KR101024837B1

KR101024837B1 - 발효 쪽 염료 자동 제조설비

Info

Publication number: KR101024837B1
Application number: KR1020100130078A
Authority: KR
Inventors: 김선호; 허북구; 장홍기; 이동한; 김경수
Original assignee: 장홍기; (주)세노코
Priority date: 2010-12-17
Filing date: 2010-12-17
Publication date: 2011-03-28

Abstract

본 발명은 발효 쪽 염료 자동 제조설비에 관한 것으로, 보다 상세하게는 수작업으로 할 수밖에 없었던 쪽 건조 및 쪽 발효액 생산 작업을 건조장치, 숙성장치, 발효장치 등이 조합된 자동화 설비에 의해 가능하도록 하는 발효 쪽 염료 자동 제조설비에 관한 것이다.
본 발명에 따른 발효 쪽 염료 자동 제조설비는, 내부에 대량의 생쪽을 건조시키기 위한 건조실이 형성되는 건조장치와; 상기 건조장치에서 건조된 쪽잎을 원료 이송수단을 통해 공급받고 내부에 물이 투입되며, 미리 설정된 온도와 숙성시간동안 좌우로 회전하여 쪽잎을 숙성시키는 회전식 숙성장치와; 상기 회전식 숙성장치에서 숙성된 쪽 염료에 물, 첨가제 및 효모균을 첨가하여 교반하고 발효시키는 발효장치와; 조건이 미리 설정되어 각 장치에서 쪽잎, 쪽 염료의 이송을 다음 장치로 자동 이송하도록 제어하는 제어장치를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

Description

발효 쪽 염료 자동 제조설비{Equipment for automatic manufacturing of fermentation indigo dyes}

본 발명은 발효 쪽 염료 자동 제조설비에 관한 것으로, 보다 상세하게는 수작업으로 할 수 밖에 없었던 쪽 건조 및 쪽 발효액 생산 작업을 건조장치, 숙성장치, 발효장치 등이 조합된 자동화 설비에 의해 가능하도록 한 발효 쪽 염료 자동 제조설비에 관한 것이다.

최근에 쪽의 재배를 통해 청색염료를 직접 경험해보고자 하는 사람들의 증가와 더불어 친환경 전통산업으로서 쪽이 재발견되고 있다. 쪽 재배 인구가 증가함에 따라 쪽 재배에 대한 관심이 높아지고, 재배기술에 대한 수요가 꾸준히 증가하고 있다.

그러나, 쪽을 베어 낸 다음 즉시 늦어도 12시간 내에 추출이 이루어지지 않으면 쪽이 부패하여 필요없게 되는 경우가 많고 부패된 쪽으로 추출을 하면 인디고의 최초 성분인 인디칸이 거의 생성되지 않고 녹색의 인디고 추출물을 얻을 수 없다.

우리나라의 인디고 천연염료를 만드는 침전식 추출방법의 단점은 12-24시간 내에 추출해야 하기 때문에 대량추출시설이 필요하다. 이점을 해결하기 위하여 본 출원인에 의해 선 출원된 한국특허등록 제10-0643686호(천연염료 자동추출설비 및 방법)가 알려져 있으나, 이 방법 또한 7-8월에만 수확되는 쪽의 특성상 여름철에 집중적으로 추출작업이 이루어져야 하는 단점이 있고, 추출 공정이 복잡하여 추출 시간이 오래 걸리고 설치비용에 대한 부담이 컸다. 또한, 수확한 쪽을 건조시키기 위해 별도의 공정을 거쳐야 했다.

쪽을 건조시키는 방법으로는, 수작업으로 할 경우 7월이 되면 60-70cm정도 자란 쪽을 낫으로 줄기 밑부분을 잘라 낸 다음 손으로 쥐어 질정도로 적당히 묶어 놓는다. 그 다음, 건조는 끈으로 매달아 놓거나 마당에 넓게 펼쳐서 건조시킨다. 어느 정도 건조되었다면 줄기에서 쪽잎이 떨어지도록 두드리거나 적당한 도구로 쪽잎이 떨어지도록 한다. 떨어진 쪽잎을 다시 한 번 건조시켜 건조 쪽잎을 만든다.

또 다른 방법으로는 베어낸 쪽을 다발로 엮은 후 절단기계로 절단한 다음, 대형 선풍기로 줄기와 쪽잎을 분리시킨 후, 모아진 쪽잎을 건조시키는 두가지 방법을 사용하고 있다. 그러나 두 가지 방법 또한 많은 노동력과 시간이 많이 소요되고 경제적으로 대량 생산을 할 수가 없다.

