1. 水は、どこへ いくの?
1. かわく水は、どこへ行くのか
1. 蒸発 ── 水の分子が空気中へ出ていく
ぬれた ふくが かわくと、ふくの 水は きえて しまいます。でも、ほんとうに なくなった わけでは ありません。
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。その つぶが、ひとつずつ 空気の 中へ とびだして いきます。これを「じょうはつ」と いいます[1]。
とびだした 水は、見えない 気体(すいじょうき)に なって、空気に まざります。
ところで、水が ふっとうするのは 100℃です。でも、ふくを ほす 日は、もっと ずっと ひくい 温度です。それでも かわくのは、ふしぎでは ありませんか。水の 温度が 20℃でも、とびだせる いきおいを もった つぶが いると せつめいされます[1]。
水の分子が空気へ出ていく
濡れた洗濯物が乾くとき、布にしみこんでいた水の分子が空気中へ飛び出しています。これが蒸発で、飛び出した水は水蒸気という見えない気体になって空気にまじります[1]。
100℃にならなくても乾く
水がわくのは100℃ですが、洗濯物はそれよりずっと低い温度で乾きます。理由として、水の温度が20℃ほどでも、水面から飛び出せるだけの勢いをもつ分子がいるから、という説明があります[1]。分子の勢いは全部そろっているのではなく、ばらつきがあります。これは分子の動きから考える説明で、くわしくは出典で見てください。
洗濯物が乾くのは、布に含まれる水の分子が空気中へ飛び出し、水蒸気として拡散することによる。これが蒸発である[1]。
水の沸点は100℃だが、洗濯物は室温付近で乾く。この理由として、水温が20℃程度でも、液面から飛び出せるだけのエネルギーをもつ分子が存在するためだ、という説明がある。分子のエネルギーには分布があり、一部の分子が液体から出ていける、という理解になる。これは分子の運動から蒸発を説明するモデルである。
2. しめった 日は、なぜ かわきにくい?
2. 湿度が高い日に乾きにくい理由
2. 湿度と飽和水蒸気量 ── 空気が含める水には上限がある
空気は、水の つぶを いくらでも 入れられる わけでは ありません。入れられる りょうには、かぎりが あります[3]。
あめの 日の 空気は、もう 水を たくさん ふくんで います。ふくから とびだした 水の つぶは、すぐ ほかの 水の つぶと くっつきやすく、かわきにくく なります[1]。
こみあった 電車に のりたい 人が ならんで いる ようすに にて います。ただし 水の つぶは、ぜんぜん 出られない わけでは ありません。ゆっくり なる、と 考えて ください。
空気に 入れる りょうは、あたたかい ほど おおきく なります[3]。
空気が含める水の量には上限がある
空気1立方メートルが含める水の量には上限があり、これを飽和水蒸気量といいます。この上限は温度によって大きく変わり、温度が高いほど大きくなります[3]。同じ湿度でも、暖かい空気のほうが、含んでいる水の量は多いということです。
湿度が高いと蒸発が進みにくい
空気中の水蒸気がすでに多いと、布から飛び出した水分子が、すぐ別の水分子とくっついてしまいます[1]。その結果、水は蒸発しにくく、乾きにくくなります。ただし、これは簡略化した説明で、湿度が高くても蒸発が完全に止まるわけではありません。
各温度での具体的な量は、ここでは数字にせず、出典(e-気象台の解説)で見てください。
空気1m3が含みうる水蒸気の最大量を飽和水蒸気量といい、温度によって大きく異なる(高温ほど大きい)[3]。したがって、同じ相対湿度でも、気温が高いほど空気中の水蒸気の絶対量は多い。
湿度が高い、つまり空気がすでに水蒸気で満たされているときには、布から飛び出した水分子がすぐ別の水分子と結びついてしまうため、蒸発は進みにくく、乾きにくい[1]。これは分子の出入りを簡略化した説明であり、湿度が高くても蒸発が完全に止まるわけではない。
また、洗濯物の表面では、その温度で空気が含める最大量(飽和水蒸気量)に達するまで水が蒸発している。乾き続けるには、この表面の空気が乾いた空気と入れ替わることが必要になる[1]。なお各温度での飽和水蒸気量の数値は、原文で確かめられていないため、ここでは書かない。
3. かぜが あると、どうして はやい?
