KR20030042320A - 천연염색용 감즙액 추출방법 및 천연염색 자동화시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 감잎과 감열매를 주원료로 한 천연염색제 및 천연염색 자동화시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 감잎과 열매로부터 추출한 천연색소를 일단의 후처리 공정을 거쳐 천연염색의 변색 및 탈색을 방지하고 색상의 다양화와 대량생산을 위한 천연염색의 자동화시스템 및 이로인한 고가의 천연염색제의 염가대량생산에 관한 것이다.

본 발명은 감잎과 감열매로부터 많은 양의 감즙 염색제 추출과 효과적인 감즙추출을 위해 대용량의 회전식 믹서탱크(2)에 선별된 감잎 또는 감열매를 넣고 회전시킨 후 감열매의 경우에는 매우 작은입자로 분쇄된 것을 압착탱크(3)에 넣어 감즙액을 추출하고, 감잎의 경우에는 섬유질분해 유기제가 들어있는 감잎색소 추출탱크(4)에서 일정시간 실온에서 추출하여 불순물 여과필터가 내장된 색소여과 농축탱크(5)를 거쳐 추출된 감잎 농축색소를 원액 또는 일정의 물을 혼합한 감액에 색소 변화를 방지하는 색소 안정제(7)를 첨가하여 감액의 농도와 색소 안정제 첨가비율에 따라 색조의 농도가 다양하게 재현할 수 있는 성질을 갖추게 한 다음, 물 파도를 일으키는 염색탱크(8)에 감액 염색원료와 면직물을 담궈놓고 물 파도를 일으키면 손으로 주무르는 것과 같은 효과가 있어 염색 색소가 섬유의 조직까지 침투할 수 있게 하고 염색된 면직물을 UV램프 건조암실(9)에서 염색제의 농도에 맞게 조사(照査) 건조한 다음, 색소 고착제(11)가 들어있는 탱크(10)에 침전한 후 세척하여 최종 건조한 것을 특징으로 한다.

Description

천연염색용 감즙액 추출방법 및 천연염색 자동화시스템{Extraction method of persimmon juice for natural dyeing and automatic dyeing system thereof}

본 발명은 감잎과 감열매를 주원료로 한 천연염색제 및 천연염색 자동화시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 감잎과 열매로부터 추출한 천연색소를 일단의 후처리 공정을 거쳐 천연염색의 변색 및 탈색을 방지하고 색상의 다양화와 대량생산을 위한 천연염색의 자동화시스템 및 이로인한 고가의 천연염색제의 염가대량생산에 관한 것이다.

일반적으로, 감(Diospyros Kaki)은 덟은맛과 단맛을 내는 낙엽교목(落葉喬木)으로 열대, 아열대 및 온대 등 세계 어느 곳이든 분포되어 있고, 식용으로 사용되는 단감과 덟은감으로 분류된다.

감은 풋감일 때 몹시 떫은데 이것을 짓찧어 짜낸 즙을 감물이라 하여 방부, 방습, 수렴 등의 효과가 있어 화상이나 동상에 바르기도 했다. 감물을 종이에 칠하여 부채를 만드는 종이로 사용하기도 하였으며 감열매는 가죽의 무두질이나 지방에 따라서는 천연의 염색제로서 이용되어 왔다.

또한, 감은 7, 8월에 풋감을 따서 으깨어 즙을 내며, 이 즙은 물을 혼합하지 않고 원액 그대로 보관하면서 염액으로 이용하며, 즉시 사용할 경우에는 물을 혼합하기도 하였다.

이렇게 감즙을 흡수시킨 뒤 찌꺼기를 떨어내고 펴서 직사광선 아래에서 건조시켜 발색시키는데 이때 물을 축여주거나 감물을 축여가며 직사광선 아래서만 10여회를 반복하여 건조함으로써 진한 갈색으로 염색이 이뤄지고 이 염색물은 빳빳한풀먹인 상태처럼 보이고 염색 직후에는 매우 빳빳하지만 입고 지냄에 따라 부드러워지고 점차 더욱 갈색으로 발색이 이루어지게 된다.

그러나, 종래의 감잎과 열매를 이용한 천연염색제 및 염색방법은 수작업과 자연채광 건조에 전적으로 의존하고 있어 색소의 다양성이 결여되어 있고, 색소의 불안정성, 낮은 색소율, 염색제 추출과 염색공정의 비합리성, 낮은 생산성, 탈색 및 변색도 등의 높은 결함을 지니고 있는 문제점이 있다.

또한, 일반적인 감염색은 감염액에 침지한 다음 짜고 일광하에서 7 ∼ 10일간 건조하는 동안에 3 ∼ 5 회 반복염색을 통해서 원하는 색상으로 산화발색시킨다. 이 과정에 감즙액내에 탄닌의 함유량이나 부착된 감염액의 량 및 건조일수에 따라 감염색면의 농담이 결정된다. 그러나, 이러한 발색의 조건이 천연염색에서 나타나는 최대의 단점인 색상재현성을 거의 갖지 못하게 되는 문제가 있다.

