KR20160128495A

KR20160128495A - 광물 또는 숯 염색 시 견뢰도를 향상시키는 방법

Info

Publication number: KR20160128495A
Application number: KR1020150059529A
Authority: KR
Inventors: 허북구; 김유겸; 김윤희; 김대국; 김종훈; 김종현; 이은석
Original assignee: 재단법인나주시천연염색문화재단
Priority date: 2015-04-28
Filing date: 2015-04-28
Publication date: 2016-11-08
Also published as: KR101685526B1

Abstract

본 발명은 염색성은 유지하면서 견뢰도를 증가시켜 광물 염색의 품질을 향상키는 방법에 관한 것으로서, 염액에 명반 또는 한천을 더 포함시켜 염색하는 방법, 염색 전에 한천 또는 두유에 피염물을 침지시키는 전처리 공정을 포함하는 방법 또는 염색 후에 한천 또는 젤라틴에 침지시키는 공정을 포함하는 방법을 제공한다.

Description

광물 염색 시 견뢰도를 향상시키는 방법{Method of improving fastness in mineral dye}

본 발명은 광물 염색 시 견뢰도를 향상시키는 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 염색성은 유지하면서 견뢰도를 증가시켜 광물 염색의 품질을 향상키는 방법에 관한 것이다.

최근 환경과 건강문제에 대한 관심이 증대되면서 보다 환경친화적인 천연염료에 대한 관심이 상대적으로 커지고 있다(오유정, 2001). 천연 염료는 그 색상이 합성염료에 비해 자연스럽고 포근한 느낌을 줌과 동시에 종류에 따라서는 항균, 항알레르기성, 항암성 등의 각종 기능성을 가진다(이아정, 1999; 정지윤, 1996; 정진순, 1997; 조은경, 2000). 이처럼 천연염료는 화학염료로는 나타낼 수 없는 그윽한 자연의 색으로 그 색상의 청아함과 아름다움은 물론 화학염료와 화학섬유가 가지고 있는 단점인 인체에 대한 유해성과 공해 및 폐수문제를 해결할 수 있으므로(이현숙, 1998; 임승용, 1997; 조경래, 1988, 조홍식1998), 현대 첨단기술과 접목시키면 건강뿐만 아니라 환경보호에도 큰 몫을 할 수 있을 것으로 기대된다. 하지만 천연염색 한 섬유는 대부분 화학염료로 염색한 섬유에 비해 색의 재현성이 떨어지며(김광수, 1995; 신미자, 1987), 광, 땀 및 세탁 등의 견뢰도가 낮은 경향이 있기 때문에 천연 염색의 상용화를 위해서는 보다 재현성과 견뢰도 향상이 절실하게 필요한 실정이다.

따라서 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 광물 염색 시 견뢰도, 특히 세탁 견뢰도와 물 견뢰도를 향상시키는 방법을 제공하는 것이다.

상기 과제를 달성하기 위하여, 본 발명은

광물을 이용한 염색 시에

염액에 명반 또는 한천을 더 포함시켜 염색하는 것으로 특징으로 하여 광물 염색 시 견뢰도를 향상시키는 방법을 제공한다.

상기 과제를 달성하기 위하여, 본 발명은

광물을 이용한 염색 시에

염색 전에 한천 또는 두유에 피염물을 침지시키는 전처리 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 광물 염색 시 견뢰도를 향상시키는 방법을 제공한다.

상기 과제를 달성하기 위하여, 본 발명은

광물을 이용한 염색 시에

염색 후에 한천 또는 젤라틴에 침지시키는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 광물 염색 시 견뢰도를 향상시키는 방법을 제공한다.

상술한 바와 같은 본 발명에 따른 방법에 있어서, 상기 광물은 황토 또는 숯일 수 있다.

상술한 바와 같은 본원 발명의 견뢰도 향상 방법에 따르면 광물, 특히 황토 또는 숯의 염색 시에 염색성은 유지하면서 견뢰도를 증가시켜 광물 염색의 품질 향상에 매우 유용하다.

