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문제 정의
- 따라서 본 연구의 목적은 달맞이꽃 염색 시, 율피를 매염제로 도입하여, 매염에 의한 색상변화 및 항균성을 분석함으로써 매염제로서의 가능성 및 다기능성을 확인하고자 한다. 이를 위하여 시료는 면, 머서화 면, 견섬유를 사용하였고, 면섬유는 염색성을 향상시키기 위하여 머서화하여(김성련, 2006), 일반 면섬유와 비교하고자 한다.
- 본 연구의 목적은 면, 머서화 면, 견섬유의 달맞이꽃 염색시 율피 매염에 의한 색상, 견뢰도 및 항균성 효과를 분석함으로써 매염제로서의 가능성을 확인하고자 한다.
- 이에 본 연구에서 달맞이꽃 염색시 천연 매염제로서 율피를 제안하고 그 효과를 검증하고자 한다. 달맞이꽃은 바늘꽃과의 두해살이풀로, 학명은 Oenothera odorata jacquin이다.
제안 방법
- 달맞이꽃을 이용한 염색 시 천연매염제인 율피의 매염방법에 따른 염색견뢰도는 전보(서혜영 외, 2011)에 보고한 화학매염제의 결과와 비교, 분석하였다.
- 둘째, 염색 및 매염에 따른 세탁·드라이클리닝견뢰도를 측정하여 비교, 검토하였다.
- 면, 머서화 면, 견섬유에 율피의 농도 및 매염방법(선, 후매염) 변화에 따른 K/S값, L*, a*, b*값 및 H, V, C값을 측정하여 율피매염에 의한 염색포의 색조 변화를 검토하고, 세탁·드라이클리닝견뢰도와 매염방법 및 세탁·드라이클리닝견뢰도에 따른 항균성을 측정한 결과 다음과 같은 결론을 얻었다.
- 셋째, 염색, 매염방법 및 세탁·드라이클리닝 후 항균성능을 검토하였다.
- 이를 위하여 시료는 면, 머서화 면, 견섬유를 사용하였고, 면섬유는 염색성을 향상시키기 위하여 머서화하여(김성련, 2006), 일반 면섬유와 비교하고자 한다. 연구내용은 첫째, 면, 머서화 면, 견섬유에 달맞이꽃을 이용하여 염색 시 율피 매염에 의한 색조 변화를 분석하기 위해 율피의 농도(5, 20, 30, 50, 70, 90, 100%(o.w.f.)) 및 매염방법(선, 후매염)에 따른 K/S값, L*, a*, b*값 및 H, V, C값을 측정, 검토하였다. 둘째, 염색 및 매염에 따른 세탁·드라이클리닝견뢰도를 측정하여 비교, 검토하였다.
- 율피 농축액을 이용한 천연 매염은 액비 1:100, 온도 90℃, 시간 60분, 매염 농도(5, 20, 30, 50, 70, 90, 100%(o.w.f.))를 변화시켜 선매염, 후매염하였다.
- 따라서 본 연구의 목적은 달맞이꽃 염색 시, 율피를 매염제로 도입하여, 매염에 의한 색상변화 및 항균성을 분석함으로써 매염제로서의 가능성 및 다기능성을 확인하고자 한다. 이를 위하여 시료는 면, 머서화 면, 견섬유를 사용하였고, 면섬유는 염색성을 향상시키기 위하여 머서화하여(김성련, 2006), 일반 면섬유와 비교하고자 한다. 연구내용은 첫째, 면, 머서화 면, 견섬유에 달맞이꽃을 이용하여 염색 시 율피 매염에 의한 색조 변화를 분석하기 위해 율피의 농도(5, 20, 30, 50, 70, 90, 100%(o.
대상 데이터
- 본 연구에 사용된 시료는 시판 면직물과 견직물을 사용하였다. 시료의 특성은 Table 1과 같다.
- 염재는 달맞이꽃(국산)의 뿌리, 줄기, 잎 혼합형태와 율피(국산)를 사용하였다. 율피는 매염제로 사용하였다.
- 염재는 달맞이꽃(국산)의 뿌리, 줄기, 잎 혼합형태와 율피(국산)를 사용하였다. 율피는 매염제로 사용하였다.
