KR101935503B1 - 우수 다색사 제조가 가능한 천연염색방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 염색방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 항균 효과가 우수하고, 다양한 색상의 천연염색이 이루어지는 다색사를 제조할 수 있으며, 다색사의 견뢰도를 향상시키는 '우수 다색사 제조가 가능한 천연염색방법'에 관한 것이다.
이러한 본 발명은,
50~80℃의 매염액과 심색액 또는, 50~80℃의 매염액과 심색액의 혼합액을 20~40분 동안 타래에 흡착하는 타래 전처리 단계와; 70~80℃의 천연염료액을 상기 타래 전처리 단계를 거친 타래에 흡착하는 천연염료 흡착 단계와; 상기 천연염료 흡착 단계를 거친 타래를 90~100℃의 증기로 30~60분 동안 증열처리하는 1차 염착 단계와; 상기 1차 염착 단계를 거친 타래를 냉각하는 냉각 단계와; 상기 1차 염착 단계를 거친 타래에 50~80℃의 매염액을 분무하는 매염제 처리 단계와; 상기 매염제 처리 단계를 거친 타래를 90~100℃의 증기로 30~60분 동안 증열처리하는 2차 염착 단계와; 상기 2차 염착 단계를 거친 타래를 12~36시간 동안 보관하는 타래 보관 단계와; 상기 타래 전처리 단계를 거친 타래를 70~90℃의 온수에 20~30분 동안 온수 수세하고, 10~20℃의 냉수에 10~20분 동안 냉수 수세를 하되, 온수 수세 및 냉수 수세를 수회 번갈아 하는 타래 수세 단계와; 상기 타래 수세 단계를 거친 타래를 탈수 및 건조하는 타래 탈수 및 건조 단계 및; 상기 타래 탈수 및 건조 단계를 거친 타래를 100~110℃의 증기로 10~15분 동안 증열처리하고, 타래에 항균물질을 첨가한 후, 타래를 건조하는 항균물질 첨가 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

우수 다색사 제조가 가능한 천연염색방법{Natural Dyeing Method}

본 발명은 염색방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 항균 효과가 우수하고, 다양한 색상의 천연염색이 이루어지는 다색사를 제조할 수 있으며, 다색사의 견뢰도를 향상시키는 '우수 다색사 제조가 가능한 천연염색방법'에 관한 것이다.

일반적으로 각종 옷감 등으로 사용되는 천 제품은 예컨대 실을 매트릭스(matrix) 형태로 직조(織造)하여 제조되며, 수요자의 선택의 폭을 넓힘과 동시에 아름다움을 추구할 수 있도록 다양한 색상으로 염색 처리된다.

천이 단색으로 가공되는 경우에는 천으로 직조한 뒤 염색하기도 하나, 통상의 천은 단색보다는 제품의 품위와 고급화 등을 위해 여러 가지의 칼라문양이 포함되므로 직조할 때 갖가지 색상의 실을 적절히 조합하여 직조하게 된다.

이에 따라, 일반적으로 타래실이 제조되고 나면, 이를 여러 가지 색상으로 염색하여 출하하게 된다.

또한, 최근 환경과 건강문제에 대한 관심이 증대되면서 보다 환경친화적인 천연 염색에 대한 관심이 상대적으로 커지고 있다(오유정, 2001). 천연 염색 제품은 색상이 자연스럽고 사용된 염료에 따라 항균, 소취성 등 각종 기능성이 있는 것으로 보고되어 있다(이아정, 1999; 정지윤, 1996; 정진순, 1997; 조은경, 2000).

천연 염색 제품은 이러한 장점이 있지만 일광견뢰도, 세탁견뢰도, 땀 견뢰도 등 견뢰도가 합성염료로 염색한 것에 비해 낮은 단점이 있다. 따라서 천연 염색 제품을 상용화하기 위해서는 우선적으로 견뢰도를 높여야한다.

또한, 종래에는 천염 염색 제품이라고 하여도 항균 효과가 미비한 부분이 있었다.

한편, 이와 같이 천연 염색의 단점에 의해 종래에는, 항균 효과가 우수하고 천염 염색을 통해 우수한 견뢰도를 갖으면서 실에 다양한 색상을 염색하는 기술이 개발되지 못하고 있다.

대한민국 등록실용신안 20-0265663호

본 발명은 상기와 같은 과제를 해결하기 위한 것으로, 항균 효과가 우수하고, 다양한 색상의 천연염색이 이루어지는 다색사를 제조할 수 있으며, 다색사의 견뢰도를 향상시키는 '우수 다색사 제조가 가능한 천연염색방법'을 제공하는 것을 해결하고자 하는 과제로 한다.

