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문제 정의
- 살펴보고자 하였다. 또한 PinuxTM가 실내공기 오염의 주범인 포름알데히드를 흡착할 수 있으며 식중독에 대한 해독효과를 나타낸다는 점에 착안하여 항균성과 같은 소나무 수피 염색포의 기능성에 대해서도 연구, 검토하였다.
- 본 연구에서는 국내 수입 라디아타 소나무 수피로부터 천연 추출물을 추출하여 이를 PinuxTM라는 상품명으로 시판하고 있는데, 본 연구는 이러한 소나무 추출물 PinuxTM가 착색효과를 갖는 점에 착안하여 본 염료의 화학조성 분석과 함께 이를 이용하여 견 섬유와의 천연 염색 특성을 살펴보고자 하였다. 또한 PinuxTM가 실내공기 오염의 주범인 포름알데히드를 흡착할 수 있으며 식중독에 대한 해독효과를 나타낸다는 점에 착안하여 항균성과 같은 소나무 수피 염색포의 기능성에 대해서도 연구, 검토하였다.
제안 방법
- 1급 시약인 MgSO4, A1(CH3COO)3, CuC12, FeSO4 를 사용하여 5%(o.w.f)의 농도로 욕비 1:50, 95℃ 에서 60분간, 후 매염처리 하였다.
- Pinux™ 염료의 FT-IR 측정은(FT-IR Spectrometer spectrum 100, Perkin Elmer precisely, U.S.A)를 이용하여 소나무 수피 염료 분말 상태를 그대로 측정하였다.
- [BLUE SCALE] 에 따라 XENON-ARC- LAM伊를 사용하여 표준퇴색시간동안 광조사하여 일광 견뢰도를 측정하였다. 마찰견뢰도는 KS K 0650-2001에 따라 크로크미터법(Crock meter method)으로 건조시와 습윤 시의 마찰 견뢰도를 측정하였으며, 땀 견뢰도는 KS K 0715-2002에 따라 산성과 알칼리성에 대한 변퇴색 및 오염 견뢰도를 측정하였다.
- 5ml를 첨가 한 후 25℃로 설정된 항온진탕수조(JEIO TECH SWB-10, Korea)에 장착하여 15분 동안 반응시켰다. 반응물은 UV/Vis diode array spectrophotometer(HP 8452A, USA)를 사용하여 500 ran 에서의 흡광도를 구하고 (+)-catechin으로부터 구한 검량곡선을 이용하여 PA를 정량하였다(Sun, B. et al., 1998).
- 분광측색기(Color Meter JS-550, Japan)를 이용하여 염색 포와 매염포의 표면색(L*, a*, b* 및 H)을 측정하였으며, 염색성은 염색포의 최대 흡수파장(Xmax=400nm) 에서의 표면반사율을 측정하여 아래의 Kubelka-Munk식에 의해 K/S값을 구하여 염색성을 평가하였다.
- 분말상의 소나무 수피 염료(PinuxTM)를 욕비 1:50으로 하여 농도 0.5~2.5%(wt/v%), 온도 50-90℃, 시간 30-90 분간 스테인레스 스틸 용기를 사용하여 염색하였다.
- KS K 0693-2001의 방법에 의거호].여 황색포도상구균(Staphylococcus sureus ATCC 638)에 대한 항균성을 측정하였다. 반복 염색한 견 섬유에 균을 투여한 후 18시간 후 정균감소율을 측정한 결과 [Fig.
- 사용하였다. 염료의 화학적 조성 분석으로는 총 페놀성화합물의 함량과 항산화물질인 proanthocyanidin(PA)의 함량, 그리고 염료의 항산화활성을 분석하였다.
- 항균성을 평가하였다. 이때 사용한 균류는 황색 도 포상 구균(StaphylococcMs aureus ATCC 6538)을 이용하여 18시간 투여한 후 정균감소율을 측정하여 항균성을 평가하였다.
