「アイスシルク」って一体何ですか？なぜ涼しさを感じるのでしょうか?

暑い夏が到来し、涼しさと快適さは消費者が衣服を選ぶ際に最も重要な要求の一つです。近年、多くの企業が夏に「アイスシルク」というコンセプトを宣伝し、着用すると涼しさを感じることができると主張しています。では、この素材はどのように機能し、どのようにして私たちを涼しく保つのでしょうか?

アイスシルクは確かに涼しいが、それはほんの一時だけだ

実は現在、「アイスシルク」の概念を明確に定義する関連する国家規格や繊維業界規格は存在しません。「アイスシルク」はマーケティングに使われる商品名に過ぎません。市販の「アイスシルク」衣料品を調査したところ、これらの生地のほとんどは、ビスコース繊維（レーヨンや人造綿とも呼ばれる）、ポリエステル（ポリエステル繊維とも呼ばれる）、ナイロン（ナイロンとも呼ばれる）などの化学繊維で織られていることがわかりました。

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ここで、繊維の専門用語である「触った瞬間の涼しさ」を紹介しなければなりません。国家標準 GB/T 35263-2017「繊維製品の瞬間冷却特性の試験および評価」では、「接触時の瞬間冷却」を「皮膚が自身の温度よりも低い生地に接触した瞬間、皮膚表面の熱が急速に失われ、温度が瞬時に低下し、それが皮膚の温度に敏感な神経終末を通じて脳に反映され、涼しさを感じる」と定義しています。

このことから、人体温度より低い生地が人体に触れると、瞬間的に涼しさを感じることがわかります。この感覚は比較的短く、布地を初めて着用したときに数秒、数十秒、または数分間しか続かない場合があります。生地の温度が人体の温度に非常に近づき、両者が熱平衡に達すると、涼しさの感覚は消えます。

接触冷感の原理は熱伝導です。人体の体温は布地の温度よりも高くなります。両者が接触すると、人体から布地の表面に熱が伝わり、人体の体温が下がります。

なぜ一部の生地は触ると涼しく感じるのでしょうか?一般的に言えば、いくつかの理由があります。

1) 熱伝導率の高い繊維素材は、生地に触れたときに、より明らかな涼しさを感じさせます。熱伝導率が大きいほど、人体が生地に触れたときの熱伝導が速くなります。一般的に使用されている一般的な織物繊維の中で、ナイロンは最も高い熱伝導率を持ち、ポリエステルも比較的高い熱伝導率を持っています。繊維にヒスイや雲母などの鉱物のナノパウダーを少量加えると、これらの鉱物の優れた熱伝導性と熱吸収の遅さを利用して、繊維の冷却機能を高めることができます。

2) サラサラとした滑らかな生地がもたらす涼しさは、触れた瞬間にさらに実感できます。滑らかで滑らかな生地表面の接触面積が大きく、放熱速度が速くなります。

3) 後加工技術の観点から、生地の表面を冷却加工剤で処理することで、熱伝導率を高め、接触時の涼しさを高めることもできます。

しかし、前述のように、このタイプの生地は「しばらくは涼しい」と感じさせることはできますが、その涼しさはすぐに消えてしまうことが多いです。幸いなことに、より長く涼しく過ごす方法はまだたくさんあります。

一時的に涼しいだけでなく、夏の間ずっと涼しい

消費者が夏に衣料品や寝具を購入する際、生地に触れたときの涼しさだけに頼るべきではありません。生地に継続的な放熱機能があるかどうかにもっと注意を払う必要があります。継続的な熱放散を実現するには、主に吸湿と発汗、高速熱伝導、外部の物理的冷却の 3 つの方法があります。複数の方法を組み合わせることもできます。

