( 출석수업자료 ) I. 세제 II. 염색
I. 세제 1. 세제와계면활성제 2. 세제의종류와특성 3. 세제와환경 4. 세제의 ph측정 5. 세제의내산성측정 6. 세제의내경수성측정
1. 세제와계면활성제 (1) 계면활성제 - 계면 ( 성질이다른두가지물질이서로접하고있을때의경계면 ) 의특성에변화를주는물질 - 세제 ( 비누, 합성세제 ) 의주성분 (2) 계면활성제의종류 1 음이온계면활성제 : 비누와합성세제로사용 2 양이온계면활성제 : 섬유유연제, 대전방지제, 발수제, 살균등에사용 3 양성계면활성제 : 화장품, 유연제배합세제에사용 4 비이온계면활성제 : 거품이적고세척력이우수한세제에사용 < 예 > 드럼세탁기용세제
1. 세제와계면활성제 (3) 계면활성제의성질 1 계면흡착 - 계면활성제가계면에규칙적인배열을하는현상 2 미셀형성 - 계면활성제농도가커지면집합체 ( 미셀 ) 를형성함 3 계면장력저하 - 물에계면활성제를첨가하면계면장력이저하되어물이세탁물에잘침투되어오구가쉽게제거될수있음 4 젖음 - 계면장력이작아지면물이세탁물에잘침투되어잘젖게됨으로써오구의분리가쉬워짐
1. 세제와계면활성제 (3) 계면활성제의성질 5 유화와현탁 - 유화 : 물에소량의기름을넣으면기름층과물층이생기나계면활성제를넣고흔들면물과기름이분리되지않음 - 현탁 : 물에고체입자 ( 카본블랙 ) 를넣고흔들면입자가가라앉으나계면활성제를넣고흔들면안정된분산을함 6 가용화 - cmc( 임계미셀농도 ) 이상의계면활성제수용액에서녹지않는물질등이용해된것처럼투명한상태를유지하는것 7 용해도 - 계면활성제의종류에따라용해성이달라짐 (HLB 가작으면유기용매에잘녹고, HLB 가크면물에잘녹음 8 기포성 - 계면활성제의수용액은표면장력이작아기포가잘생기고, 이기포가모여거품이됨
2. 세제의종류와특성 비누 (1) 비누의제조 1 유지 ( 동물이나식물 ) 와알칼리 (NaOH) 를넣어제조 * 유지 : 고급지방산과글리세롤로구성됨 2 유지에알칼리를넣어가열하면유지가가수분해 ( 감화 : 비누화 ) 되어 고급지방산나트륨 ( 비누 ) 과글리세롤이형성됨 3 유지의종류에따라지방산의종류가다르므로비누의특성이달라짐 - 탄소수가큰것이세척성이우수함.
2. 세제의종류와특성 비누 (2) 비누의특성 1 수용액에서가수분해되어알칼리성 ( 약 ph 10.0) 을나타냄 2 알칼리성에서세탁효과가좋음 3 산성에서는지방산이생성되어사용할수없음 4 경수와반응하여침전 ( 불용성금속비누 ) 만듦 5 원료 ( 동 식물유지 ) 가천연물이므로제한을받음 6 생분해성이좋은편임 7 피부에대한장해가적음
2. 세제의종류와특성 합성세제 (1) 합성세제의제조 1 합성계면활성제 ( 활성분 ) + 빌더및기타첨가제로구성됨 2 1916 년독일에서비누원료인천연유지의부족을해결하기위한연구로개발됨 3 1932 년중성세제개발됨 4 우리나라는 1966 년에합성세제를생산함 - 세탁기보급으로 1980 년대후반부터합성세제가비누의소비량을앞지름 5 세제에는음이온계와비이온계계면활성제가주로사용됨 ( 계면활성제와조제의종류에따라특성변화됨 )