- 달맞이꽃은 아토피 피부염, 발진, 감기, 해열, 소염, 고혈압에 효과적으로 알려진 약재로 항균성을 갖고 있다(강환구, 박병성, 2007; 강환구 외, 2007; 이정아 외, 2006). 한편 본 연구에 매염제로 제안한 율피는 밤의 껍질로 학명은 Chestnut hulls이다. 율피에 대한 선행연구는 율피 염색시 염색성, 견뢰도(유혜자 외, 1998; 정영옥, 1997) 및 물성변화(정영옥, 1997)에 대한 보고는 있지만, 율피를 천연매염제로 사용한 연구는 없다.
- 화학매염제는 황산알루미늄칼륨(AIK(SO4)2·12H2O, aluminium potassium sulfate, Duksan Pure Chemical Co., Ltd), 황산구리(CuSO4·5H2O, copper(II) sulfate pentahydrate, Duksan Pure Chemical Co., Ltd), 황산철(FeSO4·7H2O, iron(II)sulfate, heptahydrate, Duksan Pure Chemical Co., Ltd)(이하 Al, Cu, Fe이라 함)을 사용하였다.
이론/모형
- 드라이클리닝견뢰도는 드라이클리닝 시험기(Sungshin Testing M.C Co, Korea)를 사용하여 KS K ISO 105-D01에 준하여 측정하였다.
- 면, 머서화 면, 견섬유에 달맞이꽃을 이용한 염색은 전보(서혜영 외, 2011)와 같은 방법으로 액비 1:100, 면 및 머서화 면섬유의 경우 온도 50℃, 시간 60분, 농도 200%(o.w.f.), 견섬유의 경우 온도 90℃, 시간 60분, 농도 200%(o.w.f.)로 염색하였다. 합성매염제 농도는 전보(서혜영 외, 2011)와 같은 방법으로 선매염은 Al, Cu, Fe 모두 1%(o.
- 세탁견뢰도는 Launder-O-meter(Koa Shokai Ltd, Kyoto, Japan)를 사용하여 KS K ISO 105-C01에 준하여 측정하였다.
- , Ltd)을 사용하였다. 세탁견뢰도에 사용된 세제는 KS 가루비누를 사용하였고, 드라이클리닝견뢰도 측정에는 퍼클로로에틸렌(Cl2C, Duksan Pure Chemical Co., Ltd)을 사용하였다. 항균성 시험은 nutrient agar(DIFCO Lab.
- 염착량은 색차계(Computer Color Matching System, JX777, Japan, 이하 CCM이라 함)를 사용하여 각 염색 시료의 표면 반사율을 측정 후, Kubelka-Munk식에 의해 K/S값을 산출하였다.
- 표면색은 색차계를 사용하여 Munsell의 표색계 변환법으로 색의 삼속성인 색상(H), 명도(V), 채도(C)를 구하였고, CIE Lab 색차에 의하여 L*, a*, b*값을 측정하였다.
- 항균성은 공시균으로 황색포도상구균(Staphylococcus aureus, ATCC 6538)을 사용하여, 균수측정법으로 측정하였다.
성능/효과
- Table 4에서 머서화 면섬유의 세탁견뢰도는 율피를 이용한 선매염시, 세탁횟수에 관계없이 변퇴의 경우 3등급으로 무매염(3-4등급)에 비해 다소 감소되었고, 오염의 경우 면백포 4등급, 견백포 5등급으로 매염효과가 우수하였다.
- 또한 면, 머서화 면섬유의 율피 후매염은 화학매염제보다 효과적으로 견뢰도를 향상시키는 것으로 나타났다. 달맞이꽃 염색물의 우수한 견뢰도는 율피매염 이후에도 유지 또는 향상되는 것으로 나타났다. 따라서 본 연구에서 천연매염제로 제안한 율피의 주성분인 탄닌이 세탁견뢰도의 향상에 영향을 미친다는 연구결과와도 일치함을 알 수 있다(구강 외, 2006).
