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친환경 감물가공 직물의 자외선 조사에 의한 물리적/기계적 특성 변화에 관한 연구

Title
친환경 감물가공 직물의 자외선 조사에 의한 물리적/기계적 특성 변화에 관한 연구
Other Titles
A Study on the Physical/Mechanical Properties of Eco-friendly fabric dyed with Persimmon juice subjected to UV Irradiation
Authors
김지민
Issue Date
2015
Department/Major
대학원 의류학과
Publisher
이화여자대학교 대학원
Degree
Master
Advisors
김종준
Abstract
Nowadays the daily trend pursuing simple and natural living is getting more attention, as eco-friend and well-being lifestyle is getting the spotlight. Eco-friendly fashion such as sustainable fashion, eco-fashion is emerging in the fashion industry along with nature-friendly lifestyle. As an eco-friendly fashion processing, the natural dyeing has natural and body-friendly characteristics. Among them, dyeing with persimmon juice is one of the topic of dyeing processing areas for continuous research. In particular, tannin component of persimmon juice has important effect on color formation. Thanks to tannin component of persimmon juice, it is cool with good air permeability, low color fastness and low heat conductivity. And it has advantages of blocking and coating effects against ultraviolet rays. Silk as natural fiber and nylon as synthetic fiber are known to quickly proceed the bromination when they are exposed to light and air. This photooxidation will make effect on degradation of durability in the strength of clothing materials. The research is, therefore, continued to prevent the fibers from photooxidation. It appears that tannin component residing in persimmon juice can play a role of sunblock or photostabilizer when it meets silk and nylon in the dyeing processing of persimmon juice. This study has been intended to examine the changes of physical and mechanical characteristics when changing the processing condition of persimmon juice in accordance with ultraviolet irradiation. The photostabilizing effect for ultraviolet ray after processing of persimmon juice was then evaluated with change of tensile strength and elongation of the samples to which ultraviolet rays were irradiated. And it compared characteristics by establishing proper levels of Wet Pick-up ratio. By referring to the materials regarding physical characteristics when conducting the dyeing processing of persimmon juice based on this, it could be presented as the basic materials to complement the unique figure revealed when processing the dyeing material of persimmon juice in the industry. 1. Upon variance analysis, the unprocessed samples of silk and nylon all experienced the sharp degradation of tensile strength at peak load in accordance with increase of irradiation time of ultraviolet. Upon conducting t-test, it can be verified that there is significant difference at the confidence level of 95% in tensile strength between original textile sample and the brominated sample coming from the unprocessed sample with persimmon juice by ultraviolet irradiation by time. In the event of processing silk and nylon with persimmon juice dyeing, it was verified that the tensile strength after ultraviolet irradiation experienced considerable degradation. Upon variance analysis of elongation of silk and nylon at peak load with condition that the sample is dried state with Wet Pick-up ratio, 300%, the tensile strength at peak load shows the same degradation effect as the previous test. 2. The weight and thickness have been increased owing to the dyeing processing persimmon juice. In the increase ratio of weight compared to the original textile, nylon showed the increase of 5.0% ~ 20.8% while silk showed the increase of 9.8% ~ 27.4%. The processed sample marked double thickness of the original textile while the thickness of original silk and nylon is 0.008mm. 3. When processing silk and nylon with persimmon juice dyeing, drape and bend stiffness of longitude and lateral threads are more increased rather than original textile. Through this, it can be verified that the drape and bend stiffness of silk increased more than nylon, which made the silk more stiff relatively while the drape and bend stiffness of silk and nylon which processed with the persimmon juice dyeing are similar. 