KR20200059863A - 호료를 이용한 천연문양 염색방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 호료를 이용한 천연문양 염색방법에 관한 발명으로, 감물에 원단을 침지하여 베이스 색상을 염색하는 1차염색공정(S10); 콩과 증류수 혼합액에 효소 및 알긴산소다를 첨가하여 호료를 조성하는 호료준비공정(S20); 호료에 문양 염료를 혼합하여 문양을 날염하는 2차염색공정(S30); 날염된 원단을 24 내지 48시간 동안 자연광에 노출하여 문양 염료를 발색하는 발색공정(S40); 및 발색된 원단의 문양 부위에서 호료를 제거하는 탈호공정(S50);으로 이루어지고, 탈호공정(S50)을 거친 원단을 수세 및 건조하여 마감하거나 또는 타 문양 염료를 이용하여 상기 2차염색공정(S30)부터 반복 실시하는 후처리공정(S60);을 포함하여 구성함에 따라 종래 천연문양 염색기법에 비해 문양의 선명도 및 발색도와 견뢰도를 현저히 증진하는 것이 특징이다.

Description

호료를 이용한 천연문양 염색방법{METHOD OF DYEING NATURAL PATTERNS USING A PASTE}

본 발명은 호료를 이용한 천연문양 염색방법에 관한 발명으로, 더욱 상세하게는 천연염료로 염색된 원단에 문양을 날염시 호료를 제조하여 적용함으로써 문양의 선명도 및 발색도와 견뢰도를 현저히 증진하고 염색 공정 전반을 현대화 하는 천연문양 염색방법에 관한 것이다.

일반적으로, 천연염색은 동,식물 또는 광물과 같이 자연에서 수득한 염재로부터 제조된 염료를 이용하여 원단을 염색하는 것이다. 합성염료를 이용하는 화학염색 기술의 발전으로 천연염색 기술의 활용 빈도가 줄어들었으나 최근 친환경, 자연주의 트렌드와 함께 선호도가 다시 증가하는 추세이다.

천연염색은 대부분의 공정이 수작업에 의해 이루어지므로 생산성이 낮고 염색성 및 견뢰도를 도출하기 어려우며, 특히 일반적으로 침염법에 의해 원단을 염색하므로 원단에 다양한 패턴의 문양을 형성하기가 쉽지 않은 단점이 있다.

통상적으로 사용되는 천연문양의 염색 기술에 관한 일례로서 한국공개특허 제 10 - 2008 - 0003284 호에는 감물을 이용한 무늬형성 방법을 공지한바, 그 개략적인 구성을 살펴보면 다음과 같다.

감 또는 감잎의 즙을 짜서 감물 염액을 추출하는 추출단계와, 감물 염액에 염색하고자 하는 천을 담그고 일정시간 동안 충분히 침지시킨 후 탈수하는 침지 및 탈수단계와, 불규칙적인 무늬형성을 위해 탈수한 천의 전부 또는 일부를 접는 기법, 전부 또는 일부를 비틀어 꼬는 기법, 전부 또는 일부를 구기는 기법, 전부 또는 일부를 뭉치는 기법, 및 전부 또는 일부를 마는 기법을 포함하는 복수의 무늬기법들 중에서 선택된 적어도 하나의 무늬기법을 적용한 상태에서 탈수한 천을 고정시키는 무늬성형단계와, 복수의 기법들 중에서 선택된 적어도 하나의 무늬기법이 적용된 상기 천을 건조시키는 건조단계를 포함하여 구성한다.

다른 예로서, 한국등록특허 제 10 - 1039217 호에는 감이나 감잎으로 부터 탄닌 분말 및 탄닌 추출액을 제조하는 단계와, 염색할 섬유를 친화성 처리하는 공정과 친화성 처리한 면포에 무늬를 심은 스크린 판을 밀착시켜 탄닌 날염 무늬포를 형성하는 단계와, 건조 날염된 무늬포를 채취하여 가성소다 수용액에 침지시켜 탄닌 무늬포를 안정화시키는 단계를 포함하는 무늬포 제조방법을 구성한다.

