일년내내 녹색을 띠는 댓잎은, 최근 댓잎 차가 개발되었으나 부드러운 어린잎을 사용하고 그 외에는 별다른 쓰임이 없어 자원 활용면에서 좋은 염재가 될 가능성이 높다. 본 연구의 목적은 댓잎에서 녹색소를 추출 · 분말화하고 직물에 대한 염색성을 평가하여 천연염료로서 유효성을 확인하는 것이다. 대나무 녹색소의 안정화를 위해 구리(Cu), 철(Fe), 아연(Zn) 금속염을 사용하여 가장 적당한 금속염과 최적의 안정화 조건을 조사하였다. 안정화 후, NaOH 수용액의 농도를 변화시켜 효율적인 색소 추출조건을 확립하였으며 추출한 색소는 분말 형태로 만들어 염색에 사용하였다. 대나무 녹색소의 특성을 살펴보기 위해 UV-Vis, ...
일년내내 녹색을 띠는 댓잎은, 최근 댓잎 차가 개발되었으나 부드러운 어린잎을 사용하고 그 외에는 별다른 쓰임이 없어 자원 활용면에서 좋은 염재가 될 가능성이 높다. 본 연구의 목적은 댓잎에서 녹색소를 추출 · 분말화하고 직물에 대한 염색성을 평가하여 천연염료로서 유효성을 확인하는 것이다. 대나무 녹색소의 안정화를 위해 구리(Cu), 철(Fe), 아연(Zn) 금속염을 사용하여 가장 적당한 금속염과 최적의 안정화 조건을 조사하였다. 안정화 후, NaOH 수용액의 농도를 변화시켜 효율적인 색소 추출조건을 확립하였으며 추출한 색소는 분말 형태로 만들어 염색에 사용하였다. 대나무 녹색소의 특성을 살펴보기 위해 UV-Vis, FT-IR 분석을 행하였다. 염색은 면직물, 대나무직물, 모직물, 극세나일론직물을 사용하였고, 면직물과 대나무직물은 염착량이 낮아 키토산을 처리한 후 염색하였다. 색소농도, 온도, 시간, pH의 다양한 조건에서 염색하여 염착량에 미치는 영향을 조사하였다. 또한 매염제의 종류 및 매염방법에 따른 색상과 염착량에 미치는 영향을 평가하였고, 세탁, 드라이클리닝, 마찰 그리고 일광에 대한 견뢰도를 측정하였다. 염색한 직물의 황색포도상구균(Staphylococcus aureus)과 폐렴간균(Klebsiella pneumoniae)에 대한 항균성과 세탁에 따른 항균효과의 세탁내구력을 조사하였다. 녹색계열 색상의 다양화와 일광견뢰도 향상을 위해서 쪽, 대나무 황색소와 오배자를 이용하여 대나무 녹색소와 복합염색을 시도하였다. 댓잎 색소의 안정화 실험 결과, 염색성, 광안정성, 견뢰도 등을 고려할 때, 가장 적절한 금속염은 구리였으며 처리농도는 0.025%가 적당하였다. 안정화 후 색소추출은 1% NaOH 수용액에서 가장 효율적이었다. 본 연구에서 제조한 대나무 녹색소의 가시부 흡수스펙트럼은 404nm와 629 nm에서 피크를 보였는데 405nm와 630nm에서 피크를 보인 동클로로필린나트륨의 흡수스펙트럼과 비교했을 때, 큰 차이가 없었다. 두 물질의 IR 스펙트럼을 비교 분석한 결과, 모두 3400 ㎝-1 영역에서 페놀성 O-H의 신축진동, 2900 cm-1과 2800 cm-1 부근은 각각 지방족 -CH2 비대칭 및 대칭 신축진동을 나타냈다. 그리고 1600 cm-1과 1400 cm-1 부근에서 포르피린 고리의 C=C와 C=N 신축진동, 1000 cm-1에서 C-H 굽힘진동, 800 cm-1 부근에서 C-H 굽힘(out-of- plane)진동을 나타냈다. 1206 cm-1에서의 C-O 신축피크가 동클로로필린나트륨에서 관찰되었지만, 대나무 녹색소에서는 나타나지 않았다. 따라서 본 연구의 대나무 녹색소는 동클로로필린나트륨과 비슷한 구조를 가지고 있는 것으로 사료된다. 대나무 녹색소로 염색한 키토산처리 면직물, 키토산처리 대나무직물, 모직물, 극세나일론직물의 색상은 G~GY 계열이었다. 