KR101811867B1 - 천연염료 및 이를 이용한 염색방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 천연염료 및 이를 이용한 염색방법에 관한 것이다.
본 발명에 따른 천연염료를 이용한 염색방법은 먹을 분쇄하고 정제수와 혼합하여 먹물을 제조하는 먹물 천연염료 제조단계; 감을 원료로 하는 원액에서 감즙을 추출하는 감물 천연염료 제조단계; 먹물 및 감물을 혼합하고, 초산 및 구연산으로 이루어진 매염제와, 송이석 분말과, 폴리졸로 이루어진 접착제를 더 첨가하여 혼합하는 천연염료 혼합단계; 상기 천연염료 혼합단계에서 혼합된 천연염료, 매염제, 송이석 분말 및 접착제에 직물이나 섬유를 침지시키는 침지단계; 상기 천연염료에 침지된 직물이나 섬유를 분리하여정제수를 이용하여 세척하는 세척단계; 및 상기 세척된 직물이나 섬유를 건조시켜 염색된 식물이나 섬유를 제조하는 건조단계를 포함한다.
상기한 구성에 의해 본 발명은 먹물 및 감물을 이용하여 천연염료를 제조하고 이를 이용하여 직물을 염색함으로써 피염물의 균일한 염색이 가능하고 색상의 재현성이 우수하며 색의 명도 조절을 다양화할 수 있고 자연스럽고 깊이 있는 색감을 창출할 수 있으며 먹물이나 감물과 같은 천연재료를 이용하여 염료를 제조함으로써 아토피 등과 같은 피부 알러지성 질환이 있는 사람이나 화학염색 제품에 민감한 피부를 가진 사람에게도 무해한 섬유제품을 생산할 수 있다.

Description

천연염료 및 이를 이용한 염색방법{NATURAL DYESTUFF AND DYEING METHOD THEREOF}
본 발명은 천연염료 및 이를 이용한 염색방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 먹물 및 감물을 이용하여 천연염료를 제조하고 이를 이용하여 직물을 염색함으로써 피염물의 균일한 염색이 가능하고 색상의 재현성이 우수하며 색의 명도 조절을 다양화할 수 있고 자연스럽고 깊이 있는 색감을 창출할 수 있는 천연염료 및 이를 이용한 염색방법에 관한 것이다.
천연염료를 이용한 염색이란, 자연계에 존재하는 동물, 식물 및 광물로부터 분리하여 얻은 색소를 이용하여 면, 견, 마, 모 등의 원단을 염색하는 것으로서, 화학염색과 대비되는 염색을 말한다. 화학염색이 염색과정에서 각종 화학물질의 사용으로 인하여 인체에 유해한 물질을 배출하여 건강이나 환경오염 문제를 일으키는 반면, 천연염료를 이용한 염색은 유해한 화학물질을 사용하지 않고 자연에서 얻어지는 천연재료로 원단을 염색한다는 점에서 건강 및 친환경을 중요시하는 사회적 흐름과 함께 그 관심이 증가하는 추세이다.
전통적인 직물의 염색은 자연에서 얻어지는 재료를 이용하기 때문에 인체에 유해함이 없는 특성이 있으나, 현대 사회에서는 기술의 발전으로 높은 생산성을 요구하면서도 염색상태를 균일하게 지속할 수 있는 일관성을 요구함과 아울러 다양한 색상을 요구하는 시장변화에 빠르게 대처할 수 있도록 하기 위하여 화학염색이 대부분을 차지하고 있다.
화학염색을 수행할 경우에는 염색 후 세척과정을 거친다 하더라도 직물에 잔존하고 있는 화학약품이 신체와 접촉하면서 화학반응을 일으켜 각종 피부질환을 유발하는 것은 물론 아토피 또는 알레르기가 있는 이용자들이 화학염색 과정에서 화학성분이 완전하게 제거되지 않는 직물로 만들어진 의류 등을 착용하였을 경우에는일반적인 이용자들에 비하여 심한 피부질환을 유발하는 원인이 되는 문제점이 발생 되기도 한다.
이러한 화학염색의 문제로부터 벗어나기 위한 방법으로 자연에서 얻어진 재료를 이용하여 직물, 원사 등을 원하는 색상으로 염색을 수행하는 전통적인 천연염색이 최근에 다시 주목을 받고 있는 실정이며, 전통적인 천연염색을 갖추면서 생산과 효율성을 극대화할 수 있도록 기계적인 힘을 빌어 다양한 직물에 다양한 색상을 표현하기 위한 전통염색 방법이 개발되고 있으며 점진적으로 시장 점유율을 높여가고 있는 실정이다.
