寒波が来ます！ 「自己発熱下着」を覗いてみる：熱くなるのは私？それとも服？

風が冷たく吹く中、暖かい商品が売れ筋で、特に「自己発熱下着」が人気です。下着自体が本当に熱を発生できるのでしょうか？調べてみましょう>>>

記者：趙天宇 編集者：劉趙

ニューメディア編集者/陳玄志

専門家へのインタビュー

王宝軍（国家紡織製品品質監督検査センター研究員）

年末が近づくにつれ、新たな寒波が近づいており、多くの場所で気温が史上最高記録を更新しています。人々は保温商品に注目し始め、特に自己発熱下着は今年初めから人気が続いています。

「温度が大幅に上昇」、「37度の恒温」、「ドイツの黒色技術」...ショッピングサイトのプラットフォームを開くと、軽くて薄い自己発熱下着製品の多様性に驚かされます。多くの企業から「冬の魔法の武器」として歓迎されている。

あまり厚くない下着でも本当に発熱できるのでしょうか？

秘密：この世に自己発熱する物質は存在しない

ほとんどの保温下着販売業者は、自社の保温下着には「ハイテク」素材の層が含まれており、それ自体で熱を発生し、従来の純綿の保温下着よりも数倍の保温効果があると主張しています。それは「ブラックテクノロジー」などです。

しかし、実際の効果は、一部の自己発熱下着は確かに少し暖かくなりますが、数倍暖かくなるという間にはまだギャップがあります。自己発熱下着の中には、単に暖かくなく、厚手の秋服ほど良くないものもあります。

国家綿織物製品品質検査センターの王宝軍所長は記者団に対し、エネルギー保存の法則の観点から、エネルギーには発生源が必要であり、無から熱を発生させることはできないため、自然発熱も非科学的であると語った。現時点では、本当に自ら発熱できる素材は世の中に存在せず、つまり、本当に自ら発熱できる衣類も存在しない。

「吸湿発散性と保温性」

では、自己発熱下着は完全な詐欺なのでしょうか?

確かにそうではありません。王宝軍氏はさらに、これは繊維の「吸湿発熱」原理の概念を変えただけであり、人々に「保温・発熱」という錯覚を与えているだけだと説明した。

ご存知のとおり、人間の皮膚表面の角質層からは水分が排出されます。人間の皮膚から水蒸気が放出されると、この水蒸気は液化するときに熱を放散します。これが、冬に寒く感じる大きな理由です。

では、寒さにもっとよく耐えるにはどうすればいいのでしょうか?まず第一に、厚手の服を着ることです。静止した空気の熱伝導率は最も低くなります。空気が流れていないという前提で、繊維層がより多くの空気を保持できるほど、衣服の保温性は向上します。

（インターネットからの写真）

しかし、これはいくつかの課題をもたらすでしょう。ちょうど 1960 年代や 1970 年代の冬に人々がかさばる綿のズボンを履いていたのと同じです。暖かいのですが、見た目が悪いだけでなく、動きにくいという欠点もありました。

技術の進歩と時代の発展に伴い、衣料品メーカーは生地に力を入れ始めました。一方では、素材は軽くて十分に薄く、フィット感があり、着脱が簡単でなければなりません。一方、断熱性能が十分に優れている場合は、繊維素材が適切な選択肢となります。

王宝軍氏は、繊維が水分を吸収すると、繊維分子内の親水基が水分子と結合し、水分子（水蒸気）の運動エネルギーが減少し、同時に熱エネルギーに変換されて放出されると述べた。これは吸湿熱です。繊維の吸湿性が高いほど、水分を吸収する過程で放散される熱が多くなります。

そのため、発熱下着は実際には特殊な繊維素材で作られた下着であり、「湿気を吸収して保温する」効果があります。

1+1 は 5 になるのでしょうか?

実は、ウールやシルクなどの天然繊維であれ、ポリエステルなどの人工繊維であれ、ほとんどの繊維には「水分を吸収して発熱する」という機能があります。違いは、繊維によってコストや価格が異なり、水分を吸収して発熱する効果も異なることです。

例えば、ポリエステル繊維は、実際には「ポリエステル」と「ダクロン」であり、優れた弾力性と防シワ性を備えた最も一般的な化学繊維です。ビスコース繊維は、ビスコースとも呼ばれ、吸湿性が非常に高く、保温性も優れていますが、コストが比較的高くなります。

▲某ブランドの発熱下着の宣伝写真（ネットからの画像）

例えば、アクリルは保温性に優れており、ウールよりも暖かいと考える人もいます。スパンデックスは優れた伸縮性を持っています。よく耳にするライカ生地はスパンデックスの一種です。

これらの繊維生地の名前だけから判断すると、確かに「黒の科学技術」からは程遠いですが、「1+1は5」ということわざにあるように、これらの繊維材料を一定の割合で組み合わせると、異なる効果が得られ、「吸湿保温」の目的を達成できると王宝軍氏は述べています。

