KR101864362B1 - 면-한산모시 혼방사의 천연염색 방법 및 이 방법에 의해 염색된 혼방사 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 면-한산모시 혼방사의 쪽 천연염색 방법, 이의 방법으로 염색된 면-한산모시 혼방사, 이 혼방사로 제작된 직물에 관한 것이다. 본 발명은 한산모시의 단점을 면 혼방을 통해 보완하였으며 최적의 혼방비율을 제공하며, 면-한산모시 혼방사를 높은 항균성, 탈취성 및 견뢰도로 염색할 수 있는 최적의 염색 방법을 제공하여, 일상에 사용되는 직물인 타올 등에 천연염색을 적용할 수 있도록 하므로 효과적이다.

Description

면-한산모시 혼방사의 천연염색 방법 및 이 방법에 의해 염색된 혼방사 {Natural dyeing method of cotton-Hansan ramie yarn and dyed natural yarn using the method}
본 발명은 면-한산모시 혼방사의 천연염색 방법 및 이 방법에 의해 염색된 면-한산모시 혼방사에 관한 것으로, 더욱 자세하게는 면-한산모시 혼방사의 쪽 천연염색 방법, 이의 방법으로 염색된 면-한산모시 혼방사, 이 혼방사로 제작된 직물에 관한 것이다.
한산모시란 충청남도 서천군 한산 지역에서 생산되는 품질이 좋은 모시로, 합성 섬유에 비해 통풍성과 땀 흡수력이 좋아 습기를 흡수하고 발산하는 속도가 빠르다. 또한, 인체에 무해한 자연 그대로의 섬유이고, 내구성과 열전도율이 좋다.
이러한 장점에도 불구하고 항균성이 없어 세균의 침투를 받기 쉽고, 건조시 지나치게 높은 강직성을 띄며, 탄성과 복원력이 좋지 못해 구김이 많이 간다는 단점이 있어, 현대인들로부터 외면을 받아왔다.
그러나, 최근 웰빙 열풍으로 천연소재에 관한 관심이 다시금 증가하고 있다. 이에, 이들 천연 섬유들의 조합으로 생산된 혼방사의 제조도 활발히 이루어져 오고 있다. 최근의 의류 트렌드 경향을 보아도 단일 소재 보다는 다양한 복합 소재가 많이 이용되고 있으며, 단일 소재가 가지는 단점을 커버하고, 다양해진 소비심리를 만족시킬 수 있는 장점이 있다.
본 출원 이전에 대한민국 등록특허 10-1031718에 개시된 바와 같이, 모시와 실크의 혼방사가 개발되었으나, 모시와 실크의 혼방사는 여전히 탄성이 좋지 않다는 문제점을 가진다. 또한, 실크는 물 또는 땀을 흡수할 수 있는 흡습성이 떨어지는 단점을 가져 모시와 실크의 혼방사는 적용 분야에서 한계를 가지고 왔다. 상기 문제점을 해결하면서 더욱 우수한 견뢰도, 항균성 및 탈취성을 가지는 모시 혼방사의 개발이 요구되고 있는 실정이다. 아울러, 모시 혼방사의 천연 염색 방법에 대해서는 공지되어 있지 않은 바, 이의 연구 또한 절실히 요구되어왔다.
면의 부드러운 촉감, 흡습성, 방습성, 보온성, 유연성 등의 장점과,　모시의 높은 강도, 우수한 흡수력, 발산력, 까칠한 표면 특성으로 인해 피부에 달라붙지 않는 장점을 살리면서, 면의 형태불안정성 등의 단점과　모시의 낮은 신축성, 구김성, 높은 열전도율 등의 단점을 보완하는 혼방사와 혼방직물의 개발이 필요하였다.
이에 본 발명자들은 면과 한산모시의 혼방사를 개발하고, 혼방사의 기능성을 강화시킬 수 있는 천연염색방법을 개발하여 본 발명을 완성하였다.
따라서, 본 발명의 목적은 혼방사의 기능성을 강화하는 천연염색방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 상기의 방법으로 염색된 혼방사를 제공하는 것이다.
본 발명의 또다른 목적은 상기의 혼방사를 포함하는 직물을 제공하는 것이다.