상기한 바와 같이 천연염료는 동물, 광물, 식물로 구분할 수 있으나 실제로 식물이 대부분이다. 널리 사용되는 식물로는 쪽, 치자나무 외에도, 오배자, 오리나무, 뽕나무, 감나무, 황벽나무, 정향나무, 밤나무, 도토리, 소목, 홍화, 쑥, 울금, 꼭두서니, 닭의장풀, 지초, 양파 등 수종들이 사용되고 있다. 이처럼 현존하는 식물들은 다양한 색소를 가지고 있어 염료로 사용 가능하다.
최근 개인의 자기만을 표현하려는 소비추세와 생활의 웰빙 추세와 맞물려 천연염료를 이용한 염색 제품의 수요가 꾸준히 증가하고 있으며, 또한 피염물의 균일한 염색이 가능하고 색상의 재현성이 우수하며 색의 명도 조절을 다양화할 수 있고 자연스럽고 깊이 있는 색감을 창출할 수 있는 천연염료를 이용한 섬유제품에 대한 수요가 꾸준히 증가하고 있다.
국내등록특허 제10-1130647호(2012년 03월 20일 등록) 국내공개특허 제10-2016-0015706호(2016년 02월 15일 공개)
본 발명은 먹물 및 감물을 이용하여 천연염료를 제조하고 이를 이용하여 직물을 염색함으로써 피염물의 균일한 염색이 가능하고 색상의 재현성이 우수하며 색의 명도 조절을 다양화할 수 있고 자연스럽고 깊이 있는 색감을 창출할 수 있는 천연염료 및 이를 이용한 염색방법을 제공하는데 있다.
본 발명은 먹물이나 감물과 같은 천연재료를 이용하여 염료를 제조함으로써 아토피 등과 같은 피부 알러지성 질환이 있는 사람이나 화학염색 제품에 민감한 피부를 가진 사람에게도 무해한 섬유제품을 생산할 수 있는 천연염료 및 이를 이용한 염색방법을 제공하는데 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 다양한 과제들은 이상에서 언급한 과제들에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명에 따른 천연염료는 먹물, 감물, 초산, 폴리졸, 송이석 분말 및 구연산을 포함하여 제조되되, 상기 먹물은 25 내지 35 중량부, 상기 감물은 25 내지 35 중량부, 상기 초산은 25 내지 35 중량부, 상기 폴리졸은 3 내지 7 중량부, 상기 송이석 분말은 1 내지 3 중량부 및 상기 구연산은 3 내지 7 중량부의 중량 비율로 혼합되어 제조된다.
상기 먹물은 먹을 분쇄하여 먹 입자의 직경이 500 내지 1500nm의 범위가 되도록 분말로 분쇄하는 단계; 상기 분말과 혼합하기 위한 pH 6.5 내지 7.5의 정제수를 준비하는 단계; 및 상기 정제수와 먹 입자의 분말을 5:5의 중량 비율로 혼합하는 단계로 제조될 수 있다.
상기 감물은 수확된 감을 3 내지 7일 동안 건조하고, 상기 건조된 감을 2 내지 5℃ 온도의 정제수에서 3 내지 5시간 동안 침지시키며, 상기 침지된 감을 분리하고 별도의 정제수에서 가열하여 감을 원료로 하는 원액을 제조하되, 상기 감과 별도의 정제수는 1:1의 중량 비율로 혼합되도록 하고, 상기 혼합된 감과 별도의 정제수는 80 내지 120℃의 온도에서 50 내지 80분 동안 가열함으로써 감을 원료로 하는 원액을 제조하고, 상기 감을 원료로 하는 원액을 멤브레인 필터로 필터링하여 상기 원액에 포함되어 있는 이물질을 제거함으로써 감물을 제조할 수 있다.
