KR20220046122A - 미이용 천연염색자원의 미생물 발효추출 및 천연염색 전처리가공 방법 - Google Patents

미이용 천연염색자원의 미생물 발효추출 및 천연염색 전처리가공 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 미이용 천연염색자원의 미생물 발효추출 및 천연염색 전처리가공 방법에 관한 발명으로, 양파껍질, 과일전정가지, 율피, 호두피, 폐해조류로 이루어진 군 중에서 선택된 미이용 천연염재를 이용하여 천연염료를 수득하는 미이용 천연염색자원의 미생물 발효추출 방법을 구성하고, 미이용 천연염색자원의 미생물 발효추출 방법에 의해 제조된 천연염료를 이용한 천연염색시 이온성 천연물질을 이용한 천연염색 전처리가공 방법을 구성함에 따라 1차 가공 후 폐기되거나 활용가치가 없는 천연염색에 활용하고 고품질의 천연염색 효과를 도출할 수 있는 것이 특징이다.

Description

미이용 천연염색자원의 미생물 발효추출 및 천연염색 전처리가공 방법{METHOD FOR MICROBIAL FERMENTATION EXTRACTION AND NATURAL DYEING PRETREATMENT WITH UNUSED NATURAL DYED RESOURCES}
본 발명은 미이용 천연염색자원의 미생물 발효추출 및 천연염색 전처리가공 방법에 관한 발명으로, 더욱 상세하게는 1차 가공 후 폐기되거나 활용가치가 없는 천연물 자원을 이용하여 천연염료로 제조하고, 해당 염료을 이용한 천연염색에 적용되는 전처리가공 방법을 구성함으로써 미이용 자원을 천연염색에 활용하고 고품질의 천연염색 효과를 도출하도록 하는 기술에 관한 것이다.
일반적으로, 천연염료는 동,식물 또는 광물 등에서 유래하는 천연물 자원으로부터 추출한 염료로서 색소 성분을 함유하는 식물의 뿌리, 열매, 껍질, 잎 등 식물성 천연물이 주로 이용된다.
천연염료는 인공합성염료에 비해 염착성이 낮고 염색 대상이 한정되는 등의 단점이 있으나 인체에 무해하고 친환경적인 특성에 의해 수요가 지속되고 있다. 특히 식물성 천연물은 채취 및 가공이 비교적 용이하고 종류에 따라서 다양한 색상의 색소 성분을 추출할 수 있는 이점이 있다.
천연염료의 제조에 이용되는 대표적인 식물성 천연물로는 붉은색의 꼭두서니, 황갈색의 울금, 적색 또는 황색의 잇꽃, 자주색의 쪽, 황색의 치자, 갈색의 감즙 등이 있다. 이와 같은 천연물로부터 천연염료를 추출하는 방법은 일반적으로 천연물 자원을 물에 넣고 가열하면서 염료 화합물을 첨가하여 추출하는 방식으로 이루어진다.
한편, 상술한 바와 같은 천연물은 색소 성분을 비교적 용이하게 추출하여 염료화하는 것이 가능하나, 예컨대 양파껍질이나 과일전정가지, 율피, 호두피, 폐해조류의 경우 색소 성분을 함유하고 있음에도 불구하고 염료화하지 못하고 하기 공지 기술과 같이 타용도로 가공하여 이용하거나 대부분 폐기되고 있다.
예컨대, 공지된 한국등록특허 제 10 - 1307090 호에는 양파겉껍질을 원료수집하여 정선과 이물질제거를 거쳐 스팀 찜에 찌거나, 또는 생으로 원재료건조시킨 후에 탱크에 담아 이스트 또는 EM균을 생균으로 첨가하여 발효하고 일시 건조시켜 다이아몬드그라인더로 분쇄하고, 압축펠렛으로 성형시켜 가축첨가사료용으로 제조하는 양파겉껍질첨가사료 가공방법을 구성한다.
