KR20130004623A - 가자열매를 이용한 고기능성 천연염색방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 가자열매를 이용해 높은 염착률과 더불어 인체 안정성, 천연 기능성 및 우수한 세탁 견뢰도를 갖는 동시에 자연의 고풍적 색감구현이 가능한 고효율 천연염색방법에 관한 것이다.
즉, 천연재료로 부터 염료를 추출하는 천연염료추출단계와; 염료의 착색성을 돕기 위한 매염제를 준비하는 매염제 준비단계와; 준비된 염료에 피염물을 침지시켜 착색하는 착색단계와; 준비된 매염제에 착색된 피염물을 담궈 매염처리하는 매염처리단계; 착색단계와 매염처리단계가 완료된 후 최종 마감하는 세척 및 건조단계; 로 이루어지는 천연염색방법에 있어서, 상기 천연염료추출단계에 사용된 천연재료는 지금가지 한번도 사용된 바 없는 "가자열매"를 이용해 높은 견뢰도와 항균성 및 건강 기능성이 뛰어난 고기능성 천연염색처리법을 제공하는 것이다.

Description

가자열매를 이용한 고기능성 천연염색방법{high performance natural dyeing methods using the myrobalan.}

본 발명은 가자열매를 이용해 높은 염착률과 더불어 인체 안정성, 천연 기능성 및 높은 항균성과 우수한 견뢰도를 갖는 동시에 자연의 고풍적 색감구현이 가능한 고기능성 천연염색방법에 관한 것이다.

최근 생활수준이 높아지고 사회적인 이슈로 '환경'이 대두되면서, 피부를 자극해 아토피와 같은 피부염을 유발시키는 화학염료 보다는 피부 안정성과 소정의 기능성까지 갖추면서도 건강에 좋고 환경친화적인 천연염료 및 이를 이용한 천연염색법에 대한 관심이 고조되고 있다.

한편, 천연염색은 식물의 뿌리, 줄기, 잎, 꽃 등의 식물성 염료, 코치닐(연지충), 티리언퍼플(보라조개), 오배자(붉나무에 기생하는 벌레집) 등과 같이 동물의 몸이나 분비물로부터 색소를 얻을 수 있는 동물성 염료, 그리고 무기안료에 의한 착색을 이용할 수 있는 광물성 염료 등을 천이나 목재, 가죽 등의 피염재료에 염색해 원하는 색상을 구현하는 방법의 총칭이다.

이러한, 천연염색은 자연(천연)에서 얻는 색소(천연연료)로 염색하기 때문에 합성염료가 나타낼 수 없는 자연스러우면서 은은한 색감을 얻을 수 있을 뿐 아니라 눈의 피로을 없애고 차분한 정서를 만들어 주면서도 환경 친화성과 건강기능성까지 갖출 수 있게되는 등과 같은 상당한 장점이 있으나,

햇빛의 영향으로 탈색이나 변색되기 쉽고, 구입비용이 비싸고, 구하기도 어려워 대량 생산에 한계를 가질 수 밖에 없을 뿐 아니라 염색공정이 복잡하고 색상의 변화가 심한 단점이 있는 것으로 보고 되고 있다.

한편, 종래의 천연염색방법들 중에는 감, 홍화씨를 비롯하여 다양한 식물을 이용한 방법들이 제시된 바 있는 데,

그 중에서 특허출원번호:10-2010-0042165호, 감즙천연염료를 이용한 염색방법은,

감을 파쇄하여 압착기로 착즙하는 착즙단계와, 상기 착즙단계에서 얻어진 감즙에 프로테아제, 아밀라제 효소를 넣고 온도를 상승시켜가며 발효를 왕성하게 촉진시켜서 감즙에 포함된 타닌을 분해시켜서 고형분이 포함된 타닌추출물이 형성되는 발효단계와, 상기 타닌추출물을 교반하면서 가열하여 알칼리를 투입하여 안정된 타닌조성물을 만드는 교반단계와, 상기 교반단계에 의해 형성된 타닌조성물에 산을 첨가하여 pH를 조정하는 pH 조절단계로 이루어짐에 따라, 재현성이 우수하고, 일반 염료처럼 1회의 염색으로 염색공정이 완료됨으로써 뻣뻣하지 않고 소프트한 직물지로의 염색이 가능해진다는 내용을 기술하고 있습니다.

그러나, 상기 감을 이용한 종래 선출원 천연염색법은, 타닌성분을 분해 완화시킨다 하더라도 어느정도 한계를 가질 수 밖에 없음으로 뻣뻣하지 않고 소프트한 직물지로의 재현성과 채색의 다양성에도 한계를 가질 수 밖에 없을 뿐 아니라, 견로도 또한 신뢰할 수 있는 수준에 못미치는 정도이고, 특히 인체나 피부의 건강에 영향을 주는 기능성이 감이 갖는 저급수준에 불과함으로 천연염색에 따른 상품성이나 부가성 향상에도 극히 제한적일 수 밖에 없는 등 상당한 문제점이 있는 것으로 확인되었다.

