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문제 정의
- 따라서 본 연구에서는 황벽색소 추출에 가장 효율적인 방법에 대하여 검토해보고, 1회 염색에서의 농색화 가능성과 황벽의 면에 대한 낮은 내세탁성을 향상시키기 위하여 일반적인 염기성 염료염색법을 도입하여 염색해보고 또한 일반적인 천연 염색에서 이루어져 온 가능한 모든 전처리를 하여 농염색의 조건에서 내세탁성의 향상 가능성을 검토해보았다.
- 황벽에 의한 면염색에서 황벽색소의 효율적인 추출법을 알아보고, 염색하는 과정에 각종의 전처리를 하여 농염색화 내세탁성의 향상 가능성을 검토해 본 결과로부터 다음의 결론을 얻었다.
제안 방법
- 15%owf 농도의 탄닌산(Mw=222.23, 이 하 Tan I 로 표기)과 Chinese gallotannin(Mw=1701.23, 이하 TanEI 로 표기 ) 및 15g/l 의 오배자를 95°C 에서 3 시간 추출한 추출액을 원액으로 하여 20m/ 취해서 1』에 희석한 것을 처리액(이하 TanU[로 표기) 으로 하였다. 이들 Tan I , TanII 와 Tanin를 각각 소정농도로 일정온도에 서 일정시간 처리하였다.
- Kawabata Hand Evaluation System(KESFB series)을 사용하여 인장, 굽힘, 전단, 압축, 표면, 두께 등의 16 역학 특성치를 표준계측조건에서 측정하여 Hand Value를 평가하였다.
- 농색염색에 가장 적당한 조건을 알아보기 위하여 일반적인 염기성 염료의 염색법을 적용하여, 염색의 초기에 산을 넣고 염색이 끝날 때 알칼리를 넣어서 중화시켜 흡진을 완료시키는 방법을 단계적으로 도입하여 염색하였다. Fig.
- 증가하는 특성을 지닌다. 따라서 가장 경제적인 염액의 농도를 결정하기 위하여 Fig. 3은 염재의 양을 1, 1(), 15, 20, 30, 40, 50g으로 변화시켜 황벽색소를 추출하고 각각의 추출액에서 염색한 다음 염색 전과 후의 흡광도를 측정하여 흡진율및 K/S값을 비교하였다.
- 높은 15%owf 농도였다. 따라서 염색의 최적 조건인 15%owf 농도에서 전처리하여 염색하고 후처리한 면의 Hand Value 를 측정함으로서 Chinese gallotannin 전처리에 따른 직물 태의 변화를 조사하였다.
- 따라서 이상의 실험결과에 가장 효과적이었던 전처리의 최적조건을 알아보기 위하여, Chinese gallotannin의 처리온도, 시간과 농도를 변화시켜 Scheme 1과 같은 조건으로 염색하여 농색화 및 내세탁성에 가장 효과적인 탄닌산 처리 조건에 대하여 검토하였다.
- 여러 조건 변화에 따른 황벽추출액의 흡광도를 UV/Vis spectrophotometer(UV-1601, Shimadzu, Japan)를 이용하여 측정하였다.
- 여러 조건을 변화시켜 염색한 황벽 염색포는 분광광도계 (Macbeth Color-Eye, 700A, USA)를 이용하여 K/S value를 구하였다.
- 염법 1(DM1)은 다른 조제를 첨가하지 않고 추출액을염액으로 하여 염색하였고 염법2(DM2)는 염색 초기에 빙초산을 2%owf 첨가하여 염색하였으며 염법 3(DM3)은 염색초기에 빙초산을 2%owf 첨가하여 염색한 후 염색의 마지막 15분전에 탄산나트륨을 5%owf 첨가하여 염색하였다.
- 23, 이하 TanEI 로 표기 ) 및 15g/l 의 오배자를 95°C 에서 3 시간 추출한 추출액을 원액으로 하여 20m/ 취해서 1』에 희석한 것을 처리액(이하 TanU[로 표기) 으로 하였다. 이들 Tan I , TanII 와 Tanin를 각각 소정농도로 일정온도에 서 일정시간 처리하였다. 각각의 탄닌처리 후, 5% owf 토주석 수용액으로 60°C에서 30분간 처리하였다.
- 탈지분유(단백질 34%)에 혼합하여, 욕비 1:50, 40°C에서 40분간 처리하였다.
- 황벽 1鬼에 30배량의 메탄올을 가하여 환류냉각기가 부착된 둥근 바닥 플라스크에서 60분 동안 추출하고 여과한 다음 3회 반복 추출하여 얻어진 추출액을 합해서 감압농축함으로써 20m/의 농축액을 제조하였다.
