KR100764562B1 - 천연 쪽 염료를 이용한 명주 섬유의 염색 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 i) 생 쪽의 잎을 40 내지 50℃의 온도를 갖는 pH 4.0 내지 4.5의 산성 용액에 소정 시간 침지시켜 침지 용액을 준비하는 단계; ii) 상기 침지 용액에 공기를 공급하고 소정 시간 방치하여 침전물을 생성 시키는 단계; 및 iii) 상기 침지 용액으로부터 침전물을 분리하여 건조시키는 단계를 포함하는 쪽 염료의 제조 단계; 상기 쪽 염료 및 소듐하이드로설파이트를 물에 첨가하여 혼합하여 염료 혼합액을 준비하는 단계; 및 상기 염료 혼합액의 온도를 30 내지 40℃로 냉각 한 후 상기 염료 혼합액으로 명주 섬유를 염색하는 단계를 포함하는 명주 섬유의 염색 방법을 제공한다.

Description

천연 쪽 염료를 이용한 명주 섬유의 염색 방법{dyeing method for silk fabrics using dyestuff extracted from natural indigo}

본 발명은 명주 섬유의 염색 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 천연 쪽 염료를 이용함으로써, 명주 섬유의 손상 없이 우수한 염색 성능을 발휘할 수 있고, 명주 섬유의 항균성을 향상시킬 수 있는 명주섬유의 염색 방법에 관한 것이다.

쪽(plygonum tinctoria)을 염료로 만드는 방법은 크게 두 가지로 분류할 수 있다. 하나는 석회를 첨가하여 제조하는 방법인 니남(泥藍)방법이고 다른 하나는 쪽 잎을 채취하여 발효시킴으로써 제조 하는 방법이다.

상기 니남 방법으로 쪽 염료를 제조할 경우에는, 석회에 의하여 pH 증가가 발생되어 명주를 손상시킬 수 있다. 또한, 상기 방법들은 쪽 염료의 제조에 필요한 시간이 너무 많이 소요되어 비효율적인 문제점이 있다.

한편, 현재 국내에서 사용되는 천연 쪽 염료는 면직물, 모시, 삼베 등의 셀룰로오즈 섬유 등에는 유용하게 적용될 수 있으나, 상기 쪽 염료는 명주 섬유 등에 적용될 경우 명주 섬유를 손상시키거나 매우 불량한 염착성을 나타낸다.

따라서, 본 발명은 상술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 쪽 염료를 이용하고 염색 효율 및 성능이 우수한 명주 섬유의 제조 방법을 제공함을 목적으로 한다.

또한 본 발명은 천연 쪽을 이용하여 제조된 명주 섬유 염색용 쪽 염료를 제공함을 목적으로 한다.

본 발명의 일 특징에 따른 명주 섬유의 염색 방법은 i) 생 쪽의 잎을 40 내지 50℃의 온도를 갖는 pH 4.0 내지 4.5의 산성 용액에 소정 시간 침지시켜 침지 용액을 준비하는 단계, ii) 상기 침지 용액에 공기를 공급하고 소정 시간 방치하여 침전물을 생성 시키는 단계 및 iii) 상기 침지 용액으로부터 침전물을 분리하여 건조시키는 단계를 포함하는 쪽 염료의 제조 단계를 포함한다. 상기 제조된 쪽 염료는 소듐하이드로설파이트와 함께 물에 혼합되어 염료 혼합액을 이룬다. 상기 염료 혼합액은 30 내지 40 ℃의 온도 하에서 명주 섬유의 염색에 사용된다.

상기 산성용액으로서는 황산 또는 초산 용액이 사용된다. 또한 상기 공기 공급은 콤프레샤를 이용하여 이루어지는 것이 바람직하다.

한편, 상기 쪽 염료 및 소듐하이드로설파이트는 60 내지 70 ℃의 물에서 혼합되는 것이 바람직하다.

상기 쪽 염료 및 소듐하이드록설파이트는 1: 5 ~ 15의 중량비로 혼합되는 것이 바람직하다.