상기의 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 a) 한산모시와 면의 혼방사를 준비하는 단계; b) 항균 및 탈취 처리하는 단계; c) 쪽 천연염료와 환원제를 처리하여 천연 염색을 실시하는 단계; 및 d) 건조 단계와 수세 단계를 포함하는 혼방사의 기능성을 강화하는 천연염색방법을 제공한다.
본 발명의 바람직한 일실시예에 따르면, 상기 혼방사는 한산모시와 면을 4 : 6 내지 2 : 8 중량비로 혼방된 것일 수 있으며, 더욱 바람직하게는 3 : 7의 중량비로 혼방된 것일 수 있다.
본 발명의 바람직한 일실시예에 따르면, 상기 탈취 처리 단계는0.3-1%의 암모늄 퍼옥시설페이트 개시제가 첨가된 아크릴산 중합체와 카르복실기, 설폰산기, 아미노기를 포함하는 아크릴 단량체 (3-10%)와 물을 혼합하여 소취액을 제조, 110℃ 포화 증기를 주입하여 30분간 열 그라프트 반응시킨 후, 95℃에서 20분간 물로 세척 후 열풍 건조처리하는 것일 수 있다.
본 발명의 바람직한 일실시예에 따르면, 상기 항균 처리 단계는 항균가공제를 욕비 1 : 5 으로 첨가하는 것일 수 있다
본 발명의 바람직한 일실시예에 따르면, 상기 항균가공제는 아연성분으로 1.5%owf농도에서 80℃, 30분 처리하는 것일 수 있다.
본 발명의 바람직한 일실시예에 따르면, 상기 환원제의 처리는 수산화나트륨(sodium hydroxide)과 하이드로설파이드(sodium hydrosulfide)을 피염물 대비 1%, 2%로 처리하는 것일 수 있다.
본 발명의 바람직한 일실시예에 따르면, 상기 천연염료는 0.1 내지 1.5 대섬유중량%로 처리하는 것일 수 있고, 상기 천연염색은 35 내지 45 ℃에서 10 내지 30분간 실시하는 것일 수 있다.
본 발명의 바람직한 일실시예에 따르면, 상기 기능성은 항균도, 탈취도 및 견뢰도일 수 있다.
본 발명은 다른 목적을 달성하기 위해, 상기의 방법에 따라 천연 염색한 기능성이 강화된 천연염색 혼방사를 제공한다.
본 발명의 바람직한 일실시예에 따르면, 상기 기능성은 항균도, 탈취도 및 견뢰도일 수 있다.
본 발명의 또 다른 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 상기 혼방사를 포함하는 직물을 제공한다.
본 발명의 바람직한 일실시예에 따르면, 상기 직물은 상의, 하의, 장갑, 양말, 모자, 목도리, 마스크, 머리띠, 팔찌, 스타킹, 토시, 신발, 기저귀, 가방, 넥타이,　수건, 허리띠, 끈, 복대, 스카프, 싸게, 배냇저고리 및 이들의 조합으로 이루어지는 군에서 선택된 어느 하나인 직물일 수 있으며, 바람직하게는 수건일 수 있으며, 더욱 바람직하게는 자카드 타올일 수 있다.
따라서, 본 발명은 면-한산모시 혼방사의 쪽 천연염색 방법, 이의 방법으로 염색된 면-한산모시 혼방사 및 이 혼방사로 제작된 직물을 제공한다. 본 발명은 한산모시의 단점을 면 혼방으로 보완하였으며 최적의 혼방비율을 제공한다. 또한, 이 혼방사에 대해 천연염료를 사용하여 염착성과 견뢰도 높게 염색하는 방법을 제공하여, 일상에 사용되는 직물인 타올 등에 천연염색을 적용할 수 있도록 하므로 효과적이다.
도 1은 면과 한산모시의 혼방사를 나타낸 사진이다.
도 2는 쪽의 농도에 따라 진하기를 확인한 그래프이다.
도 3은 모와 면 혼용비율별 염색후 탈취율, 항균성 및 견뢰도를 나타낸 그래프이다.
이하 본 발명을 상세히 설명한다.
상술한 바와 같이, 우수한 견뢰도, 항균성 및 탈취성을 가지는 모시 혼방사의 개발이 요구되고 있으며, 모시 혼방사의 천연 염색 방법에 대해서는 공지되어 있지 않은 바, 이의 연구 또한 절실히 요구되어왔다.
