KR20120121295A - 염색방법 - Google Patents

Abstract

염색방법이 제공된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 염색방법은, a) 직물과 천연염색 재료를 포함하는 제1 염색액을 준비하는 단계와, b) 상기 직물을 세척하는 제1 세척 단계와, c) 상기 직물을 상기 제1 염색액에 침지시켜 1차 염색처리하는 단계와, d) 상기 직물을 매염재로 매염처리하는 단계와, e) 상기 직물을 상기 제1 염색액에 침지시켜 2차 염색처리하는 단계와, f) 옻나무 추출물을 포함하는 제2 염색액을 제조하는 단계와, g) 상기 제2 염색액에 상기 직물을 침지시켜, 상기 옻나무 추출물을 상기 직물에 침착시키는 단계와, h) 상기 직물을 상기 제1 염색액에 침지시켜 3차 염색처리하는 단계를 포함한다.

Description

염색방법{Method of dyeing}

본 발명은 천연염색 재료를 사용한 염색방법에 관한 것으로, 천연염색 재료가 염색된 직물의 견뢰도를 보다 향상시킬 수 있는 염색방법에 관한 것이다.

수천 년에 걸쳐 이용되어 온 천연염료는 원료의 채취가 제한적이고, 염료추출과정이 복잡하며, 염색작업에서도 공정이 복잡하여 많은 노동력이 요구되기 때문에 19세기 이후 화학염료가 개발되면서 천연염료는 점차 사용량이 감소되고 있는 추세이다.

그러나, 한복과 같은 전통의상의 연구와 복원작업이 활발해지고, 환경 및 자연보호가 강조되면서 화학염료의 단점인 수질오염 문제를 해결하기 위해 보다 환경 친화적인 식물염료에 대한 관심이 높아지게 되었고, 천연염료의 단점인 재현성을 극복하기 위한 연구도 활발히 진행되고 있다.

전통적인 옷감의 염색기법은 화학약품에 의한 염색방법이 사용되기 이전에는 주로 자연에서 구할 수 있는 소재 즉, 식물성, 동물성, 광물성 원료를 이용하여 염색해 왔다.

한편, 천연재료를 사용한 염색의 경우, 인체에 무해하여 아토피나 피부질환등이 심각한 문제로 대두된 현대사회에서 직물에 대한 유용한 염색 방법으로 제안되었으나, 염색물질이 직물에서 탈색, 변색 또는 퇴색되는 문제가 발생되었다.

본 발명은 상술한 문제인 염색된 직물의 탈색, 변색 또는 퇴색을 최소로하여 염색된 직물의 견뢰도를 향상시키기 위한 것으로,

본 발명이 해결하려는 과제는, 견뢰도를 향상시킬 수 있는 직물의 염색방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 해결하려는 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 해결하려는 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 염색방법은, a) 직물과 천연염색 재료를 포함하는 제1 염색액을 준비하는 단계와, b) 상기 직물을 세척하는 제1 세척 단계와, c) 상기 직물을 상기 제1 염색액에 침지시켜 1차 염색처리하는 단계와, d) 상기 직물을 매염재로 매염처리하는 단계와, e) 상기 직물을 상기 제1 염색액에 침지시켜 2차 염색처리하는 단계와, f) 옻나무 추출물을 포함하는 제2 염색액을 제조하는 단계와, g) 상기 제2 염색액에 상기 직물을 침지시켜, 상기 옻나무 추출물을 상기 직물에 침착시키는 단계와, h) 상기 직물을 상기 제1 염색액에 침지시켜 3차 염색처리하는 단계를 포함한다.

상기 천연염색 재료는 홍화 꽃잎의 추출물, 치차 나무 열매의 추출물, 초자황의 추출물, 쪽풀의 추출물, 울금의 추출물 및 감의 추출물로 이루어진 그룹에서 선택된 적어도 어느 하나일 수 있다.

상기 3차 염색처리하는 단계 후, 상기 직물을 건조하는 단계를 더 포함할 수 있다.

상기 직물을 건조하는 단계는 10 내지 40℃의 온도와 30 내지 65%의 습도 분위기에서 수행될 수 있다.

상기 건조하는 단계 후, 상기 직물을 세척하는 제2 세척 단계를 더 포함할 수 있다.

상기 c) 단계에서 상기 h)단계를 수회 반복 수행하는 단계를 더 포함할 수 있다.

기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.

