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산성염료의 염색

산성염료에 의한 염색과목명의류 소재 염색 및 프린팅 실습대학생활과학대학학과의류학과담당교수제출일2022-04-18학번이름1. 서론산성염료는 발색단과 조색단을 함유한 유기산(색소산)을 알칼리와 작용시켜 Na 염으로 전환한 것이다. 또한, 섬유의 ‘-’ 하전을 중화시키기 위해 염색에 산이 필요하여 산성염료라 부르기도 한다. 산성염료는 물에 녹아 색소는 음이온을 형성하며 직접염료에 비해 분자량은 작은 편이다. 양모, 견, 나일론 섬유와 같이 염기성기를 가진 섬유는 산성액 중에서 양전하를 띠게 되므로 색소 음이온과 결합함으로써 pH에 따라 와 ? 로 하전될 수 있으므로 산성 염료와 이온결합으로 염착된다.산성염료는 설폰산기(-SO3H)나 카복시기(-COOH) 등의 산성기를 가지며 산성액에서 염색한다. 직접염료와 같이 색소 성분이 물에 녹아 음이온으로 되지만 용액의 콜로이드성은 직접염료보다 낮고 염료 입자도 작은 편이다. 산성 염료는 산을 첨가하여 산성액에서 단백질 섬유, 나일론, 일부 아크릴 등을 염색하는 데 쓰이며 색상이 선명하다. 일반적으로 물과 알코올에 잘 용해되고 황산나트륨(Na-SO)이나 소금 같은 중성염을 첨가하면 완염 효과가 있다. 염색견뢰도는 염료의 종류에 따라 다양하며 안트라퀴논계 염료는 일용 · 세탁견뢰도가 우수하다. 양모용 염료 중에서 견뢰도가 가장 우수한 것은 산성 매염염료이지만, 염색 온도를 잘 조절하지 않으면 얼룩이 생길 수 있으므로 주의해야 한다.천연섬유인 단백질계 섬유는 양모와 견으로 대별되며 양모의 주성분인 케라틴(Kelatin)과 견의 주성분인 피브로인(Fibroin)은 가수분해에 의해 α-아미노산의 축합물로서 아미드기(-NH.CO-)로 연결된 선상고분자이며 폴리펩타이드라고 불리운다. 단백질계 섬유는 화학구조중에 산성기(-COOH)와 염기성기(-NH2)를 아울러 가지고 있는 양성물질이다. 따라서 이들 섬유와의 결합력의 본질은 이러한 극성기에 대한 이온결합이 주체를 이루고 있다고 볼 수 있다. 그러므로 산성염료, 염기성염료가 잘 염착된다.견섬유는 면섬유보다 일반적으로 산에 대하여 강하나 농후한 산은 무기산, 유기산을 막론하고 견섬유를 상해시킨다. 그러나 초산과 같은 유기산의 희박한 액에 침지 하였다가 그대로 건조하면 도리어 광택과 견명(Scroop)을 한층 더 강하게 발생한다. 이와 같은 처리법을 산처리 (acid brightening)라고 한다. 견은 일반적으로 면보다 알칼리에 약하다. 알칼리에 희박한 액에 대하여는 그다지 상해되지 않으나 강알칼리의 고온의 용액에서는 용해되어 버린다. 견은 일반염료에 대하여 저온에서 염착되는 성질이 있다. 염색방법은 양모염색에 준하여 염색하면 되나, 견 특유의 광택이나 촉감을 해치지 않도록 염색온도를 70~80℃ 이내로 하는 것이 좋다. 견의 염색기구는 양모와 같이 생각되나, 견은 양모보다 산성기, 염기성기가 적어서 조염 결합보다도 수소결합 염착이 더 크다.양모섬유 중 면양 등에서 깎아낸 원모는 양모 섬유가 약 30%이며 기타는 불순물로 있다. 양모섬유는 일반적으로 산에 대하여 강하나 농후한 무기산에는 상해를 당한다. 양모섬유를 농염산에 작용시키면 유화 수소를 발생한다. 양모는 일반적으로 알칼리에 대하여 약하다. 5%의 가성소다 용액으로 단시간 처리하면 용해되지 않고 도리어 강력을 증진시키는 동시에 광택, 견명, 염료의 흡수력 등을 증대시켜 준다. 이러한 처리를 한 양모를 머서화 양모(Mercerised Wool)이라고 한다. 일반적으로 양모섬유에 대하여 대부분의 염료는 친화력을 가지고 있지만 높은 온도에서 산성용액으로 하지 않으면 충분한 염착력을 발휘하지 못한다.양모를 물 속에 담가 pH를 변화시키면 pH가 4.9보다 작을 때 즉, 상당한 산성욕 속에서는 양모는 산류와 결합하려는 성질이 있고, 이 경향은 pH 1.5에서 최고를 나타낸다. 만일 pH가 4.9보다 클 때 즉, 수소이온의 농도가 작을 때 분자 중에 있는 카복실기(Carboxyl기)에서 프로톤(proton)을 다른 것에 주는 성질을 나타낸다. 이와 같은 경향은 염욕의 pH가 4.9에서 떨어질수록 커지고 pH 4.9에서 이 두 경향은 같아지므로, 염욕의 pH 4.9인 점을 양모의 등전점(Isoelectric point)이라고 한다. 