상기와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명은,
염색챔버와, 상방 및 하방이 개구되어 염색챔버에 삽탈가능하게 설치되는 채반틀과, 그물망 형상을 이루며 채반틀에 착탈가능하게 설치되되 다수 개가 상하 방향으로 적층되는 채반과, 염색챔버 내부로 매염액과 심색액의 혼합액을 공급하는 전처리액공급장치와, 염색챔버 내부로 고온의 증기를 공급하는 스팀공급장치와, 염색챔버 내부로 냉수 또는 온수를 공급하는 냉온수공급장치 및, 염색챔버 내부로 항균물질을 공급하는 항균물질공급장치를 포함한 염색기가 이용되어,
타래를 염색기의 채반에 안착하고, 다수의 채반을 채반틀에 안착하며, 채반틀을 염색챔버 내부에 배치한 후, 매염제와 물이 매염제 : 물 = 1 : 100으로 혼합된 매염액과, 심색제와 물이 심색제 : 물 = 1 : 100으로 혼합된 심색액을 혼합하여 50~80℃로 제조된 전처리액을, 전처리액공급장치를 통해 염색챔버 내부에 공급하여 타래를 20~40분 동안 침지하는 한편, 상기 전처리액의 온도가 초기 온도보다 낮아질 시, 스팀공급장치가 염색챔버에 스팀을 공급하여, 상기 전처리액의 온도가 초기 온도를 유지하도록 하는 타래 전처리 단계와;
염색챔버에서 채반틀을 분리하고 채반틀에서 채반을 분리한 후, 채반에 안착된 타래에 70~80℃의 천연염료액을 분무하는 천연염료 흡착 단계와;
채반틀을 염색기 다시 넣은 후, 스팀공급장치를 통해 염색챔버 내부에 스팀을 공급하여, 타래가 90~100℃의 증기로 30~60분간 증열처리되도록 하는 1차 염착 단계와;
염색챔버의 도어를 열어 10~20분 동안 타래를 냉각하는 냉각 단계와;
염색챔버에서 채반틀을 분리하고, 채반틀에서 채반을 분리하며, 채반 위의 타래에, 매염제와 물이 매염제 : 물 = 1 : 100으로 혼합된 50~80℃의 매염액을 분무하는 매염제 처리 단계와;
채반을 채반틀에 배치하고, 채반틀을 염색기 다시 넣은 후, 스팀공급장치를 통해 염색챔버 내부에 스팀을 공급하여, 타래가 90~100℃의 증기로 30~60분간 증열처리 되도록 하는 2차 염착 단계와;
채반틀을 염색챔버에서 분리한 후 12~36시간 동안 보관하는 타래 보관 단계와;
채반틀을 염색챔버에 넣거나 타래만을 염색챔버에 넣은 후, 냉온수공급장치를 통해 염색챔버에 70~90℃의 온수를 공급하여 20~30분 동안 타래의 온수 수세가 이루어지고, 냉온수공급장치를 통해 염색챔버에 10~20℃의 냉수를 공급하여 10~20분 동안 냉수 수세가 이루어지되, 상기 온수 수세 및 냉수 수세가 수회 반복되는 한편, 염색챔버에 공급된 온수의 온도가 초기 온도보다 낮아질 시, 스팀공급장치가 염색챔버에 스팀을 공급하여, 염색챔버 내부 온수의 온도가 초기 온도를 유지하도록 하는 타래 수세 단계와;
타래를 탈수 및 건조하는 타래 탈수 및 건조 단계 및;
타래가 배치된 채반틀을 염색챔버에 넣거나 타래만을 염색챔버에 넣은 후, 스팀공급장치를 통해 100~110℃의 증기로 10~15분 동안 타래를 증열처리하고, 항균물질공급장치를 통해 타래에 항균물질을 분사한 후, 타래를 건조하는 항균물질 첨가 단계

로 수행되는 것을 특징으로 한다.

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본 발명은, 색상 품질 및 견뢰도가 우수한 실타래를 얻을 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 항균물질을 실타래에 첨가하여 항균 효과가 뛰어난 실타래를 제조할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 본 발명에 따른 염색기를 사용하여 실타래를 염색함으로써, 더욱 우수한 색상 품질 및 견뢰도를 갖는 실타래를 얻을 수 있으며, 상기 염색기를 사용하여 실타래 염색 작업을 수행하기 때문에 대량의 실타래를 쉽고 빠르게 염색할 수 있는 효과가 있다.

특히, 본 발명의 염색기는 그물망 형태의 채반을 이용하기 때문에, 염색챔버에서 타래 전처리 단계, 1차 염착 단계, 2차 염착 단계, 타래 수세 단계가 이루어질 시, 전처리액, 증기, 냉온수의 이동이 원활하여, 우수한 색상 품질 및 견뢰도를 갖는 실타래를 얻을 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 천연염색방법을 나타낸 순서도이고,
도 2는 본 발명에 사용되는 염색기를 간단히 나타낸 도면이고,
도 3 및 도 4는 도 2의 A 및 B 부분을 나타낸 도면이고,
도 5는 본 발명에 따라 제조된 실타래를 나타낸 사진 도면이다.

이하, 본 발명에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 천연염색방법을 나타낸 순서도이고, 도 2는 본 발명에 사용되는 염색기를 간단히 나타낸 도면이고, 도 3 및 도 4는 도 2의 A 및 B 부분을 나타낸 도면으로서, 도 1 내지 도 4를 참조하여 우선 본 발명에 사용되는 염색기 및 염색기를 이용한 염색방법을 설명하면 다음과 같다.

상기 염색기는 염색챔버(10)와, 채반틀(20)과, 채반(30)과, 전처리액공급장치(40)와, 스팀공급장치(50)와, 냉온수공급장치(60) 및, 항균물질공급장치(70)를 포함한다.

상기 염색챔버(10)는 내부에 공간이 형성된 사각 박스 형태를 이룬다. 본 발명에서 염색챔버(10)는 염색챔버(10) 내부를 개폐하는 도어(미도시)가 구비된다.

상기 채반틀(20)은 상방 및 하방이 개구된 채반틀본체(21)와, 채반틀본체(21)의 내측에 설치되며 상하 방향으로 다수 개가 구비되는 제1채반받침대(22) 및, 채반틀본체(21)의 내측에 설치되며 제1채반받침대(22)와 대향되는 제2채반받침대(23)를 갖추고서, 염색챔버(10)에 삽탈가능하게 설치된다.

상기 채반(30)은 그물망 형상을 이루어, 채반틀(20)에 착탈가능하게 설치된다.

