천연 염료를 이용한 피혁의 염색방법

천연 염료를 이용한 피혁의 염색방법{Method for dyeing of the leather using natural dyestuff}

본 발명은 분말형 천연 염료를 이용한 피혁의 염색 방법에 관한 것으로서, 보다 자세하게는 쪽, 괴화, 오배자등에서 추출된 분말형의 천연 염료를 사용하여 드럼(durm)방식에 의해서 염색이 이루어지도록 하고 선,후 매염법에 의한 염료의 고착이 이루어지도록 함으로써 다양한 형태의 천연 염료가 사용됨에 의해서 신체와 환경을 보호할 수 있는 자연 친화적 천연 피혁이 제공되도록 한 천연 염료를 이용한 천연 피혁의 염색 방법에 관한 것이다.

일반적으로, 피혁은 동물에서 얻어지는 생가죽(raw hide or skin)을 탈모한 후 탠닝(tanning) 공정에 의해서 형성되며 상기 탠닝 공정은 먼저, 동물의 가죽을 벗겨 얻어진 원가죽(green hide or skin)을 수침, 플레싱(fleshing), 탈모-석회 처리(unhairing-liming), 절단, 스커딩(scudding), 재석회 처리(reliming), 및 탈석회-베이팅(deliming-bating) 단계의 탠닝 준비 공정을 거쳐 가죽에 유연성과 내열성을 부여하기 위해 크롬 화합물과 식물 타닌산과 같은 여러 종류의탠닝제(tanning agent)를 사용하여 탠닝이 수행되는 탠닝 공정이 진행되고 염색, 기름처리(fatliquoring)(또는 스터핑 (stuffing)), 컨디셔닝, 스테이킹 (staking), 연신 건조, 도장 등의 마무리 공정을 통해 최종품인 피혁 제품으로 가공된다.

그러나, 이와 같이 가공되는 피혁 제품은 염색이 진행되는 마무리 공정에서 현재까지는 인공의 염료인 화학 염료를 사용하여 피혁의 염색이 이루어졌던 바, 화학 염료를 이용한 염색 방법은 비교적 선명한 색상으로 염색되고 염색 공정이 단순화되어 피혁 제품의 제조 단가를 낮출 수 있긴 하지만, 화학 염료를 이용한 피혁의 염색후에 생성되는 폐수에 의해 심각한 수질오염을 야기시키게 되며 염색 원단에 피부가 직접 닿게 되는 경우에는 트러블에 의한 피부염이 발생될 수 있는 문제점이 지적되고 있다.

이에, 최근에 이르러 각종 오염물질을 배출하는 화학 염료의 사용량을 줄이기 위한 대안으로써 쪽이나 괴화, 오배자등을 분말 정제시킨 천연염료를 이용하여 선염 또는 편직물의 후염에 의한 천연 염색방법이 대두되고 있는 데, 이러한 천연 염색방법은 화학염료가 농축된 폐수가 방출되지 않음으로써 환경친화적인 장점이 있음과 아울러 염료가 천연의 재료이기 때문에 피부에 직접적인 문제를 일으키지 않게 된다.

그러나, 천연 염료를 이용한 피혁의 염색방법은 천연 염료 자체를 가공하기가 쉽지 않고 염색의 시도가 전혀 없었을 뿐 만 아니라 염료의 단가가 높아 결과적으로 염색된 의 가격이 올라가게 되어 비경제적인 문제점이 있다.

또한, 화학 염료로 염색된 천연 피혁과 같이 진한 색감을 나타내기 위해서는여러번의 염색과정을 거쳐야 하거나 천연 염료의 특성상 제작자가 의도하는 색상보다 흐리게 염색됨으로써 다양한 색상으로 패션성을 유지해야 하는 피혁 가공 업계에서는 사용하기 힘든 단점이 있다.