양모와 견의 이 등전점의 차이에 따라 산성염료의 양모와 견에 대한 염착성이 다르며, 양모가 견보다 염착성이 큼을 말할 수 있다.나일론은 강한 산에서는 일부 분해하고 알칼리에서는 별로 손상되지 않는다. Nylon은 강력이 좋고 탄성 및 내마모성이 비교적 좋으며, 또한 열가소성이 있어 Heat Setting을 할 수 있는 관계로 Parachute Fabric, Tire-corde, 여자양말, 의류, Rope등에 많이 쓰인다. 나일론을 산성염료로 염색할 경우에는 일반적으로 단백질계 섬유인 양모, 견염색법에 준하여 염색한다. 둘 이상의 산성염료를 섞어 사용하는 혼합 염색에 있어서 특히 진한 색의 경우, 나일론의 아미노말단기수가 한정되어 있기 때문에 친화력이 큰 염료가 친화력이 작은 염료를 봉쇄하여 혼합비에 대응하는 희망 색상이 얻어지지 않는 현상, 즉 블로킹(blocking) 현상이 생긴다. 따라서 실제 혼합염색에 있어서 상용성이 좋은 염료를 선정하는 일이 아주 중요하며, 염색속도, 친화성, 견뢰도 등을 고려하여 염료를 선택할 필요가 있다. 산성염료에 의한 Polyamide계 섬유의 염색기구는 염욕의 조건 pH 4~7에서 Nylon 말단의 Amino기(-NH2)와 염료간 조염 결합과 pH>3 범위에서의 염기성 Amino기(-NHCO-)간에 조염 결합이 일어난다.2. 실험2.1 실험 준비물2.1.1 농도별 염색견직물, 모직물, 나일론직물2% stock solution(산성염료, 증류수, 아세트산)2.1.2 혼합염색견직물, 모사2% stock solution(산성염료, 증류수, 아세트산)2.2 실험 과정2.2.1 stock solution산성 염료 2% stock solution (염액)= 산성 염료 1g + 증류수 49g + 아세트산 1g총 무게가 50ml와 다른 경우 물의 비율에 맞게 계산하여 만든다.(1) 비율에 맞게 염료, 증류수, 아세트산을 계량한다.(2) 염료를 뜨거운 물에 넣어 충분히 녹인 후 아세트산을 첨가한다.(3) stock solution을 계량한다.취할 염액 양 ={직물무게 TIMES %`of`owf} over {%`of`stock`solution} ={직물무게 TIMES 염료농도} over {염액농도}예시) 염색할 직물 무게 10g, 염료 농도 1%, 염액(stock solution) 농도 2%인 경우={10 TIMES 1} over {2}2.2.2 염색(1) 염색할 실험편을 물에 담궈 침지시킨다.(2) 비율에 맞추어 계량한 stock solution을 증류수와 섞는다.(3) 실험편을 염액에 넣고 가열한다.(4) 끓기 시작한 후 30분이 되면 흐르는 물에 충분히 수세 후 건조시킨다.염료(%, owf)0.51.02.04.0액비1:50염색 온도 및 시간100℃/30minabcdef염료 A(%, owf)2.01.81.50.80.50.0염료 B(%, owf)0.00.20.51.21.52.0액비1:50염색 온도 및 시간100℃/30min3. 실험 결과 및 고찰염료(%)4.02.01.00.5견모나일론abcdef염료 A(%)2.01.81.50.80.50.0염료 B(%)0.00.20.51.21.52.0모사견농도별 염색 실험 결과에 따르면 견, 모, 나일론 소재는 산성 염료로 염색했을 때 잘 염색되는 것을 알 수 있다. 또한, 농도별로 염색 정도가 진해지나, 어느 시점에 이르면 염색성이 거의 일정해진다는 것도 알 수 있다.먼저 소재별로 비교했을 때 견의 경우 염료 농도에 따른 염색성의 차이가 가장 크게 나타났다. 0.5% 견은 연한 핑크, 4.0% 견은 빨간색으로 농도가 높아짐에 따라 천천히 변화하여 점차 염색성이 진해지는 것이 또렷하게 보인다. 모도 염료 농도에 따른 염색성의 차이가 잘 나타나는 편이다. 0.5% 모는 진한 핑크, 4.0% 모는 진한 빨강으로 채도가 진하게 나타났다. 나일론은 0.5% 만으로도 진하게 염색된 것으로 보아 나일론의 산성염료에 대한 염색성이 매우 좋은 것을 알 수 있다. 0.5% 나일론은 연한 빨강, 4.0% 나일론은 쨍한 빨강으로 염색되어 명도가 진하게 나타났다. 그러나 2.0% 나일론과 4.0% 나일론의 색상 차이가 거의 나지 않는 것을 통해 산성염료는 최대로 염착될 수 있는 염료의 양이 한계가 있다는 것을 알 수 있다. 이는 염액의 이온이 직물의 성분에 염착되는 산성염료는 염착할 수 있는 이온이 한계가 있으므로 이런 현상이 나타나는 것을 추측할 수 있다.

