KR20220080416A - Quick Persimmon dyeing method using non-enzymatic browning reaction - Google Patents
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Abstract
본 발명은 비효소적 갈변반응을 이용한 속성 감물염색 방법에 관련되며, 이때 감물염색원단을 고압 고온 조건에서 속성발색단계를 수행하도록 감물염색방법을 개선함에 따라 감 착즙액에 포함된 갈변반응 성분이 증기에 포함된 용존 산소와 반응하여 인공적인 속성 산화반응(갈변반응)을 유도하여 기존 최소 7일 이상이 소요되는 산화 발색공정이 수 시간 내에 완전 산화반응점에 도달함과 더불어 제품화 후에 변색이 방지되므로 균일한 품질로 대량 생산이 가능하고, 특히, 증기와 함께 염료혼합액 입자가 감물염색원단 섬유조직으로 깊숙이 침투되어 고착되므로 세탁시 물 빠짐을 방지할 수 있도록 염료흡착단계(S10), 속성발색단계(S20), 냉각단계(S30)를 포함하여 주요구성으로 한다.The present invention relates to a fast persimmon dyeing method using a non-enzymatic browning reaction. In this case, as the persimmon persimmon dyeing method is improved to perform a fast color development step on the persimmon dyed fabric under high pressure and high temperature conditions, the browning reaction component contained in the persimmon juice is reduced. It reacts with the dissolved oxygen contained in the steam to induce an artificial rapid oxidation reaction (browning reaction), so that the existing oxidation and color development process, which takes at least 7 days, reaches the complete oxidation reaction point within a few hours and prevents discoloration after commercialization. Mass production is possible with uniform quality, and in particular, dye adsorption step (S10), rapid color development step ( S20), including the cooling step (S30) is the main configuration.
Description
본 발명은 비효소적 갈변반응을 이용한 속성 감물염색 방법에 관련되며, 보다 상세하게는 감물염색원단을 고압 고온 조건에서 속성발색단계를 수행하도록 감물염색방법을 개선함에 따라 감 착즙액에 포함된 갈변반응 성분이 증기에 포함된 용존 산소와 반응하여 인공적인 속성 산화반응(갈변반응)을 유도하여 기존 최소 7일 이상이 소요되는 산화 발색공정이 수 시간 내에 완전 산화반응점에 도달함과 더불어 제품화 후에 변색이 방지되므로 균일한 품질로 대량 생산이 가능하고, 특히, 증기와 함께 염료혼합액 입자가 감물염색원단 섬유조직으로 깊숙이 침투되어 고착되므로 세탁시 물 빠짐을 방지할 수 있는 비효소적 갈변반응을 이용한 속성 감물염색 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a fast persimmon dyeing method using a non-enzymatic browning reaction, and more particularly, browning contained in persimmon juice as the persimmon persimmon dyeing method is improved so that persimmon persimmon dyed fabric is subjected to a rapid color development step under high pressure and high temperature conditions. The reaction component reacts with the dissolved oxygen contained in the steam to induce an artificial rapid oxidation reaction (browning reaction). Because this is prevented, mass production with uniform quality is possible. In particular, as the particles of the dye mixture with steam penetrate deep into the persimmon dyed fabric fibrous tissue and become fixed, it is a property using a non-enzymatic browning reaction that can prevent water loss during washing. It relates to a persimmon dyeing method.
통상적으로 전통적인 섬유의 천연 염색은 자연에서 얻어지는 재료를 이용하기 때문에 인체에 유해함이 없는 특성이 있으나, 현대 사회에서는 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, 화학염색은 섬유에 잔존하고 있는 화학약품이 신체와 접촉하면서 화학반응을 일으켜 각종 피부질환을 유발하는 원인이 된다. In general, natural dyeing of traditional fibers uses materials obtained from nature, so there is no harm to the human body. In addition, chemical dyeing accounts for most of the market changes that require various colors, and chemical dyeing is the cause of various skin diseases by causing chemical reactions when chemicals remaining in fibers come into contact with the body. do.
이러한 화학염색의 문제로부터 벗어나기 위한 방법으로 자연에서 얻어진 재료를 이용하여 섬유, 원사 등을 원하는 색상으로 염색을 수행하는 전통적인 천연염색이 최근에 다시 주목을 받고 있고, 특히, 항균성과 소취성이 탁월한 감물 염색원단의 수요가 점진적으로 증가하고 있지만, 전통적인 천연 염색 방법으로는 생산성 및 색상 표현에 한계가 따르는 실정이다.As a way to escape from this chemical dyeing problem, traditional natural dyeing, which uses materials obtained from nature to dye fibers and yarns in a desired color, has recently been attracting attention again. Although the demand for dyed fabrics is gradually increasing, the traditional natural dyeing method has limitations in productivity and color expression.
