KR100934388B1 - 옻칠과 천연염료를 이용한 염색방법 및 그 제품 - Google Patents

Abstract

본 발명은 특정 색을 띤 광물질을 분쇄한 석채분말에 옻나무에서 추출한 수액을 투명하게 제조한 투명 옻과, 유동나무에서 추출한 수액을 투명하게 가공한 명유로 배합하여 제조한 광물성 천연염료를 소나무 혹은 장수나무에서 추출한 희석용제에 천연염료를 풀어 희석한 염액에 피 염색물을 침염하는 방법 및 그 제품에 관한 것이다.

본 발명에 따른 광물성 천연염료는 희석용제에 혼합하여 희석시킨 염액에 옷감을 일정시간 동안 침염하면, 옻나무 수액(투명 옻)와 유동나무의 수액(명유) 성분 및 염료의 색소가 피 염색물의 섬유 속으로 침투 및 흡수되고, 투명 옻 성분에 의해 염색물에 방부성, 방충성, 항균성 및 살균성을 부여함으로써 염색물을 보호할 뿐만 아니라 인체에 유용하게 작용하고, 유동나무 수액이 지닌 탄력성 도막에 의해 섬유 표면을 보호함으로써 색상이 선명하고, 섬유표면에서 광택이 나며, 잦은 세탁에도 색상이 탈색되거나 빠지지 않으며, 내구성이 강화되어 피 염색물의 수명을 연장시키는 효과가 있다.

천연염료, 광물질, 석채안료, 무기염료, 석채, 진채

Description

옻칠과 천연염료를 이용한 염색방법 및 그 제품{METHOD FOR DYEING WITH NATURAL MINERRAL MATTERIAL AND PRODUCTS THEREROF}

본 발명은 피 염색물(옷감, 직물, 창호지, 기타 천연섬유)을 염색함에 있어 광물성 천연염료를 이용한 천연 염료방법 및 그 제품에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 특정 색을 띤 광물질을 미세하게 분쇄한 석채분말에 옻나무에서 추출한 수액을 투명하게 제조한 투명옻과, 유동나무에서 추출한 수액을 투명하게 가공한 명유로 배합하여 제조한 소나무 혹은 장수나무에서 추출한 희석용제에 천연염료를 풀어 희석한 염액에 피 염색물을 침염하는 옻칠과 천연염료를 이용한 염색방법 및 그 제품에 관한 것이다.

수천 년에 걸쳐 이용되어 온 천연염료는 원료의 채취가 제한적이고, 염료추출과정이 복잡하며, 염색작업에서도 공정이 복잡하여 많은 노동력이 요구되기 때문에 19세기 이후 화학염료가 개발되면서 천연염료는 점차 사용량이 감소되고 있는 추세이다.

그러나, 한복과 같은 전통의상의 연구와 복원작업이 활발해지고, 환경 및 자연보호가 강조되면서 화학염료의 단점인 수질오염 문제를 해결하기 위해 보다 환경 친화적인 식물염료에 대한 관심이 높아지게 되었고, 천연염료의 단점인 재현성을 극복하기 위한 연구도 활발히 진행되고 있다.

전통적인 옷감의 염색기법은 화학약품에 의한 염색방법이 사용되기 이전에는 주로 자연에서 구할 수 있는 소재 즉, 식물성, 동물성, 광물성 원료를 이용하여 염색해 왔다.

일 예로, 식물성 염료는 색깔을 가진 식물의 꽃잎이나 열매, 줄기, 뿌리, 잎 등에서 채취한 것을 예를 들어 붉은색은 홍화(紅花:잇꽃)라는 꽃잎에서, 황색은 치자(梔子)나무 열매나 초자황(草雌黃)의 수액에서, 남색은 여귀과에 속하는 쪽풀의 줄기와 잎에서, 울금색(鬱金色)은 생강과에 속하는 울금의 뿌리와 줄기에서 채취하여 염료로 사용하거나 잇꽃, 소방목의 붉은색, 치자, 황백, 울금 조개풀의 노란색 염색로 사용하였다.