자연과학| 2023.03.02| 7페이지| 2,500원| 조회(260)

전남대, A+, 의류학과, 의류소재염색및프린팅실습

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염료농도와 조제 효과

직접염료에 의한 셀룰로오스직물의 염색- 염료농도와 조제 효과 -과목명의류 소재 염색 및 프린팅 실습대학생활과학대학학과의류학과담당교수제출일2022-03-28학번이름1. 서론직접염료는 중성 또는 약알칼리성의 중성염 수용액에서 셀룰로오스 섬유에 직접 염색되며, 산성하에서 단백질 섬유와 나일론에도 염착된다. 직접염료는 색의 종류는 풍부하고 염색법이 간단하지만, 일반적으로 선명도가 좋지 못하고 일광, 마찰 및 세탁 견뢰도가 좋은 편이 못 된다. 색상은 넓은 범위에 걸쳐 있고, 여러 종류의 섬유에 대하여 염착력이 좋아 교직물의 염색엔 없어서는 안 될 염료이다. 많은 직접염료는 Ca과 Mg염에 의해 그 용액에서 침전한다. 따라서 염색용수는 연수이어야 한다.염색을 돕는 조제로는 완염제와 촉염제가 있다. 직접염료는 일반적으로 물에 잘 용해하여 콜로이드(colloid) 용액을 형성하고, 물에 잘 용해되지 않는 염료는 소량의 탄산나트륨(탄산소다)을 첨가하면 잘 용해한다. 소량의 알칼리를 첨가하면 염료의 용해도가 좋아지고, 완염작용을 한다. 직접염료에 식염, 황산나트륨과 같은 중성염을 첨가하면 염료의 용해도를 감소시키고, 진한 용액에 다량의 중성염을 첨가하면 염료는 염석되어 석출된다. 즉, 염료의 물에 대한 용해도가 적어지므로 상대적으로 섬유에 대하여 촉염작용을 해주게 된다.직접염료는 천연섬유와 레이온섬유에 친화력을 가지며 중성, 알칼리성의 용액에서는 면, 마와 같은 식물성 섬유에, 또 산성용액에서는 견, 양모 같은 동물성 섬유에 각각 직접 염착이 된다. 직접 염료의 수용액에 셀룰로오스계 섬유를 넣어 가온시키면 시간의 경과와 더불어 염착이 진행된다. 이때 황산 나트륨과 같은 조제를 가하면 염착량이 일반적으로 증대된다. 섬유 표면에 도달한 염료는 섬유 분자의 비결정 영역을 거쳐 섬유 내부까지 확산해서 염착이 일어난다.면은 열에는 비교적 안정하며, 320℃ 이상이 되면 타기 시작한다. 습기를 부여한 면을 약 100℃로 가열하면 가소성을 나타낸다. 산소의 존재 하에서 열수처리(100℃ 이상)를 하면 셀룰로오스가 생성되고, 강력이 저하되기 때문에 고온고압 정련을 하는 경우에는 주의를 요한다. 면섬유는 친수성의 ?OH기를 갖고 있으며, 표준상태에서 약 8.5%의 수분을 함유한다. 따라서 산에 대한 저항성이 약하고, 특히 황산의 경우는 에서도 현저하게 취화하고, 건조되면 그 강력과 신도를 잃는다.마는 셀룰로오스를 주체로 하는 섬유이지만 면과는 섬유의 형태 및 성질이 다른 면도 있다. 마의 섬유장, 굵기, 강도는 면에 비해 아주 크지만 신도는 약 ½ 정도이며, 주름이 생기기 쉽고 면보다 염색하기 어렵다. 이것은 섬유의 결정성이 높고, 셀룰로오스의 분자배열이 좋다는 구조상 특성에 기인한다. 또한, 마는 위와 같은 결점이 있지만 산뜻한 감, 흡습성 및 방습성이 우수하다는 특징이 있다. 때문에 최근에는 합성섬유와의 혼방에 의해 주름 등의 결점이 보완되면서 새삼 마에 대한 인식이 재검토되고 있다. 특히 입으면 시원하다고 하여 여름용 의류로서 높이 평가되고 있다.레이온은 면에 비해 중합도가 낮고 비결정부분도 많기 때문에 흡습성이 좋고, 표준상태에서의 흡습률도 크다. 또한 물을 흡수하면 강도는 현저히 저하하고(½이하) 신도는 증가한다. 산에 대해서는 면과 마찬가지로 약하고, 알칼리에 대해서는 2∼4% 이하의 농도라면 강도저하는 없으나 강알칼리에는 팽윤되어 강도가 저하하며, 경우에 따라서는 용해한다. 열에 대한 저항성은 셀룰로오스섬유인 면과 큰 차이가 없다.염욕 중에서 수용성 염료 분자는 분자내에서 가지고 있는 친수성기와 물 분자와의 상호작용에 의해 수화(水和: 염료분자와 물 분자와의 느슨한 결합)되고 있다. 