상기 폴리졸은 폴리비닐알코올(PVA, Polyvinyl alcohol) 15 내지 25 중량부를 정제수 50 내지 65 중량부에 용해하여 폴리비닐알코올 수용액을 제조하고, 상기 폴리비닐알코올 수용액에 비닐단량체(Vinyl monomer) 30 내지 40 중량부를 투입한 후 85 내지 95℃에서 교반함으로써 제조되고, 상기 송이석 분말은 3 내지 8㎛의 평균 입도를 가지도록 분말화하여 사용될 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 천연염료를 이용한 염색방법은 먹을 분쇄하고 정제수와 혼합하여 먹물을 제조하는 먹물 천연염료 제조단계; 감을 원료로 하는 원액에서 감즙을 추출하는 감물 천연염료 제조단계; 먹물 및 감물을 혼합하고, 초산 및 구연산으로 이루어진 매염제와, 송이석 분말과, 폴리졸로 이루어진 접착제를 더 첨가하여 혼합하는 천연염료 혼합단계; 상기 천연염료 혼합단계에서 혼합된 천연염료, 매염제, 송이석 분말 및 접착제에 직물이나 섬유를 침지시키는 침지단계; 상기 천연염료에 침지된 직물이나 섬유를 분리하여정제수를 이용하여 세척하는 세척단계; 및 상기 세척된 직물이나 섬유를 건조시켜 염색된 식물이나 섬유를 제조하는 건조단계를 포함한다.
상기 먹물은 25 내지 35 중량부, 상기 감물은 25 내지 35 중량부, 상기 초산은 25 내지 35 중량부, 상기 폴리졸은 3 내지 7 중량부, 상기 송이석 분말은 1 내지 3 중량부 및 상기 구연산은 3 내지 7 중량부의 중량 비율로 혼합되고, 상기 먹물은 먹을 분쇄하여 먹 입자의 직경이 500 내지 1500nm의 범위가 되도록 분말로 분쇄하는 단계; 상기 분말과 혼합하기 위한 pH 6.5 내지 7.5의 정제수를 준비하는 단계; 및 상기 정제수와 먹 입자의 분말을 5:5의 중량 비율로 혼합하는 단계로 제조되며, 상기 감물은 수확된 감을 3 내지 7일 동안 건조하고, 상기 건조된 감을 2 내지 5℃ 온도의 정제수에서 3 내지 5시간 동안 침지시키며, 상기 침지된 감을 분리하고 별도의 정제수에서 가열하여 감을 원료로 하는 원액을 제조하되, 상기 감과 별도의 정제수는 1:1의 중량 비율로 혼합되도록 하고, 상기 혼합된 감과 별도의 정제수는 80 내지 120℃의 온도에서 50 내지 80분 동안 가열함으로써 감을 원료로 하는 원액을 제조하고, 상기 감을 원료로 하는 원액을 멤브레인 필터로 필터링하여 상기 원액에 포함되어 있는 이물질을 제거함으로써 제조될 수 있다.
상기 폴리졸은 폴리비닐알코올(PVA, Polyvinyl alcohol) 15 내지 25 중량부를 정제수 50 내지 65 중량부에 용해하여 폴리비닐알코올 수용액을 제조하고, 상기 폴리비닐알코올 수용액에 비닐단량체(Vinyl monomer) 30 내지 40 중량부를 투입한 후 85 내지 95℃에서 교반함으로써 제조되며, 상기 비닐단량체는 비닐 메타크릴레이트(VMA, Vinyl methacrylate)가 사용되고, 상기 폴리졸의 점도는 15,000 내지 25,000CPS의 범위일 수 있다.
기타 실시 예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명에 포함되어 있다.
본 발명에 따른 천연염료 및 이를 이용한 염색방법은 먹물 및 감물을 이용하여 천연염료를 제조하고 이를 이용하여 직물을 염색함으로써 피염물의 균일한 염색이 가능하고 색상의 재현성이 우수하며 색의 명도 조절을 다양화할 수 있고 자연스럽고 깊이 있는 색감을 창출할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 천연염료 및 이를 이용한 염색방법은 먹물이나 감물과 같은 천연재료를 이용하여 염료를 제조함으로써 아토피 등과 같은 피부 알러지성 질환이 있는 사람이나 화학염색 제품에 민감한 피부를 가진 사람에게도 무해한 섬유제품을 생산할 수 있다.
본 발명의 기술적 사상의 실시예는, 구체적으로 언급되지 않은 다양한 효과를 제공할 수 있다는 것이 충분히 이해될 수 있을 것이다.
도 1 및 도 2는 본 발명의 실시예들에 따라 염색되어 제조된 섬유제품을 보여주기 위한 사진이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 상세하게 후술되어 있는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 여기서 설명되는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미가 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미가 있는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 본 발명에 따른 천연염료에 대하여 상세하게 설명하기로 한다.