- 3분 동안 실온에 방치 한 후 10% Na2CO3 2ml< 첨가하고 실온에서 2시간 동안 반응시켰다. 총 페놀성 화합물의 함량은 (+)-catechin을 이용하여 동일 양으로부터 750nm 에서의 흡광도를 측정하여 산출하였다 (Takahata et al., 2001).
대상 데이터
- 염료는 라디아타 소나무(月”"s radiata) 수피 추출물인 PinuxTM을 (주)피눅스로 부터 제공받아 사용하였다. 염료의 화학적 조성 분석으로는 총 페놀성화합물의 함량과 항산화물질인 proanthocyanidin(PA)의 함량, 그리고 염료의 항산화활성을 분석하였다.
- 염색에 사용한 시험포는 한국의류시험 검사소에서 구입한 KS K 0905에 규정된 표준 100%의 견포를 사용하였으며, 시료의 특성은 과 같다.
이론/모형
- Folin-Ciocalteu법에 준하여 염료 중 총 페놀성 화합물에 대한 함량을 구하였다. 0.
- PinuxTM로 염색한 견 섬유의 항균효과를 알아보기 위해 KS K 0693-2001의 방법에 의거호].여 황색포도상구균(Staphylococcus sureus ATCC 638)에 대한 항균성을 측정하였다.
- [BLUE SCALE] 에 따라 XENON-ARC- LAM伊를 사용하여 표준퇴색시간동안 광조사하여 일광 견뢰도를 측정하였다. 마찰견뢰도는 KS K 0650-2001에 따라 크로크미터법(Crock meter method)으로 건조시와 습윤 시의 마찰 견뢰도를 측정하였으며, 땀 견뢰도는 KS K 0715-2002에 따라 산성과 알칼리성에 대한 변퇴색 및 오염 견뢰도를 측정하였다.
- 세탁 견뢰도는 KS K 0430 A-1 법에 따라 세탁시험기를 사용하여 40±2℃ 의 온도에서 30분간 세탁한 후 변 퇴색 및 오염 견뢰도를 측정하였으며 일광 견뢰도는 KS K 0700-1990. [BLUE SCALE] 에 따라 XENON-ARC- LAM伊를 사용하여 표준퇴색시간동안 광조사하여 일광 견뢰도를 측정하였다.
- 소나무 수피 염료 PinuxTM로 염색한 견 섬유의 항균효과를 알아보기 위해 KS K 0693-2001의 방법에 의거하여 항균성을 평가하였다. 이때 사용한 균류는 황색 도 포상 구균(StaphylococcMs aureus ATCC 6538)을 이용하여 18시간 투여한 후 정균감소율을 측정하여 항균성을 평가하였다.
성능/효과
- 이와 같이 PinuxTM 염료의 주성분은 폴리페놀류로 이루어져 있고 그 중 약 64%가 색소성분인 PA(Proanthocyanidin)임이 밝혀졌다. 또한 Pinux 염료의 항산화 활성을 알아보기 위하여 DPPH자유라디칼 소거능을 측정한 결과, 25.0"g/ml 에서 92.5%의 소거능을, 12.*g/ml 에서 67.9%의 소거능을 나타냄으로써 극소량에서도 높은 자유 라디칼 소거 능을 보였다. 이러한 강력한 항산화능을 가진 염재를 의복 염색에 사용할 경우 아토피와 같은 민감한 피부에 좋은 친화력과 높은 항균성 및 항알러지성이 기대된다고 하겠다.
- Pinux™ 염색 견포의 색상은 6.736YR으로 밤색을 나타내었고, Al과 Cu매염에 의해 1.803Y과 2.479Y로 황색 기미가 감소하였으며 Mg매염에 의해서는 황색기가 약간 증가할 뿐 색상변화가 거의 없었다. 그러나 Fe매염에 의해서는 2.
