Волосы электризуются: почему это происходит зимой и как убрать статику

Снимаете шапку — и волосы встают облаком, липнут к щекам и шарфу. Расчёска трещит, свитер искрит в темноте, а дверная ручка бьёт током. Летом ничего этого не было, а с октября повторяется каждый день.

Главная причина — сухой воздух в квартире. Заряд от трения возникает и летом, но во влажном воздухе он быстро уходит, а зимой копится. Разберём, откуда берётся статика, почему она приходит вместе с отоплением, как проверить влажность дома, что помогает сразу и надолго и какие популярные советы не работают.

Содержание

Почему волосы электризуются

Волосы электризуются, когда при трении о шапку, расчёску или свитер на них остаётся электрический заряд. Каждый волосок заряжается одинаково, одноимённые заряды отталкиваются, и волосы расходятся в стороны. Во влажном воздухе заряд быстро стекает, а в сухом держится и копится.

Трение и заряд: коротко о физике

Когда соприкасаются и трутся два разных материала, часть электронов переходит с одного на другой. Об этом пишут на сайте физического факультета Университета Кентукки и в Офисе науки и общества Университета Макгилла. Материалы расходятся, а заряд остаётся: один становится плюсовым, другой — минусовым. Так работают волосы и шапка, волосы и пластиковая расчёска, ладони и свитер.

Волосы легко отдают электроны. В Офисе науки и общества Университета Макгилла пишут: резина и акрил при трении скорее забирают электроны и заряжаются отрицательно, а волосы, стекло и шерсть скорее отдают их и заряжаются положительно. В так называемом трибоэлектрическом ряду волосы стоят у плюсового края. Поэтому почти обо что угодно волосы заряжаются положительно. Дальше работает простое правило: одноимённые заряды отталкиваются. Волоски с одинаковым зарядом расходятся, встают дыбом и тянутся к одежде и лицу, у которых заряд другой.

Насколько сильно заряжаются разные материалы, видно по лабораторному ряду производителя измерителей статики AlphaLab. Чем дальше два материала друг от друга в этом ряду, тем больше заряд при трении:

- волосы — сильно плюсовые; - нейлон — плюсовой; - дерево и хлопок — около нуля; - полиэстер — минусовой; - пластики (полиэтилен, полипропилен, ПВХ) и резина — сильно минусовые.

Из ряда видно, почему пластиковая расчёска и синтетический шарф дают больше статики, чем хлопок. Но это ориентир, а не закон. В разных таблицах материалы стоят в немного разном порядке, а заряд, по данным ассоциации по электростатике ESDA, зависит ещё от площади контакта, скорости, с которой материалы расходятся, и влажности воздуха.

Почему во влажном воздухе статики почти нет

Влажный воздух сам отводит заряд. На любой поверхности — на волосах, коже, одежде — при высокой влажности лежит тончайшая плёнка воды. Её не видно, но она проводит ток и понемногу уносит заряд, как объясняют в Университете Кентукки. Когда воздух сухой, плёнки нет, и заряд остаётся на месте.

В Офисе науки и общества Макгилла называют влажность главным фактором, от которого зависит, как часто вас бьёт током. Американское общество инженеров по отоплению и вентиляции ASHRAE в своём справочнике приводит ориентир: ниже 40 % ощутимые разряды вероятнее, а при 45 % статика у многих материалов пропадает или заметно слабеет. Шерсти и части синтетики нужна влажность ещё выше. А ниже 30 %, по тому же справочнику, разряды становятся проблемой для многих материалов. Граница 40 % в справочнике — подпись к графику о разрядах от ковров, поэтому это ориентир, а не резкий порог.

Полностью влажный воздух статику не убирает: заряд при трении возникает и при высокой влажности, это отмечает и ESDA. Но во влажном воздухе заряд в разы меньше. По типичным цифрам ESDA человек, прошедший по ковру, набирает около 35 000 вольт при влажности 10–25 % и около 1 500 вольт при 65–90 %. Это в двадцать с лишним раз меньше — и уже почти не ощущается.