상기 전처리액공급장치(40)는 염색챔버(10) 내부로 전처리액을 공급한다. 여기서 전처리액이란 매염제 또는 심색제 또는 매염제와 심색제를 혼합한 물질을 말한다.

상기 스팀공급장치(50)는 고온의 스팀(증기)를 발생시켜, 염색챔버(10) 내부로 공급한다.

상기 냉온수공급장치(60)는 냉수 또는 온수를 염색챔버(10) 내부로 공급한다.

상기 항균물질공급장치(70)는 항균물질을 염색챔버(10) 내부로 공급한다. 이때 항균물질공급장치(70)는 염색챔버(10)에 설치되는 다수의 분사노즐을 구비하여 항균물질을 분사하거나, 액상의 항균물질을 염색챔버(10) 내부로 공급하도록 설계될 수 있다.

한편, 본 발명에 따른 염색방법은 타래 전처리 단계와, 천연염료 흡착 단계와, 1차 염착 단계와, 냉각 단계와, 매염제 처리 단계와, 2차 염착 단계와, 타래 보관 단계와, 타래 수세 단계와, 타래 탈수 및 건조 단계 및, 항균물질 첨가 단계를 포함한다.

우선, 콘(cone) 상태의 실을 염색이 가능한 상태의 타래(hank)로 감는다. 이때 타래 묶음사를 길게 하여 타래의 2곳에서 묶는다. 여기서 묶음사는 타래가 3등분 되도록 묶으며, 이에 따라 타래는 염색시 실이 헝클어지지 않게 중량 균형이 맞춰진다. 한편 묶음사는 면사 또는 폴리에스터 묶음사가 사용된다.

타래 전처리 단계

상기 타래 전처리 단계는 전처리액(매염액, 심색액, 매염액+심색액)을 타래에 흡착한다. 이때 타래에 전처리액을 침지시거나 분무시켜, 타래를 전처리할 수 있다. 여기서 전처리액의 온도는 50~80℃를 이루고, 타래를 전처리액에 침지식으로 담글 경우, 타래를 20~40분 동안 전처리액에 침지한다.

상기 타래 전처리 단계에서 매염제로는 백반(황산알루미늄)과 철매염제(황산제일철)를 사용한다. 심색제로는 카치온화제(Cation)가 사용된다. 타래 전처리 단계에서 매염액은 매염제 : 물 = 1:100이 되도록 물과 혼합되어 사용된다. 그리고 타래 전처리 단계에서 심색액은 심색제 : 물 = 1 :100이 되도록 물과 혼합되어 사용된다. 한편 타래 전처리 단계에서, 매염제 및 심색제는 각각 타래 전체 중량 대비 3~5중량%로 사용된다. 그리고 전처리액으로 매염제와 심색제를 혼합하여 사용할 시, 매염제 및 심색제는 1 : 1의 비율로 혼합된다.

여기서, 본 발명은 염색기를 이용하여 타래 전처리 단계를 수행할 수 있다. 이때 타래는 염색기의 채반(30)에 안착되고, 다수의 채반(30)이 채반틀(20)에 안착되어, 채반틀(20)이 염색챔버(10) 내부에 배치된다. 이후 전처리액공급장치(40)는 염색챔버(10) 내부에 50~80℃의 전처리액(매염액, 심색액, 매염액+심색액)을 공급하고, 타래는 20~40분 동안 전처리액에 침지된다.

이때, 상기 염색챔버(10)에 공급된 매염액과 심색액 또는, 매염액과 심색액의 혼합액의 온도가 초기 온도보다 낮아질 시, 스팀공급장치(50)가 염색챔버(10)에 스팀을 공급하여, 염색챔버(10) 내부의 매염액과 심색액 또는, 매염액과 심색액의 혼합액의 온도가 초기 온도를 유지한다. 여기서 본 발명의 염색기는 온도측정센서(미도시)를 구비하고, 온도측정센서는 염색챔버(10) 내의 매염액과 심색액 또는, 매염액과 심색액의 혼합액의 온도를 측정하며, 스팀공급장치(50)는 온도측정센서의 측정온도에 따라 구동된다.

이와 같은 타래 전처리 단계를 통해 타래의 색상을 진하게 할 수 있다.

천연염료 흡착 단계

상기 천연염료 흡착 단계는 타래 전처리 단계를 거친 타래에 천염염료를 흡착한다. 여기서 천염염료는 농축 분말로 이루어져, 타래 전체중량 대비 3~10중량%를 물에 섞어 사용한다. 이때 천연염료는 70~80℃의 물에 혼합되되, 천염염료 : 물 = 3 : 7이 되도록 물에 혼합되어 사용된다.

한편, 상기 천연염료 흡착 단계에서 천염염료는 황토와 연단과 같은 광물성 염료, 쑥과 봉선화와 철쭉과 같은 식물성 염료, 코치닐과 연지충과 같은 동물성 염료 등이 사용된다. 그리고 천연염료는 한국천연염색박물관(전라남도 나주시 소재)에서 판매하는 표준화된 천연염료를 사용하는 것이 바람직하다.

여기서, 본 발명이 염색기를 통해 천연염료 흡착 단계가 이루어질 시, 염색챔버(10)에서 채반틀(20)을 분리하고 채반틀(20)에서 채반(30)을 분리한 후, 채반(30)에 안착된 타래에 천연염료를 분무한다.

1차 염착 단계

상기 1차 염착 단계는 천연염료 흡착 단계를 거친 타래를 90~100℃의 증기로 30~60분 동안 증열처리 한다.