2. 세제의종류와특성 합성세제 (2) 합성세제의특성 1 수용성이좋아물에잘용해됨 2 비누보다칼슘이나마그네슘이온과침전이덜생겨경수에서도사용할수있음. 3 해수, 산성용액, 알칼리성용액에서도사용할수있음 4 거품이잘생기며침투력이우수함 5 중성의계면활성제를사용하면중성세제를만들수있음 6 원료가석유제품으로천연원료보다는제한을덜받음 7 생분해성이좋지않은계면활성제를사용하면수질오염의원인이될수있음
계면활성제의생분해성 ABS LAS
2. 세제의종류와특성 합성세제 (3) 합성세제의종류에따른분류 1 ph 종류에따른분류 중질세제 - 약알칼리성세제로 ph 10.5~11.0 정도 - 면, 폴리에스터등내알칼리성이좋은섬유에사용 - 오염이심한세탁물을세탁하기에알맞도록알칼리성조제를배합한세제 경질세제 - 중성세제라고도함 - 견, 모, 아세테이트, 백색의나일론과오염이적고섬세한제품을세탁하는데적합함 다목적세제 - 중질과경질세제의중간으로 ph9.7 정도가되게맞춤 - 모든세탁물에사용할수있게만든세제
2. 세제의종류와특성 합성세제 (3) 합성세제의종류에따른분류 2 부피에따른분류 고밀도세제 - 세제의전체조성은같으나알갱이를분쇄하여분쇄하여공기층을없애고밀도를크게한세제 농축세제 - 공기층을없애고황산나트륨을사용하지않아계면활성제와첨가제의비율을높인세제
세제의고밀도화, 농축화의원리
2. 세제의종류와특성 합성세제 (3) 합성세제의종류에따른분류 3 세제의형태에따른분류 분말세제 - 입자형태의일반적인세탁용세제 액체세제 - 용해가빠르고계량하기쉬움 - 용기가폴리에틸렌이므로젖은손으로만질수있으며, 물기가있는곳에서도보관이쉬움 - 액체세제의사용이증가함
3. 세제와환경 (1) 생분해성 - 자연계의미생물에의해분해되어자연적으로정화되는성질로계면활성제의종류에따라다름 (2) 부영양화 - 호수등에인산등식물영양소가유입되어이끼류등이과도하게성장하는현상으로인산염이조제로사용될때의문제임 (3) 생화학적산소요구량 (BOD) 이큼 - 합성세제보다비누의 BOD 부하가높음
세제의 BOD 부하
4. 세제의 PH 측정 (1) ph - 용액의수소이온지수 ( 수소이온농도를지수로나타낸것 ) - 피에이치조는페하라고읽음 (2) ph 시험지 - ph 지시약을적셔말린 - ph 시험지와표준변색표는직사광선을피해용기에담아보관할것
4. 세제의 PH 측정 (3) ph 측정방법 ( ph 시험지법 ) 유리막대를사용하여 만능 ph 시험지에세제를묻힘 색의변화를확인함 대략의 ph( 정수자리 ) 를측정함 각세제에적합한 ph 시험지를선택 세제액을시험지에묻혀변한색을표준변색표와비교함 정확한 ph 를측정함 ( 소수첫째자리 )
표준변색표
5. 세제의내산성측정 (1) 내산성실험 - 산성액에서합성세제와비누의변화를관찰함 < 실험방법 > 1 합성세제와비누용액을각각시험관에 1/3 정도넣는다. 2 각각의세제액에염산을 1~2 방울떨어드린다. ( 염산의양은리트머스시험지로확인 푸른리트머스시험지가붉은색으로변할때가지염산넣음 ) 3 두세제의변화를확인한다. < 결과 > - 비누에유리지방산이생기므로응고물이보임