Почему статика начинается с отопительного сезона

Статика начинается с отопительного сезона, потому что батареи сушат воздух. Холодный уличный воздух содержит мало воды. В квартире его нагревают, воды в нём больше не становится, а относительная влажность — то, что показывает гигрометр, — падает в несколько раз.

Как отопление сушит воздух в квартире

Зимой в квартиру попадает тот же уличный воздух — через окна, щели и вентиляцию, — только нагретый. Тёплый воздух может удержать гораздо больше воды, чем холодный, поэтому та же вода в нём составляет меньшую долю от возможного. Это и есть падение относительной влажности. Что она означает и чем отличается от абсолютной, подробно — в статье «Относительная влажность воздуха».

Посчитаем на примере. На улице −10 °C и влажность 80–85 % — обычная зимняя погода. Если такой воздух нагреть до +22 °C и не добавить в него воды, относительная влажность упадёт примерно до 8–9 %. При −20 °C на улице — до 3–4 %, при 0 °C — примерно до 20 %. Это наш расчёт по таблице давления насыщенного водяного пара из учебного пособия МАРХИ: влажность внутри равна уличной, умноженной на отношение давлений пара при уличной и комнатной температуре.

Автор статьи Университета Макгилла в своём примере получил близкую цифру: морозный уличный воздух после нагрева до +20 °C даёт 7 % относительной влажности.

В жилой квартире влажность выше расчётной: люди дышат, готовят, принимают душ, сушат бельё. Но до нормы этого часто не хватает. В шведском исследовании пишут, что в хорошо проветриваемых зданиях Скандинавии зимой влажность обычно 10–35 %. Это общественные здания, а не квартиры. Официальных данных о влажности в российских квартирах зимой мы не нашли.

Чем сильнее мороз, тем суше становится воздух в квартире. Поэтому в сильные морозы статика заметнее, а в оттепель слабеет.

Сухие волосы копят заряд сильнее

Зимой сохнет не только воздух, но и сами волосы. Физик Северо-Восточного университета объясняет: сухие волосы электризуются сильнее, а уход, который удерживает влагу и уменьшает трение волосков друг о друга, снижает статику. Механизм тот же, что с воздухом: влага на поверхности помогает заряду уйти.

Синтетика, шапки и шарфы

Зимой волосы каждый день трутся о шапку, шарф и воротник. Надели шапку, сняли в метро, надели снова, сняли дома — каждый раз волосы набирают заряд. Синтетика заряжается сильнее натуральных тканей: нейлон и полиэстер, по словам физика Северо-Восточного университета, — хорошие изоляторы и почти не впитывают влагу, поэтому заряд на них копится.

Шерсть тоже электризует волосы, хотя её часто советуют как «натуральную». В паре «волосы — шерстяная шапка», как пишут в Макгилле, электроны уходят с волос на шапку. Хлопок в ряду материалов стоит близко к середине и, как пишут там же, почти не набирает заряд. Шапка с хлопковой подкладкой — разумный вариант для тех, у кого волосы электризуются особенно сильно.

Как понять, что в квартире слишком сухо

Понять, что в квартире слишком сухо, надёжнее всего по бытовому гигрометру. По ГОСТ 30494-2011 в жилой комнате в холодный период оптимальная относительная влажность — 30–45 %, допустимая — не выше 60 %. Если прибор зимой показывает 20–25 %, статика вероятна: по справочнику ASHRAE, ниже 40 % ощутимые разряды случаются чаще.

Гигрометр: какие цифры нормальны

Те же цифры даёт СанПиН 1.2.3685-21: для жилой комнаты в холодный период оптимально 30–45 %, допустимо 30–60 %. Холодным периодом ГОСТ 30494-2011 считает время, когда среднесуточная температура на улице +8 °C и ниже. В самом СанПиН граница чуть другая — +10 °C и ниже. Это нормы микроклимата, а не нормы «против статики». Чтобы волосы электризовались заметно меньше, держитесь верхней части оптимума — 40–45 %. Какая влажность нужна в разных комнатах и в разное время года, мы разбирали в статье «Оптимальная влажность воздуха в квартире». При такой влажности статика, по справочнику ASHRAE, уже заметно слабеет, а до границы, за которой начинаются проблемы с сыростью, остаётся запас.