이외에도 염료의 원료에 따라 홍화염, 소방염, 천염, 오미자염, 황백염, 치자염, 울금염, 황련염, 괴화염, 신초염, 두리염, 자초염, 감염, 쪽염, 홍염 등 다양한 염색방법이 있다.

전술한 염색방법들은 염색에 따른 색상별로 구분한 염색방법으로 예시적으로 종래의 몇몇 염색기법을 설명한다.

소방염은 소방 또는 소목, 소방목, 소방, 단목, 목홍, 다목이라는 나무 속의 붉은 살을 깎아 달인 액을 사용하여 염색한다. 진분홍색을 원할 때는 명반으로 매염하고, 감청색을 원할 때는 초산철로 매염한다.

천염은 일명 꼭두서니 또는 가삼사리 염색법이라고도 하는데, 붉은색 물감으로 쓰이는 또 하나의 염료 식물의 염색법이다. 이 꼭두서니 덩굴의 황적색 나는 수 염뿌리는 옛부터 약재와 염료로 사용되어 왔다. 염색법이 까다롭고 용해가 어려워 매염제(백반)를 꼭 사용해야 하는 대표적인 매염염료이다. 무명(흰천) 염색시에는 잿물로 매염을 한 후 명반으로 처리한다.

잿물에 의한 매염법은 찬 잿물에 먼저 담가놓는다. 50-60℃정도의 물에 꼭두서니를 우려낸 후 다시 담가 얼마간 놓아두면 선명하고 황색이 도는 붉은 색으로 곱게 물든다. 잿물 매염 대신 철매염으로 하면 갈색이 된다.

홍색염은 홍염 또는 적색염이라고도 하는데, 홍화(잇꽃), 소방, 천(꼭두서니)등을 사용하여 홍색을 염색할 때 사용된다. 잇꽃에 의한 홍염 염색법 즉 홍화염은 꽃잎을 그대로 또는 삭혀서 체로 걸른 용액에 끓는 물을 부어 황즙을 제거한다. 그런 다음 잿물을 넣어 첫물은 빼버리고 다시 끓는 물을 부어 우러난 물을 받는다. 이 용액이 홍색이 되면 오미자즙을 넣어서 염욕을 만들고, 천을 담가 50∼60℃에서 원하는 농도가 될 때까지 염색을 행한다. 더욱 진한 붉은 색을 염색하고자 할 때에는 잇꽃과 오미자액의 침전물을 가라 앉혀 말려 가루로 만들어 염색한다.

오미자염은 목련과에 속하는 낙엽 덩굴성 관목으로 그 열매가 신맛, 쓴맛, 매운맛, 찬맛, 단맛의 5가지 맛을 가진 오미자를 원료로한 염색방법으로, 염색 방법으로는 먼저 오미자를 삶아서 우려낸 액을 물로 적당한 농도로 희석하여 염액을 만든 후 염액에 천을 넣고 끓여 염색한다. 오미자는 홍색을 염색할 때 사용되는 염료이다.

황색계열의 염색 원료로는 울금 황련, 괴화, 황백. 치자, 신초, 두리 등의 식물을 원료로 사용하여 황색염색을 하는데, 황백염은 황백나무의 껍질을 햇볕에 말려서 찬물에 우려낸 용액에 하룻밤 담가 염색을 행하고 잿물을 내린다. 쪽염을 행한 후에 황백염을 행하면 녹색의 염색물을 얻을 수 있다.

치자염은 매염제 없이도 염색되는 염료로서, 꼭두서니과에 속하는 치자의 열매를 말려서 물에 담가 우려내고 이 용액을 달여서 산을 첨가하여 염색한다. 수의(壽衣)와 같은 마직물 염색에 주로 사용된다.

울금염은 인도 전통음식 "카레"의 원료로서, 울금 또는 심황이라고도 불리우는 직접 염료이다. 생강과 다년생 식물인 울금의 뿌리를 찢거나 물에 우려낸 용액으로 염색한다.

상술한 바와 같은 염색원료 및 염색방법 이외에도 많은 다양한 원료와 그에 따른 염색기법이 있으나 그에 대한 설명은 생략한다.

