염욕의 pH와 매염제의 다양화에 따른 코치닐의 염색성 연구

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

The purpose of this study was the standardization of dyeing condition using cochineal dyes, various mordants and pH values and studying the effect of dyeing conditions for Cotton and Wool fabrics.
For analyzing, the dyed fabrics with Cochineal was measured the values of H V/C by Munsell system. The values was converted H V/C into the object color name by AS A 0011 . Also, for the accurate comparison, the dyed fabrics were measured L*, a*, b* values by Hunter system, color difference ΔE, λmax and K/S values by Computer Color Matching System.
The main results were as follows:
1. The maximum K/S value was measured at pH4 for Cotton and Wool fabrics. Above the pH6, the K/S value was considerable decreased.
2. The color change of wool fabrics by lowering of pH value exhibited P→RP or RP→R. However, because the variation of color tone was so narrow, it was difficult to distinguish with the naked eye. On the other hand, the color change by mordants was distinct.
3. The tone of color by mordants was changed to colokwise direction on Hue circle by Munsell. Dyed wool fabrics were changed the following order, Fe→Cu→Al→None-mordant→Sn→Cr and cotton fabrics were changed the following order, Fe→Cu→Cr→Al→Sn→Non-mordant..
4. The color difference of wool fabrics on Hue circle by Munsell was the lowest with Al-mordant and the highest with Fe-mordant.
5. Generally, dyed fabrics were showed the following result :
The lower the pH value, both K/S value and Chroma value were the higher. Also the higher pH value, both K/S value and Chroma were decreased.

국문 초록 (Abstract)

색에 대한 관심은 인류가 기원한 이후로 지속되어 왔다. 색을 구별하고 다양하게 나타내고자 하는 욕구에 따라 자연물을 이용한 염색이 발전되어 오다가 19세기 초 합성염료의 개발과 더불어 거의 사라질 위기에 처했으나 최근 적색2호, 황색4호 등 합성염료의 인체 유해성이 발표됨에 따라 다시 천연염료로 관심이 되돌아오고 있다.
코치닐은 다양한 색상을 낼 수 있는 뿐만 아니라 오랫동안 사용되어져 인체 안전성이 입증된 천연염료로서 그 이용가치가 섬유의 염색 뿐 아니라 식품 첨가물로서도 인정을 받아 최근 코치닐에 대한 다양한 연구가 시도되고 있다. 코치닐은 적색계 염료로 산성염료와 같은 거동을 나타내며 매염제의 종류에 따라 다른 색상의 피염물을 만들어 내고 염욕의 pH에 따라서도 다른 색상을 나타내는 기능성 색소로서의 가치도 갖는 것으로 알려져 있다. 동물성 천연염료인 코치닐은 주황색에서부터 보라색에 이르는 다양한 색의 범위를 가지며 열과 빛에 안정하여 비교적 견뢰도가 높아 직물에 염색하여 색을 재현했을 경우 매우 부가가치가 높다고 할 수 있다.
따라서 본 연구에서는 Cotton과 Wool직물에 Sn, Al, Cu, Cr, Fe 매염제로 선매염한 후 pH 4, 5, 6, 7, 8의 buffer solution을 만들어 염욕의 pH를 유지시키면서 면직물과 양모직물에서염색을 하였다. 다양한 조건에서 염색된 시험포의 염색거동과 색상 변화를 분석하고 이를 재현하기 위한 조건을 확립하는 것을 목적으로 하였다. 결과를 분석하기 위한 다양한 측정을 도입하여 다음과 같은 결과를 얻을 수 있었다.
1. Cotton, Wool직물 모두 pH 4에서 최대 염착량이 측정되었고, pH 6이상에서는 현저한 염착량의 감소가 나타났다.
2. Wool직물의 pH의 저하에 따른 색상의 변화는 P→RP 또는 RP→R로 나타났으나 색의 범위가 좁아 육안으로 색을 구분하기는 어려웠으나 매염제에 의한 색상의 차별은 구분이 확연하였다.
3. 매염제에 의한 색상의 변화는 먼셀의 색상환에서 시계방향으로 변화를 나타내었다. Cotton직물에서는 Fe→Cu→Cr→Al→Sn→None의 순으로 나타났고 Wool직물에서는 Fe→Cu→Al→None→Sn→Cr의 순으로 P→RP→R의 범위 내에서 변화하는 것으로 나타났다.
4. pH의 상승에 따른 색의 차이보다 매염제에 의한 색상의 차이가 크게 나타났다.
5. Wool 직물의 Munsell 색상환에서 pH의 변화에 따른 색차는 Al 매염(5.5RP~6.7RP)으로 색의 차이가 가장 적게 나타나 조건의 영향을 가장 적게 받는 것으로 나타났고, Fe 매염은 (1.7RP~9.6RP)로 가장 큰 색의 변화를 나타내어 pH의 영향을 가장 크게 받는 것으로 나타났다.

목차 (Table of Contents)

• 目次
• 論文槪要 = ⅸ
• Ⅰ. 서론 = 1
• 1. 개요 = 1
• 2. 코치닐(Cochineal) 염료 = 2
• 3. 연구 목적 = 3
• Ⅱ. 실험 = 4
• 1. 시료 및 시약 = 4
• 1.1. 시료 = 4
• 1.2. 염료 = 4
• 1.3. 매염제 = 5
• 1.4. pH조절시약 = 5
• 1.5. 물 = 5
• 2. 실험방법 = 6
• 2.1. pH 완충용액 제조 = 6
• 2.2. 매염 = 6
• 2.3. 염색 = 7
• 3. 측정 = 7
• 3.1. 분광반사율과 색 측정 = 7
• 3.2. 염착농도 측정 = 8
• Ⅲ. 실험결과 및 고찰 = 9
• 1. 색의 3속성치 H V/C와 KS A 0011에 따른 물체색 이름에 의한 색상 분석 = 9
• 1.1. Cotton 염색포의 색상 분석 = 9
• 1.2. Wool 염색포의 색상 분석 = 11
• 1.3. 직물간의 색상 비교 분석 = 12
• 2. 염색포의 λ_(max)와 K/S값에 따른 염색성 분석 = 22
• 2.1 Cotton직물의 염색성 분석 = 22
• 2.2. Wool직물의 염색성 분석 = 23
• 3. Hunter 표색법에 따른 L*, a*, b*값과 ΔE에 의한 색차 측정 분석 = 28
• 3.1. Cotton 염색포의 분석 = 28
• 3.2. Wool 염색포의 분석 = 28
• 4. 색차측정의 방법에 따른 결과 비교 = 32
• 5. 직물간의 pH조건에 따른 염색성 = 34
• 6. 매염제의 도입에 따른 염색성 = 36
• Ⅳ. 결론 = 38
• 참고문헌 = 40
• Abstract = 42
• 부록 = 44