KR20120076959A - 쪽을 이용한 천연염료와 이의 제조방법 및 이를 이용한 염색방법 - Google Patents

쪽을 이용한 천연염료와 이의 제조방법 및 이를 이용한 염색방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 천연식물인 쪽을 이용하여 제조되는 천연염료와 이의 제조방법 및 이를 이용한 염색방법에 관한 것이다.
본 발명의 쪽을 이용한 천연염료의 제조방법은, 쪽과 석회를 이용하여 염액용 쪽분말을 제조하는 염액용 쪽분말 제조단계(S100)와, 상기 염액용 쪽분말 제조단계(S100)에서 제조된 염액용 쪽분말과 물을 혼합하되, 소다회 또는 가성소다를 이용하여 pH농도 11~12가 되도록 pH농도를 조절하는 염색용 염료 제조단계(S200)으로 이루어진다.
상기와 같은 방법으로 쪽을 이용하여 천연염료를 제조되고, 이를 이용한 염색방법은 pH농도 11~12인 천연염료와 환원제인 하이드로설파이트를 이용하여 원단을 염색하게 된다.

Description

쪽을 이용한 천연염료와 이의 제조방법 및 이를 이용한 염색방법{Dyestuff extracted from natural indigo and Method Thereof and Dyeing method}
본 발명은 천연식물인 쪽을 이용하여 제조되는 천연염료와 이의 제조방법 및 이를 이용한 염색방법에 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 3,000여 종으로 헤아리나, 민속학적 조사가 진척되면 그 수는 배가할 것으로 생각된다.
종래에 제시된 천연염료는 쪽, 치자나무 외에도, 오배자, 오리나무, 뽕나무, 감나무, 황벽나무, 정향나무, 밤나무, 도토리, 소목, 홍화, 쑥, 울금, 꼭두서니, 닭의장풀, 지초, 양파 등 수종들이 사용되고 있다.
쪽은 제독성과 살충성이 있으며, 쪽의 냄새를 싫어하는 독사 등의 동물 및 곤충들의 접근을 방지할 수 있는 능력이 있는 것을 알려져 있다.
최근 천연염료에 대한 관심이 높아지면서, 보다 미려한 색상을 추출하기 위한 많은 연구가 진행중이다.
국내(KR) 등록특허 제0402293호에서는 자색고구마를 색소를 추출하여 섬유를 염색하는 방법이 제공되어 있으며,
국내(KR) 등록특허 제267169호에서는 도토리를 이용하여 천연염료를 제조방법이 제공되어 있으며,
국내(KR) 등록특허 제0360142호에서는 삼백초를 이용하여 천연염료를 제조방법이 제공되어 있다.
또한, 국내(KR) 등록특허 제764562호에서는 본 발명과 같이 쪽을 이용하여 천연염료를 제조하는 방법이 제공되어 있다.
상기 국내(KR) 등록특허 제764562호의 쪽을 이용한 천연염료의 제조방법에 따르면 생 쪽의 잎을 40 내지 50℃의 온도를 갖는 PH 4.0 내지 4.5의 산성 용액에 소정시간 침지시켜 침지용액을 준비하는 단계; 상기 침지용액에 공기를 공급하고 소정 시간 방치하여 침전물을 생성시키는 단계; 및 상기 침지용액으로부터 침전물을 분리하여 건조시키는 단계를 포함하는 쪽 염료의 제조 단계; 및 상기 쪽 염료 및 소듐하이드로설파이트를 물에 첨가하여 혼합하여 염료 혼합액을 준비하는 단계; 및 상기 염료 혼합액의 온도를 30 내지 40 ℃로 유지시킨 후 상기 염료 혼합액으로 명주 섬유를 염색하는 단계로 이루어져 있다.
국내(KR) 등록특허 제764562호(등록일자 2007.10.01)
본 발명은 쪽을 이용하여 (천연)염료를 제조하는 염료의 제조방법과, 제조된 염료를 이용하여 원단을 염색하는 염색방법을 제공하고자 한다.
