KR101901277B1 - 황칠나무를 이용한 천연염료의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 황칠나무를 이용한 천연염료의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 황칠나무 줄기와 잎을 세척하는 황칠나무세척단계, 상기 황칠나무세척단계를 통해 세척된 황칠나무 줄기와 잎을 파쇄 및 건조하는 파쇄건조단계, 상기 파쇄건조단계를 통해 건조된 황칠나무 파쇄물을 가열하여 유효성분을 추출하는 농축단계, 상기 농축단계를 통해 농축된 농축액에 색상부여용 식물추출액을 혼합하는 식물추출액혼합단계 및 상기 식물추출액혼합단계를 통해 제조된 혼합물에 고착제를 혼합하는 고착제혼합단계로 이루어진다.
상기의 과정을 통해 제조된 천연염료는 염착성 및 염착견뢰도가 우수하기 때문에 섬유에 고착하기 위한 전처리나 후처리 공정이 필요하지 않아 공정을 단순화할 수 있으며, 황칠나무의 유효성분이 방출되어 사용자의 건강을 증진시키는 효과를 나타낸다.

Description

황칠나무를 이용한 천연염료의 제조방법 {MANUFACTURING METHOD OF NATURAL DYE USING Dendropanax Morbifera Lev}

본 발명은 황칠나무를 이용한 천연염료의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 염착성 및 염착견뢰도가 우수하기 때문에 섬유에 고착하기 위한 전처리나 후처리 공정이 필요하지 않아 공정을 단순화할 수 있으며, 황칠나무의 유효성분이 방출되어 사용자의 건강을 증진시키는 효과를 나타내는 황칠나무를 이용한 천연염료의 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로, 천연염료라 함은 그대로 또는 약간의 가공에 의해서 염료로 쓸 수 있는 것으로서, 천연으로 존재하는 것을 말한다. 보통 광물·동물·식물의 영역에 존재하는데, 그 중에서도 식물에 가장 많고, 다음이 광물이며, 동물에는 약간 존재한다.

식물염료에는 식물체 내에서 염료로 되어 있는 것을 채취하기 때문에 그대로 사용할 수 있는 것과, 상당히 가공해야만 실용화되는 것이 있다. 식물체로는 꽃·잎·줄기·뿌리·과실 등 모든 부분이 이용되며, 세계에서 염료로 이용되는 식물은 문헌상 약 3,000종을 헤아리나, 민속학적 조사가 진척되면 그 수는 배가할 것으로 생각된다.

이들 식물염료를 식물학상으로 보면 종자식물에서 포자식물에까지 걸치며, 종자식물에서는 그 하한이 해조류에까지 이른다. 이들 중에서 유용한 것은 종자식물과 지의류에 많은데, 한국에서도 예로부터 엉거시과의 잇꽃, 마디풀과의 쪽, 콩과의 다목, 꼭두서니과의 치자나무 등이 염료를 채취하는 식물로 알려져 있으며, 감나무에서는 떫은 날감의 즙인 감즙이 염료로 이용되었다.

상기한 바와 같이 식물을 이용한 천연염료는 오래전 부터 사용되어 왔으며, 종래에 제시된 천연염료는 쪽, 치자 나무외에도, 오배자, 오리나무, 뽕나무, 감나무, 황벽나무, 정향나무, 밤나무, 도토리, 소목, 홍화, 쑥, 울금, 꼭두서니, 닭의장풀, 지초, 양파 등 수종들이 사용되고 있는 실정이다. 현존하는 식물들은 다양한 색소를 가지고 있어 염료로 사용가능하지만, 천연염료로 사용하기 적합하기 위해서는 염색 후 색이 아름답고 염색견뢰도가 높아야 하며, 쉽게 구할 수 있는것이라야 한다.

한편, 황칠나무(Dendropanay morbifera)는 우리나라의 고유 수종으로서 전라남도 남부 해안지역에서 집단 자생하고 있다. 황칠나무에서 나오는 수액인 황칠은 투명한 도료로 예부터 전통공예에 주로 목재 및 금속에 일부 사용되어 왔는데, 최근에는 황칠을 이용한 염료의 제조가 다양한 방법으로 시도되고 있다.