다른 예로서, 한국등록특허 제 10 - 1100405 호에는 호두껍질을 이황화탄소로 반응시킨 후 상온에서 수산화나트륨 수용액으로 세척하는 호두껍질 세척단계와, 세척한 호두껍질을 건조하는 호두껍질 건조단계와, 건조한 호두껍질을 분쇄하는 호두껍질 분쇄단계(S12)와, 목분, 열가소성 합성수지, 첨가용 부자재를 혼합하여 펠렛으로 제조하는 혼합단계와, 혼합된 펠렛에 분쇄한 호두껍질 분말을 혼합하여 복합재료 펠렛을 제조하는 단계와, 복합재료 펠렛을 성형하여 인조 목재를 제조하는 단계를 포함하는 호두껍질 분말을 함유하는 인조 목재 제조방법을 구성한다.
한편, 한국등록특허 제 10 - 1748005 호에는 율피를 이용하여 천연염료를 제조하고 원단을 천연염색하는 방법에 관한 기술을 공지한 바, 율피를 통풍이 잘되는 곳에서 건조하는 단계와, 건조된 율피를 냉수에서 불리는 단계와, 불린 율피를 물 95도 ~ 105도에서 1차 보일링하여 원액을 생성하는 단계와, 보일링한 원액을 50도 ~ 70도로 온도를 낮추어 2차 보일링하여 원액을 생성하는 단계와, 생성된 원액을 이용하여 수용성 색소를 추출하는 단계와, 율피에서 추출한 천연염료에 젖은 섬유 원단을 넣어서 1차 저어주는 단계와, 원단을 건져 내어 물기를 제거한 후 백반물에 침지하여 2차 저어주는 단계와, 1차 저어주는 단계와 2차 저어주는 단계를 반복하는 단계와, 원단을 꺼내어 물에 헹구어 통풍이 되는 그늘에서 건조시키는 단계를 포함하는 율피에서 추출한 천연염료를 이용한 염색방법을 구성한다.
한국등록특허 제 10 - 1307090 호 (2013.09.11) 한국등록특허 제 10 - 1100405 호 (2011.12.30) 한국등록특허 제 10 - 1748005 호 (2017.06.15) 한국등록특허 제 10 - 0267169 호 (2000.11.01)
상술한 바와 같이 꼭두서니, 울금, 잇꽃, 쪽, 치자, 감즙 등의 천연물은 색소 성분을 비교적 용이하게 추출하여 염료화하는 것이 가능하나, 양파껍질, 과일전정가지, 율피, 호두피와 같은 천연물은 색소 성분을 함유하고 있음에도 불구하고 여전히 효과적인 염료화 방법이 개발되지 못하고 있다.
이와 같은 미이용 천연물의 경우 대부분 1차 가공 후 폐기하거나, 또는 상기 종래 기술에서와 같이 사료나 목재 원료 등의 타용도로 가공하여 이용하는 데 그치고 있으므로 색소 성분을 제대로 활용하지 못하고 있는 실정이다.
또한, 상기 종래 기술에서는 미이용 천연물 중 하나인 율피를 이용하여 천연염료를 제조하고 원단을 천연염색하는 방법을 제공하고 있으나, 기존의 단순 열수 추출 방식에 그치고 있으므로 색소 성분을 효과적으로 추출하지 못하여 발색성이 현저히 저하되고, 천연염료 특유의 낮은 염착성 및 견뢰도 특성을 극복하지 못하여 염색 품질이 현저히 저하되는 문제점이 있다.
이에 본 발명에서는 상술한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 발명한 것으로서,
양파껍질, 과일전정가지, 율피, 호두피, 폐해조류로 이루어진 군 중에서 선택된 천연염재를 준비하는 미이용염재준비단계(S11)와,
상기 미이용염재준비단계(S11)에서 선택한 천연염재를 입자상으로 분쇄하는 분쇄단계(S12)와,
상기 분쇄단계(S12)를 거친 천연염재를 건조기에 투입하고 120 ~ 150℃에서 30 ~ 60분간 멸균하는 멸균단계(S13)와,
증류수와, 증류수 대비 0.5 ~ 1중량비의 미생물 배양액과, 증류수 대비 0.01 ~ 0.1중량비의 상기 멸균단계(S13)를 거친 천연염재를 혼합하고, 35±2℃에서 72시간 동안 저온 추출하는 염재추출단계(S14)와,
상기 염재추출단계(S14)에서 추출된 염재추출물을 필터로 여과하여 고형분 및 불순물을 제거하고 염료원액을 수득하는 염료원액수득단계(S15)와,
상기 염료원액수득단계(S15)에서 수득한 염료원액을 60 ~ 100℃로 처리하여 상기 미생물 배양액에 함유된 균주를 제거하고 천연염료를 수득하는 염료화단계(S16)를 포함하는 미이용 천연염색자원의 미생물 발효추출 방법을 구성한다.