또한, 쪽을 이용하여 (천연)염료를 제조함에 있어 쪽에 포함되어 있는 염액을 함유하는 쪽분말을 제조하여 취급 및 보관성을 우수할 수 있도록 하여, 보다 편리하게 쪽을 이용한 (천연)염료를 제공하고자 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 쪽을 이용한 천연염료의 제조방법은, 쪽과 석회를 이용하여 염액용 쪽분말을 제조하는 염액용 쪽분말 제조단계(S100)와, 상기 염액용 쪽분말 제조단계(S100)에서 제조된 염액용 쪽분말과 물을 혼합하되, 소다회 또는 가성소다를 이용하여 pH농도 11~12가 되도록 pH농도를 조절하는 염색용 염료 제조단계(S200)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 염액용 쪽분말 제조단계(S100)는, 체취된 쪽을 세척하는 세척단계(S110)와, 상기 세척단계(S110)에서 세척된 쪽 2중량당 물 1중량으로 혼합하여 소정시간 방치시켜 쪽의 염액을 추출하는 염액추출단계(S120)와, 상기 염액추출단계(S120) 후 쪽만을 제거하여 염료용 쪽물을 획득하여 쪽물 획득단계(S130),상기 쪽물 획득단계(S130)에서 획득된 쪽물 5중량당 석회 1중량을 혼합하는 혼합단계(S140)와, 상기 혼합단계(S140) 후 석회에 쪽물이 침투하도록 소정시간 방치한 후 물을 제거하여 염액용 쪽분말을 획득하는 염료용 쪽분말획득 단계(S150)를 포함하며,
상기 염색용 염료 제조단계(S200)는, 상기 염액용 쪽분말 제조단계(S100)에서 획득된 염액용 쪽분말 1~2 중량당 물 100중량을 혼합하여 혼합물을 제조하는 염료액 준비단계(S210)와, 상기 염료액 준비단계(S210)에서 준비된 염료액에 소다회 또는 가성소다를 첨가하여 pH농도 11~12가 되도록 pH농도를 조절하는 pH농도 조절단계(S220)와, 상기 pH농도 조절단계(S220)에서 pH농도가 조절된 염료액을 60℃의 온도로 10~20분간 가열하는 가열단계(S230)를 포함한다.
상기와 같은 방법으로 쪽을 이용하여 천연염료를 제조하고, 제조된 pH농도 11~12인 천연염료와 환원제인 하이드로설파이트를 이용하여 원단을 염색한다.
즉, 쪽을 이용하여 제조된 천연염료를 이용한 원단의 염색단계(S300)는, 상기 염액용 쪽분말 제조단계(S100)와 염색용 염료 제조단계(S200)로 제조된 pH농도 11~12인 천연염료에 환원제인 하이드로설파이트를 첨가하여 염색용 염료를 준비하는 염료준비단계(S310)와, 상기 염료준비단계(S310)에서 준비된 염색용 염료를 28~32℃로 유지시키는 온도조절단계(S320)와, 상기 가열단계(S320)에서 염료가 파란색에서 노란색 또는 연두색으로 변화하면 원단을 수면에 노출되지 않도록 5~10동안 침시시키는 원단침지단계(S330)와, 상기 원단침지단계(S330)에서 염료에 침지된 원단을 산화시키는 산화단계(S340)와, 상기 산화단계(S340)에서 산화된 원단의 pH농도가 중성이 되도록 안정화시키는 안정화단계(S350)와, 상기 안정화단계(S350)에서 안정화된 염색원단을 건조하는 건조단계(S360)를 포함한다.
상기와 같이 이루어진 본 발명은 자연에서 채취한 쪽의 염액성분을 추출하여 석회에 침투시켜 염액용 쪽분말을 제조함으로써 분말 형태로 이루어져 취급 및 보관이 용이하고, 쪽의 염액성분을 장기간 동안 변화없이 보관할 수 있다. 또한 진공포장 또는 동결건조 방식 등을 이용하여 보관할 수 있는 특징이 있다.
또한, 상기와 같이 제조된 염액용 쪽분말은 염료의 제조시 염액용 쪽분말로부터 염액추출이 쉬운 장점이 있다.
또한, 쪽만을 사용하여 천연염료를 제조함으로써 이를 이용한 염색 및 염색된 제품은 자연친화적이고, 쪽이 가지고 있는 향균성에 의하여 알레르기, 아토피 염 등과 같은 피부질환을 가지는 환자들에 아주 적합하다.
도 1은 본 발명의 실시 예를 나타낸 원단을 염색하기 위한 쪽을 이용한 천연염료의 제조단계도.
도 2는 본 발명의 실시 예를 나타낸 쪽을 이용한 천연염료로 염색하는 단계도.
첨부된 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명하도록 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
따라서, 본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시 예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
도 1과 같이 본 발명의 쪽을 이용한 (천연)염료의 제조는 크게 쪽과 석회분말을 이용하여 염액용 쪽분말을 제조하는 염액용 쪽분말 제조단계(S100)와, 상기 염액용 쪽분말 제조단계(S100)에서 제조된 염액용 쪽분말과 물을 혼합하되, 소다회 또는 가성소다를 이용하여 pH농도 11~12가 되도록 pH농도를 조절하는 염색용 염료 제조단계(S200)로 구성되며, 상기 염액용 쪽분말 제조단계(S100)와 염색용 염료 제조단계(S200)는 다음과 같이 이루어진다.
1. 염액용 쪽분말 제조단계(S100)
1) 세척단계(S110)
채취된 쪽을 맑은 물로 세척을 한다.