본 발명에 의할 경우, 염색시 직물의 견뢰도를 향상시킬 수 있는 염색방법을 제공 받을 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 염색방법을 나타낸 순서도이다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 도면에서 표시된 구성요소의 크기 및 상대적인 크기는 설명의 명료성을 위해 과장된 것일 수 있다.

다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.

이하, 도 1을 참조하여, 본 발명의 실시예에 따른 염색방법을 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 염색방법을 나타낸 순서도이다.

먼저, 도 1을 참조하면, 피 염색재료인 직물과 직물에 염색될 안료인 천연염색 재료를 포함하는 제1 염색액을 준비한다(S1010).

직물은 천연원사나 합성원사로 제조된 것일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니고, 널리 의복의 재료로 사용될 수 있는 것을 의미할 수 있다.

천연염색 재료는 예를 들어, 홍화 꽃잎의 추출물, 치차 나무 열매의 추출물, 초자황의 추출물, 쪽풀의 추출물, 울금의 추출물 및 감의 추출물로 이루어진 그룹에서 선택된 적어도 어느 하나일 수 있다. 여기서, 홍화 꽃잎의 추출물은 붉은색의 안료로 사용될 수 있고, 치차 나무 열매의 추출물 또는 초자황의 추출물은 황색의 안료로 사용될 수 있고, 쪽풀의 추출물은 남색의 안료로 사용될 수 있으며, 울금의 추출물은 울금색의 안료로 사용될 수 있고, 감의 추출물은 갈색의 안료로 사용될 수 있다.

준비된 천연염색 재료를 용매에 용해시켜 제1 염색액을 제조한다. 용매는 예를 들어 극성 용매인 물이 사용될 수 있으며, 경우에 따라 비극성 용매가 사용될 수 있다.

다음으로, 준비된 직물을 세척한다(S1020). 직물의 세척은 예를 들어 물을 사용하여 수행될 수 있다. 염색전 직물을 세척함으로써, 직물이 제조시 포함된 레진이나 물을 제거하기 위함이다. 이를 수행하지 않을 경우, 천연염색 재료가 상기 레진이나 풀에 흡착될 수 있고, 이에 의해 직물 전체에 염색이 균일하게 이루어지지 않을 수 있다. 직물을 물에 세척하는 과정은 세척조에 물을 주입하고, 직물을 세척조의 물에 담궈 수행될 수 있다. 이러한 과정은 직물의 재질이나 양에 따라 최대 1주일간 수행될 수 있다. 이러한 방법은 비누 또는 탄산나트륨을 이용하지 않고 수행될 수 있어, 인공적 화합물의 이용을 최소화함으로써, 친환경적인 염색이 가능할 수 있다.

다음으로, 세척된 직물을 제1 염색액에 침지시켜 1차 염색한다(S1030). 예를들어, 직물을 갈색으로 염색시킬 경우, 제1 염색액은 감에서 추출된 천연염색 재료인 안료와 이를 용해시킨 물을 포함할 수 있다. 직물을 제1 염색액에 침지시켜 1차 염색처리하는 작업은 예를 들어 수작업으로 수행될 수 있다. 즉, 직물을 제1 염색액에 넣고, 손으로 주무르면서 감에서 추출된 천연염색 재료가 직물에 골고루 흡수되도록 한다. 이 공정은 염색의 효과에 중요한 영향을 미칠 수 있으므로, 천연염색 재료가 직물에 골고루 흡수될 수 있도록 충분히 수행될 수 있다. 예를 들어, 1시간 내지 10시간 동안 연속적으로 수행될 수 있으나, 필요한 경우 그 이상의 시간으로 수행될 수 있다.

다음으로, 1차 염색처리된 직물을 매염재로 매염처리한다(S1040). 매염재로는 예를 들어, 알루미늄염(명반), 황산철, 황산동, 초산철 또는 황산석이 사용될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 계속해서, 매염재를 예를 들어, 극성 용매인 물에 용해시킨다. 이때, 예를 들어, 직물 중량의 5 내지10%에 해당하는 매염재를 물에 용해시켜 매염재를 포함하는 매염액을 제조한다. 한편, 제조의 편의상, 별도의 매염액 제조없이, 상기 제1 염색액에 매염재를 첨가하여 매염을 실시할 수 있다.

계속해서, 매염액에 1차 염색된 직물을 침지시켜 상기 직물에 매염재가 침착되도록 한다. 매염처리는 염색된 직물의 견뢰도(堅牢度)를 높이고 염색조를 풍부하게 하기 위해 수행될 수 있다. 이러한, 매염처리는 예를 들어, 수작업으로 수행될 수 있다. 즉, 직물을 매염액에 넣고, 손으로 주무르면서 매염재가 골고루 퍼져 직물에 흡수되도록 한다. 이 공정은 염색의 효과에 중요한 영향을 미칠 수 있으므로, 매염재가 직물에 골고루 흡수될 수 있도록 충분히 수행될 수 있다.