그러나, 전술한 바와 같은 식물성 재료를 이용한 염색기술들은 염료의 재료에 따라 독특한 염색기술에 의해서만 염색되기 때문에 같은 방법으로 염색하는 화학적 염색방법과는 달리 염색방법은 원료마다 다르기 때문에 매우 번거롭고 불편하며, 염료를 식물성 원료로 사용하기 때문에 색은 고우나 선명도가 떨어지고 엷으며, 염색한 옷을 장기간 보관하면 좀벌레와 같은 해충에 의해 옷이 손상되기 쉽고, 잦은 세탁에 의해 색상이 빠지거나 탈색되는 단점이 있다.

그에 반해 광물성 재료를 이용한 염색방법은 세탁시 색이 빠지는 정도가 식물성 염료에 비해 덜하고, 색이 진한 장점이 있으나, 재현성이 떨어지고 염료의 원료를 구하기 어려우며, 가격이 고가라는 단점이 있다.

본 발명은 전술한 바와 같이 종래의 염색에 따른 문제점을 해결하기 위하여 본 발명자는 수년동안 시행착오를 거듭하면서 이룬 결과를 본 발명에서 제안하고자 한다.

본 발명의 목적은 피 염색물을 광물성 천연염료로 염색하면서 염색물에 방부 및 방충, 살균작용을 제공하고, 염색 색상이 선명하고 진하며, 색상이 잘 탈색되지 않으면서도 환경오염을 전혀 발생시키지 않는 광물성 천연염료를 이용한 염색방법 및 그 제품을 제공하기 위한 것으로, 특히 특정 색을 띤 광물질을 미세하게 분쇄한 석채분말에 옻나무에서 추출한 수액을 투명하게 제조한 투명옻과, 유동나무에서 추출한 수액을 투명하게 가공한 명유로 배합한 광물성 천연염료를 소나무 혹은 장수나무에서 추출한 희석용제에 희석하여 염색하는 옻칠과 천연염료를 이용한 염색방법 및 그 제품을 제공하는데 있다.

본 발명에 따른 옻칠과 천연염료를 이용한 염색방법 및 그 제품은,

피 염색물을 천연염료로 염색함에 있어 천연염료의 색소를 용출시키기 위하여 소나무에서 추출한 나무진에 물을 넣어 증류하거나 혹은 장수나무에서 추출한 나무진을 물에 넣어 증류하여 희석용제를 제조하는 제1단계와;

특정색상을 띠는 광물질을 분쇄한 석채분말과, 유동나무 열매에서 짠 수액을 서서히 끊여 투명하게 제조된 명유 및 옻나무에서 채취한 생옻을 정제한 뒤 자외선을 일정시간 동안 조사하여 투명하게 제조된 투명옻을 각각 혼합하여 광물성 천연염료를 제조하는 제2단계와;

제1단계의 희석용제에 상기 천연염료를 희석한 염액에 피 염색물을 일정시간 동안 침염하는 제3단계 및;

침염된 피 염색물을 염액에서 꺼내어 일정시간 건조하는 제4단계의 공정을 통해 달성할 수 있다.

본 발명에 따른 천연염료는 희석용제에 혼합하여 희석시킨 염액에 옷감을 일정시간 동안 침염하면, 옻나무 수액(투명옻)와 유동나무의 수액(명유) 성분 및 염료 색소가 피 염색물의 섬유속으로 침투 및 흡수되고, 투명옻이 지닌 방부, 방충, 및 항균 및 살균작용에 의해 염색물을 보호할 뿐만 아니라 인체에 유용하게 작용하고, 유동나무 수액이 지닌 탄력성 도막에 의해 섬유 표면을 보호함으로써 색상이 선명하고, 섬유표면에서 광택이 나며, 잦은 세탁에도 색상이 변색되거나 빠지지 않으며, 내구성이 강화되어 염색물의 수명을 연장시키는 효과가 있다.

이하, 본 발명에 따른 옻칠과 천연염료를 이용한 염색방법 및 그 제품에 대하여 상세히 설명한다.

본 발명에 따른 천연염료는 특정색을 띤 광물질을 분쇄한 석채분말과, 석채분말에 점결제를 첨가하여 소정의 점결력을 지닌 광물성 천연염료와, 천연염료의 색소와 점결제를 용출시킴과 동시에 염액의 농도와 점성을 조절하는 희석용제로 구성되어 있다.