광물 염색에서 염료와 섬유의 결합은 화학적인 결합에 의한 것이기보다는 섬유 및 직물의 공극에 염료가 물리적으로 부착된 것에 기인하는 것으로 생각할 수가 있다. 그렇기 때문에 염료는 수세 등 외부 자극에 의해 쉽게 떨어지는 문제점이 있다.

이러한 문제점을 감소시키기 위해 염색 시에 타닌처리, 아교처리, 키토산, 양이온 계면활성제 등을 사용하고 있다. 이중 일부는 효과가 검증된 것도 있지만 대부분은 처리에 따른 효과는 명확하지가 않다.

이에 따라 광물 염색 시 견뢰도 향상을 목적으로 사용되고 있는 소금과 명반처리 효과 검증은 물론 견뢰도 향상을 위해 구입이 쉽고 사용이 간편한 한천과 젤라틴의 사용 가능성을 조사하기 위해 실험을 실시하였다.

견뢰도는 광물로 염색한 직물의 경우 일광 견뢰도가 우수한 반면에 황토 등 광물 염색은 염료가 섬유 속으로 흡수되는 것이 아니라 섬유 표면에 부착된 상태로 있기 때문에 수세 등 외부적인 충격에 쉽게 탈락되기 때문에 일광 견뢰도는 생략을 하고, 세탁 견뢰도와 물 견뢰도를 조사하였다.

이하에서는 본 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용을 실시예와 시험예를 통하여 상세하게 설명하기로 하며, 상기 실시예에서의 구체적인 수치 및 방법에 본 발명이 한정되는 것은 결코 아니다.

1. 재료 및 방법

1) 황토염색

황토염색에 사용한 피염물로 사용한 면직물은 KS K 0905에 규정된 표준포로 Hunter L값은 90.01, a값은 0.1, b값은 2.07인 것으로, 0.5중량% 마르세이유 비누용액으로 95℃에서 30분간 재정련하고 충분히 건조하여 사용하였다. 염색은 황토 100중량%(o.w.f)로 하였고, 욕비는 1:40으로 하여, 60℃에서 30분간 침적 염색하였다. 견뢰도 향상을 위한 물질로는 소금, 명반, 한천, 젤라틴, 두유를 용해하여 사용하였다. 각각의 시험 처리는 하기 표 1(황토의 염색 시 소금, 명반, 한천, 두유를 처리한 염색과정) 및 표 2(면직물의 황토 염색 시 한천과 젤라틴의 사용 방법 및 농도)에서와 같이 하였다.

일련번호	염색 과정
1	염색 → 수세 → 건조
2	염색 → 건조 → 수세 → 건조
3	염색 + 명반 2중량% → 수세 → 건조
4	염색 + 명반 2중량% → 건조 → 수세 → 건조
5	염색 + 소금 2중량% → 수세 → 건조
6	염색 + 소금 2중량% → 건조 → 수세 → 건조
7	염색 + 한천 0.2중량% → 수세 → 건조
8	염색 + 한천 0.2중량% → 건조 → 수세 → 건조
9	염색 + 한천 0.4중량% → 수세 → 건조
10	염색 + 한천 0.4중량% → 건조 → 수세 → 건조
11	한천 0.2중량% 10분 처리 50℃ → 수세 → 건조→염색(30분, 70-80℃)→수세→건조
12	한천 0.2중량% 10분 처리 50℃ →건조 → 수세 → 건조→염색(30분, 70-80℃)→수세→건조
13	두유 10분 처리 50℃ → 수세 → 건조→염색(30분, 70-80℃)→수세→건조
14	두유 10분 처리 50℃ →건조 → 수세 → 건조→염색(30분, 70-80℃)→수세→건조