- 이는 율피의 주성분인 탄닌이 세탁견뢰도의 향상에 영향을 미친다는 연구결과와 일치함을 알 수 있다(구강 외, 2006). 따라서 면섬유의 달맞이꽃 염색시 변퇴, 오염을 고려할 때 매염제로 율피매염은 효과적임을 알 수 있다.
- 율피를 이용한 후매염시 드라이클리닝 횟수에 관계없이 변퇴는 4-5등급, 오염은 면백포 4-5등급, 견백포 5등급으로 우수한 매염효과를 나타냈다. 따라서 면섬유의 율피매염에 따른 견뢰도 결과, 율피 후매염은 화학매염제보다 견뢰도가 향상되는 것으로 확인되었다.
- 따라서 본 연구에서 제안한 율피 매염제는 천연염색물 고유의 색조는 유지시키고, 세탁 및 드라이클리닝 후에도 염색물의 견뢰도를 유지 또는 향상시키는 것으로 나타나, 매염제로서의 적용 가능한 것으로 판명되었다.
- 율피 선매염, 후매염 결과 모든 섬유에서 명도가 감소하고, 색조도 다소 변화하였으나, 달맞이꽃 염색물의 기본색조인 yellow 색조를 유지하는 것으로 나타났다. 따라서 본 연구에서 제안한 율피매염은 염색물의 기본 색조는 유지시키는 것으로 확인되었다.
- 따라서 염색견뢰도 결과를 통해, 본 연구에서 제안한 율피 천연매염은 달맞이꽃 염색물의 우수한 견뢰도를 유지 또는 향상시키는 것으로 나타나 매염제로서 효과가 확인되었다.
- K/S값은 낮은 농도로 매염시 다소 감소하고, 일정 농도 이상 사용시 증가하는 것으로 나타났다. 따라서 율피 후매염시에는 일정 농도 이상의 매염제를 사용해야 되는 것으로 확인되었다. 이에 본 연구는 후매염 시 매염제인 율피의 농도를 면섬유의 경우 90%(o.
- 이는 수산기(-OH)를 유일한 염착좌석으로 갖는 면섬유에 비하여 견섬유는 아민기, 카르복시기, 수산기와 같은 다양한 염착좌석을 가지고 있기 때문이다(신남희 외, 2005). 또한 머서화 면섬유는 일반 면섬유보다 염착성이 높게 나타났다. 이는 면섬유는 머서화에 의해 면섬유 내부의 비결정영역이 증가함으로써 섬유가 이완되고 염료의 흡착량이 증가됨에 따라 염색성이 향상되었음을 알 수 있다(송현주 외, 2005; 임명은 외, 1997).
- 따라서 율피의 주성분인 탄닌은 항균성이 우수함을 알 수 있다. 또한 면, 머서화 면, 견섬유의 항균성은 율피 매염시에도 달맞이꽃 염색물의 우수한 항균성이 유지되며, 염재 및 매염제의 상호작용에 의하여 세탁후에도 항균성이 저하되지 않고 지속되는 것을 알 수 있다.
- 이상의 세탁견뢰도 결과를 통해 율피 매염은 면, 머서화 면섬유에 후매염이 견섬유는 선매염과 후매염 모두 우수함을 알 수 있다. 또한 면, 머서화 면섬유의 율피 후매염은 화학매염제보다 효과적으로 견뢰도를 향상시키는 것으로 나타났다. 달맞이꽃 염색물의 우수한 견뢰도는 율피매염 이후에도 유지 또는 향상되는 것으로 나타났다.
- 율피를 이용한 후매염시 세탁횟수에 관계없이 변퇴는 5등급, 오염은 면백포 5등급, 견백포 5등급으로 매염효과가 우수하였다. 또한 율피 후매염은 화학매염제에 비하여 견뢰도가 향상되는 것으로 나타났다. 이는 율피의 주성분인 탄닌이 세탁견뢰도의 향상에 영향을 미친다는 연구결과와 일치함을 알 수 있다(구강 외, 2006).
- 또한 천연매염제를 이용한 선, 후매염시에도 99.9%의 항균성이 나타났으며, 5회 세탁 및 10회 드라이클리닝 후에도 염색포의 항균성은 99.9%로 유지되었다. 예비연구에서 실행한 율피 단독 염색시에도 항균성은 99.
