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문제 정의
- 본 연구는 다양한 디자인의 천연염색 제품 개발을 위한 공정을 제안하기 위해 견직물의 염축가공 처리가 코치닐의 염색성에 미치는 영향을 살펴보았다. 이를 토대로 디자인 개발에 활용 가능한 공정을 제안하고, 이를 적용한 텍스타일 디자인 사례를 제시하였다.
- 본 연구는 천연염색제품의 다양화와 고부가가치화를 위하여 미적인 감성소재를 개발하고자 견직물의 염축가공 처리가 코치닐의 염색성에 미치는 영향을 살펴보았다. 이를 토대로 디자인 개발에 활용 가능한 실험 공정을 제시하고, 그 유효성을 확인하기 위해 디자인 개발에 적용한 사례를 제시하였다.
제안 방법
- 견뢰도 등급은 변·퇴색 판정용 그레이 스케일과 오염 판정용 스케일을 사용하여 평가하였다.
- 염색한 직물은 색차계(Color-Eye 3100, Macbeth)를 이용하여 색소의 최대흡수파장(λ max)에서 얻은 K/S 값을 염착량으로 평가하였으며, L*, a*, b*값과 Munsell의 H V/C 값을 측정하였다.
- 본 연구는 다양한 디자인의 천연염색 제품 개발을 위한 공정을 제안하기 위해 견직물의 염축가공 처리가 코치닐의 염색성에 미치는 영향을 살펴보았다. 이를 토대로 디자인 개발에 활용 가능한 공정을 제안하고, 이를 적용한 텍스타일 디자인 사례를 제시하였다.
- 본 연구는 천연염색제품의 다양화와 고부가가치화를 위하여 미적인 감성소재를 개발하고자 견직물의 염축가공 처리가 코치닐의 염색성에 미치는 영향을 살펴보았다. 이를 토대로 디자인 개발에 활용 가능한 실험 공정을 제시하고, 그 유효성을 확인하기 위해 디자인 개발에 적용한 사례를 제시하였다.
대상 데이터
- 매염제로 사용한 알루미늄(aluminium annoniumsulfate(Al2(SO4)3(NH4·24H2O), 철 (ferric sulfate, FeSO4, 7H2O), 구리(cupric sulfate, CuSO4, 5H2O)는 시약1급 그대로를 사용하였다.
- 실험에 사용된 직물은 KS K 0905에 규정된 표준 견포 (plain weave, density; 160(w)×98(f)/inch2,weight; 42±2g/m2, thickness; 0.11± 0.01mm)를 사용하였다.
- 염축가공을 위한 질산칼슘(Calcium nitrate tetrahydrate, (Ca(NO3)2·4H2O), Duksan pure chemical Co., Korea)과 코치닐 염료(나주 천연염색 문화관, Korea)는 시중에서 구입하여 사용하였다.
- 코치닐 염료를 이용하여 2%(o.w.f.) 염액을 제조하였다. 직물무게에 50배에 해당하는 염액을 가열하여 40℃가 되었을 때 염축가공 된 직물시료를 넣고 교반하면서 서서히 승온 시켜 60℃에서 60분간 교반하면서 염색하였다.
이론/모형
- 세탁견뢰도는 세탁시험기(Launder-Ometer)를 사용하여 AATCC Test Method 61-19891A에 따라 평가하였으며, 단 표준 세제 대신 시판 중성 세제를 사용하였다. 마찰견뢰도는 AATCC Method 116-1989에 따라 측정하였다. 견뢰도 등급은 변·퇴색 판정용 그레이 스케일과 오염 판정용 스케일을 사용하여 평가하였다.
- 세탁견뢰도는 세탁시험기(Launder-Ometer)를 사용하여 AATCC Test Method 61-19891A에 따라 평가하였으며, 단 표준 세제 대신 시판 중성 세제를 사용하였다. 마찰견뢰도는 AATCC Method 116-1989에 따라 측정하였다.
- 염축가공 후 수축률(KS K)은 염축가공 전과 후 시험포 길이를 측정하여 아래의 수축률 산출식(1)에 의해 계산하였다.
- 견뢰도 등급은 변·퇴색 판정용 그레이 스케일과 오염 판정용 스케일을 사용하여 평가하였다. 일광견뢰도는 AATCC Test Method 16-2004Option 3에 준하여 Xenon Test Chamber(Q-sun,Xe-1-B, Q-Panel Lab Products, USA)를 사용하여 20시간 광 조사 후 일광견뢰도 등급을 평가하였다.