다음으로, 염색되는 직물의 염색조를 보다 풍부하게 하기 위하여, 매염처리된 직물을 상기 제1 염색액에 침지시켜, 상기 직물을 2차 염색처리한다(S1050). 직물을 제1 염색액에 침지시켜 2차 염색처리하는 작업은 예를 들어 수작업으로 수행될 수 있다. 즉, 직물을 제1 염색액에 넣고, 손으로 주무르면서 감에서 추출된 천연염색 재료가 직물에 골고루 흡수되도록 한다. 이 과정은 1차 염색처리 과정과 실질적으로 동일하므로, 반복되는 설명은 생략하기로 한다.

다음으로, 옻나무 추출물을 포함하는 제2 염색액을 제조한다(S1060).

옻나무 추출물은 예를 들어 다음과 같은 성질을 가질 수 있고, 수득될 수 있다.

옻나무에 상처를 내면 상처를 보호하기 위해 옻나무에서 수액이 흘러나오는데, 이를 생옻 혹은 생칠이라 한다. 생옻은 회백색의 유상액으로 우루시올(urushiol)이 약 70% 이고 그밖에 고무질(4?8%), 질소물질(2?3%), 효소(laccase)와 수분(10?20%)을 포함하고 있다.

생옻의 특징은 초기에는 회백색을 띠고 시간이 지나면 열화에 의해 차츰 검게 변하면서 불투명해지며, 점성이 크고 특유의 냄새가 있으며, 특히 방수, 방충, 방부, 살충 및 매염효과를 지니고 있어 목기(木器)나 공예품(工藝品) 도장재 및 마감재로 쓰일 수 있다.

생옻은 화학적으로 성질이 다른 여러 성분들이 수피조직내에 분리되어 있다가 표피의 생채기 발생시 다량의 우루시올, 수분 및 다당체를 함유하는 에멀션 상태로 혼합되어 지나 그 상태가 균일하지 않으며, 과량의 효소(laccase)를 함유하고 있어 습도가 낮은 환경에서도 신속한 표면경화가 이루어질 수 있다.

이러한 생칠의 성분조성은 목(木)제품에 옻칠 도장시 급속한 중합작용에 기인하여 옻도막의 결함원인이 되는 주름이 발생하기 쉽고, 다량의 다당류에 의한 옻도막의 변색과 자외선에 의한 도막열화가 발생하게 된다.

생칠을 이용한 옻칠은 수천년이 지나도 옻 도막이 그대로 유지될 정도로 내구성이 우수한 전통도료로서, 강력한 내구성을 요구되는 제품에 지금도 사용되고 있다. 또한, 직물의 염료로 사용될 경우, 염색의 견뢰도가 비약적으로 향상될 수 있다.

생옻을 투명하게 제조하는 방법으로는 옻나무에서 추출한 수액에서 이물질이나 불순물을 제거한 뒤 여기에 자외선(紫外線)을 2시간 정도 조사(照射)하면서 생옻을 교반하면, 다량의 다당류에 의한 열화에 의해 색이 투명하게 변하지만 그 성질은 변함없이 유지된다. 자외선 조사장치로는 의료용 자외선 램프가 사용될 수 있다. 이와 같은 방법으로 옻나무 추출물이 수득될 수 있다.

한편, 옻나무 추출물은 다음과 같은 방법으로도 수득될 수 있다. 즉, 옻 나무를 끓는 물에 넣고 삶은 후, 옻나무 추출물을 수득할 수도 있다. 보다 구체적으로, 옻나무를 적당한 크기로 자른 후, 끓는 물에 옻나무를 넣어 소정 시간 삶는다. 이에 의해, 옻나무의 수액이 물에 용해될 수 있고, 옻나무 수액이 용해된 용액을 채취한다. 채취된 용액을 여과기에 통과시켜, 상기 용액에 포함된 불순물들을 제거한다. 불순물이 제거된 상기 용액에서 용매인 물을 증발시키면, 옻나무의 유효성분이 석출된다. 석출된 유효성분이 옻나무 추출물이다.

상술한 방법들로부터 수득된 옻나무 추출물을 예를 들어 극성 용매인 물이나, 비극성 용매에 용해시켜 제2 염색액을 제조한다.