여기서, 본 발명은 염색기를 이용하여 1차 염착 단계를 수행할 수 있다. 이때 1차 염착 단계는 채반틀(20)을 염색기 다시 넣은 후, 스팀공급장치(50)를 통해 염색챔버(10) 내부에 스팀을 공급하여, 타래가 90~100℃의 증기로 30~60분 동안 증열처리되도록 한다.

냉각 단계

상기 냉각 단계는 1차 염착 단계를 거친 타래를 10~20분 동안 냉각한다.

여기서, 본 발명은 염색기를 이용하여 냉각 단계를 수행할 수 있다. 이때 염색기 문을 개방하여, 1차 염착 단계를 거친 타래를 10~20분 동안 자연 냉각한다.

매염제 처리 단계

상기 매염제 처리 단계는 1차 염착 단계를 거친 타래에 매염제를 흡착한다. 상기 매염제는 상기 타래 전처리 단계에서 사용한 매염제를 사용하며, 매염제 : 물 = 1 : 100이 되도록 물과 혼합되어 사용된다. 이때 매염제는 타래 전체 중량 대비 3~5중량%로 사용되고, 매염액의 온도는 50~80℃를 이룬다. 여기서 매염제는 침지 또는 분무 방식에 의해 타래에 흡착된다.

여기서, 본 발명은 염색기를 이용하여 매염체 처리 단계를 수행할 경우, 염색기에서 채반틀(20)을 분리한 후, 채반틀(20)에서 채반(30)을 분리하여, 채반(30) 위의 타래에 매염액을 분무하여, 매염제 처리 단계를 수행한다.

이와 같은 매염제 처리 단계는 타래 전처리 단계에서 수행된 매염 처리를 보완하며, 타래의 세탁 견뢰도를 향상시킨다.

2차 염착 단계

상기 2차 염착 단계는 매염제 처리 단계를 거친 타래를 증열처리한다. 2차 염착 단계는 타래를 90~100℃의 증기로 30~60분 동안 증열처리 한다.

여기서, 본 발명은 염색기를 이용하여 2차 염착 단계를 수행할 수 있다. 이때 2차 염착 단계는 채반(30)을 채반틀(20)에 배치하고, 채반틀(20)을 염색기 다시 넣은 후, 스팀공급장치(50)를 통해 염색챔버(10) 내부에 스팀을 공급하여, 타래가 90~100℃의 증기로 30~60분 동안 증열처리 되도록 한다.

타래 보관 단계

상기 타래 보관 단계는 2차 염착 단계를 거친 타래를 상온에서 12~36시간 동안 보관한다.

여기서, 본 발명은 염색기를 이용하여 타래 보관 단계를 수행할 수 있다. 이때 타래 보관 단계는 채반틀(20)을 염색기에서 분리한 후 상온에서 12~36시간 동안 보관한다.

타래 수세 단계

상기 타래 수세 단계는 2차 염착 단계를 거친 타래를 온수 수세와 냉수 수세를 번갈아 실시한다. 즉 타래를 70~90℃의 온수에 20~30분 동안 온수 수세하고, 10~20℃의 냉수에 10~20분 동안 냉수 수세하며, 이러한 온수 수세 및 냉수 수세를 수회 번갈아 한다. 여기서 필요에 따라서 인체에 무해한 친환경 고착제를 사용하여 타래의 염색견뢰도를 향상시킬 수 있다.

여기서, 본 발명은 염색기를 이용하여 타래 수세 단계를 수행할 수 있다. 이때 타래 수세 단계는 채반틀(20)을 염색챔버(10)에 넣은 후, 냉온수공급장치(60)를 통해 염색챔버(10)에 온수 및 냉수를 번갈아 가면서 2~3회 공급한다. 이때 온수 수세는 염색챔버(10)에 70~90℃의 온수가 공급되어 20~30분 동안 타래의 온수 수세가 이루어지고, 냉수 수세는 염색챔버(10)에서 10~20℃의 냉수가 공급되어 10~20분 동안 냉수 수세가 이루어진다. 이때 온수 수세 및 냉수 수세는 염색챔버(10)에 온수 또는 냉수를 가두어 진행되며, 온수 수세 또는 냉수 수세가 완료되면, 온수 수셋물 또는 냉수 수셋물을 배수라인을 통해 배출한다.

한편, 타래 수세 단계에서는 채반틀(20)을 염색기에 넣지 않고 타래를 염색기에 직접 넣어 타래 수세 단계를 진행할 수도 있다.

이때, 상기 염색챔버(10)에 공급된 온수의 온도가 초기 온도보다 낮아질 시, 스팀공급장치(50)가 염색챔버(10)에 스팀을 공급하여, 염색챔버(10) 내부의 온수의 온도가 초기 온도를 유지한다. 여기서 본 발명의 염색기는 온도측정센서(미도시)를 구비하고, 온도측정센서는 염색챔버(10) 내의 온수의 온도를 측정하며, 스팀공급장치(50)는 온도측정센서의 측정온도에 따라 구동된다.

타래 탈수 및 건조 단계

상기 탈수 및 건조 단계는 타래 수세 단계를 거친 타래를 탈수 및 건조한다. 이때 타래는 별도의 탈수기 및 건조기를 통해 탈수 및 건조가 이루어진다. 그리고 탈수 및 건조된 타래는 콘 와인더에서 콘 형태로 감긴다.

항균물질 첨가 단계

상기 타래 탈수 및 건조 단계를 거친 타래를 100~110℃의 증기로 10~15분 동안 증열처리하고, 타래에 항균물질을 첨가한 후, 타래를 건조한다.

