[논문]감초추출물에 의한 면직물의 염색성과 기능성(I) - 머서화, 탄닌산처리에 의한 면직물의 농색화 -

이영숙; 장정대

doi:10.5805/ksci.2010.12.4.523

감초추출물에 의한 면직물의 염색성과 기능성(I) - 머서화, 탄닌산처리에 의한 면직물의 농색화 -
Dyeing and Functional Property of Cotton Fabrics dyed with Glycyrrhizae Radix Extract(I) - The Color Depth of Cotton Fabrics by Mercerization & Tannic Acid Treatment - 원문보기

한국의류산업학회지 = Journal of the Korean Society for Clothing Industry, v.12 no.4, 2010년, pp.523 - 530

Abstract ▼ AI-Helper

The purpose of this research was to raise K/S value by mercerization and tannic acid treatment in cotton fabrics. K/S value was 2.84-3.56 in mercerized none-mordant fabrics and it is 5.12-5.36 in tannic acid treatment. As the result, it showed higher in processed cotton fabrics than in unprocessed ones. Processed cotton fabrics had high K/S value in pH 3, pre-mordant. Antibacterial activity showed 99.9% in tannic acid and Cu mordanted fabrics. Deodorization and UV-cut effect were showed a higher effect in dyed fabrics than in undyed ones.

주제어

AI 본문요약
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제안 방법

2 L 삼각 플라스크 내에 Ammonia water 28%를 1 stroke 한 후 직독식 가스 채취기(Chromogenic gas detector tubes gastec, Japan)와 가스 검지관으로 100 mL를 흡입하도록 조정한 후 30분~120분까지 30분 간격으로 4회 소취율을 다음 (3)식에 의하여 측정하였다.
KS K 0850에 준하여 적분구가 달린 자외·가시부 분광광도계(UV-vis 2101 Scanning spectrophotometer, Shimadzu, Japan)를 이용하여 파장범위 280~400 nm에서 파장간격 5 nm, Auto방식으로 측정하였다.
감초 1 kg에 75% 에탄올 3L를 3회로 나누어 환류냉각기가 부착된 둥근 플라스크에서 1시간씩 3회 반복 추출하여 얻어진 추출액을 감압 농축하여 400 g의 농축액을 제조하는 방법으로 감초 4 kg으로 1.6 kg의 감초 농축액을 제조하였다.
감초농축액으로 3% 염액(30 g/L)을 제조하여 욕비 1 : 100(o.w.f.)으로 하고 pH를 3, 5, 7 및 9로 변화시켜 30℃에서 80분간 항온에서 염색하였다.
조정국(2002)은 탄닌산 후처리 농도를 2%~15% 증가시켜도 Cr과 Cu 매염제에 대한 일광견뢰도에는 변화가 없으며 철매염은 탄닌산 후처리 5%까지 일광견뢰도가 향상되는 연구 결과를 얻었다. 따라서 본 연구에서는 이를 감안하여 탄닌산 처리 비율은 감초 색소의 염착량이 가장 큰 탄닌산 6%(o.w.f.)의 조건으로 면직물에 가공 처리하였다.
매염처리는 5%(o.w.f.)로 AlK(SO4)2·H2O, CuSO4·5H2O, FeSO4·7H2O 매염제를 이용하여 선매염(매염→ 수세→ 건조→ 염색→ 수세→ 건조; Pre라 약칭), 동시매염(염색, 매염→ 수세→ 건조; Sim이라 약칭), 후매염(염색→ 수세→ 건조→ 매염→ 수세→ 건조; Post라 약칭)하였다.
면직물에 탄닌산을 1%~10%(o.w.f.)까지 변화시켜서 60℃에서 30분 처리 후 2% 토주석으로 60℃에서 20분간 처리하여 수세하고 자연 건조시킨 면직물의 염착량을 측정한 후 3% 감초염액으로 30℃에서 60분 동안 염색하여 K/S값을 측정하였다.
KS K 0693의 직물의 항균도 시험 방법으로 pH 3 염욕에서 염색한 무매염 직물과 염착량이 많은 Cu 선매염직물에 대하여 시험하였다. 반복세탁에 의한 항균성시험은 KS K ISO 6330에 의거하여 pH 3염액에서 Cu 선매염직물을 대상으로 10회 반복세탁에 의한 항균성 시험을 정균감소율로 측정하였으며 3검체의 평균값으로 계산하였다. 균주는 Klebsiella pneumoniae (American type Culyure Coillection No.
염색된 시료를 분광광도계(Spectrophotometer CM508i Minolta, Co. Ltd., Japan)로 λmax 인 400 nm에서 표면반사율을 측정하였으며 D65, 관측시야 10º 조건에서 측정하였다.
중요 생리활성 물질을 함유하고 있는 감초추출물을 면직물에 활용하기 위하여는 셀룰로오스계의 섬유구조 특성상 면이나 마와 같은 식물성 섬유에는 염료와의 친화성이 매우 낮기 때문에, 이를 농색화하기 위하여 면직물에 머서화와 탄닌산을 가공 처리하여 염색성과 기능성을 살펴본 결과 다음과 같은 결론을 얻었다.