본 발명에 따른 천연염료는 먹물, 감물, 초산, 폴리졸, 송이석 분말 및 구연산을 포함하여 제조될 수 있는데, 본 발명에서 상기 천연염료는 상기 먹물 25 내지 35 중량부, 상기 감물 25 내지 35 중량부, 상기 초산 25 내지 35 중량부, 상기 폴리졸 3 내지 7 중량부, 상기 송이석 분말 1 내지 3 중량부 및 상기 구연산 3 내지 7 중량부의 중량 비율로 혼합되어 제조될 수 있다.
상기 먹물은 흑색 계열의 천연 염료재료로, 직물에 흑색이나 회색 등을 내기 위하여 사용될 수 있으며, 상기 먹은 탄소로 구성되어 있어 강력한 환원작용에 의해 아토피 등과 같은 피부 알러지성 질환이 있는 사람이나 화학염색 제품에 민감한 피부를 가진 사람에게도 무해한 제품을 생산할 수 있도록 한다.
상기 먹물은 먹을 분쇄하여 먹 입자의 직경이 500 내지 1500nm의 범위가 되도록 미세한 분말로 분쇄하는 단계와, 상기 분말과 혼합하기 위한 pH 6.5 내지 7.5의 정제수를 준비하는 단계, 및 상기 정제수와 먹 입자의 분말을 5:5의 중량 비율로 혼합하는 단계로 제조될 수 있다.
본 발명에서 상기 먹 분말이 1500nm를 초과하여 분쇄되는 경우에는 직물이나 섬유에 염색 후 세탁시 견뢰도가 급격히 떨어질 수 있고 얼룩이 질 수 있으며 먹 분말이 뭉치는 현상이 발생할 수 있고, 상기 먹 분말이 500nm 미만으로 분쇄되는 경우에는 분쇄를 위한 공정시간이 지연될 수 있다. 또한, 본 발명에서는 pH 6.5 내지 7.5 범위의 중성 정제수를 사용하는데, 상기한 범위내의 정제수와 분쇄된 먹 분말 입자를 혼합하여 사용하는 경우 먹물에 포함된 먹 입자가 직물이나 섬유에 가장 잘 염착될 수 있다.
상기 감물은 생산된 감에서 제조되는 것으로, 상기 감물로 염색을 수행하는 경우에는 공기 중의 산소와 빛에 의해 산화가 진행되며 온도에 의해 촉진되고 안정화시키는데, 일반적으로 이러한 공정을 거치는 것을 탄닌의 발색과정이라고 하며, 상기 탄닌의 발색과정에 의해 직물이나 섬유가 서서히 검어지게 되어 염색성을 높일 수 있고 색 농도를 진하게 하면서 견뢰도를 높일 수 있다.
본 발명에서 상기 감물은 감을 통풍이 잘되는 음지에서 3 내지 7일 정도 건조하고, 상기 건조된 감을 2 내지 5℃ 온도의 정제수에서 3 내지 5시간 동안 침지시켜 상기 건조된 감에 수분이 흡수되도록 할 수 있다.
다음으로, 상기 감을 분리하고 정제수에서 가열하여 감을 원료로 하는 원액을 제조할 수 있는데, 상기 감과 정제수는 1:1의 중량 비율로 혼합되도록 하고, 상기 혼합된 감과 정제수는 80 내지 120℃의 온도에서 50 내지 80분 동안 가열함으로써, 감을 원료로 하는 원액을 생성할 수 있다. 본 발명에서 상기 혼합된 감과 정제수의 가열이 상기한 하한 범위 미만으로 수행되는 경우에는 감으로부터 충분한 원액이 추출될 수 없는 문제가 발생할 수 있고, 상기한 상한 범위를 초과하여 수행되는 경우에는 감의 조직이 물러지고, 물러진 감의 조직 입자가 분리될 수 있다.
이어서, 상기 감을 원료로 하는 원액을 분리한 후 멤브레인 필터로 상기 원액을 필터링하여 상기 원액에 포함되어 있는 이물질을 제거함으로써 감물을 제조할 수 있다.
상기 초산은 직물이나 섬유에 염료를 결합시켜 발색하도록 매개역할을 하는 산성 매염제로 사용되는 것으로, 직물이나 섬유와의 결합성을 높이고 견뢰도도 좋게 할 수 있다.
즉, 본 발명에 따른 천연염료에서는 초산을 혼합하여 산성조건에서 직물이나 섬유와 염료들이 반응을 일으켜 고착될 수 있도록 함으로써, 직물이나 섬유와 먹물 및 감물로 구성된 염료와의 결합성을 높이고 세탁시 견뢰도도 향상시킬 수 있다.