여기서, 본 발명의 염색기를 이용하여 타래에 항균물질을 첨가할 수 있다. 이때 항균물질 첨가 단계는, 타래가 배치된 채반틀(20)을 염색챔버(10)에 넣거나 타래 탈수 및 건조 단계를 거친 타래만을 염색챔버(10)에 넣은 후, 스팀공급장치(50)를 통해 100~110℃의 증기로 10~15분 동안 타래를 증열처리하고, 항균물질공급장치(70)를 통해 타래에 항균물질을 분사한 후, 타래를 상온에서 자연 건조한다. 이때 항균물질공급장치(70)는 항균물질을 분사하지 않고 액상의 항균물질을 염색챔버(10)에 공급할 수도 있다. 한편 상기 항균물질로는 피톤치드, 프로폴리스 등 다양한 천연 항균물질이 사용된다.

이와 같은 공정을 통해 제조된 실타래는 도 5와 같이 색감이 좋게 제조될 수 있다.

이어서 바람직한 실시예를 통하여 본 발명을 상세하게 설명하기로 한다. 실시예의 구체적인 예시는 본 발명을 설명하기 위한 것으로, 이에 한정되는 것이 아니고, 특허청구범위와 발명의 상세한 설명의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하며, 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.

실시예 1

콘 상태의 실을 타래로 형태로 감는다. 이때 실타래는 2개의 폴리에스터 묶음사를 이용하여 3등분되게 묶여지고, 이에 따라 3등분 되어 묶여진 실타래의 중량의 균형이 맞춰진다. 본 실시예에서 실타래 1000g이 사용된다.

이후, 상기 실타래를 전처리한다. 이때 매염제로는 백반이 사용되며, 매염제 : 물 = 1 : 100이 되도록 매염제와 물을 혼합하여 매염액을 제조한다. 그리고 심색제로는 카치온화제(Cation)가 사용되며, 심색제 : 물 = 1 : 100이 되도록 심색제와 물을 혼합하여 심색액을 제조한다. 여기서 매염제 및 심색제는 각각 실타래 전체 중량대비 4중량%가 사용된다.

여기서, 매염액과 심색액은 50~80℃의 온도를 이루며, 실타래는 매염액에 30분 동안 침지된 후 심색액에 30분 동안 침지된다.

계속해서, 전처리된 실타래에 천염염료(쑥 농축 분말)를 흡착한다. 여기서 천염염료는 실타래 전체중량 대비 7중량%를 80℃의 물에 섞어 사용한다. 이때 천연염료는 천염염료 : 물 = 3 : 7이 되도록 물에 혼합되어 사용된다.

이어서, 상기 실타래를 100℃의 증기로 40분 동안 증열처리 한 후, 15분 동안 자연 상태에서 냉각한다.

이후, 상기 실타래에 매염제(백반)를 흡착한다. 이때 매염제로는 백반이 사용되며, 매염제 : 물 = 1 : 100이 되도록 매염제와 물을 혼합하여 매염액을 제조한다. 이때 매염제는 타래 전체 중량 대비 4중량%로 사용된다. 여기서 매염액은 실타래에 분무되어 실타래에 흡착된다.

그리고, 상기 실타래를 증열처리한다. 2차 염착 단계는 타래를 100℃의 증기로 40분 동안 증열처리 한 후, 24시간 동안 상온에서 보관한다.

계속해서, 상기 실타래를 80℃의 온수로 30분 동안 온수 수세하고 10℃의 냉수로 20분 동안 냉수 수세한 후, 다시 상기 실타래를 80℃의 온수로 30분 동안 온수 수세하고 10℃의 냉수로 20분 동안 냉수 수세한다.

이와 같이, 상기 실타래의 수세 작업이 완료되면, 별도의 탈수기 및 건조기를 통해 실타래를 탈수 및 건조한다.

실시예 2

콘 상태의 실을 타래로 형태로 감는다. 이때 실타래는 2개의 폴리에스터 묶음사를 이용하여 3등분되게 묶여지고, 이에 따라 3등분 되어 묶여진 실타래의 중량의 균형이 맞춰진다. 본 실시예에서 실타래 1000g이 사용된다.

이후, 상기 실타래를 염색기의 채반(30)에 안착하고, 채반틀(20)에 채반(30)을 배치한 후, 채반틀(20)을 염색챔버(10)에 넣는다.

그리고, 상기 염색챔버(10)의 도어를 닫아 염색챔버(10) 내부를 밀폐한 후, 전처리액공급장치(40)를 통해 염색챔버(10)에 실시예 1의 실타래 전처리에서 사용한 매염액을 넣어, 실타래를 매염액에 30분 동안 침지한다. 이때 채반(30) 사이로 매염액이 이동하면서 매염액이 실타래에 고르게 흡착된다.

이후, 상기 염색챔버(10) 내부의 매염액을 배수하고, 실시예 1의 실타래 전처리에서 사용한 심색액을 염색챔버(10)에 넣어, 실타래를 심색액에 30분 동안 침지한다. 이때 채반(30) 사이로 심색액이 이동하면서 심색액이 실타래에 고르게 흡착된다. 그리고 실타래에 대한 심색액 흡착이 완료되면, 염색챔버(10) 내부의 심색액을 배수한다.

한편, 염색챔버(10) 내부에 매염액 및 심색액이 공급된 후 매염액 및 심색액의 온도가 초기 온도보다 낮아지면, 스팀공급장치(50)가 염색챔버(10)에 스팀을 공급하여, 매염액 및 심색액이 초기 온도를 유지하도록 한다.

