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자경 방
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1 한국의류산업학회지 pissn 제 20 권제 2 호, 2018 eissn < 연구논문 > Fashion & Text. Res. J. Vol. 20, No. 2, pp (2018) 키토산과탄닌처리에의한황련염색직물의염착거동변화 류수진 배현숙 창원대학교의류학과 Changes in the Adsorption Behavior of Coptidis Rhizoma Dyed Fabrics by Chitosan and Tannin Treatment Soo Jin Ryu and Hyun Sook Bae Dept. of Clothing & Textiles, Changwon National University; Changwon, Korea Abstract : The natural dye product market is expanding due to the recent interest in environmentally friendly products. This study examines dyeing using natural Coptidis Rhizoma. Chitosan and Tannin was treated to improve dyeability of Coptidis Rhizoma after finding the proper dyeing condition. In addition, dyeing characteristics were compared according to mordant types along with the mordanting methods for dye fixing and color change. The results indicated that the optimum dyeing condition was to treat the concentration of 5% (o.w.b.) at 80 o C for 90 minutes. By the chitosan and tannin treatments, K/S value of cotton fabrics by 3 times and those of wool fabrics by 2 times increased and color depthing of dyed fabrics was achieved after 2 cycles repetition. To improve dyeability, iron mordanting was most effective; in addition, the K/S Value of pre-mordanting fabrics versus post-mordanting fabrics increased the most. The color of the surface was changed to reddish yellow when Sn, Cu mordanting, and to greenish blue when Fe mordanting. The lightfastness of dyeing fabric with mordanting was weak at 1-2 grades, but the washing fastness was good for 4 grades and the rubbing fastness and sweat fastness were as good as those of the 3-4 grades. As a result, this study could help improve the dyeability of expensive Coptidis Rhizoma. Key words : Coptidis Rhizoma ( 황련 ), Chitosan ( 키토산 ), Tannin ( 탄닌 ), Adsorption Behavior ( 염착거동 ) 1. 서론 최근인간의삶의질이향상됨에따라웰빙과로하스 (LOHAS) 라이프스타일이확산되었고, 이는친환경제품에대한관심으로이어졌다 (Lee et al., 2010). 이러한경향으로자연에서얻은염료로염색하여환경친화적이며피부질환등인체에악영향을미치지않는천연염색제품시장의전망이확대되고있는추세이다 (Lee & Chung, 2010). 천연염료는식물, 동물, 광물, 미생물등으로부터얻을수있으며, 가장많이사용되는식물성천연염료는단색성염료 (monogenetic color) 와여러가지매염제와의결합으로다양한색을만들어낼수있는다색성염료 (polygenetic color) 로구 Corresponding author; Hyun Sook Bae Tel hsbae@changwon.ac.kr 2018 (by) the authors. This article is an open access article distributed under the terms and conditions of the Creative Commons Attribution license ( which permits unrestricted use, distribution, and reproduction in any medium, provided the original work is properly cited. 