スポーツウェアや肌着には、「吸水速乾」「ドライ」と表示されたものがあります。こうした衣服は、汗や洗濯で水分を含んだあと、ぬれた状態を長引かせにくいように作られています。
衣服が速く乾くために重要なのは、水分をただ吸わないことではありません。肌や布の一部に集まった水分を繊維や糸のすき間へ取り込み、布の広い範囲へ移し、空気に触れる面積を増やして蒸発しやすくすることが重要です。
つまり速乾は、「吸う」「移す」「広げる」「蒸発させる」という水分移動の流れで成り立っています。繊維の種類だけでなく、糸の形、布の厚さ、編み方、通気性、周囲の湿度や風まで関係します。
速乾性とは、布に入った水分が早く減る性質
ISO 17617:2014は、繊維布の水分乾燥性を評価する試験方法を定めています。つまり、速乾性は「汗をよく吸うか」とは別に、ぬれた後の水分量がどの程度の速さで減るかという独立した性能です。
吸水性が高い布でも、水分を大量に内部へ保持すれば乾燥に時間がかかることがあります。逆に、吸い上げた水分をすぐ広い範囲へ移動させ、表面から蒸発させやすい布では、比較的早く乾くことがあります。
最初に必要なのは、汗を肌から布へ移すこと
運動や暑さで汗をかくと、液体の水分が皮膚表面へ現れます。
その水分が肌に残ったままだと、べたつきや張り付きが起こりやすくなります。そこで肌着やスポーツウェアでは、水分を布へ取り込む吸水性が重要になります。
日本教科教育学会誌の研究でも、人体の熱バランスを保つために衣服素材には吸水性と乾燥性の両方が必要であり、水を吸うことと乾くことを連続した性能として扱う必要があると整理されています。
水分は毛細管現象で布の中を移動する
繊維と繊維、糸と糸の間には細いすき間があります。
液体の水は、こうした細いすき間を毛細管現象によって移動します。細い管へ水が吸い上げられるのと似た仕組みです。
スポーツ衣料では、繊維の断面形状や糸の配置を工夫して、水分が一方向へ広がりやすい細かな通路を作ることがあります。
この働きによって、汗を一か所にためず、肌側から衣服の外側や広い面積へ移動させやすくなります。
水分を広げると、空気に触れる面積が増える
同じ量の水でも、一か所に厚くたまっている場合より、薄く広い範囲へ広がった場合のほうが空気に触れる面積は大きくなります。
水の蒸発は、水面と空気が接している場所で進みます。そのため、布の中で水分を広く拡散できれば、蒸発できる面積を増やしやすくなります。
吸水速乾素材では、汗を吸い上げた後に布の外側へ広げる工夫が使われるのはこのためです。
繊維自体が水を抱え込みすぎないことも重要
一般的なポリエステルは、綿に比べて繊維内部へ取り込む水分量が少ない傾向があります。
そのため、布構造を工夫して水分を表面へ広げれば、繊維内部へ大量の水分を保持せず、比較的短時間で乾かしやすくなります。
日本家政学会の教材研究では、綿100％の編地は吸水量が大きい一方で乾燥に時間がかかり、ポリエステルを含む吸水速乾素材では吸水性を持ちながら乾燥速度も大きい例が示されています。
つまり速乾性は、「水を吸わない素材」ではなく、「水分を内部へため込みすぎず、移動と蒸発を進めやすい素材・構造」で作ることができます。
綿は吸水しやすいが、乾燥に時間がかかることがある
綿は水分を取り込みやすく、汗を受け止める点では有利です。
一方、繊維自体も水分を含みやすいため、布全体の保水量が大きくなると乾くまで時間がかかることがあります。
J-STAGEに掲載された実験では、綿100％のメリヤスは最大吸水率が高い一方、乾燥速度は比較的小さく、ポリエステルを含む試料のほうが速く乾く傾向が確認されています。
そのため、「よく吸うこと」と「早く乾くこと」は同じ性能ではありません。
布が薄いほど、水分量を少なくしやすい
同じ面積の布なら、厚い布は一般に多くの水分を保持しやすくなります。
薄い布は含む水分量を少なくしやすいため、空気に触れる面積に対して水分量が小さくなり、乾燥を速めやすくなります。
ただし、薄くすれば必ず優れた衣服になるわけではありません。保温性、耐久性、透けにくさ、防風性など別の性能とのバランスが必要です。
通気性があると、湿った空気を入れ替えやすい
布の表面から水分が蒸発すると、その周囲の空気は湿っていきます。
湿った空気が布の近くにとどまり続けると、空気中へ新しい水蒸気が入りにくくなり、蒸発は遅くなります。
そこで風や衣服の通気によって湿った空気が外へ運ばれ、より乾いた空気と入れ替わると、蒸発を続けやすくなります。
衣服材料の水分移動を扱った研究でも、風速が増えると吸放湿・透湿・乾燥に関わる移動速度が大きくなることが示されています。
湿度が高いと、速乾素材でも乾きにくくなる
乾燥速度は衣服だけで決まるものではありません。
周囲の空気が乾いていれば、水分は布から空気へ移りやすくなります。一方、湿度が高いと空気がすでに多くの水蒸気を含んでいるため、布からの蒸発は進みにくくなります。
そのため、同じ速乾シャツでも、乾燥した風のある日と、蒸し暑く無風の環境では乾く速さが異なります。
温度が高いと蒸発は進みやすくなる