키토산을 처리한 면직물과 대나무직물은 온도가 낮을수록, 모직물과 극세나일론직물은 온도가 높을수록 염착량이 높았다. 키토산처리 면직물과 대나무직물은 중성조건(pH 7)에서, 극세나일론직물은 pH 6에서 최대 염착량을 나타냈고, 모직물은 pH가 증가함에 따라 조금씩 계속 증가하였다. 매염처리에 의해 모든 직물에서 전반적으로 L* 값이 감소하여 어두워졌으며, a* 값과 b* 값은 높아져서 녹색은 감소하고 황색은 증가하였다. 그 결과 극세나일론직물은 제외하고 황색이 증가하여 G 계열에서 GY 계열로 변화하였으며 명도와 채도는 대체로 비슷하거나 낮아졌다. 그러나 매염에 의해 염착량과 색상변화는 크지 않았다. 매염에 관계없이 세탁, 드라이클리닝견뢰도는 3~4/5 등급을, 마찰견뢰도는 건조시에는 4/5~5 등급, 습윤시에는 3/4~4/5 등급을, 그리고 일광견뢰도는 1/2~2/3 등급으로 비슷한 결과를 보여 매염제의 견뢰도 증진 효과는 없었다. PB 계열의 색상인 쪽과 Y 계열인 대나무 황색소, 오배자를 이용하여 복합염색 한 결과, 녹황색(green yellow)~청록색(blue green) 범위의 다양한 색상을 얻을 수 있었다. 쪽과 대나무 황색소의 복합염색에 의해 일광견뢰도가 향상되었고, 오배자 복합염색에서는 일광조사 후 오히려 색상이 진해졌다. 키토산처리 후 염색한 직물은 황색포도상구균과 폐렴간균에 대해서 99% 이상, 염색한 모직물은 황색포도상구균에서만 90% 이상의 균감소율을 나타냈다. 염색한 극세나일론직물은 황색포도상구균과 폐렴간균의 균감소율이 각각 99.9%, 68.2%였다. 모직물을 제외하고 모든 직물에서 세탁횟수가 증가하여도 황색포도상구균의 균감소율이 90% 이상이었고, 키토산처리 대나무직물은 폐렴간균의 균감소율이 90% 이상이었다. 그러나 키토산처리 면직물과, 극세나일론직물은 5회 세탁 이후에는 폐렴간균에 대한 항균효과가 거의 없었다. 본 연구에서 제조한 대나무 녹색소는 매염제를 사용하지 않아도 모직물과 극세나일론직물에 염착이 잘되므로 환경에 유해하지 않으며, 또한 염색한 직물은 항균성이 부여되므로 향후 기능성 천연염료로서 응용가능성이 매우 큰 것으로 전망된다.
일년내내 녹색을 띠는 댓잎은, 최근 댓잎 차가 개발되었으나 부드러운 어린잎을 사용하고 그 외에는 별다른 쓰임이 없어 자원 활용면에서 좋은 염재가 될 가능성이 높다. 본 연구의 목적은 댓잎에서 녹색소를 추출 · 분말화하고 직물에 대한 염색성을 평가하여 천연염료로서 유효성을 확인하는 것이다. 대나무 녹색소의 안정화를 위해 구리(Cu), 철(Fe), 아연(Zn) 금속염을 사용하여 가장 적당한 금속염과 최적의 안정화 조건을 조사하였다. 안정화 후, NaOH 수용액의 농도를 변화시켜 효율적인 색소 추출조건을 확립하였으며 추출한 색소는 분말 형태로 만들어 염색에 사용하였다. 대나무 녹색소의 특성을 살펴보기 위해 UV-Vis, FT-IR 분석을 행하였다. 염색은 면직물, 대나무직물, 모직물, 극세나일론직물을 사용하였고, 면직물과 대나무직물은 염착량이 낮아 키토산을 처리한 후 염색하였다. 색소농도, 온도, 시간, pH의 다양한 조건에서 염색하여 염착량에 미치는 영향을 조사하였다. 또한 매염제의 종류 및 매염방법에 따른 색상과 염착량에 미치는 영향을 평가하였고, 세탁, 드라이클리닝, 마찰 그리고 일광에 대한 견뢰도를 측정하였다. 염색한 직물의 황색포도상구균(Staphylococcus aureus)과 폐렴간균(Klebsiella pneumoniae)에 대한 항균성과 세탁에 따른 항균효과의 세탁내구력을 조사하였다. 녹색계열 색상의 다양화와 일광견뢰도 향상을 위해서 쪽, 대나무 황색소와 오배자를 이용하여 대나무 녹색소와 복합염색을 시도하였다. 