대상 데이터

반복세탁에 의한 항균성시험은 KS K ISO 6330에 의거하여 pH 3염액에서 Cu 선매염직물을 대상으로 10회 반복세탁에 의한 항균성 시험을 정균감소율로 측정하였으며 3검체의 평균값으로 계산하였다. 균주는 Klebsiella pneumoniae (American type Culyure Coillection No.4352)와 Staphy lococus aureus strain 209(American Type Culture Collection No 6538)를 이용하였다.
본 연구에 사용된 시료는 한국의류시험연구원에서 제작된 표준 백면포(KS K 0905)를 사용하였으며 Table 1에 나타내었다.
염재는 감초(화림 제약), 매염제는 AlK(SO4)2·H2O, Cu SO4·5H2O, FeSO4·7H2O, Acetic acid(Junsei Chemical Co.), 면직물의 가공제는 Sodium hydroxide(Junsei Chemical Co.), Ethanol(99.9%, Junsei Chemical Co., Japan), Tannic acid (C4H10O9·xH2O, Yakuri pure chemical, co, Ltd), Posstassium antimonyl tartarate hemi hydrate(C4H4KO7 sbO. 5H2O), 소취성 측정에는 Ammonia water 28%(Yakuri pure chemical Co Ltd, Japan) 등의 시약을 사용하였다.

이론/모형

KS K 0693의 직물의 항균도 시험 방법으로 pH 3 염욕에서 염색한 무매염 직물과 염착량이 많은 Cu 선매염직물에 대하여 시험하였다. 반복세탁에 의한 항균성시험은 KS K ISO 6330에 의거하여 pH 3염액에서 Cu 선매염직물을 대상으로 10회 반복세탁에 의한 항균성 시험을 정균감소율로 측정하였으며 3검체의 평균값으로 계산하였다.
, Japan)로 λmax 인 400 nm에서 표면반사율을 측정하였으며 D65, 관측시야 10º 조건에서 측정하였다. 겉보기 염착량으로서 K/S값은 다음 (1)식의 Kubelka- Munk 식을 이용하여 구하였다.
염색물의 세탁견뢰도는 KS K 0430, 드라이클리닝견뢰도는 KS K 0644, 물견뢰도는 KS K 0645, 일광견뢰도는 KS K 0218에 의거하여 크세논 아크광으로 20시간 측정하였고, 땀견뢰도는 KS K 0715에 의거하여 실험하였다.