따라서, 상기한 문제점을 해결하기 위하여 본 발명은 전통 고유 염색 기술을 확립하기 위하여 셀루로즈계 및 단백질계 섬유에 대한 천연 염료의 농색염색 조건에서 견뢰도 향상을 제공하고자 하는데 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 감잎과 열매로부터 많은 양의 감즙 염색제 추출과 효과적인 감즙추출을 위해 대용량의 회전식 믹서탱크에 선별된 감잎 또는 열매를 넣고 회전시킨 후 감 열매의 경우에는 매우 작은입자로 분쇄된 것을 압착탱크에 넣어 감즙액을 추출하고, 감잎의 경우에는 섬유질분해 유기제가 들어있는 감잎색소 추출탱크에서 일정시간 실온에서 추출하여 불순물 여과필터가 내장된 색소여과 농축탱크를 거쳐 추출된 감잎 농축색소를 원액 또는 일정의 물을 혼합한 감액에 색소 변화를 방지하는 색소 안정제를 첨가하여 감액의 농도와 색소안정제 첨가비율에 따라 색조의 농도가 다양하게 재현할 수 있는 성질을 갖추게 한 다음, 물 파도를 일으키는 염색탱크에 감액 염색원료와 면직물을 담궈놓고 물 파도를 일으키면 손으로 주무르는 것과 같은 효과가 있어 염색 색소가 섬유의 조직까지 침투할 수 있게 하고 염색된 면직물을 UV램프 건조암실에서 염색제의 농도에 맞게 조사(照査) 건조한 다음, 색소 고착액이 들어있는 탱크에 침전한 후 세척하여 최종 건조한 것을 특징으로 하는 시스템을 제공함에 의해 달성된다.

도 1 은 본 발명에 따른 자동화공정 시스템

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

(1) : 저장탱크 (2) : 회전분쇄 믹서탱크

(3) : 프레스 압착탱크 (4) : 감잎색소 추출탱크

(5) : 색소여과 농축탱크 (6) : 원액/혼합탱크

(7) : 색소 안정제 (8) : 물파도 염색탱크

(9) : UV램프 건조암실 (10) : 염색고착탱크

(11) : 색소 고착제 (12) : 세척탱크

(13) : 염색직물건조실 (14) : 원단 주름방지처리

(15) : 원단 실크가공처리 (16) : 컷팅기

(17) : 롤러 (18) : 컴퓨터 중앙제어장치

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1 은 본 발명에 따른 자동화공정 시스템을 도시한 것이다.

본 발명의 감즙액 추출방법은 감잎과 감열매로부터 많은 양의 감즙 염색제 추출과 효과적인 감즙추출을 위해 저장탱크(1)에 저장되어 있는 감잎 및 감열매를 대용량의 회전식 믹서탱크(2)에 선별된 감잎 또는 감열매를 넣고 회전시키게 되는데 감열매의 경우에는 매우 작은입자로 분쇄된 것을 프레스 압착탱크(3)에 넣어 감즙액을 추출하고, 감잎의 경우에는 섬유질분해 유기제가 들어있는 감잎색소 추출탱크(4)에서 일정시간 실온에서 추출하여 불순물 여과필터(도시하지 않음)가 내장된색소여과 농축탱크(5)를 거쳐 추출되게 된다.

또한, 상기와 같이 감즙액을 추출하여 원단을 가공하기 위한 시스템은 불순물 여과필터를 거쳐 추출된 감잎 농축색소를 추출된 감즙 원액 또는 일정의 물을 혼합한 원액/혼합탱크(6)에서 감즙액의 농도에 따라 감즙 색소의 주성분인 탄닌 고유의 색조가 자연 변색, 탈색되는 것을 방지하기 위한 일정의 색소안정제(7)를 첨가하고,

감즙액의 농도와 색소안정제(7)의 첨가 비율에 따라 탄닌 고유의 색조가 다양하게 재현할 수 있는 성질을 갖게하며,

염착용 물파도 탱크(8)에 넣고 감즙 염색용 면직물을 물파도 탱크(8)에 일정시간 침전하여 손으로 주무르는 것과 같은 효과가 있는 탱크내의 물파도 운동에 의해 면직물의 섬유조직 깊은 곳까지 색소가 침투하게 되고,

건조암실(9)에서 일정의 광도(W:와트)를 갖는 UV램프를 염색제의 농도에 따라 일정시간 조사, 건조하여 발색하게 한 다음,

이를 색소고착제(11)가 일정비율 혼합된 염색고착탱크(10)에 면직물을 일정시간과 온도에 침전한 후 세척탱크(12)에서 세척하며, 일정의 온도를 유지하는 일반 건조실(13)에서 건조한 후 주름방지(링클프리)처리(14)하고 최종적으로 실크처리(15)하게 되는 것이다.

또한, 최종적으로 실크처리되어진 원단을 자동 야드컷팅기(16)에서 절단하고 절단된 원단은 롤러(17)로 감게 되는 것이다.

