寝床内環境の快適性向上を目指した防水シーツの開発
生活科学課 中橋美幸、佐々木克浩*1、溝口正人*2

生活資材開発課 吉田 巧

ネート加工されたもの、試料 D はポリエステル 100%生

1. 緒言
厚生労働省によると、超高齢社会に突入している日本

地に透湿防水フィルムをラミネート加工されたものであでは、65 歳以上の高齢者数は 2025 年には全体の 30％をる。また、試作した試料 T の構造は、図 1 に示すとおり超え、2042 年にはピークを迎えると予測している。また、である。表布はポリエステル 85％、キュプラ 15%からな

75 歳以上の高齢者数の増加に伴い、要介護者の認定割合

る撥水性のある生地、吸水層には市販の吸水クロスの中が急増することが予測される。要介護者は、身体面や精神から乾燥時においても硬化しないタイプのものを選択し面において著しい機能低下や障害があることから、第三た。吸水層の上下に熱接着両面シートを設置し、表布－吸者による介護を受けながら日常生活時間のほとんどを寝水層－PET フィルムの 3 層構造として中温(約 160°C)でラ床上で過ごすことを余儀なくされているが、飲食・排泄物ミネート加工を行った。

等による汚れ防止の観点から防水シーツを利用している

表 2 に試料の素材特性を示している。試料の厚さ、重場合が多い。既存の防水シーツについては、布団やマットさ、圧縮仕事量 WC は、試料 D＜A＜C＜B＜T の順に大レスが汚れることを防ぐための防水性を中心に、介護すきく、市販品ではパイル長が大きいほど厚くやわらかいる側の負担を軽減するための機能を重視しているものがものの、試料 T では市販品より約 2～7 倍厚く、最も圧縮多く、使用する側である要介護者の温熱感や蒸れ感、肌触やわらかくふんわりしていることがわかった。曲げ特性り等の快適性を考慮したものがほとんどみられない。

においても、試料 T では、剛性 B とヒステリシス 2HB がそこで本研究では、要介護者にとってできるだけ快適市販品より顕著に大きく、曲げかたく弾力性が低いことな寝床内環境を提供できる防水シーツを開発することをがわかった。摩擦係数 MIU、摩擦変動 MMD では試料間目的とした。の差が小さく、ざらつき感はどの試料も同程度であった。

2. 実験方法

表 2 試料の素材特性
厚さ2.1 試料
市販の介護用防水シーツ 4 種(A, B, C, D)と、試作品(T)の計 5 種を試料とした(表 1)。試料 A は綿 100%デニム生地とポリエステル生地の 2 重構造のもの、試料 B はアクリル 100%パイル生地にポリウレタンコーティングされたもの、試料 C は綿 100%パイル生地にポリウレタンラミ
表 1 試料の構成

AB(mm) (g/cm2)

0.807
1.937
1.105
0.588
4.115

0.041
0.027
0.019
0.0160.056

圧縮特性
WCRC(gf･cm/cm2) (%)

0.15
0.69
0.400.101.0342.851.6
48.049.046.0MIU

表面特性
MMD SMD
(μm)

0.26
0.35
0.34
0.24
0.35

0.013
0.009
0.018
0.010
0.011

2.01
8.06
10.47
2.20
4.39

曲げ特性
B

2HB(gf･cm2/cm) (gf･cm/cm)

0.483
0.122
0.094
0.158
7.490

0.678
0.200
0.117
0.090
5.886

2.2 試料の熱移動特性
20°C-65%RH の環境下で、KES-F7 サーモラボⅡB(カト材質
表地

ABCDT

重さ

裏地

綿100％

ポリエステル100％(パイル)アクリル100％

ポリウレタンコーティング(基布)ポリエステル100％

ー テ ッ ク ( 株 ) 製 ) を 用 い て 、 30°C の 熱 板 ( 有 効 面 積10cm×10cm)の上に乾燥時と湿潤時(水 5mL を試料表面中央に滴下吸水させた)の試料を各々設置し、平衡状態における熱損失量を測定した。また、接触冷感の指標として、

C

綿80％，ポリエステル20％

ポリウレタンラミネート

接触初期の熱流速最大値 q-max を測定した。20°C の測定

D

ポリエステル100％

透湿防水特殊ラミネート加工

台上に乾燥時・湿潤時の試料を設置し、その上に 30°C の(表布)ポリエステル85％，キュプラ15％

PET*フィルムラミネート

T

熱板を接触させ熱流速の最大値を測定した。

(吸水層)レーヨン80％，ポリプロピレン20％*：ポリエチレンテレフタレート

2.3 発汗サーマルマネキンを用いた寝床内環境測定

表布

接着剤

20°C-65%RH の人工気象室内で、発汗サーマルマネキン(京都電子工業㈱製)に綿 100%の介護ねまきを着用させ、吸水層表面温度を 33°C とし、シーツが湿潤した状態を再現する