분할수있다. 본연구에서사용되는단색성염료인황련 ( 라틴명 : Coptidis Rhizoma) 은미나리아재비과에속하는여러해살이초본식물로서한국, 중국, 일본에분포하며, 가을에뿌리줄기를채취하여사용한다 (Choi, 2008). 황련의주요색소성분은식물염기가운데이소퀴놀린 (isoquinoline) 계알칼로이드 (alkaloid) 인베르베린 (berberine) 인데색소함량이커염색성이좋으며 (Cho, 2009), 염기성염료이므로단백질섬유에염색이용이하다. 그러나셀룰로오스섬유인면섬유에는염색이어려우며, 천연염료는섬유고분자와결합력이약하므로섬유와염료간의물리적결합력을촉진시키기위하여금속매염제를사용하게된다. 매염제는인체에유해하게작용할수있으며, 섬유물성을저하시킬뿐만아니라염색후버려지는폐수로인하여환경오염이야기될수있다 (Choi & Jeon, 2003). 그러므로금속매염제의사용을줄이기위해섬유고분자와이화학적친화성을가지며, 천연염료와도친화력이있어서염색효과를높일수있는물질로서키토산의사용가능성을생각해볼수있다 (Kwak & Lee, 2008a). 키토산은지구상에서셀룰로오스다음으로풍부한천연고분자이고, 환경오염과자연고갈이라는문제에직면한오늘날의자원으로재활용할수있는유용한물질이다 (Xu et al., 1996). 210

2 211 한국의류산업학회지제 20 권제 2 호, 2018 년 키토산은폴리아민이므로금속이온이키토산에흡착되어금속매염제역할을하거나, 매염제가염료에흡착되는과정을도와천연염료에대한친화성이높게나타난다 (Kang, 2002). 뿐만아니라, 셀룰로오스섬유의염착성증진에도효과가있으며 (Shin & Yoo, 1995), 인체안전성이있는물질이다. 그리하여천연염색시키토산을사전처리함으로써금속매염제의사용효과를높이거나금속매염제대신천연매염제로사용하기도한다 (Kang, 2002; Kim et al., 2003). 따라서염기성염료인황련을이용한염색전키토산처리로섬유와천연염료간의염착성향상에기여할것으로생각된다. 탄닌 (tannin) 은나무의잎이나껍질, 곡식, 과일등에널리분포하는수용성폴리페놀화합물이며 (Wu et al., 2004), 유피성의복잡한조성을가지는성분으로식물이병들지않게보호하는역할을한다. 탄닌은염기성염료의매염제등으로이용되어왔는데, 면직물이나견직물에대한친화력이크고, 분자량이큰탄닌의경우, 양모직물에도우수한친화력을가지고있다 (Jeon et al., 2006). 염색직물의견뢰도향상을위해염기성염료의고착이어려운식물성섬유에염색전에탄닌처리 를하면염기성색소와탄닌이불용성복합체를형성하여섬유와의친화성을높임으로써염색성향상을기대할수있다. 또한동물성섬유의경우, 선명하게노란색으로염색이되지만일광견뢰도가좋지못한데, 양이온성기인베르베린색소와양모섬유의음이온성기간에형성되는이온결합이일광에의해쉽게끊어지기때문에탄닌처리시색소와의복합체형성으로광퇴색억제를기대해볼수있다 (Eom et al., 2000). 따라서본연구에서는친환경소재인천연염재로서황련을사용하여천연섬유인면과양모직물에염색하여염색조건을설정하고, 천연염료의염착효율을높이기위하여섬유와염료모두친화성이좋은천연고분자화합물인키토산을처리하고견뢰도향상을위해탄닌을처리한후, 염료의고착과색상변화를위해매염제들을사용하고, 매염방법에따른염색특성을비교한다. 아울러황련염색직물의염색견뢰도 ( 세탁, 마찰, 일광, 땀견뢰도 ) 를평가하고자한다. 2. 실험 2.1. 시료및시약 시료시료는한국의류시험연구원염색견뢰도시험용첨부표준백면포 (KS K 0905) 와백모포 (KS K ISO 105) 를사용하였으며, Table 1. Characteristics of fabrics Fabric Weave Thickness (mm) Fabric count (Threads/inch) Weight(g/m 2 ) Warp Weft Cotton 100% Plain Wool 100% Plain 그특성은 Table 1 과같다 염재및색소추출염재는시판중국산황련을잘게잘라분말로만들어염액을증류수로추출하였고, 염재를 90 o C에서 2시간추출한뒤폴리에스테르여과포로불순물을걸러증류수를첨가하여소정농도의염액을만들어서염색원액으로사용하였다 시약매염제로는 aluminium potassium sulfate dodecahydrate (AlK(SO 4 ) 2 12H 2 O), stannic(ii) chloride anhydrous(sncl 2 ), iron(ii) sulfate heptahydrate(feso 4 7H 2 O), copper(ii) acetate monohydrate(ch 3 COO) 2 Cu H 2 O) 를사용하였으며, acetic acid (CH 3 COOH) 등은모두 1등급이상의시약을사용하였다 실험방법 염재성분분석 1) UV-VIS 측정염액의농도별흡광도를살펴보기위해 UV-VIS Spectrophotometer(T-60, UK) 를사용하여염액의농도가 1, 3, 5, 7%(o.w.b.) 인용액을 0.5%(v/v) 로희석시켜 300~700nm 파장에서농도별흡수스펙트럼과최대흡수파장에서의흡광도를살펴보았다. 