이와 같이 실타래에 대한 전처리과 완료되면, 염색챔버(10)에서 채반틀(20)을 분리하고, 채반틀(20)에서 채반(30)을 분리한 후, 실시예 1에서 사용한 천염염료액을 채반(30) 위의 실타래에 분무한다. 이때 실타래의 배치 위치 또는 분무량 조절을 통해 다양한 패턴의 색상을 구현한다.

이어서, 상기 채반(30)을 채반틀(20)에 안착한 후, 채반틀(20)을 염색챔버(10) 안에 넣는다. 그리고 스팀공급장치(50)를 통해 100℃의 증기를 염색챔버(10) 내부에 공급하여, 실타래를 100℃의 증기로 40분 동안 증열처리 한 후 15분 동안 자연 상태에서 냉각한다.

계속해서, 상기 염색챔버(10)에서 채반틀(20)을 분리하고, 채반틀(20)에서 채반(30)을 분리한 후, 실시예 1에서 실타래를 냉각 후 매염제 처리에 사용되는 매염액을 실시예 1과 동일한 량으로 실타래에 분무한다.

이후, 상기 채반(30)을 채반틀(20)에 안착한 후, 채반틀(20)을 염색챔버(10) 안에 넣는다. 그리고 스팀고급장치(50)를 100℃의 증기를 염색챔버(10) 내부에 공급하여, 실타래를 100℃의 증기로 40분 동안 증열처리한 후, 24시간 동안 상온에서 보관한다.

그리고, 상기 채반틀(20)을 염색챔버(10)에 넣은 후 염색챔버(10)를 닫아 염색챔버(10)를 밀폐한 후, 냉온수공급장치(60)을 통해 염색챔버(10) 내부에 80℃의 온수를 30분 동안 공급하여 온수 수세하고, 온수 수세가 완료되면 온수 수셋물을 배수라인을 통해 배출한 후, 염색챔버(10)의 내부에 10℃의 냉수를 20분 동안 공급하여 냉수 수세하하고, 냉수 수세가 완료되면 냉수 수셋물을 배수라인을 통해 배출한다. 이어서 상기 조건으로 실타래에 대한 온수 수세 및 냉수 수세를 다시 수행한다.

한편, 염색챔버(10) 내부에 온수가 공급된 후 온수의 온도가 초기 온도보다 낮아지면, 스팀공급장치(50)가 염색챔버(10)에 스팀을 공급하여, 온수가 초기 온도를 유지하도록 한다.

이와 같이, 상기 실타래의 수세 작업이 완료되면, 염색챔버(10)에서 채반틀(20)을 분리하고, 실타래를 수집한 후, 별도의 탈수기 및 건조기를 통해 실타래를 탈수 및 건조한다.

실시예 3

실시예 2에서 실타래에 전처리를 할 시, 전처리액으로 매염액 및 심색액을 각각 사용하지 않고, 실시예 2에 따른 매염액 및 심색액을 1 : 1의 비로 혼합하여 사용한다.

실시예 3은 상기 공정 이외의 공정은 실시예 2와 동일하다.

실시예 4

실시예 2의 타래 탈수 및 건조 단계를 거친 실타래에 항균물질을 첨가한다.

즉, 채반틀(20)을 염색챔버(10)에 넣은 후, 스팀공급장치(50)를 통해 100℃의 증기로 10분 동안 증열처리하고, 항균물질공급장치(70)를 통해 타래에 피톤치드(항균물질)을 분사한 후, 타래를 상온에서 자연 건조한다. 이때 항균물질고급장치(70)는 피톤치드 원액 : 물 = 1 : 10의 비율로 피톤치드를 희석하여 사용한다.

비교예 1

콘 상태의 실을 타래로 형태로 감는다. 이때 실타래는 2개의 폴리에스터 묶음사를 이용하여 3등분되게 묶여지고, 이에 따라 3등분 되어 묶여진 실타래의 중량의 균형이 맞춰진다. 본 실시예에서 실타래 1000g이 사용된다.

본 실시예는 매염제로는 백반이 사용되며, 매염제 : 물 = 1 : 100이 되도록 매염제와 물을 혼합하여 매염액을 제조한다. 그리고 심색제로는 카치온화제(Cation)가 사용되며, 심색제 : 물 = 1 : 100이 되도록 심색제와 물을 혼합하여 심색액을 제조한다. 여기서 매염제 및 심색제는 각각 실타래 전체 중량대비 4중량%가 사용된다.

그리고, 25℃의 매염액을 이용해 20분 동안 실타래를 매염 처리하고, 25℃의 심색액을 이용해 20분 동안 실타래를 심색 처리한다.

이후, 천염염료(쑥 농축 분말)를 흡착한다. 여기서 천염염료는 실타래 전체중량 대비 7중량%를 80℃의 물에 섞어 사용한다. 이때 천연염료는 천염염료 : 물 = 3 : 7이 되도록 물에 혼합되어 사용된다.

계속해서, 물에 고착제를 2% 첨가한 후 60℃로 조정한 용액에서 실타래를 20분간 침지한 후 건조 수세한다.

그리고, 상기 실타래를 150-180℃에서 건조한다.

비교예 2

실시예 4에서 항균물질 첨가 단계를 수행할 시, 스팀공급장치(50)를 통해 100℃의 증기로 10분 동안 증열처리를 하지 않는다.

실험예 1 : 염색성 평가

염색성은 측색기(CR-300, Minolta, Japan)를 이용해서 Hunter L값(lightness : 0 = black, 100 = white), a값(red - green : +80 = red, -80 = green), b값(yellow - blue : +80 = yellow, -80 = blue)을 측정하였다.

