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
- 따라서 본 연구에서는 황색계 염료 중에서 많이 사용되어온 치자, 울금, 황벽, 괴화, 황련, 대황을 사용하여 셀룰로스계섬유인 옥양목, 모시, 인견과 단백질계섬유인 명주, 옥사를 염색함으로써 황색계염료가 섬유에 따라 다르게 나타나는 색상을 인지할 수 있도록 하였다. 또한 염착량, \(Δ\)E, \(Δ\)Lab, H(V/C)에 의해 색차분석한 결과가 염색물을 보고 인지하는 색상과 차이가 있는 염료들도 있어, 색차 분석 결과와 시각적으로 인지되는 색상 차이에 대해 언급함으로써 이들 황색계염료를 사용하여 희망하는 색상을 염색하고자 할 때 염료 선택에 도움이 되는 자료로 활용될 수 있기를 기대한다.
- 본 연구에서는 황색계염료 중에서 주로 많이 사용되어 온 치자, 울금, 황벽, 괴화, 황련, 대황에 의한 셀룰로스계섬유인 옥양목, 모시, 인견과단백질계섬유인 명주, 옥사 직물의 염색성을 살펴보았다.
제안 방법
- 또한 표준광원으로 C광원, 2° 시야법으로 CIE Lab 색차식을이용하여 명도, 채도, 색상 등을 측정하였다.
-
3. 추출, 매염 및 염색
염재의 색소 성분은 염재의 20배량의 물을 사용하여 90℃에서 60분 동안 추출하였으며, 매염은 선매염법과 후매염법에 의해 50℃에서 30분 동안 처리하였다. 또한 염색은 욕비 1 : 50으로 50℃에서 30분 동안 염색하였다.
대상 데이터
- 본 실험에 사용한 소재는 셀룰로스계섬유인 옥양목, 모시, 인견과 단백질계섬유인 명주, 옥사 직물로서 구성은 과 같다.
- 본 실험에 사용한 염재는 황색계염료인 치자, 울금, 황벽, 괴화, 황련, 대황으로 시중 한약상에서 건조된 것으로 구입하여 사용하였으며, 매염제는 알루미늄 매염제로서 명반(aluminum potassium sulfate (AlK(SO4)2·12H20)) 1급 시약을 사용하였다.
이론/모형
- 섬유 소재의 표면색은 색차계(JUKI JP 7200C, Japan)를 사용하여 Kubelka Munk식에 의해 K/S를 측정하여 염착량을 평가하였다. 또한 표준광원으로 C광원, 2° 시야법으로 CIE Lab 색차식을이용하여 명도, 채도, 색상 등을 측정하였다.
- 염착량(K/S value ; amounts of dye uptake)은 최대흡수파장(λmax)에서 Kubelka-Munk식(K/S=(1-R)2/2R)에 의해 산출하였다.
성능/효과
- (-)대의 울금, 괴화, 황벽을 살펴보면, 괴화>황벽>울금 순으로 나타나 울금이 녹색 색소를 가장 많이 흡수한 것으로 나타났으며, (+)대의 치자, 황련, 대황을 살펴보면, 치자>황련>대황 순으로 나타나 치자가 적색 색소를 가장 많이 흡수한 것으로 나타났다.
- 결과적으로 Hunter's value의 \(Δ\)L에서 나타난 것과 다른 결과의 수치를 보였다, 채도 C는 명주, 옥사, 인견, 모시, 옥양목 순으로 나타났는데, 명주의 채도가 11.9∼13.5로 나타나 매우 선명한 색상임을 알 수 있었다.
- 결과적으로 괴화는 녹색 빛을 띤 황색(greenish yellow) 염료로 나타났으며, 후매염 하였을 때 황색 색소를 많이 흡수하고, 선명한 황색을 얻을 수 있다(표 6).
- 결과적으로 대황은 후매염 시 약간 붉은 빛을 띤 황색(reddish yellow) 염료로 나타났다. 선매염의 경우 황색 색소를 많이 흡수하여 노랑(yellow, 5Y)에 가까운 색상을 나타냈으며, 진한색상으로 염색되었다(표 8).