상기 폴리졸(Polysol)은 수성 접착제로 사용되는 것으로, 직물이나 섬유와 먹물 및 감물로 구성된 염료와의 접착성을 향상시키고 천연염료의 점성을 부여하기 위하여 사용될 수 있다.
본 발명에서 상기 폴리졸은 폴리비닐알코올 15 내지 25 중량부, 정제수 50 내지 65 중량부 및 비닐단량체 30 내지 40 중량부의 중량 비율로 혼합되어 제조될 수 있다.
즉, 본 발명에서 상기 폴리졸은 폴리비닐알코올(PVA, Polyvinyl alcohol) 15 내지 25 중량부를 정제수 50 내지 65 중량부에 용해하여 폴리비닐알코올 수용액을 제조하고, 상기 폴리비닐알코올 수용액에 비닐단량체(Vinyl monomer) 30 내지 40 중량부를 투입한 후 85 내지 95℃에서 교반함으로써 졸화된 폴리졸을 제조할 수 있다.
본 발명에서 상기 비닐단량체는 비닐 메타크릴레이트(VMA, Vinyl methacrylate)가 사용될 수 있고, 상기 폴리졸의 점도는 15,000 내지 25,000CPS의 범위를 가지도록 할 수 있다.
상기 송이석 분말은 송이석을 분말화하여 사용할 수 있는데, 상기 송이석은 화산활동으로 생성된 암석으로, 주성분은 SiO2로 이루어지며, TiO2를 2~8% 함유하여 중금속 흡착 능력이 우수한 특징이 있다. 또한, 송이석은 원적외선을 방사하며, 항균효과 및 탈취효과를 지니는 것으로 알려져 있고, 직물의 염색용으로도 사용될 수 있다.
이와 같은 송이석은 화산활동시 용암이 공중으로 분출된 후 공기 중에서 냉각되어 생성되는 암석으로, 용암이 지표에서 냉각되어 생성되는 현무암에 비하여 통상적으로 기공률이 높고 밀도가 낮은 경향이 있다.
본 발명에서 상기 송이석 분말은 제주도에서 생산되는 화산석인 송이석을 분말화하여 사용할 수 있는데, 상기 송이석 분말은 3 내지 8㎛의 평균 입도를 가지도록 분말화하여 사용할 수 있다.
통상적으로 송이석 분말을 이용한 염색은 염착성이 떨어져 세탁시 물빠짐이 심하고 시간이 경화함에 따라 송이석 특유의 기능도 점차 떨어질 수 있는데, 본 발명에서는 3 내지 8㎛의 평균 입도를 가지도록 분말화한 송이석 분말을 사용하고, 상기 송이석 분말과 함께 폴리졸, 구연산 등과 함께 혼합하여 사용함으로써 송이석 분말이 안정적으로 고정, 접착되므로 반복적인 세탁시에도 염색상태가 안정적으로 유지되고 송이석 특유의 기능성 또한 장기간 유지될 수 있다.
상기 구연산은 직물이나 섬유에 염료를 결합시켜 발색하도록 매개역할을 하는 산성 매염제로 사용되는 것으로, 직물이나 섬유와의 결합성을 높이고 견뢰도도 좋게 할 수 있다.
상기 구연산은 무색 투명한 결정체로 신맛이 강하고 냄새가 없고 물이나 알콜에 녹는 성질을 가지는데, 상기 구연산은 구연산나트륨, 구연산암모늄, 구연산칼륨과 같은 형태로 사용할 수 있다.
본 발명에 따른 천연염료에서는 구연산을 혼합하여 산성조건에서 직물이나 섬유와 염료들이 반응을 일으켜 고착될 수 있도록 함으로써, 직물이나 섬유와 먹물 및 감물로 구성된 염료와의 결합성을 높이고 세탁시 견뢰도도 향상시킬 수 있다.
이하, 본 발명에 따른 천연염료를 이용한 직물이나 섬유의 염색방법에 대하여 상세하게 설명하기로 한다.
1. 먹물 천연염료 제조단계
상기 먹물 천연염료 제조단계는 먹을 분쇄하고 정제수와 혼합하여 먹물을 제조하는 단계이다.
상기 먹물은 흑색 계열의 천연 염료재료로, 직물에 흑색이나 회색 등을 내기 위하여 사용될 수 있으며, 상기 먹은 탄소로 구성되어 있어 강력한 환원작용에 의해 아토피 등과 같은 피부 알러지성 질환이 있는 사람이나 화학염색 제품에 민감한 피부를 가진 사람에게도 무해한 제품을 생산할 수 있도록 한다.