일련번호	염색 과정
1	염색(30분, 60℃) → 수세 → 건조
2	염색(30분, 60℃) → 건조 → 수세 → 건조
3	염색(30분, 60℃) → 건조 → 한천(0.2중량%액) 50℃ 10분 → 수세 → 건조
4	염색(30분, 60℃) → 건조 → 한천(0.2중량%액) 50℃ 10분 → 건조 → 수세 → 건조
5	염색(30분, 60℃) → 건조 → 수세 → 건조 한천(0.4중량%액) 50℃ 10분 → 수세 → 건조
6	염색(30분, 60℃) → 건조 → 수세 →건조 → 한천(0.4중량%액) 50℃ 10분 → 건조
7	염색(30분, 60℃) → 건조 → 수세 → 건조 →젤라틴(0.2중량%액) 50℃ 10분 → 수세 → 건조
8	염색(30분, 60℃) → 건조 → 수세 → 건조 →젤라틴(0.2중량%액) 50℃ 10분 → 건조 → 수세 → 건조
9	염색(30분, 60℃) → 건조 → 수세 → 건조 →젤라틴(0.4중량%액) 50℃ 10분 → 수세 → 건조
10	염색(30분, 60℃) → 건조 → 수세 → 건조 →젤라틴(0.4중량%액) 50℃ 10분 → 건조 → 수세 → 건조

2) 숯 염색

숯의 입도 및 한천 후처리에 따른 견뢰도 조사를 위한 실험에 사용한 직물은 KS K 0905에 규정된 표준포를 사용하였으며, 숯은 250메쉬, 2500메쉬, 5000메쉬인 것을 사용하였다. 한천은 식품용 분말을 사용하였다. 숯염색은 60℃에서 30분간 실시하였으며, 한천 처리는 숯 염색한 직물을 수세 및 건조한 것을 한천을 0.05중량% 희석한 용액에 넣고, 50℃에서 10분간 침지 처리하였다. 한천 처리를 한 것은 가볍게 수세 후 건조한 다음 견뢰도 측정용으로 사용하였다.

3) 견뢰도 측정

세탁 견뢰도는 KS K ISO: 207 A2S. 세탁온도 40℃ ± 2℃, 세탁시간 30분 0.4/0.5% ECEISO SOAP 표준세제, 0.1% 과붕산 나트륨, 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. 물 견뢰도는 KS K ISO 105 E01: 2010:(급) {KS K 0645, 2002} {GB/T 5713: 1997} (BADA-060004-9)에 의해 측정하였다.

2. 결과 및 고찰

1) 견뢰도

(1) 황토

황토 입자가 2,500메쉬인 것으로 면직물의 염색 시 염색에 소금, 명반, 한천의 희석 및 한천과 두유의 전처리가 염색포의 견뢰도에 미치는 영향을 조사한 결과 세탁 견뢰도 아세테이트, 물 견뢰도 변퇴색 및 아세테이트는 모두 4-5급으로 차이가 없었다.

그러나 세탁 견뢰도 변퇴색은 각각의 처리 간에 차이가 있었다. 즉, 황토로 염색 후 수세→건조한 것과 염색→건조→수세→건조한 것은 둘다 2-3급이었으나 염색+명반(2중량%)→건조→수세→건조한 것과 염색+한천(0.4중량%)→건조→수세→건조한 것은 4급을 나타냈으며, 염색+한천(0.2중량%)→건조→수세→건조 한 것, 두유→수세→건조→염색→수세→건조한 것, 두유→건조→수세→건조→염색→수세→건조한 것은 3-4급으로 견뢰도가 향상되었다(표 3 황토의 염색 시 소금, 명반, 한천, 두유 처리가 염색 직물의 견뢰도에 미치는 영향 참조).

견뢰도 향상을 위해 처리한 물질 중 소금은 효과가 없는 것으로 나타났으며, 명반과 한천은 염액에 혼합하여 염색한 후 직물을 수세하지 않고 건조한 다음 수세를 했을 때 견뢰도 향상 효과가 있었다. 또 한천과 두유의 전처리는 견뢰도 향상에 효과적이었다.