- 결과적으로 울금은 녹색 빛을 띤 황색(greenish yellow) 염료로 나타났으며, 전체적으로 염료 흡수가 적어 밝고 맑은 색상을 나타냈다. 단백질계 섬유인 명주, 옥사가 셀룰로스계섬유인 옥양목, 모시에 비해 염착량이 크게 나타났으며, 인견이 가장 많은 염료를 흡수한 것으로 나타났다(표 4).
- 결과적으로 치자는 붉은 빛을 띤 황색(reddish yellow) 염료로 나타났으며, 셀룰로스계섬유에 비해 단백질계섬유가 적색 색소를 더 많이 흡수하였다. 명반 매염에 의한 효과는 거의 없었으며, 전체적으로 밝고 맑은 색상을 나타냈다(표 3).
- 결과적으로 황련은 약간 붉은 빛을 띤 황색(reddish yellow) 염료로 나타났으며, 선매염이 효과적인 염료인 것을 알 수 있었다. 또한 인견과 명주는 적색 색소와 황색 색소를 모두 많이 흡수하였다(표 7).
- 결과적으로 황벽은 녹색 빛을 띤 황색(greenish yellow) 염료로 나타났으며, 명주, 옥사, 인견이 옥양목, 모시에 비해 염착량이 크게 나타났으며, 옥양목과 모시는 염료 흡수가 적고 채도도 낮아 탁하고 연한 색상으로 염색되었다(표 5).
- 매염방법에 따른 결과를 살펴보면, 치자, 울금, 황벽은 무매염과 선매염의 경우 크게 차이가 없었으며, 후매염은 효과가 좋지 않았다. 괴화는 후매염이 효과적이었으며, 황련과 대황은 선매 염이 효과적인 염료임을 알 수 있었다.
- 결과적으로 울금은 녹색 빛을 띤 황색(greenish yellow) 염료로 나타났으며, 전체적으로 염료 흡수가 적어 밝고 맑은 색상을 나타냈다. 단백질계 섬유인 명주, 옥사가 셀룰로스계섬유인 옥양목, 모시에 비해 염착량이 크게 나타났으며, 인견이 가장 많은 염료를 흡수한 것으로 나타났다(표 4).
- a를 살펴보면, 모두 (-)값을 보여 녹색 색소를 많이 흡수하여 녹색 빛을 띤 황색을 나타냈다. 단백질계섬유에 비해 셀룰로스계섬유가 녹색 색소를 더 많이 흡수한 것으로 나타났다. 한편 \(Δ\)b를 살펴보면, 무매염과 선매염은 큰 차이가 없었으나, 후매염의 경우 약간 낮은 값을 보여 황색 색소를 적게 흡수한 것으로 나타났다.
- 대황 색소의 최대흡수파장을 살펴보면, 셀룰로스계섬유인 옥양목, 모시는 400nm, 단백질계섬유인 명주는 420nm, 옥사는 무매염, 후매염의 경우 400nm, 선매염의 경우 420nm에서 나타났다.
- 한편 \(Δ\)b를 살펴보면, 후매염>선매염>무매염 순으로 나타났으며, 특히 무매염, 선매염에 비해 후매염의 경우 \(Δ\)b값이 매우 크게 나타나 후매염 하였을 때 황색 색소를 많이 흡수하는 것을 알 수 있다. 따라서 괴화를사용하여 황색을 나타내려고 할 경우에는 후매염이 효과적인 것으로 나타났다.
- 황벽, 치자의 경우에도 염착량은 괴화와 같이 적었으나, \(Δ\)b 값이 치자>황벽>괴화 순으로 나와 황벽은 연한 황색을 인지할 정도의 색상이었으며, 치자는 황색 색소도 많이 흡수하면서 적색 색소인 \(Δ\)a 값도 크게 나와 붉은 빛을 띤 황색이 인지되었다. 또한 염착량이 큰 황련과대황을 살펴보면, 황련의 경우 황색으로 인지되는 염색물은 인견뿐이고 옥양목,모시, 명주, 옥사는 황색으로 인지하기 어려운 색상을 나타냈다. 또한 대황의 경우에도 인견 선매염의 경우에만 황색으로 인지할 수 있는 색상을 나타낸 반면 명주, 옥사는 갈색 계통의 색상으로 인지되었다.
