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1 한국의류산업학회지 pissn 제 16 권제 3 호, 2014 eissn < 연구논문 > Fashion & Text. Res. J. Vol. 16, No. 3, pp (2014) 가자열매추출물을이용한단백질섬유의염색과항균효과 남기연 이정순 충남대학교의류학과 Dyeing Property and Antimicrobial activity of Protein Fiber Using Terminalia chebula Retzius Extract Ki Yeon Nam and Jung Soon Lee Dept. of Clothing and Textiles, Chungnam National University; Daejeon, Korea Abstract : The purpose of this study was to investigate the dyeing properties and anti-microbial ability of silk and wool fabrics dyed with Terminalia chebula Retzius(TCR) extract using two extraction solvent, hot water and methanol. Dyeing properties of fabrics were studied by investigating the characteristics of colorant, changes in dye uptake under different dyeing conditions, and by investigating color change when mordants were applied. Also, color fastness, and antimicrobial activity of dyed fabrics were estimated. Regardless of extraction solvent type, colorant showed maximum absorption wavelength at 280 nm and 578 nm, which implied that tannin was the major pigment component of TCR. Also, through FT-IR spectrum result, it was confirmed that tannin of TCR methanol extract was hydrolysable tannin. But for the hot water extract, it was only assumed that its tannin was condenced tannin. Fabric dyed with hot water solvent extract showed higher dye uptake than fabric dyed with methanol solvent extract, dye uptake increasing by higher concentration of the dye, longer dyeing time and higher dyeing temperature. And the absorption curve between TCR extract and protein fiber was shaped in the form of Langmuir adsorption isotherm. Fabric dyed without mordant was yellow in color, and when dyed with mordant, fabric showed various colors depending on mordant types except Sn. Color fastness to washing was generally fine and color fastness to light was moderate. But color fastness to rubbing and dry cleaning was outstanding. Lastly, dyed fabrics showed very good antimicrobial activity of 99.9% against Staphylococcus aureus and Kiebsiella pneumoniae. Key words : Terminalia chebula Retzius( 가자열매 ), hot water and methanol extracts( 열수와메탄올추출 ), hydrolysable tannin( 가수분해형탄닌 ), Condensed tannins( 축합형탄닌 ), antimicrobial activity( 항균성 ) 1. 서론 가자나무 (Chebulic Myrobalan) 는사군자과의낙엽교목으로가려륵이라고도한다. 중국의학에서언급된것은 1061년이며, 티벳의학에서는 약가운데왕 이라지칭하며인간의여러가지고통을덜어준다하여불화에서부처님의손안에이열매를그리기도한다. 인도북부와미얀마가원산지이고인도, 중국, 인도차이나등지에분포한다. 높이 15~30 m이고, 잎은긴타원형으로마주나며끝이뾰족하다. 6~8월에황백색의꽃이수상꽃차례로피며열매를가자라하는데치자와비슷하게여섯모가진갈색의핵과로초가을에익는데, 난형이며길이 25~30 mm, 지름 15~25 mm이다. 과즙에서는황색의염료를추출하는데, 이것을미로발란 (myrobalan) 이라하고, 광목을검게염색하거나가죽을무두질하는데이용한다. 