온도와 시간에 따른 염착성

Fig. 1-9. Effect of temperature on dye uptake (K/S) of cotton knit depending on dye concentrations (60min)

비타민나무잎 열수추출물에 대한 면 편성물의 염착량 K/S 값에 대하여 염색 온도 와 염색시간의 영향을 구체적으로 파악하기 위하여, 대표적인 염액농도인 50%, 80%, 100%(owf) 별로 40분, 50분, 60분의 염색 시간과 50℃, 60℃, 70℃, 80℃의 염액 온 도에 따라 염착량 K/S의 거동을 고찰하였다. <Fig. 1-10>은 염액농도 50%(owf)에서 염색 시간과 염액 온도가 염착량 K/S 값에 미치는 영향을 고찰한 결과이다. 염액 시 간 40분과 50분의 조건은 대부분의 염액 온도에서 염착량 K/S 값에 서로 뚜렷한 차 이를 보이지 않았다. 그러나 60분 염색시에는 모든 염액 온도 조건에서 40분과 50분 에서보다 다소 높은 K/S 값이 나타났으며, 이는 60℃에서 그 차이가 가장 크게 나타 났다. 즉 60℃의 60분 조건에서 염착량 K/S 값이 급격히 증가하여 다른 염액 온도와 염색 시간에서보다 두드러지게 높은 3.795의 K/S 값을 나타내었다. <Fig. 1-11>는 염액 농도 80%(owf)로 염색한 면 편성물의 결과이다. 전반적으로 염착량 K/S 값은 염액 농도 50%(owf)의 조건에서보다 높은 경향을 보였는데, 50%(owf) 염액 농도에서 와 마찬가지로 60℃의 60분에서 가장 높은 염착량 K/S 값 5.026을 나타내었다. 또한 전반적으로 70℃, 80℃의 염액 온도 조건에서는 이보다 낮은 염액 온도에서보다 모든

염색 시간 조건의 K/S 값이 더 낮아지는 경향을 보였다. 한편 염액농도 100% (owf) 의 조건으로 염색시간과 염액 온도가 염착량 K/S에 미치는 영향을 살펴본 결과는

<Fig. 1-12>과 같다. 염착량 K/S 값은 염액 농도 50%, 80% (owf)에서보다 더 높은 경향을 나타내었으며, 염액 온도 60℃, 염색 시간 60분의 조건에서 5.906의 가장 높 은 K/S 값을 보였다. 전반적으로 염액 온도 50℃, 60℃, 70℃에서 모두 60분 염색시 의 염착량 K/S 값이 가장 높았는데, 80℃에서는 급격히 감소하여 모든 염색 시간 조 건의 K/S 값이 서로 유사하였다. 따라서 본 실험에서는 면직물에 대한 비타민나무잎 열수추출물의 최적염색조건은 염액 온도 60℃, 염색 시간 60분으로 사료되었다.

Fig. 1-10. Effect of dyeing time and temperature on dye uptake (K/S) under 50%

(owf) of dye concentration

Fig. 1-11. Effect of dyeing time and temperature on dye uptake (K/S) under 80% of dye concentration

Fig. 1-12. Effect of dyeing time and temperature on dye uptake (K/S) under 100%

of dye concentration

비타민나무잎 열수추출물로 염색한 나일론/PU 혼방 편성물의 염착성 거동을 염색 농도, 온도, 시간에 따라 고찰하였다. 최대흡수파장인 360nm에서의 K/S 값을 기준으로 염액농도 10%~100% (owf)에 따라 염색시간 60분에서 염액온도를 40℃~80℃로 조절하 면서 염착성 K/S 값의 추이를 살펴보았다(<Fig. 1-13>). 나일론/PU 혼방 편성물의 모든 염색 조건에서 염액 농도가 높아질수록 염착량 K/S 값이 증가하는 추세를 보였다.