보통 쪽은 새벽(해가 뜰 무렵)에 잎만을 채취한다.
2) 염액추출단계(S120)
세척된 쪽은 중량 대비 2 대 1의 비율로 물과 혼합하여 쪽에 함유되어 있는 염액에 배출되도록 소정시간 방치하여 숙성을 시킨다.
즉, 세척된 쪽 2㎏당 물 1㎏ 비율로 혼합하며,
온도가 20~25℃인 경우에는 48~72시간 숙성을 시키며, 온도가 10~20℃인 경우에는 78~120시간 숙성을 시키며, 온도가 10℃ 이하인 경우에는 약 168시간 숙성을 시킨다.
3) 쪽물 획득단계(S130)
소정시간 방치시켜 숙성이 이루어져 쪽에 함유되어 있는 염액이 쪽으로부터 추출되면, 쪽과 쪽물로 분리하여 쪽물을 획득하도록 한다.
4) 혼합단계(S140)
상기 쪽물 획득단계(S130)에서 획득한 쪽물에 석회를 첨가한다.
상기 첨가되는 석회의 양은 중량대비 쪽물 5 대 석회 1로 한다.
즉, 쪽물 10㎏당 석회 2㎏을 첨가하며, 흰색의 거품이 생기긴 후 푸른색의 거품이 생기도록 골고루 잘 저은 후 석회가 가라앉도록 1~3시간 보관한다.
상기 석회는 보통 꼬막이나 굴 껍데기를 태운 재를 사용한다.
5) 쪽분말획득단계(S150)
석회가 가라앉은 후 상부의 붉은빛의 물은 따라 버리고, 거름을 하여 수분을 제거하여 염액용 쪽분말 획득한다.
상기 획득된 염액용 쪽분말은 보관이 용이하고, 장시간 보관시에도 쪽의 염액성분을 변화없이 보관할 수 있다. 또한, 변화없이 보관을 하기 위하여 진공포장을 하거나 또는 동결건조를 시켜 더욱 장기간 보관할 수 있도록 할 수도 있다.
2. 염색용 염료 제조단계(S200)
1) 염료액 준비단계(S210)
물에 상기 염액용 쪽분말 제조단계(S100)에서 제조된 염액용 쪽분말 첨가하여 염료액을 준비한다.
상기 물의 온도는 10~12℃가 적당하며, 물 100중량에 염액용 쪽분말 1~2 중량을 첨가한다.
즉, 물 5㎏에 염액용 쪽분말 50~100g을 첨가한다.
2) pH농도 조절단계(S220)
상기 준비된 염료액의 pH농도가 11~12가 되도록 소다회(탄산나트륨) 또는 가성소다(수산화나트륨)을 이용하여 조절을 한다.
3) 가열단계(S230)
상기 pH농도가 조절된 염료액을 가열하여 60℃에서 10~20분간 유지시켜 염액용 쪽분말에서 충분히 염액이 배출되도록 한다.
상기 염료액의 pH농도를 다시 측정하고, pH농도가 11이하인 경우에는 소다회(탄산나트륨) 또는 가성소다(수산화나트륨)을 첨가하여 pH농도가 11~12가 되도록 조절하여 염색용 염료를 제조한다.
도 2는 도 1과 같은 단계로 쪽을 이용하여 제조된 (천연)염료를 가지고 원단을 염색하는 단계를 나타낸 것으로, 다음과 같이 이루어진다.
3. 염색단계(S300)
1) 염료준비단계(S310)
상기 염색용 염료 제조단계(S200)에서 제조된 pH농도가 11~12인 (천연)염료에 환원제를 첨가하여 염료를 준비한다.
상기 환원제는 하이드로설파이트를 사용하며, 미리 찬물(4~8℃) 1리터에 하이드로설파이트 20~30g를 녹여 사용하도록 한다.
2) 온도조절단계(S320)
상기 환원제가 투입된 (천연)염료를 가열하여 약 30±2℃로 유지시킨다.
상기 환원제의 양은 최소한으로 사용하는 것이 바람직하며, 투입량의 판단기준은 환원제(하이드로설파이트를 녹인 물)를 투입하고, 약 30℃로 가열하여 5~10분 경과 후 염료의 색상이 파란색에서 노란색이나, 또는 연두색에 가까운 노란색을 띄면 된다. 즉, 염료의 색상이 노란색 또는 연두색에 가까운 노란색을 띄도록 환원제를 투입한다.
3) 원단침지단계(S330)
상기 (천연)염료가 파란색에서 맑은 노란색 또는 연두색으로 변화하면 준비된 원단을 수면에 노출되어 공기와 접촉하지 않도록 5~10분 동안 침지를 시킨다.
4) 산화단계(S340)
상기 침지되어 노란색으로 변한 원단을 푸른색으로 산화시킨다.