한국등록특허 제 10 - 1403727 호에는 소금의 삼투압 특성을 이용하여 천연염료로 천연섬유를 염색하는 천연 염색 과정의 무늬 표현 방법을 구성하는바, 천연염료가 염착된 천연섬유의 상면에 소금을 디자인된 형상을 따라 살포하여 소금이 살포된 영역은 액상인 천연염료가 소금에 의해 흡수되어 천연염료색보다 옅은 색으로 발색되고 소금이 살포되지 않은 영역은 원래 천연염료의 색으로 발색되어 천연섬유의 상면에 소금이 살포된 형상에 따라 무늬가 형성되도록 하는 소금을 이용한 천연섬유제의 무늬 표현 방법을 구성한다.

한국공개특허 제 10 - 2008 - 0003284 호 (2008.01.07) 한국등록특허 제 10 - 1039217 호 (2011.06.03) 한국등록특허 제 10 - 1403727 호 (2014.06.03) 한국공개특허 제 10 - 2013 - 0034129 호 (2013.04.05)

종래의 천연문양 염색방법은 염료에 침지한 천을 탈수하는 과정에서 전부 또는 일부를 접거나 비틀어 꼬임을 주거나 구기는 등의 기법을 적용하여 문양을 형성하는 형태로 이루어진다.

따라서, 상기와 같은 종래 기술로는 천에 적용 가능한 기법 자체가 매우 한정적이므로 문양의 형상이 매우 단순하고 특히 문양의 선명도가 현저히 낮은 단점이 있다.

또한, 다른 종래 기술에서 친화성 처리한 면포에 스크린판을 밀착한 후 탄닌 농축액을 도포하여 무늬포를 형성하도록 구성한바, 스크린판에 따라서 다양한 패턴의 무늬를 도출할 수는 있으나 매염제 처리를 하지 않고서는 충분한 발색도를 도출하기 어렵고 추후 수세 과정에서 문양 주변의 윤곽이 희미해지는 등의 문제점을 내포한다.

아울러, 종래 기술의 소금을 이용한 무늬 표현 방법은 삼투압 현상에 의해 물을 흡수하는 성질을 가지는 소금을 염액에 의해 염색된 천연섬유의 상면에 도안에 따라 살포하여 염액을 소금이 흡수함으로써 해당 부위 색상의 채도를 낮추어 무늬를 형성하도록 구성한다.

그러나, 소금이 염액을 흡수하는 과정에서 용해되면서 살포부위의 경계가 희석되어 마찬가지로 무늬의 번짐 현상을 초래하므로 사실상 복잡한 패턴의 무늬 표현에는 적용하기 힘든 문제점을 내포한다.

이에 본 발명에서는 상술한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 발명한 것으로서,

감물에 원단을 침지하여 베이스 색상을 염색하는 1차염색공정(S10);

콩과 증류수 혼합액에 효소 및 알긴산소다를 첨가하여 호료를 조성하는 호료준비공정(S20);

상기 호료에 문양 염료를 혼합하여 문양을 날염하는 2차염색공정(S30);

날염된 원단을 24 내지 48시간 동안 자연광에 노출하여 문양 염료를 발색하는 발색공정(S40); 및

발색된 원단의 문양 부위에서 호료를 제거하는 탈호공정(S50);으로 이루어지고,

상기 탈호공정(S50)을 거친 원단을 수세 및 건조하여 마감하거나 또는 타 문양 염료를 이용하여 상기 2차염색공정(S30)부터 반복 실시하는 후처리공정(S60);을 포함한다.

또한, 상기 호료준비공정(S20)은,

콩과 증류수를 1 : 5 중량비로 혼합한 후 분쇄하여 콩물을 형성하는 단계와,

콩물을 여과하여 고형분을 제거한 여과액에 전분분해 효소를 상기 증류수 기준 0.002중량부로 첨가하고 40℃에서 48시간 동안 반응하여 호료원액을 조성하는 단계와,

호료원액을 여과한 후 알긴산소다를 첨가하여 호료를 조성하는 단계로 이루어진다.

