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문제 정의
- , 2009)에서 쪽 염색된 직물의 항균성이 우수하다고 보고되고 있어, 절충적 조건과 친환경적 조건으로 환원·염색된 직물에 대한 항균성을 확인하고자 하였다. 따라서 본 연구에서는 대표적인 공시균인 황색포도상구균(Staphylococcus aureus)에 대한 균 감소율을 면직물과 아마직물에 대해서 측정하였다.
- 쪽의 주 색소성분인 인디고는 물에 녹지 않으나, 알칼리 조건에서 환원하면 수용성인 무색의 류코 화합물(leuco compound)로 변하므로(Oh, 2010), 불용성인 쪽으로 염색을 하기 위해서는 환원과정이 필수적이다. 본 연구에서는 하이드로설파이트를 사용하는 일반적인 환원방법과 유기환원제 및 저 알칼리 사용과 에너지 절감 등 친환경적인 환원조건을 적용시 염색성과 색채특성을 비교하여 친환경적인 환원방법의 가능성을 모색하고자 하였다. 따라서 환원제 종류(하이드로설파이트, 포도당), pH(알칼리성, 중성), 온도(21℃, 60℃) 및 시간(30분) 등 환원조건을 조합하여 쪽 염료의 환원을 실시하였는데, 환원온도가 21℃이고 중성일 경우에는 쪽 염료의 환원이 잘 이루어지지 않았다.
- 선행연구(Kim, 2013; Oh, 2010; Shin et al., 2009)에서 쪽 염색된 직물의 항균성이 우수하다고 보고되고 있어, 절충적 조건과 친환경적 조건으로 환원·염색된 직물에 대한 항균성을 확인하고자 하였다.
- 따라서 염색견뢰도가 우수하고 항균성이 있는 쪽 염료를 활용한 패션상품을 개발하기 위해서는 정량화된 염색방법에 대한 연구와 아울러 유기환원제 사용과 에너지 절감 등 친환경적인 방법에 대한 연구가 지속적으로 필요하다. 이에 본 연구에서는 계량화가 가능한 시판 분말 쪽 염료를 사용하여 일반적 환원제인 하이드로설파이트와 유기환원제인 포도당을 사용하여 환원하고, 중성과 알칼리성 염액에서 상온과 온욕 염색을 실시하여 섬유소재와 환원조건에 따른 염색성과 색채특성을 비교하여 살펴보고자 하였다. 본 연구결과는 여름철 침구류에 사용할 친환경적이고 감성적인 패션상품 소재기획 자료로 활용될 수 있을 것으로 기대한다.
제안 방법
- 따라서 환원제 종류(하이드로설파이트, 포도당), pH(알칼리성, 중성), 온도(21℃, 60℃) 및 시간(30분) 등 환원조건을 조합하여 쪽 염료의 환원을 실시하였는데, 환원온도가 21℃이고 중성일 경우에는 쪽 염료의 환원이 잘 이루어지지 않았다. 그래서 환원온도를 60℃로 설정하고, 환원제와 pH를 변화시켜 4가지 조건으로 환원을 실시한 후, 동일한 온도(21℃)에서 염색하여 염색성을 비교하여 본 연구목적에 부합되는 3가지 환원조건을 선정하였다(Table 2). 즉, 가장 널리 사용하는 환원제인 하이드로설파이트를 사용하여 알칼리성(pH 11)에서 환원시키는 방법(A)을 일반적 조건, 친환경 환원제인 포도당을 사용하여 중성(pH 7)에서 환원시키는 방법(D)을 친환경적 조건이라고 명명하였다.
- 즉, 가장 널리 사용하는 환원제인 하이드로설파이트를 사용하여 알칼리성(pH 11)에서 환원시키는 방법(A)을 일반적 조건, 친환경 환원제인 포도당을 사용하여 중성(pH 7)에서 환원시키는 방법(D)을 친환경적 조건이라고 명명하였다. 또한 두 가지 조건(B와 C) 중에서 염색성이 우수한 조건인 하이드로설파이트를 사용하여 중성(pH 7)에서 환원시키는 방법(B)을 절충적 조건으로 명명하였다.