이에 본 발명에서는 상기한 문제점을 일소하기 위해 창안한 것으로서, 인체의 피부와 접촉시 다양한 건강 기능성이 제공될 뿐 아니라 착색성과 섬유에 대한 견뢰도가 아주 우수하면서도 지금까지 한번도 사용된 바 없는 가자열매를 이용한 천연염색법을 제공함에 주안점을 두고 그 기술적 과제로서 완성한 것이다.

위 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명은 인체의 피부와 접촉시 다양한 건강 기능성이 제공될 뿐 아니라 염착성과 섬유에 대한 견뢰도가 우수한 가자열매에서 추출한 염액과 식품첨가용 매염제(황산제1철, 탄산칼륨, 황산구리)를 이용해 고기능성 천연염색을 실시하여서 된 것이다.

이상과 같은 본 발명의 가자열매를 이용한 고기능성 천연염색방법은 전술된 바와 같이, 건강 기능성이 뛰어나고 염착성과 견뢰도 향상에도 크게 영향을 주는 가자열매로 천연염색을 실시함에 따라, 천연염색된 직물의 사용시 자극이 없고 부드러우면서 피부 및 인체의 건강에도 크게 도움을 줄뿐 아니라 자연스럽고 우아한 천연 채색의 연출이 가능해 더욱 부가성 높은 고급소재의 생산과 제공이 가능한 유용한 발명이다.

도 1은 본 발명의 바람직한 염색 실시예의 블럭도

본 발명의 가자열매를 이용한 고기능성 천연염색방법은 첨부된 도면과 아래의 실시예를 통해 상세히 살펴보면 하기와 같다.

즉, 본 발명은 천연재료로 부터 염료를 추출하는 천연염료추출단계와; 염료의 착색성을 돕기 위한 매염제를 준비하는 매염제 준비단계와; 준비된 염료에 피염물을 침지시켜 착색하는 착색단계와; 준비된 매염제에 착색된 피염물을 담궈 매염처리하는 매염처리단계; 착색단계와 매염처리단계가 완료된 후 최종 마감하는 세척 및 건조단계; 로 이루어지는 천연염색방법에 있어서,

상기 천연염료추출단계에 사용된 천연재료는 지금가지 한번도 사용된 바 없는 "가자열매"를 이용해 높은 견뢰도와 항균성 및 건강 기능성이 뛰어난 고기능성 천연염색처리법을 제공함에 그 특징적 요지로 한다.

상기한 천연재료인 "가자열매"는, 사군자과에 속한 낙엽교목인 가자의 성숙한 과실을 건조한 것으로서, 학명은 Terminalia chebula Retzius 이고, 가려늑(訶黎勒), 가리늑(訶梨勒)이라는 이명을 가지고 있는데,

이는 가자(訶子)라고 하는데, 폐의 기능을 돕고 얼굴이나 가슴에 있는 기(氣)를 내리며 오래된 담을 삭히고 숨이 차는 것을 치유하고,

위장을 튼튼하게 하여 오래된 설사를 멎게 하며 이질, 대하, 탈항에도 효과가 있는 것으로 확인되고 있다.

그리고 가슴에 기가 몰린 것을 풀어주고 명치끝이 불러 오르고 그득한 것을 치료하며 먹은 것을 잘 삭혀 소화를 쉽게 하고 입맛을 돋구고 안태(安胎)시킨다.

또 모양은 긴 난형~난형체로서 길이 25~30㎜, 지름 15~25㎜이고, 바깥면은 황갈색~갈색으로 광택이 있고 세로로 5개의 두드러진 주름과 그 사이에 불규칙한 주름이 있으며, 주로 인도, 미얀마, 말레이지아와 중국의 남부지방에 자생하고, 가을에 성숙한 과실을 채취 후 말린것을 사용하며,

밑부위에는 과병이 붙어있던 자리가 있고 과육은 두께 3∼4mm로 단단하고 그 속에 종자 1개가 들어 있으며, 냄새는 거의 없고 맛은 약간 쓰고 시며 떫은 맛이 있고, 가자산과 탄닌을 함유하고 있는 것으로 알려져 있다.