또한, 상기 탈호공정(S50)은,

발색된 원단을 증열기에 투입하고 100℃에서 30분 동안 증열처리하여 염료를 고착시키는 단계와,

증열처리된 원단을 60~80℃에서 10분간 소핑하여 문양 부위의 염료로부터 호료를 용출하여 제거하는 단계로 이루어짐으로써 종래 천연문양 염색기법에 비해 문양의 선명도 및 발색도와 견뢰도를 현저히 증진하고 염색 공정 전반을 현대화 할 수 있는 목적 달성이 가능하다.

본 발명은 천연염색 원단에 문양을 날염시 호료를 제조하여 천연염료와 함께 혼합하여 적용하도록 구성함에 따라 종래 기술에 비해 고품질의 천연문양을 염색하도록 한다.

특히, 본 발명은 종래 기술에 비해 문양의 선명도 및 발색도, 견뢰도를 현저히 증진하여 다양한 색상 및 복잡한 패턴의 문양을 자유롭게 형성할 수 있는 효과를 도출한다.

또한, 본 발명은 염색 공정 전반을 정량적으로 표준화 및 현대화하여 날염 염료의 종류 및 목적하는 색상에 따라서 보다 간편하게 염색 결과물의 품질을 제어할 수 있는 등의 이점이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 호료를 이용한 천연문양 염색방법의 공정 흐름도.
도 2 내지 도 4는 본 발명에 따른 호료를 이용한 천연문양 염색방법의 실시 예에 따라 문양을 염색한 시료 원단의 예시 이미지.

이하, 본 발명의 호료를 이용한 천연문양 염색방법의 바람직한 실시 예에 따른 구성과 작용을 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 하기의 설명에서 당해 기술분야의 통상의 기술자가 용이하게 구현할 수 있는 부분에 대한 구체적인 설명은 생략될 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 호료를 이용한 천연문양 염색방법의 공정 흐름도, 도 2 내지 도 4는 본 발명에 따른 호료를 이용한 천연문양 염색방법의 실시 예에 따라 문양을 염색한 시료 원단의 예시 이미지를 도시한 것이다.

본 발명의 기술이 적용되는 호료를 이용한 천연문양 염색방법은 천연염료로 염색된 원단에 문양을 날염시 종래 문양의 경계부에서 번짐현상이 초래되는 문제점을 해소하도록 천연 호료를 제조하여 문양 염료와 함께 적용함으로써 문양의 선명도 및 발색도와 견뢰도를 현저히 증진할 수 있는 천연문양 염색방법에 관한 것임을 주지한다.

이를 위한 본 발명의 호료를 이용한 천연문양 염색방법은 도 1에 도시한 바와 같이 크게 1차염색공정(S10)과, 호료준비공정(S20)과, 2차염색공정(S30)과, 발색공정(S40), 및 탈호공정(S50)으로 이루어지며 구체적으로는 하기와 같다.

상기 1차염색공정(S10)은 감물에 원단을 침지하여 베이스 색상을 염색하는 공정이다.

감에는 황색 카로티노이드 색소인 리코핀 성분을 다량 함유하고 있으므로 천연염색에서 감물은 황색 계열의 염색에 이용되는 대표적인 염료이다. 특히 감의 떫은 맛을 내는 성분인 축합형 탄닌은 천연염료와 결합하여 염착도 및 견뢰도를 향상하는 작용을 한다. 감물은 채취한 감을 파쇄한 후 착즙하거나 혹은 일정기간 발효 및 숙성한 원액에 물을 첨가해 농도를 조절하여 사용할 수 있다.

상기와 같이 제조된 감물을 원단에 침습하여 1차로 염색하며 황갈색톤의 베이스 색상을 염색한다.

상기 호료준비공정(S20)은 콩과 증류수 혼합액에 효소 및 알긴산소다를 첨가하여 호료를 조성하는 공정이다.