다음으로, 제2 염색처리된 직물을 상기 제2 염색액에 침지시켜, 제2 염색액에 포함된 옻나무 추출물을 직물에 침착시킨다(S1070). 옻나무 추출물을 직물에 침착시킴으로써, 염색될 직물의 견뢰도를 향상시킬 수 있다. 즉, 옻나무 추출물에 의해 직물의 표면에 탄력성 도막이 형성될 수 있어, 색상이 선명하고, 직물 표면에서 광택이 나고, 잦은 세탁에도 색상이 변색되거나 빠지지 않으며, 내구성이 강화된 염색 직물이 제조될 수 있다.

다음으로, 염색되는 직물의 염색조를 보다 풍부하게 하기 위하여, 매염처리된 직물을 상기 제1 염색액에 다시 침지시켜, 상기 직물을 3차 염색처리한다(S1080). 직물을 제1 염색액에 침지시켜 3차 염색처리하는 작업은 예를 들어 수작업으로 수행될 수 있다. 즉, 직물을 제1 염색액에 넣고, 손으로 주무르면서 감에서 추출된 천연염색 재료가 직물에 골고루 흡수되도록 한다. 이 과정은 1차 염색처리 과정과 실질적으로 동일하므로, 반복되는 설명은 생략하기로 한다.

다음으로, 직물의 염색정도를 판단하여 전술한 S1030 단계 내지 S1080 단계를 반복할 수 있다(S1090). 이들 단계는 작업자가 원하는 색감의 염색 직물을 얻을 때까지 수회 반복적으로 수행될 수 있다.

다음으로, 상술한 단계를 거친 직물을 건조시킨다(S1100). 예를 들어, 상기 직물을 10 내지 40℃의 온도와 30 내지 65%의 습도 분위기에서 건조시킨다.

건조 온도가 10℃ 미만인 경우, 건조 온도가 낮아 염색액 또는 매염액에 포함된 용매의 증발이 상대적으로 원활하지 않아, 염색 직물의 제조 시간이 길어질 수 있다. 또한, 용매의 증발이 더뎌져, 용매가 중력에 의해 직물의 하방으로 흐를 수 있다. 이에 의해, 흐르는 용매에 용해된 천연염색 재료나 매염재도 직물의 하방으로 흐를 수 있어, 직물의 하방이 상방에 비하여 보다 진하게 염색될 수 있다. 즉, 직물의 위치에 따라 색조가 균일하지 않게 염색될 가능성이 있다. 한편, 건조 온도가 40℃를 초과할 경우, 염색액 또는 매염액에 포함된 용매의 증발이 상대적으로 원활하나, 부분적으로 증발량의 차이가 발생될 우려가 있다. 이에 의해, 염색조가 전체적으로 불균일하게 형성될 수 있어, 염색 직물의 색감이 전체적으로 저하될 수 있다.

습도가 30% 미만인 분위기에서 직물의 건조가 이뤄질 경우, 염색액 또는 매염액에 포함된 용매의 증발이 급격히 일어날 수 있어, 급격한 증발에 의해 직물 전체에서 부분적으로 증발량의 차이가 발생될 우려가 있다. 이에 의해, 염색조가 전체적으로 불균일하게 형성될 수 있어, 염색 직물의 색감이 전체적으로 저하될 가능성이 있다. 한편, 습도가 65%를 초과하는 분위기에서 직물의 건조가 이뤄질 경우, 염색액 또는 매염액에 포함된 용매의 증발이 상대적으로 원활하지 않을 수 있다. 이에 의해, 염색 직물의 제조 시간이 길어질 수 있다.

다음으로, 건조된 직물을 세척한다(S1110). 직물의 세척은 예를 들어 물을 사용하여 수행될 수 있다. 이 과정에서 직물을 세척하는 이유는 건조된 직물에 잔존하는 냄새를 탈취하고, 직물에 천연염색 재료인 염료를 침착된 상태로 유지시키기 위함이다. 이 과정은 건조된 직물을 흐르는 물에 일정 시간 침지시켜 수행될 수 있다. 또는, 세척조에 물을 주입하고, 건조된 직물을 물에 담궈 수행될 수도 있다. 흐르는 물에서 직물을 세척시킬 경우, 흐르는 물의 유속은 보통 육안으로 천천히 흐르는 물이라면 적당하다. 대략적인 유속의 범위는 1m/min 내지 15m/min 일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

다음으로, 세척된 상기 직물을 S1100 단계와 실질적으로 동일한 방법으로 건조할 수 있다. 이에 따라, 견뢰도가 향상된 천연염색 재료로 염색된 직물을 제조할 수 있다.