- 앞서 설명한 세 가지 환원조건에 따라 환원된 쪽 염액에 20×20cm의 섬유소 직물(면, 아마, 면/닥섬유 혼방, 아마/리오셀 혼방)을 침지하여 5분간 염색하였다.
- 여름철 침구류에 사용할 친환경적이고 감성적인 패션상품 소재기획을 위한 자료를 제공하고자 4종의 섬유소 직물을 대상으로 세 가지 환원조건에 따른 쪽 염색을 실시하여 염색특성과 색채특성을 평가하여 다음과 같은 결론을 얻었다.
- 쪽 염색 직물에 대해 분광측색계로 측정한 CIE L*a*b*값으로부터 Munsell 표색계 H V/C 값을 계산하였다.
대상 데이터
- 본 실험에 사용된 직물은 면섬유 100%와 면/닥섬유(60%/40%) 혼방, 아마섬유100%, 아마/리오셀섬유(65%/35%) 혼방 등 섬유소 섬유로 평직으로 직조된 4종의 직물소재이었다. 염색용 시료의 특성은 [Tale 1]과 같다.
- 실험에 사용된 쪽 염료는 시판되고 있는 인도산 쪽 건조분말로 아트앤크래프트(Arts and Crafts, Korea)에서 구입하여 사용하였다. 시약으로는 환원제로 하이드로설파이트(Na2S2O4)와 포도당(C6H12O6)을 사용하였고, 환원액의 pH를 조절하기 위한 알칼리로는 수산화나트륨(NaOH)을, 염색 시 중성 염액에서 인디고 색소의 용해도를 높이기 위해서 에탄올(C2H5OH)을 사용하였다.
- 실험에 사용된 쪽 염료는 시판되고 있는 인도산 쪽 건조분말로 아트앤크래프트(Arts and Crafts, Korea)에서 구입하여 사용하였다. 시약으로는 환원제로 하이드로설파이트(Na2S2O4)와 포도당(C6H12O6)을 사용하였고, 환원액의 pH를 조절하기 위한 알칼리로는 수산화나트륨(NaOH)을, 염색 시 중성 염액에서 인디고 색소의 용해도를 높이기 위해서 에탄올(C2H5OH)을 사용하였다.
- 항균성 시험은 KS K 0693: 2011에 준하여 측정하였으며, 시험균종으로는 황색포도상구균(Staphylococcus aureus ATCC 6538)을 사용하였고, 균수 감소법(Bacterial count method)에 의해서 평가하였다. 평가용 시료는 절충적 조건과 친환경적 조건으로 쪽 염색된 면직물과 아마직물이었다.
이론/모형
- 마찰견뢰도는 KS K 0650: 2011에 준하여 Crock Meter 방법으로 측정하였고, 땀 견뢰도는 KS K ISO 105-E04: 2010 의해 측정하였으며, 시험편의 변색 및 퇴색에 대한 오염 정도를 나타내는 등급을 판정하였다. 드라이클리닝 견뢰도는 KS K ISO 105-D01: 2010에 준하여 측정하였다.
- 염색된 시료에 대한 일광견뢰도는 KS K ISO 105-B02: 2010에 의해 측정하였으며, 세탁견뢰도는 KS K ISO 105-C06, A1S: 2010에 준하여 40±2℃에서 측정하였다. 마찰견뢰도는 KS K 0650: 2011에 준하여 Crock Meter 방법으로 측정하였고, 땀 견뢰도는 KS K ISO 105-E04: 2010 의해 측정하였으며, 시험편의 변색 및 퇴색에 대한 오염 정도를 나타내는 등급을 판정하였다. 드라이클리닝 견뢰도는 KS K ISO 105-D01: 2010에 준하여 측정하였다.
- 염색된 시료를 분광측색계(Color Techno Systems, JP/JX-777)를 사용하여 파장 400~700nm까지의 범위에서 10nm 간격으로 표면반사율을 측정한 후, 최대흡수파장인 660nm에서의 표면반사율을 측정하여 다음의 Kubelka-Munk 식에 의하여 K/S값을 구하였다.