호료는 증점 및 안정화 기능을 통해 물성을 개선하는 물질로써 단백질이나 다당류 등을 합성한 고분자물질이 이용된다. 본 발명에서는 천연 재료인 콩을 주성분으로 하는 호료를 조성하여 문양 염색에 사용한다.

상기 호료준비공정(S20)의 첫번째 단계로서 콩과 증류수를 1 : 5 중량비로 혼합한 후 분쇄하여 콩물을 형성하는 단계를 실시한다.

상기 콩은 단백질과 지방산 함량이 우수한 대두를 사용한다. 콩 단백질은 수용성 단백질로써 용해성, 유화성, 겔형성성, 점성, 조직화성, 및 결착성 등의 물리적 기능 특성을 가진다. 이와 같은 성질은 콩 단백질과 물, 용매 등 유,무기 물질들 간의 상호작용에 의하여 변화하게 되며 가공 과정에서 타 물질과의 혼합 및 온도, 습도, 시간 등의 조건에 따라서도 그 특성이 변하게 된다. 본 단계에서는 대두에 증류수를 상기와 같은 비율로 첨가한 후 일정 시간 불린 상태에서 분쇄하여 콩물을 형성한다. 콩물에 함유된 식물성 단백질은 천연섬유로 이루어진 원단에 염료의 염착력을 증진하여 바인더 역할을 하므로 문양의 경계를 명확히 하면서 발색 및 견뢰도를 향상하도록 작용한다.

상기 호료준비공정(S20)의 두번째 단계로서 콩물을 여과하여 고형분을 제거한 여과액에 전분분해 효소를 상기 증류수 기준 0.002중량부로 첨가하고 40℃에서 48시간 동안 반응하여 호료원액을 조성하는 단계를 실시한다.

전분분해 효소는 콩물에 함유된 녹말을 가수분해하여 호료에 침전물이 생성되는 것을 방지하며 예컨대, 아밀라아제를 사용할 수 있다.

상기 호료준비공정(S20)의 세번째 단계로서 호료원액을 여과한 후 알긴산소다를 첨가하여 호료를 조성하는 단계를 실시한다.

알긴산소다는 해조류에 함유된 다당류의 일종인 알긴산을 추출하고 산을 첨가하여 겔화한 후 수산화나트륨에 용해하여 나트륨염으로 생성한 천연 고분자 응집제이다. 알긴산소다는 고점도에 의해 콩물에 함유된 전분을 분산시켜 착호를 균일하게 함으로써 염료가 응집되는 것을 방지하도록 작용한다. 본 단계에서는 호료원액을 고밀도 거름망으로 여과하여 물성을 균질하게 조성한 후 알긴산소다와 혼합하여 호료를 조성한다.

상기 2차염색공정(S30)은 상기와 같이 조성된 호료에 문양 염료를 혼합하여 문양을 날염하는 공정이다.

문양 염료는 예컨대 인디고 색소를 함유하는 쪽 염료, 또는 그 밖에 다양한 종류의 천연염료를 사용할 수 있으며 문양 염료의 물성 및 피염물인 원단의 재질적 특성에 따라 호료와의 배합비를 적절히 조절하여 미리 디자인된 패턴에 따라 날염한다.

상기 발색공정(S40)은 날염된 원단을 24 내지 48시간 동안 자연광에 노출하여 문양 염료를 발색하는 공정이다.

상기 1차염색공정(S10)에서 베이스 색상의 염색에 사용된 감물에 함유된 축합형 탄닌은 공기나 빛에 노출 시 산화가 진행되어 색상을 더욱 깊고 진하게 발색시키며 문양 염료가 염색된 부위 역시 명도 및 채도가 더욱 높아지도록 발색된다.

한편, 상기 탈호공정(S50)은 발색된 원단의 문양 부위에서 호료를 제거하는 공정이다.

상기 2차염색공정(S30)에서 문양 염료와 함께 혼합되어 문양 부위에 도포된 호료는 문양 염료가 해당 부위에서 집중적으로 날염 및 발색되도록 유도하는바, 상기 발색공정(S40)이 마무리된 후에는 탈호공정(S50)을 통해 호료를 제거하여 선명하고 정교한 문양을 완성하도록 한다.