- 황벽색소의 물 및 유기용제에서의 추출량은 berberine의 물 및 각 유기용제에서의 용해도와 같은 경향을 나타내는 것을 추가실험을 통하여 알 수 있었다. 일반적으로 염색은 물을 매체로 하여 이뤄지므로 물 이외의 유기용제에 의한 색소 추출액으로 염색을 하려면 먼저 추출액을 농축해야 하는 등의 번거로움이 있다.
대상 데이터
- 시료는 한국 의류시험연구원 표준 면백포(KS K 0905)를 사용하였으며 시료의 특성은 Table 1과 같다.
- 아세톤, 메탄올, 에탄올, 테트라하이드로퓨란, 에틸에테르, 탄닌산(Mw=225, 藥理化學工業), Chinese gallotannin(Mw=1701.23, Aldrich), 토주석, 구연산, 탄산나트륨, 수산화나트륨와 차아인산 나트륨, 포르말린 등은 시약 1급, berberine hydrochloride(和光純藥(株))은 시약 특급을 사용하였다.
- 황벽 및 오배자는 건재상에서 구입하여 사용하였으며 또한 대두와 탈지분유(사강유업(주))는 시판품을 사용하였다.
이론/모형
- 세탁견뢰 도는 Launder-。-meter(고려 과학산업 , 한국)를 이용하여 KS K 0640 A-2법에 준하여 실험하였다.
성능/효과
- 1. 황벽색소의 추출에 가장 효과적인 용매는 황벽 색소인 berberine의 용해도가 가장 높은 메탄올이었다.
- 2. 가장 효과적인 염색의 조건은 15%owf Chi nese gallotannin로 60°C에서 30분 전처리하고, 염색한 다음 5%owf Chinese gallotannin으로 후처리하는 것이었다
- 3. 미처리에 비해 10배 이상 향상된 K/S값을 얻을 수 있었으며 이때 3.5급의 높은 세탁 견뢰도를 얻을 수 있었다.
- 그러나 세탁후의 K/S값을 보면 염욕 조건에 관계없이 430nm에서의 흡수대가 소실된 것으로 보아 염색의 초기에 산을 넣고 염색이 끝날 때 알칼리를 넣어서 중화시켜 흡진을 완료시키는 방법이 균 염이나 염착량의 증대에는 기여하지만 세탁견뢰도의 증대에는 영향을 미치지 못함을 알 수 있었다.
- 그리고 세탁후의 K/S값을 비교해 보면 전처리의 종류에 관계없이 후처리를 한 경우가 전처리만을 한 경우에 비해서 높은 값을 나타내는 것을 알 수 있는데 이때 탄닌산 후처리에 의한 고착 효과를 전처리제의 종류에 관계없이 확인할 수 있었다.
- 그림에서 보면 탄닌 전후처리에 의한 황벽 염색 면의 색상변화는 없을 것으로 생각되며, 황벽에 의한 면염색에서 농색화 및 내세탁성의 향상을 위해서는 수용성의 거대분자인 Chinese gallotannin 처리가 효과적인 방법임을 알 수 있었다.
- 따라서 면에 대한 탄닌의 최적 고착조건이 황벽에 의한 면염색에서 농색화 및 내세탁성의 염색에 최적 조건임을 확인할 수 있었다.
- 염반이 일어나기 쉽다. 따라서 본 실험의 결과에서 그 차이는 작지만 다소 농색의 결과를 나타낸 DM3의 경우와 같이 염색을 하면, 염색 초기 산성의 조건하에서 섬유표면이 양으로 대전 되므로 양이온성의 황벽색소와 전기적 반발력이 작용하여 염착속도를 느리게 함으로써 균염이 이뤄질 것으로 생각되며 염색의 마지막에 5% owf의탄산나트륨을 첨가하면 섬유표면이 음으로 대전 되고 또한 염욕 내 황벽색소의 운동성 저하로 흡진이 향상되어 다른 조건에 비해서 균염이나 농색화의 염색에 유리하게 작용할 것으로 생각된다.
- 5등급의 견뢰도를 나타내었다. 따라서 황벽에 의한 면염색에서 농색화 및 내견뢰 세탁성의 염색조건은 Chinese gallotannin 전처리하고 염색한 다음 탄닌 후처리를 하는 조건임을 알 수 있었다.
- 것을 볼 수 있다. 또한 세탁견뢰도(Table 4)를 보면 15%owf 처리에서 가장 높은 3.5급을 나타내었다. 따라서 농색화 및 견뢰세탁에서 탄닌 전처리의 최적농도는 15%owf 라고 생각된다.
- 표에서 보면, Chinese gallotannin 전처 리의 경우 미처리에 비해서 다소 stiff해졌으나 그 증가율이 염색물의 태에 영향을 미칠 만큼 크지 않음을 알 수 있다. 따라서 본 실험의 범위에서는 Chinese gallotannin 처리에 따른 황벽 염색면의 태 변화는 크지 않을 것으로 생각된다.
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