例えば、日本のブランドの発熱下着は、主にポリエステルとビスコース繊維で作られています。アクリルは保温性を高めます。ビスコースは主に通気性と汗の除去に役立ち、保温にも役立ちます。ポリエステルはしわになりにくい性質を持っています。スパンデックスは衣服のフィット感を高める働きをします。 「発熱能力」が順次増加するにつれて、ビスコースとアクリルの合計割合も概ね増加していることがわかります。

例えば、今年大人気のデ・ベルベットは、実は主にアクリルで作られ、一定の割合でスパンデックスとポリエステルが混紡された化学繊維生地です。一部の De velvet 生地には、アクリルを改質した吸湿発熱繊維であるビスコース繊維が一定の割合で混紡されています。

（インターネットからの写真）

なぜ「ドイツベルベット」と呼ばれるのかというと、この生地を発明したのはドイツのバイエル社だからですが、必ずしもドイツで生産された製品である必要はありません。安価な織物の中にはベルベット生地と呼ばれるものもありますが、その品質は標準に達していない可能性があります。

赤外線ファイバーに熱放射をよりよく吸収する赤外線放射材料を追加して作られた赤外線自己発熱製品もあります。人体から放出される赤外線を吸収し、赤外線として人体にフィードバックすることで、人体からの熱の損失を防ぎます。しかし、これも本質的には断熱能力の向上であり、赤外線放射材料のコストは比較的高いため、市場に同様の製品は多くありません。

▲グラフェンは現在、世界最高の熱伝導性材料だが、高価で大規模に商品化するのは困難である（インターネットからの画像）

さらに最近では、「グラフェン素材」で作られた一種の自己発熱下着も市場に登場しています。材料科学の観点から見ると、グラフェンは現在最も熱伝導率の高い材料ですが、価格も非常に高価です。保温素材として下着に使用した場合、コストを回収できない可能性もある。したがって、グラフェンの自己発熱は、現時点では単なる仕掛けに過ぎない可能性が高い。

寒さを和らげることはできますが、寒い冬に耐えるのは難しいです！

まとめると、繊維材料と成分が「再結合」した後、自己発熱下着は確かに普通の秋服よりも暖かいですが、どれくらい暖かいのでしょうか？自己発熱下着を着れば冬を乗り切れる？王宝国さんは「（自己発熱下着を）環境の急激な変化による寒冷ショックを和らげるために使うことは可能だが、極寒に耐えるのは本当に難しい」と考えている。

王宝国氏は、この結論に至った理由として、まず自己発熱下着が環境の影響を受けるからだと説明した。非常に乾燥した環境では、熱を吸収する能力がありません。例えば、冬は乾燥して寒い中国北西部や華北地域では、発熱下着の効果は長江流域ほど良くありません。

第二に、繊維の吸湿と放熱は動的なプロセスであるため、一定の温度を維持するのは簡単なことではありません。 「繊維は水分で飽和状態に達しているため、水分の吸収が少なくなり、熱の発生も少なくなります。」

第三に、メーカーを含め、すべてのメーカーは「吸湿発熱」の促進に重点を置いていますが、実際にはエネルギー保存の原則に従って、繊維材料が吸収した水分を放出する必要があり、これは「熱を吸収して水分を発散させる」プロセスです。つまり、発熱下着は実は吸湿-放熱-放湿-吸熱という過程を常に循環しているのです。

温度が交互に変化する感覚は、敏感肌の人にとってはあまり快適ではありません。

▲吸湿性・発熱性のある製品には業界基準がありますが、そのデータは極端な実験室条件下での値であり、実生活で使用する際の基準値ではありません。

業界標準について、記者は、現在ニット保温下着に関する国際標準はなく、繊維業界標準はFZ/T 73036-2010「吸湿保温ニット下着」のみであることを知った。 「最大温度上昇値は4℃以上、30分間の平均温度上昇値は3℃以上」と規定されています。これら 2 つの要件を満たす製品のみが適格とみなされます。

▲発熱下着の素材によって、配合比率が異なります。一部の安価な自己発熱下着は、厚手の秋服や秋ズボンほど良くありません。

しかし、王宝国氏は、このデータは実験室で極端な条件をシミュレートした後に生成されたものであり、現実世界でそのような温暖化効果を達成することは難しいことも認めた。つまり、テストレポートと実際の着用感の間にはギャップがあり、このギャップはかなり大きいのです。

だから、現在の観点から見ると、自己発熱下着の出発点は良いものの、まだ「概念が現実より大きい」段階にあります。王宝国氏は、消費者はいわゆる「ブラックテクノロジー」の仕掛けに惑わされるべきではなく、合理的な消費が最も重要であると示唆した。 「本当に暖かく過ごしたいなら、ウールのパンツ、綿や麻のパンツ、ダウンパンツなどを着用してください。こうした衣類の保温効果は、自己発熱下着よりもはるかに優れています。」

制作：サイエンス・セントラル・キッチン

制作：北京科学技術ニュース |サイエンスプラスクライアント

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