구분		세탁 견뢰도		물 견뢰도
구분		변퇴색	아세테이트	변퇴색	아세테이트
1	염색→수세→건조	2-3	4-5	4-5	4-5
2	염색→건조→수세→건조	2-3	4-5	4-5	4-5
3	염색+명반(2중량%)→수세→건조	3	4-5	4-5	4-5
4	염색+명반(2중량%)→건조→수세→건조	4	4-5	4-5	4-5
5	염색+소금(2중량%)→수세→건조	3	4-5	4-5	4-5
6	염색→소금(2중량%)→건조→수세→건조	2-3	4-5	4-5	4-5
7	염색+한천(0.2중량%)→수세→건조	3	4-5	4-5	4-5
8	염색+한천(0.2중량%)→건조→수세→건조	3-4	4-5	4-5	4-5
9	염색+한천(0.4중량%)→수세→건조	3	4-5	4-5	4-5
10	염색+한천(0.4중량%)→건조→수세→건조	4	4-5	4-5	4-5
11	한천(0.2중량%)→수세→건조→염색→수세→건조	3	4-5	4-5	4-5
12	한천(0.2중량%)→건조→수세→건조→염색→수세→건조	3-4	4-5	4-5	4-5
13	두유→수세→건조→염색→수세→건조	3-4	4-5	4-5	4-5
14	두유→건조→수세→건조→염색→수세→건조	3-4	4-5	4-5	4-5

면직물의 황토 염색 시 한천과 젤라틴의 사용 방법 및 농도가 염색직물의 견뢰도에 미치는 영향을 조사한 결과 한천 및 젤라틴을 처리하지 않은 것은 2-3급이었지만 한천과 젤라틴 처리구는 4급 또는 4-5급으로 향상되었다. 한천을 황토와 혼합하여 염색한 것에서는 견뢰도 향상 효과가 없는 것도 있었는데, 염색 후에 한천을 처리한 직물은 모두 견뢰도 향상되었다. 그러므로 황토로 면직물을 염색 시 견뢰도 향상을 위해 한천 또는 젤라틴을 사용할 경우 황토 염색한 직물을 한천 또는 젤라틴을 희석한 용액에 침지 처리를 해야 할 것으로 생각되며, 한천과 젤라틴을 황토로 염색 시 견뢰도 향상에 효과적인 물질인 것으로 나타났다(표 4. 면직물의 황토 염색 시 한천과 젤라틴의 사용 방법 및 농도가 염색직물의 견뢰도에 미치는 영향 참조).

구분	처리	세탁 견뢰도		물 견뢰도
구분	처리	변퇴색	아세테이트	변퇴색	아세테이트
1	염색→수세→건조	2-3	4-5	4-5	4-5
2	염색→건조→수세→건조	2-3	4-5	4-5	4-5
3	염색→건조→한천(0.2중량%)→수세→건조	4-5	4-5	4-5	4-5
4	염색→건조→한천(0.2중량%)→건조→수세→건조	4	4-5	4-5	4-5
5	염색→건조→수세→건조→한천(0.4중량%)→수세→건조	4	4-5	4-5	4-5
6	염색→건조→수세→건조→한천(0.4중량%)→건조	4	4-5	4-5	4-5
7	염색→건조→수세→건조→젤라틴(0.2중량%)→수세→건조	4	4-5	4-5	4-5
8	염색→건조→수세→건조→젤라틴(0.2중량%)→건조→수세→건조	4-5	4-5	4-5	4-5
9	염색→건조→수세→건조→젤라틴(0.4중량%)→수세→건조	4	4-5	4-5	4-5
10	염색→건조→수세→건조→젤라틴(0.4중량%)→건조→수세→건조	4	4-5	4-5	4-5

(2) 숯

숯의 입도가 5,000메쉬인 것을 물에 첨가하여 염색한 직물을 50℃로 조정한 0.05중량% 한천액에 10분간 침지 후 수세 건조한 직물의 견뢰도를 조사한 결과 면직물과 견직물은 한천 무처리구에 비해 세탁 견뢰도의 변퇴색에서 견뢰도가 향상되었다. 변퇴색은 5,000메쉬의 숯으로 염색한 면직물의 경우 1-2급이었고, 견직물은 2급이었는데, 염색 후 0.05중량% 한천액에 10분간 침지한 면직물 및 견직물은 각각 3-4급으로 향상되었다. 나머지 양모, 나일론, 아크릴도 견뢰도의 변화가 다소 있었으나 황토 염료는 실제적으로 면직물이나 견직물에 많이 사용된다는 점에 면직물과 견직물의 견뢰도 향상은 큰 의미가 있는 것으로 판단된다(표 5. 숯 입도가 5,000메쉬인 숯으로 염색 후 한천처리가 염색포의 견뢰도에 미치는 영향).

