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近年、防寒素材としていろいろな発熱・保温素材が出ています。

たくさんの種類のものを、テレビCMで見たり、ネットで見かけたり、チラシで知ったりしています。

それぞれ何らかの機能があり、天然素材よりも暖かいというのが、売りのようです。

ただ、どんな機能・原理で暖かいのか、よくわからなかったりします。

そこで、発熱・保温素材の種類と、機能・原理の概要を、ちょっと調べてみました。

 

素材別の原理・機能

中綿素材

保温効果を高めた中綿素材といえば、3Mの「シンサレート」です。

シンサレートは、ポリプロピレン・マイクロファイバとポリエステルファイバで構成された不織布です。

ポリプロピレン・マイクロファイバは、羽毛の先とほぼ同じ太さで、平均直径2μmです。

ポリエステルファイバは、強度や厚さを保つために使われています。

シンサレートは、ポリプロピレン・マイクロファイバを65%、ポリエステルファイバを35%使用しています。

空気は理想的な断熱媒体なので、生地の中に封じ込めた空気が多いほど、保温性が高いと言えます。

シンサレートは、複雑に絡み合ったマイクロファイバの間に、ポリエステル綿の20倍の「デッドエア」(動かない空気)を封じ込めることができます。

これほど大量のデッドエアを封じ込めることができることで、シンサレートは同じ厚さのダウンの約2倍の保温機能を有します。

ということは、同じ暖かさであればシンサレートはダウンの半分の厚さで良いということですね。

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中空繊維素材

中空繊維というのは、繊維内部に空気孔を作った、チューブ状の繊維のことです。

この繊維内の空気孔にデッドエアをためることができるので、軽量なのに保温性を高くできるようになっています。

商品としては、帝人の「エアロトップ」、旭化成せんいの「ツインエアー」、東レの「セボナーサムロン」などがあります。

 

遠赤外線放射素材

遠赤外線には、当たった物体の分子や格子を振動させて、熱を発生させるという性質があります。

このような遠赤外線の性質を利用したのが、遠赤外線放射素材です。

遠赤外線放射素材には、加熱されると遠赤外線を放射(輻射と言われることも)する効果が高い珪酸ジルコニウム系セラミックスなどが、繊維中に練り込んだりしてあります。

商品としては、クラレの「ロンウェーブ」、ファーベストの「光電子」(物理用語の光電子とは違います。)、オーミケンシの「ソーラタッチ」などがあります。

 

蓄熱保温素材

太陽の光を浴びると、暖かく(もしくは暑く)感じますよね。

それは、太陽の光が物に吸収されると、熱エネルギーに変わるからです。

蓄熱保温素材は、その太陽光を熱エネルギーに変換する効率の高い炭化ジルコニウムなどを、繊維の原料に練り込んで繊維化したものです。

人の体から放射する遠赤外線を、反射する機能もつけてあるものもあります。

商品としては、ユニチカの「サーモトロン」(中空繊維を使っています。)、クラレの「マイクロウォーム」、帝人の「ヒートエナジー」、デサントの「ヒートナビ」などがあります。

 

吸湿発熱素材

吸湿発熱の原理を簡単に言うと、水蒸気が個体に吸着されると、吸着熱が出るいう物理現象です。

羊毛は、昔から吸湿して暖かくなることが知られていますが、それも同じ原理です。

羊毛より吸湿性を高めることで、吸着熱の発生をより多くしたのが吸湿発熱素材です。

吸湿発熱素材では、極細の繊維を編みこんで、繊維の表面積を増やして吸湿性を高めてあります。

人の皮膚からは水蒸気が出ていますが、その水分量は成人で1日に約900ccです。

吸湿発熱素材は、その皮膚から絶えず出る水蒸気を吸着することで、常に吸着熱を発生させ、いつまでも暖かいということのようです。

でも、吸湿性を高めれば、生地は湿ってしまうはずですよね。

そうなれば、暖かいどころか体が冷えてしまいます。

そこで、生地が湿らないように使われているのが、夏の衣料に使われている吸汗速乾機能の技術です。

吸った水分は、吸汗速乾素材により、さっさと外に蒸発するので、湿らずにすむんです。

と、ここで気になるのは、吸った水分が蒸発する際、気化熱として熱が奪われるので、暖かくならないんじゃないかということです。

吸湿発熱素材は、生地の内側と外側を断熱するために必要な量のデッドエアを、内部に確保できる構造にしてあります。

商品としては、ユニクロの「ヒートテック」(中空繊維を使っています。)、ミズノの「ブレスサーモ」、東邦テキスタイルの「サンバーナー」などがあります。

 

私は、アメリカ軍で採用されていた、インナーのロングタイツを使用しています。

吸湿発熱素材なんでしょうかよくわかりませんが、とても暖かいです。

ただ、アメリカ人の体格に合わせてあるので、サイズ的にぴったりということはなく、ウェストは良いけど私の脚には少し長かったりしますけど。

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