이에 종래에 개시된 공개특허 10-2019-0009633호에서, 천연직물을 10∼25℃의 물에 20∼30시간 침지하여 세척한 후 수분율 45 ∼ 55%가 되도록 반건조하는 정련단계; 발색용 염재는 세척한 후 건조하여 분말화하고, 무늬 및 발색용 염재는 세척 건조하여 준비하는 천연염료준비단계 및 매염제를 준비하는 단계; 상기 정련된 천연직물이 상기 천연염료와 매염제를 감싸도록 한 상태에서 고온고압의 수증기를 가압하여 상기 천연직물을 염색하는 염색단계; 및 상기 염색단계에서 염색된 천연직물을 건조하고, 다시 세척 및 건조하는 후처리단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 기술이 선 제시된 바 있다.Therefore, in the previously disclosed Patent Publication No. 10-2019-0009633, a refining step of semi-drying to a moisture content of 45 to 55% after washing by immersing the natural fabric in water at 10 to 25° C. for 20 to 30 hours; Preparing a natural dye preparation step and mordant in which the dye material for color development is washed and then dried and powdered, and the dye material for pattern and color development is washed and dried; a dyeing step of dyeing the natural fabric by pressing high-temperature and high-pressure steam in a state in which the refined natural fabric surrounds the natural dye and the mordant; and a post-treatment step of drying the natural fabric dyed in the dyeing step, washing and drying again.
그러나 상기 종래기술은 다양한 천연 색상이 발색되도록 하려는 것이나, 이를 감물염색에 적용할 경우, 감물염색의 특징인 갈변 반응이 완료되기까지 최소 7일정도 소요되므로 대량생산이 불가능하고, 또, 일조량, 습도를 포함하는 건조조건에 따라 발색 편차가 심하여 균일한 품질을 유지하기 어려우며, 넓은 건조장소를 확보해야 하므로 경제성이 저하되는 문제점이 따랐다.However, the prior art is to develop various natural colors, but when applied to persimmon dyeing, it takes at least 7 days until the browning reaction, which is a characteristic of persimmon dyeing, is completed, so mass production is impossible, and the amount of sunlight and humidity It is difficult to maintain uniform quality due to severe color variation depending on drying conditions including
이에 따라 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 착안 된 것으로서, 감물염색원단을 고압 고온 조건에서 속성발색단계를 수행하도록 감물염색방법을 개선함에 따라 감 착즙액에 포함된 갈변반응 성분이 증기에 포함된 용존 산소와 반응하여 인공적인 속성 산화반응(갈변반응)을 유도하여 기존 최소 7일 이상이 소요되는 산화 발색공정이 수 시간 내에 완전 산화반응점에 도달함과 더불어 제품화 후에 변색이 방지되므로 균일한 품질로 대량 생산이 가능하고, 특히, 증기와 함께 염료혼합액 입자가 감물염색원단 섬유조직으로 깊숙이 침투되어 고착되므로 세탁시 물 빠짐을 방지할 수 있는 비효소적 갈변반응을 이용한 속성 감물염색 방법을 제공하는 것에 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention was conceived to solve the above problems, and as the persimmon persimmon dyeing method was improved to perform the rapid color development step of persimmon persimmon dyed fabric under high pressure and high temperature conditions, the browning reaction component contained in persimmon juice was contained in steam It reacts with dissolved oxygen and induces an artificial property oxidation reaction (browning reaction), so that the existing oxidation and color development process, which takes at least 7 days, reaches the complete oxidation reaction point within a few hours and prevents discoloration after commercialization, so uniform quality In particular, it is possible to mass-produce with steam, and in particular, as the particles of the dye mixture with steam penetrate deeply into the textile tissue of persimmon dyed fabric and fix it, it provides a property dyeing method using a non-enzymatic browning reaction that can prevent water loss during washing. that has its purpose
이러한 목적을 달성하기 위해 본 발명의 특징은, 감 착즙액이 포함된 염료혼합액(11)에 원단(12)을 침지한 후, 탈수 및 건조과정을 거쳐 감물염색원단(10)을 형성하는 염료흡착단계(S10); 상기 감물염색원단(10)을 습식 압력탱크(20)에 투입하고, 내부 저장된 물을 포함하는 반응액(21)이 기화되도록 히팅하여 증기를 생성하며, 증기와 함께 염료혼합액 입자가 감물염색원단(10) 섬유조직으로 침투되도록 하고, 감 착즙액에 포함된 갈변반응 성분이 증기에 포함된 용존 산소와 반응하여 인공적인 속성 산화반응(갈변반응)이 수행되는 속성발색단계(S20); 및 상기 속성발색단계(S20) 이후, 습식 압력탱크(20) 내부 압력을 강제 배기하면서 냉각하여 염료혼합액 입자를 감물염색원단(10) 조직 내에 고착시키는 냉각단계(S30);를 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve this object, a feature of the present invention is that the