성능/효과

1. 머서화 가공한 면직물은 무매염 기준으로 겉보기 염착량인 K/S값이 2.84~3.56으로 미가공면직물에 비하여 염착량이 2배 이상 증가하였으며 pH 3 선매염 방법에서 K/S값과 염색견뢰도가 가장 좋으며 염색직물의 색상은 Y, GY, YR계열의 색상을 나타내었다.
9%로서 높은 항균성을 나타내었다. 10회 반복세탁에 대한 항균성은 탄닌산 처리 직물이 폐렴균에 대하여 85.8%를 제외하고 모두 99.9%의 항균효과를 나타내었다.
2. 탄닌산 6%(o.w.f.)농도로 처리한 직물에서 염착량은 무매 염직물을 기준으로 5.12 ~5.36으로 머서화한 직물보다 높은 염착량을 보였으며 pH 3 선매염 방법에서 표면 염착량과 염색견뢰도가 가장 높다. 염색직물의 색상은 Y, GY, YR계열의 색상을 나타내었다.
3. 항균성은 머서화한직물에서 황색포도상구균이 94.9%, 폐렴균은 92.7%이고 탄닌산 처리 직물과 Cu매염 처리한 직물 모두 99.9%로서 높은 항균성을 나타내었다. 10회 반복세탁에 대한 항균성은 탄닌산 처리 직물이 폐렴균에 대하여 85.
4. 소취성과 자외선 차단성에 있어서는 모든 직물에서 감초 염색한 직물이 가공 처리한 표준포보다 좋은 기능성을 보였다.
5에서, 탄닌산처리 직물은 120분 경과 후 소취율이 탄닌산 처리 표준포(Raw)에서도 76%로서 머서화한 면직물에 비하여 크지만, 감초염색 직물은 83~95%의 소취율 증가를 보였다. Cu 매염한 직물이 95% 소취율로 가장 좋고 무매염, Al, Fe 매염 직물의 순서로 높은 소취율을 나타내었다.
Fig. 4에서, 머서화한 면직물은 120분 후 머서화된 표준백포(Raw) 52%보다 염색된 직물의 소취율이 70~83%로 높고, 무매염 직물(none)의 소취율이 가장 좋으며 매염직물 중에는 Cu매염이 높았다.
Table 8~9에서 pH 3염액으로 감초 염색한 무매염한 직물과 Cu 매염 직물에 대한 항균성은 머서화한 감초 염색 면직물에 대하여는 황색포도상구균은 94.9%, 폐렴균에 대하여는 92.7%이나 탄닌산처리 한 감초염색 면직물과 Cu 선매염한 직물에 대하여는 99.9%로서 높은 항균성을 나타내었다. Cu 선매염하여 감초 염색한 후 10회 반복 세탁한 직물은 탄닌산처리 직물이 폐렴균에 대하여 85.
82%이다. UV-B는 표준 백포(Raw) 36.7%이고 무매염 직물(none)은 72.18%, Al매염에서는 71.19%이고, Cu 매염에서는 80.43%, Fe 매염에서는 74.31%로서 Cu 매염 직물의 자외선 차단성이 가장 크고 표준 백포(Raw)보다는 염색 직물에서 자외선 차단성이 높은 것으로 나타났다.
Table 2와 3에서 매염제와 pH에 의한 색상 변화는 pH 3과 pH 5염액에서 Al선매염을 제외하고 L*값이 낮아져서 색상이 어두워졌고, 선매염의 Cu와 Fe매염제에서는 +b*방향으로 많이 이동하여 Yellow가 더 선명한 색상으로 발색되었는데 이는 pH 7에서도 같은 경향을 나타내었다. pH 9의 무매염과 선매염, 동시매염의 Al과 Cu 매염제에 의해 YR계열로 나타났다. 알칼리 염액에서 염색한 직물이 붉은 기미가 보이는 것은 황색계열의 chalcon류는 알칼리에서 붉은색을 띠므로(이병각 외, 1979), 염액 속의 붉은색소를 무매염 직물과 선매염 및 동시매염에서 많이 흡착하여 붉은기미가 많은 색상으로 발색되지만 후매염에서는 직물표면에 흡착되어 있던 붉은 색소가 매염하는 동안에 탈락되어 Y계열 색상으로 발색되었다.
56보다 높은 염착량을 나타내었으며, 매염제에 의해 염착량은 더욱 증가 된 것을 알 수 있다. 산과 알칼리 염액에서 표면 염착량은 pH 3에서 가장 높지만 그 차이는 크지 않은 것으로 나타났다.
예비실험에서 가공 면직물을 30℃~90℃까지 80분간 염색한 결과, 50℃이상 고온에서 염착성은 좋아지나 고온으로 갈수록 얼룩이 나타나 불균염 현상을 보였으며 색상도 시각적으로 탁하게 보이는 경향이 나타났다. 저온인 30℃에서의 염색은 표면 염착농도가 고온조건과 비교하여 크게 불리하지 않고, 균염성과 함께 색이 맑고 선명할 뿐 아니라, 염색견뢰도도 충분히 유지하고 있는 것으로 평가되었다.
