KR20150105529A - 감물염료와 천연염료를 이용한 염색방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 농색으로 염색 가능하면서 견뢰도를 높이면서 탈색 현상을 저감 시키는 등의 염색성을 높일 수 있는 것은 물론 글라이세올린에 의하여 항곰팡이 효과를 얻어 피부질환 또는 알레르기 반응을 최소화할 수 있고, 천연염재가 직물지에 잔존하여 발생할 수 있는 곰팡이 발생을 배제시킬 수 있도록 한 것으로서;
감으로부터 추출한 감물과 천연염재로부터 추출한 염료를 혼합하여 천연염액을 만들고, 상기 천연염액에 직물을 수용시켜 표현하고자 하는 색상으로 염색하고, 상기 감물염료와 천연염료를 혼합한 첨연염액으로 천연염색을 수행하기 전에 선매염을 수행하거나 또는 직물에 천연염색을 수행한 후 후매염을 수행하여 염색을 완료하는 감물염료와 천연염료를 이용한 염색방법에 있어서;
천연염액에 염색성을 높이면서 색 농도를 진하게 하고 견뢰도를 높이고 염색과정에서 발생하는 얼룩을 배제하고 항곰팡이 효과를 얻을 수 있도록 콩즙으로 직물을 전처리를 수행한 후 천연염색을 수행하도록 하는 것이 특징이다.

Description

감물염료와 천연염료를 이용한 염색방법{NATURAL DYEING METHOD}

본 발명은 감물염료와 천연염료를 이용한 염색방법에 관한 것으로서 더욱 상세하게는 감물과 천연염료를 이용하여 천연염색을 수행할 때 염착력을 증대시켜 염색효과를 높이면서 항곰팡이 효과를 통하여 천연염색된 직물을 이용하여 의류 등을 만들어 착용하거나 사용하는 과정에서 인체에 전도될 수 있는 유해성을 배제할 수 있도록 한 새로운 천연염색 방법의 제공에 관한 것이다.

전통적인 직물의 염색은 자연에서 얻어지는 재료를 이용하기 때문에 인체에 유해함이 없는 특성이 있으나, 현대 사화에서는 기술의 발전으로 높은 생산성을 요구하면서도 염색상태를 균일하게 지속할 수 있는 일관성을 요구함과 아울러 다양한 색상을 요구하는 시장변화에 빠르게 대처할 수 있도록 하기 위하여 화학염색이 대부분을 차지하고 있다.

화학염색을 수행할 경우에는 염색 후 세척과정을 거친다 하더라도 직물에 잔존하고 있는 화학약품이 신체와 접촉하면서 화학반응을 일으켜 각종 피부질환을 유발하는 것은 물론 아토피 또는 알레르기가 있는 이용자들이 화학염색 과정에서 화학성분이 완전하게 제거되지 않는 직물로 만들어진 의류 등을 착용하였을 경우에는일반적인 이용자들에 비하여 심한 피부질환을 유발하는 원인이 되는 문제점이 발생 되기도 한다.

이러한 화학염색의 문제로부터 벗어나기 위한 방법으로 자연에서 얻어진 재료를 이용하여 직물, 원사 등을 원하는 색상으로 염색을 수행하는 전통적인 천연염색이 최근에 다시 주목을 받고 있는 실정이며, 전통적인 천연염색을 갖추면서 생산과 효율성을 극대화할 수 있도록 기계적인 힘을 빌어 다양한 직물에 다양한 색상을 표현하기 위한 전통염색 방법이 개발되고 있으며 점진적으로 시장 점유율을 높여가고 있는 실정이다.

현재 알려진 전통적인 천연염색에 대한 내용을 살펴보면, 자연에서 얻을 수 있는 풀과 나무, 과일, 꽃 등을 이용하게 되며, 이러한 원료를 열수 또는 알카리 추출방식을 이용하여 액체상태의 염액을 얻게 된다.