3. 風が乾かす ── 湿った空気を吹きとばす
3. 風の効果 ── 表面の飽和した空気が入れ替わる
ぬれた ふくの まわりでは、空気が すぐ しめって きます。ふくから 出た 水が、まわりの 空気に たまるからです。
そこへ かぜが ふくと、しめった 空気が ふきとばされ、かわいた 空気が やって きます[2]。すると、また 水が 出て いきやすく なります。
ふくの まわりの 空気を、なんども とりかえて いる ようなものです。だから かぜの 日の せんたくものは、はやく かわきます[1]。
4. へやの 中で かわかすと?
4. 部屋干しの実験 ── 扇風機と除湿機を比べる
4. 部屋干しの実験 ── 扇風機と除湿機(パナソニック)
へやの 中では、そとのような かぜは ふきません。そこで、空気を うごかして、ふくの まわりの しめった 空気を とりかえる ことが 大切だと、花王は せつめいして います[4]。
パナソニックの じっけんでは、せんたくものを へやに ほし、せんぷうきを 10じかん まわしました。それでも 水分が 2わりほど のこりました。じょしつきで 水を とる きかいでは、7じかんで かわきました[5]。
ただし、これは かいしゃが 自分の 商品で した じっけんです。いつでも おなじ けっかに なる とは かぎりません。
部屋干しは空気を動かす
花王は、部屋干しで早く乾かすには、空気を動かして洗濯物のまわりの湿った空気を入れ替えることが不可欠だと述べています[4]。ここまでの話と同じ考え方です。
扇風機と除湿機の実験
パナソニックは、室温20℃・湿度70%の部屋に、洗濯物約4kgを干す実験をしています。扇風機を使ったほうは、10時間たっても乾ききらず、水分がおよそ20%残りました。衣類乾燥除湿機(エコ・ハイブリッド方式)のほうは、7時間で水分が0になりました[5]。
ただし、これはメーカーが自社の製品を使って行った実験で、条件も決まっています。どの家でも同じ時間になると考えるのは、行きすぎです。
花王は、部屋干しでは空気を動かして洗濯物周辺の湿った空気を入れ替えることが不可欠だと述べる[4]。
パナソニックの実験(初期温度20℃・湿度70%、洗濯物約4kg)では、扇風機を使った場合、10時間経過後も乾ききらず約20%の水分が残った。衣類乾燥除湿機(エコ・ハイブリッド方式)では7時間後に残水分が0になった[5]。なお、検索抜粋では残水分が22%と出ていたが、原文では「およそ20%」である。
この実験はメーカーが自社製品で行ったもので、条件も限定されている。一般的な結果とは扱えない。ここから言えるのは、湿度70%の室内では、風だけでは湿った空気が室内にたまり続けて乾きに時間がかかりうる、という程度である。
5. なぜ、においが するの?