댓잎 색소의 안정화 실험 결과, 염색성, 광안정성, 견뢰도 등을 고려할 때, 가장 적절한 금속염은 구리였으며 처리농도는 0.025%가 적당하였다. 안정화 후 색소추출은 1% NaOH 수용액에서 가장 효율적이었다. 본 연구에서 제조한 대나무 녹색소의 가시부 흡수스펙트럼은 404nm와 629 nm에서 피크를 보였는데 405nm와 630nm에서 피크를 보인 동클로로필린나트륨의 흡수스펙트럼과 비교했을 때, 큰 차이가 없었다. 두 물질의 IR 스펙트럼을 비교 분석한 결과, 모두 3400 ㎝-1 영역에서 페놀성 O-H의 신축진동, 2900 cm-1과 2800 cm-1 부근은 각각 지방족 -CH2 비대칭 및 대칭 신축진동을 나타냈다. 그리고 1600 cm-1과 1400 cm-1 부근에서 포르피린 고리의 C=C와 C=N 신축진동, 1000 cm-1에서 C-H 굽힘진동, 800 cm-1 부근에서 C-H 굽힘(out-of- plane)진동을 나타냈다. 1206 cm-1에서의 C-O 신축피크가 동클로로필린나트륨에서 관찰되었지만, 대나무 녹색소에서는 나타나지 않았다. 따라서 본 연구의 대나무 녹색소는 동클로로필린나트륨과 비슷한 구조를 가지고 있는 것으로 사료된다. 대나무 녹색소로 염색한 키토산처리 면직물, 키토산처리 대나무직물, 모직물, 극세나일론직물의 색상은 G~GY 계열이었다. 키토산을 처리한 면직물과 대나무직물은 온도가 낮을수록, 모직물과 극세나일론직물은 온도가 높을수록 염착량이 높았다. 키토산처리 면직물과 대나무직물은 중성조건(pH 7)에서, 극세나일론직물은 pH 6에서 최대 염착량을 나타냈고, 모직물은 pH가 증가함에 따라 조금씩 계속 증가하였다. 매염처리에 의해 모든 직물에서 전반적으로 L* 값이 감소하여 어두워졌으며, a* 값과 b* 값은 높아져서 녹색은 감소하고 황색은 증가하였다. 그 결과 극세나일론직물은 제외하고 황색이 증가하여 G 계열에서 GY 계열로 변화하였으며 명도와 채도는 대체로 비슷하거나 낮아졌다. 그러나 매염에 의해 염착량과 색상변화는 크지 않았다. 매염에 관계없이 세탁, 드라이클리닝견뢰도는 3~4/5 등급을, 마찰견뢰도는 건조시에는 4/5~5 등급, 습윤시에는 3/4~4/5 등급을, 그리고 일광견뢰도는 1/2~2/3 등급으로 비슷한 결과를 보여 매염제의 견뢰도 증진 효과는 없었다. PB 계열의 색상인 쪽과 Y 계열인 대나무 황색소, 오배자를 이용하여 복합염색 한 결과, 녹황색(green yellow)~청록색(blue green) 범위의 다양한 색상을 얻을 수 있었다. 쪽과 대나무 황색소의 복합염색에 의해 일광견뢰도가 향상되었고, 오배자 복합염색에서는 일광조사 후 오히려 색상이 진해졌다. 키토산처리 후 염색한 직물은 황색포도상구균과 폐렴간균에 대해서 99% 이상, 염색한 모직물은 황색포도상구균에서만 90% 이상의 균감소율을 나타냈다. 염색한 극세나일론직물은 황색포도상구균과 폐렴간균의 균감소율이 각각 99.9%, 68.2%였다. 모직물을 제외하고 모든 직물에서 세탁횟수가 증가하여도 황색포도상구균의 균감소율이 90% 이상이었고, 키토산처리 대나무직물은 폐렴간균의 균감소율이 90% 이상이었다. 그러나 키토산처리 면직물과, 극세나일론직물은 5회 세탁 이후에는 폐렴간균에 대한 항균효과가 거의 없었다. 본 연구에서 제조한 대나무 녹색소는 매염제를 사용하지 않아도 모직물과 극세나일론직물에 염착이 잘되므로 환경에 유해하지 않으며, 또한 염색한 직물은 항균성이 부여되므로 향후 기능성 천연염료로서 응용가능성이 매우 큰 것으로 전망된다.
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