재목은가구를만 Corresponding author; Jung Soon Lee Tel , Fax jungsoon@cnu.ac.kr 드는데에쓴다 (Min et al., 2011). 가자의성숙한열매에서씨를제거하고과육을말린것을가자육이라고한다. 가자육 (Terminalia chebula Retzius) 은한방에서오래전부터약재로사용해오고있는데예전부터세균성장내질환에자주사용되는생약으로주로위장이약하고기능이완의팽창, 이질, 설사등주로장내미생물에대한항균작용및항바이러스에대한효과가우수한것으로알려져있다 (as cited in Kang et al., 2005). 가자열매에는 20~40% 의 tannin이함유되어있는데 (Lee, 2004), 그성분에대해서 Lee et al.(1995) 은메탄올로추출된가자의탄닌은가수분해형탄닌으로이와관련된화합물에는 gallic acid, 1,2,3,4,6-penta-O-galloyl-β-D-glucopyranose, chebulagic acid, chebulinic acid을보고하였고, 다른연구자들은 ( Haritaki, 2005; Saleem et al., 2002) 가자의주된화합물은 triterpene 중 argunglucoside I, arjungenin, chebuloside I 그리고 II가있으며 coumarin과결합된 chebulin, 또 polyphenol 화합물중 ellagic acid, 2, 4-chebuly-β-D-glucopyranose, chebulinic acid, gallic acid, ethyl gallate, punicalagin, terflavin A, terchebin, luteolin, tannic acid 등을함유하고있다고보고한바있다. 특 476

2 가자열매추출물을이용한단백질섬유의염색과항균효과 477 히 chebulinic acid는잘익은과육에서분리된페놀성화합물이다 (Lee et al., 2010). 지금까지가자에대한연구는대부분임상학적연구나약리학적연구및항산화성에대한연구가주로진행되어왔는데, 항암활성 (Saleem et al., 2002), 항당뇨활성 (Sabu & Kuttan, 2002), 항돌연변이활성 (Kaur et al., 2002), 항균활성 (Malekzadeh et al., 2001), 충치예방효과 (Jagtap & Karkera, 1999) 등다양한생리활성을가지고있는것으로보고되고있으며, 가자추출물의화장품성분으로서의천연방부제이용가능성이보고되기도했다 (Koo & Kim, 2011). 가자열매는탄닌을다량함유하고있으면서황녹색색소를포함하고있기때문에무매염염색포의색상이아름다울뿐만아니라가격이저렴하고구입하기가쉬운장점으로최근들어천연염색의염료로서실용성과경제적인면에서매우부각되고있다. 특히가자메탄올추출물과열수추출물의우수한항균효과가보고되고있어 (Kang et al., 2005) 가자추출물은항균성을지닌기능성천연염료로의사용가능성이높다. 또한머리털손상을억제시키기는효과도있는것으로알려져 (Korea Patent Application No , 2000) 모발염색의이용에도유용할것으로기대된다. 가자의염색성에관한연구로는 Han and Lee(2009) 는가자에서추출된시판미로발란분발을이용하여직물에염색하여염색성을살펴보았고, Kumbasar et al.(2009) 은다양한단백질섬유를효소처리하여가자의염색성을증진시키는방법에대하여보고한바있으나가자열매의추출용매에따른색소특성과염색성그리고항균성염료로의이용가능성에대한연구는찾아볼수없다. 따라서본연구에서는가자열매를증류수와메탄올로추출하여추출물성분의자외 가시부흡수스펙트럼과 FT-IR을측정하여색소의추출거동과추출용매별색소의특성을확인하고, 염액의농도, 처리온도, 염색시간, 염욕의 ph, 매염제의종류와매염농도를변화시켜모직물과견직물에염색하여염색포의염착량및색상변화를살펴보았고, 실용성을확인하기위하여염색견뢰도를평가하였다. 또한염색직물의항균성을평가하여가자열매증류수와메탄올추출물로염색된직물의항균성을지닌기능성천연염료로의가능성을살펴보았다. 2. 실험 2.1. 시료및시약염재로사용한가자열매는시중한약재료상에서구입하여사용하였으며직물시료는 100% 표준모, 견직물을정련표백하여사용하였으며시료의특성은 Table 1에나타냈다. 추출용매별가자의염색특성을살펴보기위해증류수 (H 2 O), 메탄올 (CH 3 OH) 을용매로사용하였고, 염색용수로는증류수를사용하였다. 매염제로는철 (FeSO 4 7H 2 O), 초산동 (Cu(CH 3 COO) 2 H 2 O, 염화제1주석 (SnCl 2H 2 O) 을사용하였다. 시약은순도 1급을사용하였고실험에는모두 3차증류수를사용하였다. Table 1. Characteristics of fabrics Fabric Warp Fineness Weft Weight (g/m 2 ) Thickness (mm) Fabric count warp weft (5 cm 5cm) Wool 2/120's 1/60's 97±5 0.28± denier 53denier 53±2 0.12± 가자열매추출및성분분석 열수추출가자열매 200 g을증류수 1L에넣고 100 o C에서 1시간씩 3 회추출하여합한염액을여과지로여과한후회전증발농축기 (RV10, IKA, Germany) 를이용하여온도 80~90 o C, 회전속도 250 rpm으로감압여과농축후진공, 건조하여분말상의염료를사용하였다 메탄올추출가자열매 200 g이충분히잠길만큼메탄올에침지시켜상온 (ordinary temperature, 20±5 o C) 의실온 (room temperature) 에서 40시간침지하여 2회반복추출하여여과지로여과한후, 회전증발농축기 (RV10, IKA, Germany) 를이용하여온도 50~60 o C, 회전속도 200 rpm으로감압농축후진공, 건조하여분말상의염료를사용하였다 가자열매추출물의자외 가시부흡수스펙트럼 (UV/ Visible spectrum) 용매에따른가자열매추출물의색소성분의특성을살펴보기위해 1.2.1에의한추출방법에의해추출된열수와메탄올추출용액을자외, 가시광선분광광도계 (UV/Visible spectrometer, shimadzu, UV-2450, Japan) 를이용하여 200~700 nm파장범위에서흡수파장을측정하여가자열매색소의흡광도변화를살펴보았다 가자열매추출물의적외선흡수스펙트럼 (FT-IR) 용매에따른가자열매의추출물의색소성분의구조적특성을확인하기위해추출된색소를 KBr판에코팅시켜적외선분광광도계 (FT-IR, FTS-175C, Cambridge, USA) 분석을실시하였다 염색및염착량측정 염색및매염가자열매열수추출물과메탄올추출물의모, 견직물에대한염색특성을살펴보기위해염색조건을염료농도, 염욕온도, 염 Table 2. Dyeing and mordanting conditions Method Conc. (%, o.w.b) Temp. ( o C) Time (min) Liquor ratio Dyeing 0.1~10 20~100 10~70 1: 50 Mordanting : 50 L

3 478 한국의류산업학회지제 16 권제 3 호, 2014 년 색시간, 매염제의종류를변화시켜 Table 2와같은조건으로염색및후매염을실시하였다. 열수추출물과메탄올추출물 5%(o.w.b) 수용액의 ph는각각 2.86, 3.05로강한산성성질을나타내었다 염착량및표면색측정염색시료의염착량과색측정을위해광원 D65, 관측시야 10 o 시야에서색차계 (Color reader JS-555, C.T.S Corp., Japan) 를사용하여 400 nm에서 700 nm까지의범위에서흡광도를측정하여 λ max 400 nm에서표면반사율을측정한후다음의 Kubellka- Munk식에의하여 K/S값을산출하여염색포의염착량으로하여평가하였다. 색측정은 3회반복측정하여평균값을산출하였으며 Munsell의표색계변환법으로색의 3속성값색상 H(Hue) 명도V(Value), 채도C(Chroma) 를측정하고 CIE Lab 색차에의하여명도지수 L *, 색좌표지수 a*, b* 의값과 Munsell의색의 3속성치 H, V/C를구하였다. K S ( 1 R) 2 = R K: absorption coefficient S: scattering coefficient R: reflectance coefficient(0 < R 1) control specimen incubated for 18hours Mc : the number of bacteria recovered from the inoculated treated test specimen incubated for 18hours 3. 결과및논의 3.1. 가자열매추출색소의특성 Fig. 1은증류수, 메탄올을용매로하여가자열매추출물의자외, 가시부흡수스펙트럼을나타낸것이다. (a) 의자외부흡수파장을살펴보면가자열매에는 20-40% 의높은함량의탄닌이함유되어있는것으로 (Lee, 2004) 알려진바와같이열수추출물과메탄올추출물모두 280 nm에서최대흡수피크를나타내탄닌의흡수파장을확인할수있었다. (b) 의가시부흡수스펙트럼을살펴보면 578 nm에서황색의미로발란 (myrobalan) 색소로추정되는특징적인흡수피크를확인할수있다. 일반적으로천연염료의자외, 가시부흡수스펙트럼은색소의특성에따라특징적인피크를보여주는데, 님나무껍질 (neem bark) 색소는 275 nm와 374 nm의파장에서두개의흡수피크를나타내는반면사탕무 (beet sugar) 색소의경우 220, 280, 530 nm 2.4. 염색견뢰도가자열매열수추출물과메탄올추출물을이용한모, 견염색포의견뢰도평가를위한시료는무매염포와철매염, 구리매염, 주석매염포를모두평가하였으며세탁, 일광, 마찰, 드라이클리닝에대한염색견뢰도를평가하였다. 세탁견뢰도는 KS K ISO 105-C06:2007, A2S에의해, 일광견뢰도는 KS K ISO 105-B02:2010에의해, 마찰견뢰도는 KS K 0650:2011에의해, 드라이클리닝견뢰도는 KS K ISO 105-D01:2010에의해평가하였다 항균성평가가자열매열수추출물과메탄올추출물염색직물의항균기능성평가를위해모, 견직물을 5%(o.w.b) 농도로처리하여매염제가미치는영향을배제하기위해미처리백포와무매염포를평가시료로하였다. 황색포도상구균 (Staphylococcus aureus ATCC 6538) 과폐렴균 (Klebsiella pneumoniae ATCC 4352) 을공시균으로하여 KS K 0693:2006 시험법에의거하여시험편과대조편에공시균을배양하여 18hr 후생균수를측정하고균감소율을측정하여하였으며항균성평가를실험에의한균감소율 (%) 은정균율로서다음식과같이계산하였다. Antibacterial rate (%) = Mb Mc 100 Mc Mb : the number of bacteria recovered from the inoculated Fig. 1. UV/Visible spectrum of Terminalia chebula Retzius extracts.

