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 Silk Fabrics with Dansam and Sappan Wood Jeongran Nam and Jeongsook Lee Department of Clothing and Textiles, Engineering Research Institute, Gyeongsang National University, Jinju, Korea (Received: October 22, 2013 / Revised: November 21, 2013 / Accepted: December 17, 2013) Abstract: The purpose of this research is to analyze the effects of Dansam and Sappan wood extract to perform combination dyeing on silk fabrics, with respect to color changes, fastness (washing, dry cleaning, perspiration, rubbing and light fastness), and functionality (antibacterial activity and deodorization). Combination dyeing was performed by first combining Dansam with Sappan wood, then Sappan wood with Dansam, in these orders. Given the changes in the combination ratio, pre-mordant treatment was performed. Looking at the surface colors of each dye, Dansam generally produces YR color series, while Sappan wood produces YR, R, and RP color series. The effects of changing the order in which combination dying was performed on the surface colors were as follows. First, combination dyeing (A) was performed by using Dansam before Sappan wood, to produce YR and R color series. Then combination dyeing (B) was performed by using Sappan wood before Dansam, to produce YR, R, and RP color series. By visual inspections, more similar color changes of the combination dyeing were noticed with the post-dyeing material rather than the pre-dyeing material. Therefore, it was presumably confirmed that surface color changes of combination dyeing were greatly influenced by the post-dyeing color. Individual dyeing tests for fastness showed that Dansam was comparatively superior to Sappan wood, which demonstrated lower fastness to washing, dry cleaning, perspiration, and light, relatively. The fastness of combination dyed samples was shown middle, but similar fastness to the post-dye material, The fastness of (B) method was higher than (A) method in the washing and light fastness. This confirms that color fastness from combination dyeing was considerably influenced by the post-dye material. It was found that all dyed samples had a very high bacterial reduction rate of 99.9% and high deodorization rate of 95%. Keywords: Dansam, Sappan wood, combination dyeing, surface color, color fastness 1. 서론 천연염색은합성염료를이용한화학염색에비해색상이자연스러우며깊고안정된색감을지니고있다. 또한인체에유해하지않으며일부염료들의경우, 항균성이나소취성, 항알레르기등의기능성이입증되어친환경적인제품, 건강기능성제품을선호하는현대인들에게천연염료와천연염색에대한관심이점점높아지면서천연염료나천연염색에관한연구가활발히진행되고있다. 그러나천연염색의문제점으로염재의확보, 표준화와정량화가 Corresponding author: Jeongsook Lee (jslee@gnu.ac.kr) Tel.: +82-55-772-1452 Fax.: +82-55-772-1459 c2013 KSDF 1229-0033/2013-12/314-326 어렵다는점, 그리고낮은견뢰도와염색성등을들수있는데 1), 특히천연염료는합성염료에비해다양한색상표현이어려워대부분매염제에의존해견뢰도향상이나색상의다양화를많이시도해왔 다 2,3). 그러나최근에새로운염재개발연구 4-6) 와다 양한색상구현을위한새로운천연염색법에관한연구가점차활성화되고있으며 7,8), 지속적으로상업화할수있는표준화및정량화연구와함께새로운염재개발및색상개발을위한연구가지속적으로이루어져야한다고생각된다. 이에본연구에서는새로운염재로서의가능성이밝혀진단삼 9) 과오랫동안사용되어온염재인소목을이용하여복합염색함으로써단일염색보다다양 314