	Hunter value
	L	a	b
대조군: 무염색	83.50	2.50	2.40
실시예 1	48.21	6.40	32.52
실시예 2	43.65	8.35	41.79
실시예 3	44.70	8.20	39.67
비교예 1	56.30	3.47	22.56

상기 표 1을 보면, 명도를 나타내는 L값은 실시예 2, 실시예 3, 실시예 1, 비교예 1, 대조군(무염색) 순으로 낮다. 즉 실시예 1의 L값은 대조군 및 비교예 1보다 낮고, 염색기를 이용한 실시예 2,3의 L값은 실시예 1보다 낮다.

또한, 색좌표상에서 적색도(+)과 녹색도(-)를 나타내는 a값은 실시예 2, 실시예 3, 실시예 1, 비교예 1, 대조군(무염색) 순으로 높다. 즉 실시예 1의 a값은 대조군 및 비교예 1보다 높고, 염색기를 이용한 실시예 2,3의 a값은 실시예 1보다 높다.

그리고, 황색도(+)와 청색도(-)를 나타내는 b값은 실시예 2, 실시예 3, 실시예 1, 비교예 1, 대조군(무염색) 순으로 높다. 즉 실시예 1의 b값은 대조군 및 비교예 1보다 높고, 염색기를 이용한 실시예 2,3의 b값은 실시예 1보다 높다.

따라서, 색상 측면에서는, 실시예 1~3이 비교예 1 및 대조군보다 우수한 것을 알 수 있으며, 그리고 실시예 2,3이 실시예 1보다 우수한 것을 알 수 있다.

한편, 품질이 우수한 실타래를 얻기 위해서는 타래 전처리 단계에서 매염제 및 심색제를 각각 사용하여 실타래를 전처리하는 것이 매염제 및 심색제를 혼합하여 사용하는 것보다 낫다.

그러나 본 발명의 경우, 본 발명의 염색기를 이용한 염색방법으로 실타래를 염색할 시, 실시예 3보다는 색상 품질이 다소 낮지만 실시예 1보다는 색상 품질이 월등히 우수한 실타래를 얻을 수 있다.

실험예 2 : 견뢰도 평가

세탁 견뢰도는 KS K ISO: 207 A2S. 세탁온도 40℃ ± 2℃, 세탁시간 30분 0.4/0.5% ECE ISO SOAP 표준세제, 0.1% 과붕산나트륨, 강구 10/25개: (급) {KS K 0430: 2001(A-1 40℃ ± 2℃)}, {KS K ISO 105 C10 A(1): 2010} (BABA-070037)에 의해 측정하였다.

일광 견뢰도는 KS K 0218 Xeon arc(6.5kw 수냉식, 직사법, 제1조광법: 표준 청색염포) 방법에 준하여 실시하였다.

땀 견뢰도는 KS K 0715-2002(37℃ ± 2℃, 4시간) 방법에 의해 실험하였는데, 산성땀액은 pH 약 4.5, 알칼리 땀액은 pH는 8.8 정도로 하였다.

표 2는 세탁 견뢰도를 나타내고, 표 3은 일광 견뢰도 및 땀 견뢰도를 나타낸 다.

	변퇴색	오염(면)
실시예 1	3-4	4
실시예 2	4-5	4-5
실시예 3	4-5	4
비교예 1	3	3

	일광견뢰도	산성땀 견뢰도
		오염	변퇴색
실시예 1	4	4	3-4
실시예 2	4-5	4-5	4-5
실시예 3	4-5	4	4
비교예 1	2-3	2	2-3

상기 표 2에서 보는 바와 같이, 실시예 2, 실시예 3, 실시예 1, 비교예 1의 순으로, 전체 견뢰도(세탁 견뢰도, 일광 견뢰도, 산성땀 견뢰도)가 우수한 것을 알 수 있다.

따라서, 견뢰도 측면에서는, 실시예 1~3이 비교예 1보다 우수한 것을 알 수 있으며, 그리고 실시예 2,3이 실시예 1보다 우수한 것을 알 수 있다.

한편, 품질이 우수한 실타래를 얻기 위해서는 타래 전처리 단계에서 매염제 및 심색제를 각각 사용하여 실타래를 전처리하는 것이 매염제 및 심색제를 혼합하여 사용하는 것보다 낫다.

그러나 본 발명의 경우, 본 발명의 염색기를 이용한 염색방법으로 실타래를 염색할 시, 실시예 3보다는 견뢰도 품질이 다소 낮지만 실시예 1보다는 견뢰도 품질이 월등히 우수한 실타래를 얻을 수 있다.

실험예 3 : 항균 평가

표 4는 실타래를 2달 동안 자연 상태에서 보관한 후, 실타래에 존재하는 황색포도상구균, 라스테리아균, 레지오넬라균의 세균 총량을 비교한 것으로, 비교예 1의 세균 총량을 10으로 하였을 시, 비교예 1과, 비교예 2 및 실시예 1~4를 상대적으로 비교하였다

	비교예 1	비교예 2	실시예 1	실시예 2	실시예 3	실시예 4
세균 총량	10	7.2	9.3	9.2	9.3	4.8

상기 표 4에서와 같이 실시예 4, 비교예 2, 실시예 2, 실시예 1 및 3 순으로 세균 총량이 적은 것을 알 수 있다.

이는 피톤치드가 실타래에 첨가될 시, 피톤치드에 의해 실시예 4, 비교예 2와 같이 세균이 줄어드는 것으로 판단된다. 더욱이 실시예 4와 비교예 2를 비교해 보면, 피톤치드를 실타래에 공급할 시 실타래를 100℃의 증기로 10분 동안 증열처리하면, 피톤치드가 실타래에 보다 효과적으로 흡수되어 실타래의 항균 효과가 더욱 우수해 지는 것으로 판단된다.