4 가자열매추출물을이용한단백질섬유의염색과항균효과 479 에서 3개의흡수피크를보이는것으로보고하고있다 (Samanta & Konar, 2011). 증류수와메탄올추출물의자외, 가시부흡수스펙트럼은거의일치하여증류수와메탄올추출물은동일한색소물질임을알수있다. 본시험에서추출전염재의무게에대한추출물의고형분함량으로계산된추출수율은열수로추출했을경우 40.69%, 메탄올추출물은 25.48% 로높은추출수율을나타냈으며, 메탄올추출보다는열수추출수율이월등히높아메탄올보다는열수를이용한색소의추출이효율적이었다. Fig. 2는 100 o C의증류수와상온의메탄올을용매로각각추출한가자열매추출액의적외선흡수스펙트럼 (FT-IR) 이다. Fig. 2에나타난바와같이열수추출물은 3250 cm cm -1 부근에서강한 O-H 흡수밴드를나타내색소구조에존재하는페놀성히드록시기 (-OH) 를나타내는신축진동을확인할수있다. 또한 1630 cm -1 부근에서카르복실기 (C=O), 1470 cm -1 부근에서방향족케톤 (C=C), 1050 cm -1 부근에서페놀구조를확인할수있는에스테르기 (CO-O) 의신축진동에의한흡수밴드를확인할수있다. 메탄올추출물은 3300 cm -1 부근에강한 O-H 넓은흡수밴드를나타내페놀성히드록시기 (-OH) 를, 1700 cm -1 부근과 1625 cm -1 부근에서카르복실기 (C=O), 1470 cm -1 부근에서방향족케톤 (C=C), 1030 cm -1 부근에서에스테르기 (CO-O) 의신축진동피크가나타났다. 열수추출물과메탄올추출물을비교해보면 3000에서 3700사이에서넓고강한흡수밴드를공통적으로보여페놀성 -OH기의존재를확인할수있는데, O-H 흡수밴드는열수추출물에서강한밴드피크를나타내었는데이는색소구조에존재하는페놀성 -OH기의신축진동으로 phenols의높은농도를나타내므로가자열매에있는수용성인탄닌이열수에더잘추출된다는것을나타낸다. 열수추출물의스펙트럼은메탄올추출물이 1700 cm -1, 1625 cm -1, 1452 cm -1, 1327 cm -1, 1030 cm -1 의위치에많은피크를보이는것과는달리피크의수가감소하고, 메탄올추출물에비하여날카롭고강하지않은것을볼수있다. 이러한스펙트럼의특징은열수추출물은축합형탄닌의스펙트럼과메탄올추출물은가수분해형탄닌으로대표되는탄닌산 (tannic acid) 의스펙트럼과동일한것 Fig. 2. FT-IR spectrum of Terminalia chebula Retzius extracts. Fig. 3. Effect of dye concentration of wool and silk fabrics dyed with hot-water and methanol extracts from Terminalia chebula Retzius on the K/S values(80 o C, 30min.). 으로확인된다 (Pantoja-Castro & Gonzalez-Rodriguez, 2011). 따라서가자열매열수추출물은축합형탄닌으로추정되며, 메탄올추출물은선행연구에서보고한바와같이가수분해형탄닌으로확인되었다 가자열매추출물의염색성 농도변화에따른염색특성가자열매열수추출물과메탄올추출염액의농도에따른염색특성을살펴보기위해염액의농도를 0.1, 0.2, 0.3, 1, 2, 3, 5, 10%(o.w.b) 로변화시켜, 욕비 1:50, 염색온도 80 o C, 염색시간 30분, 염색횟수를 1회로하여견직물과모직물에염색하여염착량의변화를 Fig. 3에나타내었다. 모, 견직물의염착량변화곡선을살펴보면, 열수추출물과메탄올추출물모두염액의농도가증가할수록염색포의 K/S값이증가하여염착량이증가하나 3% 이상에서는완만한증가를보이고 5% 에서부터평형상태를보여가자열매는열수추출물과메탄올추출물모두색소농도에따른염착량의변화곡선형태가 Langmuir의등온흡착곡선과유사한형태를나타내어이온성결합이관여됨을보여준다 (Trotman, 1970). 추출방법에따라서는열수추출물의염착량이메탄올추출물보다우수한데이는열수추출물이축합형탄닌으로추정되는바와같이공기산화등으로분자간의축합이이루어지고암갈색의프로바펜 (phlobaphen) 으로변하기쉬운성질을지니고있기때문인것으로추정된다. 열수추출물에서는견직물에우수한염착량을나타냈는데이는열수추출로가자열매에있는수용성인탄닌이더잘추출되며, 견의무기염, 특히주석, 납, 탄닌등의염에대한친화성이커서탄닌을쉽게흡착하기때문인것으로보인다. 메탄올추출물에서는견직물보다모직물

