KR101588315B1 - 천연염료로 염색한 색동우드 단판의 염색방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 원목을 박층(薄層)으로 깎은 단판을 화학매염제를 전혀 사용하지 않고 식물계에서 추출한 천연염료로 염색해서 무지개 색상을 기본으로 다양한 색상의 단판을 구현함으로써, 단판 염색에 화학염료나 안료를 사용했을 때 염색된 단판에서 방출되는 유해 휘발성 유기화합물을 원천적으로 배제할 수 있는 천연염료로 염색한 색동우드 단판의 염색방법을 제공하기 위한 것이다.
본 발명에 따른 천연염료로 염색한 색동우드 단판의 염색방법은, 색소를 가진 식물을 물에 넣고, 누룩을 넣어 일정 시간 동안 발효시키면서 우리는 단계; 색소가 우러난 물에 정련된 단판을 넣어, 욕비 45∼55:1로 하여 50∼70℃까지 데우면서 일정 시간 동안 염색하는 단계; 염색된 단판을 물에 씻어 이물질을 제거하는 단계; 이물질이 제거된 염색시킨 단판을 건조시키는 단계를 거쳐서 염색하고, 붉은색 염료는 소목(학명: Caesalpinia sappan)으로부터 추출하며, 누룩에 의해 발효시킨 소목의 염액(염색물)에 동백잿물을 넣어 염액을 중성으로 만들어 염색하는 것을 특징으로 한다.

Description

천연염료로 염색한 색동우드 단판의 염색방법{Dyeing method of rainbow-colored veneer using natural dye}

본 발명은 색동우드 단판(veneer)의 염색방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 화학매염제를 전혀 사용하지 않고 식물계에서 추출한 순수 자연의 물질로 단판을 염색해서 무지개 색과 같이 다양한 색상의 단판을 구현시키고자 천연염료로 염색한 색동우드 단판의 염색방법에 관한 것이다.

목재 제품에 많이 사용되는 무늬목(무늬단판)은 크게 천연무늬목, 인조무늬목 및 염색무늬목으로 구분할 수 있다. 천연무늬목은 천연 목재를 박판(薄板)으로 깎은 무늬목을 말하며 종류 또한 다양하다. 인조무늬목은 천연무늬목의 단점을 보완하고 인위적으로 다양한 패턴을 제작한 것으로, 가격이 저렴하므로 천연무늬목을 대체하여 사용할 수 있는 장점이 있다. 또, 염색무늬목(Dyed veneer)은 천연무늬목을 염색하여 무늬목 본래의 천연색을 없애고 필요로 하는 다양한 색상으로 제작된 무늬목을 말한다.

최근들어 친환경적 천연재료를 선호하는 사회적 흐름에 편승하여 원단(옷감)이나 종이는 물론 목재에 이르기까지 인공적인 화학매염제를 사용하지 않고 자연에서 얻어지는 천연염료로 염색한 제품에 대한 수요가 폭발적으로 증가하는 추세이며, 이러한 상황 하에서 목재로 만든 제품의 색을 보다 아름답게 표현하기 위한 다양한 색상에 대한 요구가 많은 상태이다.

지금까지 컬러 무늬목을 제조하기 위한 많은 기술들이 출현했는데, 예를 들면, 특허등록 제729611호 "무늬목 나무단판의 염색방법"은 박판으로 깎은 단판을 수산화나트륨, 과산화수소 및 아세트산 등과 같은 많은 화학약품을 사용하여 정연단계, 표백단계, 수세단계, 중화단계를 거친 다음, 중화단계를 거친 나무단판을 원하는 색상으로 염색하는 염료처리, 황산나트륨을 이용한 침투제 처리, 탄산나트륨을 이용한 고착처리, 안정된 육각수를 이용한 수세처리, 아세트산을 이용한 중화처리, 소핑제를 이용하여 소핑(soaping)처리, 안정된 육각수를 이용한 수세처리가 순차적으로 이루어지며, 고주파 진공압체를 이용한 건조처리로 마무리되는 염색단계를 거쳐서 단판을 염색하는 기술인데, 상기 염색방법은 염색과정도 복잡하지만, 염색된 단판에서 인체에 유해한 각종 유기화합물이 방출된다는 문제가 있다.