상기와 같이 추출된 염액을 이용하여 염색하고자 하는 직물지에 필요한 색상으로 염색하는 것으로 알려져 있으며, 염액에 천연색상 이외의 다른 색상을 표현하고자 할 경우 또는 염액이 직물에 충분하게 고착되도록 하기 위한 수단으로 매염재를 사용하는 방법과 매염재의 종류와 같은 기술내용들은 다수의 특허 또는 실용신안이 출원되거나 등록된 상태에 있다.

특허 제 10 - 1004658 - 0000 호 특허 제 10 - 1120713 - 0000 호 특허 제 10 - 1285882 - 0000 호 실용신안등록 제 20 -0224649 - 0000 호 실용신안출원 제 20 - 2012 - 0000441 호

상기와 같은 선행기술에 의한 전통적인 천연염색 기술은 자연에서 얻어진 재료를 어떠한 방법으로 염액을 추출하고, 추출된 염액을 이용하여 직물지에 염색하는 과정이나 방법 또는 염색 후 다른 색상을 표현하기 위한 매염제를 얻거나 매염제의 종류에 따른 염색방법 및 염액을 얻기 위한 원재료의 비율과 같은 내용들이 주를 이루고 있는 상황이다.

상기와 같이 천연염색을 수행한 후에는 제 색상을 표현할 수 있도록 하기 위한 발색과정을 거치게 되는 데, 특히 감물로 천연염색을 수행한 후 수행하는 전통적인 발색작업은 염색이 이루어진 직물을 햇빛이 조사되는 야외에 널어서 일광에 쪼이는 형태로 이루어지는 자연발색으로 이루어지게 된다.

이와 같이 태양광에 의하여 자연발색을 수행할 경우에는 햇빛의 조사량이 많을수록 염액을 구성하는 분자량이 점점 커지게 되면서 색상은 염색 직후 연한 색에서 짙은 색으로 변화하기 때문에 원하는 색상의 섬유를 얻기 위해서는 많은 시일이 소요되는 폐단이 있었다.

특히 자연상태에서 발색을 수행하는 과정에서 강우 또는 강설시에는 일광이 충분치 않아 발색이 불가능하게 되는 것은 물론, 동절기에는 햇빛의 조사량이 적어 발색의 어려움이 따르고, 천연염색에 사용된 염액이 천연 또는 자연물이기 때문에 염색 후 신속하게 발색하지 않고 실내에 장기간 보관할 경우에는 천연염액에 잔존하는 효소가 발효하거나 부패하여 직물을 손상시키거나 얼룩이나 곰팡이로 오염되어 불량으로 처리되고, 시각적으로 확인되지 않는 곰팡이균이 있는 직물지를 이용하여 의류 등을 만들어 착용할 때 인체에 유해함을 주게 되는 등 여러 문제점이 발생하고 있는 실정이다.

이에 본 발명에서는 상기와 같은 문제점들을 해결하기 위하여 발명한 것으로서, 감으로부터 추출한 감물과 천연염재로부터 추출한 염료를 혼합하여 천연염액을 만들고, 상기 천연염액에 직물을 수용시켜 표현하고자 하는 색상으로 염색하고, 상기 감물염료와 천연염료를 혼합한 첨연염액으로 천연염색을 수행하기 전에 선매염을 수행하거나 또는 직물에 천연염색을 수행한 후 후매염을 수행하여 염색을 완료하는 감물염료와 천연염료를 이용한 염색방법에 있어서;

천연염액에 염색성을 높이면서 색 농도를 진하게 하고 견뢰도를 높이고 염색과정에서 발생하는 얼룩을 배제하고 항곰팡이 효과를 얻을 수 있도록 콩즙으로 직물을 전처리를 수행한 후 천연염색을 수행하도록 함으로서;

농색으로 염색 가능하면서 견뢰도를 높이면서 탈색 현상을 저감 시키는 등의 염색성을 높일 수 있는 것은 물론 글라이세올린에 의하여 항곰팡이 효과를 얻어 피부질환 또는 알레르기 반응을 최소화할 수 있고, 천연염재가 직물지에 잔존하여 발생할 수 있는 곰팡이 발생을 배제시킬 수 있는 목적 달성이 가능하다.