- 염색된 시료에 대한 일광견뢰도는 KS K ISO 105-B02: 2010에 의해 측정하였으며, 세탁견뢰도는 KS K ISO 105-C06, A1S: 2010에 준하여 40±2℃에서 측정하였다.
- 항균성 시험은 KS K 0693: 2011에 준하여 측정하였으며, 시험균종으로는 황색포도상구균(Staphylococcus aureus ATCC 6538)을 사용하였고, 균수 감소법(Bacterial count method)에 의해서 평가하였다. 평가용 시료는 절충적 조건과 친환경적 조건으로 쪽 염색된 면직물과 아마직물이었다.
성능/효과
- 드라이클리닝에 대한 견뢰도는 환원조건과 섬유소재에 관계없이 모두 4~5등급을 나타내어 우수한 결과를 보였다. 건조 시 마찰에 대한 견뢰도는 섬유종류에 따른 차이를 보여, 면직물은 3~4등급으로 비교적 우수한 편이었으나, 아마직물, 면/닥 혼방직물, 아마/리오셀 혼방직물에서는 2~3등급을 보여 상대적으로 낮은 등급으로 판정되었다. 한편, 산성과 알칼리성 땀액에 대한 견뢰도는 환원조건과 섬유소재에 관계없이 모두 4~5등급으로 우수한 결과가 나타났다.
- 다음으로 빨강(+)과 녹색(-)을 나타내는 a*값을 살펴보면, a*값에서는 대부분 +수치를 나타내고 있지만, 2 이하의 작은 값을 나타내어 아주 미미한 정도의 빨강기미를 띠는 것으로 나타났고, 아마/리오셀 혼방직물은 일반적 조건에서 －수치를 보여 미미하지만, 녹색기미를 띄는 것으로 나타났다. 노랑(+)과 파랑(-)을 나타내는 b*값을 살펴보면, 환원조건에 관계없이 모든 조건에서 -값을 나타내어 파랑기미를 띠는 것을 알 수 있었는데, 면직물에서 일반적 염색 조건인 경우 b*값이 -18.39로 나타나서 파랑기미를 가장 강하게 나타내었다.
- 다음으로 빨강(+)과 녹색(-)을 나타내는 a*값을 살펴보면, a*값에서는 대부분 +수치를 나타내고 있지만, 2 이하의 작은 값을 나타내어 아주 미미한 정도의 빨강기미를 띠는 것으로 나타났고, 아마/리오셀 혼방직물은 일반적 조건에서 －수치를 보여 미미하지만, 녹색기미를 띄는 것으로 나타났다. 노랑(+)과 파랑(-)을 나타내는 b*값을 살펴보면, 환원조건에 관계없이 모든 조건에서 -값을 나타내어 파랑기미를 띠는 것을 알 수 있었는데, 면직물에서 일반적 염색 조건인 경우 b*값이 -18.
- 둘째, 쪽으로 염색된 섬유소 직물의 염색견뢰도는 섬유종류 및 환원조건에 따라 미미한 차이를 보이고 있으나, 전체적으로 볼 때 마찰견뢰도를 제외하고는 4~5등급으로 나타나 염색견뢰도가 우수하였다. 또한 쪽 염색 면직물과 아마직물은 우수한 항균성을 보였으므로 민감성 피부를 가진 성인이나 피부가 약한 아동용 의류소재 및 위생성이 요구되는 더운 여름철 침구류 및 항균성을 필요로 하는 제품에 활용될 것으로 기대된다.
- 그러나 아마직물에서는 모두 3~4등급의 견뢰도를 나타내었다. 드라이클리닝에 대한 견뢰도는 환원조건과 섬유소재에 관계없이 모두 4~5등급을 나타내어 우수한 결과를 보였다. 건조 시 마찰에 대한 견뢰도는 섬유종류에 따른 차이를 보여, 면직물은 3~4등급으로 비교적 우수한 편이었으나, 아마직물, 면/닥 혼방직물, 아마/리오셀 혼방직물에서는 2~3등급을 보여 상대적으로 낮은 등급으로 판정되었다.
- 30으로 가장 낮게 나타났다. 따라서 쪽으로 염색된 섬유소 직물의 명도는 대부분 중명도부터 저명도를 나타내고 있었는데, 친환경 조건에서는 일반적 조건이나 절충적 조건에 비해 다소 희미하게 밝은 색상을 구현하는 것을 확인할 수 있었다.