또한, 특허등록 제720267호 "천연 착색 무늬목 마루바닥재 및 이의 제조방법"은 무늬목에 천연염료를 착색하여 자연 색감을 구현한 기술인데, 구체적으로는, 약품 주입탱크에 무늬목을 투입하고, 천연염료가 저장된 약품 저장탱크와 연결한 후, 진공상태로 감압시킨 약품 주입탱크로 약품 저장탱크에 저장된 천연염료를 이송시키고, 약품 주입탱크에 다시 적절한 압력을 가하여 약품 주입탱크에 투입되어 있는 무늬목을 착색시키는 기술이다.

하지만 상기 특허는 합판, 원목, 단판, 파티클보드, 중밀도 섬유판(MDF), 고밀도 섬유판(HDF), 배향성 스트랜드보드(OSB)의 기재를 염색하기 위하여 우선 감압공정을 통하여 목재 내의 수분을 진공으로 뽑아낸 후, 천연염료를 약품탱크에 넣어 압력을 가해 염색하는 기술로, 약품 주입탱크와 약품 저장탱크, 약품 주입탱크를 진공상태로 만들기 위한 진공펌프 및 약품 주입탱크를 가압하기 위한 콤프레셔 등 많은 설비와 장비가 필요하고 착색과정도 복잡하다는 문제가 있다.

한편, 현재 유통되고 있는 기존의 염색된 제품에 사용한 염료와 염재를 천연원료를 사용했다고 하더라도, 실제로는 색을 고착시키는 방법이 화학매염제를 사용하고 있기 때문에 유해성 물질을 원천적으로 배제할 수 없는 실정이다. 따라서 화학매염제를 전혀 사용하지 않는 순수자연의 물질만을 이용하는 염색방법의 출현이 절실히 요구된다.

본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은, 원목을 박층(薄層)으로 깎은 단판을 화학매염제를 전혀 사용하지 않고 식물계에서 추출한 천연염료로 염색해서 무지개 색상을 기본으로 다양한 색상의 단판을 구현함으로써, 단판 염색에 화학염료나 안료를 사용했을 때 염색된 단판에서 방출되는 유해 휘발성 유기화합물을 원천적으로 배제할 수 있는 천연염료로 염색한 색동우드 단판의 염색방법을 제공하기 위한 것이다.

상기와 같은 과제 해결을 위해 본 발명에 따른 천연염료로 염색한 색동우드 단판의 염색방법은, 색소를 가진 식물을 물에 넣어 우리고, 색소가 나오기 시작하면 물을 데워서 색소를 우려내는 단계; 색소가 우러난 물에 정련된 단판을 넣어, 욕비 45∼55:1로 하여 50∼70℃에서 일정 시간 동안 염색하는 단계; 염색된 단판을 물에 씻어 이물질을 제거하는 단계; 이물질이 제거된 염색시킨 단판을 건조시키는 단계를 거쳐서 염색하는 것을 특징으로 한다.

또, 본 발명에 따른 천연염료로 염색한 색동우드 단판의 염색방법은, 색소를 가진 식물을 물에 넣고, 누룩을 넣어 일정 시간 동안 발효시키면서 우리는 단계; 색소가 우러난 물에 정련된 단판을 넣어, 욕비 45∼55:1로 하여 50∼70℃까지 데우면서 일정 시간 동안 염색하는 단계; 염색된 단판을 물에 씻어 이물질을 제거하는 단계; 이물질이 제거된 염색시킨 단판을 건조시키는 단계를 거쳐서 염색하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 색소를 우리는 단계에서, 누룩을 넣은 물에 물엿을 첨가하여 당분해가 잘 되도록 한다.

상기와 같은 특징을 갖는 천연염료로 염색한 색동우드 단판의 염색방법은, 원목을 일정 두께(바람직하게는 2∼3㎜ 정도)의 박층(薄層)으로 깎은 단판을 화학매염제를 전혀 사용하지 않고 식물계에서 추출한 천연염료만으로 염색해서 빨강, 주황, 노랑, 초록, 파랑, 남색, 보라의 무지개 색상을 기본으로 다양한 색상의 단판을 구현한 것이기 때문에, 단판 염색에 화학염료나 안료를 사용했을 때 염색된 단판에서 방출되는 유해 휘발성 유기화합물을 원천적으로 배제할 수 있을 뿐만 아니라 자연색감의 다양한 컬러와 친환경성 단판을 구현할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 천연염료로 염색한 색동우드 단판의 롤(roll)을 촬영한 사진이다.