- 율피를 이용한 후매염시 세탁횟수에 관계없이 변퇴는 4-5등급, 오염은 면백포 4-5등급, 견백포 5등급으로 매염효과가 우수하였다. 머서화 면섬유의 율피매염에 따른 견뢰도 결과, 율피 선매염은 화학매염제와 유사하거나 다소 감소하나, 율피 후매염은 화학매염제보다 견뢰도가 향상되는 것으로 확인되었다.
- Table 6에서 머서화 면섬유의 드라이클리닝견뢰도는 율피를 이용한 선매염 시, 드라이클리닝 횟수에 관계없이 변퇴의 경우 5등급으로 무매염과 동일하였고, 오염의 경우 면백포 5등급, 견백포 5등급으로 무매염과 동일하게 우수한 매염효과를 나타냈다. 머서화 면섬유의 율피매염에 따른 결과, 율피 선매염은 화학매염제보다 견뢰도가 우수한 것으로 확인되었다.
- 면, 머서화 면, 견섬유의 V값은 선매염이 무매염에 비해 낮아져 명도가 낮아지는 것으로 나타났다. 면, 머서화 면, 견섬유의 C값은 선매염이 무매염에 비해 증가되어 채도가 높게 나타났다.
- 면, 머서화 면, 견섬유의 V값은 후매염이 무매염에 비해 낮아져 명도가 낮아지는 것으로 나타났다. 면, 머서화 면, 견섬유의 C값은 후매염이 무매염에 비해 증가되어 채도가 높게 나타났다.
- 면, 머서화 면, 견섬유의 H값은 무매염 시 yellow를 나타냈으나, 율피 선매염에 의해 yellow red로 색상이 변화하였다. 면, 머서화 면, 견섬유의 V값은 선매염이 무매염에 비해 낮아져 명도가 낮아지는 것으로 나타났다. 면, 머서화 면, 견섬유의 C값은 선매염이 무매염에 비해 증가되어 채도가 높게 나타났다.
- 면, 머서화 면, 견섬유의 H값은 무매염 시 yellow에서 율피 후매염 시 yellow red로 색상이 변화하였다. 면, 머서화 면, 견섬유의 V값은 후매염이 무매염에 비해 낮아져 명도가 낮아지는 것으로 나타났다. 면, 머서화 면, 견섬유의 C값은 후매염이 무매염에 비해 증가되어 채도가 높게 나타났다.
- Table 6에서 면섬유의 드라이클리닝견뢰도는 율피를 이용한 선매염 시, 변퇴의 경우 드라이클리닝 횟수에 관계없이 5등급으로 무매염에 비해 향상되었다. 면백포 오염은 4-5등급으로 무매염에 비해 향상되었고, 견백포 오염은 5등급으로 무매염(5등급)과 동일하게 우수한 매염효과를 나타냈다.
- 세탁 및 드라이클리닝견뢰도는 율피 매염에 의하여 유지 또는 향상되는 것으로 나타났다.
- 또한 율피를 이용한 천연 후매염 시 색상은 면, 머서화 면, 견섬유 모두 reddish & yellow 하였다. 율피 선매염, 후매염 결과 모든 섬유에서 명도가 감소하고, 색조도 다소 변화하였으나, 달맞이꽃 염색물의 기본색조인 yellow 색조를 유지하는 것으로 나타났다. 따라서 본 연구에서 제안한 율피매염은 염색물의 기본 색조는 유지시키는 것으로 확인되었다.
- 율피 선매염에 의한 면, 머서화 면, 견섬유의 L*값은 무매염에 비해 감소되어 명도가 낮아지는 것으로 나타났다. 율피 선매염은 면섬유의 a*값과 b*값은 무매염과 동일한 -a, +b(green-yellow) 영역에 위치하였다.
- 율피 후매염에 의한 면, 머서화 면, 견섬유의 L*값은 무매염에 비해 감소하여 명도가 낮아지는 것으로 나타났다. 면, 머서화 면섬유의 율피 후매염에 의한 a*값과 b*값은 무매염시 -a, +b(green-yellow)에서 +a, +b(red-yellow)로 변화되었다.