상기의 모든 시스템은 컴퓨터 중앙제어장치(18)에서 자동으로 제어하고 처리하게 되는 것이다.

상기에서와 같이 천연염색 농색화 및 견뢰도 증진의 기초적 연구의 일환으로 대두되어지고 천연염재로는 다색성 천연색소인 감 및 감잎으로부터 재현성있는 방법으로 색소를 추출하여 면, 견, 모직물에 일반적인 염색조건(염색온도, 시간, ph 등)과 염재에 따른 매염제의 종류, 매염방법, 염색조제 등을 변화시켜 염색한 것이다.

또한, 단시간의 발색법, 매염이나 복합염색 등을 통한 한정된 색상의 다양화를 모색하면서 후처리제 및 피염물인 섬유를 개질하여 각종의 염색 견뢰도 향상과 함께 염료로서 풋감 뿐 아니라 감잎에 의한 농색염색의 조건에서 내견뢰성 염색법을 수행하게 되는 것이다.

본 발명에서는 감열매에 의한 염색에서 재현성있는 간편화된 염색법을 제시하기 위하여 염액에 침지한 다음 100％ 픽업율로 패딩한 염색면을 건조 발색하는 과정에 일광건조에 따른 발색의 정도와 단파장으로서 큰 에너지를 지닌 UV램프하에서 단시간 조사하여 건조시켰다.

따라서, 건조방법에 따라서는 일광건조의 경우 K/S값이 UV 건조 시료보다 낮고 불균염이 큰 반면 UV램프하에서의 발색이 감염색의 균염이나 발색에 효과적인 것이다.

본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와같은 변경은 청구범위 기재의 범위내에 있게 된다.

따라서, 본 발명은 감열매와 감잎으로부터 감즙 염색제를 추출하여 자동화 공정을 통해 회전분쇄 및 압착, 추출하고 염색원료와 면직물을 물파도 염색탱크에 담궈 물파도를 일으켜 염색한 상태에서 UV램프 건조암실에서 조사한 후 색소 고착제가 첨가된 염색고착탱크에서 침전한 다음 세척하여 건조함으로써 전통 염색공정의 간편화 및 정량화에 의한 기성복 등의 소재에 응용성을 확대할 수 있으며 기존 천연염색 과정에 농색염색을 위해 다량의 색재를 사용하여야 하는 단점을 보완하여 생산 경제성을 향상시킬 수 있고 또한 다른 천연염색과의 복합염색으로 다양한 색상을 제시할 수 효과가 있다.

그리고, 전통 감염색물을 레저복 등의 소재로 활용하여 다양한 디자인은 제시함으로서 관광상품화 및 고부가가치화, 세계 패션 시장에 진출할 수 있는 영역을 확대할 수 있으며 레저복 등에 어울리는 장신구류의 상품화를 꾀할 수 있는 효과가 있다.

Claims (2)

1. 감잎과 감열매로부터 많은 양의 감즙 염색제 추출과 효과적인 감즙추출을 위해 대용량의 회전식 믹서탱크에 선별된 감잎 또는 감열매를 넣고 회전시키게 되는데 감열매의 경우에는 매우 작은입자로 분쇄된 것을 압착탱크에 넣어 감즙액을 추출하고, 감잎의 경우에는 섬유질분해 유기제가 들어있는 감잎색소 추출탱크에서 일정시간 실온에서 추출하며 불순물 여과필터가 내장된 색소여과 농축탱크를 거쳐 추출되는 것을 특징으로 하는 천연염색용 감즙액 추출방법.
2. 불순물 여과필터를 거쳐 추출된 감잎 농축색소를 추출된 감즙 원액 또는 일정의 물을 혼합한 감즙액의 농도에 따라 감즙 색소의 주성분인 탄닌 고유의 색조가 자연 변색, 탈색되는 것을 방지하기 위한 일정의 색소안정제를 첨가하고,

   감즙액의 농도와 색소안정제의 첨가 비율에 따라 탄닌 고유의 색조가 다양하게 재현할 수 있는 성질을 갖게하며,

   염착용 물파도 탱크에 넣고 감즙 염색용 면직물을 물파도 탱크에 일정시간 침전하여 손으로 주무르는 것과 같은 효과가 있는 탱크내의 물파도 운동에 의해 면직물의 섬유조직 깊은 곳까지 색소가 침투하게 한 다음,

   건조암실에서 일정의 광도를 갖는 UV램프를 염색제의 농도에 따라 일정시간 조사, 건조하여 발색하게 되며,

   이를 색소고착제가 일정비율 혼합된 염색고착탱크에 면직물을 일정시간과 온도에 침전한 후 세척하고,

   일정의 온도를 유지하는 일반 염색직물건조실에서 건조한 후 최종적으로 주름방지(링클프리)처리 후 실크처리하여 원단을 가공하게 되는 것을 특징으로 하는 천연염색 자동화시스템.