せんたくものは、日なたに ほすと かわきます。お湯を わかした ときの 100度に ならなくても、です。

水は、あつく ならなくても、すこしずつ 空気の 中へ でて いきます。これを「じょうはつ」と いいます［2］。

ただし、ふつうの 気あつ（1気あつ）で 100度は「水が 水の まま いられなくなる おんど」の ことです。ぐつぐつ わく ときの はなしで、じょうはつとは ちがいます［2］。

沸騰と蒸発はちがう

国立科学博物館の解説では、水は温度に関わらず蒸発するとされています。ふつうの気圧（1気圧）で100度というのは、水が液体のままでいられなくなる温度のことです［2］。

ふたをした容器の中では、水が空気へ出ていく速さと、水蒸気が水にもどる速さがつり合って、それ以上は増えも減りもしなくなります。この状態を平衡状態といいます［2］。

つまり、髪がゆっくり乾くのは、水が蒸発しつづけているからです。ドライヤーは、水が蒸発する動きを速めています。

国立科学博物館の解説によると、水は温度に関わらず蒸発する。100度は、飽和水蒸気圧が1気圧になり、水が液体で存在できなくなる温度を指す。密閉容器の中では、蒸発と凝結の速さが等しくなり、平衡状態に達する［2］。

つまり、乾燥のために沸点まで熱する必要はない。ドライヤーの温風は100度よりずっと低くても髪の水を蒸発させる。ここで問うのは、どの条件が蒸発の速さを決めているかである。

水は、とても ちいさな つぶ（ぶんし）が あつまって できて います。水の おもての ちかくでは、その つぶの 一部が、すこしずつ そとへ とびだして います［1］。

つめたい 水より、あたたかい お湯の ほうが はやく じょうはつ します。あたたかい ほど、つぶが はげしく うごくからです［1］。

あたたかい 水ほど、水の つぶが 外へ でやすく なります。だから、はやく かわくのです。

水の表面で起きていること

気象庁の子ども向け解説では、蒸発は、水面に近いところの分子の一部が少しずつ外へ出ていくことだと説明されています。冷水より温かいお湯のほうが早く蒸発するのは、熱が多い分、分子がはげしく運動しているからです［1］。

ドライヤーの温風は、髪についた水を温め、この動きを活発にします。外へ飛び出す分子が増えれば、そのぶん水は早く減ります。

気象庁の解説は、蒸発を、水面近くの分子の一部が外へ出ていく現象として説明する。お湯が冷水より速く蒸発するのは、熱が多く分子の運動が激しいためである［1］。

ドライヤーの温風が髪の水を温めることは、この説明から、蒸発を速める理由の一つと読める。ただし、温風と風のどちらがどれだけ効くかの割合を示す資料は、今回は見つかっていない。

かみの まわりの 空気は、じょうはつした 水で しめって きます。空気が しめって くると、水の つぶが もとの 水に もどる ことも ふえます［3］。

そこへ 風が ふくと、しめった 空気が ふきとばされます。かみの ちかくの 空気が かわくので、水の つぶは もどりにくく なります［3］。

空気が かわいて いる ほど、水の つぶが 空気の 中へ ふえる ゆとりが 大きく、じょうはつは はやく なります［1］。

ぬれた てを ふって かわかす とき、いきおいよく ふる ほうが はやく かわく のと にて います。

髪のまわりで何が起きているか

蒸発した水は、水蒸気になって髪のすぐ近くにたまります。すると、その一部が液体にもどり、見かけの蒸発は進みにくくなります。

イリノイ大学の物理Q&Aは、風が吹くと水の上の水蒸気が吹き流され、蒸発している水の近くの湿度が下がると説明しています。すると、水分子が液体にもどる割合が減り、正味の蒸発が進みます［3］。

気象庁の解説は、空気が乾いているほど、水分子が入りこめるすき間が多いため蒸発が早くなる、とも述べます［1］。ドライヤーの風は、湿った空気を追い出し、乾いた空気を髪に当て続けている、と読めます。

イリノイ大学Physics Van（Q&A）は、風が水面の水蒸気を吹き流し、蒸発面近くの湿度を下げるため、水分子が液体へ戻る割合が減って正味の蒸発が進むと説明する［3］。気象庁の解説は、空気が乾燥しているほど水分子の入りこむ空間が多く、蒸発が速いとする［1］。

髪の水を早く減らす風の役わりは、蒸発面近傍の湿った空気を絶えず乾いた空気に置き換えることと整理できる。なお［3］は大学の解説サイトであり、査読論文ではない。

大阪おおさかの 高校生が、ドライヤーを かいぞうして、風と あたたかさを べつべつに かえられるように しました［4］。

15人が きょうりょくし、かみを 75本 つかいました。あたたかさは 50度で そろえ、風の つよさだけを かえて、かみの つよさを くらべました［4］。

すると、風の はやさ 5.0メートルの とき、かみが いちばん つよく のこったと ほうこく されて います［4］。

高校生の 研究の 一つなので、これだけで きまる わけでは ありません。

装置の工夫

大阪府立天王寺高校の課題研究では、ドライヤーのファンと電熱線を別々の電源でつなぎ、風と温度を独立に変えられるようにしました［4］。

結果

15人が協力し、髪75本を使い、風の温度は50℃、送る風の量は一定に保ちました。風速だけを変えると、風速5.0m/sで乾かした髪の強度がもっとも大きくなりました［4］。

