The purpose of this study was to check color change depending on dyeing conditions when silk fabrics was dyed with gromwell and to investigate mordant effect when synthetic tannin was used as a mordant. First, when silk fabrics were dyed with gromwell, the change of color, brightness and chroma were...
The purpose of this study was to check color change depending on dyeing conditions when silk fabrics was dyed with gromwell and to investigate mordant effect when synthetic tannin was used as a mordant. First, when silk fabrics were dyed with gromwell, the change of color, brightness and chroma were examined by measuring K/S value, a, b value, L value and C value depending on dyeing condition. Second, color, brightness and chroma differences which appeared after mordanting with synthetic tannin were investigated and muti-functional mordanting effect was confirmed with dyeing fastness, antibiosis. As a result of color analysis of gromwell, it was proved that the main pigment of gromwell was shikonin. Color was red purple at pH 3 when silk fabrics were dyed with gromwell. But It became greenish and bluish as temperature rose and time passed by. And it grew reddish and yellowish as concentration level reached higher. The color became purple at pH 5 and purple blue at pH 7. Both at pH 5 and pH 7, it became greenish and yellowish, as temperature went up and time ran by. And it became reddish with concentration increasing. Brightness and chroma decreased with temperature and concentration increasing as well as time passing by. After mordanting with synthetic tannin, the color became less reddish at pH 3 and reddish-yellowish at pH 5 and pH 7. The brightness increased and the chroma decreased. At all pH, the color, the brightness and the chroma became similarly by synthetic tannin mordanting. Dyeing fastness of synthetic tannin mordanted fabric was higher than that of non-mordanted fabric. Especially, wet fastness at pH 3 improved from 1 grade before synthetic tannin mordanting to $3{\sim}4$ grade after tannin mordanting. Antibiosis was improved by gromwell dyeing and synthetic tannin mordanting.
The purpose of this study was to check color change depending on dyeing conditions when silk fabrics was dyed with gromwell and to investigate mordant effect when synthetic tannin was used as a mordant. First, when silk fabrics were dyed with gromwell, the change of color, brightness and chroma were examined by measuring K/S value, a, b value, L value and C value depending on dyeing condition. Second, color, brightness and chroma differences which appeared after mordanting with synthetic tannin were investigated and muti-functional mordanting effect was confirmed with dyeing fastness, antibiosis. As a result of color analysis of gromwell, it was proved that the main pigment of gromwell was shikonin. Color was red purple at pH 3 when silk fabrics were dyed with gromwell. But It became greenish and bluish as temperature rose and time passed by. And it grew reddish and yellowish as concentration level reached higher. The color became purple at pH 5 and purple blue at pH 7. Both at pH 5 and pH 7, it became greenish and yellowish, as temperature went up and time ran by. And it became reddish with concentration increasing. Brightness and chroma decreased with temperature and concentration increasing as well as time passing by. After mordanting with synthetic tannin, the color became less reddish at pH 3 and reddish-yellowish at pH 5 and pH 7. The brightness increased and the chroma decreased. At all pH, the color, the brightness and the chroma became similarly by synthetic tannin mordanting. Dyeing fastness of synthetic tannin mordanted fabric was higher than that of non-mordanted fabric. Especially, wet fastness at pH 3 improved from 1 grade before synthetic tannin mordanting to $3{\sim}4$ grade after tannin mordanting. Antibiosis was improved by gromwell dyeing and synthetic tannin mordanting.
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문제 정의
본 연구에서 자초에 의한 견직물 염색 시, 염색조건이 색상에 미치는 영향과 합성탄닌 매염에 의한 매염효과에 대하여 분석한 결과, 다음과 같은 결론을 얻었다.
이에 본 연구에서는 견직물의 자초 염색 시 견직물을 손상시키는 알칼리성 pH를 제외한 pH 3~7 중에서 자초 고유의 red purple 색상으로 염색되는 pH 3, purple로 염색되는 pH 5, purple blue로 염색되는 pH 7을 선택하여 각 pH에서 얻어지는 3가지 색상이 염색온도, 염색시간, 자초농도에 어떠한 영향을 받는지 살펴보고자 한다.
이에 본 연구에서는 견직물의 자초 염색 시 염색 조건이 색상에 미치는 영향을 구체적으로 검토하고, 합성탄닌 매염에 의한 다기능성 매염 효과를 확인하고자 한다. 연구내용은 첫째, 견직물의 자초 염색 시 pH, 염색온도, 염색시간, 자초농도에 따른 K/S값, a, b값, L값 및 C값을 측정하였고, 둘째, 합성탄닌 매염 후 K/S값, a, b값, L값 및 C값의 변화와 염색견뢰도, 항균성을 측정하였다.