따라서, 본 발명은 종래 천연 피혁의 염색 방법에서 제기되고 있는 상기 제반 단점과 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로서, 쪽, 괴화, 오배자등에서 추출된 분말형의 천연 염료를 사용하여 드럼(durm)방식에 의해서 염색이 이루어지도록 하고 선,후 매염법에 의한 염료의 고착이 이루어지도록 함과 아울러 UV차단제의 첨가에 의한 견뢰도를 증대시킴으로써 다양한 색상의 천연 염료 염색에 의해서 신체와 환경을 보호할 수 있는 자연 친화적인 천연 피혁과 다양한 천연 염색재를 이용하여 한정된 색상에서 벗어나 자연미 넘치는 고급 피혁의 염색 방법을 제공함에 발명의 목적이 있다.

본 발명의 상기 목적은, 다양한 색상의 천연 염료를 이용하여 드럼(drum)방식에 의한 천연 피혁의 염색 공정과, 상기 염색 공정 수행중에 염료의 고착이 이루어지도록 하는 매염 공정과, 상기 선,후 매염법에 따른 염색 피혁의 마찰, 세탁, 일광 견뢰도등의 특성 비교 공정과, 상기 염색 피혁의 견뢰도 증대를 위한 UV차단제 첨가 공정을 포함하는 구성의 천연염료를 이용한 천연 피혁의 염색방법을 제공함에 있다.

상기 염색 공정은 괴화, 오배자, 정향, 소목, 코치닐등의 천연 염재에서 추출한 분말형의 천연 염료를 최종적으로 나타내고자 하는 색상의 농도에 따라 물 100중량부에 대해 0.1~10 중량부를 첨가시켜 대략 10분~24시간 동안 드럼방식에 의한 원심력에 의해서 염색하고자 하는 피혁의 염색이 이루어지도록 한다.

상기 염색 공정이 완료되면 염액중에 포함된 염료의 양과 같은 중량부로 각 염료의 특성에 부합되는 매염제가 염색 공정중에 동시 또는 염색 공정의 후 단계에 투입됨으로써 천연 피혁으로 침투된 염료의 고착이 이루어지게 된다.

상기 매염 공정이 끝나면 염색된 천연 피혁에 대해서 일정시간 자연광에 노출시키는 일광 시험, 주기적인 외표면의 마찰 시험, 세탁 시험등을 통한 각 견뢰도(堅牢度)를 측정하여, 특히 일광 견뢰도의 저하가 나타나는 천연 염료의 경우에는 0.1~10 중량부의 UV차단제를 첨가하여 자연광에 대한 견뢰도가 보완되도록 구성된다.

본 발명의 천연 염료를 이용한 피혁의 염색방법의 상기 목적에 대한 기술적 구성을 비롯한 작용 효과에 관한 사항은 아래 설명되는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조한 상세한 설명에 의해서 명확하게 이해될 것이다.

본 발명의 천연 염료를 이용한 피혁의 염색방법은, 드럼에 장입된 물 100중량부에 대해 천연염료 0.1~20.0 중량부를 용해시키고 염색하고자 하는 천연 피혁을 투입한 후 10℃ 내지 100℃의 온도에서 10분~24시간동안 드럼을 구동시키는 염색 공정; 상기 염색 공정 중 또는 염색의 완료 후에 피혁에 침투된 염료의 견고한 고착이 이루어지도록 매염제를 투입하는 매염 공정; 상기 매염 공정에 따라 염색 공정이 완료된 염색 피혁을 자연광에 노출시키는 일광 시험과 피혁 외표면의 마찰 시험, 주기적 세탁 시험을 통해 견뢰도를 측정하여 비교 검토하는 특성 비교 공정; 상기 특성 비교치에 따른 일광 견뢰도를 증대시키기 위한 UV차단제 첨가 공정; 을 포함하는 공정에 의해서 이루어진다.

상기 염색 공정은 다양한 색상이 표현될 수 있는 천연 염재에서 추출된 천연 염료를 드럼내의 수중에 포함된 천연 피혁의 염색 농도 결정에 따라 0.1~10 중량부를 혼합하여 염액이 구성되도록 하고 상기 염액을 10 내지 100℃까지 가열하여 회전하는 드럼내에서 10분에서 24시간동안 염색이 이루어지도록 한다.

상기 염액중에 포함되는 천연 염료의 양은 피혁에 나타내고자 하는 컬러의 농도에 따라 0.1 중량부의 소량에서부터 20 중량부까지 용해되는 데, 이때 상기 천연 염료를 0.1 중량부 이하로 혼합시키면 염색 농도가 옅어 원하는 색상대로 염색이 이루어지지 않게 되며, 염료를 20.0 중량부 이상으로 혼합시키게 되면 염색 농도가 너무 진하게 됨과 아울러 유연성이 떨어지게 된다.