이때, 상기 속성발색단계(S20)는 1.1 ~ 1.9kg/㎡ 압력 조건에서 습식 압력탱크(20) 내부 저장된 물을 포함하는 반응액(21)이 기화되는 온도까지 히팅하고, 반응액(21)이 기화되는 시점을 기준으로 50~100분 동안 반응액(21) 기화 온도를 유지하도록 구비되는 것을 특징으로 한다.At this time, the rapid color development step (S20) is heated to a temperature at which the
또한, 상기 속성발색단계(S20)에서 습식 압력탱크(20) 내부로 과산화수소, 에틸렌가스, 이산화탄소, 산소, 탄산수소나트륨 수용액 중 어느 1종 이상을 포함하는 갈변반응제를 주입하도록 구비되는 것을 특징으로 한다.In addition, in the rapid color development step (S20), a browning reagent comprising any one or more of hydrogen peroxide, ethylene gas, carbon dioxide, oxygen, and sodium bicarbonate aqueous solution is injected into the
또한, 상기 속성발색단계(S20)에서 반응액(21)은 과산화수소, 에틸렌가스, 이산화탄소, 산소, 탄산수소나트륨 수용액 중 어느 1종 이상을 포함하는 갈변반응제가 용해된 상태로 포함되고, 반응액(21) 내에 용존갈변반응제량이 15~25ppm인 것을 특징으로 한다.In addition, in the rapid color development step (S20), the
이상의 구성 및 작용에 의하면, 본 발명은 감물염색원단을 고압 고온 조건에서 속성발색단계를 수행하도록 감물염색방법을 개선함에 따라 감 착즙액에 포함된 갈변반응 성분이 증기에 포함된 용존 산소와 반응하여 인공적인 속성 산화반응(갈변반응)을 유도하여 기존 최소 7일 이상이 소요되는 산화 발색공정이 수 시간 내에 완전 산화반응점에 도달함과 더불어 제품화 후에 변색이 방지되므로 균일한 품질로 대량 생산이 가능하고, 특히, 증기와 함께 염료혼합액 입자가 감물염색원단 섬유조직으로 깊숙이 침투되어 고착되므로 세탁시 물 빠짐을 방지할 수 있는 효과가 있다.According to the above configuration and action, the present invention improves the persimmon persimmon dyeing method so that the persimmon persimmon dyed fabric is subjected to the rapid color development step under high pressure and high temperature conditions. By inducing an artificial property oxidation reaction (browning reaction), the existing oxidation and color development process, which takes at least 7 days, reaches the complete oxidation reaction point within a few hours and prevents discoloration after commercialization, so mass production with uniform quality is possible. , in particular, since the particles of the dye mixture with steam penetrate deep into the persimmon dyed fabric textile tissue and are fixed, there is an effect of preventing water loss during washing.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 비효소적 갈변반응을 이용한 속성 감물염색 방법을 개략적으로 나타내는 순서도.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 비효소적 갈변반응을 이용한 속성 감물염색 방법을 개략적으로 나타내는 구성도.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 비효소적 갈변반응을 이용한 속성 감물염색 방법으로 제조되는 감물염색원단을 나타내는 사진.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 비효소적 갈변반응을 이용한 속성 감물염색 방법으로 제조되는 감물염색원단과 기존 자연발색으로 제조되는 감물염색 원단을 비교하여 나타내는 사진.1 is a flow chart schematically showing a method for fast persimmon dyeing using a non-enzymatic browning reaction according to an embodiment of the present invention.
2 is a configuration diagram schematically showing a method for fast persimmon dyeing using a non-enzymatic browning reaction according to an embodiment of the present invention.
Figure 3 is a photograph showing a persimmon dyed fabric produced by the fast persimmon dyeing method using a non-enzymatic browning reaction according to an embodiment of the present invention.
4 is a photograph showing a comparison between the persimmon dyed fabric manufactured by the rapid persimmon dyeing method using a non-enzymatic browning reaction according to an embodiment of the present invention and the persimmon dyed fabric manufactured by the conventional natural color development.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 비효소적 갈변반응을 이용한 속성 감물염색 방법을 개략적으로 나타내는 순서도이고, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 비효소적 갈변반응을 이용한 속성 감물염색 방법을 개략적으로 나타내는 구성도이다.1 is a flowchart schematically showing a method for fast persimmon dyeing using a non-enzymatic browning reaction according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a fast persimmon dyeing method using a non-enzymatic browning reaction according to an embodiment of the present invention. It is a configuration diagram schematically showing the method.