- 율피를 이용한 후매염시 드라이클리닝 횟수에 관계없이 변퇴는 4-5등급, 오염은 면백포 4-5등급, 견백포 5등급으로 우수한 매염효과를 나타냈다. 따라서 면섬유의 율피매염에 따른 견뢰도 결과, 율피 후매염은 화학매염제보다 견뢰도가 향상되는 것으로 확인되었다.
- 율피를 이용한 후매염시 드라이클리닝 횟수에 관계없이 변퇴는 5등급, 오염은 면백포 5등급, 견백포 5등급으로 매염효과가 우수한 것으로 나타났다.
- 율피를 이용한 후매염시 세탁횟수에 관계없이 변퇴는 4-5등급, 오염은 면백포 4-5등급, 견백포 5등급으로 매염효과가 우수하였다. 머서화 면섬유의 율피매염에 따른 견뢰도 결과, 율피 선매염은 화학매염제와 유사하거나 다소 감소하나, 율피 후매염은 화학매염제보다 견뢰도가 향상되는 것으로 확인되었다.
- 율피를 이용한 후매염시 세탁횟수에 관계없이 변퇴는 5등급, 오염은 면백포 4등급, 견백포 5등급으로 매염효과가 우수하였다. 따라서 율피를 이용한 선, 후매염시 견뢰도는 화학매염제와 동일하거나 우수하였다.
- 율피를 이용한 후매염시 세탁횟수에 관계없이 변퇴는 5등급, 오염은 면백포 5등급, 견백포 5등급으로 매염효과가 우수하였다. 또한 율피 후매염은 화학매염제에 비하여 견뢰도가 향상되는 것으로 나타났다.
- 이상의 결과를 통해 본 연구에서 율피를 이용한 천연 선매염 시 색상은 면섬유의 경우 greenish, & yellow, 머서화 면, 견섬유의 경우 reddish & yellow 하였다.
- 이상의 드라이클리닝견뢰도 결과, 율피 매염은 면섬유의 경우 선매염시, 머서화 면, 견섬유의 경우 선매염과 후매염 모두 우수하게 나타났다.
- 이상의 세탁견뢰도 결과를 통해 율피 매염은 면, 머서화 면섬유에 후매염이 견섬유는 선매염과 후매염 모두 우수함을 알 수 있다. 또한 면, 머서화 면섬유의 율피 후매염은 화학매염제보다 효과적으로 견뢰도를 향상시키는 것으로 나타났다.
- 항균성은 모든 섬유에서 율피매염 전후에 99.9%로 높게 나타나, 율피매염은 염색물이 가지는 다기능성의 유지에 효과적인 것으로 나타났다.
후속연구
- 천연염색시 천연매염제에 관한 연구는 오배자, 볏짚재, 철장액, 백반 등(박아영 외, 2009; 주영주, 2005; 주영주, 남성우, 1997)이 보고되고 있다. 그러나 천연염색 공정에 천연 매염제를 도입하기 위해서는 다양한 천연매염제의 제안 및 연구가 필요하다.
- 또한 탄닌은 항알러지, 항암, 항산화, 항균 효과가 있으며, 매염제로서 사용시 견뢰도를 향상시키고, 면이나 견직물에 친화력이 우수하다(이정진 외, 2000). 그러므로 탄닌을 주성분으로 하는 율피를 매염제로 사용한다면 천연염색의 다양한 색조제시 및 견뢰도를 향상시킬 것으로 생각한다.
- 그러나 천연염색 공정 중 매염공정은 색상의 재현성 및 균일성, 사용상의 편리성 등의 장점이 있어 화학매염제를 사용하고 있는데, 과량의 매염제 사용에 의해 환경오염의 문제가 지적되고 있다. 따라서 천연염색 전 공정의 친환경화를 고려할 때, 다양한 천연매염제의 제안 및 연구가 필요하다. 천연염색시 천연매염제에 관한 연구는 오배자, 볏짚재, 철장액, 백반 등(박아영 외, 2009; 주영주, 2005; 주영주, 남성우, 1997)이 보고되고 있다.
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