본 발명은 천연에서 얻어지는 염액에 감물을 혼합하여 발색을 높이면서 색변화를 다양하게 할 수 있도록 하면서 천연염색 후 일어날 수 있는 공팡이균의 번식과 증식을 억제 또는 배제하여 위생적이면서 청결한 천연염색 직물을 제공하고, 이러한 직물을 이용하여 의류 등을 만들어 착용하는 이용자들의 신체에 이상현상이 일어나지 않도록 함으로서 천연염색의 품질을 향상시킬 수 있는 등 다양한 효과를 가지는 발명이다.

도 1은 본 발명인 감물염료와 천연염료를 이용한 염색과정을 도시한 공정 블록도.
도 2는 본 발명인 감물염료와 천연염료를 이용한 염색을 통하여 얻어진 염색상태의 샘플 사진.
도 3은 본 발명인 감물염료와 천연염료를 이용한 염색을 통하여 얻어진 염색상태의 또 다른 샘플 사진.
도 4 (a,b,c,d)는 본 발명인 감물염료와 천연염료를 이용한 염색을 통하여 얻어진 항곰팡이 실험결과 사진.
도 5는 본 발명인 감물염료와 천연염료를 이용한 염색에 사용되는 콩즙에 함유된 글아이세올린을 나타낸 그래프도.

이하 첨부되는 도면과 관련하여 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 예를 살펴보면 다음과 같다.

도 1은 본 발명인 감물염료와 천연염료를 이용한 염색과정을 도시한 공정 블록도, 도 2는 본 발명인 감물염료와 천연염료를 이용한 염색을 통하여 얻어진 염색상태의 샘플 사진, 도 3은 본 발명인 감물염료와 천연염료를 이용한 염색을 통하여 얻어진 염색상태의 또 다른 샘플 사진, 도 4는 본 발명인 감물염료와 천연염료를 이용한 염색을 통하여 얻어진 항곰팡이 실험결과 사진으로서 함께 설명한다.

본 발명의 기술이 적용되는 감물염료와 천연염료를 이용한 염색방법은, 감으로부터 추출한 감물과 천연염재로부터 추출한 염료를 혼합하여 천연염액을 만들고, 상기 천연염액에 직물을 수용시켜 표현하고자 하는 색상으로 염색하게 된다.

특히 본 발명에서는 천연염액에 염색성을 높이면서 색 농도를 진하게 하면서 견뢰도를 높이고 염색과정에서 발생하는 얼룩을 배제하면서 항곰팡이 효과를 얻을 수 있도록 콩즙으로 직물을 천연염색 전에 전처리를 수행한 후 염색을 수행하도록 하는 것을 특징으로 한다.

상기 감물염료와 천연염료를 혼합한 첨연염액으로 천연염색을 수행하기 전에 선매염을 수행하거나 또는 직물에 천연염색을 수행한 후 후매염을 수행하여 염색을 완료하도록 한다.

상기 감물은, 감을 파쇄한 후 압착기로 착즙을 하고, 세포 간극 사이에 존재하는 탄닌의 추출용량의 최적화 할 수 있도록 효소(베타글루코사이드, 아밀라아제 포르테아제 등과 같은)에서 분해하여 물성이 안정된 감물(감즙)을 얻은 후, 그라스, 멤브레인필터로 여과를 하여 고형분 함량을 최소화하도록 한다.