단삼과소목을이용한견직물의복합염색 315 한색상발현의가능성을검토해보고자하였다. 단삼 ( 丹蔘, Salvia miltiorrhiza Bunge) 은꿀풀과에속하는다년생초본으로적삼, 자단삼, 활혈근, 분마초라고도불리며, 뿌리가붉어단삼이라고한다. 단삼은뿌리를말린것을말하며, 약용자원으로많이재배하고있으며중국이원산지이다. 단삼의약리적효능으로는혈관보호작용, 심장질환치료작용, 간세포보호작용, 뇌세포보호작용, 항암작용등이있으며 10), 단삼의성분에는항산화작용이있고, 세균의성장을억제하며여러가지피부진균에효과가있다. 항염증작용과항세균, 항알레르기작용이있으며 11), 우수한항균활성을광범위하게나타내었다는연구결과도보고되고있다 12,13). 단삼의화학성분으로는 quinone계의 phenantrenequinone구조를가졌으며색소성분으로는 tanshinone I과tanshinone II, cryptotanshinone 등과같은등적색색소가들어있다 14,15). 소목 ( 蘇木, Caesalpinia sappan L.) 은콩과의상록교목이며영어명은 Sappan Wood, Red Wood 또는 Brazil Wood 라고하며소방목, 주목, 적목, 홍차, 단목등으로불리며순우리말로다목이라고한다. 인도, 말레이시아가원산지이며심재인적황색목재부분을적색계염료로사용한다 16). 소목의약리작용으로항세균작용, 중추신경억제작용, 심혈관계에대해작용하며 10) 17), 항균성과소취성에대한연구가 보고되고있다. 소목의주성분은 flavonoid 구조의무색의 brazilin 이며, 이는공기중에산화되어 brazilin이되어적색 뿐만아니라뿌리부분은황색계염료로도사용하고 있으며, 색소가많아매염제에따라다양한색상을 낼수있는매염염료이며다색성염료이다. 소목은 일반적으로견이나양모와같은동물성섬유는매염 제에대한친화력이강하고후매염과정에서색소가 용출되어색상이엷어지는경향이있기때문에주 로선매염후염색을한다 3,18,19). 소목은오배자, 치자, 홍화, 자초, 울금등의다양한염재와이미복합염색에관한연구가다수이루어져있다 19-21). 그러나새로운염재와의복합염색에관한연구는아직이루어지지않고있어새로운염재의개발과더불어다양한톤의색상변화에대한연구도필요하다고생각한다. 따라서본연구에서는약리작용의효능이있어한약재로는많이사용되어왔으나염색재료로는아직사용되고있지않은단삼과, 다양한색상발현을위한천연염색의개발연구에서많이다루어진오래된염재인소목을이용하여농도별복합염색에따른색상변화를검토하고자하였다. 또한, 복합염색에의한시료의견뢰도세탁 (, 드라이클리닝, 땀, 일광, 마찰) 및기능성( 항균성, 소취성 ) 에대해서도검토하였다. 2.1 시료및시약 2. 실 험 본연구에사용된시료는견직물 를사용하였으며, 시료의특성은 Table 1 과같다. 염재는한약재시장에서중국산단삼과소목을구입하여사용하였으며, 매염제로는황산제1 철(FeSO 4 7H2O), 알루미늄명반(AIK(SO 4) 2 12H2O), 황산구리 (CuSO 4 5H2O), 염화제1 주석(SnCl 2 ) 등 4종의 1급시약을사용하였다. 2.2 염액추출 건조단삼을 600g을수세하여 10배의증류수를가하여 100 에서 60분간가열하여색소를 1차추출하였다. 2차추출은 1차추출시사용한양의절반의증류수를가하고 1차와같은방법으로추출하여 1차색소추출액과 2차색소추출액을혼합하여염액으로사용하였다. 소목도단삼과동일한방법으로추출하였으며, 각각의추출액을염액농도 라고한다. Table 1. Fabrics characteristics Fabric Weave Thickness (mm) Warp Fabric count (threads/cm) Weft Weight (g/m 2 ) Silk plain 0.12 51 41 53±2 Textile Coloration and Finishing(J. Korean Soc. Dye. and Finish.), Vol. 25, No. 4
316 남정란 이정숙 2.3 염색및매염처리 2.6 항균성 염색은단삼과소목의개별적단일염색과단삼과소목, 소목과단삼의복합염색을실시하였다. 단삼과소목의단일염색은각각의염재의염액농도를달리하여염색성과표면색을알아보았고, 복합염색은먼저선매염 건조 단삼염색( 선염색) 건조 소목염색( 후염색) 건조순의염색방법(A) 과선매염 건조 소목염색( 선염색) 건조 단삼염색( 후염색) 건조순의염색방법(B) 으로실시하여각각의색상변화를살펴보고자하였다. 이때추출한염액의농도비율에변화를주어실시하였는데선염색과후염색의농도비율은 0:100, 25:75, 50:50, 75:25, 100:0% 로변화를주었으며 IR 염색기(KSL-24Perfect, 고려과학) 를이용하여실험하였다. 염색조건은액비 1:100에서염색온도 60, 염색시간 30분동안실시한후수세건조하였다. 매염처리는모든시료를선매염으로처리하였으며, 4종의매염제를사용해서액비 1:100에서매염농도 5%( o.w.f.), 60, 30 분간실시하였다. 2.4 표면색측정 단삼과소목을이용한추출액으로염색한시료의표면색은 Computer Color Matching System(UtraScan PRO, HunterLab, USA) 을이용하여 CIE Lab 색차에의한 L *, a *, b * 와 Δ E * 를측정하고, Munsell 표색계변환법으로 H, V/C 값을구하였다. 2.5 염색견뢰도 세탁견뢰도는 KS K ISO 105-C01 : 2007에의거하여 Launder-O-meter(Yasuda Model 408, Japan) 를사용하여 40±2 에서 30 분간세탁하여측정하였으며, 드라이클리닝견뢰도는 KS K ISO 105-D01 : 2010 에의거하여 Launder-O-meter(Yasuda Model 408, Japan) 를사용하여실험한후측정하였다. 땀견뢰도는 KS K ISO 105-E04 : 2010에준하여 37±2 의공기순환팬이없는건조기에서 4시간동안방치하여산성땀액과알칼리성땀액으로나누어평가하였다. 