기존의 수작업이나 선풍기를 개량하여 건조하는 방식은 소량만이 인디고 생산이 가능할 뿐이어서, 대량생산이 어렵고 가격 경쟁력이 낮을 수밖에 없다는 문제점이 있었다. 또한 품질이 고루지 못하여 염료나 도료로 사용 시에 색상의 안정성 및 표준화를 이룰 수가 없었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 쪽을 자동으로 연속 가공하여, 건조할 수 있는 각종장치를 조합하고 안정성 있는 품질을 확보하기 위한 발효, 숙성장치를 조합한 발효 쪽 염료 자동 제조설비를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명에 따른 발효 쪽 염료 자동 제조설비는, 내부에 대량의 생쪽을 건조시키기 위한 건조실이 형성되는 건조장치와; 상기 건조장치에서 건조된 쪽잎을 원료 이송수단을 통해 공급받고 내부에 물이 투입되며, 미리 설정된 온도와 숙성시간동안 좌우로 회전하여 쪽잎을 숙성시키는 회전식 숙성장치와; 상기 회전식 숙성장치에서 숙성된 쪽 염료에 물, 첨가제 및 효모균을 첨가하여 교반하고 발효시키는 발효장치와; 조건이 미리 설정되어 각 장치에서 쪽잎, 쪽 염료의 이송을 다음 장치로 자동 이송하도록 제어하는 제어장치를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 발효 쪽 염료 자동 제조설비는, 쪽으로부터 건조 숙성 발효염료를 연속적으로 자동화하여 생산할 수 있도록 하는 제조 설비를 제공함으로써, 인력을 절감하고 우수한 품질의 인디고 발효염료 제품을 대량으로 생산할 수 있도록 하는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 발효 쪽 염료 자동 제조설비를 도시한 전체 구성도.
도 2는 본 발명에 따른 발효 쪽 염료 자동 제조설비의 건조장치를 도시한 확대 구성도.
도 3은 본 발명에 따른 발효 쪽 염료 자동 제조설비의 회전식 숙성장치를 도시한 확대 구성도.
도 4는 본 발명에 따른 발효 쪽 염료 자동 제조설비의 발효장치를 도시한 확대 구성도.
도 5는 본 발명에 의해 제조된 쪽 염료를 이용하여 염색된 직물에 대한 세탁견뢰도 및 마찰견뢰도의 시험 결과를 보여주는 시험성적서.
도 6은 본 발명에 의해 제조된 쪽 염료를 이용하여 염색된 직물에 대한 땀견뢰도 및 일광견뢰도의 시험 결과를 보여주는 시험성적서.
도 7은 본 발명에 의해 제조된 쪽 염료를 이용하여 염색된 직물에 대한 항균성 시험 결과를 보여주는 시험성적서.