상기와 같은 감물로 염색을 수행하게 되면 공기 중의 산소와 빛에 의해 산화가 진행되며 온도에 의해 촉진되고 안정화시키는 데, 보통 이러한 시간을 거치는 것을 탄닌의 발색과정 이라고 하는데 자연상태에서는 15일 정도가 소요되며, 아주 서서히 검어지게 되는 특성이 있다.

상기 천연염재는, 적색계열 색상을 표현하고자 할 경우에는 홍화, 꼭두서니, 코치닐, 락 등을 이용하여 얻고,

자색계열의 색상을 표현하고자 할 경우에는 자초, 로그우드, 포도, 비파 등을 이용하여 얻고,

청색계열의 색상을 표현하고자 할 경우에는 쪽, 치자청색소, 누리장나무, 닭의장풀 등을 이용하여 얻고,

황색계열의 색상을 표현하고자 할 경우에는 황백, 양파, 치자, 울금, 황금, 황련, 매화, 매리골드, 프리지어, 민들레, 대황, 억새, 등나무, 뽕나무, 자귀나무, 매화나무, 계수나무, 목나무, 월계수 등을 이용하여 얻고,

갈색계열의 색상을 표현하고자 할 경우에는 감나무, 정향, 부용, 살구나무, 빈랑, 주목, 호도나무, 앵두나무, 느티나무, 감, 해당화, 상수리나무, 차, 석류, 밤나무, 떡갈나무, 으름덩굴, 팽나무 등을 이용하여 얻고,

녹색계열의 색상을 표현하고자 할 경우에는 생쪽, 호박, 무궁화, 파키라, 칡, 익무초, 소귀나무, 참억새, 뚱딴지, 쑥 등을 이용하여 얻고,

흑색계열의 색상을 표현하고자 할 경우에는 떡갈나무, 오배자, 사방오리나무, 오리풀, 침나무 등을 이용하여 얻는다.

상기와 같은 다양한 종류의 천연염재 중 표현하고자 하는 색상에 맞는 것을 어느 하나를 선택하여 열수추출에 의한 용액상태 또는 분말상태의 것을 감물과 물을 혼합하여 염색에 적합한 욕비를 가지도록 사용하면 된다.

상기 콩즙은, 콩을 하룻밤 물에 담가 불린 상태에서 믹서기에 갈아서 필터링으로 걸러내어 사용하게 되는 데, 이때 콩즙 전체를 사용하여 콩즙의 단백질이 직물의 셀룰로오즈 표면에 붙어서 염료의 착색을 도우게 되고, 특히 감물과 같은 탄닌계 염료로 염색을 수행할 때에는 더욱 진한 색상을 표현할 수 있게 된다.

또한, 콩의 단백질 성분은 물에 녹지않는 피막을 형성하게 되므로 염색 후 세탁을 수행할 때 염색된 색상이 덜 빠지게 되고, 염료가 직물에 빨리 흡수되어 염색 후 얼룩이 발생하는 것을 방지하면서 견뢰도가 높아지는 특성이 있다.

특히 콩즙에 함유된 글라이세올린(Glycerolline)이 항곰팡이 효과가 있는 특성에 의하여 염색 후에는 염색성을 좋게 하는 기본적인 특성 외에도 천연재료인 염재의 부패 또는 발효로 야기될 수 있는 유해 곰팡이의 서식을 차단하여 피부질환이나 알레르기 반응을 배제할 수 있게 된다.

상기 글라이세올린은 콩즙 상태로도 사용하여도 효과가 있을 수 있으나, 콩즙을 만든 후 통상적인 발효과정을 통하여 글라이세올린 순물질을 추출하여 사용하는 것이 더욱 효과를 높일 수 있다.

상기 글라이세올린은 콩즙에 누룩곰팡이와 유사한 아스퍼질러스 소제(Aspergillus sojae)를 접종한 후 발효 숙성시켜 얻도록 하는 데, 26℃에서 3일간 숙성시킨 후 원심분리 또는 필터링을 통하여 얻어진 용액을 사용하도록 한다.

