자초 염색 시 다양한 조건에 따른 염색성에 관한 연구

Abstract

Data on extraction and dyeing methods of gromwell colorants is almost from ancient literature and oral tradition and besides, they are lacking in objectivity because reproduction of appearing colors has been dependent on sensation. Recent trend in foregoing studies shows the movement toward systemization of gromwell dyeing such as color variation by extractants, temperature of dyeing, change of pH, etc. Accordingly, this study is intended to propose a method by finding conditions of changing the nature of dye liquor and making effective color reproduction using diverse acid and alkali aqueous solutions. After dyeing in neutrality, after-treatment was carried out on alkali aqueous solution by time and alkali, and differences in appearing colors were compared and analyzed. Besides, method of extracting dye liquor shown in Gyuhap Chongseo, an ancient document, was interpreted in modern way to attempt an extraction using water, which had been considered impossible in the past. For the first experiment, to analyze the color variation of gromwell by change of pH, dye liquor extracted using ethanol, an organic solution, and that extracted using hydrothermal were mixed 50: 50 and dyed with change from pH 4 to 11. At this time, pH in the domain of acidity was controlled using citric, nitric acid aqueous solutions and schizandra liquid. PH in alkali domain was controlled using NaOH and K_(2)CO_(3) aqueous solutions and caustic soda for experiment. The result was as follows: In controlling pH for acidity domain, a* values appeared larger when using citric acid solution than nitric acid aqueous solution or schizandra liquid by around 1.0~3.0, though not a noticeable enough difference. In controlling acidity using nitric aqueous solution, it turned out that the values ⊿E and K/S dropped more compared to citric aqueous solution or schizandra liquid. From such results it was possible to infer that in gromwell dyeing, citric acid aqueous solution or schizandra liquid is effective for controlling the acidity of liquid of dye liquor with acidity. In second experiment, extraction process for dye liquor shown in Gyuhap Chongseo was interpreted in a modern way to perform extraction for 24 hours using only water in normal temperature. Then, it was dyed under the same condition and compared with dyeing by mixing dye liquor extracted using ethanol and water 50: 50. Result of experiment showed that for both values of ⊿E and K/S, sample dyed by mixing dye liquor extracted from ethanol and water 50: 50 was dominantly higher. It was verified that shikonin, which is the main component of gromwell, is well mixed with organic solvent that has alcoholic OH radical. However, it was a big success of this