아울러, 가자열매에 포함된 탄닌성분은, 엽편상, 또는 해면덩어리 형태의 연노랑색에서 밝은 갈색을 띠고 있는 무정형 물질로서, 산성을 띠며 떫은 맛이 나고, 주로 가죽 제조와 염색에 많이 사용되지만, 때에 따라서는 지혈작용과 수렴작용이 있어 편도선염·인후염·치질·피부발진 등을 치료하는 데도 사용된다. 또한 타닌은 금속·알칼로이드·배당체 등이 가지고 있는 독성분과 결합하여 불용성 침전물을 만들기 때문에 해독제로도 유용하게 사용되고, 물에 녹으면 철의 염과 결합해 진한 청색이나 진한 녹색을 띠는 용액이 되는데 이와 같은 성질을 이용하여 잉크의 제조에 특히 유용하게 사용되는 것으로 알려져 있다.

이하 구체적인 실시예를 살펴보면,

<실시예>

1. 천연염료추출단계

먼저, 상기 천연재료인 가자열매로 부터 천연염액을 추출하는 방법으로는, 가자열매(건조된 가자열매를 그대로 사용하거나 또는 일정한 굵기로 분쇄한 분말을 사용하는 것 포함)를 일정량의 물에 넣고 충분히 우러나올 때까지 끓인 다음, 염액통 위에 올려진 조밀한 망(고운 천)에 부어 걸러내는 물추출법;

또는 메탄올, 에탄올, 빙초산, 식초, 탄산칼륨, 탄산나트륨, 염산 등의 용매를 물에 풀은 다음 일정한 시간동안 재워서 염료를 추출하는 용매추출법을 이용해 가자열매로 부터 유용한 천연염색을 추출(열료추출)할 수도 있다.

2. 매염제 준비단계

매염제로는 식품첨가용 황산제일철(Ferrous Sulfate, 화학식:FeSO4), 식품첨가용 탄산칼륨(Potassium Carbonate, 화학식: K2CO3, 99.0%), 황산구리(CUPRIC SULFATE, 화학식:CuSO4) 중 선택된 하나이상을 사용할 수 있고,

상기 매염제는 매염처리통에 일정량의 물을 투입한 다음 그 물에 대하여 약 0.5~3중량% 또는 피염물(직물, 원단 등)에 대하여 5~10중량%를 녹여 매염처리가 가능할 수 있도록 이를 매염처리제로 통칭한다,

그리고, 투입되는 매염처리제의 종류 즉, 황산제일철(Ferrous Sulfate, 화학식:FeSO4)의 매염제가 투입된 것을 식품첨가용 철 매염처리제,

식품첨가용 탄산칼륨(Potassium Carbonate, 화학식: K2CO3, 99.0%)이 투입된 것을 식품첨가용 탄산칼륨 매염처리제,

황산구리(CUPRIC SULFATE, 화학식:CuSO4)이 투입된 것을 황산구리 매염처리제로 각각 분류하고 이들을 준비한다.

3. 착색단계단

먼저, 상기 위 천연염료추출단계를 통해 가자열매로 부터 추출된 천연염료 10ℓ에 피염물(면, 견, 마, 모 등을 포함하는 직물 또는 원단)을 20~30분 동안 침지시켜 착색 및 염색을 실시하는 것을 착색단계라 한다.

4. 매염처리단계

그리고, 착색된 피염물을 준비된 식품첨가용 황산제일철(Ferrous Sulfate, 화학식:FeSO4)의 매염제가 포함된 식품첨가용 철 매염처리제에 담궈 매염처리하는 것을 철 매염이라 하며,

식품첨가용 탄산칼륨(Potassium Carbonate, 화학식: K2CO3, 99.0%)의 매염제가 포함된 식품첨가용 탄산칼륨 매염처리제에 담궈 매염처리하는 것을 탄산칼륨 매염이라 하고,

황산구리(CUPRIC SULFATE, 화학식:CuSO4)의 매염제가 포함된 황산구리 매염처리제에 담궈 매염처리하는 것을 황산구리 매염이라 한다.

5. 세척 및 건조단계

상기 착색단계와 매염처리단계가 모두 완료되면, 그 피염물(염색된 직물)을 맑은 물에 수차례 헹궈 세척한 다음 통풍이 잘되는 그늘진 곳에서 자연건조를 실시하여 완성한다.

6. 천연 가자열매를 이용한 천연염색의 실시예

<실시예 1>

- 상기 착색단계를 거친 후 철 매염(1차 매염처리)을 실시하면, 그 채색이 회색으로 나타나게 되고,

- 상기 철 매염을 거친 다음 탄산칼륨 매염(2차 매염처리)을 실시하면, 그 채색이 밤색 또는 고동색으로 나타나게 되며,

- 상기 2차 매염처리 후 착색단계 및 철 매염(3차 매염처리)을 추가로 거친 다음, 탄산칼륨 매염(4차 매염처리)을 다시 한번 더 실시하면, 그 채색이 흑고동으로 나타난다.