염색 과정에서 수화된 염료는 셀룰로오스의 표면을 향하여 염욕에서 확산하고 셀룰로오스 표면에 도달하게 되어 염료 분자와 셀룰로오스는 양자 모두 수화된 물 분자가 분리되고 염료분자는 셀룰로오스 표면에 흡착된다. 표면에 흡착된 염료분자는 셀룰로오스내의 간극(틈)을 다니며 섬유 내부로 확산 해 나간다. 이 과정에서 셀룰로오스와 염료 분자 사이에는 결합이 생겨 염착이 완결한다.일반적으로 염료 분자가 섬유에 염착하는 과정은 가역적이기 때문에 일단 염착된 염료 분자가 섬유의 다른 부분에 확산하고 그 부분에 염착할 수도 있다, 또한 섬유에 염착된 염료 분자가 염욕내로 이행되어 확산할 수도 있다. 염색의 마지막에는 염욕 중의 염료농도와 섬유내부의 염료농도의 비율이 일정하게 유지되어 외관상으로는 염착이 정지한 것과 같은 상태가 된다. 이를 염착평형이라고 한다. 염착평형에 이르기까지의 과정에서 염료분자가 염욕에서 섬유로 이동하는 속도를 염색속도라고 부르고 있다.이와 같이 셀룰로오스 직물은 염료와 조제를 섞어 만든 염액에 담궈 가열하는 과정을 통해 염료를 직물에 착색시킨다. 이 실험을 통해 직접염료에 의한 셀룰로오스 직물의 염색 정도를 알아본다. 염료의 농도와 조제의 종류 및 양에 따른 면 직물의 염색성을 비교하여 조제의 역할에 대해 알아본다. 또한, 면-레이온-마 직물을 동욕 염색하여 섬유 종류에 따른 염색성을 비교해 본다.2. 실험2.1 실험 준비물정련, 표백된 셀룰로오스계열 직물(면, 마, 레이온 100%)NA2CO3, Na2SO42.2 실험 과정(1) 염색할 시료를 비커에 올려 무게를 정확히 측정한 후 온수에 침지시켜 둔다.(2) 염액을 준비한다.염색 조건온도 및 시간 =LONGDIV {20`} {100} {``40} (상온~100℃ 까지 20분, 끓은 이후 40분 염색)액비 = 1:50 (즉, 증류수 양 = (직물 무게 * 50) - (염료 무게 + 조제 무게))실험군 별 직물 무게에 대한 비율ABCDEFDyestuff(%, owf)133353NA2CO3(%, owf)1--232Na2SO4(%, owf)10-15152015F: 면, 마, 레이온 동욕 염색 (D 조건)* 염액 준비 시 증류수 중 일부를 덜어놓고 염료를 녹여 조제 용액에 넣음(3) (1)의 시료를 적정 탈수하여 준비한 염액에 넣어준다.(4) 20분 만에 100℃가 되도록 끓인 후 40분 동안 계속 교반하면서 염색한다.(5) 염욕을 시킨 후 흐르는 물에 충분히 수세 후 자연 건조한다.* ofw: on the weigh of fabric액비: 물의 양에 대한 시약의 비율3. 실험 결과 및 고찰ADE(염료 농도에 따른 차이)BC(Na2SO4 유무)ADEBCCD면레이온마A가 가장 연하고, E가 가장 진하다.C가 훨씬 진하다.CD(NA2CO3 유무)동욕염색 D조건(섬유 종류 비교)크게 차이는 나지 않으나 C가 더 진하다.마의 색이 가장 진하나, 레이온이 가장 선명하다.실험 결과에 따르면 염료농도, 조제의 유무, 섬유 종류 별로 염색성이 다르게 나타나는 것을 알 수 있다.먼저 A, D, E를 비교했을 때 염료농도에 따른 염색성은 꾸준히 증가하다 일정 수준에 도달하면 거의 변하지 않는다는 것을 알 수 있다. 모두 염료에 대한 조제의 비율과 염색 시간 모두 일정하게 진행했다. A, D, E 가 각각 1, 3, 5%의 염료를 염색한 결과물인데, A와 D를 비교했을 때 색이 확연하게 차이나는 것을 볼 수 있다. 그러나 D와 E를 비교했을 때 육안으로 크게 차이를 못 느끼는데, 이를 통해 염료농도가 E보다 더 높아져도 큰 차이가 없을 것이라는 것을 예측할 수 있다. 이는 이론적 배경에 따르면 섬유와 염색이 진행되어 염욕중의 염료농도와 섬유중의 염료농도에 변화가 보이지 않는 상태, 즉 염착평형이 되기 때문이라고 할 수 있다.