제안 방법
UV에 의한 색소 분석은 자초 25g을 에탄올 250㎖에 넣고 1시간 동안 온도(20, 30, 40, 50, 60℃)를 변화시켜 염액 추출 후, UV-Vis Spectrometer(UV1201 Spectrometer, Shimadzu)을 사용하여 380~750㎚에서 흡광도를 측정하였다.
이에 본 연구에서는 견직물의 자초 염색 시 염색 조건이 색상에 미치는 영향을 구체적으로 검토하고, 합성탄닌 매염에 의한 다기능성 매염 효과를 확인하고자 한다. 연구내용은 첫째, 견직물의 자초 염색 시 pH, 염색온도, 염색시간, 자초농도에 따른 K/S값, a, b값, L값 및 C값을 측정하였고, 둘째, 합성탄닌 매염 후 K/S값, a, b값, L값 및 C값의 변화와 염색견뢰도, 항균성을 측정하였다.
자초 색소 추출은 자초 100g을 에탄올 1000㎖에 넣고 상온에서 60분간 3회에 걸쳐 행하였다. 색소 추출 액은 Evaporator(Rotary Evaporator Re 200, Yamamoto, Japan)를 사용하여 100㎖로 감압 농축하여 사용하 였다.
자초 염색 견직물의 합성탄닌 매염은 액비 60:1, 60℃, 시간 30분, 농도 100%(o.w.f)에서 후매염법으로 하였다.
자초를 이용한 견직물 염색 시 적정 염색조건을 설정하기 위하여 자초 염액의 pH(3, 4, 5, 6, 7, 8, 9), 온도(40, 50, 60, 70, 80℃), 시간(20, 30, 40, 50, 60min), 농도(40, 80, 120, 160, 200, 240%, o.w.f)를 변화시켜 염색하였다. 이 때 액비는 50:1로 하였고 각 농도의 에탄올 농축액에 증류수를 혼합하여 액비를 맞추었다.
자초에 의한 견직물 염색 시 염색조건이 색상에 미치는 영향은 pH(3~9), 온도 (40~80℃), 시간(20~90분), 농도(40~240%, o.w.f.)를 변화시켜 염색 후 K/S값, a값, b값, L값, C값을 측정하여 확인하였다.
대상 데이터
, Ltd)를 사용하였다. 매염제는 합성탄닌 (C76H52O46, Duksan Pure Chemical Co., Ltd)을 사용하였다. 이상의 시약은 모두 1등급을 사용하였다.
본 연구에 사용된 시료는 시판 견직물로, 정련 후 수세·건조하여 사용하였다.
염액 추출을 위한 용매는 에탄올(C2H5OH, Duksan Pure Chemical Co., Ltd)을 사용하였고, 자초 염색 시 pH는 구연산(C6H8O7·H2O, Duksan Pure Chemical Co., Ltd)과 탄산나트륨(Na2CO3, Duksan Pure Chemical Co., Ltd)을 사용하여 조절하였다.
자초(중국산)는 시중 한약재상에서 구입하여 사용하였다.
항균성 시험은 Nutrient Agar(DIFCO Lab.), Nutrient Broth Agar(DIFCO Lab.), Brain Heart Infusion Agar (DIFCO Lab.), Tryptone Glucose Extract Agar(DIFCO Lab.), Sodium Chloride(NaCl, Duksan Pure Chemical Co., Ltd), Sodium Phosphate Monobasic(NaH2PO4·2H2O, Duksan Pure Chemical Co., Ltd), Sodium Phosphate Dibasic 12-water(Na2HPO4·12H2O, Duksan Pure Chemical Co., Ltd)를 사용하였다.
이론/모형
IR에 의한 색소 분석은 자초 25g을 에탄올 250㎖에 넣고 상온에서 추출한 자초 염액의 진동피크를 ATR법에 의하여 적외선 분광 분석기(Spectrum one FT-IR Spectrometer, Perkinemer)를 사용하여 측정하였다.
K/S값은 Computer Color Matching System(JX777, Japan, 이하 CCM이라 함)을 사용하여 염색 시료의 표면 반사율을 측정한 후, Kubelka-Munk식에 의해 산출하였다.
세탁견뢰도는 Launder-O-meter(Koa Shokai Ltd, Kyoto, Japan)를 사용하여 KS K ISO 105-C01에 준하고, 드라이클리닝견뢰도는 드라이클리닝 시험기(Sungshin Testing M.C Co, Korea)를 사용하여 KS K ISO 105-D01에 준하여 측정하였다.
표면색은 CCM을 사용하여 시료의 X, Y, Z 값을 측정하고 Munsell의 표색계 변환법에 의하여 채도(C)를 구하였다. 또한 CIE Lab 색차에 의하여 L*, a*, b*값을 측정하였다.