본 발명은 한산모시의 단점을 면 혼방으로 보완하였으며 최적의 혼방비율을 제공한다. 또한, 이 혼방사에 대해 천연염료를 사용하여 염착성과 견뢰도 높게 염색하는 방법을 제공하여, 일상에 사용되는 직물인 타올 등에 천연염색을 적용할 수 있도록 하므로 효과적이다.
따라서, 본 발명은 a) 한산모시와 면의 혼방사를 준비하는 단계; b) 항균 및 탈취 처리하는 단계; c) 쪽 천연염료와 환원제를 처리하여 천연 염색을 실시하는 단계; 및 d) 건조 단계와 수세 단계를 포함하는 혼방사의 기능성을 강화하는 천연염색방법을 제공한다.
본 발명의 바람직한 일실시예에 따르면, 상기 혼방사는 한산모시와 면을 4 : 6 내지 2 : 8 중량비로 혼방된 것일 수 있으며, 더욱 바람직하게는 3 : 7의 중량비로 혼방된 것일 수 있다.
본 발명의 실시예 1에서는 폴리에스터, 면 및 실크 중에서 한산모시와 혼방하기 가장 적합한 직물로 면을 선정하였으며, 실시예 2를 통해, 강도, 신도, 흡습성 등 다양한 물리적 특성을 통해 면-한산모시 혼방사가 효과적임을 확인하였다.
또한, 실시예 4에서는 혼방비율별 견뢰도, 항균성 및 탈취성을 확인하였는데, 그 결과 한산모시와 면을 4 : 6 내지 2 : 8 중량비로 혼방하였을 때, 높은 견뢰도, 항균성 및 탈취성을 나타냄을 확인하였다. 더욱 바람직하게는 3 : 7의 중량비로 혼방되었을 경우, 가장 높은 견뢰도, 항균성 및 탈취성을 나타내었다.
본 발명의 바람직한 일실시예에 따르면, 상기 탈취 처리 단계는0.3-1%의 암모늄 퍼옥시설페이트 개시제가 첨가된 아크릴산 중합체와 카르복실기, 설폰산기, 아미노기를 포함하는 아크릴 단량체 (3-10%)와 물을 혼합하여 소취액을 제조, 110℃ 포화 증기를 주입하여 30분간 열 그라프트 반응시킨 후, 95℃에서 20분간 물로 세척 후 열풍 건조처리하는 것일 수 있다.
본발명의 바람직한 일실시예에 따르면, 상기 항균 처리 단계는 항균가공제를 욕비 1 : 4 내지 6 으로 첨가하는 것일 수 있다.
상기 항균가공제를 욕비 1 : 4보다 높은 농도로 첨가할 경우, 물성저하(강도저하, 소프트감 저하)의 부작용이 있을 수 있으며, 욕비 1 : 6보다 낮은 농도로 첨가할 경우, 충분히 항균성을 띄지 않을 수 있다.
본 발명의 바람직한 일실시예에 따르면, 상기 항균가공제는 아연성분을 1.5 대섬유중량% 로 포함하는 것일 수 있으며, 항균 처리를 위하여 상기 항균 가공제를 80℃에서 30분 동안 처리하는 것일 수 있다.
본 발명의 바람직한 일실시예에 따르면, 상기 환원제는 수산화나트륨(sodium hydroxide)과 하이드로설파이드(sodium hydrosulfide)인 것이 바람직하며, 각각 피염물 대비 0.5 내지 3% 및 1 내지 5%로 처리하는 것일 수 있다.
본 발명의 바람직한 일실시예에 따르면, 상기 천연염료는 0.1 내지 1.5 대섬유중량%로 처리하는 것일 수 있다. 본 발명의 실시예 3-1에는 최적의 천연염료 농도를 확인하였으며, 쪽 염료를 0.15 대섬유중량%를 처리할 경우 연한 쪽빛을 띄며, 0.4 대섬유중량%를 처리할 경우, 중간 정도의 쪽빛의 띄고, 1.0 대섬유중량%를 처리할 경우, 진한 쪽빛을 띄는 것을 확인할 수 있었다.
본 발명의 바람직한 일실시예에 따르면, 상기 천연염색은 30 내지 50 ℃에서 10 내지 30분간 실시하는 것일 수 있다.