본 발명에 따른 석채분말은, 자연에 분포된 특정색을 띠는 광물질을 볼밀(ball mill)을 이용하여 2,500메쉬(mesh)로 극히 미세하게 분말화한 것으로, 석채분말의 입경은 색채분말이 지닌 색소가 희석용제에 의해 충분히 그리고 최대한 용출되도록 극히 미세하게 분쇄하는 것이 바람직하다.

색채염료는 석채분말에 첨가되어 옻과 명유(점결제)에 포함된 점성과 접착성분에 의해 염색된 염색물에 방수, 방충, 방부, 살충 및 매염효과를 제공한다.

본 발명에 따른 점결제의 채용예로서는 옻나무 수액과 유동나무(Aleurites fordi Hemsi) 열매의 수액을 채용하였다.

옻나무에 상처를 내면 상처를 보호하기 위해 옻나무에서 수액이 흘러나오는데, 이를 생옻 혹은 생칠이라 한다. 생옻은 회백색의 유상액으로 우루시올(urushiol)이 약 70% 이고 그밖에 고무질(4∼8%), 질소물질(2∼3%), 효소(laccase)와 수분(10∼20%)을 포함하고 있다.

생옻의 특징은 초기에는 회백색을 띠고 시간이 지나면 열화에 의해 차츰 검게 변하면서 불투명해지며, 점성이 크고 특유의 냄새가 있으며, 특히 방수, 방충, 방부, 살충 및 매염효과를 지니고 있어 목기(木器)나 공예품(工藝品) 도장재 및 마감재로 주로 쓰이고 있다.

생옻은 화학적으로 성질이 다른 여러 성분들이 수피조직내에 분리되어 있다가 표피의 생채기 발생시 다량의 우루시올, 수분 및 다당체를 함유하는 에멀션 상태로 혼합되어 지나 그 상태가 균일하지 않으며, 과량의 효소(laccase)를 함유하고 있어 습도가 낮은 환경에서도 신속한 표면경화가 이루어진다.

이러한 생칠의 성분조성은 목(木)제품에 옻칠 도장시 급속한 중합작용에 기인하여 옻도막의 결함원인이 되는 주름이 발생하기 쉽고, 다량의 다당류에 의한 옻도막의 변색과 자외선에 의한 도막열화가 발생하게 된다.

생칠을 이용한 옻칠은 수천년이 지나도 옻 도막이 그대로 유지될 정도로 내구성이 우수한 전통도료로서, 강력한 내구성을 요구되는 제품에 지금도 사용되고 있다.

옻 도막은 각종의 유기용매에 전혀 부식이 되지 않는 강력한 내화학성을 가지고 있기 때문에 강력한 내식성을 요구하는 산업용 도료나 저유탱크나 송유관, LNG저장탱크, 화학공장 배관설비 등 다양한 용도의 산업용 도료로 개발되기도 한다.

생옻을 투명하게 제조하는 방법으로는 옻나무에서 추출한 수액(이하 생옻이라 함)에서 이물질이나 불순물을 제거한 뒤 여기에 자외선(紫外線)을 2시간 정도 조사(照射)하면서 생옻을 교반하면, 다량의 다당류에 의한 열화에 의해 색이 투명(이하, "투명옻"이라 함)하게 변하지만 그 성질은 변함없이 유지된다. 자외선 조사장치는 의료용 자외선 램프를 이용하였다.

생동유는 유동나무(오동나무라고도 함) 열매에서 추출한 오일로서, 유동나무 열매를 압축기로 가압하면 엷은 우유빛 오일이 추출되는데, 건조가 잘되고, 점성이 높아 건조후 두텁고 탄력있는 도막을 형성하며, 오일은 평활작용이 있어 옛부터 장판지나 우산지의 도막유로 많이 사용되어 왔다. 근래에는 건축용 페인트나 니스, 인쇄용 잉크의 원료로도 일부 활용되기도 한다.