자연과학| 2023.03.02| 5페이지| 2,500원| 조회(226)

전남대, A+, 의류학과, 의류소재염색및프린팅실습

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염색견뢰도 측정

직접염료에 의한 셀룰로오스직물의 염색- 염색견뢰도 측정 -과목명의류 소재 염색 및 프린팅 실습대학생활과학대학학과의류학과담당교수제출일2022-04-04학번이름1. 서론염색견뢰도는 외부의 화학적 및 물리적인 인자에 대한 염색물의 색 저항성을 말한다. 즉, 외부 사용조건에 따라 색이 변하지 않고 처음 상태를 유지하는 색의 저항성 및 내구성을 말한다. 따라서 어떤 직물 제품이 완전히 사용 가치를 잃을 때까지 소망의 색상 및 농도를 유지해야 함이 염색물에 요구되어지는 불가결의 조건임을 생각할 때 염색견뢰도는 염색가공 산업분야에서 매우 중요한 문제가 아닐 수 없다. 여기서 염색견뢰도를 지배하는 인자로는 일광, 세탁, 땀, 마찰, 표백, 증열, 해수, 산, 알칼리 등의 여러 가지가 있지만 모든 염류는 이들 각각의 인자에 대해서 일정한 한도 내의 견뢰도를 갖는다. 염색견뢰도에 영향을 미치는 인자로는 염료의 성질, 염료의 염착 상태, 염료의 염착량, 섬유의 성질, 피염물의 표면상태, 섬유상의 가공제 등이 있으며, 염색견뢰도의 종류에는 세탁견뢰도, 마찰견뢰도, 승화견뢰도, 물견뢰도, 땀견뢰도, 드라이클리닝견뢰도, 염소처리수견뢰도 등이 있다.시험원리, 시험조건 등에 따라서 여러 가기 상이한 시험방법이 있지만, 현재 사용되는 염색견뢰도 시험법은 크게 - 독일법 또는 스위스법, - 영국의 S.D.C.법, - 미국의 A.A.T.C.C 법 등이 있다. 그러나 국제표준화기구는 각 회원국에 대하여 구속력을 갖고 있지 못하며, 각국에서는 독자적인 방법으로 규격을 제정하여 사용하고 있다염색가공 시 불완전한 염착으로 염색물을 세탁했을 때 색상이 변하는 정도와 다른 섬유로 염료가 이염되는 정도를 알아보는 시험. 세탁견뢰도가 불량하면 제품자체뿐 아니라 타제품까지 품질을 손상시킬 수 있기 때문에 사고를 미연에 방지하기 위한 시험으로 원사나 직물 형태로 시험이 가능하며 염색물과 날염물에 모두 적용 할 수 있다. 시험은 염색물이 세탁에 의해서 본래의 색상이 변하거나 다른 원단에 오염되는 정도를 측정하는 것으로 시험방법에는 세탁견뢰도 시험기를 사용하는 방법과 시험관을 사용하는 방법이 있다.마찰 견뢰도는 염색물을 마찰 시켰을 때 염료가 이염되는 정도를 알아보기 위한 시험으로 정해진 조건하에서 마찰용 백면포로 마찰시켜서 이염된 정도를 오염용 표준 회색색표와 비교하여 판정한다. 의복을 착용했을 때 속옷으로의 오염이나 다른 피복에 오염되는 정도를 시험하기 위한 것이며, 각종 품질규격에 엄격히 규제되고 있는 시험이다. 시험방법으로는 코로코 미터법, 수직회전 크로크 미터법과 학진형 시험법 등이 있다.염료의 흡착은 염색 현상의 가장 본질적인 과정이며, 염액 중에서 수화된 염료가 염액 중에 확산되어 섬유 계면에 이르러서 수화한 물을 방출하고 섬유 면에 흡착된다. 염료 분자와 섬유를 결합시키는 힘은 염색 온도, 염료 농도 및 염색 시간 등에 따라 영향을 받으며 섬유의 물리, 화학적 구조와 염료와의 관능기 유무 등에 따라 다르다.염색을 돕는 조제로는 완염제와 촉염제가 있다. 완염제는 염착속도를 느리게 하는 조제로서, 초기염착량을 적게 함에 따라 결과적으로는 균염효과를 부여한다. 예를들면 탄산나트륨은 직접염료의 용해도를 크게하는 작용이 있기때문에 염욕중에서 염료의 염착속도를 낮출수가 있다. 반면에 직접염료 수용액에 촉염제인 황산나트륨을 가하면 염욕중에 Na+의 농도가 증가하게 된다. 따라서 염료의 물에 대한 용해도가 적어지고, 섬유와의 친화력이 증가하여 염착량이 증가하게 된다. 또 다른 효과는 황산나트륨의 Na+이 염욕중에서 (-)로 대전하고 있는 셀룰로오스계 섬유를 중화하여 염료 음이온과의 전기적 반발력이 적어진다. 그 결과 염료 음이온이 섬유표면에 쉽게 가까워지기 때문이다.