상기 콩즙의 사용량은 염색을 위한 전체 염액에 대하여 10％ 전후가 되도록 사용하나, 순수 글라이세올린을 사용할 경우에는 염색을 위한 전체 염액에 대하여 1％ 이하가 되도록 하는 것이 바람직하다.

상기 콩즙에 함유되어 있는 글라이세올린은 도 5의 그래프를 통하여서 알 수 있듯이 단순한 콩즙 상태에서보다 콩즙을 정제하였을 때가 더욱 많이 나타남을 확인할 수 있다.

상기와 같은 콩즙에 함유된 글라이세롤린의 항곰팡이에 대한 실험으로서는 도 4에 도시된 바와 같이, 시험보울의 중앙에 곰팡이균을 접종시키고 좌측에는 무처리하고 우측은 글라이세올린을 처리한 상태에서 곰팡이균에서 글라이세올린 방향으로 곰팡이가 자란 길이를 측정하여 글라이세올린에 의하여 곰팡이가 자라지 못한 길이로 항곰팡이성을 확인하였다.

도 4 a는, 잿빛곰팡이병균(Botrytis Cinerea)을 접종하고 우측에 글라이세올린을 처리하여 3일한 배양한 결과 무처리한 좌측에 비하여 현저하게 잿빛곰팡이병균이 자라지 않음을 확인할 수 있었다.

도 4 b는, 구근부패병균(Fusarium Oxysporum)을 접종하고 우측에 글라이세올린을 처리하여 3일한 배양한 결과 무처리한 좌측에 비하여 현저하게 잿빛곰팡이병균이 자라지 않음을 확인할 수 있었다.

도 4 c는, 고추역병균(Phytophthora Capsici)을 접종하고 우측에 글라이세올린을 처리하여 3일한 배양한 결과 무처리한 좌측에 비하여 현저하게 잿빛곰팡이병균이 자라지 않음을 확인할 수 있었다.

도 4 d는, 균핵병균(Sclerotinia Sclerotiorun)을 접종하고 우측에 글라이세올린을 처리하여 3일한 배양한 결과 무처리한 좌측에 비하여 현저하게 잿빛곰팡이병균이 자라지 않음을 확인할 수 있었다.

상기 매염제는, 염색 전이나 염색 후 직물에 처리하여 발색 및 고착되도록 하는 것으로서, 철, 동, 백반, 탄산칼륨, 구연산 등 다양한 종류가 있을 수 있으므로 어느 하나에 특정하는 것은 아니다.

염색 예 1.

하룻밤 물에 담가 불린 콩을 믹서기에 갈아 필터링으로 고형물을 걸러낸 콩즙을 처리 농도 10％(욕비 1:10)의 상태에서 10분 동안 염색하고자 하는 직물을 담구어 전처리 후 건조하고 다시 콩즙에 처리한 직물을 수세 하였다.

이러한 상태에서, 욕비 1:40, 온도는 60℃를 유지하고 알피엠(RPM)은 50 ∼ 70을 유지한 IR염색기로 30분간 염색을 수행하였다.

상기 염색과정에서의 전체 염액은 감물 50％와 천연염재는 괴화에서 추출한 용액 50％로 하고, 농도조건은 5％와 10％ 및 15％(owf)를 유지한 상태에서 염색을 각각 수행하였다.

염색이 이루어진 후에는 알루미늄(Al) 매염재 5％(owf)를 욕비 1;40을 유지시키고 60℃의 온도를 유지시켜 분당 50 ∼ 70 알피엠(RPM)을 유지시켜 15분간 매염을 수행하였다.

상기와 같이 염색을 수행한 결과 도 2에서와 같이 무매염 상태에서는 회색계열에 가까운 색상이 표현되었으나, 매염을 수행하고 난 후에는 노란색 계열의 색상이 표현되고 더욱 짙은 색상을 얻을 수 있었다.