6. 세제의내경수성측정 (1) 내경수성실험 - 경수에서합성세제와비누의변화를관찰함 < 실험방법 > 1 합성세제와비누용액을각각시험관에 1/3 정도넣는다. 2 각각의세제액에염화칼슘수용액약 300ppm 6ml, 3~4 방울떨어드린다. 3 두세제의변화를확인한다. < 결과 > - 비누에금속비누가생기므로응고물 ( 침전 ) 이보임
Ⅱ. 염색 1. 염색의기초 (1) 염색의개념 (2) 염색의분류 (3) 기본염법 2. 합성 ( 직접 ) 염료염색 3. 천연염료염색
1. 염색의기초 (1) 염색의분류 - 염료나안료등의착색제와조제를사용하여섬유제품에내구성이있는색을나타내는과정 - 색의내구성정도를염색견뢰도라고함 - 염색된제품의용도에따라견뢰도측정요인이변화되며견뢰도는염색제품의수명을결정함
1. 염색의기초 (2) 염색의분류 1 침염 - 옷감전체를염액에담궈한가지색으로염색하는방법예 ) 무지염, 홀치기염 2 날염 - 옷감에무늬를날인하여염색하는방법
1. 염색의기초 (3) 기본염법 - 염료는섬유제품에응용되는특성에따라몇개의그룹으로나뉘어지고이들염료는염색원리에따라기본염법이달라짐 기본염법직접염법매염염법환원염법발색염법반응염법분산염법 염료의종류염기성염료, 직접염료, 산성염료매염염료배트염료, 황화염료아조염료반응성염료분산염료
2. 합성 ( 직접 ) 염료염색 (1) 직접염료의특성 1 매염을하지않고면등에직접염색되기때문에붙여진명칭 2 물이나알칼리에는잘녹고산성에서는침전을만듦 3 면이나마섬유에직접염착됨 4 조제 (NaCl, Na 2 SO 4 ) 를사용하면진하게염색됨 조제가섬유표면의 (-) 하전을약화시켜염료의발색부분 (DSO 3- ) 이섬유에잘결합할수있게함 5 가격이저렴하며사용이간편함 6 물이나세탁등에의한견뢰도는좋지않은편임
2. 합성 ( 직접 ) 염료염색 (2) 직접염료의염색과정 1 직접염료에의한면직물염색법 면직물을가장간단하게염색할수있는방법 소금이나황산나트륨 ( 망초 ) 을염액중에첨가하여 80~95 에서 45~60 분간염색함 95 50 분 20 분 염색 40 염료, 조제, 옷감 상온 수세
2. 합성 ( 직접 ) 염료염색 (2) 직접염료의염색과정 2 섬유의종류에따른염색성비교실험면과폴리에스터직물을물에적신다. 염료를물에녹인후, 면과폴리에스터직물을넣고가열한다. - 3%(owf*) 직접염료의염액을준비함 ( 욕비 1:50) 물로깨끗이씻은후건조하여염착정도를비교한다. owf* (on the weight of fiber) : 섬유에대한약품이나염료의무게 욕비 ( 액비 ) : 옷감에대한물의양
2. 합성 ( 직접 ) 염료염색 (2) 직접염료의염색과정 2 조제사용에따른염색성비교실험 미리적셔놓운면직물 (2 개 ) 를준비한다. 염료를물에녹인후, 한쪽은촉염제 ( 소금 ) 를넣고다른한쪽은촉염제를넣지않고염색한다. - 3%(owf*) 직접염료의염액을준비함 ( 욕비 1:50) 물로깨끗이씻은후건조하여촉염제첨가에따른염착정도를비교한다.