experiment that color was obtained from an attempt of dyeing based on classical method. Lastly, after-treatment was performed for 1 to 4 minutes using NaOH and K_(2)CO_(3) aqueous solutions and caustic soda. With passage of time, a* value came near to 0 and b* value became small, proving that the longer time of treatment with alkaline solution, the weaker red color and the stronger green color. Treated with NaOH aqueous solution, a strong alkali, a* value and b* value changed largely in the first 1-minute treatment, but then they didn’t show a large change with passage of time. From this phenomenon, it was verified that after- treatment method using NaOH aqueous solution is not a suitable experimental method for reproducing diverse colors.;천연염료는 그 역사가 매우 오래되었음에도 불구하고 한동안 관심의 대상에서 비켜나 있었다. 인간의 편안한 삶을 추구하려는 움직임과 함께 합성염료의 사용이 주는 편의성에 길들여져 천연염료는 관심 밖의 대상이 되어버렸다. 그러나 인류역사와 함께한 천연염료는 합성염료와 비교하였을 때 다양한 장점을 갖고 있어 점점 연구가 활성화되고 있는 실정이다. 자초는 29종의 지 치 과 식물 중 25종을 염색이나 약으로 쓰는데, 예전에는 약보다 염료로 더 많이 사용했다. 고려시대에는 어느 시대보다도 가장 많이 자초를 이용하였으며 염색 기술도 뛰어났다고 전해진다. 삼국시대에는 삼국이 모두 자주색을 최고의 색으로 여겨 관복과 왕의 옷으로만 사용하였다. 이와 같이 자색은 그 역사가 길고 귀한 색상 이였으며 자초를 이용한 염색기술 역시 그와 함께 하였음을 알 수 있다. 그러나 자초색소의 추출 및 염색방법에 관한 자료는 거의 고문헌과 구전에 의한 것이며, 거기에 나타난 색상의 재현 역시 감각에 의존한 것이기 때문에 객관성이 부족하다. 최근 많은 선행연구들을 통해서 추출용매나 염색의 온도, pH의 변화에 따른 색상변화 등 자초염색의 체계화를 위한 움직임을 볼 수 있다. 이에 본 연구에서는 다양한 산, 알칼리 수용액을 이용하여 염 액의 액 성 을 변화시키고 효과적인 색상발현이 이루어지는 조건을 찾아내어 제안하려 한다. 중성상태에서 염색 후 알칼리수용액에 후 처리를 시간 별, 알칼리 제 별로 시행하여 나타나는 색상의 차이를 비교 분석하였다. 또한 고문헌인 규합총서에 나타난 염 액 추출방법을 현대적인 방법으로 해석하여 기존에는 불가능하다고만 여겨지던 물을 이용한 추출을 시도하였다. 첫 번째 실험으로는 pH변화에 따른 자초의 색상변화를 분석하기 위하여 유기용매인 에탄올을 이용하여 추출한 염 액과 열수를 이용하여 추출한 염 액 을 50:50으로 혼합하여 pH4부터 pH11까지 변화시켜가며 염색을 하였다. 이때, 산성영역의 pH조절은 구연산, 초산 수용액 그리고 오미 자 액을 사용하였다. 알칼리영역의 pH조절은 NaOH, K_(2)CO_(3) 수용액과 잿물을 사용하여 실험하였다. 그에 따른 실험 결과는 다음과 같았다. 산성영역 pH 조절 시 구연산 수용액을 사용하였을 때 a*값이 대략 1.0~3.0정도의 차이로 눈에 띄게 큰 차이는 아니지만 초산 수용액이나 오미자 액보다 그 값이 크게 나타났다. 초산 수용액을 사용하여 산을 조절하였을 때는 구연산 수용액이나 오미자 액에 비해 상대적으로 색 차 ⊿E값과 K/S값이 떨어지는 것으로 나타났다. 이와 같은 결과 자초 염색 시 염 액의 액 성을 산성으로 조절 할 때에는 구연산 수용액이나 오미자 액을 사용하는 것이 효과적이라는 것을 유추해 낼 수 있었다. 두 번째 실험은 규합총서에 나타난 염 액의 추출법을 현대적인 방법으로 해석하여 상온에서 물만 사용하여 24시간 동안 추출하였다. 그 후, 에탄올과 물을 사용하여 추출한 염 액을 50:50으로 혼합하여 염색 하였을 때와 동일한 조건하에서 염색하여 비교하였다. 실험결과 색 차 값과 염착 량 모두 에탄올 추출 염 액과 물 추출 염 액 을 50:50으로 혼합하여 염색한 시료가 월등히 높은 값을 보이는 것을 알 수 있었다. 자초의 주성분인 시코닌은 알코올성 OH기를 갖는 유기용제에 잘 섞인다는 사실을 확인 할 수 있었다. 그러나 고전적인 방법에 입각하여 염색을 시도한 결과 색을 얻어내었다는 것이 본 실험의 큰 성과라 할 수 있겠다. 마지막으로 NaOH, K_(2)CO_(3) 수용액과 잿물을 사용하여 1분에서 4분간 후 처리를 시행하였다. 시간이 경과함에 따라 a*값이 0에 가까워지고 b*값은 작아지는 것으로 보아 알칼리 용액에 처리시간이 길어질수록 붉은색은 점점 잃게 되고 푸른빛이 강해진다는 것을 알 수 있었다. 강염기인 NaOH 수용액으로 처리했을 때 처음 1분간의 처리에서 a*값과 b*값이 크게 변화하였으나 그 이후 a*값이나 b*값은 시간의 경과에 따른 큰 변화는 보이지 않았다. 이러한 현상에서 비추어 보아 NaOH 수용액을 사용한 후처리 방법은 다양한 색상 발현에는 적합하지 않은 실험 방법임을 확인하였다.