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静電気はなぜ冬に起きる?乾燥としくみ、衣服でできる対策

冬にパチッとなる静電気は、湿度が下がると帯電が大きくなることが関係します。乾燥で帯電が大きくなる理由、金属に触れて放電するしくみ、衣服の素材の組み合わせでできる対策を、確認できた資料の範囲で整理します。

静電気はなぜ冬に起きる?乾燥としくみ、衣服でできる対策

この記事でわかること

  • 湿度が低いと、静電気が大きく帯電しやすくなる
  • ポリエステルなど水分率の小さい合成繊維は電気が溜まりやすい。素材の組み合わせでも起きやすさが変わる
  • 衣服は、帯電列で性質の近い素材を組み合わせると静電気が抑えられる例が紹介されている(東京都クリーニング生活衛生同業組合)

冬にドアノブへ触れるとパチッとするのはなぜでしょうか。湿度と帯電、金属に触れたときの放電、衣服の素材の組み合わせを分けて、確認できた資料から説明します。

静電気とは何か

静電気は、物体の表面に電荷が偏って蓄積された状態のことです。

通常、物質を構成する原子はプラスとマイナスの電荷が均等に存在しています。ところが、摩擦などによって一方の物体の電子(マイナスの電荷)がもう一方へ移動すると、電子を受け取った側はマイナスに、失った側はプラスに帯電します。

この不均衡が解消されるとき(つまり放電するとき)に、エネルギーが一気に放出されます。これが「パチッ」という現象です。ドアノブなどの金属に触れた瞬間に感じるのは、体にたまった電気が一気に放電される刺激で、人は電撃として感じます(村田製作所)。

なぜ冬に起きやすいのか

冬に静電気が多いのは、湿度が下がると帯電が大きくなるためです(大阪産業技術研究所)。

湿度が高いと、帯電した電気が逃げやすく、たまりにくくなります。ニッセンケン品質評価センターは、水や水分は繊維に比べて電気を通しやすいため、水分を多く含む素材は放電しやすいと説明しています。

冬は外気が乾燥しているだけでなく、暖房の使用でさらに室内の湿度が下がることがあります(村田製作所:空調機器を使用している室内は湿度が極端に低くなる場合がある)。湿度が下がるほど、帯電は大きくなる傾向があります(大阪産業技術研究所、村田製作所)。

素材による違い

衣服の素材は静電気のしやすさに関係します。

素材静電気具体例
吸湿性の高い天然素材帯電しても放電されやすく、起きにくい綿・ウール
水分率の小さい合成繊維放電されにくく、溜まりやすいポリエステル(公定水分率0.4%)

ニッセンケン品質評価センターは、水の電気伝導性は繊維より大きいため、水分率が高い素材は静電気が残りにくく、水分率が小さいポリエステルは放電されずに帯電しやすいと説明しています。ナイロン(同4%)はポリエステルより起きにくい傾向があります。また、同センターの摩擦帯電序列(図2)では、アクリルはポリエステルと同じくマイナスに帯電しやすい側に掲載されています。

ただし、起きやすさは素材の組み合わせでも変わります。帯電列でプラス寄りのウールやナイロンと、マイナス寄りのポリエステルやアクリルのように離れた素材を重ねると、強い静電気が起きます。性質の近い素材の組み合わせでは抑えられます(東京都クリーニング生活衛生同業組合)。

確認できた静電気対策の例

1. 加湿して湿度を上げる
湿度が下がるほど帯電が大きくなる傾向があります(大阪産業技術研究所、村田製作所)。推奨される湿度の範囲は、この記事では確認していません。

2. 静電気防止スプレーや帯電防止加工を使う
市販の静電気防止スプレーを外出前に衣服にふきかける方法があります。効果は一時的です(東京都クリーニング生活衛生同業組合)。クリーニング店に帯電防止加工を依頼することもできますが、効果は永久的ではありません。

3. 性質の近い素材を組み合わせる
帯電列で近い素材(ウールとナイロンなど)を重ねると、静電気が抑えられます。ウールとポリエステル、ナイロンとアクリルの重ね着は、強い静電気が起きる例として紹介されています。

精密機器への影響

日常の「パチッ」は不快ですが、静電気は電子機器のICの不具合や破壊につながるおそれがあります(村田製作所)。

まとめ

静電気は冬の乾燥によって帯電が大きくなりやすくなります。水分率の小さい合成繊維や暖房による乾燥が重なる室内では特に溜まりやすく、ドアノブや他人と触れた瞬間にパチッとなります。湿度を上げることや、性質の近い素材の組み合わせなどで、日常の不快な静電気を減らせることがあります。

よくある質問

Q. 静電気は体に害がありますか? A. 静電気の放電で、人は電撃を感じることがあります(村田製作所)。ガソリンスタンドや化学工場では、静電気の放電による引火・爆発事故が懸念されます(ニッセンケン品質評価センター)。電子部品も静電気で不具合や破壊が起きることがあります(村田製作所)。

Q. 化繊と天然素材を重ね着すると静電気が増えますか? A. 素材の組み合わせ次第です。帯電列で離れた素材(ウール×ポリエステル、ナイロン×アクリルなど)を重ねると、摩擦で電荷が移動しやすくなり、強い静電気が起きます。性質の近い素材(ウール×ナイロンなど)の組み合わせでは抑えられるとされています。

Q. 夏でも静電気は起きますか? A. 起きることがあります。静電気のトラブルは夏場より湿度の下がる冬場に多い傾向があります(大阪産業技術研究所)。

参考資料・出典