3. 천연염료염색 (1) 천연염료의특성 1 색상이우아함 2 같은염료라도섬유의종류에따라염색결과가다르게나타남 ( 색상의차이가있음 ). 3 산지, 생육환경, 영양상태및채취시기에따라색소성분의함량이다름 4 색소추출방법에따라염색결과가다름 5 추출용매에따라서염색물의색상이다름 6 매염제의종류에따라염색되는색상이달라짐
3. 천연염료염색 (2) 색상에따른천연염료의종류 색상계통염재 적색자색황색녹색청색황갈색갈색흑색 꼭두서니, 소목, 홍화, 코치닐자초, 로그우드, 포도치자, 울금, 황벽, 대황, 황련, 괴화, 국화, 사프란칡잎, 쑥, 등나무잎쪽, 누리장나무, 닭의장풀황토, 감나무, 정향살구나무, 빈랑, 주목, 석류, 밤나무, 오리나무, 도토리먹, 숯, 오배자, 재
3. 천연염료염색 (3) 매염 1 효과 ( 기능 ) - 염료친화력를증진시킴 - 염색견뢰도가증진됨 - 다양한색상을나타냄 - 불용성염료용해 ( 환원 ) 작용 2 매염제의종류 - 전통매염제 : 철장, 석회, 잿물, 매실초, 오미자등 - 화학매염제 : 칼슘화합물, 알루미늄화합물, 크롬화합물, 철화합물구리화합물, 주석화합물
3. 천연염료염색 (4) 천연염료염색과정 색소추출염색매염 수세 / 건조 염재를물에넣고끓여색소를추출하여염액을만듬 염액에옷감을넣고가열하여염색한후수세함 매염제를물에녹여, 염색한옷감을넣고매염함 충분히수세하고그늘에서건조함 균일한염색을하려면염색온도는고온을피하고액비를 1:50 1:100 으로크게하며염색과매염시잘저어주어야함
3. 천연염료염색 (5) 천연염료염색실습 ( 치자 ) 1) 색소추출및염색 1 잘게부순치자 (30g) 와물 400ml 를비이커에넣어 10 분간끓인다. 2 끓인치자를 1000ml 비이커에거름천을고정하고걸러준다.(1 의과정을반복하여거른액을함께사용하기도함 ) 3 걸러놓은염액에물에적신옷감 ( 면과실크 ) 을펴넣고 10 분간잘저어주면서중간불 (80 정도 ) 에서염색한다. 4 염색이끝난옷감은색이빠지지않을때까지잘헹군다
3. 천연염료염색 (5) 천연염료염색실습 ( 치자 ) 2) 매염법 1 염색한옷감을각각 3 등분한다. - 3 개의시료중 1 개씩을남기고, 면과견집물을두가지매염제 ( 철, 구리 ) 로각각매염한다. 2 매염은따뜻한물 (100~150ml) 에잘녹이고, 염색한면과견직물을을한개씩넣고 3~5 분간잘저어준다. 3 매염이끝나면잘헹구어준뒤건조한다. 4 각매염제에따른염색물의색상은매염하지않은염색물과비교한다. 철매염
3. 천연염료염색 (5) 천연염료염색실습 ( 치자 ) 3) 염색결과 None Fe Cu Cotton Silk ( 색상은염색조건에따라차이가있을수있음 )
3. 천연염료염색 (5) 천연염료염색실습 ( 소목 ) 1) 색소추출및염색 1 소목 (50g) 과물 700ml 를비이커에넣어 10 분간끓인다. 2 끓인소목을 1000ml 비이커에거름천을고정하고걸러준다.(1 의과정을반복하여거른액을함께사용하기도함 ) 3 걸러놓은염액에물에적신옷감 ( 면과실크 ) 을펴넣고 10 분간잘저어주면서중간불 (80 정도 ) 에서염색한다. 4 염색이끝난옷감은색이빠지지않을때까지잘헹군다
3. 천연염료염색 (5) 천연염료염색실습 ( 소목 ) 2) 매염법 1 염색한옷감을각각 3 등분한다. - 3 개의시료중 1 개씩을남기고, 면과견집물을두가지매염제 ( 철, 구리 ) 로각각매염한다. 2 매염은따뜻한물 (100~150ml) 에잘녹이고, 염색한면과견직물을을한개씩넣고 3~5 분간잘저어준다. 3 매염이끝나면잘헹구어준뒤건조한다. 4 각매염제에따른염색물의색상은매염하지않은염색물과비교한다. 철매염
3. 천연염료염색 (5) 천연염료염색실습 ( 소목 ) 3) 염색결과 None Fe Cu Cotton Silk ( 색상은염색조건에따라차이가있을수있음 )
한국방송통신대학교가정학과 II. 염색 [ 소목시험결과 ] ( 색상은염색조건에따라차이가있을수있음 ) 한국방송통신대학교가정학과 40