[논문]숯을 이용한 견직물의 염색

조원주; 이정숙

숯을 이용한 견직물의 염색
Dyeing of Silk Fabrics Using Charcoals 원문보기

한국의류학회지 = Journal of the Korean Society of Clothing and Textiles, v.29 no.2, 2005년, pp.279 - 285

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In order to activate the characteristics of charcoals in fiber systems, this study was carried out to experiment with the particle size from two micrometers to ten micrometers of charcoal powders on silk fabrics. The results obtained were as follows; The silk fabrics were dyed with gray color by charcoals effectively. The K/S value, that is indicative of the dye affinity, became higher as the increase of dyeing temperature, dyeing time, and dyeing concentration. Te dyeing effects were the highest with 50%(o.w.f.) of charcoals at $100^{\circ}C$ for 120 minutes in this experiments, It was observed the surfaces of silk fibers were mainly adcorbed with charcoal powders of the particle size from two micrometers to four micrometers by scanning electron microscope. Dyed silk fabrics showed comparatively low fastness to the fade of launding, the stain of the treatment of perspirations, and the strain of water fastness test, but good fastness to the stran of laundering, te drycleaning, the fade of treatment of perspirations, and the fade of water fastness test. In connection with the functional properties of dyed fabrics, the deodorizations were drastically improved, and the far-infrared emissions improved highly, and also the antibacterials were comparatively good.

주제어

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문제 정의

이에 본 연구는 지금까지 미흡한 직물에 대한 숯의 염색성과 염색포의 기능성을 밝히고자 견직물을 대상으로 숯의 염색 온도, 염색시간, 농도에 따른 직물의 염색성과 염색포의 염색 견뢰도를 알아보았으며, 염 색전·후 시료의 표면 변화를 고찰하기 위하여 SEM으 로 염색포를 관찰하였고, 염색포의 소취성, 항균성, 원적외선 방사성 등의 기능성을 검토하였다.

가설 설정

2.숯으로 염색된 견직물은 세탁견뢰도의 변 퇴색, 물. 땀 견뢰도의 오염 등급이 비교적 낮게 나타났으나, 세탁 견뢰도의 오염, 드라이클리닝 견뢰도, 물.

제안 방법

<Fig. 7>에 주사전자현미경을 사용하여 염색전의 직물과 염색 후의 직물의 표면을 배확대한 사진을 제시하였다. 앞의 염색 결과에서 알 수 있듯이 견염색포에서 섬유 사이뿐만 아니라 표면까지도 상당히 많은 량의 숯 입 자가 분포되어 있음을 알 수 있었다.
이러한 숯의 특성을 직물에 부여하고자 견직물을 대상으로 숯의 농도와 염색 시간, 염색 온도 에 따른 염색성, 염색포의 염색 견뢰도 등을 알아보았으며, 시료의 표면에 숯의 염착 형태를 알아보기 위해 SEM으로 관찰을 하였다. 또한 염색포의 기능성을 측정하기 위해 항균성, 소취성, 원적외선 방사율 등을 측정하여 실험한 결과 다음과 같은 결론을 얻었다.
숯으로 염색한 견직물의 기능성을 측정하기 위하여 온도 100℃, 농도 50%(o.w.f.)에서 120분간 염색한 시험포로 항균성, 소취성, 원적외선 방사성을 측정하였다. 은 염색포의 항균성을 나타낸 결과로 숯으로 염색된 견직물에서는 균 감소율이 다소 있는 것으로 나타났다.
숯을 이용하여 염색한 견직물의 염색 견뢰도를 알아보기 위하여 온도 100℃, 농도 50%(o.w.f.)에서 120분간 염색한 시험포로 세탁견뢰도, 드라이클리닝 견뢰도, 땀 견뢰도 및 물견 뢰도를 측정한 값을에 나타내었다.
숯의 다 공성과 입도를 알아보기 위하여 숯에 gold sputtering 한 후 scanning electron microscope(SEM: XL 30 SF EQ Netherlands)으로 가속 전압 5kV 하에서 I, 000~l, 500배로 확대하여 관찰하였다. 숯의 SEM 사진은 주로 2~10|im 크기로 분포되어 있으며 4um 크기가 가장 많게 나타났다.
염색된 직물의 원적외선 방사성을 알아보기 위하여 FT-IR(with wide range MCT detector, Nicolet, U.S.A.)을 사용하여 40℃, 5~20 ㎛ 범위에서 의 원적외선 방사율(emissivity)과 방사강도(emission power)를 측정하였다.
염색된 피염물의 표면에 숯이 부착되어 있는 상태를 확인하기 위해서 SEM을 사용하여 15kV의 전압에서 1,000배 확대하여 관찰하였다.
숯은 다공성물질로 높은 흡착성, 통기성, 보수성, 보온성, 원적외선 방출 효과 등으로 여러 분야에서 이용되고 있다. 이러한 숯의 특성을 직물에 부여하고자 견직물을 대상으로 숯의 농도와 염색 시간, 염색 온도 에 따른 염색성, 염색포의 염색 견뢰도 등을 알아보았으며, 시료의 표면에 숯의 염착 형태를 알아보기 위해 SEM으로 관찰을 하였다. 또한 염색포의 기능성을 측정하기 위해 항균성, 소취성, 원적외선 방사율 등을 측정하여 실험한 결과 다음과 같은 결론을 얻었다.

