Chitosan과 Silane처리 직물의 염색성에 관한 연구

Abstract

Natural-dyeing is a dyeing not to change of the natural materials. Natural-dyeing process impacts the fabrics more natural colors compared to the synthetic-dyeing process. And it is able to reduce a possibility of environmental pollution such as industrial sewage, heavy metal mordants and so on. It is harmless in the human body. It shows us antibacterial operation as its materials type. In Korea, since early times, natural-dyeing processes have been developed. Recently many people recognized the importance of natural-dyeing. They have to prove the advantage of natural-dyeing and to systematize date of natural-dyeing. This study shows the possibility of the natural mordant of the Chitosan which it comes to get from the crab shell. And when the cotton fabrics is treated with Silane various rate. it researches an improvement of the durability of the Chitosan. A natural dye of the three kinds of red and yellow natural dye is selected in this study. The cotton id dyed by six natural dyes. And then it is measured color change, air permeability and durability after washing 20times. The cotton is five types treated with nothing, treated with Chitosan and with Chitosan and Silane of various rates. The results of this study are summarized as follows : 1) When the cotton is treated with Chitosan, it dyes well than the cotton treated with nothing. It is similar to use when it dyes with heavy metal mordants. 2) Also the case that was treated with Chitosan and Silane dyes well. 3) The color is thicker as increasing the rate of Silane. 4) When the cotton is treated with Chitosan and Silane, the result of "L" increases as the rate of Silane. The result of "a" increases as the rate of Silane, too. The result of "b" is not changed. 5) The rate of Silane is able to control the depth of color. 6) The cotton treated with Chitosan and silane is little changed the color than the cotton treated with only Chitosan. 7) Ina air permeability after washing, the result of cotton treated with Chitosan and Silane is higher than with chitosan. Because Silane is bonded strongly with Chitosan and cotton.;천연 염색물은 합성염료의 염색물에 비해 색상이 자연스럽고, 과학기술의 발달에 따른 공장 폐수와 같은 환경오염의 피해를 감소시킬 수 있으며, 인체에 무해하며, 종류에 따라서는 항균작용과 같은 인체에 유익한 작용들을 발현한다. 우리 나라는 예로부터 천연염색이 많이 발달되었으며, 근래에 들어서는 천연염색의 여러 가지 장점들과 환경친화적 소재 및 염색 · 가공법의 중요성을 인식하여, 전통적으로 미미하게 이어온 천연염색을 부활시키려고 각처에서 연구중이다. 현재 천연염료는 합성염료에 비해 소비량이 적지만, 환경오염의 문제가 크게 대두되면서 천연염색에 대한 관심도가 높아지고 있는 추세이다. 이런 시점에서 천연염색은 여러 가지 장점을 체계화하여 입증하고, 사용을 적극적으로 권장하기 위하여 연구개발이 필요하다. 지금까지 발표된 바 있는 기존 연구 자료들을 살펴볼 때 Chitosan으로 직물을 가공 처리하는 경우 피가공 직물의 염색성이 높아질 수 있다는 가능성이 제시되었다. 그러나, 산수용액에 용해된 Chitosan으로 직물이 처리되는 경우 직물 표면의 부착된 Chitosan 산성염 형태가 세탁시 탈리될 가능성이 크기 때문에 세탁 내구성의 개선이 요구되고 있다. 본 연구에서는 게갑각으로 얻어지는 Chitosan에 대한 천연매염제로서의 가능성과 Chitosan과 함께 Silane 처리를 행하였을 때, Chitosan의 내구성 향상으로부터 기인되는 Chitosan과 천연염료 복합체의 내세탁성을 예상하였다. 천연염료마다의 특성을 고려하여 적색계열의 소목, 꼭두서니, 코치닐의 3가지와 황색계열의 괴화, 오배자, 정향의 3가지로 총 6가지 염료에 대하여 색상변화, 세탁견뢰도, 공기투과도를 측정, 분석하였다. 이는 미처리 면포와 Chitosan만 처리한 경우, Chitosan과 Silane의 비율을 3가지로 변화시켜서 함께 처리하였을 경우와 비교 분석하였다. 본 연구로부터 얻어진 결과를 간단히 정리하면 다음과 같다. 1) 면포에 Chitosan을 처리하였을 경우, 미처리했을 때보다 염착량이 상승되는 데, 이는 선행 연구의 금속 매염제를 사용하였을 때 보이는 염착량과 비슷한 정도이다. 2) Chitosan과 Silane을 함께 처리했을 경우에도 염착량이 증가한다. 3) 동일한 염료의 양으로 염색했을 때, Silane의 비율이 상승됨에 따라서 색상이 대체적으로 짙어짐을 알 수 있다. 4) Chitosan과 Silane을 병행처리하였을 때, Silane 비율이 커질수록 L(Whiteness) 값이 감소되고, a(Redness) 값은 Silane 비율이 증가되면 증가되는 경향을 보여준다. b(Yellowness) 값은 어떠한 경우에도 별다른 반응을 보이지 않는다. 5) 동일한 염료의 양을 사용하면서도 Silane의 비율을 변화시킴으로써 색상의 농도를 조절할 수 있다. 붉은계열 색상뿐만 아니라, 염색성이 우수하지 않았고 황색계열 색상도 조절이 가능하다. 6) 세탁 후 Chitosan만 처리한 면포들보다 Chitosan과 Silane을 함께 처리한 면포들의 색상 변화가 적었다. 7) Chitosan과 Silane을 함께 처리하는 경우, 기존의 금속 매염제의 사용으로 매염제가 미치는 천연염료 고유의 색상의 변화를 방지할 수 있다. 8) 세탁 후 Chitosan만 처리한 면포들보다 Chitosan과 Silane을 함께 처리한 면포들의 공기투과도가 높게 유지되었다.;천연 염색물은 합성염료의 염색물에 비해 색상이 자연스럽고, 과학기술의 발달에 따른 공장 폐수와 같은 환경오염의 피해를 감소시킬 수 있으며, 인체에 무해하며, 종류에 따라서는 항균작용과 같은 인체에 유익한 작용들을 발현한다. 