마찰견뢰도는 KS K 0650 : 2011에준하여 Crockmeter 법에의해측정하였고, 일광견뢰도는 KS K ISO 105-B02에준하여 Fade-O-meter(HS-213C, Han won Soway Co.) 를사용하여시험하였으며, Xenon-arc lamp 를사용하여표준퇴색시간인 20시간조광하여 Gray scale 로등급을판정하였다. 단삼과소목추출액을이용한염색시료의항균성을측정하기위해 KS K 0693 : 2011에의거시험하였으며, 사용된균주로는 Staphylococcus aureus ATCC 6538( 황색포도상구균) 과 Klebsiella pneumoniae ATCC 4352( 폐렴균) 를대조편과시험편에배양하여 18hr 후생균수와균감소율을측정하여표시하였다. 정균감소율은다음식(1) 에따라산출하였다. Bacteria reduction rate(%) = (1) 2.7 M b : the number of microbe in blank, after 18hours M c : the number of microbe in specimens, after 18hours 소취성 단삼과소목추출액을이용한염색시료의소취성측정은가스검지관법에준하여온도 24, 습도 28% 의시험환경에서 1000mL의플라스크에 500ppm의암모니아 (NH 3 ) 를주입하여 30 분, 60 분, 90 분, 120분의시간대별로각각의소취율을측정하였다. 소취율의계산식(2) 은다음과같다. Deodorization rate(%) = (2) 3.1 A : gas concentration of blank B : gas concentration under specimen sample 3. 결과및고찰 단삼과소목의단일염색에의한표면색변화 단삼과소목을이용한두염재의단일염색에의한표면색변화를알아보기위해염액농도를 25, 50, 75, 로변화를주어실험하였으며염색은액비 1:100에서염색온도 60, 염색시간 30분간실시하였다. 매염제는 Al, Fe, Cu, Sn을사용하였으며매염조건은욕비 1:100에서매염농도 5%(o.w.f.), 60, 30 분간모든시료에서선매염처리하였다. Table 2는단삼을이용한단일염색에서의표면색변화를나타낸것이다. 단삼은거의대부분 YR계열 의황갈색의색상이나타났으며, 부분적으로 Cu, Sn 한국염색가공학회지제 25권제 4호
단삼과소목을이용한견직물의복합염색 317 Table 2. The values of H V/C and L*, a*, b* of silk fabrics dyed with Dansam extract by pre-mordanting Mordants Dansam L * a * b * Δ E * H V/C 25% 76.56 2.53 13.73 22.27 10YR 7.6/1 None 50% 73.28 3.50 16.95 27.13 10YR 7.3/2 75% 69.43 4.59 19.32 31.50 5.4YR 6.92/3.9 69.05 5.03 20.12 32.31 5.5YR 6.9/4 25% 75.54 1.59 12.39 22.47 8.8YR 7.5/0.9 Al 50% 71.97 2.90 16.08 27.42 10YR 6.93/1.8 75% 69.55 3.91 18.06 30.63 10YR 6.92/2.3 67.77 4.07 18.73 32.52 6.3YR 6.74/3.5 25% 55.31-0.12 4.53 40.21 3.7R 5.46/0.3 Fe 50% 52.24 0.18 6.37 43.69 7.5R 5.16/3.7 75% 50.62 0.63 8.02 44.93 10R 5/2.5 51.53 0.95 9.37 44.21 2.9YR 5.16/2 25% 68.27 2.50 17.16 31.15 2.5Y 6.8/1.6 Cu 50% 65.77 3.33 19.22 34.40 7.5YR 6.5/3.3 75% 64.74 4.18 20.38 35.97 8.9YR 6.44/3.2 64.01 4.87 21.39 37.20 6.7YR 6.34/4.1 25% 76.94 1.25 20.62 25.94 2.5Y 7.66/2.7 Sn 50% 72.49 3.50 23.11 31.14 8.1YR 7.22/4 75% 69.99 4.78 26.39 35.31 10YR 6.99/4.2 68.30 4.86 25.86 36.29 10YR 6.85/4.1 매염에서염액농도 25% 농도에서 b * 값이증가하여 Y 계열의색상이나타났다. Fe매염시 a * 값이감소하였으나 b * 값역시감소하여대부분 R계열의색상등이나타났는데, 이는단삼이 phenanthrenquinone계색소를가지고있어 quinone류에많은색상인황색과적색을띤다는것을알수있었다. 모든시료의염액농도가증가할수록모든시료의 L * 값이감소하고 Δ E * 값역시모두증가하여색상이짙어졌다.Fe매염의경우무매염에비해 L * 값은가장낮은반면 Δ E * 값이가장높아색차가컸으며, C값은전반적으로낮아저채도의선명도를나타내었다. Table 3은소목을이용한단일염색에서의표면색변화를나타낸것인데, 많은선행연구에서도알수있 었듯이 22) Al매염의경우대부분 5R로순적색이나타났으며, Sn매염에서도 a * 값이크게증가하여대부분 R 계열의색상을나타내었다. 무매염과 Al, Sn매염의경우 C값이염액농도 일때모두 8.2 11.4 로높아고채도의선명도를보였다. 또한 Δ E * 값이무매염에서도높게나타났을뿐만아니라매염시더욱증가해비교적짙은색상으로염색됨을알수있었다. 반면 Fe매염의경우는 a * 값과 b * 값이모두감소하였는데특히, b * 값이현저하게낮아져 b * 값으로변화하여 RP 계열의색상이나타났다. 그리고 Fe매염의경우무매염에비해다른매염제보다 L * 값이가장낮아색상이어두웠으며,C값도가장낮아저채도의선명도를보였다. Textile Coloration and Finishing(J. Korean Soc. Dye. and Finish.), Vol. 25, No. 4