<실시예 2>

- 그리고, 가자열매로 부터 추출된 천연염료를 이용해 착색단계를 거친 후 황산구리 매염(1차 매염처리)과 탄산칼륨 매염(2 매염처리)을 각각 실시하면, 그 염색의 채색은 골드색으로 나타나게 된다.

이와 같은 본 발명의 가자열매를 이용한 고기능성 천연염색방법은 전술된 바와 같이 천연염색의 기술분야에서는 아직까지 한번도 시도된 바 없는 "가자열매"에서 추출된 가자열매 염료를 이용한 천연염색법을 제시함에 따라,

염색된 직물의 사용시 가자열매에 포함된 다양한 건강 유익성에 따른 고기능성이 제공될 뿐 아니라,

친환경적이면서 피부에 트러블이나 자극없는 부드러움과 따뜻한 기운을 제공하고,

특히, 가자열매에 포함된 탄린성분에 의해 천연염색시 최대 단점으로 지목되었던 착색율 향상 및 제반견뢰도(세탁 견뢰도, 땀견뢰도, 일광견뢰도 등)를 대폭 증진시킬 수 있으며,

매염제 또한 안전한 식품첨가용 매염제를 주로 사용하기 때문에 인체 안전성과 친환경성을 더욱 높일 수 있을 뿐 아니라,

가자열매에 함유된 미생물이나 곤충 등에 대한 방어기능 및 해독기능을 갖는 성분(탄닌이나 가자산 등) 때문에 직물의 항균성 증진과 향상에도 크게 기여할 수 있다.

그리고, 가자열매에서 추출한 염료로 염색한 다음 위 제시한 다수의 매염제를 선택한 매염처리공정을 거치면, 회색, 밤색, 고동색, 흑고동, 골드색 등과 같은 다양한 색상을 연출할 수 있을 뿐 아니라,

나타나는 색감이 기존 화학염료나 다른 재료를 이용한 것으로는 사실상 어려웠던 그윽하면서도 토속적이고 자연미있는 독특한 미감의 연출이 가능함으로 더욱 부가성 높은 고급소재생산에도 크게 기여할 수 있다.

Claims (6)

1. 천연재료로 부터 염료를 추출하는 천연염료추출단계와; 염료의 착색성을 돕기 위한 매염제를 준비하는 매염제 준비단계와; 준비된 염료에 피염물을 침지시켜 착색하는 착색단계와; 준비된 매염제에 착색된 피염물을 담궈 매염처리하는 매염처리단계; 착색단계와 매염처리단계가 완료된 후 최종 마감하는 세척 및 건조단계; 로 이루어지는 천연염색방법에 있어서,
   
   상기 천연염료추출단계에 사용된 천연재료는 지금가지 한번도 사용된 바 없는 "가자열매"인 것을 특징으로 한 가자열매를 이용한 고기능성 천연염색방법.
   
2. 제 1항에 있어서,
   상기 매염제 준비단계 및 매염처리단계에서 사용된 매염제는, 식품첨가용 황산제일철(Ferrous Sulfate, 화학식:FeSO4), 식품첨가용 탄산칼륨(Potassium Carbonate, 화학식: K2CO3, 99.0%), 황산구리(CUPRIC SULFATE, 화학식:CuSO4) 중 선택된 하나이상인 것을 특징으로 한 가자열매를 이용한 고기능성 천연염색방법.
   
3. 제 1항에 있어서,
   상기 착색단계 후 매염처리단계에서 철 매염(1차 매염처리)을 실시하여 "회색"의 색상을 얻는 것을 특징으로 한 가자열매를 이용한 고기능성 천연염색방법.
   
4. 제 3항에 있어서,
   상기 철 매염(1차 매염처리)을 거친 다음 탄산칼륨 매염(2차 매염처리)을 추가로 실시하여 "밤색 또는 고동색"의 색상을 얻는 것을 특징으로 한 가자열매를 이용한 고기능성 천연염색방법.
   
5. 제 4항에 있어서,
   상기 탄산칼륨 매염(2차 매염처리) 후 착색단계와 철 매염(3차 매염처리)고하 함께 탄산칼륨 매염처리단계(4차 매염처리)를 추가로 더 실시하여 "흑고동"의 색상을 얻는 것을 특징으로 한 가자열매를 이용한 고기능성 천연염색방법.
   
6. 제 1항에 있어서,
   상기 착색단계를 거친 후 황산구리 매염(1차 매염처리)과 탄산칼륨 매염(2 매염처리)을 순차 실시하여 골드색의 색상을 얻는 것을 특징으로 한 가자열매를 이용한 고기능성 천연염색방법.

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