5. においの犯人は、乾くまでの時間に増える菌
5. 部屋干し臭の原因菌 ── モラクセラ・オスロエンシスの特定(2011年)
かわくのが おそいと、いやな においが して きます。この においの もとは、きん(バイキンの なかま)だと いわれて います[6]。
この きんは、おうちの あちこちに ふつうに いる きんです。せんたくの あとに、よごれが すこし のこって いると、それを ごはんに して ふえます[4]。
ぬれた 時間が ながいと、もっと ふえて、においが 出ます。よごれが のこる ことも かんけい しますが、ぬれた 時間が ながいと きんが ふえて、においに つながる ことが あります。
原因菌は日常にいる菌
花王は2011年に、部屋干し臭の原因となる菌としてモラクセラ・オスロエンシスという菌を発表しました。においのもとは、4-メチル-3-ヘキセン酸という物質とされています[6]。においのある家庭の衣類19点から菌を分けて調べ、殺菌したタオルで育てる試験を行い、この菌をつけたタオルだけに、においのもとが大量にできた、と報告されています[6]。
濡れた時間が長いと増える
花王は、この菌は生活空間にふつうにいて、洗濯後に汚れがわずかに残るとそれを栄養にして増え、濡れた状態が長く続くと爆発的に増える、と説明しています[4]。ここが、前の章までの話とつながります。湿度が高く、風が弱いと、乾くまでの時間が延び、菌が増える時間が生まれるのです。
ただし、「何時間以内に乾かせばにおわない」という基準を示した資料は見つかっていません。目安を言い切ることはできません。
花王は2011年5月26日、部屋干し臭の原因菌としてモラクセラ・オスロエンシス(Moraxella osloensis)を発表した。においの原因物質は4-メチル-3-ヘキセン酸である。発表は日本農芸化学会の大会で行われ、愛知学院大学の河村好章教授との共同研究による。においのある家庭の衣類19点から菌を分離し、殺菌したタオルでの培養試験で特定した。この菌をつけたタオルだけに、においのもとが大量に生成されたという[6]。なお学会の開催年(2010年度か2011年度か)は資料により表記が分かれ、確認できていない。
この菌は生活空間に普通に存在し、洗濯後にわずかな汚れが残るとそれを栄養として増殖する。濡れた状態が長く続くと爆発的に増える[4]。すなわち、前章までの、湿度が高く乾きにくい状況が、菌が増える時間をつくる。
乾燥や紫外線にも強く、一度衣類に付くと減らしにくい。乾いたあとも汗などの水分で再び活性化してにおうことがある、という説明もある[7]。
「何時間以内に乾かせばにおわないか」を示す一次資料は確認できていない。時間の目安を断定することは避ける。
自分でも しらべて みたく なったら
自分でも調べてみたくなったら
自分でも調べてみたくなったら
おなじ ハンカチを 2まい ぬらして、ぎゅっと しぼり、ひとつは そのまま、もうひとつは うちわで あおぎ つづけて みましょう。どちらが さきに かわくか、ときどき さわって くらべます。
ほんや ホームページで しらべるなら、レファレンス きょうどう データベースの「せんたくものは そとに ほすと なぜ はやく かわくのか」が、日本語で 読めます。
今日できること:同じ大きさのハンカチを2枚ぬらして同じくらいしぼり、1枚はそのまま、もう1枚はうちわで風を送り続けて、どちらが先に乾くかを比べてみましょう。ほかにも、窓の近くと部屋のすみなど、置く場所を変えてみるのもおもしろいです。
公式情報:国立国会図書館のレファレンス協同データベースや、花王・パナソニックの家庭向けページは、日本語で読めます。メーカーのページは自社製品の紹介でもあるので、そのつもりで読むと発見があります。
しらべた もとの じょうほう
参考にした情報源
参考にした情報源と、その使い方
出典について:国立国会図書館のレファレンス協同データベース、名古屋の科学館、岐阜県の気象の解説、花王・パナソニック・東京ガスの家庭向けページ、花王発表の報道記事を使った。何に使ったかは各項目の( )に書いた。
- レファレンス協同データベース「洗濯物は外に干すとなぜ早く乾くのか」。https://crd.ndl.go.jp/reference/detail?page=ref_view&id=1000292119 (蒸発の仕組み、湿度・風の効果)
- FUJIなごや科学館 科学Q&A。https://www.ncsm.city.nagoya.jp/study/science_qa/post_81.html (風で乾く理由)
- e-気象台(岐阜県)天気のぎもん。https://gakuen.gifu-net.ed.jp/kishou/question/shitsudo.htm (飽和水蒸気量と温度)
- 花王 MyKao「お洗濯ニオイ対策<部屋干し編>」。https://my.kao-kirei.com/kurashi-labo/laundry-cleaning/laundry/006/ (空気の入れ替え、菌が増える条件)
- パナソニック「部屋干し対決 衣類乾燥除湿機 vs 扇風機」。https://panasonic.jp/joshitsu/contents/confrontation.html (部屋干し実験、メーカー自社製品による)
- 花王の発表を報じた記事(e-expo)。https://news.e-expo.net/release/2011/05/post-170-25.html/ (原因菌の特定)
- 東京ガス ウチコト。https://uchi.tokyo-gas.co.jp/topics/5292 (乾いたあとも菌が残ること)
なおした ところ
更新履歴
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