4. Shear stiffness tends to sharply increase by processing of persimmon juice dyeing. However, it tends to minutely decrease by the ultraviolet irradiation. Based on the original textile, the shear stiffness of nylon increase 4 times while the one of silk increases 30 times. Nylon has more shear stiffness than silk both at original textile and processed textile. 5. Air permeability of nylon decreased whereas the one of silk increased compared to the original textile. It is presumed that it was because very minute textiles had high focusing degree owing to processing of persimmon juice dyeing in the longitude and lateral threads of silk. It is presumed that it was because the air hole slightly decreased by coating, with no increase in focusing degree by processing for nylon, unlike silk. 6. UV blocking ratio of textile of dyeing processing of persimmon juice was higher than the control specimen. The blocking ratio of original textile for UV-A has 80% of the case of natural source of light, and the blocking ratios showed 90.4% for silk, 90.6% for nylon when Wet Pick-up ratios for silk and nylon are all 300%. The blocking ratios for UV-B also showed 93.6% for silk, 97.1% for nylon when Wet Pick-up ratios for silk and nylon are all 300%, and it was verified that they have sufficient ultraviolet effects when Wet Pick-up ratios for silk and nylon are all 300% in the event of dyeing processing of persimmon juice. 7. Silk and nylon have the decreased L* value, but the increased a*, b* values equally compared to the original textile owing to ultraviolet irradiation, therefore E* has increased.; 친환경적이고 웰빙 라이프스타일이 각광받고 있는 요즘, 일상의 소박하고 자연스러운 삶을 희구하는 트렌드가 주목받고 있다. 패션산업에서도 자연친화적 라이프스타일과 더불어, 지속가능한 패션, 에코 패션 등의 친환경적인 패션이 대두되고 있다. 친환경 패션가공의 하나인 천연염색 가공은 자연스럽고 인체친화적인 것이 특징이다. 그 중 감물염색 가공도 지속적으로 연구되고 있는 염색 가공 중 하나이다. 특히, 감물의 타닌 성분이 발색에 중요한 영향을 미친다. 감물의 타닌 성분으로 인해서 통기성이 좋고, 열전도율이 낮아 시원하다. 그리고 자외선의 차단과 코팅효과가 있는 장점이 있다. 천연섬유인 실크와 합성섬유인 나일론은 빛과 공기에 노출될 때 취화가 빠르게 진행되는 것으로 알려져 있다. 이 광산화 작용은 의류소재의 강도 등 내구성을 저하시키는 작용을 한다. 그래서 섬유의 광산화를 방지하기 위한 연구가 지속적으로 이루어지고 있다. 감물염색 가공에서는, 감물에 들어있는 타닌 성분이 실크와 나일론에 처리되었을 때 자외선 차단제 혹은 광안정제로써의 역할을 할 수 있는 것으로 보인다. 본 연구에서는 자외선 조사에 따른 감물의 가공조건을 변경할 때의 물리적/기계적 특성의 변화를 조사하고자 하였다. 이때 감물가공한 후 자외선에 대한 광 안정 효과는 자외선을 조사한 시료의 인장강신도의 변화로써 평가하였다. 그리고 적정한 수준의 Wet Pick-up율을 설정하여 특성을 비교해보았다. 이를 바탕으로, 감물염색가공시 물리적 특성에 대한 자료를 참고한다면, 산업에서도 감물염색소재 가공 시 발현되는 독특한 태를 보완할 수 있는 기초자료로 제시될 수 있을 것이다. 1. 분산분석 결과, 미처리 시료는 자외선 조사시간 증가에 따라 실크, 나일론 모두 인장강도(Peak load)의 저하가 뚜렷하다.(p<0.05) 그리고 t-test 결과, 원포와 감물처리하지 않은 시료를 시간별로 자외선 조사한 취화된 건조시료들 사이에 인장강도의 유의차가 있음을 알 수 있다.(p<0.05) 실크와 나일론 모두 감물 가공처리를 할 경우에 자외선 조사 후 인장강도가 저하하는 것을 상당히 억제할 수 있었다. (단, Wet Pick-up률 300%, 건조 상태 시료기준) 실크와 나일론의 신도(Elongation at peak load)는 분산분석결과에 의해서, 인장강도와 마찬가지로 뚜렷한 저하를 보여준다. 2. 감물가공으로 인해 단위면적 당 중량과 두께가 증가했다. 원포대비 중량증가율에서, 실크는 증가율이 9.8% ~ 27.4%이고, 나일론은 5.0% ~ 20.8% 수준의 증가율을 보이고 있다. 실크와 나일론의 원포 두께는 0.08mm인데, 가공처리에 의해 모두 두께가 증가하고 있다. 3. 실크와 나일론을 감물 가공했을 때 경·위사의 드레이프 강경도와 굴곡 강경도는 원포 대비 증가한다. 이를 통해 감물 가공한 실크와 나일론의 드레이프 강경도와 굴곡 강경도가 비슷하지만, 원포와 비교할 때 실크가 나일론보다 더 높은 증가를 보여 상대적으로 더 뻣뻣해졌음을 알 수 있다. 4. 전단강성은 감물가공에 의해 현저히 증가하는 경향이 있다. 하지만 자외선 조사에 의해서 미세하게 감소하는 것으로 보인다. 실크의 경우는 원포를 기준으로 했을 때, 전단강성이 약 30배 정도 증가하고 나일론의 경우는 4배 정도 증가한다. 나일론은 실크보다 원포 및 가공 포 모두 전단강성이 더 높다. 5. 공기투과도는 원포와 대비하여 실크는 증가하였으나, 나일론은 감소하였다. 이는 실크 경·위사의 경우 매우 섬세한 섬유들이 감물가공에 의해 집속도가 높아지게 된 것에 기인한 것으로 추정된다. 나일론의 경우에는 실크와 달리 가공에 의한 집속도의 증가가 거의 없고 코팅에 의해 기공이 약간 감소한 것에 기인한 것으로 추정된다. 6. 자외선에 대한 감물가공포의 차단율이 원포대비 차단되었다. UV-A의 경우, 광원대비 원포의 차단율이 80.0%이지만, 실크와 나일론 모두 Wet Pick-up률 300%일때, 실크는 90.4%이며 나일론은 90.6% 값을 나타내었다. UV-B 역시 Wet Pick-up률 300%일 때 차단율이 실크는 93.6%, 나일론은 97.1% 수준을 보여주어, 감물 가공 시 Wet Pick-up률 300% 수준일 때 충분히 자외선 효과가 있음을 확인하였다. 7. 감물 가공한 실크와 나일론은 원포에 비해 자외선 조사에 따라 L*값은 감소하고, a*, b* 값 모두 상승하였다. ( E* 증가) 그리고 친환경 가공과 감물염색에 대한 설문 조사결과, 구체적인 색상과 제품을 보여주었을 때 감물 색상 선호도는 어두운 색상보다 자연 그대로의 옅은 색상을 선호하는 경향이 나타났다.
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