5 480 한국의류산업학회지제 16 권제 3 호, 2014 년 의염착량이높게나타났는데이는메탄올추출탄닌이가수분해형탄닌으로, 탄닌산과같은가수분해형탄닌이양모섬유에양호한친화력을가진다고 (Kim & Lee, 2003) 알려져있는데가수분해형탄닌으로알려진밤외피추출탄닌의염색에서도견직물보다모직물의염색성이높게보고된바있다 (Yoo et al., 1998). 이밖에도모원포가견원포에비해서명도 (L) 값이작으므로염색후모직물의 K/S값이견직물보다크게나타난것에다소영향을주었을것으로보인다 염욕온도변화에따른염색특성가자열매열수추출물과메탄올추출염액의염색온도에따른염색특성을살펴보기위해염욕의온도를 20 o C, 40 o C, 60 o C, 80 o C, 100 o C로변화시키고, 염액의농도 5%(o.w.b), 욕비 1:50, 염색시간을 30분, 염색횟수를 1회로하여견직물과모직물에염색하여염착량의변화를 Fig. 4에나타내었다. 견직물과모직물에서가자열매열수추출물과메탄올추출물모두염색온도가증가할수록염착량이증가하였는데, 60 o C 이전까지는완만한증가를보이다 60 o C 이후에서염착량이크게증가하는것을알수있다. 이는 60 o C는되어야단백질섬유의미세구조가가자열매열수추출물과메탄올추출물이침투하기쉬운상태로변화됨을나타낸다. 그러나단백질섬유는 85 o C 이상의열처리를하면직물에손상이입혀지므로견직물과모직물의염색온도는일반적으로 80 o C가적절하다고알려져있다 염색시간변화에따른염색특성가자열매열수추출물과메탄올추출염액의염색시간에따른염색특성을살펴보기위해염색시간을 10, 20, 30, 50, 70 분으로변화시키고, 염액의농도 5%(o.w.b), 욕비 1:50, 염색온 Fig. 5. Effect of dyeing time of wool and silk fabrics dyed with hotwater and methanol extracts from Terminalia chebula Retzius on the K/ S values(5%(o.w.b), 80 o C). 도를 80 o C, 염색횟수를 1회로하여견직물과모직물에염색하여염착량의변화를 Fig. 5에나타내었다. 염색시간의변화에따른견직물과모직물의염착량을살펴보면열수추출물의경우견직물과모직물은 10분염색시염색포표면의 K/S값이각각 9.517과 7.423, 30분염색으로 K/S값이 와 로크게증가하였으나그이후부터는완만한증가율을나타내어 70분염색에도 K/S값이 과 정도를나타내었다. 메탄올추출물의경우에도견직물과모직물은 10분염색시염색포표면의 K/S값이각각 5.515와 5.005, 30분염색으로 K/S값이 6.807과 7.885로약간증가하였고 70분염색에도 K/S값이 7.334와 정도로큰증가율을보이지는않았다. 따라서가자열매열수추출물과메탄올추출물을이용한견직물과모직물의염색은 30분정도의염색시간으로도충분한색상의발현이가능할것으로사료된다. Fig. 4. Effect of dyeing temperature of wool and silk fabrics dyed with hot-water and methanol extracts from Terminalia chebula Retzius on the K/S values (5%(o.w.b), 30min.) 매염제에따른염색특성가자열매열수추출물과메탄올추출물로염색한견직물과모직물의매염제의종류에따른염색특성을살펴보기위해욕비 1:50, 염색농도 5%(o.w.b), 염색온도 80 o C로염색한후 Cu, Fe, Sn 매염제를농도를 0.3%(o.w.b) 로하여후매염처리하였다. 매염법에는선매염, 동시매염, 후매염이있는데일반적으로셀룰로오스섬유는매염제와친화성이없으므로후매염으로처리하는경우가많고, 단백질계섬유는선매염을하는경우가많으나 (Kang et al., 2001), 염착력이낮고세탁견뢰도가우수하지못한염재를이용하여염색할때는선매염처리를한후염색하고, 견섬유는금속매염제와결합력이좋기때문에염착량이높아일반적으로후매염처리를하므로 (Kim et al., 2007) 후매염법을실시하였다. 매염에다른견직물과모직

6 가자열매추출물을이용한단백질섬유의염색과항균효과 481 Table 3. Color characteristics of wool and silk fabrics dyed with hot-water and methanol extracts from Terminalia chebula Retzius by mordant concentration and mordant type (dyeing: 5%(o.w.b), 80 o C, 30min., mordanting: 50 o C, 30min.) Fabric Extract Mordant K/S(400 nm) L a* b* H V/C Wool None Y 5.70/5.30 Cu Y 3.02/3.03 Fe Y 4.40/2.84 Sn Y 5.88/5.45 None Y 6.66/5.57 Cu Y 3.83/3.26 Fe GY 4.54/2.25 Sn Y 6.47/5.81 None Y 5.01/4.24 Cu YR 2.60/1.28 Fe Y 5.20/4.42 Sn Y 3.78/4.35 None Y 6.90/4.61 Cu Y 3.68/3.98 Fe Y 2.97/0.78 Sn Y 6.73/5.01 물의염착량과색특성을 Table 3에나타내었다. 무매염포의견직물과모직물의색은열수추출물과메탄올추출물모두 Y 계열로노란색으로염색되었다. 매염에따른견직물과모직물의염착량변화경향을살펴보면매염농도가증가할수록 K/S 값이증가하여매염에의해색의농도가짙어짐을확인할수있는데 Cu 매염포의염착량이가장증가했다. 매염제별염색포의색상변화를살펴보면 Cu 매염포는 a* 값의변화는크지않으나 b* 값이저하가크게나타나갈색기미가강해졌고, Fe 매염포는 a* 값과 b* 값이같이크게저하되고채도가낮아져녹색화와청색화기미가강해져회색기운의색상변화를나타냈으며, Sn 매염포는 a* 값과 b* 값에큰차이가없고무매염포와거의비슷하여색상에큰변화를가져오지못했다. 