구체적으로 50%(owf) 농도까지는 급격히 증가하였고, 그 이후에는 염착량의 증가폭이 둔화되는 경향을 나타내었다. 이는 섬유 중의 특별한 자리에서만 일어나는 경우인 이온성 염료와 이온성 섬유간의 염착에서 주로 보이는 형태로, 50% (owf)의 염액농도 이후로는 염착량이 평형상태에 도달한 것으로 보인다(Lee, 2016). 즉 –CONH- 기가 포함된 섬유에 서 일반적으로 나타나는 Langmuir형 등온흡착곡선을 따르는 것으로 보인다. 즉, 나일론 /PU 혼방 편성물에는 비타민나무잎 열수추출물의 색소와 섬유 간에 이온결합이 주로 일어나며, 섬유 안에 색소가 들어갈 수 있는 염착좌석이 한정되어 있음을 의미한다 (Trotman, 1975).

Fig 1-13. Effect of temperature on dye uptake (K/S) of nylon/PU knit depending on

dye concentrations (60min)

구체적으로 나일론/PU혼방 편성물에 대한 비타민나무잎 열수추출물의 최적 염색조 건을 규명하기 위하여 대표적인 염액 농도 50%, 80% 100%(owf) 별로 20분, 40분, 60분의 염색 시간과 40℃, 50℃, 60℃, 70℃, 80℃의 염액 온도에 따라 염착량 K/S의 추이를 고찰하였다. 염액 농도 50%(owf)의 조건에서 염색 시간과 염액 온도가 염착량 K/S 값에 미치는 영향을 고찰한 결과를 <Fig. 1-14>에 제시하였다. 모든 염색 시간에 서 염액 온도가 올라갈수록 염착량 K/S 값이 증가하는 경향임을 알 수 있었는데, 그 증가폭은 20분의 염색 시간에서 더 뚜렷한 경향이었으며, 대체로 70℃와 80℃에서 그 증가가 완만해졌다. <Fig. 1-15>에서 염액 농도 80%(owf)로 염색한 나일론/PU 혼방 편성물의 염액 온도와 염색 시간에 따른 염착량 K/S 값의 추이를 살펴보면, 염액 농도 50%(owf)에서와 유사하게 모든 염색 시간에서 염액 온도가 올라갈수록 염착량 K/S 값이 증가하였으며, 이는 염색 온도 20분에서 더 뚜렷한 경향이었으며 염색 온도 40분 과 60분에서는 염색 온도 60도 이후부터는 염착량의 증가가 완만해지는 결과를 나타 내었다. <Fig. 1-16>에서도 염액 농도 100%(owf)로 염색한 나일론/PU 혼방 편성물 의 염착량 K/S 값은 염색 온도 70℃와 80℃에서 거의 유사한 양상을 보였으며, 대체 로 염색 시간 60분에서 가장 높은 염착량을 나타낸다고 사료되었다.

Fig. 1-14. Effect of dyeing time on dye uptake (K/S) under 50% of dye concentration

Fig. 1-15. Effect of dyeing time on dye uptake (K/S) under 80% of dye concentration

Fig. 1-16. Effect of dyeing time on dye uptake (K/S) under 100% of dye concentration

이상의 결과를 종합하였을 때, 비타민나무잎 열수추출물로 나일론/PU 혼방 편성물을 염색할 때에 60분의 염색 시간에서 대체로 염착량 K/S 값이 가장 높게 나타나는 경향이었 다. 염색 온도 또한 염착성에 정적인 영향을 미쳐서, 40℃에서 70℃에 이르기까지 온도가 올라갈수록 염착성 또한 증가하는 것을 확인할 수 있었다. 단 70℃와 80℃ 간의 염착성 차이가 뚜렷하지 않으며, 60분 염색 시에는 80℃에서의 염착성이 다소 높은 결과를 보였으므로, 나일론/PU혼 방 편성물에 대한 비타민나무잎 열수추출물의 최적염색조건 은 70℃, 60분과 80℃, 60분의 조건으로 염색한 면/PU 혼방 편성물의 색채 및 염색견뢰도 를 추가 고찰하여, 최적염색조건을 결정할 필요가 있다고 판단되었다.