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静電気の「バチッ!!」 静電気が花粉もウイルスも引き寄せる?発生する仕組みと防止法を知ろう

静電気の「バチッ!!」 静電気が花粉もウイルスも引き寄せる?発生する仕組みと防止法を知ろう

冬になるとツライ「バチッ‼︎」と痛みを感じる静電気。

子どもの頃、プラスチックの下敷きで髪の毛をこすって、髪の毛を立たせて遊んだ記憶がありませんか?静電気は摩擦によって発生します。私たちが動くだけで体と衣服や、衣服同士が摩擦が発生していて、衣服を脱いだりドアノブやエレベータのボタンを触ったときに、バチッ‼︎と音がして痛みを感じます。

痛い思いをしたことがある人は数知れず…このやっかいな「静電気」の正体と、その対策に迫ります。

なぜ静電気が発生するのか

静電気とは、物質内にたまった状態の電気のことです。

私たち人間も含め、繊維やプラスチックなど身の回りにあるものはすべてプラスとマイナス、2種類の電気を持っています。通常はプラスとマイナスの電気を同じ数だけ持っていて、バランスが取れています。この状態を「電気的に中性な状態」といい、プラスでもマイナスでもない状態です。つまり、私たちが中性な状態であれば、中性な状態のものに触ってもバチッ‼︎とすることはありません

ところが摩擦などが原因で、プラスとマイナスの電気バランスが崩れることがあります。摩擦によってマイナスの電気を引っ張る力が強い方がマイナスの電気を奪うため、当然マイナスの電気を奪われた方はプラスの電気が多くなってしまい、奪った方はマイナスの電気が多くなります。

このバランスが崩れた状態でたまった電気が「静電気」といい、静電気を帯びていることを「帯電している」といいます。そして静電気にはプラスが多い「プラスの静電気」と、マイナスが多い「マイナスの静電気」があります。

「バチッ‼︎」の正体は、静電気の放電だった!

プラスに帯電したものとマイナスに帯電したものが近づくと、マイナスに帯電したもののマイナスの電気はバランスを取ろうと、プラスに帯電したものへ移動しようとします。この動きを「放電」といい、2つのものの間に電流が流れる軽い感電が起こります。

私たちの体がプラスに帯電しているときに金属製のドアノブなどに触れようとすると、マイナスの電気が移動してプラスに結合しようと放電が起こり、その瞬間にバチッ‼︎と痛みを感じるのです。この現象を一般的には静電気と呼んでいますが、専門的に考えると静電気によって生じた放電です。

なんとなく金属に電気が溜まっているから静電気が起こると考えがちですが、私たちの衣服の摩擦や、地面を歩くことで生じる衝撃で、人間の体が常に静電気を帯電していることが原因です。

通常、体に溜まった静電気は暮らしの中で少しずつ自然と放電されていきます。水は電気を通しやすいため、湿度の高い夏であれば空気中の水分を通して静電気は放電されます。ところが、冬は乾燥によって空気中の水分が少なくなり、静電気も放電されにくくなります。

帯電しているものには、空気中のホコリなどの微粒子がくっつきやすくなります。微粒子もプラスとマイナスの電気を持っているので、電気を帯びたものに引き寄せられやすいのです。そして、これから春に向けて花粉も引き寄せられてくっつきやすくなるため、花粉症の方は注意が必要です。

静電気が発生したウールのセーターに、花粉10万個!

