吸湿発熱素材の落とし穴 汗かき過ぎると冷えの原因に
前回「手足の冷え防ぐ6つのコツ カギ握るは『AVA血管』」」では、寒さや暑さなどの環境に応じてAVA（Arteriovenous Anastomoses）という特殊な血管が拡張・収縮して、体温調節に貢献していることをお伝えした。AVAの仕組みに合わせた衣服選びをすれば効果的に冷えを防ぐことができそうだが、冬の定番といっていい「吸湿発熱素材」を使った衣類は、使い方を誤るとかえって冷えを助長することもあるので注意が必要だ。いくつかの素材の特徴とシーンに応じた素材選びのコツについて神戸女子大学教授の平田耕造さんに聞いた。
「吸湿発熱素材」は汗のかき過ぎに注意
寒い季節になると、吸湿発熱をうたった素材でできたシャツや靴下などの衣類が手放せない人も多いのではないだろうか。吸湿発熱素材とは水蒸気が繊維表面に吸着されて、運動エネルギーが熱エネルギーに変換されて生じる「吸着熱」という現象を利用したもので、私たちの体から発せられる不感蒸散（発汗とは別に、自覚しないまま皮膚から蒸散する水分のこと）や汗の水蒸気を吸って発熱する機能的な素材だ。一般的な化学繊維より細い繊維にすることで全体の表面積を増やし、より湿気を取り込みやすく、熱を放出しやすくしている。各社の製品にはレーヨンが多いもの、アクリルが多いものなど繊維の組成や、織り方や編み方などの製法に違いがあり、それぞれの特色を出している。
ただし、吸湿発熱素材は、汗をかき過ぎるとかえって体を冷やし、マイナスに働くこともあるという。
「吸湿発熱素材は、冷えて困っているときにその状態を快適に戻す点で重要な働きをします。ところが快適と感じる状態よりも温度が上がって汗をかいてしまうと、発熱量が多くなり過ぎるため、かえって暑くなります。その後、ぬれた皮膚や繊維から水分が短時間に多量に蒸発するときに気化熱で体が冷やされてしまうので、それを防ぐ必要があります」と平田さんは言う。
■「綿」も水分を吸うと熱が発生
綿などの一般的な素材でも吸湿するときに熱が発生する。綿100%のシャツとポリエステル100%のシャツ（同じ熱伝導率、熱伝達率に作ったもの）を比較し、吸湿性と衣服の快適性を調べた平田さんらの実験によると、環境の湿度が50%から90%に上がると、ポリエステルは大きな変化がないのに対して綿は表面温度が急激に上がることが分かった（図1、［注1］）。人が着用した実験では、衣服の表面温度も皮膚血流量も、発汗するまでは素材による違いはないが、発汗が始まると綿のほうがどちらの数値も高くなった（図2、［注1］）。
「発汗しない条件下では吸湿性が高い綿のほうが快適ですが、発汗する条件になると綿の場合、吸湿により熱が発生し、熱が蓄積されるため皮膚の血流が増えて皮膚温も上がり、不快に転じてしまうのです」（平田さん）
［注1］Tanaka K, et al. Heat of sorption induced by sweating affects thermoregulatory responses during heat load. European Journal of Applied Physiology. 2001;84:69-77.
また、同じ室温で同じ素材のシャツを着ていても、汗のかき方の個人差によって影響は違ってくるという。実験では、綿は衣服内の湿度が急に上がるほど、繊維の温度も急激に上がることが分かった［注2］。つまり、大量の汗を急にかくような人は繊維の影響もより大きく受けることになる。
そして、「吸湿発熱をうたう素材は、綿よりもずっと発熱量が大きい」（平田さん）。ということは、影響は上記の実験より顕著に表れることが考えられる。吸湿発熱素材は寒いときに早く快適な状態にするには効率的だが、暑くなるような環境にいる場合や、汗かきの人の場合は、ますます汗をかいて困るという弱点もあるのだ。
山では肌着選び一つが生死を分ける
ちょっとした違いのようにも思われるが、例えば山などの過酷な環境では肌着の素材一つが生死を分けることもあるという。山での凍死事故で死亡した人の多くは綿のシャツを、生き残った人の多くはウールか化学繊維のシャツを着ていたという調査報告もある［注3］。
「現在は山へ行くときはウールや化学繊維を着ることが常識になってきましたが、昔は綿のシャツを着用する人もいました。登山は汗をかくほどの運動量になることもありますし、雨にぬれることもあります。そんなとき、綿の場合、吸湿して発熱するまではいいのですが、繊維の中に水分を多量に吸い込むという性質があるのです。汗が止まってからも繊維の中に残った水分の蒸発が続くため、体熱をどんどん奪って体温が下がってしまうのです」（平田さん）
日常生活では山ほど極端な環境にはなりにくいが、身につける衣服の素材によって少なからず体への影響があることを知っておこう。冷え症の人がよけいに冷えるような事態を招いては本末転倒だ。汗をかいたらなるべく着替える、着替えることができない場合は最初からウールや化学繊維の肌着を選ぶほうが賢明だ。また、肌着だけで防寒を考えるよりも、マフラーや重ね着など調節できる服装を心がけよう。
スポーツなど汗をかく場合は「吸水速乾素材」を
登山に限らず、スポーツなどで多量の汗をかくことが想定される場合は、吸湿発熱素材は適さない。
「スポーツの場合は、かいた汗をいかに早く乾かすかということが大切なので吸水速乾の繊維が適します。それも皮膚に密着していなければなりません」（平田さん）
ポリエステルなどの化学繊維を使った多くの機能性素材が開発されているが、平田さんによれば、吸水速乾素材は、液体が繊維と繊維の間の細い隙間を吸い上がる「毛細管現象」を利用したものだという。ポリエステルは綿のように繊維の中に水分が入ることはなく、繊維の隙間に毛細管現象で水分を吸い上げて表面から衣服の外へ汗を出すので、その汗が空気にさらされて乾いていく。皮膚と繊維が密着していればこの現象はどんどん起こるが、皮膚と繊維の間にゆとりがあると汗はそこで蒸発して移動しなければならないので、効率が悪くなるのだ。
「最近のスポーツウエアは密着したものが多く、スパンデックス（ポリウレタン弾性繊維）のような弾性繊維も多く使われています。ポリエステルも伸縮性がありますから、織り方や編み方によって多様なウエアができます。これらの繊維は発色がよく、汗をかいても色が変わらず汗ジミが目立たないのも利点です」（平田さん）
シーンに合わせて衣服の素材をうまく使い分け、寒い冬も快適に、アクティブに過ごしたい。
［注2］Tanaka K, et al. Effects of individual sweating response on changes in skin blood flow and temperature induced by heat of sorption wearing cotton ensemble. Journal for the Korean Society of Clothing Industry. 2000;2:398-404.ほか
［注3］安田武:事例と重ね衣の問題点、第2回登山用雨衣シンポジウム～下着・肌着も含めて～、日本山岳会科学研究委員会、1990年11月17日（土）13時10分～17時、於:青山学院大学総合研究所、会議室
（ライター 塚越小枝子）
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