2) FT-IR 측정분말화한황련의주색소성분에대한구조적특성을살펴보기위하여 FT-IR Spectrophotometer(4200 type A) 를사용하여 KBr pellet법으로측정하였다 키토산처리키토산은 ( 주 ) 켐바이오로부터공급받아서사용하였고, 그특성은 Table 2와같다. 직물에의키토산처리는 1%(v/v) 아세트산수용액에키토산을 1%(w/v) 농도로용해시켜키토산용액을제조하여사용하였다. 제조된키토산용액에시험포를 30분간침지시킨후 mangle에통과하여키토산용액의 wet pick up이 100±2% 가되도록하였고, 키토산처리포는흐르는물로충분히수세한뒤예비건조후 120 o C에서 3분간열처리하였다. Table 2. Characteristics of chitosan Particle condition Degree of deacetylation Particle size Average molecular weight Viscosity(in 1% acetic acid) Moisture content Residue on ignition Powder 95.0% 80 mesh cps 6.0% 0.13%

3 키토산과탄닌처리에의한황련염색직물의염착거동변화 212 하였다. ΔE = ( ΔL * ) 2 + ( Δa * ) 2 +( Δb * ) 2 Δ = L 1 L 2 L * a * Δ = a 1 a 2 Δ = b 1 b 2 b * Fig. 1. Dyeing process of cotton and wool fabric with Coptidis Rhizoma 탄닌처리탄닌처리는가수분해형탄닌 (C 76 H 52 O 46, MW: ) 인탄닌산 (tannic acid) 을 ( 주 ) 삼전순약공업으로부터공급받아사용하였다. 5%(o.w.f.) 농도의탄닌용액에키토산처리포를넣고액비 50:1로온도 70 o C에서 1시간동안처리한뒤, 충분히수세하고실온에서자연건조하였다 염색및매염처리 1) 염색최적의염색조건을찾기위해염색원액의액비를 50:1로하여염색온도 (40~90 o C), 염색시간 (30~120분 ) 및염액농도 (1~5% o.w.b.) 별로항온진탕기에서염색을실시하였으며, 최적의염색조건설정후염색과정은 Fig. 1과같다. 2) 매염매염은매염제 (Al, Sn, Fe, Cu) 4가지를사용하여액비 50:1 로매염제농도 5%(o.w.f.), 매염온도 50 o C, 매염시간 30분의조건으로항온진탕기에서처리하였다. 매염방법은선매염 ( 매염 -수세-건조-염색-수세-건조, Pre mordanting) 및후매염 ( 염색-수세 -건조-매염-수세-건조, Post mordanting) 으로실시하였다 염착량및표면색측정염색직물의염착량을살펴보기위해적분구가부착된 UV- VIS Spectrophotometer(V-670, Japan) 를사용하여 D 광원, 10 o 시야의조건에서최대흡수파장 (λ max =350nm) 의표면반사율로부터 Kubelka-Munk식에의해 K/S 값을구하여이를염착량으로평가하였다 염색견뢰도측정세탁견뢰도는 KS K ISO 105-C06: 2012에의거하여마찰견뢰도는 KS K 0650: 2011 에의거하여크로크미터법 (Crockmeter method) 로측정하였으며, 일광견뢰도는 KS K ISO 105-B02: 2010에준하여측정한뒤, 광조사전시료와의색차를표준청색염포 (blue scale) 로비교하였고, 땀견뢰도는 KS K ISO 105-E04: 2010에준하여산과알칼리용액에서변퇴색판정용스케일 (Gray scale for color change) 과이염판정용스케일 (Chromatic transference scale) 로비교하였다. 3. 결과및논의 3.1. 염재의특성분석 UV-VIS Spectrum 황련세절분말의농도별 (1, 3, 5, 7%) 열수추출액을여과한뒤염액을희석시켜 UV-VIS 흡수스펙트럼을측정한결과는 Fig. 2와같다. 이에의하면 340~350nm 부근에서최대흡수파장을보이고있고, 415~425nm 부근에서약한흡수피크가나타났으며, 500nm 이상에서는가시광선의흡수가거의일어나지않았다. 이로써황련염액의색소가베르베린임을확인할수있었고, 황련추출액은적색과녹색파장의빛을거의흡수하지않아황색계열임을나타내고있다. 한편, 황련추출액의농도별 UV-VIS 흡수스펙트럼은염액농도와관계없이유사한경향을보였으며, 추출액의농도가증가할수록최대흡수파장에서의흡광도도증가하고있음을알수있다. 그러나염재의양을늘릴수록황련추출액의농도는증가하지만염액농도가 7% 일경우용액의점도가증가하였고, K/S = ( 1 R) R where, K : Absorption coefficient S : Scattering coefficient R : Reflectance coefficient(λ max =350nm) 또한, 염색및매염제처리후염색직물의표면색상변화를살펴보기위하여 Chromameter(CR-400, Minolta, Japan) 를사용하여 CIELAB 색공간의 L *, a *, b * 와 H V/C를측정하였고, 다음식과같이염색전시료와염색직물의색차 (ΔE) 를산출 Fig. 2. UV-VIS spectra of Coptidis Rhizoma extracts.

