염색의 매체를 수계가 아닌 용제계를 사용하여 소수성 섬유를 합성염료로 염색할 때 용제염색(solvent-assisted dyeing)을 주로 사용하여 왔다. 소수성 섬유가 아니더라도 직접염료나 반응성 염료로 염색할 경우에서처럼 용제염색의 효용성이 확인된 바 있다. 그러나 천연염료 염색의 경우에 용제염색을 적용시킨 경우는 매우 드물어 거의 찾아보기 어렵다. 천연염료 염색업계에서는 주로 수계에서 염색을 행하여 온 결과, 물로 추출하기 어려운 색소인 경우에 추출과 염색이 어려워 농색의 염색은 기대하기 어려운 실정이다. 따라서 산업화에는 장애요인이 되기 때문에 이를 극복하는 노력의 일환으로 용제 추출하여 용제와 물의 혼합용매에서 코치닐(Cochineal:carminic acid), 울금(Tumeric:curcumin), 자초(Gromwell:shikonin)를 염색하는 시도를 하고 이의 실용성을 검토하였다.
코치닐의 면에 대한 젤라틴 전처리는 10g/L의 농도로 처리하였을 때 가장 높은 염착량을 보였고, 미처리 시료보다 2.5배의 염착성 향상을 나타냈다. pH 4에서 최대 염착량을 보였고 에탄올과 물의 혼합비가 9:1이었을 때 최대 K/S를 보여 수용액에서의 염색보다 에탄올의 첨가가 염색성 향상 효과가 있음을 확인하였다.
curcumin의 견직물 염색에 대한 최대흡수 파장대는 430nm에서 나타났다. 에탄올과 물의 혼합용매를 10:0, 9:1, 8:2, 7:3, 6:4, 5:5, 4:6, 3:7, 2:8, 1:9, 0:10와 같이 구성하고 각 용매를 사용하여 염착성을 조사한 결과, 에탄올 100%, 물100%는 매우 낮은 K/S값을 가지는 것으로 나타나서 이를 제외하고, 에탄올과 물의 비율이 9:1, 8:2, 7:3과 같이 점차 높아감에 따라 K/S값은 증가하여 4:6일 때 최대값을 가진다. 이후 3:7, 2:8, 1:9도 높은 값을 보이고 있다. 혼합용매에서 물의 양을 점차 늘려 최대 염착량을 나타내는 혼합용매 4:6에 이르기 까지는 L*값 감소, a*값 감소, b*값의 증가로 짙은 황색으로 발현됨을 알 수 있다.
무매염과 Al, Fe 매염은 매염의 효과가 크게 나지 않고, 무매염과 유사한 수준을 보였다. 반면에 Cu, V, Ti 매염은 매염의 효과가 뚜렷하여 K/S값이 무매염에 비하여 증가하였다. Ti 매염은 450nm이상의 장파장 흡수가 많아서 적색 기가 많이 나타나고 있다. 일광견뢰도는 무매염, Al 매염 시료가 1등급으로 불량하게 나타났지만 Cu, Fe, V, Ti 매염은 약간 향상된 1-2등급을 나타내었다. 세탁견뢰도는 모든 시료가 3등급 이상으로 나타났고, 오염은 모두 4-5등급 이상으로 우수하였다. 세탁견뢰도 변 퇴색에서 매염한 시료가 무매염에 비하여 한 단계 우수하였다. 본 연구에서 얻어진 결과, 에탄올과 물의 혼합용매에서의 커큐민 염색은 28℃에서 염색하는 것이 저온 염색의 조건을 충족시킨 것으로 에너지 절감과 염색성 향상에 크게 기여할 것으로 사료된다.
시코닌 색소의 견직물 염색에 대한 최대흡수 파장대는 560nm에서 나타났다. 에탄올과 물의 혼합용매를 1:9, 2:8, 3:7, 4:6, 5:5, 6:4, 7:3, 8:2, 9:1과 같이 구성하고 각 용매를 사용하여 염착성을 조사한 결과, 에탄올과 물의 비율이 1:9, 2:8, 3:7과 같이 점차 높아감에 따라 K/S값은 증가하여 4:6일 때 최대값을 가진다. 에탄올과 물의 혼합비율에 따른 a*값, b*값의 변화 추이는 에탄올의 용량이 1:9에서 2:8, 3:7, 4:6이 될 때까지 적색과 청색기가 증가하였다가 40%(4:6)일 때 굴절점이 있고, 그 이상의 에탄올의 비율이 증가하면 a*값과 b*값이 감소하는 것을 알 수 있다. 이와 같이 적색과 청색의 증감이 거의 직선상에 놓여 있어 일정 비율로 증가하거나 감소하는 경향을 보이고 있고, 그 직선식은 b*=-1.15a*-0.01로 나타났다.
pH 변화에 대한 염착량은 pH 5일 때 가장 높은 염착량을 나타내었으며, 이후에는 pH가 증가함에 따라 염착량은 급속히 감소하였다. 시코닌 농도가 증가함에 따라 염착량이 계속 증가하는 경향을 보이고 있는데 이는 등온흡착곡선 Freundlich형과 유사한 형태를 나타내고 있다. 따라서 자초 색소에 대한 견직물의 염착이 주로 수소결합과 반데르바알스 결합과 같은 물리적 결합에 의한 것임을 확인하였다.
주요어: 코치닐, 커큐민, 시코닌, 용제염색, 에탄올-물 혼합용매, 최대염착량, 염색성