[논문]천연염료 분말 제조 및 날염

남성우; 김기태

doi:10.5764/tcf.2010.22.4.314

천연염료 분말 제조 및 날염
Preparation and Screen Printing of Natural Dye Powders 원문보기

韓國染色加工學會誌 = Textile coloration and finishing, v.22 no.4, 2010년, pp.314 - 324

Abstract ▼ AI-Helper

The purpose of this study is to obtain the dyed-fabrics of the elaborate patterns using the natural dye powders extracted from Galla Rhois, Sophorae Flos Immaturus, Clove, Sappan Wood, Madder, Log Wood and Japanese Green Alder. Specific informations on the separation and powder-making of each colorant were disclosed. Appropriate printing paste preparation and printing conditions including the viscosity and mordant concentration in the printing paste were investigated. The dyeability and colorfastness of the screen-printed silk fabrics with the colorant powders were discussed in terms of practical applicability. The deodorization and antimicrobial activities of the silk fabrics screen-printed with natural dyes were also assessed.

주제어

AI 본문요약
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제안 방법

1. 오배자, 괴화, 정향, 소목, 꼭두서니, 로그우드, 오리나무로부터 천연염료 분말을 제조하였다.
먼저 원호를 만들고 제조한 천연염료 분말과 매염제를 조합하여 색호를 제조하여 실크 직물에 인날한 후, 증열처리(130℃, 15분)하고, 소핑, 수세, 건조하였다.
오배자, 괴화, 정향, 소목, 꼭두서니, 로그우드, 오리나무로부터 얻어진 색소 분말을 이용하여 조제한 색호를 이용하여 실크 직물에 인날한 후, 증열처리하고, 소핑, 수세, 건조하였다.
오배자, 괴화, 정향, 소목, 꼭두서니, 로그우드, 오리나무로부터 얻어진 색소 분말을 이용하여 조제한 색호의 점도를 측정한 결과와 견직물에 날염하여 얻은 결과는 다음과 같다.
원호에 소요량의 증류수와 염료분말, 매염제를 섞어 Homogenizer(ULTRA- TURRAX, T25 basic, IKA LABORTECHNIK)를 이용하여 잘 교반하여 색호로 사용하였다.
천연염료 재료로부터 염료 분말을 제조하고, 얻어진 염료 분말을 이용하여 날염성과 기능성을 조사한 결과 다음과 같은 결론을 얻었다.
천연염료 재료를 적당한 용매와 함께 농축기에 넣고 색소를 추출하여 1차 농축한 후, rotary evaporator를 사용하여 감압 농축한 후, MiniSpray Dryer (Yamato Scientific Co., Ltd., Model ADL-31)를 사용하여 분무건조하거나 또는 동결 건조기 (Ilshin Lab Co. LTD., Model FD8505)를 사용하여 동결 건조하여 색소 분말을 제조하였다.

대상 데이터

견직물은 시판 평직물을 사용하였으며, 호제 는 Guar gum을 사용하였고, 매염제는 시약 1급의 SnCl₂, AlK(SO₄)₃, CuSO₄, Cr(CH₃COO)₃, FeSO₄ 등을 사용하였다.
앞에서와 같은 조건으로 날염한 견직물 시료 중에서 견뢰도와 기능성을 측정하기 위하여 다음의 4종의 시료를 선정하였다.
오배자(Galla Rhois), 괴화(Sophorae Flos Immaturus), 정향(Clove), 소목(Sappan Wood)은 시중 한약재상에서 구입하여 사용하였고, 꼭두서니(Madder), 로그우드(Log Wood), 오리나무 (Japanese Green Alder)는 일본 Tanakanao(田中直)염료점에서 구입하여 사용하였다.
증류수 5리터에 850g의 Guar gum을 교반기를 이용하여 교반하면서 첨가하여 실온에서 3시간 교반한 후, 하룻밤 방치하고 나서 원호로 사용하였다.

이론/모형

KS K 0205 (2003)에 준하여, Spectrophotometer (Minolta, 3700d)를 이용하여 염색직물의 표면반 사율을 측정하여 L* , a* , b* 값을 구하였다.
KS K 0693-2006에 의하여 황색포도상구균 (Staphylococcus aureus, ATCC 6538)과 폐렴균 (Klebsiella pneumoniae, ATCC 4352)에 대한 정균감소율을 구하였다.
일광견뢰도는 KS K 0700 2006, 드라이크리닝 견뢰도는 KS K ISO 105 D01-2005, 마찰견뢰도는 KS K 0650 2006, 땀견뢰도는 KS K ISO 105 E04 -2005에 준하여 측정하였다.
일본 섬유평가기술협의회 시험법(JAFET)에 의하여 암모니아 가스에 대한 소취성능을 측정하였다.