상기 먹물은 먹을 분쇄하여 먹 입자의 직경이 500 내지 1500nm의 범위가 되도록 미세한 분말로 분쇄하는 단계와, 상기 분말과 혼합하기 위한 pH 6.5 내지 7.5의 정제수를 준비하는 단계, 및 상기 정제수와 먹 입자의 분말을 5:5의 중량 비율로 혼합하는 단계로 제조될 수 있다.
본 발명에서 상기 먹 분말이 1500nm를 초과하여 분쇄되는 경우에는 직물이나 섬유에 염색 후 세탁시 견뢰도가 급격히 떨어질 수 있고 얼룩이 질 수 있으며 먹 분말이 뭉치는 현상이 발생할 수 있고, 상기 먹 분말이 500nm 미만으로 분쇄되는 경우에는 분쇄를 위한 공정시간이 지연될 수 있다. 또한, 본 발명에서는 pH 6.5 내지 7.5 범위의 중성 정제수를 사용하는데, 상기한 범위내의 정제수와 분쇄된 먹 분말 입자를 혼합하여 사용하는 경우 먹물에 포함된 먹 입자가 직물이나 섬유에 가장 잘 염착될 수 있다.
2. 감물 천연염료 제조단계
상기 감물 천연염료 제조단계는 감을 원료로 하는 원액에서 감즙을 추출하는 단계이다.
본 발명에서 상기 감물은 감을 통풍이 잘되는 음지에서 3 내지 7일 정도 건조하고, 상기 건조된 감을 2 내지 5℃ 온도의 정제수에서 3 내지 5시간 동안 침지시켜 상기 건조된 감에 수분이 흡수되도록 할 수 있다.
다음으로, 상기 감을 분리하고 정제수에서 가열하여 감을 원료로 하는 원액을 제조할 수 있는데, 상기 감과 정제수는 1:1의 중량 비율로 혼합되도록 하고, 상기 혼합된 감과 정제수는 80 내지 120℃의 온도에서 50 내지 80분 동안 가열함으로써, 감을 원료로 하는 원액을 생성할 수 있다. 본 발명에서 상기 혼합된 감과 정제수의 가열이 상기한 하한 범위 미만으로 수행되는 경우에는 감으로부터 충분한 원액이 추출될 수 없는 문제가 발생할 수 있고, 상기한 상한 범위를 초과하여 수행되는 경우에는 감의 조직이 물러지고, 물러진 감의 조직 입자가 분리될 수 있다.
이어서, 상기 감을 원료로 하는 원액을 분리한 후 멤브레인 필터로 상기 원액을 필터링하여 상기 원액에 포함되어 있는 이물질을 제거함으로써 감물을 제조할 수 있다.
3. 천연염료 혼합단계
상기 천연염료 혼합단계는 직물이나 섬유를 염색할 천연염료를 일정한 중량비율로 혼합하는 단계로, 본 발명에서 직물이나 섬유를 염색하기 위한 천연염료로는 먹물 및 감물을 혼합하고, 상기 직물이나 섬유와 천연염료와의 결합성을 증대시키기 위하여 초산 및 구연산으로 이루어진 매염제와, 기능성을 부여할 송이석 분말과, 폴리졸로 이루어진 접착제를 더 첨가할 수 있다.
상기 천연염료 혼합단계에서는 상기 먹물 25 내지 35 중량부, 상기 감물 25 내지 35 중량부, 상기 초산 25 내지 35 중량부, 상기 폴리졸 3 내지 7 중량부, 송이석 분말 1 내지 3 중량부 및 상기 구연산 3 내지 7 중량부의 중량 비율로 혼합될 수 있다.
4. 침지단계
상기 침지단계는 상기 천연염료 혼합단계에서 혼합된 천연염료, 매염제, 송이석 분말 및 접착제에 직물이나 섬유를 침지시키는 단계이다.
상기 침지단계는 상기 직물이나 섬유를 45 내지 55℃의 온도에서 25 내지 35분 동안 침지시켜 진행할 수 있고, 상기 직물이나 섬유와 천연염료가 견고하게 결합되도록 하기 위하여 3 내지 4회 반복하여 진행할 수 있다.
5. 세척단계
상기 세척단계는 천연염료에 침지된 직물이나 섬유를 분리하여 깨끗한 정제수를 이용하여 세척하는 단계로, 상기 세척단계에서는 직물이나 섬유에 착색되고 잔류된 천연염료나 매염제 및 접착제 성분을 제거할 수 있다.