또한, 상기 건조장치는 내부공간이 마련된 본체의 내부에 형성된 격벽을 통해 건조실과 분리 형성되는 외기흡입실과, 상기 본체의 내부 바닥에 형성되는 경사면과, 상기 건조실에 설치되어 다발로 묶여진 생쪽을 걸어놓는 건조대와, 상기 건조대의 상단 및 격벽에 설치되는 송풍기와, 상기 외기흡입실에 설치되는 스팀가열기와, 상기 격벽에 설치되어 상기 건조실의 내부 열이 상기 외기흡입실로 방출되게 하는 그릴과, 상기 건조실의 바닥 일측에 설치되어 건조된 쪽잎을 외부로 배출하기 위한 배출부로 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 배출부는 상기 경사면의 일단에 형성된 배출구를 통해 유입되는 건조 쪽잎이 올려지고 모터에 의해 구동되는 벨트 컨베이어와, 상기 벨트 컨베이어의 일단에 설치되어 건조 쪽잎을 외부로 배출 안내하는 배출 가이드로 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 건조대는 다발로 묶은 쪽을 걸기위한 다수의 홀더와, 상기 홀더를 걸어놓기 위해 다수개 설치되는 지지대와, 상기 지지대의 양단을 지지하는 편심바퀴로 구성되며, 상기 홀더와 편심바퀴에 진동조절기가 연결되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 회전식 숙성장치는 건조된 쪽잎이 투입되는 호퍼가 설치되고 상기 호퍼를 통해 투입된 쪽잎을 혼합과 배출이 용이하도록 모터에 의해 구동되는 스크류가 내부에 설치되는 회전드럼과, 상기 회전드럼의 내측에 설치되며 인디고 성분을 응축시키기 위해 물을 분사하는 급수분사수단과, 상기 회전드럼의 외측에 설치되어 회전드럼의 내부온도를 일정하게 유지시키는 온도조절수단과, 상기 회전드럼의 일측에 설치되어 숙성된 쪽 염료를 배출시키는 쪽 염료 배출부로 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 발효장치는 일측에 유입구와 배출구가 형성되고 쪽 염료를 수용하기 위한 공간이 형성되는 챔버와, 상기 챔버의 내부에 설치되며 모터의 구동에 의해 회전되는 교반 임펠러 및 거품제거기와, 상기 챔버의 일측에 연결되고 내부에 산성 또는 알칼리성 첨가물이 저장되어 있는 탱크와, 상기 챔버의 일측에 설치되어 챔버의 내부에 열을 공급하는 열 공급부로 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 건조장치, 회전식 숙성장치, 발효장치는 보일러에 의해 가열된 열을 공급받을 수 있도록 보일러와 연결된 열 공급라인이 연결되는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 따른 발효 쪽 염료 자동 제조설비를 도시한 전체 구성도이고, 도 2는 본 발명에 따른 발효 쪽 염료 자동 제조설비의 건조장치를 도시한 확대 구성도이며, 도 3은 본 발명에 따른 발효 쪽 염료 자동 제조설비의 회전식 숙성장치를 도시한 확대 구성도이고, 도 4는 본 발명에 따른 발효 쪽 염료 자동 제조설비의 발효장치를 도시한 확대 구성도이며, 도 5는 본 발명에 의해 제조된 쪽 염료를 이용하여 염색된 직물에 대한 세탁견뢰도 및 마찰견뢰도의 시험 결과를 보여주는 시험성적서이고, 도 6은 본 발명에 의해 제조된 쪽 염료를 이용하여 염색된 직물에 대한 땀견뢰도 및 일광견뢰도의 시험 결과를 보여주는 시험성적서이며, 도 7은 본 발명에 의해 제조된 쪽 염료를 이용하여 염색된 직물에 대한 항균성 시험 결과를 보여주는 시험성적서이다.

도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 발효 쪽 염료 자동 제조설비는 내부에 대량의 생쪽을 건조시키기 위한 건조실(11)이 형성되는 건조장치(1)와, 상기 건조장치(1)에서 건조된 쪽잎을 원료 이송수단(5)을 통해 공급받고 내부에 물이 투입되며, 미리 설정된 온도와 숙성시간동안 좌우로 회전하여 쪽잎을 숙성시키는 회전식 숙성장치(2)와, 상기 회전식 숙성장치(2)에서 숙성된 쪽 염료에 물, 첨가제 및 효모균을 첨가하여 교반하고 발효시키는 발효장치(3)와, 조건이 미리 설정되어 각 장치에서 쪽잎, 쪽 염료의 이송을 다음 장치로 자동 이송하도록 제어하는 제어장치(4)를 포함하여 구성된다.

본 발명은 수확된 생쪽을 건조시키기 때문에 썩지 않고 전량을 사용할 수 있고, 건조 발효 쪽잎을 전량 사용할 수 있기 때문에 한국식의 물 추출방식보다도 많은 양의 인디고 염료를 얻을 수 있다. 또한, 7-8월에 수확되는 건조 발효 쪽잎을 대량으로 만들어 보관이 용이한 상태로 보존하면서 필요할 때 건조 발효 쪽잎을 인디고 염료의 원료로 사용되기 때문에 계절에 관계없이 인디고 천연염료를 만들어 낼 수 있다.

상기 건조장치(1)의 건조시간은 12시간 정도 소요되며 건조온도는 65℃를 유지하도록 설정하는 것이 바람직하다.

상기 건조장치(1)는 내부공간이 마련된 본체(12)의 내부에 형성된 격벽(121)을 통해 건조실(11)과 분리 형성되는 외기흡입실(13)과, 상기 본체(12)의 내부 바닥에 형성되는 경사면(14)과, 상기 건조실(11)에 설치되어 다발로 묶여진 생쪽을 걸어놓는 건조대(15)와, 상기 건조대(15)의 상단 및 격벽(121)에 설치되는 송풍기(16)와, 상기 외기흡입실(13)에 설치되는 스팀가열기(17)와, 상기 격벽(121)에 설치되어 상기 건조실(11)의 내부 열이 상기 외기흡입실(13)로 방출되게 하는 그릴(18)과, 상기 건조실(11)의 바닥 일측에 설치되어 건조된 쪽잎을 외부로 배출하기 위한 배출부(19)로 구성된다.