성능/효과
- 1. 견직물을 90℃로 가열한 질산칼슘 수용액(비중 1.45)에 1분 동안 처리한 결과 경사 10%, 위사 3%의 수축율을 보였다.
- 2. 선매염 후 염축가공한 견직물의 코치닐에 대한 염착성은 약간 향상되었으며 Al과 Fe 매염제가 효과적이었다.
- 3. Al 선매염의 경우, Cu, Fe 선매염에 비해 염착량이크게 증가하였으며 a*값이 가장 높게 나타나 코치닐의 붉은 기가 가장 많이 나타났다. 가공 전·후의 색상은 무매염의 경우 R계열, 매염의 경우 RP계열로 동일하게 나타났으며, 가공 후 매염을 할 경우 a*값이 모두 증가하였다.
- 4. 염축가공이 코치닐 염색견뢰도에 미치는 영향은 가공 후 무매염, Al 선매염의 세탁견뢰도를 제외하고는 견뢰도가 조금씩 향상되었다. Fe 선매염 시 가장 우수한 것으로 나타났다.
- Al 선매염의 경우 염착량이 Cu, Fe 매염에 비해 증가하였으며 a*값의 증가로 코치닐의 붉은 색소가 가장 많이 나타났다. 염축가공의 유무와 관계없이 색상은 무 매염의 경우 R계열, 매염의 경우 RP 계열로 모두 동일하게 나타났다.
- 가공 전·후의 색상은 무매염의 경우 R계열, 매염의 경우 RP계열로 동일하게 나타났으며, 가공 후 매염을 할 경우 a*값이 모두 증가하였다.
- 염축가공 처리가 염색견뢰도에 미치는 영향을 알아보고자 가공 전·후의 견뢰도 평가를 비교하여 Table 3에 나타냈다. 가공 후 무매염, Al 매염의 세탁견뢰도를 제외하고는 견뢰도가 조금씩 향상 되었다. 이는 중성 염류의 흡착에 따라 피브로인 분자는 열역학적으로보다 안정된 형태를 취하게 됨으로써 견뢰도의 향상을 가져온 것으로 사료된다12).
- 마찰 견뢰도는 가공 전·후 5등급으로 우수하게 나타나 다른 섬유에 이염이 없는 것으로 나타났다.
- 무매염의 경우 가공 전·후 세탁, 일광 마찰 견뢰도가 1등급으로 매우 열악하게 평가되었고, Fe 매염의 경우 세탁견뢰도가 2/3등급에서 4등급으로, 일광견뢰도는 2등급에서 2/3등급으로 높아졌다.
- Al 선매염의 경우 염착량이 Cu, Fe 매염에 비해 증가하였으며 a*값의 증가로 코치닐의 붉은 색소가 가장 많이 나타났다. 염축가공의 유무와 관계없이 색상은 무 매염의 경우 R계열, 매염의 경우 RP 계열로 모두 동일하게 나타났다. 염축가공한 시료가 가공하지 않은 시료보다 더 붉은 색조를 띄었는데 이는 염축가공한 시료의 a*값이 더 높게 나온 것과 일치한 결과이다.
- 예비 실험 결과 염축가공 후 코치닐 염색 시 후매염보다는 선매염이 더 효과적인 것으로 나타나 선매염을 실시하였다. 선매염 후에 행한 염축가공이 염색성에 미치는 영향을 조사한 결과를 Table 2에 제시하였다.
- 이와 같이 견직물의 염축가공이 코치닐의 염색에 미치는 영향을 살펴본 결과 염착량과 견뢰도가 증진되고 수축에 따른 외관의 변화를 활용하여 다양한 섬유 디자인 표현이 가능하였다. 예비 실험 시 질산칼슘을 대체할 천연물질로 조개껍질을 이용한 결과, 제작 기간이 오래 걸리고 수축의 효과가 미미하였다.
후속연구
- 5. 염축가공에 따른 수축현상을 이용하여 입체적인 표면효과를 다양하게 낼 수 있으며 이를 섬유디자인개발에 활용 가능할 것으로 판단된다.
- 실험 프로세스를 Figure 2에 요약하였다. 실험 프로세스는 직물 전체 또는 부분적으로 입체무늬 형성에 응용할 수 있으며 더불어 염색기법을 조합한다면 다양한 디자인을 개발할 수 있을 것으로 보인다.
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