염색 예 2.

하룻밤 물에 담가 불린 콩을 믹서기에 갈아 필터링으로 고형물을 걸러낸 콩즙을 아스퍼질러스 소제(Aspergillus sojae)를 접종한 후 26℃에서 3일간 발효 숙성시킨 후 원심분리를 통하여 얻어진 용액을 처리 농도 1％의 상태에서 10분 동안 염색하고자 하는 직물을 담구어 전처리 후 건조하고 수세 하였다.

이러한 상태에서, 욕비 1:40, 온도는 60℃를 유지하고 알피엠(RPM)은 50 ∼ 70을 유지한 IR염색기로 30분간 염색을 수행하였다.

상기 염색과정에서의 전체 염액은 감물 50％와 천연염재는 꼭두서니에서 추출한 용액 50％로 하고, 농도조건은 5％와 10％ 및 15％(owf)를 유지한 상태에서 염색을 각각 수행하였다.

염색이 이루어진 후에는 철(Fe) 매염재 3％(owf)를 욕비 1;40을 유지시키고 60℃의 온도를 유지시켜 분당 50 ∼ 70 알피엠(RPM)을 유지시켜 15분간 매염을 수행하였다.

상기와 같이 염색을 수행한 결과 도 3에서와 같이 무매염 상태에서는 옆은 주황색 계열의 색상이 표현되었으나, 매염을 수행하고 안 후에는 회색 계열의 색상이 표현되고 더욱 짙은 색상을 얻을 수 있었다.

상기와 같은 본 발명은 염색하고자 하는 직물을 천연염색 하기 전에 콩즙 또는 콩즙을 발효 숙성시켜 얻어진 글라이세올린에 전처리를 수행한 후 염색을 수행하고 매염처리한 결과 감물과 천연염재가 가지는 고유의 색상에 비하여 더욱 진하게 염색이 되었고, 콩즙의 특성에 의하여 염색성을 높이는 것은 물론 글라이세올린에 의하여 항곰팡이 효과를 얻어 천연염색 된 직물을 이용하여 만들어진 의류 등을 착용시 피부질환 또는 알레르기 반응을 최소화할 수 있고, 천연염재가 직물지에 잔존하여 발생할 수 있는 곰팡이 발생을 배제할 수 있는 등 다양한 장점을 가진다.

Claims (2)

1. 감으로부터 추출한 감물과 천연염재로부터 추출한 염료를 혼합하여 천연염액을 만들고;
   상기 천연염액에 직물을 수용시켜 표현하고자 하는 색상으로 염색하고;
   상기 감물염료와 천연염료를 혼합한 첨연염액으로 천연염색을 수행하기 전에 선매염을 수행하거나 또는 직물에 천연염색을 수행한 후 후매염을 수행하여 염색을 완료하는 감물염료와 천연염료를 이용한 염색방법에 있어서;
   천연염액에 염색성을 높이면서 색 농도를 진하게 하고 견뢰도를 높이고 염색과정에서 발생하는 얼룩을 배제하고 항곰팡이 효과를 얻을 수 있도록 콩즙으로 직물을 전처리를 수행한 후 천연염색을 수행하도록 하는 것을 특징으로 하는 감물염료와 천연염료를 이용한 염색방법.
2. 제 1 항에 있어서;
   상기 콩즙은, 하룻밤 물에 담가 불린 콩을 믹서기에 갈아 필터링으로 고형물을 걸러낸 콩즙 또는;
   하룻밤 물에 담가 불린 콩을 믹서기에 갈아 필터링으로 고형물을 걸러낸 콩즙을 아스퍼질러스 소제를 접종한 후 26℃에서 3일간 발효 숙성시킨 후 원심분리를 통하여 얻어진 글라이세올린 용액을 사용하는 것을 특징으로 하는 감물염료와 천연염료를 이용한 염색방법.

Images