318 남정란 이정숙 Table 3. The values of H V/C and L*, a*, b* of silk fabrics dyed with Sappan wood extract by pre-mordanting Mordants Sappan wood L * a * b * Δ E * H V/C 25% 71.69 11.97 40.27 45.90 10YR 7.16/6.7 None 50% 66.18 15.25 46.19 54.37 10YR 6.67/7.7 75% 64.38 17.72 49.96 59.11 10YR 6.43/8.3 60.97 20.20 52.43 63.67 9.6YR 6.16/8.9 25% 41.16 40.69 12.77 68.66 2.5R 4.1/9.2 Al 50% 34.80 39.47 14.42 73.35 5R 3.4/10.3 75% 31.47 37.56 14.83 75.24 5R 3.2/9.4 29.49 35.17 14.47 75.74 5R 2.99/8.2 25% 24.15 8.00-3.23 71.90 4RP 2.41/1.1 Fe 50% 21.93 6.14-1.65 73.78 5RP 2.14/0.5 75% 20.81 4.95-0.53 74.76 7.3RP 2.07/0.3 20.19 4.00-0.07 75.33 7.5RP 1.99/0.1 25% 37.25 16.40 7.25 60.34 4.2R 3.66/2 Cu 50% 30.43 13.66 5.49 66.44 9.7R 3.05/2.2 75% 27.10 10.93 5.97 69.17 10R 2.72/2.4 25.11 8.55 6.43 70.83 10R 2.51/2.7 25% 47.37 43.95 7.59 65.46 10RP 4.72/10.6 Sn 50% 40.24 45.20 12.60 72.20 2.5R 4.05/10.9 75% 37.26 44.02 14.88 74.07 3.2R 3.72/10.5 35.20 42.37 16.64 74.85 5R 3.58/11.4 3.2 단삼과소목의복합염색에의한표면색변화 실험방법 2.3에서언급하였듯이단삼과소목을이용한복합염색에서는모두선매염하여단삼선염색 소목후염색순의방법(A) 과소목선염색 단삼후염색의방법(B) 으로순서를달리한두가지방법으로염색하였다. 이때추출한염액의농도비율에변화를주어실시하였는데선염색과후염색의농도비율은 0:100, 25:75, 50:50, 75:25, 100:0% 로하였으며염색조건은액비 1:100에서염색온도 60, 염색시간 30 분동안실시하였다. 매염제는 Al, Fe, Cu, Sn을사용하였으며매염조건은욕비 1:100 에서매염농도 5%(o.w.f.), 60, 30분간모든시료 에서선매염처리하였다. Table 4(A 염색방법) 와 Table 5(B 염색방법) 는단삼과소목추출액을이용하여순서를달리한복합염색에서의매염제에따른표면색의변화를나타낸것이다. 먼저Table 4 에서단삼, 소목순의염색에서염액농도비율변화(25:75, 50:50, 75:25%) 에따른매염제별표면색을살펴보면, 무매염과 Cu매염에서 YR계열이나타났으며 Al, Fe, Sn매염의경우는 R 계열의색상이나타났다. 단삼의농도가증가할수록 C값은대부분감소하여채도가낮아져연한색상을띠었다. 그리고모든시료의 L * 값이증가하여색상이밝아 한국염색가공학회지제 25권제 4호
단삼과소목을이용한견직물의복합염색 319 Table 4. The values of H V/C and L*, a*, b* of silk fabrics dyed with combination dyes(dansam Sappan wood: A method) by pre-mordanting Mordants Combination ratio (Dansam: Sappan wood) L * a * b * Δ E * H V/C 0:100 60.97 20.20 52.43 63.67 9.6YR 6.16/8.9 25:75 57.04 22.69 48.20 62.12 7.5YR 5.75/9 None 50:50 58.95 20.02 45.22 58.98 7.5YR 5.95/8.4 75:25 62.91 14.84 38.56 50.13 9.3YR 6.29/6.8 100:0 69.05 5.03 20.12 32.31 5.5YR 6.9/4 0:100 29.49 35.17 14.47 75.74 5R 2.99/8.2 25:75 38.42 34.51 20.70 68.83 7.8R 3.89/8.4 Al 50:50 40.31 33.75 19.91 66.73 7.2R 4.5/8.2 75:25 46.02 30.60 18.78 60.23 7.5R 4.6/7.4 100:0 67.77 4.07 18.73 32.52 6.3YR 6.74/3.5 0:100 20.19 4.00-0.07 75.33 7.5RP 1.99/0.1 25:75 26.95 7.05 4.94 68.77 7.5R 2.77/2.6 Fe 50:50 27.45 7.26 3.64 68.38 5R 2.72/1.7 75:25 31.42 7.86 3.26 64.52 2.8R 3.1/1.5 100:0 51.97 0.94 9.23 44.30 3YR 5.22/1.9 0:100 25.11 8.55 6.43 70.83 10R 2.51/2.7 25:75 37.27 15.89 20.85 63.37 6.4YR 3.54/4.1 Cu 50:50 43.51 23.12 28.17 62.08 2.5YR 4.38/7.2 75:25 52.17 20.04 30.75 54.97 4.4YR 5.26/6.9 100:0 64.01 4.87 21.39 37.20 6.7YR 6.34/4.1 0:100 35.20 42.37 16.64 74.85 5R 3.58/11.4 25:75 41.96 37.89 23.11 68.06 7.5R 4.22/1 Sn 50:50 44.48 35.65 21.86 64.93 6.5R 4.4/4.3 75:25 49.35 31.81 19.55 58.68 7.5R 4.93/5.8 100:0 68.30 4.86 25.86 36.29 10YR 6.85/4.1 졌고 Δ E * 값은모두감소하여염착량이차츰낮아졌으며색상이조금씩옅어짐을알수있었다. Table 5 는소목, 단삼순의염액농도비율(25:75, 50:50, 75:25%) 에따른표면색의변화를나타낸것으로무매염과 Cu매염에서 YR계열의색상이 Sn매염의경우는 R 계열의색상이나타난것은단삼, 소 목순의표면색의결과와동일하였다. 그러나다양한색상의변화를육안으로확인할수있었다. Al 매염에서는소목의염액농도가증가함에따라 YR 에서 R 색상으로, Fe매염에서 R색상이 RP색상으로변하였는데이는순서를달리한염색방법에서나타난차이점으로염색순서에의해색상이변화함을 Textile Coloration and Finishing(J. Korean Soc. Dye. and Finish.), Vol. 25, No. 4
