[논문]치자 청색소를 이용한 면직물의 염색성 연구

고혜리

doi:10.5764/tcf.2011.23.1.021

치자 청색소를 이용한 면직물의 염색성 연구
Study on the Dyeability of Cotton Fabrics Dyed with Natural Gardenia Blue Powder 원문보기

韓國染色加工學會誌 = Textile coloration and finishing, v.23 no.1, 2011년, pp.21 - 27

고혜리 (이화여자대학교 의류학과)

Abstract ▼ AI-Helper

The natural dyeing of cotton fabric with gardenia blue powder was studied. Cotton fabrics were treated with chitosan in order to increase K/S values and colorfastness. K/S values were increased with increasing the concentration of gardenia blue powder, dyeing time and temperature, and the lower pH of dye bath. In case of chitosan finishing, K/S values were increased, and ${\lambda}_{max}$ shifted to 600nm at 400nm. The wash fastness was improved, but the abrasion fastness was lowered in the case of wet rubbing.

주제어

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문제 정의

면직물에 대한 치자 청색소의 염색성을 조사 하고자 하였다. 염색 조건을 다양하게 변화시키 면서 적합한 염색 조건을 찾았고, 직물에 키토산을 처리함으로써 치자 청색소를 적게 사용하면 서도 효율적으로 진한 색상을 발현할 수 있다는 점을 밝혀냈다.
본 연구에서는 치자 청색소 분말을 이용하여 면직물에 염색을 하고 색소 농도, pH, 염색 온도, 염색 시간에 따른 염색성을 변화를 살펴보았다. 그리고 천연 염색에서 매염제과 같은 효과를 가지면서 심색성을 발현할 수 있도록 하고 견뢰 도를 향상시킬 수 있는 키토산을 직물에 가공함 으로써 염색시 다량 요구되는 분말 색소의 양을 줄이면서 염착량과 견뢰도를 향상시킬 수 있을지 조사하였다.

가설 설정

6. 치자 청색소의 농도를 10%(o.w.b)로 하여 염색한 모든 염색물과 키토산 가공 처리한 염색물의 최대흡수파장은 같다.

제안 방법

6가지 섬유로 된 100×40mm 크기의 멀티포(KS K 0905)와 테스트할 시료를 함께 액비 50:1의 비누용액에 넣은 후 40℃에서 30분간 세탁하였다.
Geniposide 성분에 β -glucosidase를 가하여 가수분해한 후 여러 종류의 아미노산과 반응시켜 청색소를 얻었고 염색 조건을 변화시켜가면서 면, 견, 모직물에 대한 염색성을 조사하였다.
가장 염착이 잘되는 조건인 pH 3.5에서 염색 온도를 70℃로 하여 치자 청색소의 농도를 변화 시켜가면서 염색하였다. 또, 두 가지 종류의 키토산을 가공 처리한 후 치자 청색소의 농도를 2%(o.
견뢰도는 땀 견뢰도와 일광 견뢰도에서의 등급이 낮은 것으로 조사되어 보완이 필요한 것으로 고찰하였다.
본 연구에서는 치자 청색소 분말을 이용하여 면직물에 염색을 하고 색소 농도, pH, 염색 온도, 염색 시간에 따른 염색성을 변화를 살펴보았다. 그리고 천연 염색에서 매염제과 같은 효과를 가지면서 심색성을 발현할 수 있도록 하고 견뢰 도를 향상시킬 수 있는 키토산을 직물에 가공함 으로써 염색시 다량 요구되는 분말 색소의 양을 줄이면서 염착량과 견뢰도를 향상시킬 수 있을지 조사하였다.
5에서 염색 온도를 70℃로 하여 치자 청색소의 농도를 변화 시켜가면서 염색하였다. 또, 두 가지 종류의 키토산을 가공 처리한 후 치자 청색소의 농도를 2%(o.w.b)로 하고 염색온도를 70℃로 하여 염색 하였다. Fig.
분자량이 상이한 두 종류의 키토산을 1% 초산 수용액에 용해하여 1% 키토산 초산 수용액을 제조하였다. 준비된 수용액에 면직물을 각각 2시간 동안 침지시킨 후 pick up율을 100%로 하여 패딩 맹글 처리하고 150℃에서 큐어링하였다.
6가지 섬유로 된 100×40mm 크기의 멀티포(KS K 0905)와 테스트할 시료를 함께 액비 50:1의 비누용액에 넣은 후 40℃에서 30분간 세탁하였다. 세탁 후 오븐에서 건조시킨 후 멀티포의 오염된 정도를 변퇴색용 표준회색색표와 오염용 표준회색색표를 사용하여 표준 광원 하에서 변퇴색과 오염의 정도를 비교하여 등급을 판정하였다. 마찰 견뢰도는 Crockmeter(CM-5, SDL Atlas, U.
욕비를 1:100으로 하고 치자 청색소의 농도(1, 2, 5, 10 %(o.w.b)), pH(3.5, 7.5, 10), 염색 온도(5 0℃, 60℃, 70℃, 80℃, 90℃), 염색 시간(30분, 50 분, 70분)등을 변화시키면서 염색하였다.
Geniposide 성분에 β -glucosidase를 가하여 가수분해한 후 여러 종류의 아미노산과 반응시켜 청색소를 얻었고 염색 조건을 변화시켜가면서 면, 견, 모직물에 대한 염색성을 조사하였다. 최적 염색 조건으로 면직 물의 염색에서는 pH 4.2, 60℃, 견직물의 경우에는 pH 3.2, 70℃, 모직물의 경우는 pH 2, 80℃로평가하였다. 염색 시간은 60분 이상에서는 염착 량이 감소하는 것으로 분석되었는데 이것은 치자 청색소를 이용한 견직물의 염색성 연구에서 보고한 것과 일치하는 부분이다¹⁴⁾.