研究では、風が強いほど髪は傷みにくいのではないか、と考察しています。ただし高校生の課題研究で、温度を変えた場合は調べていません［4］。

課題研究「髪の毛に最もやさしい乾かし方とは」は、ドライヤーを改造し、ファンと電熱線を別電源にして風と温度を独立に制御した。15人・髪75本、風温50℃・送風量一定の条件で風速のみ変えた結果、5.0m/sで乾かした髪の強度が最大だった。著者らは、風が強いほど概ね傷みにくいと考察する［4］。

ただし、これは高校の課題研究の一つの結果で、査読を経た知見ではない。温度の影響は、この実験では検討されていない。

かみの ほとんどは、「ケラチン」と いう たんぱくしつで できて います。ヘアアイロンなどの ねつで、この ケラチンが かたまると、かみの いたみの 大きな もとに なると、大学と 会社が 2020年に はっぴょう しました［5］。

たまごが ねつで かたまるのと にた せいしつ だと いいます［5］。ただし これは ヘアアイロンなどの はなしで、ドライヤーの 風が どこまで おなじかは、はっきりしません。

会社の ドライヤーでは、かみの ひょうめんが 60度に ならないよう、風の あたたかさを 3だんかいに かえる ものも あります［6］。これは 会社の せつめいです。

ぬれた まま 長く おくのも、かみに よくないと、さきほどの 高校生は かんがえて います［4］。

熱でタンパク質が変わる

髪の約85%は、ケラチンというタンパク質でできています。ミルボンと広島大学の2020年の発表では、ヘアアイロンなどの熱でケラチンが凝集することが、熱ダメージの大きな原因だとされました。生卵が熱で固まるように、タンパク質には熱で寄り集まる性質があるという説明です［5］。ただし対象はヘアアイロンなどで、ドライヤーの温風がどこまで同じ影響を与えるかまでは言い切れません。

メーカーの工夫と、濡れたままの心配

アイリスオーヤマのドライヤーは、赤外線センサーで髪の表面温度を測り、60℃以上にならないよう温風を3段階に切り替えるといいます。同社は、通常より髪の水分比率が約16%向上すると発表しています［6］。これはメーカーの主張で、60℃が傷みの境目とは限りません。

一方、天王寺高校の研究は、濡れた髪は長く放置するとキューティクルが開いたままになり、強度が下がると背景に書いています［4］。これは生徒たち自身の仮説的な説明で、確定した知見ではありません。

ミルボンと広島大学の2020年10月のニュースリリースは、毛髪の約85％がケラチンで、ヘアアイロンなどの熱によるケラチンの凝集が熱ダメージの大きな原因だと述べる［5］。対象はヘアアイロンなどで、ドライヤーの温風で同じことがどこまで起きるかは、この資料では言い切れない。ケラチンが変わる温度の数値も、今回の資料では確認できなかったので書かない。

家電Watchによると、アイリスオーヤマのドライヤーは、赤外線センサーで髪の表面温度が60℃以上にならないよう温風温度を3段階に自動切り替えし、同社は水分比率が通常比約16%向上するとする［6］。メーカー主張であり、60℃が傷みの境目とは限らない。

また天王寺高校の研究は、濡れたまま放置するとキューティクルが開き内部の密度が下がって強度が低下する、という背景仮説を置く［4］。生徒の仮説的説明であり、断定は避ける。乾かす時間を短くする風の役わりと、熱の使いすぎの両方を意識する必要がある、という読み方はできる。

きょう できること

おなじ ハンカチを 2まい、おなじ ぐらい ぬらして、しぼります。おなじ 場所に ならべて、1まいだけ うちわで あおいで みましょう。どちらが はやく かわくか、ときどき さわって くらべます。

かぜが しめった 空気を はこぶ はたらきが、みえて くるかも しれません。ドライヤーは つかわず、うちわだけで たのしめます。

もっと しりたい とき

気象庁きしょうちょうの「きしょうの しつもん」や、かがくの はくぶつかんの 記事を、よんで みましょう。わからない ところは、おうちの 人に きいても いいです。

今日できること

同じ大きさのハンカチを2枚用意し、同じくらい濡らして固く絞ります。同じ場所に並べ、1枚だけうちわであおぎます。ときどき触って、乾き方を比べます。うちわで風だけを変えるので、温度の効果は入りません。

ドライヤーは使わないので、やけどの心配もありません。

公式情報にあたる

気象庁の「気象の質問」や、国立科学博物館の科学の話題は、日本語で読めます。蒸発の説明を、自分の言葉で書き直してみてください。

今日できること

同じ布を2枚、同じくらい濡らして絞り、同じ場所に置く。1枚だけをうちわであおぎ、一定の間隔で触って乾き方を比べる。風以外の条件をそろえるので、風の効果だけを見られる。温度の効果は、置き場所を変えるだけでは日ざしや湿度も変わるため、この方法では切り分けられない。

資料を読むなら

天王寺高校の課題研究（［4］）は、条件をそろえて一つずつ動かす実験の考え方の例になる。結果の向きは、要旨で確かめてから読み進めたい。