- 따라서 쪽으로 염색된 섬유소 직물의 염색견뢰도를 전반적으로 살펴보았을 때 견뢰도는 섬유종류 및 환원조건에 따라 미미한 차이를 보이고 있으나, 마찰견뢰도를 제외하고는 대부분 4~5등급의 우수한 견뢰도를 보였다. 즉, 쪽 염색된 섬유소 직물의 염색견뢰도는 환원조건과 염색조건에 따른 차이가 나타나지 않았고, 섬유종류에 따른 차이만 부분적으로 나타나, 섬유소 직물의 쪽 염색 조건은 염색견뢰도에 영향을 미치지 않음을 시사하였다.
- 따라서 쪽으로 진하게 염색할 경우에는 일반적 조건으로 환원 · 염색하는 것이 적합하며, 연한 색상으로 염색하고자 할 경우, 친환경 조건으로 환원 · 염색할 수 있을 것으로 보인다.
- 본 연구에서는 하이드로설파이트를 사용하는 일반적인 환원방법과 유기환원제 및 저 알칼리 사용과 에너지 절감 등 친환경적인 환원조건을 적용시 염색성과 색채특성을 비교하여 친환경적인 환원방법의 가능성을 모색하고자 하였다. 따라서 환원제 종류(하이드로설파이트, 포도당), pH(알칼리성, 중성), 온도(21℃, 60℃) 및 시간(30분) 등 환원조건을 조합하여 쪽 염료의 환원을 실시하였는데, 환원온도가 21℃이고 중성일 경우에는 쪽 염료의 환원이 잘 이루어지지 않았다. 그래서 환원온도를 60℃로 설정하고, 환원제와 pH를 변화시켜 4가지 조건으로 환원을 실시한 후, 동일한 온도(21℃)에서 염색하여 염색성을 비교하여 본 연구목적에 부합되는 3가지 환원조건을 선정하였다(Table 2).
- 220으로 나타나서 시각적 색상을 일반적 조건으로 환원·염색된 소재와 비교해 볼 때, 밝고 연한 남색으로 염색되는 것을 알 수 있었다. 따라서 환원조건별 섬유종류에 따른 최대흡수파장에서의 쪽 염료의 염착량은 차이가 있어 일반적 조건에서는 아마/리오셀 혼방직물과 면직물의 염색성이 우수함을 확인할 수 있었으며, 절충적 조건에서는 면직물, 친환경적 조건에서는 아마직물의 염색성이 좋음을 확인할 수 있었다.
- 아마/리오셀 직물이 가장 밝고 선명한 남색을 나타내었고, 면직물은 파랑기미가 다소 많고 채도가 높은 남색을 나타내었다. 또한 일반적 조건으로 환원한 경우 파랑기미가 다소 많고 채도가 높은 남색을 나타낸 반면, 이에 비해 친환경적 조건에서는 명도가 다소 높고 미미하게 빨강기미를 보이는 것을 알 수 있었다.
- 또한 친환경적 조건으로 환원 · 염색된 직물은 다소 흐린 남색을 발현함을 알 수 있었다.
- 첫째, 환원조건에 따라 쪽 염색 직물의 염착량은 660nm에서 최대값을 나타내었으며, 섬유소 직물의 종류에 관계없이 일반적 조건에서의 염착량이 높게 나타났고, 친환경적 조건에서의 염착량은 낮게 나타났다. 또한 환원조건별 섬유종류에 따른 최대흡수파장에서의 쪽 염료의 염착량은 차이가 있어 일반적 조건에서는 아마/리오셀 혼방직물과 면직물의 염색성이 우수함을 확인하였고, 절충적 조건에서는 면직물의 염색성이, 친환경적 조건에서는 아마직물의 염색성이 좋음을 확인할 수 있었다.