본 발명에 따른 천연염료로 염색한 색동우드 단판의 염색방법의 가장 큰 기술적 특징은, 단판 염색시 화학염료나 안료를 전혀 사용하지 않고, 식물계에서 추출한 천연염료로만 염색해서 무지개 색상을 비롯한 다양한 색상을 띄면서 유해 휘발성 유기화합물을 전혀 방출하지 않는 친환경적인 색동우드 단판을 구현했다는 점이다.

본 발명의 색동우드 단판은 원목을 일정 두께의 박층(薄層)으로 깎은 단판을 식물계에서 추출한 천연염료로 염색하여 착색시킨 것인데, '색동우드 단판'이라고 기재한 것은, 박층으로 깎은 단판이 천연염료로 염색되어 빨강, 주황, 노랑, 초록, 파랑, 남색, 보라의 무지개 색상을 기본으로 다양한 색상으로 착색되어 색동저고리와 같이 다양한 색상으로 구현시킨 단판을 의미한다는 것을 미리 밝혀둔다. 또한 단판이라고 기재했지만, 본 발명의 염색방법으로 단판(나무)은 물론 종이, 원단(옷감)에도 동일한 방법으로 염색할 수 있으며, 동일한 방법으로 염색된 원단이나 종이도 본 발명의 보호범위 내에 있다는 것을 미리 밝혀둔다.

본 발명의 색동우드 단판 염색방법은, 식물(염료)을 물에 넣어 우리는 단계를 거친 다음, 색소가 우러난 물에 염색하는 단계를 거쳐, 염색된 단판을 물로 씻어 이물질을 제거한 후 건조시키는 단계를 거치게 된다. 건조는 건조실에서 짧은 시간에 건조시킬 수도 있으나 천연건조시키는 것이 바람직하다.

식물의 색소를 염료로 만들기 위해서는 색소를 가진 식물의 껍질이나 열매 또는 심재를 이용하는데, 껍질이나 열매는 그냥 물에 넣어도 되지만, 심재는 잘게 자르거나 대패로 얇게 깎아서 물에 넣고, 색소를 잘 우려내기 위해서는 일단 색소가 나오기 시작하면 물을 데워주는 것이 바람직하다.

염색하는 단계에서는, 색소가 우러난 물에 정련된 단판을 넣어, 욕비 45∼55:1로 하여 50∼70℃에서 일정 시간 동안 염색한다. 여기서 욕비(浴比)란 염색할 단판과 색소가 우러난 물의 중량비를 말하는데, 욕비 50:1이면 단판 100g에 물 5000㎖가 필요하다는 의미이다. 물의 온도는 염색이 되는 속도와 농도에 영향을 미치게 되는데, 온도가 너무 높으면 염색되는 속도가 빨라 얼룩이 질 수도 있으므로, 물은 낮은 온도에서 서서히 올려서 50∼70℃로 유지하며 염색하는 것이 가장 바람직하고, 염색시 단판이 수면 위로 떠오르지 않도록 눌러주어야 한다.

천연염색은 색소를 가진 식물을 물에 우리거나, 온도를 높여 끓이거나, 또는 발효시켜서 색상이 최고조에 이르도록 하여 염료를 만드는데, 염료를 만드는 과정에서의 차이점이 발생하는 이유는 식물이 갖는 본래의 색이 물에 녹지않기 때문이며, 누룩을 이용하여 발효시켜줌으로써 그 속에서 자연발생적으로 알코올이 생성되고, 알코올이 색소를 녹여주게 되어 안정적인 물질로 변화시켜 주게 된다. 발효는 28∼35℃의 온도에서 2∼15일 정도 하게 되는데, 누룩을 넣는 양은 무게비로 염재(단판)와 1:5.5∼6.5 정도가 바람직하다. 즉 누룩 100g에 대하여 염재는 550∼650g 정도 섞으며, 이때 물의 양은 20ℓ(1말) 정도가 적절하다.