우리 나라는 예로부터 천연염색이 많이 발달되었으며, 근래에 들어서는 천연염색의 여러 가지 장점들과 환경친화적 소재 및 염색 · 가공법의 중요성을 인식하여, 전통적으로 미미하게 이어온 천연염색을 부활시키려고 각처에서 연구중이다. 현재 천연염료는 합성염료에 비해 소비량이 적지만, 환경오염의 문제가 크게 대두되면서 천연염색에 대한 관심도가 높아지고 있는 추세이다. 이런 시점에서 천연염색은 여러 가지 장점을 체계화하여 입증하고, 사용을 적극적으로 권장하기 위하여 연구개발이 필요하다. 지금까지 발표된 바 있는 기존 연구 자료들을 살펴볼 때 Chitosan으로 직물을 가공 처리하는 경우 피가공 직물의 염색성이 높아질 수 있다는 가능성이 제시되었다. 그러나, 산수용액에 용해된 Chitosan으로 직물이 처리되는 경우 직물 표면의 부착된 Chitosan 산성염 형태가 세탁시 탈리될 가능성이 크기 때문에 세탁 내구성의 개선이 요구되고 있다. 본 연구에서는 게갑각으로 얻어지는 Chitosan에 대한 천연매염제로서의 가능성과 Chitosan과 함께 Silane 처리를 행하였을 때, Chitosan의 내구성 향상으로부터 기인되는 Chitosan과 천연염료 복합체의 내세탁성을 예상하였다. 천연염료마다의 특성을 고려하여 적색계열의 소목, 꼭두서니, 코치닐의 3가지와 황색계열의 괴화, 오배자, 정향의 3가지로 총 6가지 염료에 대하여 색상변화, 세탁견뢰도, 공기투과도를 측정, 분석하였다. 이는 미처리 면포와 Chitosan만 처리한 경우, Chitosan과 Silane의 비율을 3가지로 변화시켜서 함께 처리하였을 경우와 비교 분석하였다. 본 연구로부터 얻어진 결과를 간단히 정리하면 다음과 같다. 1) 면포에 Chitosan을 처리하였을 경우, 미처리했을 때보다 염착량이 상승되는 데, 이는 선행 연구의 금속 매염제를 사용하였을 때 보이는 염착량과 비슷한 정도이다. 2) Chitosan과 Silane을 함께 처리했을 경우에도 염착량이 증가한다. 3) 동일한 염료의 양으로 염색했을 때, Silane의 비율이 상승됨에 따라서 색상이 대체적으로 짙어짐을 알 수 있다. 4) Chitosan과 Silane을 병행처리하였을 때, Silane 비율이 커질수록 L(Whiteness) 값이 감소되고, a(Redness) 값은 Silane 비율이 증가되면 증가되는 경향을 보여준다. b(Yellowness) 값은 어떠한 경우에도 별다른 반응을 보이지 않는다. 5) 동일한 염료의 양을 사용하면서도 Silane의 비율을 변화시킴으로써 색상의 농도를 조절할 수 있다. 붉은계열 색상뿐만 아니라, 염색성이 우수하지 않았고 황색계열 색상도 조절이 가능하다. 6) 세탁 후 Chitosan만 처리한 면포들보다 Chitosan과 Silane을 함께 처리한 면포들의 색상 변화가 적었다. 7) Chitosan과 Silane을 함께 처리하는 경우, 기존의 금속 매염제의 사용으로 매염제가 미치는 천연염료 고유의 색상의 변화를 방지할 수 있다. 8) 세탁 후 Chitosan만 처리한 면포들보다 Chitosan과 Silane을 함께 처리한 면포들의 공기투과도가 높게 유지되었다.;Natural-dyeing is a dyeing not to change of the natural materials. Natural-dyeing process impacts the fabrics more natural colors compared to the synthetic-dyeing process. And it is able to reduce a possibility of environmental pollution such as industrial sewage, heavy metal mordants and so on. It is harmless in the human body. It shows us antibacterial operation as its materials type. In Korea, since early times, natural-dyeing processes have been developed. Recently many people recognized the importance of natural-dyeing. They have to prove the advantage of natural-dyeing and to systematize date of natural-dyeing. This study shows the possibility of the natural mordant of the Chitosan which it comes to get from the crab shell. And when the cotton fabrics is treated with Silane various rate. it researches an improvement of the durability of the Chitosan. A natural dye of the three kinds of red and yellow natural dye is selected in this study. The cotton id dyed by six natural dyes. And then it is measured color change, air permeability and durability after washing 20times. The cotton is five types treated with nothing, treated with Chitosan and with Chitosan and Silane of various rates. The results of this study are summarized as follows : 1) When the cotton is treated with Chitosan, it dyes well than the cotton treated with nothing. It is similar to use when it dyes with heavy metal mordants. 2) Also the case that was treated with Chitosan and Silane dyes well. 3) The color is thicker as increasing the rate of Silane. 4) When the cotton is treated with Chitosan and Silane, the result of "L" increases as the rate of Silane. The result of "a" increases as the rate of Silane, too. The result of "b" is not changed. 5) The rate of Silane is able to control the depth of color. 6) The cotton treated with Chitosan and silane is little changed the color than the cotton treated with only Chitosan. 7) Ina air permeability after washing, the result of cotton treated with Chitosan and Silane is higher than with chitosan. Because Silane is bonded strongly with Chitosan and cotton.