320 남정란 이정숙 Table 5. The values of H V/C and L*, a*, b* of silk fabrics dyed with combination dyes(sappan wood Dansam: B method) by pre-mordanting Mordants Combination ratio (Sappan wood: Dansam) L * a * b * Δ E * H V/C 0:100 69.05 5.03 20.12 32.31 5.5YR 6.9/4 25:75 65.03 9.72 26.97 39.33 10YR 6.5/4.5 None Al Fe Cu Sn 50:50 62.76 11.55 29.28 42.94 9.4YR 6.25/5 75:25 61.62 13.68 32.05 46.09 7.5YR 6.17/6 100:0 60.97 20.20 52.43 63.67 9.6YR 6.16/8.9 0:100 67.77 4.07 18.73 32.52 6.3YR 6.74/3.5 25:75 56.74 17.48 20.45 45.38 8.4YR 5.67/5.9 50:50 48.55 24.15 18.56 54.62 9.6R 4.84/6 75:25 41.66 29.38 15.54 62.13 7R 4.21/3.5 100:0 29.49 35.17 14.47 75.74 5R 2.99/8.2 0:100 51.97 0.94 9.23 44.30 3YR 5.22/1.9 25:75 36.46 7.74 4.57 59.00 5.7R 3.64/1.1 50:50 30.40 7.71 2.27 65.01 10RP 2.9/2 75:25 25.82 7.00 0.28 69.54 8.6RP 2.57/1.3 100:0 20.19 4.00-0.07 75.33 7.5RP 1.99/0.1 0:100 64.01 4.87 21.39 37.20 6.7YR 6.34/4.1 25:75 46.09 18.69 16.79 54.10 8.5YR 4.59/7.1 50:50 40.90 17.80 16.65 58.49 2.5YR 4.08/4.3 75:25 38.08 18.45 17.06 61.37 2.5YR 3.8/4.2 100:0 25.11 8.55 6.43 70.83 10R 2.51/2.7 0:100 68.30 4.86 25.86 36.29 10YR 6.85/4.1 25:75 56.23 22.42 21.07 48.22 10R 5.58/6.2 50:50 49.07 33.40 17.47 58.45 5.3R 4.88/4.9 75:25 40.72 38.60 14.13 67.49 2.5R 4.05/8.5 100:0 35.20 42.37 16.64 74.85 5R 3.58/11.4 확인할수있었다. 소목, 단삼순의염색방법에서 L *, a *, b * 값의증감변화가단삼, 소목순의염색방법에비해색이밝아지고은은해지는경향을보였고, 소목의염액농도가증가할수록 Δ E * 값이증가하여염착량이높아지면서색상이짙어졌다. 두가지염색방법에서의색상차이를비교해보면전반적으로적색, 황색의가감과채도의증감으로 다양한색상을볼수있었는데그중소목, 단삼순의염색에서명도는높아지고채도가낮아져밝고은은한색상을얻을수있었으며, 분명하게색상을이행하는등의많은변화는없었지만다양한톤의색상변화를관찰할수있었다. 이는대체로각각의염재비율이같으나염색순서가다른경우의표면색의변화에서도확인할수있었다. 한국염색가공학회지제 25권제 4호
단삼과소목을이용한견직물의복합염색 321 Table 6. The values of H V/C and L*, a*, b* of silk fabrics dyed with combination dyes by dyeing order(d:dansam, S:Sappan wood) Mordants None Al Fe Cu Sn Combination ratio L * a * b * Δ E * H V/C D25:S75 57.04 22.69 48.20 62.12 7.5YR 5.75/9 S75:D25 61.62 13.68 32.05 46.09 7.5YR 6.17/6 D50:S50 58.95 20.02 45.22 58.98 7.5YR 5.95/8.4 S50:D50 62.76 11.55 29.28 42.94 9.4YR 6.25/5 D75:S25 62.91 14.84 38.56 50.13 9.3YR 6.29/6.8 S25:D75 65.03 9.72 26.97 39.33 10YR 6.5/4.5 D25:S75 38.42 34.51 20.70 68.83 7.8R 3.89/8.4 S75:D25 41.66 29.38 15.54 62.13 7R 4.21/3.5 D50:S50 40.31 33.75 19.91 66.73 7.2R 4.5/8.2 S50:D50 48.55 24.15 18.56 54.62 9.6R 4.84/6 D75:S25 46.02 30.60 18.78 60.23 7.5R 4.6/7.4 S25:D75 56.74 17.48 20.45 45.38 8.4YR 5.67/5.9 D25:S75 26.95 7.05 4.94 68.77 7.5R 2.77/2.6 S75:D25 25.82 7.00 0.28 69.54 8.6RP 