이와 같이 염색물은 제조공정 중 또는 사용 중에 저항력과 내구력이 요구되는데, 특히 세탁작용이나 생활 마찰을 반복할 경우 변색하거나 이염이 발생되기도 한다. 이처럼 세탁견뢰도나 마찰견뢰도가 제품 자체뿐만 아니라 타제품의 품질까지 손상시킬 수 있으므로 의복 구성에 중요한 요소이다. 따라서 이번 실험을 통해 염료과 조제의 농도에 따른 염색견뢰도를 비교하여 염료와 조제의 역할에 대해 더욱 자세히 알아본다.2. 실험2.1 실험 준비물2.1.1 세탁견뢰도(KS K 0430) A-1법염색한 직물 및 첨부 백포(크기 5*5)- 제1 첨부백포: 염색한 셀룰로오스 직물 (염색 시료와 동일한 직물)- 제2 첨부백포: 견 (염색 시료와 반대되는 성질을 가진 직물)세제 5g/ℓ, 물 100㎖세탁시험기(Launder-o-meter), 세탁 통, 뚜껑, 강철구슬 10개2.1.2 마찰견뢰도; 크로크미터법(KS K 0650)염색한 직물(크기 경사*위사 20*10), 백면포 마찰자 2개(크기 5*5)마찰견뢰도시험기(크로크미터)2.2 실험 과정2.2.1 세탁견뢰도세탁조건: 40℃±2℃/30분, 세제 5g/ℓ, 액량 100㎖, 강철구슬 10개(1) 세제와 물을 섞어 세액을 준비한다.(2) 염색한 직물과 첨부 백포를 염색한 직물을 중심으로 겹쳐 스테이플러로 집는다.(3) 직물과 강철구슬 10개, 세액을 세탁 통 안에 넣고 뚜껑을 잘 닫는다.(4) 약 40℃로 예열한 세탁시험기에 세탁 통을 넣고 30분간 작동시킨다.(5) 작동이 끝나면 직물을 꺼내 흐르는 물에 충분히 수세 후 건조시킨다.결과표기: 변퇴색 등급, 오염 등급(제1 첨부백포, 제2 첨부백포)2.2.2 마찰견뢰도마찰회수: 10회 왕복습윤시험 ? 마찰용 백면포를 실온의 증류수로 적시어(100% 습윤) 평가(1) 마찰용 백면포 하나는 실온의 증류수에 침지하여 습윤시킨다.(2) 염색한 직물을 시험기에 놓고, 마찰용 백면포를 끼워 10회 왕복으로 작동시킨다.(3) 침지하여 둔 백면포를 끼워 다른 염색한 직물을 시험기에 놓고 마찬가지로 10회 왕복으로 작동시킨다.결과표기: 건조시험의 등급, 습윤시험의 등급참고) 실험군 별 직물 무게에 대한 비율ABCDEDyestuff(%, owf)13335NA2CO3(%, owf)1--23Na2SO4(%, owf)10-1515203. 실험 결과 및 고찰ABCDE세탁견뢰도변퇴색4-54-54-54-54-5이염면4-543-43-41-2견554-54-55마찰견뢰도건조시554-54-54-5습윤시43-43-432실험 결과에 따르면 염료농도, 조제의 유무에 따라 세탁견뢰도는 대체로 크게 차이가 나지 않는 것을 볼 수 있다. 하지만 마찰견뢰도는 건조 시에는 거의 비슷하나, 습윤 시 견뢰도가 크게 달라졌다.먼저 A, D, E를 비교했을 때 염료농도에 따라 염료 비율이 커질수록 염색견뢰도가 나빠지는 것을 알 수 있다. 모두 염료에 대한 조제의 비율과 염색 시간 모두 일정하게 진행한 직물로, A, D, E 가 각각 1, 3, 5%의 염료를 염색한 결과물인데, 세탁견뢰도 변퇴색 정도는 거의 차이가 없었다. 이염의 경우 견도 대체로 비슷하나, 면의 이염도는 A가 4-5로 가장 작고, E가 1-2로 가장 크게 나타났다. 이를 통해 염료의 농도가 높을수록 셀룰로오스 섬유에 대한 이염도가 높은 것을 알 수 있다. 이는 확산의 원리에 의함으로 추정되는데, E는 직물에 염료를 많이 포함하고 있기 때문에 염료가 없는 면 첨부백포로 확산이 더 많이 되었을 것이라고 추측할 수 있다.마찰견뢰도의 경우 건조 시에는 거의 비슷했다. 하지만, 습윤 시 견뢰도가 A는 4, D는 3, E는 2로 크게 차이가 났다. 이를 통해 염료의 농도가 높을수록 습윤 시 마찰 견뢰도가 낮아지는 것을 알 수 있다. 이는 직물의 구조에 의한 결과로 보이며, 염료 함량이 높을수록 직물의 구조가 약해지는 것으로 예상된다. 또한, 각각 염료 비율에 따라 조제의 비율도 늘린 직물이므로 조제의 비율도 세탁견뢰도와 마찰견뢰도에 영향을 미치는 것도 생각해볼 수 있다.