Fig. 6을 통해서 견직물 자초 염색 시 색상은 pH가 산성에서 알칼리성으로 바뀜에 따라 점차 greenish & bluish해져, 산성에서는 red에 가깝게, 중성에서는 red-blue에 가깝게, 알칼리성에서는 blue에 가까운 색상으로 염색되고, 명도와 채도도 pH가 산성에서 중성으로 바뀌면서 색이 어두워지고 탁해지지만, 알칼리성으로 바뀌면서 색이 다시 밝아지고 선명해지는 것을 확인하였다.
따라서 pH 5와 7에서 염색 시 색상은 염액농도 160%까지 점차 reddish & bluish해지다가 200% 이상에서 reddish & yellowish해지는 것을 알 수 있다.
19에 나타난 바와 같이 합성탄닌 매염 시 pH 3의 경우 a값은 (+)범위에서 감소하고 b값은 매염 전과 유사하게 나타나 적색이 감소하였고, pH 4, 7의 경우 a값은 (+)범위에서 증가하고 b값은 (-)범위에서 증가하여 색상이 reddish-yellowish졌다. 따라서 무매염시 나타나는 pH에 따른 색상 차이는 합성탄닌 매염에 의해 현저히 감소하여 모든 pH에서 유사한 색상을 나타내었다.
이 결과로부터 명도는 염색시간이 길어질수록 낮아지는 것을 알 수 있다. 또한 pH 3의 그래프 기울기는 경사지고, pH 5의 그래프 기울기는 완만하게 나타나 명도는 pH 3에서 pH 5보다 염색시간에 영향을 많이 받은 것을 알 수 있다. pH 7에서 L값은 염색시간이 증가하여도 큰 변화가 없는 것으로 나타나 명도는 염색시간에 따른 영향을 거의 받지 않는 것을 알 수 있다.
합성탄닌 매염 시 색상은 pH 3의 경우 적색이 감소 하였고, pH 5, 7의 경우 reddish & yellowish졌다. 모든 pH에서 명도는 높아지고 채도는 감소하였다. 합성탄닌 매염에 의해 모든 pH에서 유사한 색상, 명도, 채도를 나타내었다.
세탁·드라 이견뢰도는 모든 pH에서 합성탄닌 매염 시 향상 되었다.
세탁·드라이클리닝견뢰도는 모두 pH 3, 5, 7 모든 조건에서 합성탄닌 매염 시 무매염보다 향상되었고 특히, pH 3 세탁견뢰도는 무매염 시 1급에서 합성탄닌 매염 시 3~4급으로 현저히 향상되었다.
이 결과로부터 pH 3에서 색상은 염색온도가 높아짐에 따라 greenish & bluish 해지는 것을 알 수 있다.
세탁·드라이클리닝견뢰도는 모두 pH 3, 5, 7 모든 조건에서 합성탄닌 매염 시 무매염보다 향상되었고 특히, pH 3 세탁견뢰도는 무매염 시 1급에서 합성탄닌 매염 시 3~4급으로 현저히 향상되었다. 이 결과를 자초 염색 견직물의 세탁견뢰도의 경우, Sn 매염 시 변퇴 3~4급, Al 매염 시 변퇴 2~3급, 드라이 클리닝 견뢰도의 경우, Sn, Al 매염 시 모두 변퇴 4급, 오염 4~5급으로 나온 선행연구9)와 비교해 볼 때 합성탄닌 매염에 의해서도 Sn, Al 매염과 유사한 효과를 얻을 수 있음을 알 수 있다.
9%는 자초의 항균성과 함께 합성탄닌의 항균성 때문으로 생각된다. 이에 합성탄닌 액의 항균성을 한천확산법으로 측정한 결과, Fig. 23에 나타난 바와 같이 합성탄닌 액은 4mm이상의 균저지대를 형성함을 확인하였다. 선행 연구14) 결과, 저지대의 폭 1.
자초 추출물의 색소분석 결과, 시코닌 색소임을 확인하였다. 자초 추출물에 의한 견직물 염색 시 pH 3의 경우, 색상은 red purple이고, 온도가 높아지고 시간이 증가하면 greenish & bluish, 농도가 높아 지면 reddish & yellowish해졌다.
세탁·드라 이견뢰도는 모든 pH에서 합성탄닌 매염 시 향상 되었다. 특히, pH 3 합성탄닌 매염 시 세탁 견뢰도는 무매염 1급에서도 3~4급으로 현저히 향상 되었다. 항균성은 자초염색 및 합성 탄닌 매염에 의해 향상 되었다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
자초는 무엇인가?