이하, 본 발명을 상세하게 설명하도록 한다.

본 발명에 따라 명주 섬유를 염색하기 위해서는, 우선 천연 쪽으로부터 쪽 염료를 추출하여야 한다. 쪽 염료의 제조를 위해서는, 쪽의 잎 부분이 사용된다. 잎의 채취가 번거로울 경우에는 줄기를 베어 사용하여도 된다.

채취되어 준비된 쪽 잎은 황산 또는 초산에 의하여 산성화된 산성 용액에 침지된다. 이때, 쪽 잎이 침지된 침지 용액의 온도는 40 내지 50℃ 인 것이 바람직하고, 상기 침지 용액의 pH는 4.0 내지 4.5인 것이 바람직하다. 상기 pH가 4.0 미만이면 쪽 잎을 손상 시킬 수 있다. 한편, 상기 pH가 4.5를 초과하면, 염료 추출 효율이 매우 저하된다. 쪽 잎이 침지된 용액은 산 첨가 없이도 기본적으로 5.5 정도의 pH 값을 나타낸다.

상기 염료 추출과정은 약 8 시간 정도 진행된다. 8시간 정도가 경과하면, 침지된 쪽 잎이 약간 노란 색상으로 변하게 되고 웃물은 파란색을 띠게 된다.

상기 추출과정이 종료되면, 쪽 잎을 제거하고 상기 침지 용액을 분리한다.

상기 침지 용액에는 침전물의 생성을 유도하기 위하여 공기가 공급된다. 공기의 공급은 한 두 시간씩 몇 차례 나누어 이루어질 수 있다. 상기 공기 공급을 위해서는 종래와 같이 고무래 등으로 젖는 방식이 아닌 콤프레샤를 이용하여 이루어진다.

침전이 형성되면, 10 시간 이상 상기 침지 용액을 그대로 방치한 후 파란색의 침전물이 완전히 아래로 가라앉은 후, 웃물을 따라 버림으로써 수거될 수 있다. 상기 수거된 침전물은 건조기 등에 의하여 건조되고 이로써 쪽 염료가 수득된다.

이와 같이 제조된 쪽 염료는 명주 섬유의 염색을 위하여 소듐하이드록시설파 이트와 함께 물에 첨가 및 혼합된다. 상기 쪽 염료 및 소듐하이드록시설파이트의 혼합을 위한 물 온도는 60 내지 70℃인 것이 바람직하다.

상기 쪽 염료와 소듐하이드록시설파이트의 혼합 비율은 중량비로 1: 5 ~ 15인 것이 바람직하다. 상기 소듐하이드록시설파이트는 상기 쪽 염료의 환원을 위한 환원제로서 기능한다. 상기 쪽 염료 1 중량부에 대한 소듐 하이드록시설파이트의 사용 중량이 5 중량부 미만이면, 상기 쪽 염료의 환원 효과가 너무 저하되고 나아가 염료의 염착 성능이 나빠지게 된다. 반면에 상기 쪽 염료 1 중량부에 대한 소듐 하이드록시설파이트의 사용 중량이 15 중량부를 초과하면 쪽 염료에 의한 염색 효율이 저하된다.

상기 쪽 염료 및 소듐하이드록시가 혼합된 염료 혼합액은 30 내지 40℃의 온도로 조절된 후 명주 섬유의 염색에 사용된다.

이하, 구체적인 실시예들을 들어 본 발명을 더욱 자세하게 설명하도록 한다. 그러나 하기 실시예들에 의하여 본 발명의 기술적 사상이 한정되는 것은 아니다.

[실시예 1]

(1) 색소 추출

생 쪽을 잎만 따서 플라스틱 용기에 넣고 50℃의 물을 붓은 다음, 초산을 가하여 pH 4.0으로 조절하였다. 상기 쪽 잎이 침지된 용액을 8시간 동안 방치하였다. 8시간이 경과되니 쪽 잎은 약간 노란색으로 변하였고 웃물은 파란색을 나타내었다.