또한, 미이용 천연염색자원의 미생물 발효추출 방법에 의해 제조된 천연염료를 이용한 천연염색 전처리가공 방법에 있어서,
키토산 1 ~ 5중량% 수용액에 피염원단을 침지한 후 패딩 처리하여 키토산 수용액을 균일하게 흡수시키는 패딩처리단계(S21)와,
상기 패딩처리단계(S21)를 거친 피염원단을 해수에 5 ~ 30분간 침치한 후 건조하는 해수처리단계(S22)를 포함하는 천연염색 전처리가공 방법을 구성함으로써 미이용 자원을 천연염색에 활용하고 고품질의 천연염색 효과를 도출할 수 있는 목적 달성이 가능하다.
본 발명은 색소 성분을 함유하고 있음에도 불구하고 여전히 효과적인 염료화 방법이 부재하는 미이용 천연물을 이용하여 천연염색에 적합한 염료로 제조하고, 해당 천연염료를 이용한 천연염색에 최적화된 전처리가공 방법을 제공하는 효과가 있다.
따라서, 본 발명은 대부분 1차 가공 후 폐기하거나, 또는 사료나 목재 등의 원료로 가공하여 이용하는 데 그치고 있는 예컨대 양파껍질, 과일전정가지, 율피, 호두피 등의 천연물을 천연염색자원으로 활용할 수 있는 이점이 있다.
또한, 본 발명은 이와 같은 미이용 천연염색자원으로 제조된 천연염료를 이용한 염색 시 염착성을 현저히 증대할 수 있는 전처리가공 방법을 제공함으로써 미이용 천연염색자원에 의한 특유의 색상을 발현하면서 보다 고품질의 염색효과를 도출할 수 있는 이점이 있다.
도 1은 본 발명에 따른 미이용 천연염색자원의 미생물 발효추출 방법(a) 및 천연염색 전처리가공 방법(b)의 개략적인 공정 흐름도.
도 2는 본 발명의 미이용 천연염색자원의 미생물 발효추출 방법의 실시 예에 따른 염재추출단계(S14) 및 염료화단계(S16) 각각의 실시 결과물 이미지.
도 3 및 도 4는 본 발명의 미이용 천연염색자원의 미생물 발효추출 및 천연염색 전처리 방법의 실시 예에 따른 발색도 실험 결과 이미지.
이하, 본 발명의 미이용 천연염색자원의 미생물 발효추출 및 천연염색 전처리가공 방법의 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. 아울러, 하기의 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.
도 1은 본 발명에 따른 미이용 천연염색자원의 미생물 발효추출 방법(a) 및 천연염색 전처리가공 방법(b)의 개략적인 공정 흐름도, 도 2는 본 발명의 미이용 천연염색자원의 미생물 발효추출 방법의 실시 예에 따른 염재추출단계(S14) 및 염료화단계(S16) 각각의 실시 결과물 이미지, 도 3 및 도 4는 본 발명의 미이용 천연염색자원의 미생물 발효추출 및 천연염색 전처리 방법의 실시 예에 따른 발색도 실험 결과 이미지를 도시한 것이다.
본 발명의 기술이 적용되는 미이용 천연염색자원의 미생물 발효추출 및 천연염색 전처리가공 방법은 색소 성분을 함유하고 있음에도 불구하고 1차 가공 후 폐기되거나 활용가치가 없는 미이용 천연물을 이용하여 천연염색에 적합한 염료로 제조하고 해당 천연염료를 이용한 천연염색에 최적화된 전처리가공 방법을 제공하여 고품질의 천연염색 효과를 도출하도록 하는 기술에 관한 것임을 주지한다.