자초는 지치과의 다년초로, 학명은 Litho- spermum erythrorhizon Sieb.et zucc.이다. 염재로 사용되는 뿌리는 지치, 자근, 자초근이라 하며 짙은 자주색을 띤다.
한방 및 민간에서는 자초가 어떤 증상에 쓰이는가?
염재로 사용되는 뿌리는 지치, 자근, 자초근이라 하며 짙은 자주색을 띤다. 강한 항균력이 있어 한방에서는 위장약, 피부약, 화상·동상 및 수포 등의 소독약으로 사용되고 민간에서는 해열, 이뇨 등에 사용된다. 자초색소의 주성분은 나프토 퀴논계(naphthoquinone) 유도체인 shikonin, acethyl shikonin, isovaleryl shikonin, α-methyl-n-buthyl shikonin 등이고1) 매염제에 따라 색상이 다양하게 변화하는 다색성 염료에 속한다.
자초색소의 주성분은 무엇인가?
강한 항균력이 있어 한방에서는 위장약, 피부약, 화상·동상 및 수포 등의 소독약으로 사용되고 민간에서는 해열, 이뇨 등에 사용된다. 자초색소의 주성분은 나프토 퀴논계(naphthoquinone) 유도체인 shikonin, acethyl shikonin, isovaleryl shikonin, α-methyl-n-buthyl shikonin 등이고1) 매염제에 따라 색상이 다양하게 변화하는 다색성 염료에 속한다.
참고문헌 (14)
Myeong Hee Han, The Dyeability and Antibacterial .Deodorization Activity of Silk Fabrics by Gromwell Extracts, J. Korean Soc. Dyers and Finisers, 12(5), 29-35(2000)
Kyung Rae Cho, Studied on the natural dyes (I)-extraction and UV, VIS spectrum of coloring matter of gromwell-, J. Korean Soc. Clothing and Textiles, 11(3), 3025-3032(1987)
Kyung Rae Cho, Studied on the natural dyes (II)-Dyeing of silk fibers by Gromwell color matter-, J. Korean Soc. Clothing and Textiles, 13(4), 370-379(1989)
Young Joo Chu and Hwang Oak Soh, The Study on the Mordanting and Dyeing Properties of Polygenetic Natural Dyes(Part I)-Lithodpermum officinale-, J. Korean Soc. Clothing and Textiles, 25(8), 1484-1492(2001)
Hee Choi and Youn Sook Shin, Analysis of Characteristics and Dyeing Properties of Gromwell Colorants(Part I)-Components and Characteristics of Greomwell Colorants-, J. Korean Soc. Clothing and Textiles, 24(7), 1081-1087(2000)
Hee Choi and Youn Sook Shin, Analysis of Characteristics and Dyeing Properties of Gromwell Colorants(Part III)-Dyeing Properties of cotton with Gromwell Colorants-, J. Korean Soc. Clothing and Textiles, 26(3/4), 422-43(2002)
Young Joo Chu and Hwang Oak Soh, The effect of color fastness on agent in the Gromwell Dyeing), J. Korean Soc. Costume, 14(0), 133-145 (1990)
Hee Choi and Youn Sook Shin, Analysis of Characteristics and Dyeing Properties of Gromwell Colorants(Part II)-Dyeing Properties of Silk on Gromwell Colorants-, J. Korean Soc. Clothing and Textiles, 26(1), 124-132(2002)
Young Hee Park and Youn Ja Nam, The Antibacterial Activity and Deodorization of Fabrics Dyed with Lithospermi Radix Extract, J. Korean Soc. Clothing and Textiles, 27(1), 60-66(2003)
Hee Choi and Youn Sook Shin, Antimicrobial Activity of Dyed Fabrics with Gromwell Clorants, J. Korean of Human Ecology, 5(1), 42-47(2002)
Hee Choi, Youn Sook Shin, Chang Nam Choi, Sang Yool Kim, and Yong Sik Chung, Dyeing Properties and Antimicrobial Activity of Soybean Fiber with Gromwell Colorants, J. Korean Soc. Cloth. Ind., 9(1), 119-123(2007)
Pavia Lampman kriz, A Guide for Students of Organic Chemistry, Second Edition, Freedom Academy, Korean, pp.25-56, 1998
Je Hun Lee, Moon Hun Oh and Hee Bong Lee, Studies on Stability of Red Color Pigments from the Korean Lithospermum erythrorhizon, J. Korean. Food & Nutr., 13(4), 383-389(2000)
Suk Chul Choi and Jin Soun Jung, Studies of Antimicrobial from Extracts of Impatiens Balsamina(I), J. Korean Fiber Soc., 34(6), 393-399 (1997)
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