그러나, 종래에 황칠은 다양한 색상을 부여할 수 없었으며, 황칠의 천연섬유에 대한 염착견뢰도를 향상시키기 위해 화학성분으로 이루어진 섬유고착제를 사용하여 사용자의 건강에 악영향을 미치는 문제점이 있었다.

한국특허등록 제10-1497827호(2015.02.24). 한국특허공개 제10-2016-0071255호(2016.06.21).

본 발명의 목적은 염착성 및 염착견뢰도가 우수하기 때문에 섬유에 고착하기 위한 전처리나 후처리 공정이 필요하지 않아 공정을 단순화할 수 있는 황칠나무를 이용한 천연염료의 제조방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 천연의 재료만으로 이루어져 섬유재료에 천연의 색상을 부여하는 효과를 나타내며, 황칠나무의 유효성분이 방출되어 사용자의 건강을 증진시키는 효과를 나타내는 황칠나무를 이용한 천연염료의 제조방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 목적은 황칠나무 줄기와 잎을 세척하는 황칠나무세척단계, 상기 황칠나무세척단계를 통해 세척된 황칠나무 줄기와 잎을 파쇄 및 건조하는 파쇄건조단계, 상기 파쇄건조단계를 통해 건조된 황칠나무 파쇄물을 가열하여 유효성분을 추출하고 농축하는 농축단계, 상기 농축단계를 통해 농축된 농축액에 색상부여용 식물추출액을 혼합하는 식물추출액혼합단계 및 상기 식물추출액혼합단계를 통해 제조된 혼합물에 고착제를 혼합하는 고착제혼합단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 황칠나무를 이용한 천연염료의 제조방법을 제공함에 의해 달성된다.

본 발명의 바람직한 특징에 따르면, 상기 파쇄건조단계는 상기 황칠나무세척단계를 통해 세척된 황칠나무 줄기와 잎을 0.5 내지 1.5 센티미터의 크기로 파쇄하고, 10 내지 20℃의 온도에서 건조하여 이루어지는 것으로 한다.

본 발명의 더 바람직한 특징에 따르면, 상기 농축단계는 100℃의 온도로 4 내지 6시간 동안 이루어지는 것으로 한다.

본 발명의 더욱 바람직한 특징에 따르면, 상기 식물추출액혼합단계는 상기 농축단계를 통해 농축된 농축액 100 중량부에 색상부여용 식물추출액 10 내지 20 중량부를 혼합하여 이루어지며, 상기 식물추출액은 감, 쑥 및 봉숭아 추출액으로 이루어진 그룹에서 선택된 하나 이상으로 이루어지는 것으로 한다.

본 발명의 더욱 더 바람직한 특징에 따르면, 상기 고착제혼합단계는 상기 식물추출액혼합단계를 통해 제조된 혼합물 100 중량부에 고착제 20 내지 30 중량부를 혼합하여 이루어지며, 상기 고착제는 황토, 송이 및 구지뽕으로 이루어지는 것으로 한다.

본 발명의 더욱 더 바람직한 특징에 따르면, 상기 고착제는 황토 100 중량부, 송이 65 내지 135 중량부 및 구지뽕 65 내지 135 중량부로 이루어지는 것으로 한다.

본 발명의 더욱 더 바람직한 특징에 따르면, 상기 발효단계는 상기 고착제혼합단계를 통해 고착제가 혼합된 혼합물을 45 내지 55℃의 온도로 10분 동안 가열한 후에 상온으로 냉각하는 과정을 5 내지 7회 반복하여 이루어지는 것으로 한다.

본 발명에 따른 황칠나무를 이용한 천연염료의 제조방법은 염착성 및 염착견뢰도가 우수하기 때문에 섬유에 고착하기 위한 전처리나 후처리 공정이 필요하지 않아 공정을 단순화할 수 있는 천연염료를 제공하는 탁월한 효과를 나타낸다.

또한, 천연의 재료만으로 이루어져 섬유재료에 천연의 색상을 부여하는 효과를 나타내며, 황칠나무의 유효성분이 방출되어 사용자의 건강을 증진시키는 효과를 나타내는 황칠나무를 이용한 천연염료의 제조방법을 제공하는 것이다..

도 1은 본 발명에 따른 황칠나무를 이용한 천연염료의 제조방법을 나타낸 순서도이다.