대상 데이터

염색에 사용된 직물 시료는 솜베(주)에서 구입한 시험용 60수 면 백포를 사용하였으며 시험포의 규격은 Table 1과 같다.
치자 청색소는 비누 제조시 사용하는 분말 타입으로, 비누플러스에서 구입하여 그대로 사용하 였으며, 치자의 주색소인 geniposide와 genipin의분자 구조를 Fig. 1에 제시하였다.
COOH)은 1급 시약을 사용하였다. 키토산 가공에 사용한 고분자량과 저분자량의 두 종류의 키토산은 본 연구실에서 제조하여 사용하였다. Table 2에 키토산 가공 처리에 사용한 키토 산의 특성을 제시하였다.

이론/모형

세탁 후 오븐에서 건조시킨 후 멀티포의 오염된 정도를 변퇴색용 표준회색색표와 오염용 표준회색색표를 사용하여 표준 광원 하에서 변퇴색과 오염의 정도를 비교하여 등급을 판정하였다. 마찰 견뢰도는 Crockmeter(CM-5, SDL Atlas, U.S.A)를 사용하여 ISO 105 X12의 시험 방법에 준하여 측정하였다.
세탁 견뢰도는 Launder-O-meter(LP 2, Atlas, USA)를 사용하여 세탁에 의한 염색 견뢰도 시험 방법(ISO 105 C01)에 준하였다. 6가지 섬유로 된 100×40mm 크기의 멀티포(KS K 0905)와 테스트할 시료를 함께 액비 50:1의 비누용액에 넣은 후 40℃에서 30분간 세탁하였다.
염색 후 염착량은 Spectrophotometer(Macbeth Color Eye 3100)을 이용하여 염색물의 최대흡수 파장 (λmax)에서의 표면반사율을 측정하여 다음에 제시한 Kubelka-Munk식에 따라서 염착 농도(K/S)를 산출하였다.

성능/효과

6에 치자 청색소로 염색한 피염물의 최대흡수파장을 비교하였다. 1, 2, 5 %(o.w.b) 농도로 면직물을 염색하였을 때, 최대흡수파장은 400nm이고 두 번째로 큰 흡수파장은 600nm로분석되었다. 1, 2, 5 %(o.
1. 치자 청색소 수용액의 농도가 10%(o.w.b)에서 가장 큰 염착량을 나타냈지만 농도가 너무 진한 경우에는 염착량은 증가하나 염색에서의 효율이 떨어진다.
2. 염욕의 pH의 변화에 따른 염착량의 변화에서는,염색 시간에 관계없이 모두 pH가 낮아질수록 염착량이 증가한다.
3. 염색 시간이 길어지고 염색 온도가 높아질수록 염착량이 증가한다.
4. 키토산 가공 처리한 염색물과 10%(o.w.b) 농도에서 염색한 결과와 비교해 보았을 때 면직물에 키토산 가공을 함으로써 염액의 농도를 올리지 않고서도 염착량을 크게 증가시킬 수 있다.
7. 세탁 견뢰도는 키토산 가공 처리포에서 더 좋아 졌고, 마찰 견뢰도는 건조시 모든 포에서 우수한 결과를 보여주었지만 습윤시 모든 키토산 가공 처리포에서 견뢰도가 약간 저하된다.
Table 3은 키토산 미가공 염색물과 키토산 가공 염색물의 세탁 견뢰도와 마찰 견뢰도 결과이다. 세탁 견뢰도는 변퇴색에서 키토산 미가공 염색물에 비해 키토산 가공 염색물에서 견뢰도가 향상된 것으로 나타났다. 마찰 견뢰도는 건조시에 모든 염색물에서 높은 등급을 받았지만, 습윤시 모든 키토산 가공 염색물에서 견뢰도가 저하 되었다.
면직물에 대한 치자 청색소의 염색성을 조사 하고자 하였다. 염색 조건을 다양하게 변화시키 면서 적합한 염색 조건을 찾았고, 직물에 키토산을 처리함으로써 치자 청색소를 적게 사용하면 서도 효율적으로 진한 색상을 발현할 수 있다는 점을 밝혀냈다. 그러나 견뢰도 부분에서의 개선을 위한 연구가 더 필요할 것으로 사료된다.
4에 염색 온도와 염색물의 K/S와의 관계를 나타냈다. 염욕의 pH에 관계없이 염색 시간이 길어지고 온도가 높아질수록 염착량이 증가 하였다.