대상 데이터

숯은 경남 산청에서 채취하고 제조한 대나무 숯 분말을 그대로 사용하였다.
실험에 사용한 견직물은 시중에서 구입한 크레이프 드 신(Crepe de Chine)을 탄산나트륨 5%(o.w.f.) 용액 90℃에서 액비1 : 30으로 2시간 처리한 후 증류수로 충분히 헹군 후 자연건조시켜 사용하였으며 시료의 특성은과 같다.

이론/모형

Launder-0-Meter(Model 408, Yasuda Seiki Seisa- kusho Co., Ltd, Japan)를 사용하여 KS K 0430에 준하여 세탁 견뢰도를 측정하였고, KS K 0644에 준하여 드라이클리닝 견뢰도를 측정하였으며 Perspiration Tester(S-220 Sung Shin Testing Machine Co., Ltd, Korea)# 사용하여 KS K 0645에 준하여 물견뢰도, KS K 0715에 준하여 땀 견뢰도를 측정하였다.
Shake flask te어법 (CTMQ923)에 따라 균감소율을 구하여 항균성을 측정하였으며 균의 사용은 황색포도상구균(Staphylococcus aureus ATCC 6538)으로 하였다.
검지관법(황규은, 1999)을 이용하여 측정용기에 암모니아 가스를 직접 떨어뜨리는 방법으로 소취성을 측정하였다.
염색한 시료를 색차계(color and color difference meter, Model TC-8600, Tokyo Denshoku Co., Ltd, Japan)를 이용하여 염색포의 최대흡수파장(550nm)에서 표면 반사율을 측정한 후 Kubelka-Munk식에 의해 K/S 값을 구하였다.

성능/효과

1.숯을 천연염재로 사용하여 견직물에 염색한 결과 희색의 염색물을 얻을 수 있었으며 본 실험에서 숯염색은 온도 100℃, 농도 50%(o.w.f.), 시간은 120분에서 염색효과가 가장 높게 나타났다.
3.염색포의 표면에는 2~4pim 크기의 숯입자가 많이 부착되어 있는 것이 관찰되었다.
4.숯으로 염색한 견직물의 기능성에서 항균성이 다소 있는 것으로 나타났고, 숯염색에 의해 소취성이 크게 향상되었으며 원적외선 방사율도 증진되었다.
이 원적외선의 증가는 직물에 부착된 숯입자의 수많은 기공에서 공기분자의 흐름에 진동을 일으켜 원적외선이 방출됨에 의한 것이라고 추측된다. 따라서 숯으로 염색된 직물은 원적외선 방사성능이 있는 것으로 입증되었으며 염색포의 숯농도가 높을수록 원적외선의 효과는 더 크다고 볼 수 있다.
또한 숯의 입자가 섬유 사이에 분포되어 있는 것으로 보아 숯의 직물에 대한 염색은 물리적인 흡착임을 확인할 수 있었으며 부착되는 숯의 입자는 대개 2~ 4 pm 크기의 입자가 많이 관찰되었다. 그러므로 숯을 이용한 직물의 염색에서는 숯의 입자를 줄이는 것이 염착에 더욱 도움이 되는 것으로 나타났다.
알칼리 땀액의 경우도 산성 땀액에서 보다는 오 염이 다소 덜 되었지만 농도가 높아질수록 오염이 더 되었다. 오염 시험포가 견직물일 경우 면직물보다 오염이 더 되어, 견직물이 쉽게 오염이 되는 것으로 나타났다.
드라이클리닝의 경우 변 퇴색의 정도가 숯농도가 높아짐에 따라 4~5급으로 향상되는 것을 알 수 있었다. 오염의 경우도 4~5급으로 견뢰도가 좋은 것으로 나타났다.

참고문헌 (10)

김광은, 박상범, 안경모. (1998). 숯과 목초액. 서울: 한림저널사
박상범, 권수덕, 안경모, 차순형. (1998). 대나무숯의 특성규명(I). 한국목재공학회 98 학술발표회논문집, 226-271
박상범, 권수덕, 차순형. (1998). 대나무숯의 특성규명(II). 한국목재공학회 98학술발표회논문집 272-279
서태수. (1986) .분체의 과학. 서울: 전파과학회
안학수. (1999). 숯 . 활성탄 . 열초액의 불가사의. 서울: 도서 출판책
조원주, 이정숙. (2004). 숯을 이용한 면직물의 천연염색. 한국의류산업학회지, 6(6), 803-809

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황규은. (1999). 황토를 이용한 면직물의 천연염색. 성균관 대학교 대학원 석사학위 논문
新い脫臭劑と脫臭技術の展望. (1994).(株)東レリサ-チセンタ-
Hayden, J. W. & Comstock, E. G. (1975). Use of activated charcoal in acute poisoning. Clin. Toxicol., 515-520
Honcharik N. & Anthone S. (1985). Activated charcoal in acute cyclosporin overdose. Lancet. 1050-1053

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