상기 건조장치(1)는 대량의 건조 쪽을 만들어내기 위한 장치 구성으로 건조실(11)을 형성하고 쪽을 건조시키기 위해 출입할 수 있는 출입문(122)이 형성된다. 쪽을 건조시키기 위해선 상기 스팀가열기(17)를 작동시켜 건조실(11)의 온도를 60-100℃로 가열시키고, 온도조절계(123)를 이용하여 쪽의 건조 적정온도인 60-70℃을 설정하여 쪽을 건조시킨다.

상기 외기흡입실(13)의 일측에 외부 공기가 유입되도록 다수의 통기공이 형성된 흡입창(131)이 설치된다.

상기 스팀가열기(17)에서 발생한 열은 상기 송풍기(16)에 의해 건조실(11) 내에 골고루 전달되며, 건조실(11)의 공조를 위해 격벽(121)에 한 대의 송풍기(16)가 설치되고 건조된 쪽의 하강을 위하여 건조대(15)의 상단에 6대가 설치되는 것이 바람직하다.

상기 그릴(18)은 상기 건조실(11)의 열이 상기 외기흡입실(13)로 방출되도록 다수의 방출공이 형성된 창으로 이루어진다.

한편, 상기 외기흡입실(13) 외에 습공기배출구(124)를 형성하여 쪽의 건조되는 과정 중 발생되는 습기를 배출되도록 한다.

상기 건조대(15)는 다발로 묶은 쪽을 걸기위한 다수의 홀더(151)와, 상기 홀더(151)를 걸어놓기 위해 다수개 설치되는 지지대(152)와, 상기 지지대(152)의 양단을 지지하는 편심바퀴(153)로 구성되며, 상기 홀더(151)와 편심바퀴(153)에 진동조절기(154)가 연결된다.

상기 건조실(11) 내의 쪽잎은 수확 시 다발로 묶어서 한 줄에 1톤의 생쪽이 견딜 수 있도록 한다.

상기 진동조절기(154)의 구동에 의해 상기 편심바퀴(153)와 홀더(151)에 진동이 발생하여 건조된 쪽잎은 경사면(14)으로 떨어지게 된다.

상기 배출부(19)는 상기 경사면(14)의 일단에 형성된 배출구(141)를 통해 유입되는 건조 쪽잎이 올려지고 모터(191)에 의해 구동되는 벨트 컨베이어(192)와, 상기 벨트 컨베이어(192)의 일단에 설치되어 건조 쪽잎을 외부로 배출 안내하는 배출 가이드(193)로 구성된다.

상기 건조실(11)에서 건조된 쪽잎은 건조실(11)의 경사면(14)을 따라 모터(191)에 의해 구동되는 벨트 컨베이어(192)에 의해 이송되어 배출 가이드(193)를 통해 배출되게 된다.

상기 원료 이송수단(5)은 상기 건조장치(1)의 배출부(19)를 통해 배출되는 건조 쪽잎이 투입되는 투입 호퍼(51)와, 상기 투입 호퍼(51)에 투입된 건조 쪽잎을 정량 공급하게 하는 호퍼 컨베이어(52)로 구성된다.

상기 건조장치(1)에 의해 건조된 쪽잎은 상기 원료 이송수단(5)을 통해 회전식 숙성장치(2)의 호퍼(211)로 투입된다.

상기 회전식 숙성장치(2)는 건조된 쪽잎이 투입되는 호퍼(211)가 설치되고 상기 호퍼(211)를 통해 투입된 쪽잎을 혼합과 배출이 용이하도록 모터(212)에 의해 구동되는 스크류(213)가 내부에 설치되는 회전드럼(21)과, 상기 회전드럼(21)의 내측에 설치되며 인디고 성분을 응축시키기 위해 물을 분사하는 급수분사수단(22)과, 상기 회전드럼(21)의 외측에 설치되어 회전드럼(21)의 내부온도를 일정하게 유지시키는 온도조절수단(23)과, 상기 회전드럼(21)의 일측에 설치되어 숙성된 쪽 염료를 배출시키는 쪽 염료 배출부(24)로 구성된다.

상기 회전드럼(21) 내에 설치된 급수분사수단(22)에 의해 물이 분사되면서 인디고 성분을 응축시킨다. 이때 사용되는 물은 오염되지 않은 식용수가 바람직하며 수돗물은 화학성분이 들어있는 경우가 있어서 사용하지 않는 것이 좋다.

