키토산 처리 직물의 천연염색에 관한 연구

Abstract

환경 문제의 대두와 함께 최근 들어 천연염색에 대한 관심이 고조되고 있다. 천연염색의 염색 견뢰도를 향상시키기 위하여 전통적으로 사용되었던 천연 매염제의 사용상 번거로움으로 인해 현재 중금속 매염제의 사용이 늘어나고 있는 실정이다. 중금속 매염제의 사용은 천연염색 견뢰도의 상승에는 기여하나 중금속은 인체에 유해하며 염색 폐수 등 환경 문제의 원인으로 천연염색 본래의 취지인 환경 친화적인 연구와는 위배된다고 본다. 따라서 천연 고분자 화합물로서 우수한 킬레이트 작용을 보여주고 있는 Chitosan이 천연 매염제로서 가능성의 여부를 검토해 보고자 하였다. 이에 본 연구에서는 천연염료 중 황갈색 계열의 염료인 정향(丁香)을 중심으로 Chitosan처리 여부에 대한 염색 색상 변화, 중금속 매염제에 다른 염색 색상 변화 및 세탁 견뢰도, 공기투과도의 변화 및 일광견뢰도를 살펴 보았다. 그 결과는 다음과 같이 요약될 수 있다. 1) 면과 폴리에스테르의 경우는 Chitosan 처리를 하였을 매 염착량이 크게 상승된다. 2) 견과 나일론의 경우는 Chitosan 처리 여부가 염착량의 증가에 크게 영향을 끼치지 못하고 있다. 3) 4종류의 직물에서 Chitosan 가공 처리와 중금속 매염 처리를 모두 하였을 경우에 선매염보다 후매염이 염착량을 높이는데 효과적이다. 4) 면과 폴리에스테르의 경우 매우 낮은 세탁 견뢰도를 나타내었으나 Chitosan처리를 하였을 경우에는 미처리 경우보다 높은 세탁 견뢰도를 나타내고 있다. 5) 견과 나일론의 경우 Chitosan 처리 적부에 상관없이 높은 세탁 견뢰도를 나타내고 있다. 6) 공기투과도에 있어서는 면은 Chitosan 처리하였을 때 공기투과도가 상승하였으나 견, 나일론, 폴리에스테르에서는 Chitosan 처리 여부가 공기투과도에 크게 영향을 끼치지 못하고 있다. 7) 세탁에 의한 공기투과도의 변화는 면의 경우 세탁회수가 증가할수록 공기투과도가 감소한 반면 나일론의 경우는 공기투과도가 약간씩 증가하였다. 또, 견과 폴리에스테르의 경우에는 세탁회수가 증가할수록 세제 및 세탁시 물리적인 힘에 의해 조직의 재배열 및 이염, 색소의 선택적 착탈 등에 의해 공기투과도 변화가 불규칙성을 나타내었다. 8) 일광견뢰도의 측정결과 2, 3등급의 견뢰도를 나타내었다. Chitosan 처리로 견뢰도가 향상된 경우는 Sn 선매염한 Polyester이며, 무매염 및 Al 선매염, Fe 선매염, Al 후매염한 Cotton은 3등급에서 2등급으로 저하되었다. 그 외의 경우에는 Chitosan 처리 및 매염처리에 일광견뢰도가 크게 영향을 받지 않았다.;As a term of environmental affinity is raised in 21C, the public interest that environmental problems have a close relation with our lives, has increased. Therefore, the natural dye of environmental affinity, instead of the chemical dye, has been researched circles. Traditionally, rice straw and lime were used as a mordant in order to improve the effects on colorization, dye uptakes and colorfastness and now, many kinds of mental are used. However, mordanting makes properties of fabric worse. In addition, because most chemicals used as a mordant are heavy metals, they do harms to human's body and cause environmental pollutions and industrial accidents. It is rate that the natural dye is applied directly to fabric and, if any, dye uptakes of it is very low. In order to improve colorfastness and change the color of fabric, mordanting for the natural dye has been done. In this study, I treated two pieces of natural fabric, cotton and silk and two pieces of synthetic fabric, nylon and polyester, with Chitosan of environmentally friendly material and investigated the possibility that Chitosan could be substituted for a metallic mordant and let dyeing behavior helped and physical property of fabric improved. I dyed four kinds of fabric with Clove which is famous for good medical activity and colorfastness of light, and then measured colorization, colorfastness of laundry, colorfastness of light and air permeability. Finally, I examined changes of color and colorfastness by Chitosan treatment, pre-mordanting and post-mordanting and investigated the general influence of Chitosan on natural dyeing. The results of this study may be summarized as follows. In the case of cotton, polyester fabrics treated with Chitosan and dyed with clove, dye uptake was increased dramatically compared with non Chitosan treated. Chitosan treatment increased little dye uptake or decreased in the case silk, nylon dyed with clove. Cotton and polyester fabrics treated with Chitosan and mordanted with chemical mordanting agent -Al, Sn, Fe- 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. Colorfastness hasn't been already improved by silk and nylon fabrics treated with Chitosan. Chitosan treatment led air permeability increased and made fabrics stiff and cool. According as laundering was repeated, results of air permeability measure were showed irregularly. I expected that for a laundry, dye molecules came off and were absorbed to fabric by physical forces and detergents, and the structure of fabric got entangled.