선택한 단어 수는 입니다.
최소 단어 이상 선택하여야 합니다.
최소 단어 이상 선택하여야 합니다.
선택한 단어 수는 30입니다.
최대 10 단어까지만 선택 가능합니다.
최대 10 단어까지만 선택 가능합니다.
문제 정의
- 이에 본 연구에서는 검정팥 종피에서 색소를 추출하고 염색성을 알아보기 위해 추출액으로 염색온도, 염색시간, 염색 pH, 욕비에 따른 K/S 값을 측정하여 적정 염색조건을 설정하고자 하였으며, 매염제별 색상변화 및 견뢰도를 측정하는 일련의 과정을 통해 염색 특성을 파악하여 새로운 천연염재로서의 활용 가능성을 진단하였을 뿐만 아니라 응용 연구를 위한 기초자료의 확보에 주안점을 두었다.
제안 방법
- pH에 따른 염색성을 조사하기 위하여 추출액을 pH 3.6, 4.0, 4.4, 4.8로 조절하여, 위와 같은 조건에서 IR염색기(DTC 5024, HAN WON TESTING MACHINE CO.)로 염색하여 4회 수세하고 실온에서 건조한 후, 색채색차계(SPECTRO- PHOTOMETER CM-700d, KONICA MINOLTA SENSING, INC.)로 최대흡수파장에서의 반사율을 구하여 Kubelka- Munk식에 의하여 K/S값을 산출하였다.
- 검정팥 종피 색소의 온도와 시간에 따른 염색성을 조사하기 위하여 위와 같은 조건에서 염색한 후 수세-건조하여 K/S값을 산출하여 염색성을 비교하였다.
- 매염제 처리에 따른 특성 변화를 알아보기 위하여 pH 4.6(cotton), 4(silk), 염색온도 80℃, 염색시간 120분, 욕비 1:20의 조건으로 염색된 염색포를 위와같은 조건으로 후처리하여 색채색차계로 Munsell 표색계 방식의 H(색상) V(명도)/C(채도)를 구하고, CIELAB 표색계의 L*, a*, b*를 측색하였다.
- 본 연구에서는 검정팥 종피에 함유된 천연색소에 대한 연구의 일환으로, 천연염료로서의 적용을 위해 염색조건 즉 염색온도, 염색시간, 염색 pH, 욕비에 따른 K/S 값을 측정하여 적정 염색조건을 설정하고, 여러 매염제를 적용하여 색상변화에 미치는 영향 및 견뢰도를 측정하여 다음과 같은 결과를 얻었다.
대상 데이터
- )가 사용되었다. 매염제로는 Aluminum potassium sulfate, Copper(Ⅱ) sulfate, Iron(Ⅱ) sulfate, Titanium sulfate, Chromium(Ⅲ) nitrate, Tin(Ⅱ) chloride, Nickel(Ⅱ) Sulfate Hexahydrate를 1급 시약 그대로 사용하였다.
- 본 실험에 사용한 직물시료는 정련되어 시판되고 있는 견직물과 면직물을 그대로 사용하였으며 그 특성은 Table 1과 같다.
- 본 연구에 사용된 시료는 국내 재배 검정팥으로 도정과정에서 분리되는 종피로부터 색소 추출이 이루어 졌으며, 추출은 증류수를 사용하였으며, 이 때 pH 조절을 위해서는 Citric Acid (DUKSAN PHARMACEUTICAL CO., LTD.)가 사용되었다. 매염제로는 Aluminum potassium sulfate, Copper(Ⅱ) sulfate, Iron(Ⅱ) sulfate, Titanium sulfate, Chromium(Ⅲ) nitrate, Tin(Ⅱ) chloride, Nickel(Ⅱ) Sulfate Hexahydrate를 1급 시약 그대로 사용하였다.
이론/모형
- 매엽제에 따른 염색성과 같은 방식으로 처리된 가 시료의 일광견뢰도는 KS KISO 0179, 세탁견뢰도는 KS KISO 105-C06에 준하여 온도 20±2℃, 습도 65±4% R.H. 조건하에서 측정되었다.
성능/효과
- 1. pH에 따른 염색성에서는 견직물의 경우 pH 4에서 가장 염착량이 많았고, 면직물의 경우에는 주어진 범위 내에서는 pH가 높을수록 염착량이 많았다.
- 2. 염색온도와 시간에 따른 염색성은, 견직물의 경우, 염색 온도 40℃와 60℃에서는 전반적으로 염착량이 낮고 시간에 따른 염착량의 차이도 크지 않았으나 염색온도 80℃에서는 시간이 경과할수록 K/S 값이 크게 나타났다. 면직물의 경우도 견직물과 비슷한 결과로 온도가 높아질수록 염색시간이 경과될수록 K/S 값이 크게 나타났다.
- 3. 견직물에 대한 매염제 종류별 표면색의 변화에서는 Fe 매염포만 YR→Y 로 변화되었을 뿐 다른 매염제에서는 매염후에도 색상 변화는 크지 않았다.