4 213 한국의류산업학회지제 20 권제 2 호, 2018 년 Fig. 3. FT-IR spectrum of Coptidis Rhizoma. 불순물도많이생겼다. 그러므로고가의염재인황련염액은적정농도의염액을사용하는것이효과적일것으로생각된다. Fig. 4. Effect of dyeing temperature on the dye uptake of fabrics dyed with Coptidis Rhizoma extracts(90min) FT-IR Spectrum 황련의성분을분석하기위해황련세절분말의 FT-IR 스펙트럼을측정한결과는 Fig. 3과같다. 3421cm -1 부근에서색소에존재하는 hydroxy group에의해넓은흡수피크를보이고있고, 1500cm -1 부근에서 1개의피크를가지는알켄화합물과구분되는 C=C 신축진동인 1635cm -1 와 1508cm -1 에서 2개의피크를보여방향족화합물의특성피크를가지고있다. 또한 1234cm -1 부근에서 C-O 신축진동피크를보여방향족에테르화합물임을확인할수있었고, N-H 신축진동피크는 3500~ 3600cm -1 에서나타나지만, 1273cm -1 와 1031cm -1 근처에서 N-H 결합이없는 3차아민의신축진동피크를보여염기성염료임을확인할수있었다. 이를통해 berberine, coptisine, palmatine 등의성분을함유하고있는다양한방향족환을가진황련의화학구조와일치함을알수있다 염색처리조건에따른염색특성비교 염색온도에따른염색성염색온도 (40 o C~90 o C) 에따라황련염색직물의염색성을살펴보기위해액비는 50:1로하여염액농도를 5%(o.w.b.), 90분간염색한뒤, 염착량을구하였다. Fig. 4에의하면양모섬유는온도가상승할수록 K/S 값이상승하여염착량이증가하였지만, 면섬유의경우에는 K/S 값의변화가적기때문에온도에따른염착량의변화가크지않았다. 그런데 90 o C에서염색시직물의광택이저하될뿐만아니라직물의손상도일부나타났기때문에최적의염색온도는 80 o C로설정하였다. 면직물의경우 K/S 값이낮게나타났는데, 선행연구에따르면이는면직물이다수의 OH를가지고있지만양모직물의 HN 2 보다천연염료색소성분과반응성이낮으며 (Kwak & Lee, 2008b), 염기성염료인베르베린의집척염착이어려워염착성이낮은것으로사료된다 (Yong et al., 1999). Fig. 5. Effect of dyeing time on the dye uptake of fabrics dyed with Coptidis Rhizoma extracts(80 o C) 염색시간에따른염색성황련추출액의액비는 50:1로하여, 농도를 5%(o.w.b.), 80 o C에서염색시간 (30, 60, 90, 120분 ) 을변화시켜염색을진행하였다. Fig. 5에의하면염색시간이증가함에따라양모직물의 K/S 값은증가하였으나, 면직물의 K/S 값은변화가적었다. 염색시간이 90분을넘길경우섬유의종류에무관하게 K/ S 값의변화가적어염착량의증가가적으므로경제적인측면을고려하여염색시간을 90분으로설정하였다 염액농도에따른염색성황련추출액의농도에따른염색성을살펴보기위해염액의농도 (1~7%) 를변화시켜액비는 50:1로 80 o C에서 90분간염색한결과는 Fig. 6와같다. 이에의해염액농도가증가함에따라두직물모두 K/S 값이증가하여양모직물의염착량이되었다. 황련추출액의흡수스펙트럼에서나타난바와같이흡광도는염액농도 7% 에서가장높았으나, 실제염색시염액농도 5% 이상에서 K/S 값의변화폭이적어경제적인측면을

키토산과탄닌처리에의한황련염색직물의염착거동변화 214 Fig. 6. Effect of dyeing concentration on the dye uptake of fabrics dyed with Coptidis Rhizoma extracts(80 o C, 90min). Fig. 7.