- 41 PB로 나타났다. 명도는 모든 환원조건에서 3~4 범위를 나타내어 저명도임을 확인할 수 있었으며, 면직물을 일반적 조건에서 환원하여 염색한 경우 명도가 3.24로 나타나서 가장 어둔 쪽 염색 직물의 색상을 발현하였으며, 아마/리오셀 혼방직물을 친환경적인 방법으로 환원하여 쪽 염색한 직물의 명도가 4.75로 나타나서 밝은 남색을 발현하고 있음을 알 수 있었다. 채도는 대체로 2~4 범위를 나타내어 저채도 색상임을 확인할 수 있었다.
- 본 연구에서는 쪽 염료 환원 시 일반적으로 사용하는 환원제인 하이드로설파이트 외에 포도당을 사용하여 친환경 환원방법의 가능성을 확인하였고, 상온과 중성에서 염색을 실시함으로써 에너지 절감과 알칼리 무사용 등 친환경적 천연염색을 시도하였으며, 환원조건을 달리함으로서 쪽 염색으로 구현할 수 있는 색채의 범위를 다소 확대하였다는 점에서 의의가 있다고 생각된다. 그러나 본 연구에서는 쪽의 염료농도를 높게 하여 4종류의 섬유소 직물과 세 가지 환원 조건을 설정하여 재현성 있는 염색방법에 초점을 맞추고자 1회 염색으로 진행하였으나, 쪽 염색의 다양한 색상 구현과 염색의 효율성을 확보하기 위해서는 염색횟수와 염료의 농도 변화에 따른 염색성과 색채 특성을 평가하는 연구 및 친환경적 염색방법에 대한 연구가 지속적으로 이루어져야 할 것으로 생각된다.
- 세 가지 환원조건에 따라 쪽 염색된 직물의 먼셀 표색계에 의한 색채특성을 정리한 결과는 [Table 7]과 같으며, 세 가지 환원조건에서 쪽 염색된 직물 모두에서 PB(남색) 계열의 색상을 나타내었다.
- 그러나 아마/리오셀 혼방직물을 친환경적 조건으로 환원·염색된 경우에서는 3~4등급의 견뢰도를 나타내었다. 세탁에 대한 견뢰도는 면직물, 면/닥 혼방직물, 아마/리오셀 혼방직물에서는 환원조건에 관계없이 모두 4~5등급으로 우수한 견뢰도를 나타내었다. 그러나 아마직물에서는 모두 3~4등급의 견뢰도를 나타내었다.
- 셋째, 쪽 염색 직물의 색채특성을 평가한 결과, 세 가지 환원조건 모두 동일하게 남색계열(PB)의 색상을 구현한다는 것을 확인하였고, 환원조건과 섬유종류에 따라 색채특성은 유의한 차이를 나타내었다. 아마/리오셀 직물이 가장 밝고 선명한 남색을 나타내었고, 면직물은 파랑기미가 다소 많고 채도가 높은 남색을 나타내었다.
- 셋째, 쪽 염색 직물의 색채특성을 평가한 결과, 세 가지 환원조건 모두 동일하게 남색계열(PB)의 색상을 구현한다는 것을 확인하였고, 환원조건과 섬유종류에 따라 색채특성은 유의한 차이를 나타내었다. 아마/리오셀 직물이 가장 밝고 선명한 남색을 나타내었고, 면직물은 파랑기미가 다소 많고 채도가 높은 남색을 나타내었다. 또한 일반적 조건으로 환원한 경우 파랑기미가 다소 많고 채도가 높은 남색을 나타낸 반면, 이에 비해 친환경적 조건에서는 명도가 다소 높고 미미하게 빨강기미를 보이는 것을 알 수 있었다.
- 채도는 대체로 2~4 범위를 나타내어 저채도 색상임을 확인할 수 있었다. 아마직물을 친환경적 조건으로 환원하여 염색한 경우 채도가 2.43으로 가장 낮았으며, 아마/리오셀 혼방 직물을 일반적 조건으로 환원하여 염색한 경우 채도가 4.12로 가장 높게 나타났다.
- 이러한 결과는 [Fig. 1]에서 보는 바와 같이 염색된 직물을 육안으로 살펴본 결과, 일반적 조건으로 환원·염색된 아마/리오셀 혼방직물이 가장 진한 색상을 보여 염착량이 높을수록 시각적 색상 역시 진한 남색을 잘 표현해 주고 있음을 알 수 있었다.