2.57/1.3 D50:S50 27.45 7.26 3.64 68.38 5R 2.72/1.7 S50:D50 30.40 7.71 2.27 65.01 10RP 2.9/2 D75:S25 31.42 7.86 3.26 64.52 2.8R 3.1/1.5 S25:D75 36.46 7.74 4.57 59.00 5.7R 3.64/1.1 D25:S75 37.27 15.89 20.85 63.37 6.4YR 3.54/4.1 S75:D25 38.08 18.45 17.06 61.37 2.5YR 3.8/4.2 D50:S50 43.51 23.12 28.17 62.08 2.5YR 4.38/7.2 S50:D50 40.90 17.80 16.65 58.49 2.5YR 4.08/4.3 D75:S25 52.17 20.04 30.75 54.97 4.4YR 5.26/6.9 S25:D75 46.09 18.69 16.79 54.10 8.5YR 4.59/7.1 D25:S75 41.96 37.89 23.11 68.06 7.5R 4.22/1 S75:D25 40.72 38.60 14.13 67.49 2.5R 4.05/8.5 D50:S50 44.48 35.65 21.86 64.93 6.5R 4.4/4.3 S50:D50 49.07 33.40 17.47 58.45 5.3R 4.88/4.9 D75:S25 49.35 31.81 19.55 58.68 7.5R 4.93/5.8 S25:D75 56.23 22.42 21.07 48.22 10R 5.58/6.2 즉단삼(D)25%: 소목(S)75% 와소목(S)75%: 단삼(D) 25% 의염색에서단삼은 25% 소목은 75% 일때순서가다른경우와, 단삼(D)50%: 소목(S)50% 와소목 (S)50%: 단삼(D)50% 의염색에서단삼과소목이각 50% 일때순서를달리했을경우, 그리고단삼(D) 75%: 소목(S)25% 와소목(S)25%: 단삼(D)75% 의염색에서는단삼이 75% 소목이 25% 일때순서를다르게했을경우를말하는것이다. Table 6은 Table 4와Table 5를재구성한것으로 위와같이개별적인염재의염액비율은일치하지만염색순서가달라졌을때변화하는 L *, a *, b * 값과색상차를좀더구체적으로비교해보기위해정리하였다. 염재의염액농도비율이동일할때소목, 단삼순의염색의경우 L * 값은대부분증가하여색상이밝아졌고,a *,b * 값과 Δ E * 값도대부분의시료에서단삼, 소목순의염색방법일때보다소목, 단삼순의염색방법일때감소하여적색, 황색이약해졌다. 또한 C값역시소목, 단삼순의염색일때가 Cu, Sn Textile Coloration and Finishing(J. Korean Soc. Dye. and Finish.), Vol. 25, No. 4
322 남정란 이정숙 매염을제외한무매염, Al, Fe매염의경우에대부분감소함으로써선명도가낮아졌음을알수있었다. 이렇게같은염액농도비율의염색에서도순서를달리하는것만으로뚜렷한색상차이는없었지만다양한색상변화를볼수있었다. 더욱이육안으로관찰시복합염색에따른색상변화는대부분후염색에사용된염재의색상에유사하게변화하는양상을나타냈으므로, 복합염색시표면색의색상변화는선염색염재보다후염색염재의특성이복합염색색상에미치는영향이크다는것을확인할수있었다. 3.3 염색견뢰도 단삼과소목추출액을이용한염색에서의견뢰도를알아보기위해단삼, 단삼50%: 소목50%, 소목 의시료를염색온도 60, 염색시간은 30 분, 2 회반복염색하고무매염처리하여시험하였다. Table 7은 3종류의시료의염색견뢰도를나타낸것으로단삼 의견뢰도를먼저살펴보면, 세탁견뢰도에서변퇴색은 4 등급으로양호하였고, 오염도는견에서 4-5등급으로우수하였으며면에서 3-4등급으로양호하였다. 드라이클리닝견뢰도는변퇴색과 오염도가모두 4-5등급으로우수하게나타났다. 땀견뢰도에서변퇴색은산성과알칼리성에서모두 4-5 등급이었으며오염도는산성, 알칼리성모두견에서 3 등급, 면에서는 4 등급으로나타났다. 마찰견뢰도는건조마찰이 4 등급, 습윤마찰은 3-4등급으로나타나건조마찰이습윤마찰보다더우수하였다. 일광견뢰도는 4 등급으로우수하게나타났다. 소목 의세탁견뢰도는선행연구에서도확인할수있듯이 23) 변퇴색 1 등급, 오염도에서 1-2등급으로나타난반면, 드라이클리닝견뢰도에서는변퇴 4-5등급, 오염도 4 등급으로우수하게나타났다. 땀견뢰도는변퇴색에서산성과알칼리성모두 4-5등급으로우수하였으며, 오염도는모두산, 알칼리 1-2등급으로낮게나타났다. 마찰견뢰도는건조, 습윤모두4 등급으로우수하였고일광견뢰도는 1-2등급으로일광에약하다는것을다시한번확인할수있었다. 복합염색시염재의염색순서에따른견뢰도효과를알아보기위해단삼50%: 소목50%(A 방법) 의경우와, 소목50%: 단삼50%(B 방법) 의경우를대상으로세탁, 일광견뢰도평가를실시하여 Table 8에나타내었다. Table 7. Colorfastness of silk fabrics dyed with Dansam and Sappan wood extract(a combination dyeing method) Fastness Washing Dry cleaning Perspiration stain Acid Dyeing condition Dansam Dansam: Sappan wood 50:50% Sappan wood color change 4 1 1 silk 4-5 2 1-2 cotton 3-4 2-3 1-2 color change 4-5 4-5 4-5 stain 4-5 4 4 stain color change 4-5 4-5 4-5 silk 3 2 1-2 cotton 4 2 1-2 color change 4-5 4-5 4-5 Alkaline stain silk 3 2 1-2 cotton 4 2 1-2 Rubbing dry 4 4 4 wet 3-4 4 4 Light 4 2 1-2 한국염색가공학회지제 25권제 4호