생동유를 투명하게 제조하는 방법으로는 용기에 생동유를 넣고 열을 가해 끓이면(이를 숙동유라고 함) 우유빛 생동유가 점차 투명하게 변하게 되는데, 이를 명유(明油)라고 한다. 명유는 생동유에서 명유로 변하더라도 물리적, 화학적 성질은 그대로 유지된다.

전술한 바와 같이 유색의 생옻 및 생동유를 석채분말에 혼합하면, 석채분말의 색과 생옻과 생동유의 색이 겹합하여 예측하기 어려운 색이 만들어지므로 원하는 칼라를 만들기 위해 투명옻과 투명 동유를 사용한다.

본 발명에서는 투명옻과 명유의 합이 18~22중량부(나머지 석채분말)를 첨가하여 빵을 만들기 위해 밀가루로 반죽할 때 반죽물에 손에 달라붙지 않는 정도의 점도를 지닌 천연염료를 제조하였다.

이와 같이 천연염료는 점도에 따라 희석용제의 첨가비율을 조절하는데, 천연염료의 희석비율이 증가할 수록 투명옻과 명유의 용출량이 증가하면서 염액의 유동성이 낮아지고 염색효율이 떨어진다.

본 발명에서 희석용제에 천연염료의 희석비율은 희석용제 100중량부에 천연염료는 최소 0.5중량부, 최대 45중량부로 희석한 염액을 사용하였다.

만일 천연염료의 희석비율이 45중량부 이상 초과하면, 옻과 명유 성분이 염액에 과도하게 용출되면서 염액의 점성이 증가하므로 염색물에 형성되는 투명옻과 명유 도막이 두꺼워지고, 염색물의 건조시간이 지연된다.

그리고, 만일 석채염료를 희석용제에 60중량부 이상 희석시키는 경우 염액은 점성이 증가하면서 염액이 피 염색물에 충분히 침투하지 못해 염색이 불균일해 질 수 있다.

반대로, 천연염료를 희석용제에 0.5중량부 이하로 희석하면, 염료 색소의 용출량이 낮아지고 염색색깔도 흐리고 엷어진다.

천연염료의 색소와 투명옻 및 명유 성분을 염액으로 용출시키고, 염액의 농도를 희석시키기 위한 희석용제 제조방법에 대하여 설명한다.

희석용제는 천연염료의 색소와 옻을 용출시키면서 옷감의 섬유속으로 색소와 옻성분이 용이하게 침투할 수 있도록 계면을 활성시키고, 균일한 색상으로 염색되도록 하는 작용을 한다.

본 발명에서는 희석용제를 송절유나 장내유 중 어느 하나를 채용하였는데 그 제조방법은 다음과 같다.

송절유(松節油) 제조방법으로는 소나무의 줄기를 칼로 V자 형태로 오리거나 나선상으로 홈을 파서 파열구로부터 흘러나오는 나무진에 물을 1:1로 넣고 증류하여 제조한다.

송절유는 증류하기 전에는 송진향보다 좀 더 강한 향이 있으나 증류 후에는 솔향이 미량 잔류하고 투명한 무색을 띠며, 점성이 물과 비슷하다.

송절유는 음용하여도 인체에 무해하고 물과 대비하였을 때 건조속도가 거의 비슷하다. 대부분 여름에 채취한다.

장내유는 장수나무 줄기에 상처를 내면 상처에서 흘러나온 나무진에 물을 1:1로 붓고 이를 증류하여 제조한 것으로, 맑고 투명한 액상으로, 송절유에 비해 건조가 느리다. 그리고 점도는 송절유와 거의 비슷하고, 역시 여름에 채취한다.

송절유는 장내유에 비해 건조속도가 빠르므로 대기 온도가 낮은 동절기에는 송절유를 희석용제로 사용하는 것이 좋고, 기온이 높은 하절기에는 장내유를 희석용제로 사용하는 것이 좋다.

전술한 바와 같이 제조된 송절유와 장내유 중 어느 하나의 희석용제를 선택하더라도 모두 옻 성분과 명유 성분을 용출시킬 수 있고, 색소를 피 염색물에 염색할 수 있다.