자연과학| 2023.03.02| 6페이지| 2,500원| 조회(463)

전남대, A+, 의류학과, 의류소재염색및프린팅실습

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4. 천연염료 염색

천연염료를 이용한 염색과목명의류 소재 염색 및 프린팅 실습대학생활과학대학학과의류학과담당교수제출일2022-05-23학번이름1. 실험 목적최근 경제적 성장으로 문화적 가치를 중요시하는 가운데 전통에 대한 관심도 늘고 있으며, 더욱이 건강과 환경을 중시하는 자연 지향적 추세로 인하여 환경 문제의 대두와 함께 천연 염색에 대한 관심이 고조되고 있다. 이번 실험을 통해 천연염료와 금속매염제를 이용한 염색으로 염료와 매염제에 따른 염색성을 알아본다.2. 관련 이론▶ 천연염색천연염색은 자연계에서 존재하는 동?식물 및 광물로부터 색소를 얻고 이것을 이용하여 염색하는 것이다. 천연염료라 함은 자연에 존재하는 그대로, 또는 약간의 가공에 의하여 염료로 쓸 수 있는 것을 말하며, 그 채취원에 따라 식물성 염료, 동물성 염료, 광물성 염료로 분류하는데 그 중에서 식물성이 가장 많고 다음이 광물성, 동물성의 순이다. 천연 염료는 합성염료에 비해 색상이 차분하고 은은하며 변퇴색이 일어나도 안정된 색감을 나타낼 뿐 아니라 인체에 무해하고 환경을 오염시키저 않는다. 반면에, 천연염료는 염색 재료의 보관에 어려움이 많고 염색 재료를 확보하는데에도 지역적, 계절적 제약이 따르며 대량생산이 어렵다는 등의 문제를 안고 있다. 뿐만 아니라 염색 재료가 천연물질이므로 성분이나 색소의 함량이 각기 달라 염색 조건을 아무리 섬세하게 제어를 해도 염색의 재현성을 실현하기 어렵다. 그래서 지금까지의 천연 염색은 쪽과 홍화를 중심으로 몇몇 기능보유자들에 의해 산사나 농가에서 소량씩 행해져 왔다. 홍화와 쪽은 색이 선명하고 우아한 우수한 염료이나 아직은 일반화되지 못하여 그 염색물의 가격이 아주 비싸게 거래되고 있다. 이와 같이 천연염료는 우리 실생활에 매우 유익하게 활용될 수 있으나 이에 관한 자료와 과학적 연구는 극히 미흡하여 걸음마 단계라 할 수 있다. 앞으로 천연염료를 활성화시켜 상업화를 이루기 위해서는 새로운 천연 염재를 개발하고 천연염료에 대해 체계적이고 과학적인 연구가 수행되어야 한다.▶ 소목소목염색은 일광견뢰도가 약하여 퇴색이 잘 된다는 단점이 있으나 색소가 풍부하여 매염제 처리에 따라 풍부한 색감을 얻을 수 있다. 또 보관도 편리하였기 때문에 화학염료가 보급될 때까지 중요한 식물염료로 자리 잡고 있었다.소목은 대표적인 다색성 염재로서 끓여서 보면 주황색이나 화학물질과의 반응이 민감하여 매염재에 따라 고루 발색된다. 비단이나 양모와 같은 동물성 섬유는 매염제와 친화력이 좋으므로 선매염한 후 염색을 하며 면이나 모시 등과 같은 셀룰로오스계 섬유는 매염제와 친화성이 없으므로 후매염법에 의해 염색하는 것이 일반적이다. 그러나 후매염 과정에서 매염 전에 흡착했던 색소 성분이 용출되어 색상이 엷어지기 때문에 처음 염색하고 남은 잔액을 이용하여 재차 염색해야 농색을 얻을 수 있다. 소목은 매염염료이므로 매염제의 종류변화와 매염방법에 따라서 염색된 시료의 최대흡수파장에서 변화가 발생하고 있는데 이 파장들은 적색을 흡수하는 파장으로, 즉 소목염직물은 매염처리에 의해 적색을 흡수하는 파장쪽으로 이동함을 알 수 있다.▶ 치자치차는 매염제 없이 물들여지는 직접 염료로서 노란색이지만 붉은 빛이 도는 황색이다. 황색계염료의 염색성을 살펴보면, 매염제 효과가 크지 않으며, 셀룰로스계 섬유인 한지와 면에 비해 단백질계 섬유인 견이 붉은 색소를 더 많이 흡수한다.치자는 매염방법이나 종류에 따라 차이가 크지 않다. 매염을 하는 경우 초록색을 많이 흡수하여 카키색에 가까운 색을 띈다.