이하에는, 본 발명의 바람직한 실시예와 각 성분의 물성을 상세하게 설명하되, 이는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세하게 설명하기 위한 것이지, 이로 인해 본 발명의 기술적인 사상 및 범주가 한정되는 것을 의미하지는 않는다.

본 발명에 따른 황칠나무를 이용한 천연염료의 제조방법은 황칠나무 줄기와 잎을 세척하는 황칠나무세척단계(S101), 상기 황칠나무세척단계(S101)를 통해 세척된 황칠나무 줄기와 잎을 파쇄 및 건조하는 파쇄건조단계(S103), 상기 파쇄건조단계(S103)를 통해 건조된 황칠나무 파쇄물을 가열하여 황칠나무 수액을 추출하고 농축하는 농축단계(S105), 상기 농축단계(S105)를 통해 농축된 농축액에 색상부여용 식물추출액을 혼합하는 식물추출액혼합단계(S107) 및 상기 식물추출액혼합단계(S107)를 통해 제조된 혼합물에 고착제를 혼합하는 고착제혼합단계(S109)로 이루어진다.

상기 황칠나무세척단계(S101)는 황칠나무 줄기와 잎을 세척하는 단계로, 황칠나무의 줄기와 잎을 10 내지 30 센티미터의 크기로 절단 채취하여 정제수에 20 내지 40분 동안 함침한 후에 표면에 잔존하는 이물질을 흐르는 물로 세척하는 단계다.

상기와 같이 10 내지 30 센티미터의 크기로 절단 채취된 황칠나무 줄기와 잎은 세척과정의 효율성을 향상시킬 뿐만 아니라, 보관성이 향상되며, 특히, 상기 파쇄건조단계에서 파쇄기에 투입하는 과정에서 편의성을 나타낼 수 있다.

상기 파쇄건조단계(S103)는 상기 황칠나무세척단계(S101)를 통해 세척된 황칠나무 줄기와 잎을 파쇄 및 건조하는 단계로, 상기 황칠나무세척단계(S101)를 통해 세척된 10 내지 30 센티미터 길이의 황칠나무 줄기와 잎을 0.5 내지 1.5 센티미터의 크기를 나타내도록 파쇄하고, 10 내지 20℃의 온도에서 건조하여 이루어진다.

상기와 같이 0.5 내지 1.5 센티미터의 크기로 파쇄된 황칠나무 줄기와 잎은 상기 농축단계에서 황칠나무 줄기와 잎에 함유된 유효성분인 수액이 추출효율성능이 향상된다.

상기 황칠나무 줄기와 잎 파쇄물의 크기가 0.5 센티미터 미만이면 파쇄공정이 복잡해지기 때문에, 제조공정의 효율성이 저하되며, 상기 황칠나무 줄기와 잎 파쇄물의 크기가 1.5 센티미터를 초과하게 되면 상기 농축단계(S105)에서 유효성분인 수액의 추출효율성이 저하될 수 있다.

또한, 상기 파쇄건조단계(S103)에서는 건조과정이 10 내지 20℃의 온도범위에서 이루어지는데, 건조과정의 온도가 10℃ 미만이면 파쇄된 황칠나무 줄기와 잎의 건조과정이 제대로 진행되지 않고, 건조과정의 온도가 20℃를 초과하게 되면 황칠나무 줄기와 잎이 지나치게 건조해져 상기 농축단계(S105)에서 유효성분인 수액의 추출효율성이 저하될 수 있다.

상기 농축단계(S105)는 상기 파쇄건조단계(S103)를 통해 건조된 황칠나무 파쇄물을 가열하여 황칠나무 수액을 추출하고 농축하는 단계로, 상기 파쇄건조단계(S103)를 통해 건조된 황칠나무 파쇄물을 중탕기에 투입하고 100℃의 온도로 4 내지 6시간 동안 가열하여 황칠나무의 유효성분인 수액을 추출하고 농축하는 단계다.

상기와 같이 농축단계(S105)에서 중탕기를 이용하게 되면, 직접가열 과정에서 황칠나무 파쇄물이 탄화되는 것이 억제되면서도, 황칠나무 파쇄물에 함유된 유효성분인 수액을 우수한 수율로 추출 및 농축할 수 있다.