본 발명의 실시예 3-2 및 3-3에는 최적의 천연염색 온도와 시간을 확인하였으며, 30 내지 50 ℃에서 10 내지 30분간 염색할 때 최적의 염착성 및 색채감이 나타나는 것을 확인하였다. 30 ℃보다 낮은 온도에서는 충분한 색채감이 나타나지 않을 수 있으며, 50 ℃보다 높은 온도에서는 염색 얼룩이 생겨 염색의 질이 낮아지는 부작용이 있을 수 있다. 더욱 바람직한 천연염색 온도로는 35 내지 45 ℃일 수 있고, 가장 바람직하게는 40 ℃일 수 있다.
또한, 10분보다 짧게 염색할 경우, 충분한 색채감이 나타나지 않을 수 있으며, 30분보다 길게 염색할 경우, 원하는 색감을 얻지 못하거나, 염색 얼룩이 생길 가능성이 높다. 더욱 바람직한 염색 시간은 15 내지 25분일 수 있으며, 가장 바람직하게는 20분일 수 있다.
본 발명의 상기 기능성은 항균도, 탈취도 및 견뢰도일 수 있다. 본 발명의 실시예 2-2 및 4 에서는 혼방 직물 또는 혼방 비율에 따른 항균도, 탈취도 및 견뢰도를 평가하고 있으며, 실시예 5에서는 최종적으로 혼방사를 이용한 제품의 항균도, 탈취도 및 견뢰도를 평가하고 있다. 실시예 5에 따르면, 본 발명의 혼방 비율 및 염색 방법을 사용할 경우, 높은 염착성으로 인해 견뢰도가 높게 나타나며, 염색전 진행한 탈취 및 항균 처리에 대하여, 높은 항균도 및 탈취도가 유지됨을 확인할 수 있다.
본 발명은 상기의 방법에 따라 천연 염색한 기능성이 강화된 천연염색 혼방사를 제공한다.
본 발명의 상기 기능성은 항균도, 탈취도 및 견뢰도일 수 있다.
본 발명은 상기 혼방사를 포함하는 직물을 제공한다.
본 발명의 상기 직물은 상의, 하의, 장갑, 양말, 모자, 목도리, 마스크, 머리띠, 팔찌, 스타킹, 토시, 신발, 기저귀, 가방, 넥타이,　수건, 허리띠, 끈, 복대, 스카프, 싸게, 배냇저고리 및 이들의 조합으로 이루어지는 군에서 선택된 어느 하나인 직물일 수 있으며, 바람직하게는 수건일 수 있으며, 더욱 바람직하게는 자카드 타올일 수 있다.
단, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 내용이 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.
[ 실시예 1] 한산모시와 혼방할 직물의 선택
한산모시와 혼방할 직물로, 강도, 신도 및 흡습성 등의 특징을 토대로 폴리에스터, 면, 실크를 선정하였다. 상기 후보 직물의 특성은 하기 표1에 기재하였다.
폴리에스터, 면 및 실크의 특성 비교
구분 폴리에스터 면 실크
강도(g/d) 건 4.3-6.0 3.0-4.9 3.0-4.0
습 4.3-6.0 3.3-6.4 2.1-2.8
신도(%) 건 20-32 6-10 15-25
습 20-32 7-11 20-30
탄성회복률 (%)
(2% 신장 후)		 95-100 75 45-55
흡습성
(%, 표준수분율)		 0.4-0.5 7-8 10-13
비중 1.38 1.54 1.3
폴리에스터는 신도와 탄성 회복률이 높은 반면 흡습성이 현저히 떨어지는 것으로 확인되었고, 반면 면은 꽤 높은 탄성 회복률과 흡습성을 보였다. 또한, 실크는 신도와 흡습성이 높으나, 낮은 탄성회복률을 보였다.
상기의 특성을 가지는 폴리에스터, 면 및 실크를 이용하여 한산모시와 5 : 5의 비율로 혼방하였고, 최종적으로 폴리에스터-모시(PM), 면-모시(CM), 실크-모시(SM) 혼방사를 제조하였다.
[ 실시예 2] 각 혼방사의 특성 확인
<2-1> 혼방사의 물리적 특성 확인
실시예 1에서 제조한 혼방사에 대하여 물리적 특성을 확인하였다. 확인 결과 물리적 특성은 하기 표 2와 같았다.