- 6%로 나타났다(Table 5). 이러한 결과는 쪽 염료 분말을 사용하여 환원제로 하이드로설파이트를 사용하여 염색한 소재의 항균성을 측정한 결과에서 96.3%의 항균력을 보였다는 결과(Oh, 2010) 및 쪽 염색 시 환원제로 하이드로설파이트와 포도당을 사용하고, 알칼리로는 잿물과 수산화나트륨(NaOH)을 사용하여 염색한 아마직물의 항균성을 측정한 결과, 하이드로설파이트와 수산화나트륨 사용 시 99.9%, 하이드로설파이트와 잿물 사용 시 98.6%, 포도당과 수산화나트륨 사용 시 99.7%의 우수한 항균성을 보여 쪽을 이용하여 염색한 소재는 우수한 항균력이 있다고 보고한 연구 결과(Kim, 2013)를 뒷받침해 주고 있다. 따라서 쪽 염료는 우수한 항균성을 지니고 있으므로, 민감성 피부를 가진 성인이나 피부가 약한 아동용 의류소재로 적합할 것으로 생각되며, 또한 위생성이 요구되는 더운 여름철 침구류 및 항균성을 필요로 하는 제품에 활용될 것으로 기대된다.
- 이상의 먼셀 색채특성을 종합해서 정리해 보면, 친환경조건으로 환원하여 쪽 염색된 직물은 일반적 조건이나 절충적 조건보다 상대적으로 명도가 다소 높고, 채도는 다소 낮게 나타나 약간 밝으나 희미한 남색을 나타내었으며, 일반적인 조건에서 쪽 염색된 직물은 명도가 낮고 채도가 높게 나타나서 진하고 선명한 남색을 나타냄을 알 수 있었다. 한편, 절충적 조건으로 쪽 염색한 직물의 색채특성은 일반적 조건과 친환경적 조건의 중간 값을 보이고 있었다.
- 일광에 대한 견뢰도는 면직물, 면/닥섬유 혼방직물, 아마직물에서는 환원조건에 관계없이 모두 4~5등급으로 우수한 견뢰도를 나타내었다. 그러나 아마/리오셀 혼방직물을 친환경적 조건으로 환원·염색된 경우에서는 3~4등급의 견뢰도를 나타내었다.
- 절충적 조건으로 환원 · 염색 시 면직물의 염착량이 9.755로 가장 높게 나타났고, 다음으로 면/닥 혼방직물로 염착량은 5.580, 아마직물은 4.515, 아마/리오셀 혼방직물은 3.505로 나타나서 면직물이 아마직물에 비해 염착량이 높은 경향을 보였다.
- 그래서 환원온도를 60℃로 설정하고, 환원제와 pH를 변화시켜 4가지 조건으로 환원을 실시한 후, 동일한 온도(21℃)에서 염색하여 염색성을 비교하여 본 연구목적에 부합되는 3가지 환원조건을 선정하였다(Table 2). 즉, 가장 널리 사용하는 환원제인 하이드로설파이트를 사용하여 알칼리성(pH 11)에서 환원시키는 방법(A)을 일반적 조건, 친환경 환원제인 포도당을 사용하여 중성(pH 7)에서 환원시키는 방법(D)을 친환경적 조건이라고 명명하였다. 또한 두 가지 조건(B와 C) 중에서 염색성이 우수한 조건인 하이드로설파이트를 사용하여 중성(pH 7)에서 환원시키는 방법(B)을 절충적 조건으로 명명하였다.
- 따라서 쪽으로 염색된 섬유소 직물의 염색견뢰도를 전반적으로 살펴보았을 때 견뢰도는 섬유종류 및 환원조건에 따라 미미한 차이를 보이고 있으나, 마찰견뢰도를 제외하고는 대부분 4~5등급의 우수한 견뢰도를 보였다. 즉, 쪽 염색된 섬유소 직물의 염색견뢰도는 환원조건과 염색조건에 따른 차이가 나타나지 않았고, 섬유종류에 따른 차이만 부분적으로 나타나, 섬유소 직물의 쪽 염색 조건은 염색견뢰도에 영향을 미치지 않음을 시사하였다.
