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문제 정의
- 천연염색에 사용되고 있는 금속류 매염제의 고!다사용을 줄이고 횐경친화석인 석징사용량을 제시하기 위하여 매염제의 농노변화가 색상에 미치는 영향을 조사하였다.
제안 방법
- Al, Cu, Fc, Sn 매염새의 농노 1~5%owf 범위에서 면포의 선매 염 후 매염엑 내에 잔류하고 있는 금속이온의 농노를 측정하여 배엽 후 배출되는 금속이온의 농노를 측정하였다. 매염제의 사용을 가소시킬 수 있는 새로운 방법으로서 환경친회저이며 인체적합성 빛 여러 기능성이 있는 깃으로 일려진 천연고분자 화합물인 키토산이 염색에 미치는 영힝으 조사히"여 다& 과같은 건본을 얻었다.
- 매염제의 농도범위는 A1은 1%~5%, Cu, Fe, Sn 등은 1%~3%로 조절하여 선매염 한 후 꼭두서니로 염색을 하였다. 매염제의 종류와 농노변화에 따른 색상 변화는 C1ELAB좌표에서의 색상차료서 조사하였고, 매염이 완료된 후- 매염액 속에 잔류하는 중금속량을 측정하여 적정 매염농도를 찾고자 하였다.
- 측색 : 염색된 시료의 매염제의 농도변화에 따른 색상변화의 측정에서는 색차계 Chromameter(CR-200, Minolta, Japan)를이용하여 C1ELAB 색차식에 의하여 색차(AE)를 구하였다.
- . 키토산 미처리포와 처리 포를 매염제로 선매염 처리하여 꼭두서니로 염색하였다. 사용한 매염제의 종류를 Table 2에 제시하였다.
대상 데이터
- 따라서 본 연구에서는 Sn 매염제를 포함하여 Al, Cu, Fe, Sn 등의 4종류가 사용되었고 앞서 제시된 바 있는 통상적인 기준에 의거하여 황산알루미늄칼륨은 l~5%owf 범우), 황산구리, 황산제 1 철, 염화제 1주석 등은 각각 I~3%owf 범위로 사용하였다.
- 본 연구에서는 염색대상 직물로서 면직물과 키보산 전처리면 직불을 사용하였다. 매염제의 농도범위는 A1은 1%~5%, Cu, Fe, Sn 등은 1%~3%로 조절하여 선매염 한 후 꼭두서니로 염색을 하였다.
- 염료 : 본 연구에 사용된 꼭두서니 염료는 미광인터내셔날(주) 에서 제조되어 판매되고 있는 농축분말염료를 사용하였다.
- )은 분자량 약 반, 탈아세틸화도 98%였다. 직물 : 실험에 사용된 직물은 한국의류검사소에서 구입한 표준면백포를 사용하였으며 그 늑성은 Table 1에 제시된 바와 같다.
이론/모형
- 금속이온 측정 : 매염이 완료 된 후 매염액 내에 잔류되고 있는 금속이온의 양의 측정은 한국섬유시험연구소(KOTITI)에 의뢰하였으며, 사용된 기기는 ICPP-OES(Perkin Elmer 4300DV) 이었다.
성능/효과
- 1. Al, Cu, Fe, Sn 매염제가 꼭두서니 염료의 염색에 사용되는 경우 매염제의 농노는 1% 정도면 적절하였으며, 매엽제의농도를 1% 이상으로 상승시켜노 꼭두서니의 염착에 거의 영향을 E치지 못한다.
- 2. 배엽제의 농도를 1%로 적용하는 경우 내염완료 후 배출 뇌는폐엑에는 초기 매염제 농도의 20% 이하로 저하된 금속이온의 농노가 유지된다. 그러나 매염제의 농도가 싱승뇜에 따라 배출되는 퍼]액에 포함된 금속이온의 농도는 급격히 상승되어환경적으로 바람직하지 않은 것으로 판단된다.
- 3. 키토산 미처리 면포와 키토산 처리 면포를 선매염하는 경우 급속이온의 흡착량은 키도산 미처리 면포가 약간 크게 나타나는 반면 꼭두서니의 염착량은 키노산 처리 면포에서 우수하게 나타나고 있어 단순한 매염제의 흡착량이 엽착성을 좌우하는 것으로 놀 수 잆다.