따라서가자열매열수추출물과메탄올추출물은단백질섬유에 Cu와 Fe 매염제를적용하여다양한색상을표현하는것이가능한것으로나타났다. 향나무심재가추출용매에따라다른색상의색소를추출할수있었던 (Nam & Lee, 2013a; Nam & Lee, 2013b) 것과는달리가자열매는추출용매에따라색상의차이는나타나지않았다 염색견뢰도 Table 4에가자열매열수추출물과메탄올추출물로염색된견과모염색포의세탁견뢰도를나타내었다. 무매염의경우견염색포는증류수추출물은 4, 메탄올추출물은 4-5로, 증류수추출물에서 2-3, 메탄올추출물에서 4인모염색포보다우수하게나타났다. 그러나매염을하게되면견염색포의견뢰도가오히려낮게평가되었으며특히 Fe 매염포의견뢰도저하가크게나타났다. 금속철이산으로용해하는경우우선제일철염이 Table 4. Washing fastness of wool and silk fabrics dye with hot-water and methanol extracts from Terminalia chebula Retzius(dyeing: 5%(o.w.b). 80 o C, 30min., mordanting: 0.3%(o.w.b), 50 o C, 30min.) Fabric Extract Mordant Wool Color change Stain Cotton None Cu Fe Sn None Cu Fe Sn None Cu Fe Sn None Cu Fe Sn 생성되고공기중의산소에의해산화되어점차로제이철염으로되어가는데가열에의해서도황갈색의제이철염으로된다 (as cited in Sul et al., 1995). 이러한이유로금속염과친화성이커 Fe 매염제의흡착이용이한견직물이세탁에의해색변화가크게나타났기때문인것으로사료된다. 오염도는첨부

7 482 한국의류산업학회지제 16 권제 3 호, 2014 년 Table 5. Light fastness, rubbing fastness, and dry cleaning fastness of wool and silk fabrics dye with hot-water and methanol extracts from Terminalia chebula Retzius(dyeing: 5%(o.w.b). 80 o C, 30min, mordanting: 0.3%(o.w.b), 50 o C, 30min) Fabric Extract Mordant Wool Me Light fastness Rubbing Fastness Dry Wet Dry cleaning Fastness Color Change Test Solution None Cu Fe Sn None Cu Fe Sn None Cu Fe Sn None Cu Fe Sn 백포모두에서 4-5등급으로우수한것으로나타났다. 가자열매열수추출물과메탄올추출물로염색된견, 모염색포의일광견뢰도, 드라이클리닝견뢰도, 마찰견뢰도결과는 Table 5에나타내었다. 일광견뢰도를살펴보면무매염포의경우모염색포는열수와메탄올추출물모두 3등급을견염색포는 4등급정도의일광견뢰도를나타내었다. 매염을하면모염색포는 3-4등급, 견염색포는 4-5등급정도로약간증가하는경향을나타냈다. 대체로가자열매추출물의일광견뢰도는좋지않은것으로보고되어있는데 (Han & Lee, 2009; Khan et al., 2005), 매염으로견염색 포의일광견뢰도는증가되는결과를보였다 (Han & Lee, 2009). 마찰견뢰도는무매염포의경우열수와메탄올추출물모두건조한상태와습한상태에서 4등급이상으로우수하게나타났다. Cu와 Fe 매염으로는마찰견뢰도가저하하나 Sn 매염의경우에는큰영향을받지않아가자열매추출물염색포의마찰견뢰도는대체적으로우수한것으로평가되었다. 선행연구에서도 (Khan et al., 2005) 미로발란색소로염색된모염색포의마찰견뢰도는높게평가되었다. 드라이클리닝견뢰도를살펴보면열수와메탄올추출물모두변퇴색정도는모직물은 4등급이상을견직물은 4-5등급을나타내어우수한드라이클리닝견뢰도를가진다는것을알수있다. 용제의오염도모두 4-5등급으로우수하게나타났다 염색포의항균성가자열매열수추출물과메탄올추출물을이용한견, 모염색포의황색포도상구균, 폐렴균에대한항균성평가결과를 Table 6에나타내었다. 미처리견, 모직물의경우는균감소율이전혀보이지않았으나황색포도상구균에대한항균성결과를살펴보면가자열매열수추출물과메탄올추출물로염색된견, 모염색포모두에서 99.9% 로우수한결과를나타냈으며폐렴균에대한항균성도모든시료에서 99.9% 로매우우수한결과를나타냈다. 천연물질에서추출한성분의항균물질은단일성분이아닌여러가지화합물이복합적으로작용해일어나는것으로보고되어있는데그중에서도 phenol성화합물과 alkaloid류가주로관여하는데 (as cited in Kang et al., 2005), 특히폴리페놀은병원성미생물의항균작용과유의성있는상관관계를나타내는것으로보고되어있다 (Do et al., 2004). 