- 00 이하의 값을 나타내었다. 즉, 친환경적 조건으로 염색된 아마/리오셀 혼방직물에서 L*값이 49.00으로 가장 높게 나타났으며, 일반적인 조건으로 염색된 면직물의 경우 33.30으로 가장 낮게 나타났다. 따라서 쪽으로 염색된 섬유소 직물의 명도는 대부분 중명도부터 저명도를 나타내고 있었는데, 친환경 조건에서는 일반적 조건이나 절충적 조건에 비해 다소 희미하게 밝은 색상을 구현하는 것을 확인할 수 있었다.
- 쪽 염색된 면직물의 항균성을 살펴보면, 균 감소율이 절충적 조건에서 99.7%, 친환경적 조건에서 87.5%로 나타났으며, 아마직물의 경우에서도 절충적 조건에서 99.9%, 친환경적 조건에서 81.6%로 나타났다(Table 5). 이러한 결과는 쪽 염료 분말을 사용하여 환원제로 하이드로설파이트를 사용하여 염색한 소재의 항균성을 측정한 결과에서 96.
- 쪽으로 염색된 면직물을 육안으로 본 색상은 일반적 조건과 절충적 조건으로 환원 · 염색된 직물이 어둡고 진한 남색을 발현하는 것을 확인할 수 있었다.
- 첫째, 환원조건에 따라 쪽 염색 직물의 염착량은 660nm에서 최대값을 나타내었으며, 섬유소 직물의 종류에 관계없이 일반적 조건에서의 염착량이 높게 나타났고, 친환경적 조건에서의 염착량은 낮게 나타났다. 또한 환원조건별 섬유종류에 따른 최대흡수파장에서의 쪽 염료의 염착량은 차이가 있어 일반적 조건에서는 아마/리오셀 혼방직물과 면직물의 염색성이 우수함을 확인하였고, 절충적 조건에서는 면직물의 염색성이, 친환경적 조건에서는 아마직물의 염색성이 좋음을 확인할 수 있었다.
- 건조 시 마찰에 대한 견뢰도는 섬유종류에 따른 차이를 보여, 면직물은 3~4등급으로 비교적 우수한 편이었으나, 아마직물, 면/닥 혼방직물, 아마/리오셀 혼방직물에서는 2~3등급을 보여 상대적으로 낮은 등급으로 판정되었다. 한편, 산성과 알칼리성 땀액에 대한 견뢰도는 환원조건과 섬유소재에 관계없이 모두 4~5등급으로 우수한 결과가 나타났다.
- 이상의 먼셀 색채특성을 종합해서 정리해 보면, 친환경조건으로 환원하여 쪽 염색된 직물은 일반적 조건이나 절충적 조건보다 상대적으로 명도가 다소 높고, 채도는 다소 낮게 나타나 약간 밝으나 희미한 남색을 나타내었으며, 일반적인 조건에서 쪽 염색된 직물은 명도가 낮고 채도가 높게 나타나서 진하고 선명한 남색을 나타냄을 알 수 있었다. 한편, 절충적 조건으로 쪽 염색한 직물의 색채특성은 일반적 조건과 친환경적 조건의 중간 값을 보이고 있었다.
- 한편, 채도를 나타내는 C값은 10~19 사이의 범위를 나타내었는데, 대부분 모든 직물에서 일반적 조건과 절충적 조건에서 환원/염색한 직물이 친환경적 조건에서 환원·염색한 직물보다 높게 나타났다.
- 한편, 친환경적 조건에서는 아마직물의 염착량이 4.220으로 가장 높게 나타났고, 다음으로 면/닥 혼방직물의 염착량은 3.264, 면직물은 3.237, 아마/리오셀 혼방 직물은 2.483으로 나타나, 친환경적 조건으로 염색된 직물의 염착량의 범위는 2.483~4.220으로 나타나서 시각적 색상을 일반적 조건으로 환원·염색된 소재와 비교해 볼 때, 밝고 연한 남색으로 염색되는 것을 알 수 있었다.