상기 온도조절수단(23)은 상기 회전드럼(21)의 외부를 감싸는 보온커버(231)와, 상기 보온커버(231)와 보일러(6) 사이에 연결된 증기공급관(232)의 일측에 설치되며 온도조절계(233)의 제어에 따라 상기 보온커버(231)의 내부 공간 온도를 70℃로 유지하도록 개폐하는 증기조절변(234)과, 상기 보온커버(231)의 일측에 보온커버(231)의 내부 공간에 발생된 응축수를 외부로 배출하기 위해 설치되는 응축수 배출밸브(235)로 구성된다.

상기 회전드럼(21)은 모터(212)를 이용하여 설정된 온도(70℃)와 숙성시간을 고려하여 2시간에 10분 정도 좌우로 회전하도록 설정된다.

쪽잎의 숙성을 촉진시키기 위해 물과 온도관리가 중요하며, 상기 회전드럼(21)의 일측에 유리점검구(25)를 다수개 형성하여 숙성과정을 확인할 수 있도록 하였다.

상기 스크류(213)를 이용하여 쪽 숙성 덩어리의 혼합과 배출이 용이하도록 하였고, 쪽 숙성 덩어리가 응고되지 않도록 회전드럼(21)을 일정한 속도로 회전하면서 교반시키게 된다.

쪽 숙성 덩어리는 온도 저하와 수분증발이 적게 되고 수분공급을 하지 않아도 습기가 있는 상태가 되며, 회전드럼(1)을 이용하여 뒤집기하면서 공기를 넣어도 숙성온도가 올라가지 않는 상태가 된다.

숙성 완성된 쪽 숙성 덩어리는 쪽 염료 배출부(24)를 통해 배출되도록 하였으며, 상기 쪽 염료 배출부(24)는 숙성 덩어리가 투입되는 배출호퍼(241)와, 모터(242)에 의해 구동되며 상기 배출호퍼(241)를 통해 투입된 숙성 덩어리를 이송시키는 벨트 컨베이어(243)로 구성된다.

상기 발효장치(3)는 일측에 유입구(311)와 배출구(312)가 형성되고 쪽 염료를 수용하기 위한 공간이 형성되는 챔버(31)와, 상기 챔버(31)의 내부에 설치되며 모터(32)의 구동에 의해 회전되는 교반 임펠러(33) 및 거품제거기(34)와, 상기 챔버(31)의 일측에 연결되고 내부에 산성 또는 알칼리성 첨가물이 저장되어 있는 탱크(35)와, 상기 챔버(31)의 일측에 설치되어 챔버(31)의 내부에 열을 공급하는 열 공급부(36)로 구성된다.

챔버(31)의 유입구(311)를 통해 공급된 쪽 숙성 덩어리는 발효장치(3)에서 교반되며, 살균 및 발효 과정을 거치게 된다.

챔버(31)에 2,000L의 물을 넣고 숙성 쪽 염료 300kg, 소석회6kg, 포도당10kg, 가성소다(수산화나트륨)7kg, 약간의 효모균을 넣고 교반 임펠러(33)를 이용하여 잘 교반하여 준다.

가성소다는 조금씩 넣어 용액을 만들고 가능하다면 식용첨가물용을 사용하는 것이 바람직하다. 특히, 용액의 온도 30℃가 유지되도록 한다.

상기 챔버(31)에는 pH센서(313)에 의해 pH농도가 측정되어, 이에 따라 산성 또는 알칼리성 첨가물이 조절밸브(314)의 작동에 의해 투여된다.

먼저, 챔버(31)에 유입된 염료는 부패 방지와 대장균 등의 제거를 위해 100℃에서 2시간동안 살균을 시키게 된다.

상기 열 공급부(36)는 상기 챔버(31)의 하부 외측을 감싸는 보온커버(361)와, 상기 보온커버(361)와 보일러(6) 사이에 연결되는 증기공급관(362)과, 상기 증기공급관(362)의 일측에 설치되는 온도센서(363) 및 온도조절변(364)으로 구성된다.

살균된 염료는 30℃를 유지하면서 교반한다. 모터(32)에 의해 구동되는 교반 임펠러(33)는 350rpm의 속도로 교반하며, 이때 거품이 생기게 되고 거품제거기(34)에 의해 제거된다.

챔버(31)의 교반은 5시간마다 30분씩 교반 혼합시키고, 온도와 pH에 따라서 다르지만 2일 정도부터 발효가 시작되며 5일 정도 지나면 염색할 수 있는 발효염료가 만들어진다.