구체적으로, 상기 탈호공정(S50)은 발색된 원단을 증열기에 투입하고 100℃에서 30분 동안 증열처리하여 염료를 고착시키는 단계와, 증열처리된 원단을 60~80℃에서 10분간 소핑(Soaping)하여 문양 부위의 염료로부터 호료를 용출하여 제거하는 단계로 이루어진다.

상기 증열처리 시간은 30분 이상을 초과하지 않는 것이 바람직하며 이는 포화증기 혹은 과열증기를 이용해 원단에 손상을 주지 않으면서 염료를 원단에 응축시켜 고착율을 높이기 위함이다. 증열처리를 통해 염료의 발색도를 증대하면서 탈호시 호료의 분리를 원활하게 유도할 수 있다.

상기 소핑처리는 고온의 비누액을 이용해 원단을 세척하여 미고착 염료 및 호료를 제거한다. 호료의 점도에 따라서 탈호율에 차이가 있으나 상기 온도 및 시간 범위를 벗어날 경우 탈호율이 80% 이하에 불과하거나 원단 및 염료의 손상을 초래할 수 있으므로 해당 범위를 준수한다.

상기 후처리공정(S60)은 상기 탈호공정(S50)을 거친 원단을 수세 및 건조하여 마감하거나 또는 타 문양 염료를 이용하여 상기 2차염색공정(S30)부터 반복 실시하도록 구성한다.

이하에서는 전술한 바와 같은 구성으로 이루어지는 본 발명을 포함하는 실시 예 및 시험 예를 구성하고 그에 따른 효과에 대해서 면밀하게 파악하고자 한다. 이하의 설명은 본 발명에 대하여 바람직한 실시 예를 들어 설명하는 것이므로 본 발명은 하기 실시 예에 의해 한정되는 것이 아니며 본 발명의 범주를 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변형이 제공될 수 있음은 당연하다 할 것이다.

<실시 예>

본 발명에 따른 호료를 이용한 천연문양 염색.

감을 착즙한 후 물과 동량으로 혼합하여 감물을 준비하고 린넨재질의 시료 원단에 침습 및 건조하여 황갈색톤의 베이스 색상을 염색한다.

대두 1㎏에 증류수 5ℓ를 혼합하고 분쇄기를 이용해 분쇄하여 콩물을 형성한다. 콩물을 소정의 거름망으로 여과하여 고형분 및 불순물을 제거한 후 전분분해 효소 10㎖를 첨가하고 40℃에서 48시간 동안 반응하여 녹말을 가수분해 한다. 상기와 같이 조성한 호료원액을 고밀도 거름망으로 재차 여과한 다음 알긴산소다를 첨가하여 고점도 호료를 제조한다.

상기와 같이 준비된 호료와, 쪽으로부터 추출한 문양 염료를 혼합하고 감물로 베이스 염색된 린넨 원단의 문양 부위에 0.5 ~ 1mm 두께로 도포하여 문양을 날염한다.

날염 부위의 염료가 린넨 원단에 스며들어 안정되면 원단을 자연광이 조사되는 실외에서 24시간 노출하여 염료를 발색한다. 베이스 부위의 감물이 황갈색톤에서 더욱 진한 갈색톤으로 발색되고 문양 부위의 쪽 염료가 진한 인디고 색상으로 발색된다.

상기와 같이 발색된 원단을 증열기에 투입하여 100℃에서 30분 동안 증열처리하여 염료를 고착한 후 80℃ 비누액을 이용해 10분간 소핑처리하여 문양 부위에서 호료를 세척한다. 최종적으로 원단을 수세 및 건조하여 마감한다. 도 2 내지 도 4는 본 발명에 따라 천연문양이 염색된 시료 3종의 예시 이미지이다. 문양의 경계가 번짐현상이 없이 선명하게 형성되어 날염되었음을 확인할 수 있다.