또한, 상기 천연 염료가 용해된 염액을 10℃ 내지 100℃로 가열하는 이유는 염액이 10℃이하에서는 피혁 내부로 침착이 이루어지지 않아 염색의 효과가 반감되고 100℃ 이상에서는 높은 온도의 염액중에 용해된 염료가 녹게 되어 피혁 내부의 완전한 침착이 이루어지지 않게 된다.

그리고, 드럼 방식에 의해서 염액속에 투입된 천연 피혁을 최소 10분에서 최대 24시간 가열하는 이유는 염색 후 나타나는 색상의 농도에 따라 시간적 차이를두게 되는 데, 상기 설명된 천연 염료의 용해 비율과 마찬가지로 염색 시간이 10분 이하면 염색의 효과가 반감되고 24시간 이상이 되면 염색 농도가 지나치게 진해짐과 아울러 피혁의 기본적 특성이 제거된다.

한편, 피혁의 염색 공정 중 동시 또는 염색 공정의 선, 후 단계에 피혁 내부로 염료를 고착시키기 위한 매염제를 천연 염료의 투입량과 같은 0.1~20.0 중량부 첨가하여 매염 공정을 행하게 되며, 상기 매염제로는 분말상의 Al, Cr, Fe, Cu 또는 Ti등을 각 천연 염료의 특성에 맞도록 선택적으로 용해시킨다.

다음, 천연 피혁의 염색 후 자연광에 대한 노출에 따른 일광 시험, 피혁과 피혁간 또는 피혁과 다른 물체간의 마찰에 따른 마찰 시험, 주기적인 세탁에 따른 물빠짐등을 체크하는 세탁 시험등을 통해 각 견뢰도(堅牢度)를 측정하여 특히, 일광 견뢰도의 보완하고자 하는 경우에 0.1~10 중량부의 UV차단제를 추가적으로 용해시키게 된다.

마지막으로, 천연 피혁에 다양한 색상을 표현하기 위해서 각 염료를 01~20 중량부 내에서 혼합하여 이를 용해시킴으로써 피혁의 각 부분별 색상의 매칭(matching)이 이루어지도록 한다.

본 발명 천연 염료를 이용한 천연 피혁의 염색 방법에 있어서, 다양한 실시예중의 대표적 실시예를 참조하여 천연 피혁의 염색 공정을 좀 더 자세하게 설명하면 다음과 같다.

실시예 1

천연 피혁의 탠닝(tanning) 공정 후 쉐이빙(shaving) 과정을 거쳐 중화된 피혁을 드럼상에서 리탠닝 공정(retanning process)을 수행하게 되면 다양한 용도의 사용이 가능한 피혁으로서의 물리적 특성이 부여되도록 하고 0.1~20.0 중량부의 천연 염료를 용해시킨 염액내에 천연 염료량에 따라 0.1~5.0 중량부의 개미산을 첨가하여 피혁 내부로 침투된 염료의 고착이 이루어지도록 한 염색 공정과, 염색이 이루어진 피혁의 수세 공정과, 순수한 물 100 중량부내에 오일(oil)성분의 가지제를 염료량과 같은 0.1~20.0 중량부 투입하여 염색된 피혁에 유연성이 부여되도록 한 가지 공정에 의한 천연 피혁의 염색 방법이 제공된다.

실시예 2

천연 피혁의 탠닝(tanning) 공정 후 쉐이빙(shaving) 과정을 거쳐 중화된 피혁을 드럼상에서 리탠닝 공정(retanning process)을 수행하게 되면 다양한 용도의 사용이 가능한 피혁으로서의 물리적 특성이 부여되도록 하고 0.1~20.0 중량부의 천연 염료를 용해시킨 염액내에 천연 염료량과 같은 양의 0.1~20.0 중량부의 분말 Al. Cr, Fe, Cu, Ti등의 매염제를 염색과 동시 또는 후 단계에 선택적으로 첨가시켜 염색되는 염색 공정 및 매염 공정과, 염색이 이루어진 피혁의 수세 공정과, 순수한 물 100 중량부내에 오일(oil)성분의 가지제를 염료량과 같은 0.1~20.0 중량부 투입하여 염색된 피혁에 유연성이 부여되도록 한 가지 공정에 의한 천연 피혁의 염색 방법이 제공된다.

