갈색계 천연염재의 견직물에 대한 염색특성과 항균성 비교 분석

Abstract

섬유 문화재의 보존처리 및 모사품 제작에 사용되는 천연염색의 재료 중 그 활용 빈도가 높은 갈색계 염료인 계피(Cinnamon), 오리나무 열매(Alnus japonica), 오배자(Gallnut), 정향(Cloves)을 이용하여 견직물을 염색하고, 네 가지 염재의 색상, 염색성 및 일광견뢰도와 인장강도, 그리고 항균성을 비교 분석하였다. 이를 통하여 목적에 적합한 재료의 선택과 효율적인 사용에 필요한 정보를 제공하고자 하였다. 네 가지 염재 추출물을 흡광도 1.2의 동일한 농도로 통일한 후, 염색 시간과 염색 온도를 변화하여 견직물을 염색하여 총 9가지 조건의 샘플을 얻었으며, 이를 분석한 결과는 다음과 같다: 계피, 오리나무 열매, 오배자, 정향의 최적 추출조건은 욕비 1:10에서 추출온도100℃, 추출시간 60분으로 나타났다. 농도를 통일한 네 가지 추출물로 염색한 시료의 K/S값은 염색 시간과 온도가 증가할수록 증가하는 경향을 보였으며 K/S값과 섬유의 손상, 효율적인 염색을 고려하여 염색온도 100℃, 염색시간 90분을 적정 염색 조건으로 설정하였다. 염색한 시료는 전반적으로 Y-YR계열의 색상을 나타내었으며 오배자의 색상이 very pale brown, 오리나무 열매와 정향이 pale brown, 계피는 light brown을 나타내었다. 또한 염색 시간과 온도가 증가할수록 L*값과 V값은 감소하였으며 C값은 증가하는 경향을 보였다. a*, b*값은 염색 조건의 변화에 따라 증가하였으며 모두 +영역에 위치하였다. 적정 염색 조건에서 염색한 시료의 K/S값은 계피가 가장 높게 나타났으며, 염색 후 남은 염액의 흡광도는 전체적으로 염색 시간과 온도가 증가함에 따라 감소하는 결과를 보였다. 특히 오배자 추출물의 경우 가장 낮은 K/S값을 보였음에도 불구하고 염색 후 염액의 흡광도의 값은 다른 염재의 경우와 유사한 수준으로 나타났는데, 이를 통해 오배자 추출물의 색소나 성분이 시료에 다량 염착하였으나 색을 나타내지는 않아 K/S값에는 영향을 주지 않았음을 알 수 있었다. 염색 온도 60, 100℃에서 90분간 염색한 시료의 인장강도와 일광견뢰도 그리고 항균성을 측정하여 염색 후 시료의 물성을 비교 하였다. 인장강도를 측정한 결과 100℃에서 염색한 시료의 강도가 60℃에서 염색한 시료의 값보다 대체로 낮게 나타났으며, 범위는 미처리 시료가 340N, 염색한 시료가 300-340N으로 유의한 변화는 보이지 않았다. 일광견뢰도는 전반적으로 3-4급으로 우수하게 나타났으며 100℃에서 염색한 시료가 60℃에서 염색한 시료의 값보다 우수하게 나타났다. 계피의 일광견뢰도가 가장 낮게 나타났으며 오리나무열매와 오배자가 3-4급으로 유사하게 나타났고 정향이 4급으로 가장 우수한 일광 견뢰도를 보였다. Staphylococcus aureus(ATCC 6538)와 Klebsiella pneumonia(ATCC 4352) 두 균주에 대한 네 가지 염재 추출물의 항균성 실험 결과 두 균주 모두에서 99.9%의 높은 항균성이 나타났으며, 염색 온도 100℃, 염색 시간 90분의 계피 시료에서만 Staphylococcus aureus 에 대하여 99.2%의 정균 감소율을 보였다. 이상의 결과로 농도를 동일하게 조정한 네 가지 염재 추출물로 염색한 견직물의 염색성 및 항균성을 비교한 결과, red-yellow의 색상을 가진 갈색이 나타났으며, 적정 염색 조건에서 제일 우수한 K/S값을 가진 것은 계피, 우수한 인장강도는 오배자, 그리고 우수한 일광견뢰도를 가진 것은 정향으로 나타났다. 또한 전체적으로 우수한 항균성을 가짐을 확인할 수 있었다.