<시험 예>

본 발명의 실시 예에 따라 제조된 호료를 이용하여 문양이 염색된 시료 원단과 일반 호료를 이용하여 염색된 비교 예 1, 비교 예 2의 시료 원단의 수세에 따른 탈호율 비교 시험. 비교 예 1은 CMS(Carboxy Methyl Starch)계열 호료를 사용하였고, 비교 예 2는 구아검류 호료를 사용하였으며, 호료의 종류 이외의 시험 조건은 모두 동일하다.

호료의 종류	점도	소핑조건 ℃ ×10분
		25℃	40℃	60℃	80℃
		탈호율(%)
실시 예	저점도	73.4	81.5	84.7	84.0
	중점도	74.9	79.6	85.9	84.1
	고점도	76.8	76.9	86.4	87.1
비교 예1	저점도	53.8	55.3	55.2	60.8
	중점도	53.1	54.1	53.3	58.0
	고점도	54.5	54.9	54.7	57.9
비교 예2	저점도	60.4	60.5	60.7	61.8
	중점도	54.6	54.7	54.7	56.7
	고점도	53.1	52.2	54.3	56.6

탈호율이 낮을수록 문양 부위에서 염료가 갈라지거나 원단 손상이 야기될 수 있으며 발색을 현저히 저하시키는 결과를 초래하는바, 표 1에 기재한 바와 같이 본 발명에 따른 호료를 이용한 천연문양 염색방법의 탈호율이 비교 예1, 2에 비해 현저히 높은 것을 확인할 수 있다.

이상에서와 같은 본 발명에 따른 호료를 이용한 천연문양 염색방법은 천연염색 원단에 문양을 날염시 호료를 제조하여 천연염료와 함께 혼합하여 염색하도록 하는 염색방법을 제공한다.

따라서, 본 발명은 종래 기술에 비해 문양의 선명도 및 발색도, 견뢰도를 현저히 증진함으로써 다양한 색상 및 복잡한 패턴의 문양을 자유롭게 형성하도록 하여 고품질의 천연문양이 염색된 제품을 보다 간편하게 제조하도록 하는 등의 다양한 효과를 도출한다.

S10: 1차염색공정
S20: 호료준비공정
S30: 2차염색공정
S40: 발색공정
S50: 탈호공정
S60: 후처리공정

Claims (3)

1. 감물에 원단을 침지하여 베이스 색상을 염색하는 1차염색공정(S10);
   콩과 증류수 혼합액에 효소 및 알긴산소다를 첨가하여 호료를 조성하는 호료준비공정(S20);
   상기 호료에 문양 염료를 혼합하여 문양을 날염하는 2차염색공정(S30);
   날염된 원단을 24 내지 48시간 동안 자연광에 노출하여 문양 염료를 발색하는 발색공정(S40); 및
   발색된 원단의 문양 부위에서 호료를 제거하는 탈호공정(S50);으로 이루어지고,
   상기 탈호공정(S50)을 거친 원단을 수세 및 건조하여 마감하거나 또는 타 문양 염료를 이용하여 상기 2차염색공정(S30)부터 반복 실시하는 후처리공정(S60);을 포함하는 것을 특징으로 하는 호료를 이용한 천연문양 염색방법.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 호료준비공정(S20)은,
   콩과 증류수를 1 : 5 중량비로 혼합한 후 분쇄하여 콩물을 형성하는 단계와,
   콩물을 여과하여 고형분을 제거한 여과액에 전분분해 효소를 상기 증류수 기준 0.002중량부로 첨가하고 40℃에서 48시간 동안 반응하여 호료원액을 조성하는 단계와,
   호료원액을 여과한 후 알긴산소다를 첨가하여 호료를 조성하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 호료를 이용한 천연문양 염색방법.
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 탈호공정(S50)은,
   발색된 원단을 증열기에 투입하고 100℃에서 30분 동안 증열처리하여 염료를 고착시키는 단계와,
   증열처리된 원단을 60~80℃에서 10분간 소핑하여 문양 부위의 염료로부터 호료를 용출하여 제거하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 호료를 이용한 천연문양 염색방법.

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