5 키토산과탄닌처리에의한황련염색직물의염착거동변화 214 Fig. 6. Effect of dyeing concentration on the dye uptake of fabrics dyed with Coptidis Rhizoma extracts(80 o C, 90min). Fig. 7. Effect of chitosan and tannic acid treatment on the dye uptake of fabrics. 고려하여염액의농도를 5% 로설정하였다 키토산과탄닌처리에따른염색특성비교 키토산과탄닌처리효과단백질섬유와셀룰로오스섬유에염기성염료인황련의염착성을향상시키기위해키토산과탄닌처리후황련의염색성에미치는영향을알아보았다. 이때키토산과탄닌미처리, 키토산단독처리, 탄닌단독처리, 키토산과탄닌처리된염색직물의 K/S 값을비교한결과는 Fig. 7에나타내었다. 이에의하면키토산처리전두직물의 K/S 값이차이가났는데, 이는면직물에염기성염료인황련의고착이어렵기때문이다. 면직물에는다수의 OH기가있으나양모직물에는반응성이높은 NH 2 기가있어서면직물보다천연염색이더용이하기때문이다. 키토산은키틴의탈아세틸화과정에서셀룰로오스분자구조중 OH기한개가반응성이더큰 NH 2 기로바뀐것이므로면직물에키토산처리시양모직물의 NH 2 기가염색에관여하는것과같은역할을하여염착성을향상시킨것으로생각된다. 탄닌은면섬유에는염기성염료의고착을위해양모섬유에는염색친화력향상과방염효과부여등의성능개선을위해사용되고있다. 염색전에탄닌처리를하면직물표면에커다란복합체가형성되고비결정영역이증대되어염료확산이용이해지고알칼로이드계색소와직물표면의탄닌이불용성복합체를형성함으로써섬유에의친화성이증대되기때문에염착성이향상된것으로보여진다. 그리하여염색전탄닌단독처리에의한황련의염색성과, 키토산단독처리시의황련의염색성를비교한결과 K/S 값의증가로염착성이향상됨을알수있었다. 그리하여키토산과탄닌을모두처리한염색직물의 K/S 값이두직물모두가장증가하였고, 이는키토산과탄닌을각각단독처리시보다서로시너지효과가발생하여염착성의향상에기여한것으로생각된다 반복염색에따른염색성키토산과탄닌처리로황련의염착성을향상시킨후반복염색을통한염착성향상과그정도를알아보기위해키토산과탄닌처리직물에액비 50:1로염액농도는 5%(o.w.b.), 80 o C 에서 90분간 1~3회까지반복염색한결과는 Fig. 8과같다. 두직물모두반복염색횟수가증가할수록 K/S 값이증가하여염착성이증가하는경향을보였다. 양모직물은 2회이상의염색시염착량의변화가크지않았고, 면직물은 3회반복염색으로 K/S 값이점차증가하여농색화경향을보였다. 그리하여키토산과탄닌처리황련염색직물의기능성평가는염색효율과경제성을고려하여 2회반복염색한직물을사용하는것이적절하다고생각된다 매염조건에따른염색특성비교 매염제종류및매염방법에따른염색성천연염색시색상다양화와염착성증진을위해과량의매염제를사용할경우, 인체, 섬유물성, 환경에악영향을미치게된 다. 이러한문제점을최소화하기위해염색전키토산과탄닌 Fig. 8. Effect of dyeing repetition on the dye uptake of fabric dyed with Coptidis Rhizoma extracts(80 o C, 90min).