상기 챔버(31)의 일측에는 쪽 염료에 용존된 산소량을 측정하기 위해 용존산소량센서(315)가 설치되고, 상기 챔버(31)의 내부에 산소를 공급하기 위해 에어컴프레서(8), 에어탱크(9), 에어필터(10) 등이 설치된다. 내부의 용존 산소량을 측정하여 이에 따라 산소를 공급하기 위한 공기량조절기변(371)이 에어탱크(9)와 챔버(31) 사이에 연결된 공급관(37)에 설치된다.

상기 챔버(31)의 하부 일측에 이송펌프(38)가 연결되어 상기 발효장치(3)에서 발효 완성된 쪽 염료를 이송한다.

한편, 상기 건조장치(1), 회전식 숙성장치(2), 발효장치(3)는 보일러(6)에 의해 가열된 열을 공급받을 수 있도록 보일러(6)와 연결된 열 공급라인(7)이 연결된다.

상기 보일러(6)에 의해 공급되는 열은 상기 건조장치(1)의 스팀가열기(17)에 공급되고, 상기 회전식 숙성장치(2)의 보온커버(231)에 공급되며, 상기 발효장치(3)의 보온커버(362)에 공급된다.

한편, 상기 제어장치(4)는 각 장치에서 쪽잎, 쪽 숙성 덩어리, 쪽 염료는 작업자의 개입이 없어도 자동으로 다음 장치로 이송되도록 제어되며, 각종 장치의 작업량, 작업순서, 조건 등은 각각의 제어장치(4)에 미리 입력되어 자동으로 실행된다.

이하, 본 발명에 따른 건조장치 및 자연건조 쪽 염료의 면 염색에 따른 색차계값을 비교 실험하였다.

자연건조 및 건조장치 쪽 염료의 면 염색에 따른 색차계값 (대조구 : L 97.46, a -0.05, b +2.44)

건조방법	뒤집기 횟수	원료명(종류)	색차계값
건조방법	뒤집기 횟수	원료명(종류)	L	a	b	△E
건조장치	1회	잎	93.14	-7.18	+16.33	16.27
	1회	잎+줄기	94.33	-4.08	+8.14	7.64
	4회	잎	84.19	-6.15	-3.59	15.79
	4회	잎+줄기	89.48	-5.3	+3.43	9.61
	8회	잎	78.73	-8.09	-4.21	21.44
	8회	잎+줄기	82.95	-8.15	-0.74	16.9
	12회	잎	80.36	-7.05	-9.34	21.93
	12회	잎+줄기	80.69	-8.14	-6.33	20.66
자연건조	12회	잎	80.71	-6.6	-8.76	21.19
자연건조	12회	잎+줄기	81.77	-6.6	-10.14	21.15

그 결과, 건조장치를 이용하여 건조한 쪽잎으로 면을 염색한 경우가 자연건조한 쪽잎으로 염색한 것보다 b값이 약간 낮게 측정되었으나, 큰 차이를 보이지 않았다. 그러나, 잎줄기를 혼합하여 건조한 경우에는 자연건조하여 염색한 경우가 b값이 낮게 측정되었다.

자연건조한 쪽으로 면을 염색한 경우가 모두 b값이 낮게 측정되었으나, △E값은 큰 차이를 보이지 않았다.

또한, 본 발명에 따른 건조장치 및 자연건조 쪽 염료의 실크 염색에 따른 색차계값을 비교 실험하였다.

자연건조 및 건조장치 쪽 염료의 실크 염색에 따른 색차계값 (대조구 : L 96.97, a -0.03, b +2.16)

건조방법	뒤집기 횟수	원료명(종류)	색차계값
건조방법	뒤집기 횟수	원료명(종류)	L	a	b	△E
건조장치	1회	잎	92.07	-10.07	+23.21	23.82
	1회	잎+줄기	93.58	-5.27	+8.11	8.7
	4회	잎	78.76	-11.79	-10.51	25.02
	4회	잎+줄기	85.73	-10.75	+0.29	15.68
	8회	잎	75.76	-11.28	-11.91	27.81
	8회	잎+줄기	77.58	-13.52	-7.9	25.68
	12회	잎	73.08	-10.1	-19.74	33.72
	12회	잎+줄기	75.02	-10.3	-16.58	30.41
자연건조	12회	잎	75.42	-9.25	-22.32	32.17
자연건조	12회	잎+줄기	75.46	-9.71	-19.07	31.51

그 결과, 건조장치를 이용하여 건조한 쪽잎으로 실크를 염색한 경우가 자연건조한 쪽잎으로 염색한 것보다 b값이 약간 낮게 측정되었으나, 큰 차이를 보이지 않았다. 그러나, 잎줄기를 혼합하여 건조한 경우에는 자연건조하여 염색한 경우가 b값이 낮게 측정되었다.