- 매염방법에 따른 결과를 살펴보면, 치자, 울금, 황벽은 무매염과 선매염의 경우 크게 차이가 없었으며, 후매염은 효과가 좋지 않았다. 괴화는 후매염이 효과적이었으며, 황련과 대황은 선매 염이 효과적인 염료임을 알 수 있었다.
- 매염방법에 따른 염료 흡수는 선매염>무매염>후매염의 순으로 나타나 선매염이 효과적인 염료로 나타났다.
- 매염방법에 따른 염료 흡수는 선매염>무매염>후매염의 순으로 나타나 선매염이 효과적인 염료임을 알 수 있었다.
- 명도지수를 나타내는 ΔL을 살펴보면, 셀룰로스계섬유에 비해 단백질계섬유가 낮은 값을 나타내, 어두운 색상을 보였다. 매염방법에 의한 명도지수를 보면 옥양목, 모시는 별 차이가 없으나, 인견, 명주, 옥사는 후매염이 낮은 값을 나타내 어두운 색상을 보였다.
- 먼셀값을 살펴보면, H는 색상을 나타내며, 명도를 나타내는 V값은 명도지수 L과 마찬가지로 수치가 클수록 밝은 색을 나타내며, 채도 C는 수치가 클수록 순색을 나타내고, 작을수록 탁한 색상을 나타낸다
- 염착량(K/S)을 살펴보면, 명주>옥사>인견>모시>옥양목 순으로 나타나, 셀룰로스계섬유에 비해 단백질계섬유가 염료 흡수를 많이 한 것으로 나타났다. 무매염, 선매염은 염착량의 차이는 별로 없었으나, 후매염은 효과가 좋지 않은 것으로 나타났다.
- 색상 H를 살펴보면, 셀룰로스계섬유의 경우 무매염, 선매염한 염색물은 붉은 빛을 띤 황색(reddish yellow, 10YR)에 가까운 색상을 나타낸 반면 후매염한 염색물은 적색 색소 흡수가 적게 나타났다. 옥양목에 비해 모시, 인견이 적색 색소를 더 많이 흡수하였다.
- 색차(\(Δ\)E)를 살펴보면, 무매염과 선매염의 경우 차이가 거의 없었으나, 후매염의 경우 셀룰로스계섬유는 색차가 6.0∼12.0으로 Much (색차가 극히 현저하게 차이가 있음) 정도를 보였다.
- 5로 나타나 매우 선명한 색상임을 알 수 있었다. 셀룰로스계섬유의 경우 무매염, 선매염에 비해 후매염시 낮은 값을 나타내 색상이 탁하고 색소 흡수가 적은 것을 알 수 있었다.
- 염착량(K/S)을 살펴보면, 명주>옥사>인견>모시>옥양목 순으로 나타나, 셀룰로스계섬유에 비해 단백질계섬유가 염료 흡수를 많이 한 것으로 나타났다.
- 염착량(K/S)을 살펴보면, 셀룰로스계섬유에 비해 단백질계섬유가 더 많은 염료를 흡수하고 있는 것을 알 수 있었으며, 명주, 옥사, 인견의 염착량이 크게 나타나, 진한 색상으로 염색되었다. 매염방법에 따른 염료 흡수는 선매염>무매염>후매염의 순으로 나타나 선매염이 효과적인 염료임을 알 수 있었다.
- 염착량(K/S)을 살펴보면, 셀룰로스계섬유에 비해 단백질계섬유가 훨씬 더 많은 염료를 흡수하였으며, 매염방법에 따른 염료 흡수는 셀룰로스계섬유의 경우 무매염과 선매염은 차이가 없었으나, 후매염은 염착량이 적게 나타났다.
- 염착량(K/S)을 살펴보면, 셀룰로스계섬유에 비해 단백질계섬유가 훨씬 더 많은 염료를 흡수하였으며, 명주의 염착량이 매우 크게 나타났다. 매염방법에 따른 염료 흡수는 선매염>무매염>후매염의 순으로 나타나 선매염이 효과적인 염료로 나타났다.