후속연구
- 본 연구에서는 쪽 염료 환원 시 일반적으로 사용하는 환원제인 하이드로설파이트 외에 포도당을 사용하여 친환경 환원방법의 가능성을 확인하였고, 상온과 중성에서 염색을 실시함으로써 에너지 절감과 알칼리 무사용 등 친환경적 천연염색을 시도하였으며, 환원조건을 달리함으로서 쪽 염색으로 구현할 수 있는 색채의 범위를 다소 확대하였다는 점에서 의의가 있다고 생각된다. 그러나 본 연구에서는 쪽의 염료농도를 높게 하여 4종류의 섬유소 직물과 세 가지 환원 조건을 설정하여 재현성 있는 염색방법에 초점을 맞추고자 1회 염색으로 진행하였으나, 쪽 염색의 다양한 색상 구현과 염색의 효율성을 확보하기 위해서는 염색횟수와 염료의 농도 변화에 따른 염색성과 색채 특성을 평가하는 연구 및 친환경적 염색방법에 대한 연구가 지속적으로 이루어져야 할 것으로 생각된다.
- 따라서 염색견뢰도가 우수하고 항균성이 있는 쪽 염료를 활용한 패션상품을 개발하기 위해서는 정량화된 염색방법에 대한 연구와 아울러 유기환원제 사용과 에너지 절감 등 친환경적인 방법에 대한 연구가 지속적으로 필요하다. 이에 본 연구에서는 계량화가 가능한 시판 분말 쪽 염료를 사용하여 일반적 환원제인 하이드로설파이트와 유기환원제인 포도당을 사용하여 환원하고, 중성과 알칼리성 염액에서 상온과 온욕 염색을 실시하여 섬유소재와 환원조건에 따른 염색성과 색채특성을 비교하여 살펴보고자 하였다.
- 7%의 우수한 항균성을 보여 쪽을 이용하여 염색한 소재는 우수한 항균력이 있다고 보고한 연구 결과(Kim, 2013)를 뒷받침해 주고 있다. 따라서 쪽 염료는 우수한 항균성을 지니고 있으므로, 민감성 피부를 가진 성인이나 피부가 약한 아동용 의류소재로 적합할 것으로 생각되며, 또한 위생성이 요구되는 더운 여름철 침구류 및 항균성을 필요로 하는 제품에 활용될 것으로 기대된다.
- 둘째, 쪽으로 염색된 섬유소 직물의 염색견뢰도는 섬유종류 및 환원조건에 따라 미미한 차이를 보이고 있으나, 전체적으로 볼 때 마찰견뢰도를 제외하고는 4~5등급으로 나타나 염색견뢰도가 우수하였다. 또한 쪽 염색 면직물과 아마직물은 우수한 항균성을 보였으므로 민감성 피부를 가진 성인이나 피부가 약한 아동용 의류소재 및 위생성이 요구되는 더운 여름철 침구류 및 항균성을 필요로 하는 제품에 활용될 것으로 기대된다.
- 이에 본 연구에서는 계량화가 가능한 시판 분말 쪽 염료를 사용하여 일반적 환원제인 하이드로설파이트와 유기환원제인 포도당을 사용하여 환원하고, 중성과 알칼리성 염액에서 상온과 온욕 염색을 실시하여 섬유소재와 환원조건에 따른 염색성과 색채특성을 비교하여 살펴보고자 하였다. 본 연구결과는 여름철 침구류에 사용할 친환경적이고 감성적인 패션상품 소재기획 자료로 활용될 수 있을 것으로 기대한다.
- 일반적으로 천연염색된 소재의 색상은 자연적인 색조감과 고귀함 등의 특성으로 인해 의복 착용자에게 시각적인 편안함과 심리적인 안정을 부여하는 것으로 알려져 있다(Kim & Lee, 2004). 즉, 천연염색 소재의 색상은 합성염료로 염색한 소재의 색상과는 구별되는 자연적인 수수한 이미지를 나타내어 독특한 색채특성과 색채감성을 나타낼 것으로 기대된다. 또한 천연염재는 환경친화성, 항균성, 소취성, 항알레르기성 등 각종 인체친화적 기능성을 발휘하는 것으로 알려져 있다(Song & Kim, 2004).
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