(2) 침전물 형성

상기 침지 용액으로부터 쪽 잎을 건져 내고 2 시간 동안 콤프레샤로 공기를 공급하고 1 시간 후에 다시 2 시간 동안 공기를 공급하였다. 이 결과, 웃물에 파란 침전물이 발생하였다. 침전 현상이 시작되면 침전 용액을 12 시간 동안 그대로 방치한 후 파란색 침전물이 완전히 아래로 가라 앉도록 하였다.

(3) 쪽 염료 완성

웃물을 제거하여, 파란색 침전물을 수거하였다. 수거된 침전물을 건조기로 건조하여 쪽 염료를 완성하였다.

(4) 명주 섬유의 염색

건조된 쪽 염료 0.5g 및 소듐하이드록시설파이트 5g을 70℃의 물 1L에 넣고 혼합하였다. 3분 경과 후, 쪽 염료가 완전히 환원되면 물 온도를 40℃로 낮추고 염료 혼합액을 이용하여 5분 동안 명주 섬유를 염색하였다.

[실시예 2]

항균성 테스트

실시예 1에서와 같이 염색된 명주 섬유의 항균성을 평가하기 위한 항균성 시험을 한국 원사직물시험연구원의 의뢰하였다. 시험은 KS K0693-2001 방법에 따라 정균 감소율을 측정하였다. 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다. 하기 표 1은 18 시간 배양 후 생균수의 감소율을 보여준다.

박테리아 종류	감소율(%)
Staphylococcus aureus ATCC	26.3
Escherichia coli ATCC	19.1

표 1에서 보는 바와 같이, 황색포도상구균 및 대장균의 수는 각각 26.3% 및 19.1% 감소 하였으며, 따라서 본 발명에 따른 쪽 염료에 의하여 염색된 직물은 항균성을 갖는 것으로 평가되었다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 쪽 염료의 제조 방법에 의하면 명주 섬유의 손상 없이 염색이 가능하며, 염색 효율이 매우 우수한 쪽 염료를 제조할 수 있다. 또한, 상기 방법에 의하여 제조된 쪽 염료에 의하여 염색된 직물은 향균성을 갖는다.

본 발명에 의하여, 종래에는 명주 섬유에 적용되기 어려웠던 쪽 염료가 명주 섬유의 염색용으로 유용하게 사용될 수 있다.

또한, 본 발명에 따라 염색 공정을 수행하면, 종래 염색 공정에 비하여 시간 단축이 가능하여 염색 공정의 효율을 증가시킬 수 있다.

이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청 구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

Claims (6)

1. i) 생 쪽의 잎을 40 내지 50℃의 온도를 갖는 pH 4.0 내지 4.5의 산성 용액에 소정 시간 침지시켜 침지 용액을 준비하는 단계;

   ii) 상기 침지 용액에 공기를 공급하고 소정 시간 방치하여 침전물을 생성 시키는 단계; 및

   iii) 상기 침지 용액으로부터 침전물을 분리하여 건조시키는 단계를 포함하는 쪽 염료의 제조 단계; 및

   상기 쪽 염료 및 소듐하이드로설파이트를 물에 첨가하여 혼합하여 염료 혼합액을 준비하는 단계; 및

   상기 염료 혼합액의 온도를 30 내지 40 ℃로 유지시킨 후 상기 염료 혼합액으로 명주 섬유를 염색하는 단계를 포함하는 명주 섬유의 염색 방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 산성용액은 황산 또는 초산 용액인 것을 특징으로 하는 명주 섬유의 염색 방법.
3. 제1항에 있어서, 상기 공기 공급은 콤프레샤를 이용하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 명주 섬유의 염색 방법.
4. 제1항에 있어서, 상기 쪽 염료 및 소듐하이드로설파이트는 60 내지 70 ℃의 물에서 혼합되는 것을 특징으로 하는 명주 섬유의 염색 방법.
5. 제1항에 있어서, 상기 쪽 염료 및 소듐하이드로설파이트는 1: 5 ~ 15의 중량비로 혼합되는 것을 특징으로 하는 명주 섬유의 염색 방법.
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