실시예 3

천연 피혁의 탠닝(tanning) 공정 후 쉐이빙(shaving) 과정을 거쳐 중화된 피혁을 드럼상에서 리탠닝 공정(retanning process)을 수행하게 되면 다양한 용도의 사용이 가능한 피혁으로서의 물리적 특성이 부여되도록 하고 0.1~20.0 중량부의 천연 염료를 용해시킨 염액내에 천연 염료량과 같은 양의 0.1~20.0 중량부의 분말상 Al. Cr, Fe, Cu, Ti등의 매염제를 염색과 동시 또는 후 단계에 선택적으로 첨가시켜 염색되는 염색 공정 및 매염 공정과, 염색이 이루어진 피혁의 수세 공정과, 순수한 물 100 중량부내에 오일(oil)성분의 가지제를 염료량과 같은 0.1~20.0 중량부 투입하여 염색된 피혁에 유연성이 부여되도록 한 가지 공정과, 염색된 피혁의 일광 견뢰도를 증대시키기 위한 UV차단제를 염료량에 따라 1.0~10.0 중량부 혼합하는 UV차단제 처리 공정에 의한 천연 피혁의 염색 방법이 제공된다.

실시예 4

천연 피혁의 탠닝(tanning) 공정 후 쉐이빙(shaving) 과정을 거쳐 중화된 피혁을 드럼상에서 리탠닝 공정(retanning process)을 수행하게 되면 다양한 용도의 사용이 가능한 피혁으로서의 물리적 특성이 부여되도록 하고 0.1~20.0 중량부의 적어도 두 가지 이상의 색상을 혼용한 천연 염료를 용해시킨 염액내에 천연 염료량과 같은 양의 0.1~20.0 중량부의 분말상 Al. Cr, Fe, Cu, Ti등의 매염제를 염색과 동시 또는 후 단계에 선택적으로 첨가시켜 염색되는 염색 공정 및 매염 공정과, 염색이 이루어진 피혁의 수세 공정과, 순수한 물 100 중량부내에 오일(oil)성분의 가지제를 염료량과 같은 0.1~20.0 중량부 투입하여 염색된 피혁에 유연성이 부여되도록 한 가지 공정과, 염색된 피혁의 일광 견뢰도를 증대시키기 위한 UV차단제를 염료량에 따라 1.0~10.0 중량부 혼합하는 UV차단제 처리 공정에 의한 천연 피혁의 염색 방법이 제공된다.

이와 같이, 각 실시예에 따라 천연 염색된 천연 피혁은 자연에서 얻어지는 쪽, 오베자, 괴화등의 천연 염재에서 분말형의 천연 염료를 추출해내고 상기 분말형 천연 염료를 이용하여 각 실시예에 따른 대표적 염색 방법에 의해서 자연미와 현대 미적 감각이 가미되고 일광과 세탁 및 마찰 견뢰도가 우수한 전통적 색감의 천연 피혁의 염색이 이루어지도록 함에 기술적 특징이 있다.

이상에서 설명한 바와같이, 본 발명의 천연 염료를 이용한 피혁의 염색 방법은 쪽, 괴화, 오배자등에서 추출된 분말형의 천연 염료를 사용하여 드럼(durm)방식에 의해서 염색이 이루어지도록 하고 선,후 매염법에 의한 염료의 고착이 이루어지도록 함과 아울러 UV차단제의 첨가에 의한 견뢰도를 증대시킴으로써 다양한 색상의 천연 염료 염색에 의한 천연 염색의 범위를 넓히고 신체와 환경을 보호할 수 있는 자연 친화적인 천연 피혁의 소재를 개발할 수 있는 장점이 있으며, 다양한 천연 염색재를 이용하여 한정된 색상에서 벗어나 자연미 넘치는 고급 천연 피혁이 제작 될 수 있을 것이다.