본 발명은 비효소적 갈변반응을 이용한 속성 감물염색 방법에 관련되며, 이때 감물염색원단을 고압 고온 조건에서 속성발색단계를 수행하도록 감물염색방법을 개선함에 따라 감 착즙액에 포함된 갈변반응 성분이 증기에 포함된 용존 산소와 반응하여 인공적인 속성 산화반응(갈변반응)을 유도하여 기존 최소 7일 이상이 소요되는 산화 발색공정이 수 시간 내에 완전 산화반응점에 도달함과 더불어 제품화 후에 변색이 방지되므로 균일한 품질로 대량 생산이 가능하고, 특히, 증기와 함께 염료혼합액 입자가 감물염색원단 섬유조직으로 깊숙이 침투되어 고착되므로 세탁시 물 빠짐을 방지할 수 있도록 염료흡착단계(S10), 속성발색단계(S20), 냉각단계(S30)를 포함하여 주요구성으로 한다.The present invention relates to a fast persimmon dyeing method using a non-enzymatic browning reaction. In this case, as the persimmon persimmon dyeing method is improved to perform a fast color development step on the persimmon dyed fabric under high pressure and high temperature conditions, the browning reaction component contained in the persimmon juice is reduced. It reacts with the dissolved oxygen contained in the steam to induce an artificial rapid oxidation reaction (browning reaction), so that the existing oxidation and color development process, which takes at least 7 days, reaches the complete oxidation reaction point within a few hours and prevents discoloration after commercialization. Mass production is possible with uniform quality, and in particular, dye adsorption step (S10), rapid color development step ( S20), including the cooling step (S30) is the main configuration.
1. 염료흡착단계(S10)1. Dye adsorption step (S10)
본 발명에 따른 염료흡착단계(S10)는, 감 착즙액이 포함된 염료혼합액(11)에 원단(12)을 침지한 후, 탈수 및 건조과정을 거쳐 감물염색원단(10)을 형성하는 단계이다.The dye adsorption step (S10) according to the present invention is a step of immersing the
상기 염료흡착단계(S10)는 감 착즙액이 포함된 염료혼합액(11)이 담긴 염색조에 원단(12)을 침지하여, 원단(12)에 감 착즙액을 흡착시키되, 이때, 염색 농도는 염료혼합액(11)에 포함되는 감 착즙액 고형분비율로 조절된다.In the dye adsorption step (S10), the
그리고, 상기 염색조를 거친 원단(12)은 탈수과정을 거치는바, 여기서 탈수과정은 탈수대에 원단(12)을 올린 상태로 염료혼합액(11)을 자연 탈수하거나, 별도의 회전식 탈수장치에 투입하여 강제 탈수하도록 구비된다.In addition, the
2. 속성발색단계(S20)2. Attribute color development step (S20)
본 발명에 따른 속성발색단계(S20)는, 상기 감물염색원단(10)을 습식 압력탱크(20)에 투입하고, 내부 저장된 물을 포함하는 반응액(21)이 기화되도록 히팅하여 증기를 생성하며, 증기와 함께 염료혼합액 입자가 감물염색원단(10) 섬유조직으로 침투되도록 하고, 감 착즙액에 포함된 갈변반응 성분이 증기에 포함된 용존 산소와 반응하여 인공적인 속성 산화반응(갈변반응)이 수행되는 단계이다.In the rapid color development step (S20) according to the present invention, the persimmon dyed
이때, 상기 속성발색단계(S20)는 1.1 ~ 1.9kg/㎡ 압력 조건에서 습식 압력탱크(20) 내부 저장된 물을 포함하는 반응액(21)이 기화되는 온도까지 히팅하고, 반응액(21)이 기화되는 시점을 기준으로 50~100분 동안 반응액(21) 기화 온도를 유지하도록 구비된다. 여기서 감물염색원단(10)이 반응액(21) 증기에 노출되는 시간이 50분 미만이면 섬유조직 속까지 갈변반응 성분의 침투가 미흡하게 되고, 100분을 초과하면 섬유 손상 및 압력탱크 가열에 다른 불필요한 에너지를 낭비하게 된다.At this time, the rapid color development step (S20) is heated to a temperature at which the
즉, 상기 감물염색원단(10)을 대기압 대비 높은 압력조건에서 가열하므로, 반응액(21)이 100℃ 이하에서 기화되고, 이로 인해 고온에 의한 원단(12)의 열손상이 방지된다. 그리고 감물염색원단(10)이 압력탱크에서 고온 고압으로 속성발색단계(S20)를 거치는 중에 감물염색원단(10)에 함유된 전분이 열에 의해 호화되면서 터치감이 유연하게 변화되는 이점이 있다.That is, since the persimmon dyed
이처럼 상기 속성발색단계(S20)가 고압 고온 조건에서 수행됨에 따라 감 착즙액에 포함된 갈변반응 성분이 증기에 포함된 용존 산소와 반응하여 인공적인 속성 산화반응(갈변반응)을 신속하게 유도하여 기존 최소 7일 이상이 소요되는 산화 발색공정이 수 시간 내에 완전 산화반응점에 도달함과 더불어 제품화 후에 변색이 방지되므로 균일한 품질로 대량 생산이 가능하고, 특히, 증기와 함께 염료혼합액 입자가 감물염색원단 섬유조직으로 깊숙이 침투되어 고착되므로 세탁시 물 빠짐이 방지되는 이점이 있다.As such, as the rapid color development step (S20) is performed under high-pressure and high-temperature conditions, the browning reaction component contained in the persimmon juice reacts with the dissolved oxygen contained in the steam to rapidly induce an artificial rapid oxidation reaction (browning reaction). The oxidation and color development process, which takes at least 7 days, reaches the complete oxidation reaction point within a few hours and prevents discoloration after commercialization, so mass production with uniform quality is possible. Since it penetrates deeply into the fibrous tissue and is fixed, there is an advantage of preventing water loss during washing.