▶ 매염제매염(媒染, mordanting)이란 염료가 섬유에 염착되지 않을 때 염착을 원활하게 하기 위한 매개체로서 매염제의 한쪽이 피염물에 부착되고 다른 한쪽이 염료와 결합하여 물에 녹지 않은 불용성 화합물로 만드는 것을 말한다. 이와 같이 발색을 촉진하고 염료를 섬유에 염착시키기 위하여 사용하는 재료를 매염제라고 한다. 매염제는 천연염료의 염색 시 발색, 염착 및 견뢰도의 증진을 위하여 사용된다, 대부분 매염 처리 시 염료는 섬유에 고착되어 염색물의 세탁 및 마찰견뢰도가 향상된다. 매염처리의 방법은 염색하여 수세한 다음, 건조한 과정을 거치는데 이중 각 매염의 처리방법에 따라 무 매염법, 선 매염법, 동시매염법, 후매염법, 등 4가지 방법이 있다.무 매염법은 매염제의 처리 없이 곧바로 섬유에 염색하는 방법인데, 이것은 타닌 성분이 있을 경우 이 방법을 택한 것이 좋다. 선 매염법은 미리 섬유에 흡착시키고 여기에 염료를 붙이는 방법인데, 주로 식물염색에 이용된다. 동시 매염법은 중 매염법이라 하는데, 이것은 염료에 매염제를 동시에 섞어서 염색하는 방법으로서 편리하다는 장점도 있으나, 염색에서는 별로 이용하지 않는다. 후 매염법은 섬유에 염료를 흡착시킨 후 매염제로 발색시키는 방법으로서 염색과정이 복합한 단점은 있지만, 식물염색에서 가장 많이 이용한다. 일반적으로 염색은 반복 염색을 함으로써 선명도가 높거나 짙은 색상을 얻을 수 있다.알루미늄 매염제는 안전하고 색상을 밝게한다. 알루미늄에 의한 매염은 색조를 밝게 해주나 색상 변화는 작은 편이다. 철 매염제는 섬유를 짙은 갈색, 흑색, 회색 등 어두운 색조로 바꾸어 놓는다. 철 매염은 매염 속도가 빨라 얼룩이 생길 우려가 많고 옷감을 손상시키기도 하므로 주의해야 한다.3. 실험 방법3.1 준비물면직물, 견직물, 치자, 소목, 알루미늄 매염제, 철 매염제3.2 실험방법액비 1:30, 100℃/40min1. 염색할 직물의 2배량의 염재를 준비한다 (염재는 더 작게 자르거나 쪼개기).2. 염재 무게의 30배의 물을 넣고 30분 동안 끓인다(끓기 시작하면 중불~).3. 끓인 염액을 가는 체(또는 샤)로 거른다.(*2~3회 반복추출하여 모든 추출액을 혼합하여 염액으로 사용 가능)(액비 1:50, 60°C/30min)1. 염색할 직물의 무게를 잰 후 물에 침지시켜 둔다.2. 위의 추출한 염액을 액비 1:50' 로 하여 습윤시킨 직물을 잘 펴서 넣는다.3. 30분 동안 염색한다.4. 충분히 수세하고 그늘에 건조한다.(1~5% owf, 액비 50:1, 60°C/30min)1. 매염제를 직물무게의 1~5%로 준비한다.알루미늄: 5%(owf), 철: 2%(owf)2. 액비 1:50의 증류수에 매염제를 잘 녹인다.3. 60℃에서 30분 동안 매염한다.4. 식힌 후 충분히 수세하고 그늘에서 건조한다.4. 실험결과 및 고찰실험결과 소목은 붉은색 계열, 치자는 황색 계열로 염색되었다. 먼저 견의 경우 전체적으로 선명하게 염색된 것을 볼 수 있다. 소목 무 매염은 매염을 한 직물에 비해 연하게 염색되었으며 알루미늄 매염은 진한 분홍색, 철 매염은 진한 보라색에 가깝게 염색되었다. 알루미늄 매염은 무 매염 보다 진하게 염색된 것을 통해 알루미늄 매염제는 선명하고 채도를 밝혀주는 역할을 하는 것을 알 수 있다. 반면에 철 매염은 갈색에 가까운 진한 보라색으로 염색된 것을 통해 철 매염제는 어두운 색조로 바꾸어 놓는다는 것을 알 수 있다. 치자는 무 매염은 매염을 한 직물에 비해 쨍한 노란색으로 염색되었다. 알루미늄 매염은 무 매염과 큰 차이를 보이지 않으나, 살짝 탁해진 것을 볼 수 있다. 철 매염은 카키색에 가까운 노란색으로 염색되었는데, 이를 통해 철 매염제가 녹색, 적색을 살짝 더해주어 진한 색조를 내는 것을 추측할 수 있다.

자연과학| 2023.03.02| 5페이지| 2,500원| 조회(296)

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