Chitosan 가공직물의 천연염색에 관한 연구

Abstract

환경성이 대두되고 있는 21세기 현시점에서 섬유업계의 염색공장 폐수에 대한 대응책이 시급한 실정이다. 현재 화학염료에 의한 환경오염의 대응책으로 학계에서 천연염색에 대한 연구가 활발히 진행중이나, 그 또한 염료의 염착량을 증가시키기 위해 중금속 매염제를 사용하고 있어 환경친화적 방법은 아니라고 판단된다. 그러나 지금까지 기발표된 바 있는 사전 연구에서 Chitosan으로 직물을 가공 처리하는 경우 피가공직물의 염색성이 높아질 수 있다는 가능성이 제시된 바 있어, 본 연구자는 게갑각으로부터 얻어지는 천연 킬레이트 Chitosan에 대한 천연매염제로서의 가능성을 예상하였다. 이에 본 연구에서는 전통적으로 많이 사용되어온 천연염료 중 적색계열의 다색성 염료인 소목을 중심으로 Chitosan 처리여부에 의한 염색색상변화, 세탁견뢰도변화, 일광견뢰도변화, 공기투과도변화를 검토하였으며, 이를 중금속매염처리를 하였을 경우와 비교 분석하였다. 그 결과는 대략 다음과 같이 요약될 수 있다. 1) 면과 폴리에스테르는 Chitosan 처리를 하였을 때 염착량이 급격히 상승된다. 이는 중금속 매염처리를 하였을 때 보이는 염착량과 비슷한 정도이다. 2) 견과 나일론의 경우 Chitosan 처리여부가 염착량의 증가에 미치는 영향이 극히 미미하다. 3) 면, 폴리에스테르의 경우에는 Chitosan 처리를 하고 중금속 매염처리를 하였을 때 Chitosan 처리를 하지 않았을 때보다 염착량이 상승된다. 이때 후매염법보다는 선매염법이 염착량을 상승시키는데 효과적이다. 4) 견, 나일론의 경우 Chitosan 처리를 하고 중금속 매염처리를 하였을 때 Chitosan 처리를 하지 않았을 경우보다 염착량이 저하된다. 이때 선매염법보다는 후매염법을 사용하였을 때 염착량이 급격히 저하된다. 5) 면, 폴리에스테르는 Chitosan 처리여부에 따라 색상을 변화를 보이고 있으며, Chitosan 처리를 하였을 때 Chitosan 미처리한 경우보다 Whiteness는 낮게, Redness는 높게, Yellowness는 낮거나 비슷하게 나타났다. 6) 견과 나일론은 Chitosan 처리여부에 의해 큰 색상의 차이를 보이지 않고 있다. 7) 면, PET의 경우 매우 낮은 세탁견뢰도를 보여주고 있으나 Chitosan 처리를 하였을 때 미처리하였을 때보다 높은 세탁견뢰도를 보이고 있다. 8) 견, 나일론의 경우 Chitosan 처리를 하였을 때 선매염포는 미처리포보다 낮거나 비슷한 세탁견뢰도를 보이며, 후매염포는 비교적 높은 세탁견뢰도를 보이고 있다. 9) 일광견뢰도를 측정한 결과 견을 제외한 직물은 모두 1-2급의 낮은 일광견뢰도를 보이고 있다. 또한 견의 경우 Chitosan 처러여부에 따른 일광견뢰도변화는 나타나지 않고 있다. 10) 공기투과도를 분석한 결과 면의 경우 Chitosan 처리를 하였을 때 공기투과도가 상승하였으나 견, 나일론, 폴리에스테르의 공기투과도에는 큰 변화가 나타나지 않고 있다.;This study was performed to investigate the effect of chitosan as a natural mordant on the dyeability, colofastness to light and laundering. Four kinds of fabrics(Cotton, Silk, Nylon, PET) were dyed with Sappanwood in various conditions such as non chitosan treatment, chitosan treatment, chemical mordanting after chitosan treatment and only chemical mordanting without chitosan treatment. Al, Fe, Sn were used as chemical mordanting agents to be compared with chitosan as a natural. In addition, Air Permeability of fabrics was examined to investigate the physical effect of chitosan on the fabrics. The result of this study are summarized as follows ; 1) In the case of cotton, PET fabrics treated with chitosan and dyed with sappanwood, dye uptake was increased dramatically compared with non chitosan treated. 2) Chitosan treatment increased little dye uptake or decreased in the case of silk, nylon dyed with sappan wood. 3) Cotton and PET fabrics treated with chitosan and mordanted with chemical mordanting agent(Al, Fe, Sn) took up dye a lot more than the case of non chitosan treated fabrics. In this case, pre-mordanting is more effective than post-mordanting. 4) Silk and nylon fabrics treated with chitosan and mordanted with chemical mordanting agent(Al, Fe, Sn) took up dye less than the case of non chitosan treated fabrics. In this case, post-mordanting decrease dye uptake a lot more than pre-mordanting. 5) Color of cotton and PET fabrics dyed with sappanwood changed to darker, redder and bluer in the case of chitosan treated. 6) Chitosan treatment made little color changes in the case of silk, nylon dyed with sappan wood. 7) In the case of cotton, PET fabrics dyed with sappanwood, the laundering fastness was very poor but chitosan treated fabrics had better laundering fastness than non chitosan treated. 8) In the case of silk, nylon fabrics dyed with sappanwood, chitosan treatment gave the laundering fastness no positive effect. 9) Cotton, nylon, PET fabrics dyed with sappanwood had very poor light fastness and chitosan treatment didn't give any positive effect to their light fastness. 10) In the case of cotton fabric treated with chitosan and dyed with sappanwood, the air permeability increased unlike the other fabrics.