단삼과소목을이용한견직물의복합염색 323 Table 8. Colorfastness of silk fabrics dyed with Sappan wood and Dansam extract(b combination dyeing method) Fastness Dyeing condition Sappan wood Sappan wood:dansam 50:50% Dansam Washing stain color change 1 1-2 4 silk 1-2 4-5 4-5 cotton 1-2 3-4 3-4 Light 1-2 2-3 4 먼저단삼50%: 소목50% 의결과를보면세탁견뢰도의오염도, 땀견뢰도의오염도, 일광견뢰도등에서두염재중상대적으로낮은견뢰도의소목보다한등급씩향상되었지만대부분후염색의염재인소목의견뢰도와비슷한양상을보여복합염색시상대적으로높은염재의견뢰도수준의향상은볼수없었다. 그러나순서를달리한소목50%: 단삼50% 의세탁견뢰도평가에서는단삼50%: 소목50% 의평가일때변퇴색 1 등급, 견오염 2 등급, 면오염 2-3등급이었는데, 소목50%: 단삼50% 의평가에서는변퇴색 1-2등급, 견오염도 4-5 등급, 면오염도 3-4등급으로견뢰도향상을확인할수있었다. 그리고일광견뢰도의경우에서도단삼50%: 소목50% 일때 2 등급이었던평가가소목50%: 단삼50% 의평가에서 2-3등급으로미미하지만견뢰도향상의가능성을확인할수있었다. 이러한경향으로볼때앞에서고찰한색상변화와마찬가지로견뢰도평가에서도복합염색시에후염색의영향이컸었던것으로짐작할수있으며, 복합염색을할경우견뢰도의향상가능성을확인할수있었다. 또한견뢰도평가에서무매염처리한시료로시험한평가인점을감안한다면매염처리나반복염색에의한견뢰도향상을더욱기대할수있을것으로사료된다. 3.4 항균성 단삼과소목추출액을이용한단일염색시료와단삼, 소목의복합염색시료의항균성을평가하기위해황색포도상구균 (Staphylococcus aureus) 과폐렴균 (Klebsiella pneumoniae) 의두균주에대한정균감소율을측정한결과를 Table 9와 Table 10에나타내었다. 항균성평가를위한시료는염색온도 60, 그리고염색시간은 30 분, 2회반복염색하고무매염처리한염색포로시험하였다. 염색한시료와의대조를위해염색하지않은직물의원시료즉미염색포도함께시험하였다. 시험결과, 모든시료에서황색포도상구균과폐렴균의두균주에대해 99.9% 의높은균감소율을나타내었다. 미염색포의황색포도상구균의균감소율이 35.5%, 폐렴균의균감소율 0% 와비교해볼때염색포의균감소율이 99.9% 로매우높은균감소율을나타내었다. 항균물질은 alkaloid 류, flavonoid 류, terpenoid 류, phenolic compound 류, quinone류등의유도체들인것으로알려져있다 24). 이와같은결과로볼때단삼의성분인 diterpenoidal quinone류에는항산화작용이있고특히cryptotanshinone과 15,16-dihydrotanshinone의성분에는포도상구균등의병원균에작용하여항박테리아에효과적이고항진균등의약리작용도있다는선행연구의결과와일치한다고볼수있다 25). Table 9. Antibacterial activities of silk fabrics dyed with Dansam and Sappan wood extract Antibacterial activity Bacteria reduction rate(%) Staphylococcus aureus Sample Untreated fabrics Dansam Dansam:Sappan wood 50:50 Sappan wood Silk 35.5 99.9 99.9 99.9 Textile Coloration and Finishing(J. Korean Soc. Dye. and Finish.), Vol. 25, No. 4
324 남정란 이정숙 Table 10. Antibacterial activities of silk fabrics dyed with Dansam and Sappan wood extract Antibacterial activity Bacteria reduction rate(%) Klebsiella pneumoniae Sample Untreated fabrics Dansam Dansam:Sappan wood 50:50 Sappan wood Silk 0 99.9 99.9 99.9 소목의약리작용에서도항균력, 살균소독력이있다는연구보고 26) 와함께소목의색소성분인 brazilin의구조가항균성과소취성이우수하다는연구보고 17) 도단일염색에서확인되어두염재의복합염색에서도충분히예상되었던결과라고할수있다. 또한매염제를사용하지않은염색시료를평가했다는점에서두염재의항균성이매우우수하다고할수있다. 더불어최근에천연염료추출물의기능성에관한연구 27,28) 가활발하게논의되고있으며특히, 항균성이매우우수한단삼과소목을대상으로피부질환과관련된치료효과및가능성을주제로구체적이고상세한연구가진행되어진다면천연염료에대한보다다양한연구성과가기대될것으로사료된다. 3.5 소취성 단삼과소목추출액을이용한단일염색시료와단삼, 소목의복합염색시료의소취성에대한평가는가스검지관법에준하여측정하였으며그결과는 Table 11 에나타내었다. 소취성평가를위한시료도염색온도 60, 그리고염색시간은 30 분, 2회반복염색하고무매염처리한염색포로시험하였다. 염색한시료와의대조를위해염색하지않은직물 의미염색포인원시료도함께시험하였다. 소취성의평가에서시간이경과함에따라미염색포와염색포모두소취율이증가하였는데단삼단일염색의경우 99% 로크게향상되었는데이는단삼의성분중 quinone계의화합물인 diterpenoidal quinone류의성분이암모니아와의물리 화학적중화반응에의해소취성이크게향상된것으로사료된다. 소목단일염색과단삼, 소목순의복합염색은 95% 로향상되었으며미염색포의소취율이 32% 에비해소취율이 95% 이상으로소취효과가크게향상되었음을알수있었다. 4. 결 론 본연구에서는새로연구된염재인단삼과소목추출액을이용한복합염색을실시하여견직물에대한표면색의색상변화를검토하였다. 그리고염색견뢰도( 세탁, 드라이클리닝, 땀, 마찰, 일광견뢰도) 및기능성( 항균성, 소취성) 을측정하여다음과같은결론을얻었다. 1. 단삼과소목추출액을이용한각각의단일염색에서의표면색의변화를살펴보면, 단삼염색포는무매염에서 YR계열의황갈색을나타냈으며염액농 도와매염제에따라 Y와 R 색상을나타냈다. 그리 Table 11. Deodorization rates of silk fabrics dyed with Dansam and Sappan wood extract Time(min) Deodorization Untreated fabrics Dansam Deodorization rate(%) Dyed fabrics Dansam:Sappan wood 50:50 Sappan wood 30 32 95 86 88 60 37 98 91 92 90 40 99 94 95 120 44 99 95 95 한국염색가공학회지제 25권제 4호