6. 건조단계
상기 건조단계는 세척된 직물이나 섬유를 통풍이 잘되는 장소에서 건조시킴으로써, 염색된 직물이나 섬유를 제조하는 단계이다.
본 발명에서는 염색할 수 있는 대상으로 직물이나 섬유를 일 예로 들어 설명하였는데, 천연섬유(면, 견, 모, 마 등)나 합성섬유(폴리에스테르, 나일론, 폴리우레탄 등)로 이루어진 직물 또는 편성물에 따른 특별한 제한은 없다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 천연염료를 이용한 직물이나 섬유의 염색방법에 대한 실시예를 들어 더욱 구체적으로 설명하기로 한다.
< 실시예 1 >
먼저, 상기한 제조방법에 따라 제조된 먹물과 감물을 준비하였고, 상기 먹물 30 중량부 및 감물 30 중량부에 초산 30 중량부, 폴리졸 5 중량부, 송이석 분말 1 내지 3 중량부 및 구연산 5 중량부를 혼합하여 천연염료를 제조하였다.
다음으로, 상기 천연염료에 합성섬유를 침지하였는데, 상기 침지는 50℃의 온도에서 30분 동안 진행되었고, 동일한 과정을 4회 반복하였다.
이어서, 상기 천연염료에 침지된 합성섬유를 건져낸 후 깨끗한 물에 세척하고 통풍이 잘되는 음지에서 건조함으로써, 실시예 1에 따라 천연염료로 염색된 합성섬유를 제조하였고, 상기 실시예 1에 따른 합성섬유를 도 1에 나타내었다.
< 실시예 2 >
상기 실시예 1과 동일한 과정으로 천연염료로 염색된 합성섬유를 제조하였는데, 실시예 2에서는 먹물을 20 중량부 포함되도록 하여 천연염료를 제조하였고, 상기 실시예 2에 따른 합성섬유를 도 2에 나타내었다.
< 관능 평가 >
상기 실시예 1에 따라 제조된 합성섬유(도 1 참조)와, 실시예 2에 따라 제조된 합성섬유(도 2 참조)는 먹물의 함량에 따라 다양한 명도로 염색할 수 있음을 확인할 수 있었다.
< 염색 균일성 평가 >
상기 실시예 1 및 실시예 2에 따라 염색된 합성섬유에 대하여 염색 균일성을 육안으로 평가한 결과, 도 1 또는 도 2와 같이 합성섬유의 중심부와 가장자리의 염색이 편차없이 균일하게 이루어지는 등 이색차(異色差)가 발생하지 않았음을 확인할 수 있었다.
< 염색 견뢰도 평가 >
실시예 1에 따라 제조된 합성섬유에 대하여 세탁 10회, 20회, 30회, 40회, 50회를 실시한 후에, 세탁 견뢰도 및 일광 견뢰도를 측정하였고, 세탁견뢰도는 KSK ISO 105-C01(2007)의 시험방법에 의하여 측정하였고, 일광견뢰도는 KSK ISO 105-B02(2005; Xenon arc법)의 시험방법에 의해 측정하였으며, 그 결과는 하기의 [표 1]에 나타내었다.
실시예 1
세탁 회수 10 20 30 40 50
세탁 견뢰도 4급 4급 4급 4급 3급
일광 견뢰도 3급 3급 3급 3급 3급
이상, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 일 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.