상기 침지되어 노란색으로 변한 원단의 산화방법은 공기 중에 노출시켜 산화를 시키거나, 또는 찬물에 넣어 산화를 시키는 방법이 있으며, 이 두 가지 방법 중 어느 하나를 선택하여 산화를 시킨다.
5) 안정화단계(S350)
상기 산화가 완료되어 푸른색으로 변한 원단의 pH농도가 중성이 되도록 하여 안정화를 시킨다. 즉, 알카리제 성분이 모두 원단에서 배출되도록 한다.
상기 안정화방법은 찬물에 헹굼하여 알카리제 성분이 모두 원단에서 배출되도록 하거나, 중화제를 이용하여 안정화를 시킬 수 있다.
6) 건조단계(S360)
알카리제 성분이 배출되어 안정화된 염색된 원단을 양지바른 장소에서 자연건조를 시킨다.
상기 건조된 염색된 원단을 찬물에 헹굼하여 남아있는 알카리제 성분을 중화시킬 수도 있다.
S100 : 염액용 쪽분말 제조단계
S200 : 염색용 염료 제조단계
S300 : 염색단계

Claims (6)

  1. 쪽과 석회를 이용하여 염액용 쪽분말을 제조하는 염액용 쪽분말 제조단계(S100)와;
    상기 염액용 쪽분말 제조단계(S100)에서 제조된 염액용 쪽분말과 물을 혼합하되, 소다회 또는 가성소다를 이용하여 pH농도 11~12가 되도록 pH농도를 조절하는 염색용 염료 제조단계(S200)를 포함하는 것을 특징으로 하는 쪽을 이용한 천연염료의 제조방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 염액용 쪽분말 제조단계(S100)는,
    체취된 쪽을 세척하는 세척단계(S110)와;
    상기 세척단계(S110)에서 세척된 쪽 2중량당 물 1중량으로 혼합하여 소정시간 방치하여 쪽의 염액을 추출하는 염액추출단계(S120)와;
    상기 염액추출단계(S120) 후 쪽만을 제거하여 염료용 쪽물을 획득하여 쪽물 획득단계(S130)와;
    상기 쪽물 획득단계(S130)에서 획득된 쪽물 5중량당 석회 1중량을 혼합하는 혼합단계(S140)와;
    상기 혼합단계(S140) 후 석회에 쪽물이 침투하도록 소정시간 방치한 후 물을 제거하여 염액용 쪽분말을 획득하는 염료용 쪽분말획득 단계(S150)를 포함하는 것을 특징으로 하는 쪽을 이용한 천연염료의 제조방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 염색용 염료 제조단계(S200)는,
    상기 염액용 쪽분말 제조단계(S100)에서 획득된 염액용 쪽분말 1~2 중량당 물 100중량을 혼합하여 혼합물을 제조하는 염료액 준비단계(S210)와;
    상기 염료액 준비단계(S210)에서 준비된 염료액에 소다회 또는 가성소다를 첨가하여 pH농도 11~12가 되도록 pH농도를 조절하는 pH농도 조절단계(S220)와;
    상기 pH농도 조절단계(S220)에서 pH농도가 조절된 염료액을 60℃의 온도로 10~20분간 가열하는 가열단계(S230)를 포함하는 것을 특징으로 하는 쪽을 이용한 천연염료의 제조방법.
  4. 제1항 내지 제3항의 쪽을 이용한 천연염료의 제조방법 획득되는 것을 특징으로 하는 쪽을 이용한 천연염료.
  5. 제1항 내지 제3항의 쪽을 이용한 천연염료의 제조방법 획득된 pH농도 11~12인 천연염료와 환원제인 하이드로설파이트를 이용하여 염색하는 것을 특징으로 하는 쪽을 이용한 천연염료를 이용한 염색방법.
  6. 제5항에 있어서,
    pH농도 11~12인 천연염료에 환원제인 하이드로설파이트를 첨가하여 염색용 염료를 준비하는 염료준비단계(S310)와;
    상기 염료준비단계(S310)에서 준비된 염색용 염료를 28~32℃로 유지시키는 온도조절단계(S320)와;
    상기 가열단계(S320)에서 염료가 파란색에서 노란색 또는 연두색으로 변화하면 원단을 수면에 노출되지 않도록 5~10동안 침시시키는 원단침지단계(S330)와;
    상기 원단침지단계(S330)에서 염료에 침지된 원단을 산화시키는 산화단계(S340)와;
    상기 산화단계(S340)에서 산화된 원단의 pH농도가 중성이 되도록 안정화시키는 안정화단계(S350)와;
    상기 안정화단계(S350)에서 안정화된 염색원단을 건조하는 건조단계(S360)를 포함하는 것을 특징으로 하는 쪽을 이용한 천연염료를 이용한 염색.
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