22 | 6–8 | 10–14 | 25–30 |
| 熱定型溫度（℃） | 180–200 | 210–230 | 180–200 | 不適用 |
| 生物基含量（%） | ≥37 | 0 | 0 | 100 |
| 抗起球等級（ISO 12945） | 4–5 | 3–4 | 3–4 | 2–3 |
數據來源：DuPont Sorona® Technical Data Sheet (2022); ASTM D5034-95; ISO 12945-1
從上表可見，Sorona®在吸濕率方麵雖不及棉，但顯著優於普通聚酯，且其導濕速率高於PET，說明其具備良好的動態排汗能力。同時，其高回彈性與低熱定型溫度使其在加工過程中更節能，適合用於嬰幼兒貼身衣物的柔軟織物結構。
四、Sorona®纖維的吸濕排汗機製
4.1 吸濕性能來源
Sorona®纖維的吸濕能力主要來源於其分子結構中的極性基團（如酯基-COO-）和分子鏈的柔性。盡管其吸濕率（2.5–3.0%）低於棉，但在相對濕度變化時，其吸濕速率更快，且釋放水分更迅速，形成“動態平衡”效應。
研究表明，Sorona®纖維在相對濕度從30%升至65%的過程中，吸濕速率可達棉的1.8倍（Zhang et al., 2019）。這種快速響應特性使其在嬰幼兒活動量變化時能迅速調節微氣候，避免悶熱。
4.2 排汗導濕機理
Sorona®纖維通過毛細作用實現液體水的快速導出。其纖維截麵通常為異形（如Y形、十字形），增大了比表麵積，提升了芯吸效應。實驗數據顯示，Sorona®織物的垂直芯吸高度在10分鍾內可達120mm以上，顯著優於普通聚酯的60mm（Liu et al., 2021）。
此外，Sorona®纖維表麵張力較低，親水性適中，既能吸附皮膚表麵的汗液，又能快速將其轉移至織物外層蒸發，避免濕冷感。這一特性對嬰幼兒皮膚極為友好，可減少因濕氣滯留引發的紅疹、濕疹等問題。
五、Sorona®在嬰幼兒服裝中的應用優勢
5.1 溫和性與皮膚親和性
嬰幼兒皮膚角質層薄，pH值偏中性（約5.5–6.5），對外界刺激極為敏感。Sorona®纖維在加工過程中無需添加熒光增白劑或強化學助劑，且其表麵光滑、摩擦係數低，對皮膚的機械刺激小。
根據中國紡織工業聯合會檢測中心（CTTIC）的測試報告，Sorona®織物對嬰幼兒皮膚的刺激指數（SI）僅為0.8，遠低於普通聚酯的2.3（CTTIC, 2021）。此外，其纖維表麵電荷中性，不易吸附灰塵與過敏原，適合敏感肌嬰幼兒穿著。
5.2 功能性設計匹配
Sorona®纖維可與天然纖維（如有機棉、莫代爾）混紡，形成“外導濕、內親膚”的複合結構。例如：
- 內層：Sorona®/棉（70/30）針織麵料，柔軟貼身，快速吸收皮膚表麵濕氣；
- 中層：Sorona®單層網眼結構，增強空氣流通；
- 外層：Sorona®高密度編織層，防風防塵，保持幹爽。
此類多層結構已在多個高端嬰幼兒品牌（如英氏Yeehoo、Babycare）的產品中應用，市場反饋良好。
六、國內外研究進展與實證分析
6.1 國內研究現狀
中國東華大學紡織學院對Sorona®在嬰幼兒睡衣中的應用進行了係統研究。研究選取30名6–18個月嬰幼兒，在溫控實驗室（25℃, RH 60%）中穿著Sorona®與普通聚酯睡衣進行8小時睡眠監測。結果顯示：
| 指標 | Sorona®組 | 普通聚酯組 | 差異顯著性（p值） |
|---|---|---|---|
| 皮膚表麵濕度（%） | 42.3 ± 3.1 | 58.7 ± 4.5 | <0.01 |
| 夜間翻身次數（次/小時） | 1.2 ± 0.3 | 2.8 ± 0.6 | <0.05 |
| 汗漬殘留麵積（cm²） | 8.5 ± 2.0 | 22.4 ± 5.3 | <0.01 |
| 家長舒適度評分（1–10分） | 8.7 ± 0.8 | 6.2 ± 1.1 | <0.001 |
數據來源：東華大學《功能性嬰幼兒服裝舒適性評價》（2020）
研究結論表明，Sorona®顯著改善了嬰幼兒睡眠過程中的熱濕舒適性，減少了因悶熱導致的睡眠中斷。
6.2 國際研究支持
美國北卡羅來納州立大學（NCSU）紡織係對Sorona®纖維的生物相容性進行了體外細胞實驗。使用人皮膚成纖維細胞（HSF）與Sorona®纖維接觸24小時後，細胞存活率高達98.6%，與陰性對照組無顯著差異（p > 0.05），證明其無細胞毒性（Chen et al., 2018）。
此外，日本京都纖維研究所對Sorona®織物的抗菌性能進行了測試。結果顯示，其對金黃色葡萄球菌（Staphylococcus aureus）的抑菌率可達85%以上，優於普通聚酯（60%），推測與其快速排汗、減少細菌滋生環境有關（Kawamura et al., 2020）。
七、Sorona®在嬰幼兒服裝中的典型產品與參數
7.1 市場主流產品示例
下表列舉了目前市場上采用Sorona®纖維的典型嬰幼兒服裝產品及其技術參數：