이때, 상기 중탕기는 상기의 온도조건에서 파쇄된 황칠나무에 함유된 수액을 추출 및 농축할 수 있는 것이면, 특별히 한정되지 않고 어떠한 것이든 사용 가능하다.

상기의 과정을 통해 추출 및 농축되는 수액인 황칠은 일종의 정유(精油)성분으로서 주성분은 세스키테르펜(sesqui-terpene)계의 덴드로-파녹시드(dendro-panoxide)이며, 그 외에 물, 검(gum), 알코올 및 에스테르등이 함유되어 있는데, 상기의 성분으로 이루어지는 황칠은 첨연 섬유들에 대해 우수한 염착성을 나타낸다.

또한, 상기 황칠은 거풍습(擧風濕 : 풍-신경마비, 습-신경통), 활혈(活血 : 혈액순환), 생리불순 및 위장장애에 효과가 있으며, 전자파 차단기능 및 머리를 맑게 하고 기분을 상쾌하게 해주는 '베타큐버빈'이라는 방향성 정유성분의 향발산을 통한 아로마테라피의 효과가 있고, 항암제로도 사용되는 약용성분과 모기 등 각종 해충을 퇴치하는 독특한 향을 지니고 있어 본 발명과 같이 황칠나무 수액이 함유된 천연염료가 평상복 제조용 섬유에 적용되면 사용자의 건강을 증진시키는 효과를 나타낼 수 있다.

상기 농축단계(S105)가 4시간 미만으로 이루어지면 황칠의 추출효율성이 저하되며, 상기 농축단계(S105)가 6시간을 초과하게 이루어지면 황칠나무에 함유된 황칠 성분이 대부분 추출되고도 가열을 계속하게 되는 것으로 바람직하지 못하다.

상기 식물추출액혼합단계(S107)는 상기 농축단계(S105)를 통해 농축된 농축액에 색상부여용 식물추출액을 혼합하는 단계로, 상기 농축단계(S105)를 통해 농축된 농축액 100 중량부에 색상부여용 식물추출액 10 내지 20 중량부를 혼합하여 이루어지는데, 상기 농축단계(S105)를 통해 농축된 농축액 100 중량부와 색상부여용 식물추출액 10 내지 20 중량부를 교반기가 구비된 혼합장치에 투입하고 100 내지 200rpm의 속도로 5 내지 10분 동안 교반하여 이루어진다.

이때, 상기 식물추출액은 감, 쑥 및 봉숭아 추출액으로 이루어진 그룹에서 선택된 하나 이상으로 이루어지는 것이 바람직한데, 상기 감, 쑥 및 봉숭아 추출액은 원하는 색상에 따라 그 함량을 조절할 수 있으며, 감, 쑥 및 봉숭아 각각 100 중량부를 물 100 내지 200 중량부에 투입하고 100℃로 가열하다가 혼합물이 끓기 시작하면 80 내지 90℃의 온도로 20 내지 30분 동안 더 가열하는 열수추출 방법을 2회 내지 3회 반복하여 제조된 것을 사용하는 것이 바람직하다.

상기 식물추출액혼합단계(S107)에서 혼합되는 식물추출액의 함량이 10 중량부 미만이면 본 발명을 통해 제조되는 천연염료의 색상 선명도가 저하되며, 상기 식물추출액혼합단계에서 혼합되는 식물추출액의 함량이 20 중량부를 초과하게 되면 본 발명을 통해 제조되는 천연염료의 색상선명도는 향상되는 반면, 천연염료의 염착성이 저하될 수 있다.

상기 고착제혼합단계(S109)는 상기 식물추출액혼합단계(S107)를 통해 제조된 혼합물에 고착제를 혼합하는 단계로, 상기 식물추출액혼합단계(S107)를 통해 제조된 혼합물 100 중량부에 고착제 20 내지 30 중량부를 혼합하여 이루어지는데, 식물추출액혼합단계(S107)를 통해 제조된 혼합물 100 중량부에 고착제 20 내지 30 중량부를 혼합하고 200 내지 300rpm의 속도로 30 내지 60분 동안 교반하여 이루어진다.

이때, 상기 고착제는 황토, 송이 및 구지뽕으로 이루어진 그룹에서 선택된 하나 이상으로 이루어지는 것이 바람직하다.