처리	직물	세탁 견뢰도		물 견뢰도
처리	직물	변퇴색	아세테이트	변퇴색	아세테이트
무처리	면직물	1-2	4-5	4-5	4-5
	견직물	2	4-5	3-4	4-5
	양모	4-5	3	4-5	4-5
	나일론	1-2	4-5	4-5	4-5
	아크릴	1-2	4-5	4-5	4-5
한천 후처리	면직물	3-4	4-5	4-5	4-5
	견직물	3-4	4-5	4	4-5
	양모	1-2	4-5	4-5	4-5
	나일론	2	4-5	4-5	4-5
	아크릴	3-4	4-5	4-5	4-5

숯의 입도가 2500메쉬인 것을 물에 첨가하여 염색한 직물을 50℃로 조정한 0.05중량% 한천액에 10분간 침지 후 수세 건조한 직물의 견뢰도를 조사한 결과 면직물과 견직물은 한천 무처리구에 비해 세탁 견뢰도의 변퇴색에서 견뢰도가 향상되었다. 변퇴색은 2500메쉬의 숯으로 염색한 면직물과 견직물은 모두 1-2급이었는데, 염색 후 005중량% 한천액에 10분간 침지하여 건조한 면직물은 3-4급, 견직물은 4급으로 향상되었다. 아크릴은 한천액을 처리하기 전에는 2급이었던 것일 한천액의 처리에 의해 3-4급으로 향상되었으며, 양모와 나일론은 변화가 없었다(표 6. 숯 입도가 2,500메쉬인 숯으로 염색 후 한천처리가 염색포의 견뢰도에 미치는 영향 참조_.

처리	직물	세탁 견뢰도		물 견뢰도
처리	직물	변퇴색	아세테이트	변퇴색	아세테이트
무처리	면직물	1-2	4-5	4-5	4-5
	견직물	1-2	4-5	4	4-5
	양모	1-2	4-5	4-5	4-5
	나일론	2	4-5	4-5	4-5
	아크릴	2	4-5	4-5	4-5
한천 후처리	면직물	3-4	4-5	4-5	4-5
	견직물	4	4-5	4-5	4-5
	양모	2	4-5	4-5	4-5
	나일론	1-2	4-5	4-5	4-5
	아크릴	3-4	4-5	4-5	4-5

숯의 입도가 250메쉬인 것을 물에 첨가하여 염색한 직물을 50℃로 조정한 0.05중량% 한천액에 10분간 침지 후 수세 건조한 직물의 견뢰도를 조사한 결과 면직물과 견직물은 한천 무처리구에 비해 세탁 견뢰도의 변퇴색에서 견뢰도가 향상되었다. 변퇴색은 250메쉬의 숯으로 염색한 면직물은 2급, 견직물은 1-2급 염색 후 005중량% 한천액에 10분간 침지하여 건조한 면직물은 3-4급, 견직물은 4급으로 향상되었다. 양모는 1-2급에서 2-3급으로, 나일론은 2급에서 4급으로, 아크릴은 1-2급에서 3급으로 향상되었다. 따라서 숯염색 후 한천액의 후처리는 숯으로 염색한 직물의 견뢰도 향상에 도움이 되는 것으로 나타났다(표 7. 숯 입도가 250메쉬인 숯으로 염색 후 한천처리가 염색포의 견뢰도에 미치는 영향 참조).