Гигрометр — недорогой прибор, его продают в хозяйственных магазинах. Ставьте его в комнате, где проводите больше всего времени: не на подоконник, не у батареи и не рядом с увлажнителем. Утром и вечером цифры будут разными — это нормально.

Не ждите от бытового прибора лабораторной точности. Даже у хороших моделей погрешность, по данным одного из производителей, около ±3 % в среднем диапазоне и до ±5 % у краёв шкалы. Разница между 38 и 41 % — в пределах ошибки прибора. Смотрите на порядок цифр: 20 % и 40 % — это два разных климата.

Признаки без прибора

Если гигрометра нет, сухой воздух выдаёт себя сам:

- волосы электризуются после шапки и расчёски, одежда липнет к телу; - бьёт током от дверных ручек, кранов, кузова машины после выхода из неё; - воздух в комнате кажется сухим, особенно по утрам.

Один признак ещё ничего не значит, а два-три сразу — повод проверить влажность гигрометром. Чем ещё вредит пересушенный воздух, мы разбирали в статье о низкой влажности. Как сухой воздух связан с носовыми кровотечениями у детей — в статье «Кровь из носа у ребёнка: причины и что делать». А если в детской сухо и ребёнок кашляет ночью, поможет разбор «Кашель по ночам у ребёнка».

Что делать, если волосы электризуются прямо сейчас

Если волосы электризуются прямо сейчас, снять заряд быстрее всего влагой и металлом. Слегка смочите ладони водой и пригладьте волосы, нанесите каплю несмываемого кондиционера или крема для волос, а перед тем как взяться за ручку двери, коснитесь её ключом. Эти способы помогают на время, пока волосы снова не наберут заряд.

Быстрые способы

Что можно сделать за минуту:

- Влажные ладони. Смочите руки водой, стряхните лишнее и проведите по волосам. Влага на поверхности помогает заряду уйти. Испытаний именно этого способа мы не нашли, но механизм понятен, и на время он помогает. - Несмываемый кондиционер. Капля средства, распределённая по длине, снимает статику и уменьшает трение. Кондиционеры, как пишут дерматологи в обзоре средств для волос, для того и делают — в том числе чтобы снизить статическое электричество волос. - Ключ или монета. Носите в кармане металлический предмет и касайтесь им ручки, крана или батареи. Заряд уйдёт через металл, а не через чувствительные кончики пальцев. Если ключа нет, дотроньтесь костяшкой: на ней меньше нервных окончаний, и разряд не так болезнен — так советуют в Северо-Восточном университете. - Металлическая вешалка. Если юбка или платье липнут к ногам, проведите по ткани металлической вешалкой — заряд перейдёт в металл.

Иногда советуют протереть волосы антистатической салфеткой для сушильной машины — так пишут, например, в Макгилле. Так делать можно, но это средство для ткани, а не для волос, и испытаний на волосах мы не нашли. Для волос есть своё средство — несмываемый кондиционер: его для того и делают, чтобы снижать статику.

Чего делать не стоит

Не расчёсывайте наэлектризованные волосы пластиковой расчёской. Пластик стоит на другом краю ряда, и каждое движение добавляет заряд. Авторы исследования заряда волос называют пластиковые расчёски среди предметов, которые, как известно, заряжают волосы. Там же названы руки и воздушный шарик, а от заряда, по выводу авторов, зависят послушность волос и их вид.

Не рассчитывайте на «народные» способы без проверки. Капнуть воды на расчёску, побрызгать волосы лаком, натереть их чем-нибудь — источников ни за, ни против этих советов мы не нашли.

Не сушите волосы горячим феном вплотную, чтобы «пригладить». В опыте на прядях поверхность волоса повреждалась тем сильнее, чем выше была температура. Усиливают ли такие повреждения статику, прямых опытов мы не нашли, но в этом опыте горячий воздух вплотную поверхность волоса повреждал.

Как избавиться от статики надолго

Чтобы статики стало меньше надолго, нужно уменьшить трение и не пересушивать волосы. Пользуйтесь кондиционером после каждого мытья, сушите волосы феном на умеренной температуре, выберите расчёску из подходящего материала и поменьше синтетики у лица.