모시 혼방사의 물리적 특성 및 비교
구분 PM 혼방사 CM 혼방사 SM 혼방사
강도(g/d) 건 4.5-6.5 4.0-6.3 4.0-5.0
습 4.3-6.0 5.3-7.0 3.5-4.1
신도(%) 건 9-13 6-8 8-10
습 9-13 6-10 9-13
탄성회복률 (%)
(2% 신장 후)		 70 60 30
흡습성
(%, 표준수분율)		 2-4 9-10 8-9.5
비중 1.51 1.75 1.43
상기 표2에 나타난 바와 같이, 모시와의 혼방으로 인하여 강도가 증가하고 신도와 흡습성 및 탄성회복률이 감소하는 경향을 확인할 수 있었다. 폴리에스터와 모시의 혼방사는 흡습성이 너무 낮게 측정되어 직물로서의 기능성이 떨어지는 것으로 확인하였으며, 실크와 모시의 혼방사는 탄성 회복률이 낮아 구김이 많이 가는 것으로 나타났다.
따라서 본 발명자들은 새로운 복합소재 개발에 가장 적합한 혼방사로 적당한 강도와 신도를 가지며, 탄성 회복률과 흡습성이 우수한 CM 혼방사를 선정하였다.
<2-2> 혼방사의 항균성 및 탈취성 확인
한국등록특허 10-1226983호에서 공지된 탈취사 제조 방법의 공정으로 상기 실시예 <2-1>에서 제조한 혼방사에 대하여 탈취 공정을 수행하고, 항균 효과 및 탈취 효과를 확인하였다.
탈취 처리는 탈취성 단량체인 아크릴산, 중합개시제인 암모늄 퍼옥소디설페이트(Ammonium peroxodisulfate) 및 물을 혼합하고, 혼합사에 처리하였다. 그 후, 탈수 처리하고, 반응기 내부에 스팀을 공급하여 혼방사를 100∼150℃에서 10∼30분간 열 그라프트 중합 반응을 시켰다. 그 다음 혼합사를 90∼100℃에서 20∼40분간 세정하고 고온 건조하였다.
또한, 탈취 처리된 항균 처리하기 위해, 아연성분으로 1.5 대섬유중량%로 이루어지는 항균 가공제를 욕비 1:5로 첨가하고, 80℃에서 30 분 동안 항균 처리하였다.
그 결과, 각 혼방사의 항균성 및 탈취율은 하기 표 3과 같다.
혼방사의 혼합 구성에 따른 항균성 및 탈취율 비교
구분 PM 혼방사 CM 혼방사 SM 혼방사
황색포도상구균*에 대한 항균도 94.7 99.9 96.6
폐렴간균**에 대한 항균도 91.5 99.9 94.8
암모니아 탈취율 97.7 99.2 96.5
* Staphy lococcus aureus ATCC 6538
** Klebsiella Pneumoniae ATCC 4352
CM 혼방사의 경우, 항균도와 탈취율 모두에서 99% 이상의 수치를 보이고 있으나, PM 및 SM 혼방사는 상대적으로 항균도와 탈취율이 낮은 것으로 확인되었다. 따라서, 최종적으로 본 발명자들은 면을 모시와 혼방하기에 최적의 직물로 선정하였다.
[ 실시예 3] 면-한산모시 혼방사를 쪽 염색하기 위한 최적의 조건 확립
면-한산모시 혼방사를 쪽으로 염색하기 위한 최적의 조건을 확립하기 위하여, 상기 실시예 <2-2>의 방법으로 탈취 및 항균 처리한 CM 혼방사를 이용하였다. 천연 염료는 쪽을 사용하였으며, 환원제는 수산화나트륨과 수황화물(hydrodisulfide)을 사용하였다.
<3-1> 염색 농도의 최적화
먼저, 최적의 염색 농도를 확인하고자 하였다. 쪽 염료의 농도를 0.1, 0.3, 0.5, 0.7, 1, 3, 5, 7 및 10 대섬유중량%(o.w.f) 준비하였다.