또한, 상기 속성발색단계(S20)에서 습식 압력탱크(20) 내부로 과산화수소, 에틸렌가스, 이산화탄소, 산소, 탄산수소나트륨 수용액 중 어느 1종 이상을 포함하는 갈변반응제를 주입하도록 구비된다. 즉, 압력탱크(20) 내에 감물염색원단(10)을 투입하고, 뚜껑을 닫은 상태로 과산화수소, 에틸렌가스, 이산화탄소, 산소, 탄산수소나트륨 수용액 중 어느 1종 이상을 포함하는 갈변반응제를 충진하고, 이후 압력탱크(20)를 히팅하도록 구비된다.In addition, it is provided to inject a browning reagent containing at least one of hydrogen peroxide, ethylene gas, carbon dioxide, oxygen, and an aqueous sodium hydrogen carbonate solution into the
이에 압력탱크(20) 내부에 산소 농도가 증가되어 감물염색원단(10)의 갈변반응이 촉진되는바, 즉, 감물염색의 주요반응은 탄닌과 다른 구성성분(단백질, 미네랄, 당류, 유기산 등)이 중축합 반응하여 갈변반응을 일으키므로, 산소 농도의 증가로 인해 인공적인 속성 산화반응(갈변반응) 시간이 더욱 단축된다.Accordingly, the oxygen concentration inside the
이때, 상기 탄산수소나트륨 수용액은 압력탱크(20) 내에서 65℃ 이상으로 가열하면 이산화탄소와 물 H2O를 발생하고, 탄산나트륨 무수물(無水物) Na2CO3로 변한다(2NaHCO3 → Na2CO3+H2O+CO2). 한편, 염산, 황산 등의 산과 작용시켜도 이산화탄소가 발생한다.At this time, when the sodium bicarbonate aqueous solution is heated to 65° C. or higher in the
또한, 상기 속성발색단계(S20)에서 반응액(21)은 과산화수소, 에틸렌가스, 이산화탄소, 산소, 탄산수소나트륨 수용액 중 어느 1종 이상을 포함하는 갈변반응제가 용해된 상태로 포함되고, 반응액(21) 내에 용존갈변반응제량이 15~25ppm으로 설정된다.In addition, in the rapid color development step (S20), the
상기 반응액(21) 내에 기포 발생기를 포함하는 산소용해장치를 투입하고, 소정의 시간동안 산소를 주입하여 반응액(21) 내에 용존갈변반응제량이 15~25ppm으로 설정한다. 이때 반응액(21) 온도를 상온 대비 낮은 온도에서 산소를 주입하는 것이 용존갈변반응제량 증가에 효율적이다.An oxygen dissolving device including a bubble generator is put into the
이처럼 상기 반응액(21) 내에 용존갈변반응제량이 15~25ppm으로 설정됨에 따라 산소 농도의 증가로 인해 인공적인 속성 산화반응(갈변반응) 시간이 더욱 단축된다.As such, as the amount of the dissolved browning reagent in the
3. 냉각단계(S30)3. Cooling step (S30)
본 발명에 따른 냉각단계(S30)는, 상기 속성발색단계(S20) 이후, 습식 압력탱크(20) 내부 압력을 강제 배기하면서 냉각하여 염료혼합액 입자를 감물염색원단(10) 조직 내에 고착시키는 단계이다.The cooling step (S30) according to the present invention is a step of fixing the dye mixture solution particles in the persimmon dyed
상기 냉각단계(S30)는 습식 압력탱크(20) 내부 압력을 강제 배기시, 습식 압력탱크(20) 내부 온도가 급격히 떨어지고, 대기압에 도달하는 시점에 습식 압력탱크(20) 뚜껑을 개방한 상태로 감물염색원단(10)을 배출하게 된다.In the cooling step (S30), when the internal pressure of the
이후, 감물염색원단(10)에 포함된 잔류 수분을 증발시키기 위해 건조실에서 자연건조 과정을 거치면 비효소적 갈변반응을 이용한 속성 감물염색이 완료된다.After that, if a natural drying process is performed in a drying room to evaporate the residual moisture contained in the persimmon dyed
일예로서 본 발명에 따른 비효소적 갈변반응을 이용한 속성 감물염색 방법으로 감물염색원단을 제조하는 전체 과정을 구체적으로 살펴보면, As an example, if we look specifically at the entire process of manufacturing persimmon dyed fabric by the fast persimmon dyeing method using a non-enzymatic browning reaction according to the present invention,