Мытьё и уход

Кондиционер после каждого мытья — первое, что стоит сделать. Дерматологи в обзоре средств для волос пишут, что кондиционеры делают, чтобы волосы были послушнее, меньше электризовались и блестели. Кондиционер оседает на волосах и сглаживает поверхность, поэтому волоски меньше трутся друг о друга и меньше заряжаются. Маски и масла для кончиков работают в ту же сторону: удерживают влагу и снижают трение.

На шампунь тоже стоит обратить внимание. Щелочные шампуни, по выводу обзора 2014 года, могут усиливать отрицательный заряд на поверхности волоса и трение волосков друг о друга, а шампуни с более кислым pH могут давать меньше пушистости от статики. На этикетках pH пишут редко. Поэтому практический вывод проще: если волосы после мытья встают дыбом, попробуйте другой шампунь и обязательно кондиционер.

После мытья не трите волосы полотенцем. Промокните их и дайте немного подсохнуть: чем меньше трения, тем меньше заряда.

Расчёска и сушка феном

Пластиковая расчёска заряжает волосы — авторы исследования заряда волос называют это известным фактом. С металлической и деревянной статики меньше: металл проводит ток и забирает заряд, а дерево в ряду материалов стоит близко к нулю. Прямых испытаний расчёсок из разных материалов мы не нашли, но физики Северо-Восточного университета советуют именно металлические.

Сушить феном можно, если не перегревать волосы. В том же опыте на прядях фен на расстоянии около 15 см в постоянном движении повредил волосы даже меньше, чем сушка без фена, а горячий воздух вплотную — сильнее. Держите фен на расстоянии ладони с вытянутыми пальцами, держите его в постоянном движении и выбирайте умеренную температуру.

Производители ионных фенов обещают, что такие фены снимают статику. Независимых исследований этого мы не нашли. Платить больше за ионный фен только ради статики мы не советуем: у кондиционера и влажности опора в исследованиях есть, у ионного фена — нет.

Одежда и постельное бельё

Волосы касаются одежды у лица и шеи весь день. Хлопок, шёлк и лён электризуются меньше, чем нейлон и полиэстер: синтетика плохо впитывает влагу и копит заряд. Если волосы липнут к шарфу и воротнику, замените синтетический шарф хлопковым или шёлковым, а водолазку из полиэстера — хлопковой.

Кондиционер для белья тоже помогает. По словам физика Северо-Восточного университета, он смягчает волокна и уменьшает трение, а антистатик-спрей оставляет на ткани вещества, которые проводят заряд или притягивают влагу. Рецензированных исследований бытовых смягчителей мы не нашли, но для одежды, которая липнет и искрит, это простое средство. Антистатические салфетки для сушильной машины, как объясняют в Макгилле, при нагреве выделяют положительно заряженные частицы, и те нейтрализуют лишние электроны на одежде. Если сушильной машины нет, остаются кондиционер при стирке и антистатик-спрей перед выходом.

Наволочка — ещё одно место, где волосы трутся каждую ночь. Хлопковая или шёлковая наволочка лучше синтетической. А если утром волосы торчат во все стороны, проверьте влажность в спальне: батареи сушат воздух и ночью.

Влажность в комнате — главный рычаг

Если поднять влажность в комнате до 40–45 %, статики станет заметно меньше. Зимой для этого нужен увлажнитель: открытое окно влажность не поднимает, а снижает. Выше 50–60 % поднимать не нужно: EPA не советует увлажнять выше 50 %, а выше 60 % растёт плесень.

Сколько нужно и как поднять

Ориентир на зиму — 40–45 %. Это в пределах оптимума по ГОСТ 30494-2011, и при такой влажности статики уже заметно меньше. Единого источника с цифрой «40–45 % против статики» нет, это наш вывод из норм и справочника ASHRAE. Обзор исследований 1986 года пришёл к близкому выводу: большинство проблем, связанных с влажностью воздуха, минимальны при 40–60 %, а в странах с холодной зимой для этого нужно увлажнять воздух. Справочник ASHRAE называет лучшим для людей диапазон 30–60 %, а Агентство по охране окружающей среды США советует держать влажность ниже 60 %, в идеале 30–50 %.