이를 위한 본 발명의 미이용 천연염색자원의 미생물 발효추출 방법은 크게 미이용염재준비단계(S11)와, 분쇄단계(S12)와, 멸균단계(S13)와, 염재추출단계(S14)와, 염료원액수득단계(S15)와, 염료화단계(S16)를 포함하여 구성하며 구체적으로는 하기와 같다.
상기 미이용염재준비단계(S11)는 양파껍질, 과일전정가지, 율피, 호두피, 폐해조류로 이루어진 군 중에서 선택된 천연염재를 준비하는 단계이다.
상기 양파껍질, 과일전정가지, 율피, 호두피, 폐해조류는 색소 성분을 함유하는 천연물로서 종래와 같은 단순 열수추출에 의해 색소 성분을 추출할 경우 염색성이 낮은 단점을 가지는 미이용 천연염색자원이다.
상기 양파껍질은 양파의 외피로서 수분이 90% 이상을 차지하는 양파 속에 비해 다양한 유효성분을 함유하고 있다. 양파껍질은 각종 식품 가공 공정 시 부산물을 대량 발생하고 있으나, 음용 차나 엑기스류 등에 일부를 활용할 뿐 사실상 대부분 폐기되고 있다. 양파껍질은 양파의 품종에 따라서 갈색, 자색 등의 색소 성분인 플라보노이드를 다량 함유하며, 케르세틴 성분은 지방과 콜레스테롤이 혈관에 축적되는 것을 억제하는 작용과 더불어 주요 색소 성분 중 하나이다.
상기 과일전정가지는 예컨대 포도나무, 배나부, 복숭아나무 등 과일나무의 전정가지로서 봄, 가을철에 과육 성장을 위해 전정 작업 후 대부분 방치되거나 소각된다. 과일전정가지에는 해당 과일에 비해서는 낮으나 색소 성분을 포함해 다양한 유효성분을 함유하고 있다.
상기 율피는 밤을 감싸고 있는 얇은 속껍질로서 카테킨, 갈릭산 등의 항산화 성분을 함유하여 주로 한방에서 약재로 쓰인다. 율피에는 연갈색 또는 회갈색의 색소 성분을 함유하며 타닌 성분을 함유하므로 염료로 추출시 높은 염착성을 기대할 수 있다.
상기 호두피는 호두를 감싸는 외피로서 질감이 단단하고 부피를 많이 차지하므로 호두 열매를 취한 후 대부분 폐기된다. 호두피는 호두의 품종에 따라서 연갈색, 적갈색, 흑갈색 등의 색소 성분을 함유하며 타닌 성분을 함유하므로 염료로 추출시 높은 염착성을 기대할 수 있다.
상기 폐해조류는 바닷속이나 해안에서 서식하는 해조류가 파도에 의해 해변에 밀려들어온 것으로 대부분 방치되거나 폐기된다. 폐해조류 중에서도 예컨대 파래, 청각, 해캄 등의 녹조류나 일부 갈조류에는 클로로필 a와 b, 및 카로틴, 크산토필 등의 색소 성분을 함유하고 있다.
상기 미이용염재준비단계(S11)에서는 상기와 같은 색소 성분을 함유하는 미이용 천연염재를 선택하여 정제, 건조 등의 과정을 거쳐 준비한다.
상기 분쇄단계(S12)는 상기 미이용염재준비단계(S11)에서 선택한 천연염재를 입자상으로 분쇄하는 단계이다.
상기 분쇄단계(S12)에서는 상기 천연염재를 균등한 크기의 입자상으로 분쇄하여 후속되는 단계들에서 추출 효율을 극대화하도록 구성한다.
상기 멸균단계(S13)는 상기 분쇄단계(S12)를 거친 천연염재를 건조기에 투입하고 120 ~ 150℃에서 30 ~ 60분간 멸균하는 단계이다.
상기 멸균단계(S13)에서는 분쇄된 천연염재에 포함된 각종 세균이나 미생물을 상기 온도에서 멸균하여 후속 단계에서 부패현상이 야기되는 것을 미연에 방지하도록 구성한다.