6 215 한국의류산업학회지제 20 권제 2 호, 2018 년 분간처리한후, 최적의조건으로염색한결과를 Fig. 9와같으며, (a) 는면직물, (b) 는양모직물의염착량을나타낸것이다. 또한매염제별염착성은직물의종류와관계없이 Fe 매염의 K/S 값이다른매염보다월등히높아염착성이크게향상되었고, 다음 Cu 매염, Al 매염순으로 K/S 값이높게나타났는데, 매염제가두섬유의표면전하, 염료와섬유사이의결합력을증대시켜염색성에영향을미친것으로보인다. Sn 매염의경우후매염시무매염포에비해염착량이오히려감소하였다. 이는염색전탄닌처리가매염제의염료흡착효율을높이므로황련의색소성분인베르베린이아민염 (=N + =) 을가진양이온성화합물인데매염제의금속이온도양이온이기때문에염료의색소와매염제간에정전기적반발력이작용하여염착량이감소한것으로후매염보다선매염이염착성향상에효과적인것으로생각된다. Fig. 9. Effect of mordant types and mordanting method on the dye uptake of fabrics. 처리하여섬유와황련간의결합을촉진시키고매염제종류에따른색상의발현을살펴보았다. 먼저, Sn, Fe, Al, Cu 매염제를처리하였고, 매염방법은선매염과후매염으로 50 o C에서 매염제종류및매염방법에따른표면색 Table 3은면직물의선, 후매염에따른매염제별표면색의변화를나타낸것이다. 이에의하면, 매염제의종류와관계없이선매염보다후매염시 L * 값이증가하여색상이밝아졌고, 색차도감소하였는데, 염색성이저하됨을의미하고있다. 선매염의경우, Sn 매염과 Cu 매염시 reddish yellow(yr) 계열의색상으로표면색의변화를보이고있으나, 후매염의경우, 모두 yellow(y) 계열이었다. CIE의 a * 값의변화를살펴보면, Fe 매염을제외한 Sn, Al, Cu 선매염시모두 (+) 방향으로이동하여 reddish 경향을나타내었다. Sn 매염을제외한 Fe, Al, Cu 후매염시모두 (-) 방향으로이동하여 greenish 경향을나타내었다. Table 4는양모직물의선, 후매염에따른매염제별표면색의 Table 3. Effect of mordanting method on the surface color of cotton fabrics dyed with Coptidis Rhizoma extracts(80 o C, 90min) Fabric Mordanting method Mordant L * a * b * ΔE H V/C Color w/o mordant Y 5.9/6.5 Sn YR 6.1/8.3 Pre Fe Y 3.4/1.9 Al Y 5.7/6.6 Cotton Cu YR 5.0/5.7 Sn Y 7.1/6.7 Post Fe Y 4.1/1.6 Al Y 7.3/6.9 Cu Y 6.4/5.7

7 키토산과탄닌처리에의한황련염색직물의염착거동변화 216 Table 4. Effect of mordanting method on the surface color of wool fabrics dyed with Coptidis Rhizoma extracts(80, 90min) Fabric Mordanting method Mordant L * a * b * ΔE H V/C Color w/o mordant Y 6.1/9.3 Sn YR 6.4/10.4 Pre Fe Y 4.4/4.2 Al Y 6.5/9.7 Wool Cu Y 5.4/7.7 Sn Y 6.9/8.7 Post Fe Y 4.5/3.2 Al Y 6.6/7.8 Cu Y 5.9/7.3 Fig. 10. CIE L *, a *, b * chromaticity diagram of Coptidis Rhizoma cotton dyed fabrics treated with mordants. Fig. 11. CIE L *, a *, b * chromaticity diagram of Coptidis Rhizoma wool dyed fabrics treated with mordants.