처리	직물	세탁 견뢰도		물 견뢰도
처리	직물	변퇴색	아세테이트	변퇴색	아세테이트
무처리	면직물	2	4-5	4-5	4-5
	견직물	1-2	4-5	4-5	4-5
	양모	1-2	4-5	4-5	4-5
	나일론	2	4-5	4-5	4-5
	아크릴	1-2	4-5	4-5	4-5
한천 후처리	면직물	3-4	4-5	4-5	4-5
	견직물	4	4-5	4-5	4-5
	양모	2-3	4-5	4-5	4-5
	나일론	4	4-5	4-5	4-5
	아크릴	3	4-5	4-5	4-5

2) 염색성

황토를 이용한 면직물의 염색 시에 염액에 명반, 소금, 한천을 첨가하여 염색하거나 염색 전의 직물에 한천 및 두유의 전처리에 의해 견뢰도가 향상되는 것으로 나타났다. 그런데 견뢰도를 향상시키기 위해 첨가한 물질 때문에 기호도가 낮은 색상으로 염색되거나 염착률 등이 낮게 되면 견뢰도 향상을 큰 의미가 없게 된다. 그러한 측면에서 각각의 처리에 따른 염착률과 Hunter L, a, b값을 조사한 결과 K/S값은 무염색구의 직물은 0.043인데 비해 염색구는 2.69 이상을 나타낸 가운데 각각의 처리에 따른 차이가 조금씩 있었다. Hunter L값은 무염색포의 경우 90.01인데 비해 염색포는 58.30-64.24를 나타냈는데, 각각의 처리간 차이는 미미했다.

Hunter a값과 b값도 명반, 소금, 한천 및 두유 처리에 따른 차이가 거의 없었다. 특히 황색도를 나타내는 b값에는 큰 변화가 없음에 따라 한천이나 두유 처리는 색상에 영향을 미치지 않으면서도 견뢰도 향상에 도움이 되는 것으로 나타났다(표 8. 황토를 이용한 직물의 염색 시 처리에 따른 직물의 염색성 참조).

처리		K/S	Hunter
처리		K/S	L	a	b
	무염색포	0.043	90.01	-0.2	2.07
1	염색→수세→건조	2.0847	62.98	16.22	22.69
2	염색→건조→수세→건조	3.2647	62.44	16.99	22.96
3	염색+명반(2중량%)→수세→건조	3.0053	63.39	16.26	22.43
4	염색+명반(2중량%)→건조→수세→건조	3.2998	62.30	16.94	22.95
5	염색+소금(2중량%)→수세→건조	3.4165	61.55	16.97	22.80
6	염색→소금(2중량%)→건조→수세→건조	4.5043	58.30	18.47	23.17
7	염색+한천(0.2중량%)→수세→건조	2.9024	61.19	15.80	21.10
8	염색+한천(0.2중량%)→건조→수세→건조	3.2647	59.68	16.81	21.43
9	염색+한천(0.4중량%)→수세→건조	2.9613	61.39	16.41	21.55
10	염색+한천(0.4중량%)→건조→수세→건조	3.9482	58.60	18.41	22.54
11	한천(0.2중량%)→수세→건조→염색→수세→건조	3.0688	63.06	16.91	23.02
12	한천(0.2중량%)→건조→수세→건조→염색→수세→건조	2.9287	63.65	16.40	22.89
13	두유→수세→건조→염색→수세→건조	2.6922	64.24	15.64	22.38
14	두유→건조→수세→건조→염색→수세→건조	2.9141	63.28	16.36	22.58

Claims

광물을 이용한 염색 시에
염액에 명반 또는 한천을 더 포함시켜 염색하는 것으로 특징으로 하여 광물 염색 시 견뢰도를 향상시키는 방법.
광물을 이용한 염색 시에
염색 전에 한천 또는 두유에 피염물을 침지시키는 전처리 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 광물 염색 시 견뢰도를 향상시키는 방법.
광물을 이용한 염색 시에
염색 후에 한천 또는 젤라틴에 침지시키는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 광물 염색 시 견뢰도를 향상시키는 방법.
제 1항 또는 제 3항에 있어서,
상기 광물이 황토 또는 숯인 것을 특징으로 하는 광물 염색 시 견뢰도를 향상시키는 방법.