Claims (7)

  1. 먹물, 감물, 초산, 폴리졸, 송이석 분말 및 구연산을 포함하여 제조되되,
    상기 먹물은 25 내지 35 중량부, 상기 감물은 25 내지 35 중량부, 상기 초산은 25 내지 35 중량부, 상기 폴리졸은 3 내지 7 중량부, 상기 송이석 분말은 1 내지 3 중량부 및 상기 구연산은 3 내지 7 중량부의 중량 비율로 혼합되어 제조된 것을 특징으로 하는 천연염료.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 먹물은 먹을 분쇄하여 먹 입자의 직경이 500 내지 1500nm의 범위가 되도록 분말로 분쇄하는 단계;
    상기 분말과 혼합하기 위한 pH 6.5 내지 7.5의 정제수를 준비하는 단계; 및
    상기 정제수와 먹 입자의 분말을 5:5의 중량 비율로 혼합하는 단계로 제조된 것을 특징으로 하는 천연염료.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 감물은 수확된 감을 3 내지 7일 동안 건조하고, 상기 건조된 감을 2 내지 5℃ 온도의 정제수에서 3 내지 5시간 동안 침지시키며,
    상기 침지된 감을 분리하고 별도의 정제수에서 가열하여 감을 원료로 하는 원액을 제조하되, 상기 감과 별도의 정제수는 1:1의 중량 비율로 혼합되도록 하고, 상기 혼합된 감과 별도의 정제수는 80 내지 120℃의 온도에서 50 내지 80분 동안 가열함으로써 감을 원료로 하는 원액을 제조하고,
    상기 감을 원료로 하는 원액을 멤브레인 필터로 필터링하여 상기 원액에 포함되어 있는 이물질을 제거함으로써 감물을 제조한 것을 특징으로 하는 천연염료.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 폴리졸은 폴리비닐알코올(PVA, Polyvinyl alcohol) 15 내지 25 중량부를 정제수 50 내지 65 중량부에 용해하여 폴리비닐알코올 수용액을 제조하고, 상기 폴리비닐알코올 수용액에 비닐단량체(Vinyl monomer) 30 내지 40 중량부를 투입한 후 85 내지 95℃에서 교반함으로써 제조되고,
    상기 송이석 분말은 3 내지 8㎛의 평균 입도를 가지도록 분말화하여 사용된 것을 특징으로 하는 천연염료.
  5. 먹을 분쇄하고 정제수와 혼합하여 먹물을 제조하는 먹물 천연염료 제조단계;
    감을 원료로 하는 원액에서 감즙을 추출하는 감물 천연염료 제조단계;
    먹물 및 감물을 혼합하고, 초산 및 구연산으로 이루어진 매염제와, 송이석 분말과, 폴리졸로 이루어진 접착제를 더 첨가하여 혼합하는 천연염료 혼합단계;
    상기 천연염료 혼합단계에서 혼합된 천연염료, 매염제, 송이석 분말 및 접착제에 직물이나 섬유를 침지시키는 침지단계;
    상기 천연염료에 침지된 직물이나 섬유를 분리하여정제수를 이용하여 세척하는 세척단계; 및
    상기 세척된 직물이나 섬유를 건조시켜 염색된 직물이나 섬유를 제조하는 건조단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 천연염료를 이용한 염색방법.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 먹물은 25 내지 35 중량부, 상기 감물은 25 내지 35 중량부, 상기 초산은 25 내지 35 중량부, 상기 폴리졸은 3 내지 7 중량부, 상기 송이석 분말은 1 내지 3 중량부 및 상기 구연산은 3 내지 7 중량부의 중량 비율로 혼합되고,
    상기 먹물은 먹을 분쇄하여 먹 입자의 직경이 500 내지 1500nm의 범위가 되도록 분말로 분쇄하는 단계;
    상기 분말과 혼합하기 위한 pH 6.5 내지 7.5의 정제수를 준비하는 단계; 및
    상기 정제수와 먹 입자의 분말을 5:5의 중량 비율로 혼합하는 단계로 제조되며,
    상기 감물은 수확된 감을 3 내지 7일 동안 건조하고, 상기 건조된 감을 2 내지 5℃ 온도의 정제수에서 3 내지 5시간 동안 침지시키며,
    상기 침지된 감을 분리하고 별도의 정제수에서 가열하여 감을 원료로 하는 원액을 제조하되, 상기 감과 별도의 정제수는 1:1의 중량 비율로 혼합되도록 하고, 상기 혼합된 감과 별도의 정제수는 80 내지 120℃의 온도에서 50 내지 80분 동안 가열함으로써 감을 원료로 하는 원액을 제조하고,
    상기 감을 원료로 하는 원액을 멤브레인 필터로 필터링하여 상기 원액에 포함되어 있는 이물질을 제거함으로써 제조되는 것을 특징으로 하는 천연염료를 이용한 염색방법.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 폴리졸은 폴리비닐알코올(PVA, Polyvinyl alcohol) 15 내지 25 중량부를 정제수 50 내지 65 중량부에 용해하여 폴리비닐알코올 수용액을 제조하고, 상기 폴리비닐알코올 수용액에 비닐단량체(Vinyl monomer) 30 내지 40 중량부를 투입한 후 85 내지 95℃에서 교반함으로써 제조되며,
    상기 비닐단량체는 비닐 메타크릴레이트(VMA, Vinyl methacrylate)가 사용되고, 상기 폴리졸의 점도는 15,000 내지 25,000CPS의 범위인 것을 특징으로 하는 천연염료를 이용한 염색방법.
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