8 217 한국의류산업학회지제 20 권제 2 호, 2018 년 변화를나타낸것이다. 이를보면면직물과마찬가지로매염제의종류와관계없이선매염보다후매염시 L * 값이증가해색상이밝아졌으며, 색차도감소하였다. 또한, 선매염의경우, Sn 매염시 reddish yellow(yr) 계열의색상으로표면색변화를보이고있으나, 후매염의경우, 모두 yellow(y) 계열이었다. 한편, 매염제및매염방법에따른염색직물의표면색변화를살펴보기위해무매염포를기준으로 CIE의색공간에서측정한 L *, a *, b * 값의차이를색좌표로 Fig. 10과 Fig. 11에나타내었다. 면직물의 Sn 선매염시 a *, b * 값이모두 (+) 방향으로이동하여 reddish yellow(yr) 계열로, Fe 매염의경우, 매염방법에관계없이 greenish blue 계열의색상으로변하였고, Al, Cu 매염의경우매염방법에의한표면색변화가크게나타나지않았다. 양모직물의 Sn과 Al 선매염의경우는무매염에비해선매염의경우 b * 값이 (+) 방향이었으나, 후매염의경우 (-) 방향으로이동하여 bluish 경향의색상으로나타났고, Fe 후매염시 greenish blue 계열의색상이더뚜렷해졌다 황련염색직물의염색견뢰도및기능성평가 염색견뢰도키토산과탄닌처리직물에매염종류별로선매염한뒤염액의농도 5%(o.w.b.), 온도 80 o C에서 90분간 2회반복염색한황련염색직물의세탁, 마찰, 일광, 땀견뢰도를측정하여염색견뢰도를평가한결과를 Table 5에나타내었다. 세탁견뢰도는두직물모두매염제종류와관계없이 4등급정도로양호한편이었으며, 마찰견뢰도와땀견뢰도는 3-4등급의비교적양호한견뢰도를나타내었으나, 면직물은 2등급, 1 등급정도로다른견뢰도에비하여전반적으로낮은편이었다. 5. 결론 을염재로하였고, 나아가서염착효율을높이기위해면과양모직물에천연고분자인키토산과견뢰도향상을위한탄닌처리후염색함으로써천연염재로서의활용가능성을검토하였다. 매염제종류와매염방법에따른염색성과염색견뢰도를비교하여다음과같은결과를얻었다. 첫째, 황련추출액의주색소성분은베르베린으로 yellow (Y) 계열의염기성염료임을확인할수있었다. 황련추출액을이용한염색시적정염색조건은염액농도를 5%(o.w.b.) 로온도 80 o C에서 90분간처리하는것이었다. 둘째, 키토산과탄닌처리결과, 면직물은키토산과탄닌처리시약 3배정도염착성이향상되었고, 양모직물의경우약 2배정도향상되어직물의염착성향상에키토산과탄닌이효과적임을알수있었다. 또한 2회반복염색으로염착성의향상으로농색화를이루었다. 셋째, 염착량증가에는후배염보다선매염이 K/S값이커서효과적이었다. Fe 매염의경우염착량이가장많이증가하였고, Sn과 Cu 선매염시 yellow(y) 계열에서 reddish yellow(yr) 계열로, Fe 매염의경우, greenish blue 계열의색상으로표면색의변화를가져왔다. 넷째, 두직물모두세탁견뢰도는양호한편이었으나, Fe 매염시변퇴색에대한세탁견뢰도가약간감소하였고, 마찰견뢰도는면직물이양모직물보다우수하였다. Fe 매염시일광견뢰도가다소향상되었으나전반적으로취약한편이었고, 변퇴색에대한땀견뢰도는두직물모두우수하였다. 황련은현재염재로서의활용보다우수한약리효과로연구되어진바가많다. 이상의향상된염색성을이끌어낸결과에천연물황련의생리활성작용에의한기능성을부여하는후속연구가이루어진다면, 친환경소재개발을위한기초자료로서활용될수있을것이라사료된다. 본연구는친환경소재이며한약재로이용되는천연물인황련 Table 5. Colorfastness of fabrics dyed with Coptidis Rhizoma extracts Fabric Cotton Wool Mordant Color change Washing Rubbing Light Perspiration Cotton Stain Wool Dry Wet Color change Color change Acidic Alkali Stain Color Stain Cotton Wool change Cotton Wool w/o mordant Sn Fe Al Cu w/o mordant Sn Fe Al Cu

9 키토산과탄닌처리에의한황련염색직물의염착거동변화 218 References Cho, S. K. (2009). Dyeing of pig skin with Coptis Chinensis Franch. Journal of the Korean Home Economics Association, 47(1), Choi, J. S. (2008). Isolation and quantitative analysis of bioactive components from Coptis Rhizoma and Araliae Radix. Seoul: Ministry of Food and Drug Safety. Choi, J. I., & Jeon, D. W. (2003). Effect of mordant concentration and chitosan treatment on dyeing property. Journal of the Korean Society for Clothing Industry, 5(3), Eom, S. I., Lee, J. J., Mun, J. C., Kim, D. H., & Kim, J. P. (2000). Tannin treatment to improve lightfastness of natural dyes on protein fibers. Proceeding of 