- 4. 매염처리 전 견직물의 일광 견뢰도는 무매염이 4~6등급, Al 처리포는 4~5등급, Cu와 Sn은 3~4등급으로 나타났고 Fe는 2~3등급으로 가장 낮게 나타났으며, 세탁견뢰도에서는 무매염 2등급, 매염제 처리포는 전부 2내지 3등급으로 나타났다. 무매염 면직물의 일광견뢰도는 1~2등급, Fe 매염은 2~3등급, Cu 2등급 Al과 Sn은 1~2등급으로 매염처리에 의해 전혀 개선되지 않았으며, 세탁견뢰도의 경우 Cu매염이 4등급으로 양호하게 나타났으며 무매염, Al, Sn과 Fe는 3등급으로 나타났다.
- 무매염 포의 색상은 yellowish red의 색상으로 나타났으며, 매염후에도 색상은 큰 변화가 없었지만, Fe 매염포는 YR→Y로 변화되었으며 L* 값도 크게 감소되었다. Sn 매염과 Ti 매염포는 무매염포 보다 L*값이 상승하여 매염 후 색상이 더 밝아진 것으로 나타났다.
- 세탁견뢰도에서는 무매염 2등급, 매염제 처리포는 2내지 3등급으로 낮게 나타나, 매염제 처리는 약간이나마 세탁견뢰도 개선의 효과가 인정되었고 오염에서는 전부 4등급 이상으로 우수한 결과를 보여 주었다. 검정팥 종피 추출액으로 염색한 면직물의 일광견뢰도는 1~2등급으로 일광견뢰도가 매우 부족한 것으로 나타났으며, Fe 2~3등급, Cu 2등급 나머지는 1~2등급으로 매염처리에 의해 전혀 개선되지 않았거나 개선되더라도 그 효과는 크지 않았다. 세탁견뢰도의 경우 Cu 매염이 4등급으로 양호하게 나타났으며 나머지 전부는 3등급으로 나타나 매염 처리에 의한 개선 효과는 인정되지 않았으며 오염에서는 전부 4등급 이상으로 우수한 결과를 보여 주었다.
- Table 3은 염색된 면직물에 대한 매염제 종류별 표면색의 변화를 나타낸 것으로, 매염처리에 의한 색상 변화는 견직물에서와 마찬가지로 매염후에도 색상은 큰 변화가 없었지만, Fe 매염포는 YR→Y로 변화되었다. 견직물과 다르게 Ni 매염포만 무매염포 보다 L*값이 상승하여 매염전보다 오히려 색상이 밝아진 것으로 나타났으며 전반적으로 견직물보다 상대적으로 L*값이 크게 나타났다.
- 매염 처리한 염색포의 견뢰도를 Table 4에 나타내었다. 매염처리전 견직물의 일광 견뢰도는 4~6급으로 우수한 반면에 매염 처리한 염색포는 일광견뢰도가 낮게 나타났 으나 Al 처리포는 4~5등급, Cu와 Sn은 3~4등급으로 나타났고 Fe가 일광 견뢰도가 2~3등급으로 가장 낮게 나타나 매염처리는 일광견뢰도를 저하시키는 것으로 나타났다. 세탁견뢰도에서는 무매염 2등급, 매염제 처리포는 2내지 3등급으로 낮게 나타나, 매염제 처리는 약간이나마 세탁견뢰도 개선의 효과가 인정되었고 오염에서는 전부 4등급 이상으로 우수한 결과를 보여 주었다.
- Sn 매염과 Ti 매염포는 무 매염포 보다 L*값이 상승하였으나 나머지 매염제는 L*값이 크게 감소되었다. 면직물에 대한 표면색의 변화는 견직물에서와 같은 경향으로 나타났으며, L*값에 있어서는 견직물과 다르게 Ni 매염포만 무매염포보다 L*값이 크게 나타났다.
- 염색온도와 시간에 따른 염색성은, 견직물의 경우, 염색 온도 40℃와 60℃에서는 전반적으로 염착량이 낮고 시간에 따른 염착량의 차이도 크지 않았으나 염색온도 80℃에서는 시간이 경과할수록 K/S 값이 크게 나타났다. 면직물의 경우도 견직물과 비슷한 결과로 온도가 높아질수록 염색시간이 경과될수록 K/S 값이 크게 나타났다.
- 매염처리 전 견직물의 일광 견뢰도는 무매염이 4~6등급, Al 처리포는 4~5등급, Cu와 Sn은 3~4등급으로 나타났고 Fe는 2~3등급으로 가장 낮게 나타났으며, 세탁견뢰도에서는 무매염 2등급, 매염제 처리포는 전부 2내지 3등급으로 나타났다. 무매염 면직물의 일광견뢰도는 1~2등급, Fe 매염은 2~3등급, Cu 2등급 Al과 Sn은 1~2등급으로 매염처리에 의해 전혀 개선되지 않았으며, 세탁견뢰도의 경우 Cu매염이 4등급으로 양호하게 나타났으며 무매염, Al, Sn과 Fe는 3등급으로 나타났다.