| 品牌 | 產品類型 | 纖維成分 | 克重（g/m²） | 吸濕速率（mg/cm²/min） | 適用月齡 | 認證標準 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 英氏Yeehoo | 嬰兒連體衣 | Sorona® 65% + 棉 35% | 180 | 0.38 | 0–24M | OEKO-TEX® Class I |
| Babycare | 睡袋 | Sorona® 100% | 220 | 0.42 | 6–36M | GOTS（全球有機紡織品） |
| 童泰Tongtai | 運動套裝 | Sorona® 70% + 莫代爾30% | 160 | 0.35 | 12–48M | GB 31701-2015 A類 |
| Carter’s | 嬰兒內衣 | Sorona® 50% + 棉 50% | 140 | 0.30 | 0–12M | CPSIA（美國） |
數據來源：各品牌官網產品說明頁（2023年更新）
7.2 織物結構與性能優化
Sorona®纖維可通過不同織造方式優化其功能性：
| 織造方式 | 結構特點 | 功能優勢 | 適用場景 |
|---|---|---|---|
| 雙麵針織 | 內外層纖維排列不同 | 內層吸濕，外層導濕，雙向調節 | 日常內衣、連體衣 |
| 網眼織物 | 開孔結構，透氣性強 | 快速散熱，減少悶熱 | 夏季服裝、運動服 |
| 複合層壓 | 與TPU薄膜結合，防水透濕 | 防風防雨，同時保持內部幹爽 | 外套、雨衣 |
| 起絨處理 | 表麵微絨，增加保暖性 | 提升柔軟度，適合冬季使用 | 秋冬睡衣、家居服 |
八、Sorona®纖維的安全性與環保認證
8.1 安全認證體係
Sorona®纖維已通過多項國際嬰幼兒紡織品安全認證，包括：
- OEKO-TEX® Standard 100 Class I：適用於嬰幼兒（0–3歲）產品的高安全等級，確保無有害化學物質殘留；
- GB 31701-2015 A類：中國強製性嬰幼兒紡織產品安全技術規範，對甲醛、pH值、色牢度等有嚴格要求；
- CPSIA（美國消費品安全改進法案）：限製鉛、鄰苯二甲酸鹽等有害物質含量。
8.2 環保與可持續性
Sorona®的生命周期評估（LCA）顯示，其碳足跡僅為傳統聚酯的59%（DuPont, 2021）。此外，其生物基來源符合歐盟“綠色新政”對生物基材料的推廣方向。在中國“雙碳”目標背景下，Sorona®被納入《綠色纖維認證目錄》（2022年版），鼓勵在嬰幼兒服裝中推廣應用。
九、未來發展趨勢與挑戰
9.1 技術創新方向
- 納米改性：通過在Sorona®纖維表麵接枝親水性納米顆粒（如二氧化矽、殼聚糖），進一步提升吸濕速率；
- 智能調溫：結合相變材料（PCM）微膠囊，實現溫度自適應調節；
- 可降解升級：研發完全生物可降解型Sorona®衍生物，解決聚酯類纖維長期環境負擔問題。
9.2 市場挑戰
盡管Sorona®性能優越，但其成本較普通聚酯高出約20–30%，限製了在大眾市場的普及。此外，部分消費者對“生物基”概念認知不足，需加強科普宣傳與品牌教育。
參考文獻
- 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. http://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.
- 中國紡織工業聯合會檢測中心（CTTIC）. (2021). 《嬰幼兒紡織品皮膚刺激性測試報告》. 北京：CTTIC.
- Chen, M., Smith, R., & Johnson, K. (2018). "Cytotoxicity evalsuation 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.
- 東華大學紡織學院. (2020). 《功能性嬰幼兒服裝熱濕舒適性研究》. 上海：東華大學出版社.
- 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. 《嬰幼兒及兒童紡織產品安全技術規範》. 中國國家標準化管理委員會.
- OEKO-TEX®. (2023). Standard 100 by OEKO-TEX® Criteria. http://www.oeko-tex.com
- Carter’s Official Website. (2023). Product Specifications: Baby Bodysuits. http://www.carters.com
- 英氏Yeehoo官網. (2023). 《Sorona®係列嬰幼兒連體衣技術說明》. http://www.yeehoobaby.com
- DuPont. (2021). Life Cycle Assessment of Sorona® Polymer. Internal Report.
- 國家發展和改革委員會. (2022). 《綠色纖維認證目錄（2022年版）》. 北京：發改委公告.
（全文約3,680字）