먼저, 물 50ℓ에 탄산수소나트륨 수용액(Sodium hydrogen carbonate, NaHCO3) 8Kg(160g/ℓ= 8Kg/50ℓ) 농도의 수용액을 습식 압력탱크(20) 하부에 채우고 가열한다.First, an aqueous solution of sodium hydrogen carbonate (NaHCO3) having a concentration of 8Kg (160g/ℓ=8Kg/50ℓ) in 50ℓ of water is filled in the lower part of the
수용액이 65℃ 이상에서부터 CO2가 발생하기 시작하여 100℃가 되면 습식 압력탱크(20) 내부에는 CO2가 과포화상태가 된다. 또한 내부의 CO2와 함께 열, 압력, 수증기속 산소가 피염물에 접촉반응하게 되어 탄닌의 중축합(탄닌의 산화 중합)에 의한 갈변반응과 기타 성분(단백질과 미네랄, 당류, 유기산등)들의 비효소적 갈변반응이 이루어진다.When the aqueous solution starts to generate CO 2 from 65° C. or higher and reaches 100° C., the inside of the
그리고, 습식 압력탱크(20) 압력 1.47Kg/Cm3, 수증기 온도 93∼103℃ 에서 포화증기 상태를 지나서 과포화증기(130∼150℃) 상태에 도달하기까지 60분간 습식 증열처리 한다.In the
이후 증기 토출 밸브를 열어 내부 수증기와 압력을 서서히 낮추면서 냉각단계(S30)를 수행한다.Thereafter, the cooling step (S30) is performed while gradually lowering the internal water vapor and pressure by opening the steam discharge valve.
이러한 과정 중에 고온고압상태에서 섬유장이 해리되고 느슨해진 상태(섬유의 비결정영역의 구조가 깨지면서)가 되어 염료입자들이 섬유 속으로 깊이 침투가 용이해진다. 그리고 냉각단계(S30)를 거치면서 섬유의 비결정영역의 구조가 굳어지면서 염료가 갇히게 되고 세탁내구성이 향상된다. During this process, in the high-temperature and high-pressure state, the fiber length is dissociated and becomes loose (as the structure of the amorphous region of the fiber is broken), making it easier for dye particles to penetrate deeply into the fiber. And as the structure of the amorphous region of the fiber is hardened during the cooling step (S30), the dye is trapped and washing durability is improved.
마지막으로 감물염색원단(10)을 꺼내어 남아있는 잔여 습기를 제거하면 발색이 완료된다.Finally, take out the persimmon dyed
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 비효소적 갈변반응을 이용한 속성 감물염색 방법으로 제조되는 감물염색원단을 나타내는 사진으로서, 도 3 (a)는 비효소적 갈변반응을 이용한 속성 감물염색 전 생지 섬유(원단)을 나타내는 사진이고, 도 3 (b)는 염료흡착단계(S10)를 거친 섬유을 나타내는 사진이며, 도 3 (c)는 속성발색단계(S20)를 수행한 섬유를 나타내는 사진으로서, 속성발색단계(S20)에서 속성 산화반응으로 인해 색상이 찐하게 발색됨을 알수 있다. 3 is a photograph showing a persimmon dyed fabric prepared by the fast persimmon persimmon dyeing method using a non-enzymatic browning reaction according to an embodiment of the present invention, and FIG. It is a photograph showing the fabric fiber (fabric), FIG. 3 (b) is a photograph showing the fiber that has undergone the dye adsorption step (S10), and FIG. It can be seen that the color is thickly developed due to the rapid oxidation reaction in the rapid color development step (S20).