△E값(염색전 원단과의 색차값)은 큰 차이를 보이지 않았다.

자연건조한 쪽으로 실크를 염색한 경우가 모두 b값이 낮게 측정되었으나, △E값은 큰 차이를 보이지 않았다.

상기 실크와 면은 동일한 경향의 결과를 얻을 수 있었다.

따라서, 재래방식의 자연건조 방식과 본 발명의 건조장치에 의한 방식은 염색 시에 염착에 따른 큰 차이가 없고 건조장치에 의한 방식은 대량화 및 표준화가 가능한 결과를 얻을 수 있다.

이하, 본 발명에 따른 발효 쪽 염료 자동 제조설비에 의해 제조된 쪽 염료를 이용하여 염색된 직물에 대한 시험 결과는 다음과 같다.

<건조 인디고 발효염료의 염색 시 섬유벽지에 미치는 견뢰도>

도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 세탁견뢰도(KS K ISO 105 C06-2007, A2S, 40℃)4-5급, 마찰견뢰도(KS K 0650-2006)3-4급, 땀견뢰도(KS K ISO 105 E04-2010)4-5급, 일광견뢰도(KS K ISO 105 B02-2010)4급으로 조사되어 거의 변색되지 않았다.

<건조 인디고 발효염료의 섬유에 대한 항균성>

도 7에 도시된 바와 같이, 항균성 실험에서는 균주1 Staphylococcus aureus ATCC 6538 (황색 포도상구균), 균주2 klebsiella pneumoniae ATCC 4352(폐렴간균)로 실험한 결과, 쪽 염료로 염색한 섬유벽지에서는 99.9%의 균 감소율을 보여 높은 항균효과를 보였다.

본 발명은 첨부된 도면을 참조하여 바람직한 실시예를 중심으로 기술되었지만 당업자라면 이러한 기재로부터 본 발명의 범주를 벗어남이 없이 많은 다양한 자명한 변형이 가능하다는 것은 명백하다. 따라서 본 발명의 범주는 이러한 많은 변형의 예들을 포함하도록 기술된 청구범위에 의해서 해석되어져야 한다.

1 : 건조장치
11 : 건조실
12 : 본체
121 : 격벽, 122 : 출입문, 123 : 온도조절계, 124 : 습공기배출구
13 : 외기흡입실
131 : 흡입창
14 : 경사면
141 : 배출구
15 : 건조대
151 : 홀더, 152 : 지지대, 153 : 편심바퀴, 154 : 진동조절기
16 : 송풍기
17 : 스팀가열기
18 : 그릴
19 : 배출부
191 : 모터, 192 : 벨트 컨베이어, 193 : 배출 가이드
2 : 회전식 숙성장치
21 : 회전드럼
211 : 호퍼, 212 : 모터, 213 : 스크류
22 : 급수분사수단
23 : 온도조절수단
231 : 보온커버, 232 : 증기공급관, 233 : 온도조절계, 234 : 증기조절변, 235 : 응축수 배출밸브
24 : 쪽 염료 배출부
241 : 배출호퍼, 242 : 모터, 243 : 벨트 컨베이어
25 : 유리점검구
3 : 발효장치
31 : 챔버
311 : 유입구, 312 : 배출구, 313 : pH센서, 314 : 조절밸브, 315 : 용존산소량센서
32 : 모터
33 : 교반 임펠러
34 : 거품제거기
35 : 탱크
36 : 열 공급부
361 : 보온커버, 362 : 증기공급관, 363 : 온도센서, 364 : 온도조절변
37 : 공급관
371 : 공기량조절기변
38 : 이송펌프
4 : 제어장치
5 : 원료 이송수단
51 : 투입 호퍼
52 : 호퍼 컨베이어
6 : 보일러
7 : 열 공급라인
8 : 에어 컴프레서
9 : 에어탱크
10 : 에어필터