2000 Conference on Korean Fiber Society, Korea, pp Jeon, D. W., Kwon, M. S., & Choi, E. K. (2006). The effect of chitosan and tannin treatment on the natural dyeing using loess. Journal of the Korean Society of Dyers and Finishers, 18(4), Kim, J. J., Jeon, D. W., & Kang, S. Y. (2003). The effect of chitosan treatment of fabrics on the natural dyeing using Caesalpinia sappan (I). The Research Journal of the Costume Culture, 11(3), Kang, S. Y. (2002). A study of the effect of chitosan treatment on natural dyeing with cochineal. Unpublished master s thesis, Ewha Womans University, Seoul. Kwak, M. J., & Lee, S. H. (2008a). Natural dyeing of chitosan crossinked cotton fabrics(i) : Clove. Journal of the Korean Society for Clothing Industry, 10(2), Kwak, M. J., & Lee, S. H. (2008b). Natural dyeing of chitosan crossinked cotton fabrics(iii) : Amur cork tree. Journal of the Korean Society for Clothing Industry, 10(4), Lee, E. J., Hong, B. S., & Chu, Y. J. (2010). The effect of environmental values of fashion consumers on purchase satisfaction and repurchase intention of eco-friendly fashion products. Fashion & Textile Research Journal, 12(4), doi: /ksci Lee, M. S., & Chung, K. H. (2010). Analysis of the conditions and products of natural dyeing internet shopping malls. Journal of the Korean Society of Clothing and Textiles, 34(7), doi: /jksct Shin, Y. S., & Yoo, D. I. (1995). Use of chitosan to improve dyeability of DP finished cotton(i). Journal of the Korean Fiber Society, 32(5), Wu, L. T., Chu, C. C., Chung, J. G., Chen, C. H., Hsu, L. S., Liu, J. K., & Chen, S. C. (2004). Effects of tannic acid and its related compounds on food mutagens or hydrogen peroxide-induced DNA strands breaks in human lymphocytes. Mutation Research/ Fundamental and Molecular Mechanisms of Mutagenesis, 556(1/ 2), doi: /j.mrfmmm Xu, J., McCarthy, S. P., Gross, R. A., & Kaplan, D. L. (1996). Chitosan film acylation and effects on biodegradability. Macromolecules, 29(10), doi: /ma951638b Yong, K. J., Kim, I. H., & Nam, S. W. (1999). Antibacterial and deodorization activities of cotton fabrics dyed with amur cork tree extracts. Journal of the Korean Society of Dyers and Finishers, 11(1), (Received 27 February 2018; 1st Revised 2 March 2018; 2nd Revised 7 March 2018; Accepted 10 March 2018)

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< DC0D3C0BABCF728BCF6C1A4292E687770> ISSN(Print) 1229-0033 한국염색가공학회지제23권제3호 2011년 ISSN(Online) 2234-036X Textile Coloration and Finishing http://dx.doi.org/10.5764/tcf.2011.23.3.187 Vol. 23, No. 3, 2011 연구논문( 학술) 제주송이를이용한견직물의염색성및기능성 임은숙 이혜선