- 무매염 포의 색상은 yellowish red의 색상으로 나타났으며, 매염후에도 색상은 큰 변화가 없었지만, Fe 매염포는 YR→Y로 변화되었으며 L* 값도 크게 감소되었다.
- 매염처리전 견직물의 일광 견뢰도는 4~6급으로 우수한 반면에 매염 처리한 염색포는 일광견뢰도가 낮게 나타났 으나 Al 처리포는 4~5등급, Cu와 Sn은 3~4등급으로 나타났고 Fe가 일광 견뢰도가 2~3등급으로 가장 낮게 나타나 매염처리는 일광견뢰도를 저하시키는 것으로 나타났다. 세탁견뢰도에서는 무매염 2등급, 매염제 처리포는 2내지 3등급으로 낮게 나타나, 매염제 처리는 약간이나마 세탁견뢰도 개선의 효과가 인정되었고 오염에서는 전부 4등급 이상으로 우수한 결과를 보여 주었다. 검정팥 종피 추출액으로 염색한 면직물의 일광견뢰도는 1~2등급으로 일광견뢰도가 매우 부족한 것으로 나타났으며, Fe 2~3등급, Cu 2등급 나머지는 1~2등급으로 매염처리에 의해 전혀 개선되지 않았거나 개선되더라도 그 효과는 크지 않았다.
- 검정팥 종피 추출액으로 염색한 면직물의 일광견뢰도는 1~2등급으로 일광견뢰도가 매우 부족한 것으로 나타났으며, Fe 2~3등급, Cu 2등급 나머지는 1~2등급으로 매염처리에 의해 전혀 개선되지 않았거나 개선되더라도 그 효과는 크지 않았다. 세탁견뢰도의 경우 Cu 매염이 4등급으로 양호하게 나타났으며 나머지 전부는 3등급으로 나타나 매염 처리에 의한 개선 효과는 인정되지 않았으며 오염에서는 전부 4등급 이상으로 우수한 결과를 보여 주었다.
- 이는 온도의 상승에 따른 확산 속도의 증가에 기인한 것으로 판단된다. 이 결과를 볼 때 검정팥 종피 색소의 견직물에 대한 염색성은 염색온도가 높을수록 염착량이 증가하는 것을 알 수 있었고 염색시간이 경과할수록 염착량도 증가 한다는 것을 알 수 있었다.
- 염색온도 40℃와 60℃에서는 전반적으로 염착량이 낮고 염색시간의 경과에 따른 염착량의 증가는 크지 않았으나, 80℃에서는 시간이 경과될수록 K/S값은 점차 증가하고 있는 것을 보여주고 있다. 이 결과를 볼 때 검정팥 종피 색소의 면직물에 대한 염색성은 견직물과 비슷한 결과로 염색온도가 높을수록 염색시간이 경과될수록 염착량도 증가한다는 것을 알 수 있었다.
후속연구
- 천연염색 염재는 값이 싸고 품질이 좋은 재료를 구입하는 것이 중요한데, 염재 작물을 재배하기가 힘이 들고 많은 경비가 소요되기 때문에 가격 또한 비싸게 판매되고 있다. 그러므로 식품과 음료 제품을 가공하고 남는 부산물을 이용하거나 대량의 도정공장에서 대량으로 발생되는 곡류의 껍질을 이용 하면 폐자원의 재활용이라는 측면으로 볼 때 그 가치가 커질 것으로 기대된다.
- 이에 검정팥 종피에 포함되어 있는 천연색소를 추출하여 천연염재로 활용하고자 하는 연구가 수행되어 새로운 천연염재로서의 가능성이 진단되었을 뿐만 아니라 얻어진 결과는 응용 연구를 위한 기초자료로서도 활용할 수 있을 것으로 기대된다. 다만 염색된 직물의 색농도가 낮은 것과 견뢰도가 미흡한 점은 계속적인 연구로 보완을 필요로 한다.
- 떡이나 빵의 소로 이용될 때 제거되는 검정팥의 종피는 다른 곡류의 종피와 같이 축산 사료로만 이용될 뿐 특별히 사용되는 곳이 없으며 그에대한 연구도 전무한 실정이다. 이에 검정팥 종피에 포함되어 있는 천연색소를 추출하여 천연염재로 활용하고자 하는 연구가 수행되어 새로운 천연염재로서의 가능성이 진단되었을 뿐만 아니라 얻어진 결과는 응용 연구를 위한 기초자료로서도 활용할 수 있을 것으로 기대된다. 다만 염색된 직물의 색농도가 낮은 것과 견뢰도가 미흡한 점은 계속적인 연구로 보완을 필요로 한다.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.