- 견포에 대한 오염견뢰도도 모두 4-5 등급이상 우수한 세탁견뢰도를 나타내었다. 그러나 일광견뢰도의 경우무매염포는 1-2 등급의 낮은 등급을 보였으며, Al, Cu, Mg 매염포가 2-3 등급, Fe 매염포가 3등급으로 매염 처리에 의해 일광견뢰도가 약간 향상되었음을 알 수 있다.
- 이중 항산화능을 가진 proanthocyanidin이 64%를 차지하고 있어 염료로 사용할 경우 항균성이나 항알러지성과같은 기능성이 기대된다. 견포와의 염색성을 검토한 결과 염료농도 l~1.5%(wt/v%), 염색시간 90분, 염색온도 90℃ 의 조건에서 염색성이 가장 좋은 것으로 나타났다. 견포의 염색견뢰도는 세탁, 땀, 마찰 견뢰도 모두 4 내지 4-5 등급의 우수한 견뢰도를 나타내었다.
- 5%(wt/v%), 염색시간 90분, 염색온도 90℃ 의 조건에서 염색성이 가장 좋은 것으로 나타났다. 견포의 염색견뢰도는 세탁, 땀, 마찰 견뢰도 모두 4 내지 4-5 등급의 우수한 견뢰도를 나타내었다. 다만 일광견뢰도는 1-2 등급으로 대부분의 천연 염색포에서와 같이 낮은 견뢰도를 보였다.
- 7의 양호한 염색성을 나타냈으며 염색농도 1%에서 염색성이 크게 향상되었다. 그러나 1.5%이상의 농도에서는 염색 성이 거의 변화화지 않고 염색농도 2.5%에서 K/S값이 3.4로 약간만 향상됨을 보였다. 염색농도에 따른 이러한 염색성의 커브는 전형적인 Langmuir형 흡착 곡선으로 견 포의 염색은 PinuxTM염료 1~1.
- 견포에 대한 오염견뢰도도 모두 4-5 등급이상 우수한 세탁견뢰도를 나타내었다. 그러나 일광견뢰도의 경우무매염포는 1-2 등급의 낮은 등급을 보였으며, Al, Cu, Mg 매염포가 2-3 등급, Fe 매염포가 3등급으로 매염 처리에 의해 일광견뢰도가 약간 향상되었음을 알 수 있다.
- 다만 일광견뢰도는 1-2 등급으로 대부분의 천연 염색포에서와 같이 낮은 견뢰도를 보였다. 또한 Pinux™ 염색견포의 항균성을 측정한 결과 매염제 처리 없이도 99.6%의 높은 항균성을 갖는 천연염색포를 얻을 수 있었다.
- 오염 견뢰도는 무매염포는 4 등급, 매염포는 Cu를 제외하고 모두 4-5 등급으로 우수한 견뢰도를 나타내었다. 마찰 견뢰도 측정결과에 있어서도 건식, 습식 측정 방법에 관계없이 무매염포와 매염포 모두 4 등급 내지 4-5 등급의 우수한 견뢰성을 나타내었다.
- 6%의 높은 항균성을 나타내었다. 매염제 처리 없이 천연염색에 의해서 우수한 항균성을 얻을 수 있었다. 이러한 높은 항균성은 앞서<Table 2>에서 측정한 바와 같이 PinuxTM염료의 뛰어난 자유라디칼 소거능으로 인한 강력한 항산화 활성 효과에 기인한 것으로 사료된다.
- 여 황색포도상구균(Staphylococcus sureus ATCC 638)에 대한 항균성을 측정하였다. 반복 염색한 견 섬유에 균을 투여한 후 18시간 후 정균감소율을 측정한 결과 [Fig. 7]에 나타낸 바와 같이 PinuxTM염색 견포의 항균성은 99.6%의 높은 항균성을 나타내었다. 매염제 처리 없이 천연염색에 의해서 우수한 항균성을 얻을 수 있었다.
- 세탁견뢰도의 경우 무매염포와 매염포 모두 변 퇴색 정도가 4-5 등급으로 매우 우수한 세탁견뢰도를 나타내었다. 견포에 대한 오염견뢰도도 모두 4-5 등급이상 우수한 세탁견뢰도를 나타내었다.