먼저, 상기 <실시예 2>의 방법으로 혼방사를 탈취 및 항균 처리하였다. 그리고, 쪽염료를 제조하기 위해서, 쪽 분말을 50℃의 물 50 (염료대비) 에 혼합한 혼합액에 가성소다(쪽염료대비 1) 첨가하여 100℃ 에서 20-30분간 반응시킨 후, 하이드로 설파이드(쪽염료대비 2)를 첨가하여 85℃ 이하에서 20-30분간 환원시켜 쪽염료 모액을 제조하였다. 위와 같이 만들어진 쪽염료 모액에 물150(모액 대비)에 가성소다 0.01%(피염물대비) 및 하이드로설파이드 0.02% (피염물대비)를 첨가하여 40℃에서 20분간 염색하여 쪽염료를 제조하였다.
그런 다음, 준비한 농도별 염료를 각각 처리하였다. 그리고, 상기 염료 혼합액의 온도를 50 ℃로 50분간 유지시킨 후 상기 염료 혼합액으로 혼방사를　염색하였다. 그 후, 측색계를 이용하여 염색된 혼방사의 색감을 측정하였다.
그 결과, 도 2 및 표 4에 보이는 바와 같이, 표면염착농도(K/S값)의 값을 통한 탈취/항균 타올의 염색성을 측정한 결과, 쪽의 경우 660nm에서 최대흡수파장값이 나타났으며, 농도 1%에서 2.491(K/S값), 0.4%에서 1.613(K/S값), 0.15%에서 0.91(K/S값)으로 진한색에서 연한색으로 농도가 줄어들면서 농도에 따른 염착량의 차가 확연하게 나타나는 것을 알 수 있었으며, 디자인 계획에 따른 3단계의 농도로 염색이 된 것을 확인할 수 있었다. 즉, 쪽 염료를 0.15 대섬유중량%를 처리할 경우 연한 쪽빛을 띄며, 0.4 대섬유중량%를 처리할 경우, 중간 정도의 쪽빛의 띄고, 1.0 대섬유중량%를 처리할 경우, 진한 쪽빛을 띄는 것을 확인할 수 있었다.
면 및 한산모시 혼방사의 쪽 염료 염색 효과의 확인
염료 사종 농도(%)
쪽(진한색) 면/한산모시 1%
쪽(중간색) 면/한산모시 0.4%
쪽(연한색) 면/한산모시 0.15%
또한, 하기 표 5에 보이는 바와 같이, 쪽은 진한색에서 연한색으로 농도가 연해질수록 명도(L)값이 커지므로 밝아지며, a값이 수치가 감소하면서 녹색기미가 더욱 또렷이 나타남을 확인할 수 있었다. 또한, b값의 수치가 높아지면서 푸른기미가 줄어드는 것을 알 수 있었다. H값을 통해, 전체적으로 청자색을 띄는 것을 알 수 있었다.
면 및 한산모시 혼방사의 쪽 염료 염색에서 색 진하기에 따른 염색 효과 확인
구분 L a b H V C
쪽
(진한색)		 53.889 -1.191 -15.366 3.455 PB 5.227 3.99
쪽
(중간색)		 60.061 -2.207 -12.488 2.580 PB 5.836 3.442
쪽
(연한색)		 66.591 -2.95 -6.985 0.539 PB 6.491 2.139
<3-2> 염색 시간의 최적화
상기 실시예 3-1에 기재한 바와 같은 방법으로, 염료 농도를 0.4 대섬유중량%로 고정한 후, 염색 시간을 달리하여(10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, 100 분), 최적의 염색 시간을 알아보았다. 각각 염색시간을 달리하여 염색한 후, 측색계와 천연염색 견뢰도 평가(세탁견뢰도 KS K ISO 105 C06방법으로 진행)를 진행한 결과, 색이 또렷하고 견뢰도가 높게 염색되는 시간 범위는 10 내지 30분의 범위이며, 가장 효과적인 시간은 20분인 것으로 확인하였다.
<3-3> 염색 온도의 최적화
마지막으로, 상기 실시예 3-1에 기재한 바와 같은 방법으로, 염료 농도를 0.4 대섬유중량%로 고정한 후, 염색 시간은 20분으로 고정하고, 10 내지 100의 온도범위로 염색 온도를 달리하여 최적의 염색 온도를 알아보았다. 각각 염색 온도를 달리하여 염색한 후, 측색계와 천연염색 견뢰도 평가(세탁견뢰도 KS K ISO 105 C06방법으로 진행)를 진행한 결과, 색이 또렷하고 견뢰도가 높게 염색되는 온도 범위는 30 내지 50℃의 범위이며, 가장 효과적인 온도는 40℃인 것으로 확인하였다.