성능/효과

2. 로그우드, 소목, 괴화 및 7종의 천연염료 분 말을 모두 사용하여 날염한 견직물의 견뢰도를 조사한 결과, 드라이크리닝 견뢰도는 대체로 4급 이상이었으며, 일광견뢰도는 3급 전 후, 땀견뢰도는 로그우드 날염물인 경우 2급이었으나 그 외에는 4급 이상으로 양호하였다.
3. 소취성을 측정한 결과 로그우드와 소목 분말을 이용하여 날염한 직물은 95% 정도의 소취성을 나타내어 소취성이 우수함을 알 수 있었다.
4. 항균성을 측정한 결과 대체로 항균성이 저조하였다.
Table 9에서 보는 바와 같이 일광견뢰도는 대부분 3급 전후로 대체로 낮은 경향이 있으며, 드라이크리닝 견뢰도는 4급 이상, 마찰견뢰도는 로그우드 날염물을 제외하고는 4급 이상으로 나타났으며, 땀견뢰도는 산성 땀액과 알칼리성 땀액 모두 4급 이상으로 상당히 우수하였다.
Table에서 보는 바와 같이 각 매염제 모두 최대흡수파장이 400nm로 염색되었으며, 매염제로 염화제1주석, 백반, 초산크롬을 사용한 경우에는 Y 계열로 염색되었으며, 그 외에는 YR～ R 계열로 염색되어 매염제에 따라 색상이 약간 달라지며, 색호의 점도가 낮은 경우에 염착량이 약간 증가하였으나 무시할 수 있을 정도임을 알 수 있다.
Table에서 보는 바와 같이 매염제로 황산제1 철을 사용하였을 때는 흑색계열로 염색되었으며, 황산구리와 초산크롬을 사용한 경우에는 PB 계열로 염색되었으며, 염화제1주석을 사용한 경우에는 P～RP 계열로 염색되었고, 백반을 사용한 경우에는 YR 계열로 염색되어 매염제에 따라 색상이 달라지는 것을 알 수 있었다.
Table에서 볼 수 있는 바와 같이 최대흡수파장은 모두 400nm였고, 초산크롬을 매염제로 사 용한 경우에만 YR 계열로 염색되었으며, 그 외에는 모두 Y 계열로 염색되었다.
다음 Table 10에서 볼 수 있는 바와 같이 로그우드 분말과 소목 분말을 이용하여 날염하여 얻은 견직물의 암모니아에 대한 소취성 측정결과는 95% 전후로 우수하였으나, 목표치인 99% 이상에는 도달하지 못하였다.

후속연구

본 연구에서 천연염료를 이용하여 합성염료와 마찬가지로 날염이 가능하다는 것을 소개함으로써 많은 연구자들에게 천연염료 날염법이 전해져서 앞으로 보다 우수한 천연염색 제품이 개발되어 전통 고유기술의 전수는 물론 현대적 발전, 나아가서는 국제 경쟁력을 향상시킬 수 있는 계기가 되기를 바란다.
이와 같은 천연염료 염색 분야를 한 단계 발전시켜 지금까지 불가능하였던 스크린 날염법¹⁰⁾을 적용할 수 있다면 합성염료 염색제품과 마찬가지의 정교하고 다양한 무늬 직물을 얻을 수 있을 것이다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	천연염료를 이용해 다양한 색상의 무늬를 표현하는 방법은 지금까지는 어떠했는가?	오늘날, 환경 공해 문제가 대두되면서 다시 천연염료1)에 대한 관심이 높아지고 있다. 이제 까지 천연염료를 사용하여 다양한 색상을 갖는 무늬를 표현하기 위해서는 실을 먼저 염색한 후 제직에 의하여 무늬를 연출하거나 제직 후에 홀치기법 등으로 염색하는 방법, 찹쌀가루 풀을 이용한 방염법 등에 의하여 비교적 단순한 무늬를 얻는데 불과하였다2-9).
	본 실험 과정 중 천연염료 재료에서 천연염료 분말은 어떻게 제조하였는가?	천연염료 재료를 적당한 용매와 함께 농축기에 넣고 색소를 추출하여 1차 농축한 후, rotary evaporator를 사용하여 감압 농축한 후, MiniSpray Dryer (Yamato Scientific Co., Ltd., Model ADL-31)를 사용하여 분무건조하거나 또는 동결 건조기 (Ilshin Lab Co. LTD., Model FD8505)를 사용하여 동결 건조하여 색소 분말을 제조하였다.
	천연 염료 재료에서 얻은 염료 분말의 날염성과 기능성 조사 결과, 견뢰도는 어떠했는가?	2. 로그우드, 소목, 괴화 및 7종의 천연염료 분 말을 모두 사용하여 날염한 견직물의 견뢰도를 조사한 결과, 드라이크리닝 견뢰도는 대체로 4급 이상이었으며, 일광견뢰도는 3급 전 후, 땀견뢰도는 로그우드 날염물인 경우 2급이었으나 그 외에는 4급 이상으로 양호하였다.

참고문헌 (10)

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S. R. Lee, Y. H. Lee, I. H. Kim, and S. W. Nam, A Study on the Antibacterial and Deodorization of Silk Fabrics Dyed with Natural Dye (II), Textile Coloration and Finishing, 7(4), 74-86(1995).
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L. W. C. Miles, "Textile Printing", 2nd Ed., Society of Dyers and Colourists, 1994.

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