- 염착량(K/S)을 살펴보면, 옥사, 명주, 인견, 모시, 옥양목 순으로 나타났으며, 매염방법에 따른 염착량의 차이는 크지 않았으나, 옥사의 경우 선매염이 많은 염료를 흡수한 것으로 나타났다.
- 염착량(K/S)을 살펴보면, 인견>명주>옥사>모시>옥양목 순으로 나타나, 인견이 가장 많은 염료를 흡수하였으며, 매염방법에 따른 염착량의 차이는 크지 않았다.
- 울금 색소의 최대흡수파장을 살펴보면, 옥양목, 모시, 인견과 옥사는 400nm에서 나타난 반면 명주는 400∼420nm에서 나타났다.
- 이상의 결과를 실제 염색된 염색물과 비교해보면 괴화의 경우 염착량이 적고, \(Δ\)a와\(Δ\) b 값이 모두 적어 황색으로 인지하기 어려운 색상을 나타냈다. 황벽, 치자의 경우에도 염착량은 괴화와 같이 적었으나, \(Δ\)b 값이 치자>황벽>괴화 순으로 나와 황벽은 연한 황색을 인지할 정도의 색상이었으며, 치자는 황색 색소도 많이 흡수하면서 적색 색소인 \(Δ\)a 값도 크게 나와 붉은 빛을 띤 황색이 인지되었다.
- 매염 방법에 따른 차이는 나타나지 않았다. 채도 C는 옥양목, 모시의 경우 탁한 색상을 보였으며, 명주, 인견은 맑은 색상을 나타냈다. 옥사는 후매염시 탁한 색상을 나타냈다.
- 황련 색소의 최대흡수파장을 살펴보면, 옥양목, 모시, 인견, 옥사는 400nm, 명주는 420∼440nm에서 나타났다.
- 황벽 색소의 최대흡수파장을 살펴보면, 옥양목, 모시, 인견은 400nm에서 나타난 반면 명주, 옥사는 420∼440nm에서 나타났다.
후속연구
- 결론적으로 천연염색의 경우 황색계염료 뿐만 아니라 적자색계, 회색계염료 등의 경우에도 여러 가지 섬유를 동일한 염색방법으로 염색한 데이터를 제시함으로써 천연염료의 색상을 이해하는데 도움이 될 것으로 생각되며, 염색물의 색상표를 함께 제시할 필요성이 있다고 생각한다. 후속 연구논문은 최근 많이 사용되고 있는 분말 형태의 천연염료나 액체 형태의 천연염료에 대한 연구를 함으로써 분말, 액체 염료의 사용량, 염색온도, 염색시간 등에 대한 최적조건을 제시하고자 한다.
- 따라서 본 연구에서는 황색계 염료 중에서 많이 사용되어온 치자, 울금, 황벽, 괴화, 황련, 대황을 사용하여 셀룰로스계섬유인 옥양목, 모시, 인견과 단백질계섬유인 명주, 옥사를 염색함으로써 황색계염료가 섬유에 따라 다르게 나타나는 색상을 인지할 수 있도록 하였다. 또한 염착량, \(Δ\)E, \(Δ\)Lab, H(V/C)에 의해 색차분석한 결과가 염색물을 보고 인지하는 색상과 차이가 있는 염료들도 있어, 색차 분석 결과와 시각적으로 인지되는 색상 차이에 대해 언급함으로써 이들 황색계염료를 사용하여 희망하는 색상을 염색하고자 할 때 염료 선택에 도움이 되는 자료로 활용될 수 있기를 기대한다.
- 결론적으로 천연염색의 경우 황색계염료 뿐만 아니라 적자색계, 회색계염료 등의 경우에도 여러 가지 섬유를 동일한 염색방법으로 염색한 데이터를 제시함으로써 천연염료의 색상을 이해하는데 도움이 될 것으로 생각되며, 염색물의 색상표를 함께 제시할 필요성이 있다고 생각한다. 후속 연구논문은 최근 많이 사용되고 있는 분말 형태의 천연염료나 액체 형태의 천연염료에 대한 연구를 함으로써 분말, 액체 염료의 사용량, 염색온도, 염색시간 등에 대한 최적조건을 제시하고자 한다.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.