일반적으로, 천연염료의 경우는 염착견뢰도가 낮기 때문에, 염색과정이 완료된 후에도 세탁과정 중 염색된 염료가 빠져나와 제품의 상품성이 저하되는 문제점이 있는데, 본 발명에서는 우수한 염착성을 나타내는 황칠 수액 뿐만 아니라, 염색 후에 우수한 염착견뢰도를 나타낼 수 있도록 천연고착제 5 내지 10 중량부를 함유하는데, 천연성분으로 이루어진 고착제를 사용하여 인체에 유해한 성분을 방출하지 않는 천연염료를 제공할 수 있다.

상기 고착제의 함량이 20 중량부 미만이면 제조되는 천연염료의 염착견뢰도 향상효과가 미미하며, 상기 고착제의 함량이 30 중량부를 초과하게 되면 제조되는 천연염료의 염착견뢰도는 크게 향상되지 않으면서 염료의 염착성과 색감이 저하될 수 있다.

이때, 상기 고착제는 천연성분인 황토, 송이 및 구지뽕으로 이루어지는 것이 바람직하며, 황토 100 중량부, 송이 65 내지 135 중량부 및 구지뽕 65 내지 135 중량부로 이루어지는 것이 더욱 바람직하다.

상기 발효단계(S111)는 상기 고착제혼합단계(S109)를 통해 고착제가 혼합된 혼합물을 발효하는 단계로, 상기 고착제혼합단계(S109)를 통해 고착제가 혼합된 혼합물을 45 내지 55℃의 온도로 10분 동안 가열한 후에 상온으로 냉각하는 과정을 5 내지 7회 반복하여 이루어지는데, 상기의 발효단계(S111)를 거치면, 상기 고착제혼합단계(S109)를 통해 고착제가 혼합된 혼합물의 혼합도와 안정성이 향상될 뿐만 아니라, 염색력이 향상된 천연염료가 제조된다.

상기의 발효단계(S111)를 거치면, 본 발명에 따른 황칠나무를 이용한 천연염료의 제조가 완료되는데, 상기의 과정을 통해 제조된 천연염료는 염착성 및 염착견뢰도가 우수하기 때문에 섬유에 고착하기 위한 전처리나 후처리 공정이 필요하지 않아 공정을 단순화할 수 있으며, 천연의 재료만으로 이루어져 섬유재료에 천연의 색상을 부여하는 효과를 나타내고, 황칠나무의 유효성분이 방출되어 사용자의 건강을 증진시키는 효과를 나타낸다.

S101 ; 황칠나무세척단계
S103 ; 파쇄건조단계
S105 ; 농축단계
S107 ; 식물추출액혼합단계
S109 ; 고착제혼합단계
S111 ; 발효단계

Claims (7)

1. 삭제
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 황칠나무 줄기와 잎을 세척하는 황칠나무세척단계;
   상기 황칠나무세척단계를 통해 세척된 황칠나무 줄기와 잎을 파쇄 및 건조하는 파쇄건조단계;
   상기 파쇄건조단계를 통해 건조된 황칠나무 파쇄물을 가열하여 황칠나무 수액을 추출하고 농축하는 농축단계;
   상기 농축단계를 통해 농축된 농축액에 색상부여용 식물추출액을 혼합하는 식물추출액혼합단계;
   상기 식물추출액혼합단계를 통해 제조된 혼합물에 고착제를 혼합하는 고착제혼합단계; 및
   상기 고착제혼합단계를 통해 고착제가 혼합된 혼합물을 발효하는 발효단계;로 이루어지되,
   상기 고착제혼합단계는 상기 식물추출액혼합단계를 통해 제조된 혼합물 100 중량부에 고착제 20 내지 30 중량부를 혼합하여 이루어지며,
   상기 고착제는 황토, 송이 및 구지뽕으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 황칠나무를 이용한 천연염료의 제조방법.
   
6. 청구항 5에 있어서,
   상기 고착제는 황토 100 중량부, 송이 65 내지 135 중량부 및 구지뽕 65 내지 135 중량부로 이루어지는 것을 특징으로 하는 황칠나무를 이용한 천연염료의 제조방법.
   
7. 삭제

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