가자의탄닌성분은 chebulinic acid가주된성분과다른폴리페놀성분들이다량함유되어있다고보고되어있으므로 (as cited in Kim et al., 2005) 가자열매열수추출물과메탄올추출물을이용한염색포는다량의탄닌성분에의한색상의발현이외에우수한항균성을나타낸것으로사료된다. 황색포도상구균은아토피피부염환자에게서높은비율로검출되며, 여드름을유발시키는주원인균으로도알려져있고, 폐렴균은면역계가저 Table 6. Antimicrobial abilities of different conditions of hot-water and methanol extracts from Terminalia chebula Retzius treated on wool and silk fabrics against Staphylococcus aureus andf Kiebsiella pneumoniae(5%(o.w.b). 80 o C, 30min.) Reduction of bacterial(%) Fabric Extract Staphylococcus aureus Kiebsiella pneumoniae 0(hr) 18(hr) 0(hr) 18(hr) Blank Untreated wool Untreated silk Wool < < < < < < < <

8 가자열매추출물을이용한단백질섬유의염색과항균효과 483 하된사람에게감염이잘되며병원내균은주로폐렴간균이므로가자열매열수추출물과메탄올추출물로염색한직물은항균성을지닌의료용직물로의활용이기대된다. 4. 결론가자열매열수추출물과메탄올추출물의색소특성을살펴보고, 모직물과견직물에염색하여염액농도, 염색시간, 염색온도, 매염제종류에따른염색성의변화를조사하였고, 색상변화, 염색견뢰도 ( 세탁, 일광, 드라이클리닝, 마찰견뢰도 ) 를평가하였으며, 항균성을살펴보아가자열매열수추출물과메탄올추출물의항균성염료로의활용가능성을검토하였다. 얻어진결과는다음과같다. 1. 자외 가시부흡수스펙트럼 (UV-Vis.) 을확인한결과가자열매열수추출물과메탄올추출물은각각 280 nm에서최대흡수파장이나타나색소성분이탄닌임을확인할수있었으며, 578 nm에서황색의미로발란 (myrobalan) 색소로추정되는특징적인흡수피크가확인되었다. FT-IR 스펙트럼을통해가자열매메탄올추출물은가수분해형탄닌임을확인하였으나, 열수추출물은축합형탄닌으로추정된다. 2. 가자열매열수추출물과메탄올추출물염색포는염색농도가클수록, 염색온도가높을수록, 염색시간이경과할수록표면염착농도는증가하였으며, Langmuir의등온흡착곡선과유사한형태로나타났다. 메탄올추출물보다는열수추출물염색포의염착량이높게나타났다. 3. 가자열매열수추출물과메탄올추출물로염색한염색포는무매염시 Y계열의노란색으로염색되어추출용매에따른색상의차이를보이지는않았다. Cu 매염을하게되면어두운갈색계열로, Fe 매염을하게되면어두운회색기운의색상을얻을수있다. Sn 매염은색상변화는거의없이염착량을증가시켰다. 4. 가자열매열수추출물과메탄올추출물염색포의염색견뢰도를측정한결과세탁견뢰도는 Fe 매염직물을제외하고는비교적양호하였다. 일광견뢰도는 3-4등급정도로중간정도의견뢰도로나타냈다. 마찰견뢰도는무매염포의경우전반적으로 4등급이상으로비교적우수하였으나, Cu와 Fe 매염에의해서는감소 Sn 매염에의해서는증가하였다. 드라이클리닝견뢰도는우수하게나타났다. 5. 가자열매열수추출물과메탄올추출물염색포의황색포도상구균과폐렴균에대한항균성평가에서는모두 99% 의항균효과를나타냈다. 감사의글이논문은교육과학기술부와한국연구재단의기초연구사업 ( 과제번호 : ) 지원으로수행되었음. References Do, J. R., Kang, S. N., Kim, K. J., Jo, J. H., & Lee, S. W. (2004). Antimicrobial and antioxidant activities and phenolic contents in the water extract of medicinal plants. Food Science and Biotechnology, 13(5), Han, M. R., & Lee, J. S. (2009). Fabric dyeing with myrobalan (terminalia chebulae retz.). Journal of the Korean Society for Clothing Industry, 11(6), Halaby, H. (2000). Plant extracts useful for fighting against hair loss and preparation, Korea Patent Application No Daejeon: Korea Intellectual Property Rights Information Service. 