Claims

내부에 대량의 생쪽을 건조시키기 위한 건조실(11)이 형성되는 건조장치(1)와;
상기 건조장치(1)에서 건조된 쪽잎을 원료 이송수단(5)을 통해 공급받고 내부에 물이 투입되며, 미리 설정된 온도와 숙성시간동안 좌우로 회전하여 쪽잎을 숙성시키는 회전식 숙성장치(2)와;
상기 회전식 숙성장치(2)에서 숙성된 쪽 염료에 물, 첨가제 및 효모균을 첨가하여 교반하고 발효시키는 발효장치(3)와;
조건이 미리 설정되어 각 장치에서 쪽잎, 쪽 염료의 이송을 다음 장치로 자동 이송하도록 제어하는 제어장치(4)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 발효 쪽 염료 자동 제조설비.
제1항에 있어서, 상기 건조장치(1)는 내부공간이 마련된 본체(12)의 내부에 형성된 격벽(121)을 통해 건조실(11)과 분리 형성되는 외기흡입실(13)과, 상기 본체(12)의 내부 바닥에 형성되는 경사면(14)과, 상기 건조실(11)에 설치되어 다발로 묶여진 생쪽을 걸어놓는 건조대(15)와, 상기 건조대(15)의 상단 및 격벽(121)에 설치되는 송풍기(16)와, 상기 외기흡입실(13)에 설치되는 스팀가열기(17)와, 상기 격벽(121)에 설치되어 상기 건조실(11)의 내부 열이 상기 외기흡입실(13)로 방출되게 하는 그릴(18)과, 상기 건조실(11)의 바닥 일측에 설치되어 건조된 쪽잎을 외부로 배출하기 위한 배출부(19)로 구성되는 것을 특징으로 하는 발효 쪽 염료 자동 제조설비.
제2항에 있어서, 상기 배출부(19)는 상기 경사면(14)의 일단에 형성된 배출구(141)를 통해 유입되는 건조 쪽잎이 올려지고 모터(191)에 의해 구동되는 벨트 컨베이어(192)와, 상기 벨트 컨베이어(192)의 일단에 설치되어 건조 쪽잎을 외부로 배출 안내하는 배출 가이드(193)로 구성되는 것을 특징으로 하는 발효 쪽 염료 자동 제조설비.
제2항에 있어서, 상기 건조대(15)는 다발로 묶은 쪽을 걸기위한 다수의 홀더(151)와, 상기 홀더(151)를 걸어놓기 위해 다수개 설치되는 지지대(152)와, 상기 지지대(152)의 양단을 지지하는 편심바퀴(153)로 구성되며,
상기 홀더(151)와 편심바퀴(153)에 진동조절기(154)가 연결되는 것을 특징으로 하는 발효 쪽 염료 자동 제조설비.
제1항에 있어서, 상기 회전식 숙성장치(2)는 건조된 쪽잎이 투입되는 호퍼(211)가 설치되고 상기 호퍼(211)를 통해 투입된 쪽잎을 혼합과 배출이 용이하도록 모터(212)에 의해 구동되는 스크류(213)가 내부에 설치되는 회전드럼(21)과, 상기 회전드럼(21)의 내측에 설치되며 인디고 성분을 응축시키기 위해 물을 분사하는 급수분사수단(22)과, 상기 회전드럼(21)의 외측에 설치되어 회전드럼(21)의 내부온도를 일정하게 유지시키는 온도조절수단(23)과, 상기 회전드럼(21)의 일측에 설치되어 숙성된 쪽 염료를 배출시키는 쪽 염료 배출부(24)로 구성되는 것을 특징으로 하는 발효 쪽 염료 자동 제조설비.
제1항에 있어서, 상기 발효장치(3)는 일측에 유입구(311)와 배출구(312)가 형성되고 쪽 염료를 수용하기 위한 공간이 형성되는 챔버(31)와, 상기 챔버(31)의 내부에 설치되며 모터(32)의 구동에 의해 회전되는 교반 임펠러(33) 및 거품제거기(34)와, 상기 챔버(31)의 일측에 연결되고 내부에 산성 또는 알칼리성 첨가물이 저장되어 있는 탱크(35)와, 상기 챔버(31)의 일측에 설치되어 챔버(31)의 내부에 열을 공급하는 열 공급부(36)로 구성되는 것을 특징으로 하는 발효 쪽 염료 자동 제조설비.
제1항에 있어서, 상기 건조장치(1), 회전식 숙성장치(2), 발효장치(3)는 보일러(6)에 의해 가열된 열을 공급받을 수 있도록 보일러(6)와 연결된 열 공급라인(7)이 연결되는 것을 특징으로 하는 발효 쪽 염료 자동 제조설비.