후속연구

염색 조건을 다양하게 변화시키 면서 적합한 염색 조건을 찾았고, 직물에 키토산을 처리함으로써 치자 청색소를 적게 사용하면 서도 효율적으로 진한 색상을 발현할 수 있다는 점을 밝혀냈다. 그러나 견뢰도 부분에서의 개선을 위한 연구가 더 필요할 것으로 사료된다.
쪽 염색에 대한 연구도 최근 다양한 각도에서 이뤄지고 있고 여러 가지 조건으로 염색하여 정량적으로 분석한 결과가 보고 되고 있지만, 환원제와 알칼리를 첨가하는 과정 때문에 위험하고 절차가 복잡하며 고도의 기술이 요구되는 염색 방법이다¹⁵⁾. 그러므로 이미 식품 첨가물로써 널리 사용되고 있는 치자 청색소를 직물의 천연 염색 분야로 도입하여 다양한 각도에서 연구가 진행된다면 청색 계열 염색에서 치자 염색이 유용할 수 있을 것으로 사료된다. 아직까 지도 천연 염색 분야에서의 치자 청색소에 대한 염색성 연구가 미비하고, 염착량을 높이기 위해 고농도의 염액이 요구되기 때문에 진한 색상을 발현시키기 위한 연구가 필요하다.
아직까 지도 천연 염색 분야에서의 치자 청색소에 대한 염색성 연구가 미비하고, 염착량을 높이기 위해 고농도의 염액이 요구되기 때문에 진한 색상을 발현시키기 위한 연구가 필요하다.
b)농도로 하여 염색한 시료에서도 발생하고 있다. 이것 으로 보아 치자 청색소를 적게 사용하면서 키토산 처리에 의한 농염 효과를 기대할 수 있을 것으로 생각된다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	치자의 색소는 어떻게 분류되는가?	천연 염색에서 치자는 예로부터 황색 계열의 염색에 주로 사용되어 왔는데 치자의 색소를 변환하여 청색 계열의 염색도 가능하다. 치자의 색소는 크게 carotenoid, iridoid, flavonoid의 세 가지 색소로 분류된다. 이 중 iridoid에 속하는 geniposide 성분이 가수분해되어 genipin이 되고 여러 종류의 아미노산과 반응시키면 청색의 화합물로 변환되어 치자 청색소를 형성한다6).
	치자란?	치자는 꼭두서니과에 속하는 치자나무(Gardenia jasminoids Ellis)의 열매를 말린 것으로 주로 황달이나 열병, 혈뇨 등에 약재로 처방되며 노란색이 선명해 단무지 등의 식품 염료로도 사용되고 있다1). 또, 치자의 황색소를 변환시켜 청색소를 이용하고 있는데 과자, 아이스크림, 음료 등의 식품 첨가물로써 청색을 내는데 사용하고 있다2,3).
	치자의 청색소를 제조하는 방법인 효소 반응을 이용하는 방법과 미생물 배양을 통해 가수분해하여 변환하는 방법은 어떻게 이루어지는가?	효소를 이용하는 방법은 치자로부터 얻은 geniposide 성분에 β-glucosidase를 가하여 가수분해한후 genipin을 얻고 아미노산과 반응시켜 청색소를 제조하는 것이다2,6-9). 미생물을 배양하여 청색 소를 얻는 방법은 여러 가지 색소 변환용 미생 물을 배양한 뒤 황색소를 첨가하여 얻는 것이다10-13). 변환된 색소는 분말화하여 주로 식품 첨가 물로 널리 사용되고 있다.

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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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