Увлажнитель — самый прямой способ. Агентство по охране окружающей среды США называет статику среди неприятностей зимнего отопления, которые снимает увлажнение. В шведских больницах увлажнение четыре месяца держало влажность на 40–45 % вместо 25–35 %, и измеренная статика у сотрудников заметно снизилась. В опыте участвовали 104 сотрудника, и после увлажнения они заметно реже жаловались на сухость воздуха и разряды статики. Справочник ASHRAE ссылается на этот опыт: жалоб на разряды стало заметно меньше, когда влажность поднялась с 25 до 40 %. Опыт шёл в больницах, а не в квартирах, но механизм тот же: влага уносит заряд.

Сушка белья и комнатные растения тоже добавляют влагу, но немного. Замеров в обычной квартире мы не нашли. Рассчитывать только на них при 20 % на гигрометре не стоит.

Переувлажнять воздух тоже нельзя. По тому же обзору 1986 года, большинство плесневых грибов растёт, когда влажность выше 60 %, а пылевых клещей тем больше, чем влажнее воздух. EPA советует не увлажнять выше 50 %. Если на окнах, стенах или трубах появился конденсат, переставьте увлажнитель, убавьте его или выключите, а мокрые поверхности вытрите. Чем грозит лишняя влага, подробно — в статье «Чем обработать потолок от плесени».

Увлажнитель нужно мыть. EPA советует чистить переносной увлажнитель раз в три дня, иначе в баке копятся накипь и микробы.

Выбирать увлажнитель стоит под площадь комнаты, где вы спите или работаете. Ставьте его подальше от окна, мебели и гигрометра, чтобы гигрометр не мерил пар увлажнителя. Способы и приборы для увлажнения собраны в статье «Как увлажнить воздух в комнате», а аргументы за и против покупки — в статье «Нужен ли увлажнитель в квартире».

Почему проветривание окном зимой сушит

Открытое зимой окно не увлажняет, а сушит. В комнату заходит холодный уличный воздух, в котором мало воды. Когда батареи его нагреют, влажность упадёт — при −10 °C на улице до 8–9 %, мы считали это выше. Чем дольше и шире открыто окно, тем суше становится в комнате.

Не проветривать — не выход: в закрытой комнате растёт углекислый газ и становится душно — почему так происходит, объясняет статья «Почему в комнате душно». Совет другой — проветривать и сразу возвращать влагу увлажнителем. Понять, когда пора открывать окно, помогает датчик углекислого газа: он показывает, что воздух застоялся, раньше, чем вы это почувствуете.

То же верно для любой вентиляции с улицы — естественной, приточной, механической. Уличный воздух зимой после нагрева сухой, и никакая вентиляция без увлажнения его влажнее не сделает. Важно, как именно воздух приходит: сквозняком из форточки, после которого надо долго греть комнату, или дозированно, с подогревом и с возможностью тут же вернуть влагу.

Если держать окно открытым неудобно — холодно, шумно, тянет уличной пылью, — свежий воздух можно подавать приточным очистителем через канал в стене. ATMEEX AIRNANNY A7 берёт воздух с улицы через воздуховод в стене, очищает фильтрами, подогревает и выдаёт до 146 м³ свежего воздуха в час. Для статики важнее другое: в комплектациях Start, BabyCare и Forever, по данным производителя, в прибор встроен ультразвуковой увлажнитель производительностью до 270 мл воды в час. Он увлажняет тот самый сухой уличный воздух, который прибор подаёт в комнату. BabyCare и Forever вдобавок следят за углекислым газом и влажностью и сами подстраивают режим. У Simple и Flow встроенного увлажнителя нет: такой прибор, как и окно, зимой влажность не поднимает.

Хотите проветривать зимой и не пересушивать воздух? Инженер «Бризекса» подскажет, какая комплектация подойдёт для вашей комнаты и хватит ли встроенного увлажнителя.