- 이때 염색시간은 60분, 온도는 90℃ 에서 염색하였다. 소나무 수피 분말염료로 염색한 견포의 염색성은 0.5%의 낮은 농도에서도 K/S 값이 1.7의 양호한 염색성을 나타냈으며 염색농도 1%에서 염색성이 크게 향상되었다. 그러나 1.
- 소나무 수피 염료로 염색한 견포의 염색견뢰도는 일광견뢰도(1-2등급)와 알칼리 땀액에 대한 변 퇴색 견뢰도(3급)를 제외하고 모두 4 내지 4-5 등급의 우수한 염색견뢰도를 나타냈다.
- 6] 에 나타내었다. 실험결과 반복염색 횟수가 증가할수록 염색성은 완만한 변화이지만 계속적으로 증가함을 알 수 있다. 이러한 결과는 대부분의 천연염색 결과에서와 같이 반복적인 염색처리에 의해 염색성과 견뢰성이 향상될 수 있음을 보여준다.
- 결과를 나타내었다. <Table 2>에서 알 수 있듯이 Total phenol의 양은 629(mg/g)로 PinuxTM 염료의 약 63%가 페놀류로 이루어져 있음을 알 수 있었으며 이 중 PA는 64%인 404mg/g이 얻어졌다. 이와 같이 PinuxTM 염료의 주성분은 폴리페놀류로 이루어져 있고 그 중 약 64%가 색소성분인 PA(Proanthocyanidin)임이 밝혀졌다.
- 오염견뢰도 역시 무매염포, 매염포 모두 4-5 등급(Cu 매염포 5 등급)으로 매우 우수한 견뢰도를 나타내었다' 알칼리 땀액에대한 변 퇴색 견뢰도는 무매염포가 3 등급이었으며, A1 과 Fe 매염포는 4 등급, 그리고 Mg와 Cu 매염포가 3-4 등급으로 매염처리에 의해 견뢰도가 약간 향상되었다. 오염 견뢰도는 무매염포는 4 등급, 매염포는 Cu를 제외하고 모두 4-5 등급으로 우수한 견뢰도를 나타내었다. 마찰 견뢰도 측정결과에 있어서도 건식, 습식 측정 방법에 관계없이 무매염포와 매염포 모두 4 등급 내지 4-5 등급의 우수한 견뢰성을 나타내었다.
- 3의 높은 K/S값을 나타내었다. 이러한 결과는 PinuxTM 에 의한 견포의 염색시 단시간의 염색보다는 완만한 조건으로 충분한 염색시간을 처리해 주는 것이 염색성 향상에 효과적임을 알 수 있다. 이상의 염색결과 PinuxTM에 의한 견 포의 염색은 농도 1.
- 이러한 결과는 PinuxTM 에 의한 견포의 염색시 단시간의 염색보다는 완만한 조건으로 충분한 염색시간을 처리해 주는 것이 염색성 향상에 효과적임을 알 수 있다. 이상의 염색결과 PinuxTM에 의한 견 포의 염색은 농도 1.5%(wVv%), 온도 90℃, 시간 90 분의 염색조건이 최적조건임을 알았다.
후속연구
- 그러나 합성염료가. 가지고 있는 단점인 인체에 대한 유해성과 공해 및 폐수문제를 해결할 수 있는 유일한 염료로 현대 첨단기술과 접목시켜 새로운 천연 염색법을 개발한다면 의류용 염색뿐만 아니라 천연 색소와 향료, 의약품개발 및 환경보호에도 큰 몫을 할 수 있을 것으로 기대된다(장재철 외, 2000). 한편 국내 목재 수요량의 약 87%를 수입에 의존하고 있는 현 실정에서 세계 원목 시장의 변화에 따른 목재 수입지역의 다변화, 해외의 자원 개발 및 국산재 활용증대 등이 검토되어 왔다.
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