상기 염재추출단계(S14)는 증류수와, 증류수 대비 0.5 ~ 1중량비의 미생물 배양액과, 증류수 대비 0.01 ~ 0.1중량비의 상기 멸균단계(S13)를 거친 천연염재를 혼합하고, 35±2℃에서 72시간 동안 저온 추출하는 단계이다.
상기 염재추출단계(S14)에서는 상기 미이용염재준비단계(S11)에서 선택된 천연염재의 종류에 따라서 증류수 용량 대비 상기 범위에서 천연염재 및 미생물 배양액을 배합하고 저온에서 염재추출물을 추출하도록 구성한다. 상기 염재추출단계(S14)에서 추출 온도 및 시간이 상기 범위를 벗어날 경우 미생물 배양액의 활성을 저해하여 색소 성분이 미추출 또는 변질될 수 있다.
상기 염재추출단계(S14)에 사용되는 미생물 배양액은 광합성균, 고초균, 유산균, 효모균으로 이루어진 군 중에서 선택된 1종으로 구성한다.
상기 광합성균은 독립 영양균 속에서 빛 에너지를 이용하여 동화작용을 하는 통성 혐기성 세균이다. 일반적인 세균은 광합성 색소가 없으므로 광합성을 할 수 없으나 광합성균, 즉 홍색세균, 홍색황세균, 녹색황세균은 박테리오클로로필을 함유하여 질소원으로 암모니아 또는 질산염과, 탄소원으로서 탄산수소염을 이용하여 광합성 작용을 한다.
상기 고초균은 바실러스속의 대표적인 균종으로 아밀라아제, 프로테아제 등의 유용 효소를 활성하는 통성 혐기성 세균이다. 자연적으로 단백질을 분비하여 배양이 용이하다.
상기 유산균은 당을 발효시켜 유산을 생성하는 통성 혐기성 세균으로 주로 건강 기능의 증진을 위해 사용되며 부패균을 억제하는 작용을 한다.
상기 효모균은 단세포 미생물 균으로 약 1500종이 알려져 있으며 배양이 쉽고 호기, 혐기 상태에서도 발효가 용이하다.
상기 염재추출단계(S14)에서는 상술한 바와 같은 광합성균, 고초균, 유산균, 효모균으로 이루어진 군 중에서 선택된 발효균주로 배양한 미생물 배양액을 이용하여 천연염재의 환원발효가 이루어지도록 구성한다.
상기 염료원액수득단계(S15)는 상기 염재추출단계(S14)에서 추출된 염재추출물을 필터로 여과하여 고형분 및 불순물을 제거하고 염료원액을 수득하는 단계이다.
상기 염료원액수득단계(S15)에서는 미생물에 의해 색소 성분이 추출된 천연염재 잔여물을 분리하고 추출 과정에서 혼입된 각종 불순물을 제거하여 액상의 염료원액을 수득하도록 구성한다. 상기 염료원액은 상기 염재추출단계(S14)에서 사용된 미생물의 종류에 따라서 상이한 색상을 발현한다.
상기 염료화단계(S16)는 상기 염료원액수득단계(S15)에서 수득한 염료원액을 60 ~ 100℃로 처리하여 상기 미생물 배양액에 함유된 균주를 제거하고 천연염료를 수득하는 단계이다.
상기 염료화단계(S16)에서는 염료원액을 상기 온도 범위에서 처리하여 상기 염재추출단계(S14)에서 사용된 미생물 배양액에 함유된 균주를 비활성 상태로 제거하여 천연염료를 완성한다. 상기 염료화단계(S16)에서의 온도 범위가 상기 범위를 벗어날 경우 균주가 잔존하여 부패 및 변질을 유발할 수 있다.
한편, 상술한 바와 같은 본 발명에 따른 미이용 천연염색자원의 미생물 발효추출 방법에 의해 제조된 천연염료를 이용하여 원단을 천연염색할 경우 일반적인 염색 방식으로는 천연염료 특유의 낮은 염착성으로 인해 색상 발현도 현저히 낮은 결과를 도출하게 된다.
이러한 문제점을 극복하기 위하여 본 발명에는 미이용 천연염색자원의 미생물 발효추출 방법에 의해 제조된 천연염료를 이용하여 원단을 천연염색 시 하기와 같은 패딩처리단계(S21) 및 해수처리단계(S22)를 포함하는 천연염색 전처리가공 방법을 구성한다.