Как совместить приток с кондиционером в одной комнате — в статье «Кондиционер и приточка в одной комнате». А если окна в квартире панорамные и открывать их неудобно, пригодится разбор «Вентиляция в квартире с панорамными окнами».

Статика не только на волосах

Статика бывает не только на волосах: током от дверных ручек и одежды бьёт по той же причине. Тело набирает заряд при ходьбе по ковру и синтетике в обуви на резиновой подошве, а разряжается разом, когда вы касаетесь металла. В сухом воздухе заряд успевает накопиться до ощутимого.

Бьёт током от дверных ручек и одежды

При каждом шаге подошва касается пола и отрывается от него — так тело набирает заряд, объясняет ESDA. Он уходит, когда вы касаетесь металлической ручки, батареи, крана или кузова машины. Отсюда щелчок и укол в пальцах.

Человек начинает чувствовать разряд примерно с 2–3,5 тысячи вольт. Данные расходятся: производитель напольных покрытий называет порог 3 500 вольт, а в опыте 2025 года большинство из 11 участников ощущали разряд уже при 2 000 вольт, а 4 000 вольт двоим было неприятно. Поэтому «ковровые» 35 000 вольт в сухой квартире чувствуются отчётливо, а 1 500 вольт во влажной — почти нет.

Ниже — откуда берётся статика дома и что с ней делать:

Ковёр, синтетика и обувь

Ковёр из синтетики и тапочки на резиновой подошве заряжают тело при каждом шаге. Резина — изолятор и не даёт заряду уходить в пол. В Макгилле советуют сменить тапочки на резиновой подошве на кожаные: кожа проводит лучше, и заряда копится меньше.

Пол тоже играет роль. По тем же типичным цифрам ESDA, по виниловой плитке человек набирает около 12 000 вольт при сухих 10–25 % и около 250 вольт при 65–90 %. Это меньше, чем на ковре, но в сухой квартире всё равно больше порога, с которого разряд чувствуется. Дело не только в ковре: в сухой квартире током бьёт и на гладком полу.

Сам ковёр менять не обязательно. Чем влажнее воздух, тем меньше заряд. По цифрам ESDA, при влажных 65–90 % человек на ковре набирает около 1 500 вольт — меньше порога, с которого разряд чувствуется. При 40–45 % заряд выше, а шерсти и части синтетики, по справочнику ASHRAE, нужна влажность больше 45 %.

Выводы

Частые вопросы о статике на волосах

Почему волосы электризуются зимой сильнее, чем летом?

Зимой работают батареи, и воздух в квартире становится сухим: при −10 °C на улице нагретый воздух без добавления воды — около 8–9 % влажности. Во влажном летнем воздухе заряд уходит с волос сам, а в сухом зимнем копится. К тому же зимой волосы постоянно трутся о шапку и шарф.

Что делать, если волосы электризуются после мытья и фена?

Обязательно используйте кондиционер после шампуня: его для того и делают, чтобы снижать статику. Не трите волосы полотенцем, сушите феном на умеренной температуре с расстояния около 15 см, расчёсывайте металлической или деревянной расчёской. Если не помогает, попробуйте другой шампунь.

Как быстро убрать, если волосы электризуются зимой под шапкой?

Смочите ладони водой и пригладьте волосы или нанесите каплю несмываемого кондиционера. Надолго может помочь шапка с хлопковой подкладкой: синтетика копит заряд, а хлопок почти не заряжается. Если статика каждый день, проверьте влажность дома гигрометром.

Почему электризуются волосы на голове даже без шапки?

Волосы заряжаются о пластиковую расчёску, воротник, шарф, подушку и даже собственные ладони. Если воздух в квартире сухой, этого хватает: заряд не успевает уйти. Сухие волосы электризуются сильнее.

Какая влажность нужна в квартире, если волосы электризуются?

По ГОСТ 30494-2011 оптимальная влажность в жилой комнате зимой — 30–45 %. Чтобы статики было заметно меньше, держите 40–45 %: справочник ASHRAE пишет, что ниже 40 % разряды вероятнее. Выше 50–60 % поднимать не нужно: выше 60 % растёт плесень.