본 실시예에 따른 염색방법을 사용한 경우, 원하는 색감의 염색 직물을 제조하는데 소요되는 시간은 예를 들어 대략 4일 정도이다. 따라서, 본 실시예에 따른 염색방법은, 종래 염색방법이 통상 15일 내지 20일이 소요되는 것에 비해, 염색시간을 4배 내지 5배 정도 단축시킬 수 있다.

실험예

1) 염색직물 제조

먼저, 직물로 모시와 실크를 사용하고, 천연염색 재료로 감 추출물을 이용하여, 상술한 본 발명의 S1010 내지 S1110단계로 상기 모시와 실크를 염색하였다.

한편, 비교예로 상기 S1060 및 S1070 단계를 제외하고, 모시와 실크를 천연염색 재료인 감 추출물로 염색하였다. 즉, 비교예에서는 옻나무 추출물을 이용한 염색단계를 수행하지 않았다.

2) 견뢰도 측정

본 발명의 실시예 따라 염색된 직물(이하 실시예라함)과 비교예에 따라 염색된 직물의 일광 견뢰도를 측정하였다. 여기서, 일광 견뢰도는 일광에 대한 염색의 변색 저항성을 나타내는 것이다. 일광 견뢰도는 시험편을 규정된 시간 동안 페이드오미터에 노출시켜 측정될 수 있다. 이에 대한 측정 등급은 다음 표 1과 같다.

등급	변색 또는 퇴색되는 시간 (단위: 시간)
1 등급	8 시간
2 등급	16 시간
3 등급	32 시간
4 등급	64 시간
5 등급	128 시간
6 등급	160 시간
7 등급	512 시간
8 등급	1024 시간

상기 표 1을 통해 알 수 있듯이 일광 견뢰도는 등급이 높을수록 견뢰도가 우수함을 알 수 있다.

표 2는 본 발명의 실시예에 따라 염색된 직물과 비교예에 따라 염색된 직물의 일광 견뢰도의 등급을 측정한 결과를 나타낸 것이다.

	실시예	비교예
모시	8등급	5등급
실크	7등급	4등급

상기 표 2의 결과를 통해 알 수 있듯이, 실시예가 비교예에 비하여 등급이 높다는 것을 알 수 있다. 즉, 본 발명과 같이 옻나무 추출물을 이용하여 직물을 염색할 경우, 그렇지 않은 경우 보다, 우수한 견뢰도를 갖는 염색 직물을 제조할 수 있음을 알 수 있다.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 제조될 수 있으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.

Claims (6)

1. a) 직물과 천연염색 재료를 포함하는 제1 염색액을 준비하는 단계;
   b) 상기 직물을 세척하는 제1 세척 단계;
   c) 상기 직물을 상기 제1 염색액에 침지시켜 1차 염색처리하는 단계;
   d) 상기 직물을 매염재로 매염처리하는 단계;
   e) 상기 직물을 상기 제1 염색액에 침지시켜 2차 염색처리하는 단계;
   f) 옻나무 추출물을 포함하는 제2 염색액을 제조하는 단계;
   g) 상기 제2 염색액에 상기 직물을 침지시켜, 상기 옻나무 추출물을 상기 직물에 침착시키는 단계; 및
   h) 상기 직물을 상기 제1 염색액에 침지시켜 3차 염색처리하는 단계를 포함하는 염색방법.
2. 제1 항에 있어서,
   상기 천연염색 재료는 홍화 꽃잎의 추출물, 치차 나무 열매의 추출물, 초자황의 추출물, 쪽풀의 추출물, 울금의 추출물 및 감의 추출물로 이루어진 그룹에서 선택된 적어도 어느 하나인 염색방법.
3. 제1 항에 있어서,
   상기 3차 염색처리하는 단계 후, 상기 직물을 건조하는 단계를 더 포함하는 염색방법.
4. 제3 항에 있어서,
   상기 직물을 건조하는 단계는 10 내지 40℃의 온도와 30 내지 65%의 습도 분위기에서 수행되는 염색방법.
5. 제3 항에 있어서,
   상기 건조하는 단계 후, 상기 직물을 세척하는 제2 세척 단계를 더 포함하는 염색방법.
6. 제1 항에 있어서,
   상기 c) 단계에서 상기 h)단계를 수회 반복 수행하는 단계를 더 포함하는 염색방법.

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