특히 물에 녹지 않는 자근, 꼭두서니 등의 색소는 누룩을 이용하여 발효시켜 자연발생적으로 알코올을 생성하게 하여 그 성분을 물에 녹게 만드는 수용성으로 바꾸어 염색하는데, 발효시키면 색소의 입자가 더 작아져 염색의 염착률을 높여준다. 또, 당(糖)이 함유되어 있지 않은 식물을 발효시킬 때는 누룩을 넣은 물에 물엿을 더 첨가하여 당분해가 잘 일어나도록 하는 것이 바람직하다.

붉은색 염료를 추출하는 소목(학명: Caesalpinia sappan)(sappan wood, 또는 red wood)은 물에 끓여 염색하면 햇빛에 색이 바래는 현상이 생기지만, 소목을 누룩을 이용하여 발효시키고, 누룩에 의해 발효된 소목의 염액(염색물)은 산성이므로 동백잿물을 이용하여 pH 7 정도의 중성으로 만들어 염색하면 견뢰도가 상승하여 고품질의 염색을 할 수 있게 되고, 온도가 낮으면 염색이 잘 되지 않기 때문에 55∼65℃의 온도로 데워서 염색하는 것이 바람직하다. 여기서 '견뢰도'란 염료가 원단(단판)에 남아 그 색을 오랫동안 보존하는 정도를 말한다.

주황색으로 염색하기 위해서는, 먼저 홍화(紅花, safflower)의 건조된 꽃잎을 물에 우려서 황(黃)색소를 추출하여 염색한 후, 소목에서 추출한 붉은색을 염색하여 얻는다.

노란색 염료는 황벽나무(학명: Phellodendron amurense Ruprecht)(amur cork tree)로부터 추출하는데, 황벽나무 껍질을 물에 담그고, 가열하여 물의 온도를 55∼65℃로 하여 40∼70분 동안 우려서 얻는다. 이와 같이 얻은 노란색 염료에 노란색을 염색한 후에, 쪽(polygonum tinctorium) 염색을 하면 연두색, 초록색 등 다양한 색상을 얻을 수 있다.

파란색 염료는 일년생 풀인 쪽(polygonum tinctorium)으로부터 추출하는데, 콩대잿물을 쪽니람(泥藍)에 부어 누룩을 넣고 발효시켜 염액을 만든다. 발효과정에서 알칼리 잿물인 콩대의 잿물은 중성으로 변하여 염색이 잘 되도록 한다. 쪽은 발효가 끝난 염액의 경우에는 온도와 상관없이 염색이 잘 되지만 실온의 온도가 유지되는 경우가 가장 견뢰도가 높게 나온다. 남색의 경우에는 쪽의 염색을 반복하면 색상이 진해지게 된다.

동백잿물이나 콩대의 잿물은 동백나무나 콩대를 말린 후, 불에 태워서 만들어지는 재에 끓는 물을 부어서 만드는데, 재에 끓는 물을 부으면 알칼리로 만들어지므로 그 물을 염액(염색물)에 혼합하여 사용한다.

보라색은 쪽염색으로 파란색으로 염색한 후에, 소목 염색을 하여 붉은색을 염색하여 얻는데, 쪽에서 추출한 염료와 소목에서 추출한 염료를 혼합하여 한번에 염색을 할 수도 있다. 이와 같이 복염을 할 때는, 처음부터 두 가지 이상의 색소를 섞어서 한번에 염색할 수도 있고, 일단 한가지 색상을 염색한 다음 다른 색상을 염색하여 주황색, 연두색, 초록색, 보라색 등을 염색할 수도 있다.

쪽 염색한 파란색 원단(단판)을 오배자(gallnut) 염색하여 남색을 얻는다. 오배자의 염료를 추출할 때는, 우선 오배자를 건조시킨 후 70℃ 정도의 약알칼리성 증류수 내에서 약 20분 이내에 타닌(tannin)의 추출이 완료된다. 오배자의 타닌은 염색 후 견뢰도를 높이는 작용을 하므로 다양한 색을 얻을 수 있다.