상기 패딩처리단계(S21)는 키토산 1 ~ 5중량% 수용액에 피염원단을 침지한 후 패딩 처리하여 키토산 수용액을 균일하게 흡수시키는 단계이다.
상기 키토산은 불용성인 키틴을 탈아세틸화하여 수득하는 이온성 천연물질로서 이 과정에서 아세틸아민기가 아민으로 변환하면서 반응성 및 친수성을 증가한다.
상기 패딩처리단계(S21)에서는 피염원단에 키토산 성분을 침습하도록 전처리하여 천연염색 과정에서 상기 키토산의 아민기가 천연염료 성분내의 음이온을 효과적으로 흡착시키도록 작용함으로써 염착성을 향상하도록 구성한다.
상기 해수처리단계(S22)는 상기 패딩처리단계(S21)를 거친 피염원단을 해수에 5 ~ 30분간 침치한 후 건조하는 단계이다.
상기 해수처리단계(S22)에서는 나트륨 및 기타 이온성 천연물질을 다량 함유하는 해수에 침지하여 염료 성분이 세탁 시 계면활성제 등에 의해 빠져나오는 것을 방지하고 견뢰도를 향상하도록 구성한다.
이하에서는 전술한 바와 같은 구성으로 이루어지는 본 발명을 포함하는 실시 예를 구성하고 그에 따른 효과에 대해서 면밀하게 파악하고자 한다.
<실시 예>
미이용 천연염재로서 양파껍질을 이용하여 본 발명에 따른 미이용 천연염색자원의 미생물 발효추출 방법에 의한 천연염료 제조.
폐 양파껍질을 수거하여 정제 등의 과정을 거친 후 분쇄한 다음, 건조기에 투입하여 120℃에서 30분간 멸균을 실시한다.
증류수 1L와, 멸균된 양파껍질 0.1kg과, 미생물 배양액 1L를 혼합하고 35℃에서 72시간 동을 추출한다. 상기 미생물 배양액은 광합성균, 고초균, 유산균, 효모균을 각각 적용하여 4종의 염재추출물을 수득한다. 하기 도 2는 본 발명의 추출방법에 따른 염재추출단계(S14)를 거쳐 수득한 4종의 염재추출물의 이미지를 도시한 것이다.
상기 염재추출물을 필터로 여과하여 염료원액을 수득한 후, 100℃에서 처리하여 각각의 균주를 제거하고 천연염료를 수득한다. 하기 도 2는 본 발명의 추출방법에 따른 염료화단계(S16)를 거쳐 최종 수득한 4종의 천연염료의 이미지를 도시한 것이다.
<실험 예>
상기 실시 예에 의해 제조된 양파껍질을 이용한 4종의 천연염료를 이용하여 실크 원단에 염색을 실시하고, 발색도를 확인하였다.
상기 원단은 본 발명에 의한 천연염색 전처리가공 방법에 따라서 패딩처리단계(S21) 및 해수처리단계(S22)를 거쳐 전처리를 실시 한 후 염색을 실시하였다.
하기 도 3은 천연염료의 추출에 사용한 각각의 미생물 종류에 따른 원단 발색도를 표시한 이미지로서 미생물의 종류에 따라서 염료의 발색도에 차이가 있음을 확인할 수 있다.
하기 도 4, 및 표 1과 표 2는 각각 무매염 및 매염 시 발색도를 측정한 결과를 표시한 이미지로서 발색도는 먼셀 표색계 및 한국산업표준에 따른 색표기에 따라 표시한다.