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 비효소적 갈변반응을 이용한 속성 감물염색 방법으로 제조되는 감물염색원단과 기존 자연발색으로 제조되는 비효소적 갈변반응을 이용한 속성 감물염색원단을 비교하여 나타내는 사진으로서, 기존 자연발색으로 제조되는 비효소적 갈변반응을 이용한 속성 감물염색원단은 염색 직후 완전산화반응점에 도달하지 못하여 시간이 경과함에 따라 지속적으로 색상변화가 일어나는데 반해, 본원의 감물염색 방법으로 제조된 감물염색원단은 염색 직후와 시간이 경과한 후에 색상의 변화가 없음을 알 수 있다. 본원은 산화 발색공정이 수 시간 내에 완전 산화반응점에 도달함과 더불어 제품화 후에 변색이 방지되므로 균일한 품질로 대량 생산이 가능한 이점이 있다.4 is a comparison of the persimmon persimmon dyed fabric produced by the fast persimmon dyeing method using a non-enzymatic browning reaction according to an embodiment of the present invention and the fast persimmon persimmon dyed fabric using a non-enzymatic browning reaction produced by conventional natural color development. As a photograph, the fabric dyed with persimmon dye using non-enzymatic browning reaction produced with natural color does not reach the complete oxidation reaction point immediately after dyeing, and the color changes continuously over time. It can be seen that the dyed persimmon dyed fabric has no color change immediately after dyeing and after time has elapsed. The present application has the advantage that mass production with uniform quality is possible because the oxidation color development process reaches the complete oxidation reaction point within a few hours and discoloration is prevented after commercialization.
한편, 감착즙액에는 탄닌을 포함한 당류, 단백질, 미네랄, 비타민, 색소성분 등이 포함되어 있다. 특히 감탄닌의 주성분은 폴리페놀이며 높은 반응성을 가진다.On the other hand, persimmon juice contains sugars including tannins, proteins, minerals, vitamins, pigments, and the like. In particular, the main component of tannin is polyphenol and has high reactivity.
그리고, 감에 함유되는 효소에 의해 자연적으로 갈변하는 효소적 갈변반응이 존재하나 여러 가지 다른 물질들의 함유량이 높아 비효소적 갈변반응이 부가적으로 일어날 수 있다. In addition, although there is an enzymatic browning reaction that browns naturally by an enzyme contained in persimmon, a non-enzymatic browning reaction may additionally occur due to the high content of various other substances.
즉, 효소적 갈변반응은 폴리페놀의 산화반응(폴리페놀이 산화되면서 중축합하여 갈변한다. 이때 온도를 상승시킴으로써 반응이 촉진된다.)을 일컫는다.That is, the enzymatic browning reaction refers to the oxidation reaction of polyphenols (polyphenols are oxidized and polycondensed to brown. At this time, the reaction is accelerated by increasing the temperature).
또, 비효소적 갈변반응으로는 아미노카르복실반응(미야알반응, 당류와 아미노산(단백질분해)의 반응에 의해 멜라노이드 성분이 생성되면서 갈변한다.), 캐러멜반응에 의한 갈변(당류는 고온에서 산화 및 분해산물이 중합&중축합되면서 갈색물질을 형성하게 된다.), 카로티노이드 색소의 산화반응(카로티노이드 색소가 산화되면서 갈변한다.), 비타민(아스코르브산)의한 산화갈변(아스코르브산 분해에 의해 착색되면서 갈변한다.) 등이 있다.In addition, non-enzymatic browning reactions include aminocarboxyl reaction (Miyaal reaction, saccharides and amino acids (proteolysis) produce melanoid components, resulting in browning), browning by caramelization (saccharides are heated at high temperature). Oxidation and decomposition products are polymerized and polycondensed to form a brown substance), oxidation reaction of carotenoid pigment (the carotenoid pigment turns brown as it is oxidized), oxidative browning by vitamin (ascorbic acid) (coloring by decomposition of ascorbic acid) It turns brown as it becomes.) and so on.
상기 나열된 반응들을 인공적으로 촉진시키기 위하여 압력탱크(20) 내부를 고온으로 승온시키고, 산소를 포함하는 반응액을 준비한다. 또한 압력을 가하여 반응결과물(갈변물질 혹은 갈색물질)을 직물 내부로 안착시켜줌으로써 세탁내구성을 향상시킨다.In order to artificially promote the reactions listed above, the inside of the
이때, 폴리페놀 중합체는 매우 안정적인 구조를 이루고 있고. 이러한 구조적 특성 때문에 천연항균 및 소취기능을 포함하는 기능성을 지니게 된다.At this time, the polyphenol polymer has a very stable structure. Because of these structural characteristics, it has natural antibacterial and deodorizing functions.