단삼과소목을이용한견직물의복합염색 325 고소목염색포의표면색은무매염에서 YR 계열, 염액농도와매염제에따라 R, RP 색상이나타났다. 2. 단삼과소목추출액을이용한복합염색에서는단삼과소목을염액농도비율 (25:75, 50:50, 75:25%) 에변화를주어순서를다르게하여염색을실시하였다. 단삼, 소목순의복합염색(A) 의표면색은염액농도와매염제에따라 YR 계열, R계열의색상이나타났으며단삼의농도가증가할수록 C값은대부분이감소하여채도가낮아져연한색상을띠었다. L * 값은증가하여색상이밝아졌고 Δ E * 값은모두감소하여색상이조금씩옅어졌다. 소목, 단삼순의복합염색(B) 에서의표면색은 YR 계열, R계열의색상이나타났고 Al매염에서는소목의염액농도가증가함에따라 YR에서 R색상으로, Fe매염에서 R색상이 RP 색상으로변하였다. 소목, 단삼순의복합염색에서 L *, a *, b * 값의증감변화는단삼, 소목순의염색방법(A) 에비해색이밝아지고은은해지는경향을보였고, 소목의염액농도가증가할수록 Δ E * 값도증가하여색상이짙어졌다. 두가지복합염색방법에서의색상차이를비교해보면전반적으로적색, 황색의가감과채도의증감으로다양한색상을볼수있었는데그중소목, 단삼순의염색(B) 에서명도는높아지고채도가낮아져밝고은은한색상을얻을수있었으며, 분명한색상이행등의많은변화없었지만다양한톤의색상변화를볼수있었다. 특히육안으로관찰시복합염색에따른색상변화는대부분후염색에사용된염재의색상에유사하게변화하는양상을나타냈으므로, 복합염색시표면색의색상변화는선염색염재보다후염색염재의특성이복합염색색상에미치는영향이크다는것을확인할수있었다. 따라서복합염색시에는목표하는색상톤과견뢰도를고려하여염재의선 후를결정하면바람직할것으로사료된다. 3. 염색견뢰도평가에서는단삼단일염색에서는대부분우수한견뢰도를확인할수있었고, 소목단일염색의경우는세탁과일광견뢰도, 땀견뢰도의오염도에서매우낮은등급이평가되었다. 그러나복합염색에서세탁견뢰도의오염도, 땀견뢰도의오염도, 일광견뢰도에서소목의낮은견뢰도보다한등급이상향상되었다. 이경우에도후염색에사용된염재의물성이견뢰도에영향을더크게미쳤으며, 견뢰도가높은염재를 사용함으로써복합염색에의한견뢰도의향상을기대할수있을것으로사료된다. 4. 단삼과소목추출액으로염색한시료모두견직물의항균성측정결과는황색포도상구균과폐렴균모두 99.9% 의정균감소율로매우우수하게나타났다. 소취성에있어서도복합염색포의소취율이 95% 로향상되어소취성이우수함을알수있었다. 이상의결과로단삼과소목의복합염색을통해다양한톤의색상을볼수있었으며, 제한된천연염색의색상의다양화를위해기존의염재뿐만아니라새로운염재와도복합염색연구가지속적이며다각도로시도되어져야할것이라고생각된다. 감사의글 이논문은 2012 년도정부( 교육과학기술부) 의재원으로한국연구재단의지원을받아수행된기초연구사업임 (No. 2012 R1A1A3020099). References 1. M. N. You and E. K. Roh, A Preliminary Study on Natural Dyeing by the Delphi Method(Part III), J. of the Korean Society of Clothing and Textiles, 30(5), 733(2006). 2. S. C. Choi, J. S. Jung, and T. I. Chun, The Effect of Natural Mordants on the Silk Fabrics Dyed with Green Tea Extracts(I), Textile Coloration and Finishing(J. of Korea Soc. Dyers and Finishers), 11(3), 15(1999). 3. K. Y. Lim, T. J. Jeon, K. J. Yoon, and S. I. Eom, A Study on the Dyeing Characteristics of Natural Dyes(II), J. of the Korean Fiber Society, 38(11), 577(2001). 4. H. S. Lee and S. M. Ko, Dyeability of Silk Fabrics Using Extracts of Ligustrum Japonicum Thunb Fruit, Textile Coloration and Finishing(J. of Korea Soc. Dyers and Finishers), 22(1), 71(2010). 5. M. R. Han, W. J. Jo, and J. S. Lee, The Dyeability of Silk Fabrics with Annatto, Textile Coloration and Finishing(J. of Korea Soc. Dyers and Finishers), 20(6), 35(2008). 6. E. S. Im, H. S. Lee, and C. H. Han, Dyeability and Functionality of Silk Fabrics Dyed with Jeju scoria, Textile Coloration and Finishing(J. of Korea Textile Coloration and Finishing(J. Korean Soc. Dye. and Finish.), Vol. 25, No. 4
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