例を挙げて簡単に説明しましょう。

吸湿や発汗を利用して継続的に熱を発散させる製品は多くありますが、天然繊維と化学繊維の2つに分けられます。

まずは天然繊維の中でも麻繊維についてお話しましょう。夏服に好まれる天然素材です。亜麻、麻、ラミーはすべて良い選択です。リネンを例に挙げてみましょう。リネン繊維は吸湿性、水分伝導性、発汗管理性に優れ、天然の抗菌・防臭機能も備えています。繊維の断面は不規則な多角形であり、セルロース細胞は内腔構造を持っています。それらは平行に配置され、繊維内のペクチンやその他の物質によって結合されています。

この繊維の不規則な外部構造と内部の空洞構造は毛細管効果を形成し、水分伝導と汗の排出を速めます。汗は繊維の表面で蒸発し、周囲の熱を吸収するため、人体は涼しく快適に感じられます。衣類や寝具に使用するとより快適です。

顕微鏡下で見た亜麻繊維の断面と縦方向の繊維形態

画像出典：Yan Huina、Zhao Feng、Xing Mengyang、Wu Ziying。文化遺物中の2種類の麻繊維の識別に関する研究[J]。浙江理工大学誌（自然科学版）、2017年、37(02):185-189。

顕微鏡下で見た亜麻繊維の縦方向の中空形態

画像出典：Zhao Yutao、Huang Yangdong、Deng Zhongmin。画像処理に基づく綿と亜麻の繊維の自動検出[J]。綿繊維技術、2019、47(09):7-12。

化学繊維の吸湿・発汗機能は、特殊な断面形状により毛細管現象を改善することで実現します。例えば、中空繊維、断面繊維、三角形断面繊維などは、生地の水分や汗の伝導性を高め、体温を拡散させる能力を高めるためによく使用される方法です。人工的に物理的に改質された特殊断面化学繊維が毛細管効果を生み出し、水分伝導と汗の排出を早めます。同時に、特殊断面により繊維の比表面積が増加し、汗の蒸発速度が速まり、人体が乾燥して涼しく感じられます。

このタイプの繊維は、優れた吸湿性と発汗調整機能を備えたポリエステル繊維のシリーズであり、スポーツニット衣料によく使用されます。例えば、一部の繊維は断面が十字型で表面に4本の溝があり、体表面から生地表面への汗の拡散・蒸発を促進します。

現在市販されているマットの中には、超高分子量ポリエチレン繊維で織られたものもあります。熱伝導が速く、表面が滑らかな繊維なので、体温以下の環境でも竹マットと同様の涼しさが持続します。

外部冷却装置を備えた衣服は人体を冷却することもできます。たとえば、液体冷却システムまたは空気冷却システムと外部電源を備えた個人用戦闘服は、暑い環境でも兵士に長時間の冷却効果を提供できます。保冷剤ポケット付きのベストは、複数の保冷剤を収納でき、人体の前面と背面を素早く冷却します。また、保冷剤を交換することで長時間の冷却効果が得られます。

繊維科学では、新しい繊維の採用、繊維の化学的および物理的構造の変更、布地の組成と織り構造の革新、新しい仕上げ技術の採用などにより、布地の吸湿発散性を高める方法も常に模索しています。できるだけ快適に過ごすために、消費者は衣服を購入する際に、使用シナリオに応じて適切な衣服を選ぶことができます。

例えば、激しい運動をするときは、吸湿性と速乾性に優れたニット生地を選ぶといいでしょう。夏にオフィスで日常業務を行う場合（エアコンがあり涼しい場合）、綿生地を選択できます。屋外で少し活動するときは、綿と麻の混紡やビスコース繊維で作られた生地を選ぶことができます。太陽の下で活動する必要がある場合は、肌を日焼けから守るために、強力な日焼け防止機能を備えた生地を選ぶことも検討する必要があります。

著者: 宋立丹、中国紡織建設計画研究所産業研究部コンサルティングエンジニア

レビュー |中国繊維建設計画研究所主任エンジニア張傑氏

編集者 |ディン・ゾン

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