花粉症対策といえば、空気中に浮遊する花粉を鼻や口から吸い込まないようにマスクやメガネでガードすることが一般的です。でも、花粉を吸い込まないことと同じくらい気をつけて欲しいのは、「花粉を持ち込まないこと」、つまり花粉の付いた衣服です。

ライオン株式会社は、花粉の飛散時期である2~3月の気候を再現した実験室内に静電気を発生させた衣類を着用したマネキンを置き、花粉飛散後、衣類に付着した花粉の数をカウントしました。この「持ち込み花粉」に関する実験結果によると、ウールセーターやポリエステルフリース1枚に付着した花粉は約10万個であり、1時間の換気で窓から侵入する花粉数より、6倍以上も多い花粉が衣類に付着しており、圧倒的に「衣類に付着して家の中に持ち込まれる花粉」が多いことがわかりました。

実験方法:天気予報で「非常に多い」と言われるレベル(2000個/㎥)の花粉を実験室内に3分ごとに散布。10分後、衣類から花粉を採取し、顕微鏡で花粉の数をカウント。1時間の外出を想定。実験室内の温度12℃、湿度50%RH。※1 参考文献:佐橋ら(1995).スギ花粉のすべて メディカルジャーナル社, 28-29

出典:ライオン情報メディアLidea 衣類に付着した花粉を家の中に「持ち込まない」ポイント

静電気がウイルスも引き寄せる?

新型コロナウイルスについての明らかな報告があるわけではありませんが、静電気を帯びた私たちに引き寄せられて、帯電した微粒子が衣服に付着しやすくなります。微粒子の中には上述の花粉や、ハウスダスト、ウイルス、排気ガスも含まれます。

粒子が小さくなるほど衣服などへの付着力が高まるため、下記の図のようにウイルスやPM2.5はより付着しやすいと考えられます(付着の原因として分子間の力や静電気などが考えられています)。

1μmは、1000分の1mmという非常に小さい粒子です。砂やダニは100μm程度、花粉・ホコリ・カビは10〜100μm程度です。ウイルスはもっと小さく、0.3μm以下ですが、吸い込んでしまうと肺の奥まで入りやすいため注意が必要です。

静電気を溜め込んでいる体がハウスダストや花粉のみならず、ウイルスもPM2.5も引き寄せてしまうかもしれません。それでは、静電気を防止する対策にはどのような方法があるのでしょうか。

静電気を防止するための対策

私たちが生活していると、どうしても摩擦が起きてしまい、静電気が発生してしまいます。ですが、ちょっとした工夫で減らすことができます。

1. 湿度をコントロールする
水蒸気には電気を逃がす性質があるので、空気中に水分が多くなると、空気中の水分を伝って自然に静電気が逃げていき、静電気は発生しにくくなります。静電気は気温25度以下・湿度20%以下の環境で発生しやすくなるため、冬や感想が気になるときは加湿器などを利用して、適度な湿度管理を行いましょう。

2. 静電気防止スプレーや柔軟剤を使用する
ドラッグストアなどで販売されている静電気防止スプレーにはアルコールに溶かした界面活性剤が入っています。洗濯用の柔軟剤にも界面活性剤が入っていて、この界面活性剤は水になじみやすい部分(親水基)と、油になじみやすい部分(親油基)がくっついた形をしています。親水基が空気中の水分子を引き寄せて導電性を高めて電気を逃しやすくし、親油基が潤滑油として衣服の摩擦を減らします。

3. 衣服の素材を選ぶ
繊維にはプラスに帯電しやすいものと、マイナスに帯電しやすいものがあります。例えば、ポリエステルがマイナスに、ナイロンはプラスに帯電しやすい性質があります。これらを列のようにして並べたものを「帯電列」といいます。帯電列の両極にあるものや、遠い素材同士を摩擦すると静電気が発生しやすいので、最悪の組み合わせです。

例えば、ウールとポリエステルでは静電気が発生しやすくなりますが、ウールとナイロンの組み合わせだと静電気は抑えられます。冬によく着るフリースはポリエステル製であることが多いので、ウールよりも木綿のシャツを合わせる方が静電気が発生しにくくなります。

帯電防止素材の衣服を選ぶことも、静電気の発生を防止することにつながります。

精密機器などを扱う工場や製造現場など、品質や衛生面で厳しく管理されている場所では、特に静電気の対策は必須です。クロスワーカーではプロ向けの静電気帯電防止服や静電気帯電防止靴といった製品を取り扱っていますので、ご購入のご相談はお気軽にお問い合わせください。

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