상술한 바와 같은 본 발명은, 색상 품질 및 견뢰도가 우수한 실타래를 얻을 수 있는 장점이 있다.

또한, 본 발명은 항균물질을 실타래에 첨가하여 항균 효과가 뛰어난 실타래를 제조할 수 있는 장점이 있다.

또한, 본 발명은 본 발명에 따른 염색기를 사용하여 실타래를 염색함으로써, 더욱 우수한 색상 품질 및 견뢰도를 갖는 실타래를 얻을 수 있으며, 상기 염색기를 사용하여 실타래 염색 작업을 수행하기 때문에 대량의 실타래를 쉽고 빠르게 염색할 수 있는 장점이 있다.

특히, 본 발명의 염색기는 그물망 형태의 채반(30)을 이용하기 때문에, 염색챔버(10)에서 타래 전처리 단계, 1차 염착 단계, 2차 염착 단계, 타래 수세 단계가 이루어질 시, 전처리액, 증기, 냉온수의 이동이 원활하여, 상기 표 1~3에서 알 수 있는 우수한 색상 품질 및 견뢰도를 갖는 실타래를 얻을 수 있다.

이와 같은 이점을 갖춘, 본 발명에 따른 염색사는, 상기와 같은 이점을 통해 염색사의 수요 확대, 염색사의 시장 확대 등 산업상 이용 가능성이 매우 높으며, 높은 경제적 가치를 창출할 수 있다.

10; 염색챔버 20; 채반틀
30; 채반 40; 전처리액공급장치
50; 스팀공급장치 60; 냉온수공급장치
70; 항균물질공급장치

Claims (3)

1. 염색챔버와, 상방 및 하방이 개구되어 염색챔버에 삽탈가능하게 설치되는 채반틀과, 그물망 형상을 이루며 채반틀에 착탈가능하게 설치되되 다수 개가 상하 방향으로 적층되는 채반과, 염색챔버 내부로 매염액과 심색액의 혼합액을 공급하는 전처리액공급장치와, 염색챔버 내부로 고온의 증기를 공급하는 스팀공급장치와, 염색챔버 내부로 냉수 또는 온수를 공급하는 냉온수공급장치 및, 염색챔버 내부로 항균물질을 공급하는 항균물질공급장치를 포함한 염색기가 이용되어,
   타래를 염색기의 채반에 안착하고, 다수의 채반을 채반틀에 안착하며, 채반틀을 염색챔버 내부에 배치한 후, 매염제와 물이 매염제 : 물 = 1 : 100으로 혼합된 매염액과, 심색제와 물이 심색제 : 물 = 1 : 100으로 혼합된 심색액을 혼합하여 50~80℃로 제조된 전처리액을, 전처리액공급장치를 통해 염색챔버 내부에 공급하여 타래를 20~40분 동안 침지하는 한편, 상기 전처리액의 온도가 초기 온도보다 낮아질 시, 스팀공급장치가 염색챔버에 스팀을 공급하여, 상기 전처리액의 온도가 초기 온도를 유지하도록 하는 타래 전처리 단계와;
   염색챔버에서 채반틀을 분리하고 채반틀에서 채반을 분리한 후, 채반에 안착된 타래에 70~80℃의 천연염료액을 분무하는 천연염료 흡착 단계와;
   채반틀을 염색기 다시 넣은 후, 스팀공급장치를 통해 염색챔버 내부에 스팀을 공급하여, 타래가 90~100℃의 증기로 30~60분간 증열처리되도록 하는 1차 염착 단계와;
   염색챔버의 도어를 열어 10~20분 동안 타래를 냉각하는 냉각 단계와;
   염색챔버에서 채반틀을 분리하고, 채반틀에서 채반을 분리하며, 채반 위의 타래에, 매염제와 물이 매염제 : 물 = 1 : 100으로 혼합된 50~80℃의 매염액을 분무하는 매염제 처리 단계와;
   채반을 채반틀에 배치하고, 채반틀을 염색기 다시 넣은 후, 스팀공급장치를 통해 염색챔버 내부에 스팀을 공급하여, 타래가 90~100℃의 증기로 30~60분간 증열처리 되도록 하는 2차 염착 단계와;
   채반틀을 염색챔버에서 분리한 후 12~36시간 동안 보관하는 타래 보관 단계와;
   채반틀을 염색챔버에 넣거나 타래만을 염색챔버에 넣은 후, 냉온수공급장치를 통해 염색챔버에 70~90℃의 온수를 공급하여 20~30분 동안 타래의 온수 수세가 이루어지고, 냉온수공급장치를 통해 염색챔버에 10~20℃의 냉수를 공급하여 10~20분 동안 냉수 수세가 이루어지되, 상기 온수 수세 및 냉수 수세가 수회 반복되는 한편, 염색챔버에 공급된 온수의 온도가 초기 온도보다 낮아질 시, 스팀공급장치가 염색챔버에 스팀을 공급하여, 염색챔버 내부 온수의 온도가 초기 온도를 유지하도록 하는 타래 수세 단계와;
   타래를 탈수 및 건조하는 타래 탈수 및 건조 단계 및;
   타래가 배치된 채반틀을 염색챔버에 넣거나 타래만을 염색챔버에 넣은 후, 스팀공급장치를 통해 100~110℃의 증기로 10~15분 동안 타래를 증열처리하고, 항균물질공급장치를 통해 타래에 항균물질을 분사한 후, 타래를 건조하는 항균물질 첨가 단계
   로 수행되는 것을 특징으로 하는 천연염색방법.
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