종합하면, 쪽의 최적의 염색조건은 30 내지 50 ℃에서 10 내지 30분간 염색할 때 최적의 염착성 및 색채감이 나타나는 것을 확인하였다.
[ 실시예 4] 면-한산모시 혼방비율별 견뢰도 , 항균성 및 탈취성 확인
면과 한산모시의 최적의 혼방비율을 확인하고자 하였다. 이에 본 발명자는 혼방비율을 달리한 혼방사로 타올을 제작하였다. 타올은 면(30's)과 한산모시를 각각의 중량비(1:9 내지 9:1)로 혼합하여 혼방사를 제조한 후, 타올을 제작하였다. 타올사이즈는 40cm × 80cm이며, 중량 및 밀도는 160 g이고, 경사는 68/5cm 위사는 108/5cm로 제작하였다.
그 후, 각각 제작된 타올의 견뢰도, 항균성 및 탈취성을 확인하였다. 분석은 시험평가원인 FITI 섬유원사시험원에 의뢰하여 염색견뢰도(세탁, 마찰, 일광, 땀)와 탈취성능, 항균성능을 평가하였다.
구체적인 평가 방법은 아래와 같다.
- 세탁견뢰도: KS K ISO 105 C06: 2014, A2S, 세탁온도 (40±2)℃, 세탁시간 30분, 0.4% ECE 표준세제, 0.1% 과붕산나트륨, 강구 10개)에 의거하여 측정
- 마찰견뢰도: KS K 0650:2011 에 의거하여 측정
- 일광견뢰도: KS K ISO 105 BO2: 2014 (XENON-ARC-LAMP,BLUE SACLE)에 의거하여 측정
- 땀 견뢰도: KS K ISO 105 E04: 2013 에 의거하여 측정
- 탈취율(가스검지관법): 암모니아
- 항균도: 항균성은 황색포도상구균 (Staphy lococcus aureus ATCC 6538)과 폐렴균 (Klebsiella Pneumoniae ATCC 4352)을 공시균으로 하여 KS K 0693:2011에 준하여 시험편과 대조편에 공시균을 배양하여 18시간 후 생균 수를 측정하고 균감소율을 측정, 균 감소율을 다음 식에 의거하여 평가
그 결과, 도 3에 나타난 바와 같이, 면의 비율이 60 내지 80%일 때, 가장 높은 탈취율, 항균성 및 견뢰도를 나타내었다. 또한, 면과 한산모시를 7 : 3으로 혼방하면, 면 100% 직물과 비교시 강도가 증가하였으며 흡수성도 증가하여 기존의 면(100%) 직물보다 우수한 흡수성을 나타내는 것을 확인하였다. 또한 한산모시 특유의 청량감과 강한 터치감이 부각되게 되었다.
이의 결과로 개발된 원사의 주요특징 및 실의 번수와 TPI는 다음 표 6에서 나타난 바와 같다.
면 및 한산모시 혼방사의 최적 혼방 비율 확인
구분 한산모시/면
소재 혼용율 면 70%, 한산모시 30%
실 번수 30's / 2
TPI
(Twist Per Inch)		 13/inch
주요 특징 · 한산모시에서 오는 청량감과 강한 터치감 구현
(피부 접촉시 감촉 증가)
· 한산모시소재 사용으로 강도 증가, 특히 습윤시 강도 증가로 세탁에 대한 내구성 향상
실시예 5. 탈취/항균 처리 후, 최적의 방법으로 염색된 타올의 기능성 평가
면-한산모시를 7:3으로 혼방한 혼방사로 타올을 제작하고, 탈취/항균 처리를 거친 후, 상기 실시예에서 확인한 최적의 방법으로 타올을 염색하였다. 실시예 3-1를 통해 쪽 염료도 합성염료처럼 디자인의 따라 다양한 색상으로 쪽 염색이 가능하다는 것을 확인할 수 있었으며, 본 실시예에서는 진한 쪽 염색(쪽 1%염료 사용)을 실시하였다.