Value
미생물 L* a* b* C* Munsell K/S(nm)
대조군 74.20 13.41 26.30 29.52 6.5YR 7.4/5.0 7.50(370)
유산균 61.71 19.16 27.15 33.23 3.9YR 6.1/5.9 12.03(380)
효모균 67.25 17.78 18.11 33.26 4.7YR 6.7/5.8 11.52(380)
고초균 73.77 13.48 24.38 27.86 5.7YR 7.3/4.8 4.54(370)
질화세균 70.11 17.30 26.56 31.69 4.4R 7.0/5.6 7.78(370)
Value
미생물 L* a* b* C* Munsell K/S(nm)
대조군 56.30 3.56 23.47 23.74 6.5YR 7.4/5.0 7.50(370)
유산균 46.78 8.77 22.46 24.11 3.9YR 6.1/5.9 12.03(380)
효모균 49.70 6.39 23.03 23.90 4.7YR 6.7/5.8 11.52(380)
고초균 52.47 3.91 16.66 17.11 5.7YR 7.3/4.8 4.54(370)
질화세균 50.24 6.34 22.89 23.75 4.4R 7.0/5.6 7.78(370)
이상에서와 같은 본 발명에 따른 미이용 천연염색자원의 미생물 발효추출 및 천연염색 전처리가공 방법은 색소 성분을 함유하고 있음에도 불구하고 효과적인 염료화 방법이 부재하는 미이용 천연물을 이용하여 천연염색에 적합한 염료로 제조하고, 해당 천연염료를 이용한 천연염색에 최적화된 전처리가공 방법을 제공한다.
따라서, 본 발명은 대부분 1차 가공 후 폐기하거나, 또는 사료나 목재 등의 원료로 가공하여 이용하는 데 그치고 있는 양파껍질, 과일전정가지, 율피, 호두피, 폐해조류 등의 천연물을 천연염색자원으로 효과적으로 활용할 수 있는 이점이 있다.
또한, 본 발명은 이와 같은 미이용 천연염색자원으로 제조된 천연염료를 이용한 염색 시 염착성을 현저히 증대할 수 있는 전처리가공 방법을 제공함으로써 미이용 천연염색자원에 의한 특유의 색상을 발현하면서 보다 고품질의 염색효과를 도출하도록 하는 효과가 있다.
S11: 미이용염재준비단계
S12: 분쇄단계
S13: 멸균단계
S14: 염재추출단계
S15: 염료원액수득단계
S16: 염료화단계
S21: 패딩처리단계
S22: 해수처리단계

Claims (2)

  1. 양파껍질, 과일전정가지, 율피, 호두피, 폐해조류로 이루어진 군 중에서 선택된 천연염재를 준비하는 미이용염재준비단계(S11)와,
    상기 미이용염재준비단계(S11)에서 선택한 천연염재를 입자상으로 분쇄하는 분쇄단계(S12)와,
    상기 분쇄단계(S12)를 거친 천연염재를 건조기에 투입하고 120 ~ 150℃에서 30 ~ 60분간 멸균하는 멸균단계(S13)와,
    증류수와, 증류수 대비 0.5 ~ 1중량비의 미생물 배양액과, 증류수 대비 0.01 ~ 0.1중량비의 상기 멸균단계(S13)를 거친 천연염재를 혼합하고, 35±2℃에서 72시간 동안 저온 추출하는 염재추출단계(S14)와,
    상기 염재추출단계(S14)에서 추출된 염재추출물을 필터로 여과하여 고형분 및 불순물을 제거하고 염료원액을 수득하는 염료원액수득단계(S15)와,
    상기 염료원액수득단계(S15)에서 수득한 염료원액을 60 ~ 100℃로 처리하여 상기 미생물 배양액에 함유된 균주를 제거하고 천연염료를 수득하는 염료화단계(S16)를 포함하고,
    상기 염재추출단계(S14)에 사용되는 미생물 배양액은 광합성균, 고초균, 유산균, 효모균으로 이루어진 군 중에서 선택된 1종인 것을 특징으로 하는 미이용 천연염색자원의 미생물 발효추출 방법.
  2. 제 1 항에 따른 미이용 천연염색자원의 미생물 발효추출 방법에 의해 제조된 천연염료를 이용한 천연염색 전처리가공 방법에 있어서,
    키토산 1 ~ 5중량% 수용액에 피염원단을 침지한 후 패딩 처리하여 키토산 수용액을 균일하게 흡수시키는 패딩처리단계(S21)와,
    상기 패딩처리단계(S21)를 거친 피염원단을 해수에 5 ~ 30분간 침치한 후 건조하는 해수처리단계(S22)를 포함하는 것을 특징으로 하는 천연염색 전처리가공 방법.
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