一般に、温度が高くなると水分子は気体へ移りやすくなります。
そのため、同じ湿度や風の条件なら、暖かい環境では乾燥が進みやすくなる傾向があります。
ただし、高温でも湿度が非常に高ければ蒸発は進みにくくなります。乾燥は温度だけではなく、湿度と空気の流れを合わせて考える必要があります。
運動時は水分を素早く外へ移すことが重要
運動中は発汗量が増えるため、衣服へ入る水分量も多くなります。
水分が肌側へ集中すると、衣服が張り付き、湿潤感が強くなります。肌着材料を用いた着用研究では、皮膚上へ残る水分量が少ないほど快適感が高い傾向が示されています。
そのためスポーツウェアでは、汗を吸うだけでなく、肌から布へ移し、外側へ広げ、速く乾かす一連の仕組みが重視されます。
速乾性は体温調節にも関係する
汗が蒸発するときには、体から熱が奪われます。暑い環境では、この蒸発冷却が体温調節に役立ちます。
一方、衣服が厚い、通気しにくいなどの理由で汗の蒸発が妨げられると、熱や湿気が体の近くへ残りやすくなります。
NIOSHも、厚い衣服や通気性の低い衣服は汗の蒸発や対流による冷却を妨げ、身体の熱を逃がしにくくする場合があるとしています。
速乾性は、衣服内の水分を減らすだけでなく、汗の蒸発による熱移動を続けやすくする点でも意味があります。
寒い環境では、濡れた衣服を早く乾かすことが冷え対策になる
寒い場所でも、歩行や作業によって汗をかくことがあります。
そのまま衣服に水分が残り、活動を止めると、蒸発によって熱を奪われ、急に寒く感じることがあります。
そのため冬の肌着やアウトドアウェアでは、汗を肌から離し、濡れた状態を長く残さないことが重要です。
速乾性は夏だけの性能ではなく、汗による冷えを抑えるためにも役立ちます。
速乾と吸湿は水分の扱う状態が違う
吸湿は、主に空気中の水蒸気を繊維が取り込む性質です。
一方、速乾は、布に入った水分がどれだけ早く減るかに関係します。
吸湿性が高い素材は衣服内の湿度変化を和らげやすい一方、水分を多く保持すると乾燥に時間がかかる場合があります。
したがって、吸湿と速乾は対立する言葉ではなく、水分管理の異なる段階を担当しています。
速乾と透湿も別の仕組み
透湿性は、水蒸気が布や膜を通って外へ移動する性質です。
速乾性は、すでに布へ入った液体水を減らす性質です。
防水衣料のように空気や液体水は通しにくくても、水蒸気を通しやすい材料があります。この場合、汗が水蒸気の段階では透湿が重要で、布へ液体水が入った後は乾燥速度が重要になります。
洗濯後の速乾も同じ原理で起こる
洗濯後の衣服も、汗をかいたときと基本的には同じです。
脱水によってできるだけ水分量を減らし、布を広げて空気に触れる面積を増やし、風を当てて湿った空気を入れ替えると乾燥が速くなります。
速乾性の高い衣服では、そもそも多量の水分を保持しにくく、水分を広く移動させやすいため、干してから乾くまでの時間も短くなりやすくなります。
速乾性は家事や旅行でも役立つ
衣服が早く乾けば、洗濯から収納までの時間を短くできます。
部屋干しでは、長時間湿った状態が続くのを避けやすくなります。旅行や出張では、夜に洗った衣服を翌日また使える可能性が高まり、持って行く衣類を減らしやすくなります。
このように、速乾性は着用中の快適性だけでなく、衣服を洗って繰り返し使うときの扱いやすさにも関係します。
「速乾素材」でも環境や着方で乾き方は変わる
速乾性は素材や布構造の性能ですが、実際の乾燥速度は使用環境にも左右されます。
風があるか、湿度が高いか、衣服が何枚重なっているか、上着が水蒸気を通しやすいかなどによって、汗の逃げ方は変わります。
速乾性のある肌着でも、その上に通気・透湿しにくい衣服を重ねれば、水分は外へ移動しにくくなります。
そのため、速乾性は一枚の服だけでなく、重ね着全体の水分移動として考える必要があります。
まとめ
衣服が汗や水分を素早く乾かせるのは、吸い上げた水分を繊維や糸のすき間を使って布の広い範囲へ移し、空気に触れる面積を増やして蒸発を進められるからです。
速乾性には、吸水、毛細管による移動、拡散、繊維の保水量、布の厚さ、通気性などが関係します。さらに周囲の温度、湿度、風も乾燥速度を大きく左右します。
つまり速乾は、「水を吸わないこと」ではなく、汗や水分を肌や布の一か所へためず、広げて外気へ移し、できるだけ短時間で衣服から減らす水分移動の仕組みなのです。
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参考資料
- 日本教科教育学会誌「布の水移動特性に関する実験の開発『衣服の水のしみこみやすさ，乾きやすさ』」
- 日本家政学会「小学校における新しい被服材料の教材開発 その2」
- 繊維製品消費科学「肌着材料を通しての水分移動と着用感」
- ISO 17617:2014 Textiles — Determination of moisture drying rate
- NIOSH, PPE Heat Burden
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