10: 감물염색원단 11: 염료혼합액
12: 섬유 20: 압력탱크10: Persimmon dyed fabric 11: Dye mixture
12: fiber 20: pressure tank
Claims (4)
상기 감물염색원단(10)을 습식 압력탱크(20)에 투입하고, 내부 저장된 물을 포함하는 반응액(21)이 기화되도록 히팅하여 증기를 생성하며, 증기와 함께 염료혼합액 입자가 감물염색원단(10) 섬유조직으로 침투되도록 하고, 감 착즙액에 포함된 갈변반응 성분이 증기에 포함된 용존 산소와 반응하여 인공적인 속성 산화반응(갈변반응)이 수행되는 속성발색단계(S20); 및
상기 속성발색단계(S20) 이후, 습식 압력탱크(20) 내부 압력을 강제 배기하면서 냉각하여 염료혼합액 입자를 감물염색원단(10) 조직 내에 고착시키는 냉각단계(S30);를 포함하는 것을 특징으로 하는 비효소적 갈변반응을 이용한 속성 감물염색 방법.A dye adsorption step (S10) of immersing the fabric 12 in the dye mixture 11 containing persimmon juice, and then dehydrating and drying the persimmon dyed fabric 10 to form the fabric 10;
The persimmon dyed fabric 10 is put into the wet pressure tank 20, and the reaction solution 21 including the internally stored water is heated to vaporize to generate steam, and the dye mixture particles together with the vapor are mixed with the persimmon dyed fabric ( 10) a rapid color development step (S20) in which the browning reaction component contained in the persimmon juice reacts with the dissolved oxygen contained in the steam to permeate into the fibrous tissue, and an artificial rapid oxidation reaction (browning reaction) is performed; and
After the rapid color development step (S20), cooling while forcibly evacuating the internal pressure of the wet pressure tank 20 to fix the dye mixture particles in the persimmon dyed fabric 10 tissue (S30); characterized in that it comprises a; Rapid persimmon dyeing method using non-enzymatic browning reaction.
상기 속성발색단계(S20)는 1.1 ~ 1.9kg/㎡ 압력 조건에서 습식 압력탱크(20) 내부 저장된 물을 포함하는 반응액(21)이 기화되는 온도까지 히팅하고, 반응액(21)이 기화되는 시점을 기준으로 50~100분 동안 반응액(21) 기화 온도를 유지하도록 구비되는 것을 특징으로 하는 비효소적 갈변반응을 이용한 속성 감물염색 방법.The method of claim 1,
In the rapid color development step (S20), the reaction solution 21 including the water stored inside the wet pressure tank 20 is heated to a temperature at which the reaction solution 21 is vaporized under a pressure condition of 1.1 to 1.9 kg/m2, and the reaction solution 21 is vaporized. Rapid persimmon dyeing method using a non-enzymatic browning reaction, characterized in that it is provided to maintain the vaporization temperature of the reaction solution 21 for 50 to 100 minutes based on the time point.
상기 속성발색단계(S20)에서 습식 압력탱크(20) 내부로 과산화수소, 에틸렌가스, 이산화탄소, 산소, 탄산수소나트륨 수용액 중 어느 1종 이상을 포함하는 갈변반응제를 주입하도록 구비되는 것을 특징으로 하는 비효소적 갈변반응을 이용한 속성 감물염색 방법.The method of claim 1,
In the rapid color development step (S20), a browning reagent comprising any one or more of hydrogen peroxide, ethylene gas, carbon dioxide, oxygen, and sodium bicarbonate aqueous solution is injected into the wet pressure tank 20. Rain, characterized in that Rapid persimmon dyeing method using enzymatic browning reaction.
상기 속성발색단계(S20)에서 반응액(21)은 과산화수소, 에틸렌가스, 이산화탄소, 산소, 탄산수소나트륨 수용액 중 어느 1종 이상을 포함하는 갈변반응제가 용해된 상태로 포함되고, 반응액(21) 내에 용존갈변반응제량이 15~25ppm인 것을 특징으로 하는 비효소적 갈변반응을 이용한 속성 감물염색 방법.4. The method according to any one of claims 1 to 3,
In the rapid color development step (S20), the reaction solution 21 contains a browning reagent containing any one or more of hydrogen peroxide, ethylene gas, carbon dioxide, oxygen, and sodium hydrogen carbonate aqueous solution in a dissolved state, and the reaction solution 21 A fast persimmon dyeing method using a non-enzymatic browning reaction, characterized in that the amount of dissolved browning agent in the interior is 15-25 ppm.
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KR20160014246A (en) * | 2014-07-29 | 2016-02-11 | (재)한국섬유기계연구원 | After treatment processing device for improvement dyeability of fabrics dyed with persimmon extract |
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