PET フィルムために、発汗量を 300g/(ⅿ2･h)として実験を行った。寝具

図 1 試作防水シーツ(T)の構造*1 現

機械電子研究所、*2 現(公財)富山県新世紀産業機構
富山県產業技術硏究開発センタｰ硏究報吿 No.37 (2023)

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ンの姿勢を半座位とし、寝床内環境を測定するために、小型温湿度プローブ HC2-C05(ロトロニック社製)を試料上(％)

28T262401020CBAD3040

寝床内湿度枚(ポリエステル 100%)とした(図 2)。発汗サーマルマネキ(℃)

掛け用として毛布 1 枚(ポリエステル 100%)、掛け布団 110030

寝床内温度

条件は、敷き用としてマットレス 1 枚の上に試料を 1 枚、50B60CT402000

時間 (分)の臀部中央①、腹部下方②に設置し、1 分毎に約 50 分間

DA801020304050

時間 (分)

図 4 試料上の①における寝床内温度・湿度変化データを記録した。

発汗サーマルマネキンの腹部下方②の寝床内環境には試料間の差はほとんどみられなかったが、臀部中央①では、発汗に伴いどの試料も寝床内温度がゆるやかに低下したものの、試料 T で市販品より 0.5～1°C 高い傾向がみ毛布掛け布団られた。寝床内湿度では、市販品 A, B, C, D が発汗量の増

試料

②

マットレス

① 温湿度センサ加ともに徐々に上昇したのに対して、試料 T では常に50%RH 程度を維持することがわかった。これらのことか
ら、発汗により介護ねまきが濡れたため寝床内温度が若干低下したものの、試料 T では、発汗水が速やかに吸水

図 2 発汗サーマルマネキンを用いた実験方法

層に閉じ込められるため、寝床内湿度を快適な範囲 1)に保3. 実験結果および考察つことができたと推察された。

各試料の熱損失量と初期熱流速最大値 q-max の測定結果から、乾燥時においても湿潤時においても、試料 T で4. 結言

は市販品に比べて熱損失量及び q-max が小さく、保温性要介護者の寝床内環境をできるだけ快適域に保つことが高く温かく感じることがわかった(図 3)。このことは、ができる防水シーツを開発するために、表布にポリエス市販の防水シーツでは、シーツ下のマットレスや布団をテルとキュプラからなる撥水性生地、吸水層にレーヨン保護するために試料表面に水分が残留するのに対して、とポリプロピレンからなるフェルト生地、裏地に PET フ

試作した試料 T では、水が吸水層に移動した後は表面のィルムをラミネートして試作した。試作した防水シート

残留水分は少なく「さらさら感」が高いことに起因するたは、市販品に比べて圧縮やわらかく、湿潤時では水が吸水めではないかと推察された。

層に閉じ込められ表面の残留水分が少ないため、冷たい

湿潤時

q-max (J/s・cm2)

熱損失量 (W)

乾燥時
1.51.00.50.0と感じることなく、寝床内湿度を快適な範囲に保つこと

0.80

2.0ABCDT

乾燥時

湿潤時

0.60ができるとわかった。今後の課題として、試作シーツの耐0.40

洗濯性、耐久性について検討する必要がある。

0.200.00

ABCDT

参考文献

図 3 試料の乾燥時と湿潤時の熱損失量と q-max

1)原田隆司他:繊機誌, 35 (1982) pp.350-357

キーワード：防水シーツ、寝床内環境、快適性、吸水、要介護者、高齢者

Development of Waterproof Sheet for Comfortable Climate in the Bed
Human Engineering Section; Miyuki NAKAHASHI, Katsuhiro SASAKI*1 and Masato MIZOGUCHI*2
Life Materials Development Section; Takumi YOSHIDAThis study aimed to contribute to the design of waterproof sheet for comfortable climate in the bed. We investigated the effectsof commercially available waterproof sheets (A, B, C, D) and trial sheet (T) on the climate in the bed using a thermal mannequinwith sweating function. The bed climate humidity at the buttocks area was lower for the trial sheet (T) than those for thecommercially available waterproof sheets (A, B, C, D).

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Reports of the Toyama Industrial Technology R&D Center No.37 (2023)