전술한 바와 같이, 희석용제 즉, 송절유나 장내유 중 어느 하나를 염액통에 소망하는 량을 붓고, 그 속에 천연염료를 소망하는 비율로 넣고 희석용제를 저어 천연염료를 용해시킨 뒤 그 염액에 피 염색물을 넣고 손으로 피 염색물을 비비거나 막대로 뒤집어가면서 저어주면 염료의 색소와 투명옻 및 명유 성분들이 섬유속으로 침투하여 염섹된다.

일정시간이 경과하면, 피 염색물을 꺼낸 뒤 이를 충분히 건조시키면 목적하는 색으로 염색된 염색물을 얻을 수 있다.

전술한 바와 같은 본 발명의 염색방법을 순차적으로 정리하면 다음과 같다.

제1단계는 희석용제를 제조하는 과정으로서, 천연염료로 옷감을 염색함에 있어 염액으로 염료의 색소를 용출시키기 위하여 소나무의 외피를 파열시켜 파열부에서 추출한 나무진을 물을 넣어 증류한 송절유 희석용제 혹은 장수나무의 나무진을 물에 넣어 증류한 장내유 희석용제를 제조한다.

제2단계는 천연염료 제조과정으로서, 특정색상을 지닌 광물질 원석을 미세하게 분쇄한 석채분말에 유동나무 열매에서 짠 수액을 서서히 끊여 투명하게 제조된 명유와, 옻나무에서 채취한 생옻을 정제한 뒤 자외선을 조사하여 투명하게 제조한 투명옻을 혼합하면 천연염료가 제조된다.

제3단계는 피 염색물을 염색하는 과정으로서, 제1단계에서 제조된 희석용제를 염액통에 넣고, 그 염액통에 제2단계에서 제조된 천연염료를 푼 염액에 피 염색물을 넣어 일정시간 동안(약 30분정도) 침염한다.

제4단계는 염액에 침염된 옷감을 꺼내어 건조시키는 과정으로, 건조방법은 특별히 제한하지 않는다.

전술한 바와 같이 천연염료로 염색된 염색물은 공지된 열처리를 통해 옻성분을 중화시켜 염색을 완성한다.

상기한 바와 같이 제조된 염색물은 옻과 명유에 함유된 성분이 열화 및 경화되면서 옷감의 섬유표면에 극히 미세한 도막이 형성된다.

도 1은 본 발명에 의해 염색한 직물 사진이다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 옻칠과 천연염료를 이용한 염색방법에 따르면 염색물은 옻성분에 의해 방부성, 방충성, 항균성, 살균성 및 항균성이 작용하므로 염색물이 해충에 의해 손상되는 것을 방지할 수 있고, 또한 투명옻과 명유가 지닌 광택효과에 의해 염색물에서 광택이 나고, 색상이 선명하며, 거의 탈색 및 변색되지 않는 염색제품을 얻을 수 있고, 누구나 통일된 방법으로 간편하게 염색할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 천연염료로 염색한 직물의 건조하는 것을 촬영한 사진,

도 2는 본 발명에 따른 천연염료로 염색하여 건조시킨 직물을 촬영한 사진이다.

Claims (2)

1. 피 염색물을 광물성 천연염료로 염색함에 있어 염료의 색소를 용출시키기 위하여 소나무의 외피를 파열시켜 파열부에서 추출한 나무진에 물을 넣어 증류하거나 장수나무의 나무진을 물에 넣어 증류하여 희석용제를 제조하는 제1단계와;

   특정 색을 띠는 광물질을 분쇄한 석채분말과, 유동나무 열매에서 짠 수액을 서서히 끊여 투명하게 제조한 명유 및 옻나무에서 채취한 생옻을 정제한 뒤 자외선을 조사하여 투명하게 제조한 투명옻을 각각 혼합하여 천연염료를 제조하는 제2단계와;

   희석용제에 천연염료를 넣어 희석한 염액에 피 염색물을 일정시간 동안 침염하는 제3단계 및;

   침염된 피 염색물을 꺼내어 일정시간 동안 건조하는 제4단계의 공정으로 이루어진 것에 특징으로 하는 옻칠과 천연염료를 이용한 염색방법.
2. 제1항에 따라 염색된 제품.

Images