'Haritaki'. (2005, June 20). Retrieved March 17, 2014 from haritaki Jagtap, A. G., & Karkera, S. G. (1999). Potential aqueous extract of Terminalia Chebula as an anticaries agent. Journal of Ethnopharmacology, 68(1-3), Kang, H. M., Moon, J. S., Jang, G. C., Kim, J. M., Song, M. D., & Yang, S. Y. (2005). Antibacterial effects of Terminaliae chebula extract gainst major pathogens and methicillin-resistant Staphylococcus ureus (MRSA) from bovine mastitis milk. Korean Journal of Veterinary Research, 45(1), Kang, I. S., Song, W. S., Yu, H. S., Lee, J. S., & Jung, H. W. (2001). 염색의이해 [Understanding of the dyeing]. Seoul: Kyomunsa. Kaur, S., Arora, S., Kaur, K., & Kumar, S. (2002). The in vitro antimutagenic activity of Triphala-an Indian herbal drug. Food and Chemical Toxicology, 40(4), Khan, M. A., Khan, M., Srivastava, P. K., & Mohammad, F. (2005). Extraction of natural dyes from myrobalan, gallnut and pomegranate, and their application on wool. Colourage, 52(12), Kim, K. J., Do, J. R., Jo, J. H., Kim, Y. M., Kim, B. S., Lim, S. D., & Kang, S. N. (2005). Antibacterial activity of Terminalia chebula Retz. extract against food spoilage microorganims. Korean Journal of Food Science and Technology, 37(3), Kim, K. S., Jeon, D. W., & Kim, J. J. (2007). Effect of dyeing bath, mordant and chitosan treatment on the dyeing of natural cellulose fiber using african marigold(tagetes erecta L.) petals extract. Journal of fashion business, 11(1), Kim, J. P., & Lee, J. J. (2003). 한국의천연염료 [Natural dyes in Korea]. Seoul,: Seoul National University Press. Koo, J. E., & Kim, S. O. (2011). Anti-microbial activities of the extract of Terminalia chebula Retz for cosmetics. Journal of the Korean Society of Esthetic & Cosmeceutics, 6(4), Kumbasar, E. P. A., Atav, R., & Bahtiyari, M. I. (2009). Effects of Alkali proteases on dyeing properties of various proteinous materials with natural dyes. Textile Research Journal, 79(6), doi: / Lee, H. S., Koo, Y. C., Suh, H. J., Kim, K. Y., & Lee, K. W. (2010). Preventive effects of chebulic acid isolated from Terminalia chebula on advanced glycation endproduct-induced endothelial cell dysfunction. Journal of Ethnopharmacology, 131(3), Lee, S. H., Ryu, S. Y., Choi, S. U., Lee, C. O., No, Z. S., Kim, S. K., Ahn, J. W. (1995). Hydrolysable tannins and related compound

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< DC0CCC1A4BCF72E687770> ISSN(Print) 1229-0033 ISSN(Online) 2234-036X http://dx.doi.org/10.5764/tcf.2013.25.4.314 Textile Coloration and Finishing Vol.25,No.4 연구논문( 학술) 단삼과소목을이용한견직물의복합염색 남정란 이정숙 경상대학교의류학과 Combination Dyeing of