Table 4에서는 pH 3 염액에서 매염방법을 변화시킨 염색견뢰도이며, 드라이 클리닝견뢰도와 물견뢰도는 4-5급 이상으로 높게 나타났다. 일광견뢰도는 Cu와 Fe 매염에서 3급 이상이며, 땀견뢰도는 알칼리성 땀에 대하여 선매염 방법의 Fe 매염이 가장 높은 3급을 나타내었다. 매염방법에서는 선매염방법이 전반적으로 높은 견뢰도를 나타내었다.
예비실험에서 가공 면직물을 30℃~90℃까지 80분간 염색한 결과, 50℃이상 고온에서 염착성은 좋아지나 고온으로 갈수록 얼룩이 나타나 불균염 현상을 보였으며 색상도 시각적으로 탁하게 보이는 경향이 나타났다. 저온인 30℃에서의 염색은 표면 염착농도가 고온조건과 비교하여 크게 불리하지 않고, 균염성과 함께 색이 맑고 선명할 뿐 아니라, 염색견뢰도도 충분히 유지하고 있는 것으로 평가되었다. 따라서 균염성, 색상의 선명성, 에너지 절감 등의 실용적 측면을 고려하여 염색은 30℃에서 다음과 같이 행하였다.
71%를 나타내었다. 탄닌산처리 후 감초염색한 직물이 머서화한 직물보다 자외선 차단성이 좋고 매염제 처리한 직물이 무매염 직물(none)보다 K/S값이 커서 자외선 차단율이 좋으며, Cu 매염 직물의 자외선 차단성이 가장 좋은 것을 알 수 있다. 이러한 원인은 flavone계 색소들은 식물색소의 원형질이 자외선에 의하여 파괴되는 것을 막아주는 역할(조경래 외, 1993)을 하여 감초염색한 면직물의 자외선 차단성이 증가한 것으로 생각된다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	감초는 현재 어떻게 사용되고 있는가?	감초의 성분 중에서 Glycyrrhizin과 Glabridin, Liquiritigenine 등은 중요 생리활성 물질로서 화장품의 미백제나 의약품에 많이 이용되고, 특히 Glycyrrhizin의 배당체인 글루크론산이 함유되어 있어 장을 조절하고 대사를 완만하게 하며 신경을 편안하게 하는 작용을 하여 진통, 진경, 거담약으로 사용된다(권문수, 2002; 신민교, 1997; 동의학연구소, 1994). 감초는 현재 식품 첨가물로서 지정고시 되어 있어 장류, 건강기능식품, 과자류, 음료수, 주류 등 다양한 식품제조에 사용되고 있다(이달수 외, 2005).
	감초의 효능에는 무엇이 있는가?	감초는 콩과에 속하는 다년초로서 예로부터 민간약이나 생약으로 널리 사용되어 왔으며 감초의 주성분은 Glycyrrhizin, Saponin, Flavonoid류, 다당류로서 Glucose, Liqcoumarin, Sucrose, Mannitol, Asparagine 등이 분리 보고되고 있다. 효능은 중독에 대한 해독작용, 항allergy작용, 항염증작용, 부신피질호르몬작용, 항궤양작용, 항근육성작용, 진해작용, 면역억제 효과 등이 있다. 감초의 성분 중에서 Glycyrrhizin과 Glabridin, Liquiritigenine 등은 중요 생리활성 물질로서 화장품의 미백제나 의약품에 많이 이용되고, 특히 Glycyrrhizin의 배당체인 글루크론산이 함유되어 있어 장을 조절하고 대사를 완만하게 하며 신경을 편안하게 하는 작용을 하여 진통, 진경, 거담약으로 사용된다(권문수, 2002; 신민교, 1997; 동의학연구소, 1994).
	감초의 주성분은 무엇인가?	감초는 콩과에 속하는 다년초로서 예로부터 민간약이나 생약으로 널리 사용되어 왔으며 감초의 주성분은 Glycyrrhizin, Saponin, Flavonoid류, 다당류로서 Glucose, Liqcoumarin, Sucrose, Mannitol, Asparagine 등이 분리 보고되고 있다. 효능은 중독에 대한 해독작용, 항allergy작용, 항염증작용, 부신피질호르몬작용, 항궤양작용, 항근육성작용, 진해작용, 면역억제 효과 등이 있다.

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저자의 다른 논문 :

표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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