- 4. 키도산으호 처리된 면포는 염착성이 현지히 증가되기 때분에 키토산 미처리 원포와 비교할 때 AE 값에서 20이상에 해딩히는 색상차를 보여주고 있다. 이는 키토산 자체가 매염제와 더불어 엽착성을 항상시켜주고 있는 것으로 판단된다.
- 또한 키토산 미처리 포에 비해서 키토산 처리포에서 짙은 색상이 발현되고 있음도 확인된다. 결과적으로 Cu, Fe, Sn, Al 매염제로 선매염하여 염색하는 경우 매염제의 농도는 1% 정도이면 충분할 것으로 생각되며 매염제 농도 2% 이상이 된다. 하더라도 짙은 색상을 얻을 수 없음을 알 수 있다.
- 9정도의 일정한 값을 나타내어 AI의 농도변화가 색 상변화에 큰 영향을 미치지 못하고 있다. 다만 ΔE값과 &T*값이 대략 0.5-0.6 정도의 차이를 보이고 있는 것으로 보아 키토 산 처리가 이루어지면 A1의 농도가 1%에서 2% 정도로 상승될 때 키토산 미처리에 비해서 A1 매염제의 효과가 다소 상승되고 있다고 볼 수 있다
- 이는 키토산 미처리 면포를 AI 매염제로 엽색하는 경우 A1 매염 제의농도가 1% 이상으로 상승되어도 색상에 큰 변화가 없음을 의미하는 것이다. 더욱 구체적으로 실펴보기 위하여 AI 매염 제의농도 변화에 따른 4E값의 변화를 살펴보면 AI 매염제의 농도가 2%에서 5%까지 변화되어도 AE 값은 거의 일정하게 0.3 정도의 값을 보여주기 때문에 AI 매염제의 농도가 1%에서 5% 까지 증가되어도 색상차가 발생하지 않았다.
- 둘째, 매염액의 농도가 200~600ppm 범위로서 금속이온의 농도가 너무 높다는 사실이다. 금속이온의 농도가 이렇게 과다히 높아지는 경우는 섬유 내부에 존재하는 배위자와 금속이온 간의 배위결합에 의한 흡착보다는 금속이온이 섬유표면에 무작위적으로 부착될 수밖에 없다.
- 또한 M값과 ΔE*값에서는 A1 매염제 농도가 1%에서 2%로상승됨에 따라서 그 값이 각각 0.3, 0.9 정도 상승되고 있어 매염제 농도의 증가가 미소하게나마 염착량 상승에 기여하고 있음을 알 수 있다. 반면 4E**값에서는 AI 매염제의 농도가 1%에서 2%로 상승되어도 차이가 발생되지 않고 있어서 키토산은 AI 매염제의 작용과 별도로 작용하면서 꼭두서니 염료의염착량을 향상시키고 있는 것으로 사료된다.
- 아리자린계의 색소로서 옛날부터 회즙이나 금속염&로 매염하여 염색하는 방법이 이용되어 왔다. 서양꼭두서니의 경우 6종류의 색소 성분을 지니고 있는 것으로 확인되었으며 성숙된 꼭두서니의 뿌리에는 19종 정도의 안트라퀴논계 화합물이 함유되어 있는 것으로 밝혀 졌다.
- 첫째, 키토산 처리포는 키토산이 직물 표면에 흡수, 코팅되어짐으로써 직물 자체가 물과의 친화성이 저하되기 때문으로 사료된다. 면섬유는 모든 섬유 중에서 물과의 친화성이 가장 큰 섬유이다.
후속연구
- 이는 키토산 자체가 매염제와 더불어 엽착성을 항상시켜주고 있는 것으로 판단된다. 키토산을 사용함으로서 매염제의 첨가량을 저하시킬수 있을 것으로 예상되며 한 걸음 더 나아가 금속류의 매염제 처가 없이 키토산 자체가 배염제를 대체 할 수 있을 것으로 예상된다.
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