자색(紫色) 염료는 자근(purple gromwell root)으로부터 추출하는데, 자근의 색소는 물에서 녹지 않으므로 술을 담그는 방식으로 자근에 누룩과 호(찹쌀가루)를 이용하여 발효시켜 자근의 색소를 물에 녹게 만들어서 사용한다. 발효되면서 알코올이 발생하여 자근의 색소를 불용성을 수용성으로 만들어줌으로써 염색이 가능하게 된다. 자근 추출물은 pH 4.0∼6.5에서 가장 선명한 붉은색을 나타낸다.

이상의 설명은 본 발명을 예시적으로 설명한 것이고, 명세서에 게시된 실시예는 본 발명의 기술사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이므로 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 그러므로 본 발명의 보호범위는 청구범위에 기재된 사항에 의해 해석되고, 그와 균등한 범위 내에 있는 기술적 사항도 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (9)

1. 삭제
2. 색소를 가진 식물을 물에 넣어 우리고, 색소가 나오기 시작하면 물을 데워서 색소를 우려내는 단계;
   색소가 우러난 물에 정련(精練)된 단판을 넣어, 욕비(浴比) 45∼55:1로 하여 50∼70℃에서 일정 시간 동안 염색하는 단계;
   염색된 단판을 물에 씻어 이물질을 제거하는 단계;
   이물질이 제거된 염색시킨 단판을 건조시키는 단계;
   를 거쳐서 염색하며,
   붉은색 염료는 소목(학명: Caesalpinia sappan)으로부터 추출하며, 누룩에 의해 발효시킨 소목의 염액(염색물)에 동백잿물을 넣어 염액을 중성으로 만들어 염색하며,
   노란색 염료는 황벽나무(학명: Phellodendron amurense Ruprecht)로부터 추출하며, 황벽나무 껍질을 물에 담그고 물의 온도를 55∼65℃로 하여 40∼70분 동안 우려서 얻고,
   파란색 염료는 쪽(polygonum tinctorium)으로부터 추출하며, 콩대잿물을 쪽니람(泥藍)에 부어 누룩을 넣고 발효시켜서 얻으며,
   보라색 염료는, 쪽에서 추출한 파란색 염료와 소목에서 추출한 붉은색 염료를 혼합하여 얻는 것을 특징으로 하는 천연염료로 염색한 색동우드 단판의 염색방법.
   
3. 색소를 가진 식물을 물에 넣고, 누룩을 넣어 일정 시간 동안 발효시키면서 우리는 단계;
   색소가 우러난 물에 정련된 단판을 넣어, 욕비 45∼55:1로 하여 50∼70℃까지 데우면서 일정 시간 동안 염색하는 단계;
   염색된 단판을 물에 씻어 이물질을 제거하는 단계;
   이물질이 제거된 염색시킨 단판을 건조시키는 단계;
   를 거쳐서 염색하며,
   붉은색 염료는 소목(학명: Caesalpinia sappan)으로부터 추출하며, 누룩에 의해 발효시킨 소목의 염액(염색물)에 동백잿물을 넣어 염액을 중성으로 만들어 염색하며,
   노란색 염료는 황벽나무(학명: Phellodendron amurense Ruprecht)로부터 추출하며, 황벽나무 껍질을 물에 담그고 물의 온도를 55∼65℃로 하여 40∼70분 동안 우려서 얻고,
   파란색 염료는 쪽(polygonum tinctorium)으로부터 추출하며, 콩대잿물을 쪽니람(泥藍)에 부어 누룩을 넣고 발효시켜서 얻으며,
   보라색 염료는, 쪽에서 추출한 파란색 염료와 소목에서 추출한 붉은색 염료를 혼합하여 얻는 것을 특징으로 하는 천연염료로 염색한 색동우드 단판의 염색방법.
   
4. 제3항에 있어서,
   상기 누룩의 양은, 누룩과 단판의 비가 무게비로 1:5.5∼6.5인 것을 특징으로 하는 천연염료로 염색한 색동우드 단판의 염색방법.
   
5. 제3항에 있어서,
   상기 색소를 우리는 단계에서, 누룩을 넣은 물에 물엿을 더 첨가하는 것을 특징으로 하는 천연염료로 염색한 색동우드 단판의 염색방법.
   
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