탈취성, 항균성 및 견뢰도 측정 방법은 상기 실시예4에 기재된 방법과 동일한 방법을 사용하였다.
그 결과, 하기 표 7과 같이, 세탁견뢰도, 마찰견뢰도, 일광견뢰도 및 땀견뢰도가 4-5급으로 우수하게 나타나 천염염색 타올을 일상적인 생활의 사용에도 적합한 것을 증명할 수 있었다. 또한 시제품에서 포름알데히드가 검출되지 않아 안전하게 사용할 수 있음을 확인할 수 있었다. 일반적으로 천연염색의 경우, 염색견뢰도(세탁, 마찰, 일광, 땀)에서 낮은 등급으로 일상적인 제품으로써의 활용가치가 떨어지는 것이 현 실정이었으나, 본 발명의 염색 방법을 통해, 일상적인 생활에도 사용 가능함을 확인하였다.
면 및 한산모시를 7:3으로 혼방한 혼방사의 품질 확인
염색견뢰도 등급
세탁견뢰도 변퇴색 4-5
오염 4-5
마찰견뢰도 건 4-5
습 4-5
일광견뢰도 변퇴색 4
땀견뢰도 산성 변퇴색 4-5
오염 4-5
알칼리성 변퇴색 4-5
오염 4-5
포름알데히드 함량 미검출
또한 천연 염색 후 타올의 탈취율은 하기 표 8과 같이, 99.8%로 나타났으며, 황색포도상구균에서 99.5%, 폐렴간균에서 94.5%로 높은 수치를 나타냈다. 염색전 처리한 탈취와 항균가공은 염색 후에도 효과가 나타나는 것을 확인할 수 있었다. 이에 따라 본 발명을 통해 견뢰성과 탈취/항균성을 가진 천연염색 타올로써, 기존의 타올에서 차별화 전략이 가능할 것으로 기대된다.
면 및 한산모시를 7:3으로 혼방한 혼방사의 탈취율 및 항균도 확인
구분 쪽
탈취율 암모니아 99.8%
항균도 균주 1* 99.5%
균주 2** 94.5%
* Staphy lococcus aureus ATCC 6538
** Klebsiella Pneumoniae ATCC 4352

Claims (13)

  1. a) 한산모시와 면을 4 : 6 내지 2 : 8의 중량비로 혼방하여 혼방사를 준비하는 단계;
    b) 아연을 1.5 대섬유중량%로 포함하는 항균가공제를 욕비 1 : 4 내지 6으로 첨가하여 항균 처리하고, 아크릴산, 중합개시제인 암모늄 퍼옥소디설페이트(Ammonium peroxodisulfate) 및 물로 이루어진 향취가공제를 20 내지 30 대섬유중량%로 처리하여 탈취 처리하는 단계;
    c) 0.1 내지 1.5 대섬유중량%의 쪽 천연염료와 환원제를 처리하여 30 내지 50℃에서 10분 내지 30분간 천연 염색을 실시하는 단계; 및
    d) 건조 단계와 수세 단계를 포함하는 혼방사의 항균도, 탈취도 및 견뢰도를 강화하는 천연염색방법.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서, 상기 환원제의 처리는 수산화나트륨(sodium hydroxide)을 피염물 대비 0.5 내지 3% 및 하이드로 설파이드 (sodium hydrosulfide)을 피염물대비 1 내지 5%로 처리하는 것을 특징으로 하는 혼방사의 향균도, 탈취도 및 견뢰도를 강화하는 천연염색방법.
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 제1항 또는 제6항의 방법에 따라 천연 염색한 항균도, 탈취도 및 견뢰도가 강화된 천연염색 혼방사.
  11. 삭제
  12. 제10항의 항균도, 탈취도 및 견뢰도가 강화된 천연염색 혼방사를 포함하는 직물.
  13. 제12항에 있어서, 상기 직물은 타올, 상의, 하의, 장갑, 양말, 모자, 목도리, 마스크, 머리띠, 팔찌, 스타킹, 토시, 신발, 기저귀, 가방, 넥타이,　허리띠, 끈, 복대, 스카프, 싸게, 배냇저고리 및 이들의 조합으로 이루어지는 군에서 선택된 어느 하나인 직물.
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