화학공학 기초 실험 - (결과) 염색 실험

소개글

화학공학 기초 실험 - (결과) 염색 실험에 대한 보고서 자료입니다.

목차

1. 실제실험방법

2. 실험결과

3. 토의

4. 고찰

5. 참고문헌

본문내용

℃에서 30분을 가열 후 간단한 Washing 처리
염색과정
Dye 3%(owf) - 청색
3g
Na2CO3 25g/L
0.5g
Na2SO4 80g/L
1.6g
증류수 : 섬유 = 20 : 1의 액비로 증류수를 혼합
20ml
이 혼합용액에 섬유를 넣고 45℃에서 75분간 가열
Washing 과정
증류수로 섬유를 넣어 헹군다.
Soaping 과정
비누 1%(owf)
1g
Na2CO3 0.3%(owf)
0.3g
증류수 : 섬유 = 40 : 1의 액비로 증류수 혼합
40ml
이 혼합용액에 섬유를 넣고 열95℃에서 15분 가열
산 세척 과정
CH3COOH 2mL/L
0.2ml
증류수 : 섬유 = 30 : 1의 액비로 증류수 혼합
30ml
이 혼합용액에 섬유를 넣고 45℃에서 10분간 가열
* 실험과정에서 조원 분담표는 다음과 같다.
김남희
강치욱
손지훈
진성록
반응성 염료 염색 과정 담당
직접성 염료 염색 과정 담당
직접성 염료 염색 과정 담당
반응성 염료 염색 과정 담당
④ 염색이 완료된 두 레이온 조각을 실험실 안에서 건조시키도록 하였다.
2. 실험결과
<1조의 레이온 섬유 염색 결과>
왼쪽 - 염색전, 중간 - 반응성 염료염색, 오른쪽 - 직접성 염료염색
<레이온 반응성 염색결과 색좌표>
<레이온 직접성 염색결과 색좌표>
레이온 염색
색상(E)
채도(S)
명도(L)
빨강(R)
녹색(G)
파랑(U)
반응성염료
117
112
169
145
215
209
직접성염료
133
125
83
43
104
134
① 염색결과는 위와 같았으며, 염색전과 비교하여 염색후의 레이온 섬유는 대조적으로 파란색을 띄게 되었다. 직접성 염료염색과 반응성 염료염색을 비교하면 직접성 염료염색이 반응성 염료염색보다 더 진한 색을 띄어 염색약의 색인 청색과 가장 유사한 색으로 염색이 되었다.
② 직접성염료의 경우 염색시 섬유를 골고루 묻히지 않아서 부분부분 염색이 되지 않았기 때문에 가장 색깔이 진한 부분을 골라 색좌표를 지정하였다.
③ 직접성 염료는 파랑색의 색성분을 많이 가지고 있으며 반응성 염료는 녹색의 색성분을 많이 가지고 있다.
④ 염색결과 레이온 조각에 그려져 있던 무늬들은 표백으로는 쉽게 지워지지 않았다.
<다른조의 면 섬유 염색 결과>
왼쪽 - 반응성 염료염색, 오른쪽 - 직접성 염료염색
< 면 섬유 반응성 염색 색좌표>
< 면 섬유 직접성 염색 색좌표>
면 염색
색상(E)
채도(S)
명도(L)
빨강(R)
녹색(G)
파랑(U)
반응성염료
8
152
95
165
63
37
직접성염료
11
117
62
98
52
34
① 면 섬유의 염색결과로는 직접성 염색이 갈색빛을 띄고, 반응성 염색은 빨간색빛을 띄었다. 더 좋은 결과는 갈색빛을 띈 직접성 염색에 해당된다.
② 직접성 염색을 통한 면은 골고루 염색이 되질 않고 하얗게 색이 바랜 부분이 보인다. 반면 반응성 염색은 골고루 염색이 되었다.
③ 반응성 염색의 결과로는 빨간색의 색성분이 압도적으로 많으며 직접성 염색의 결과 또한 빨간색의 색성분이 대부분이지만 반응성 염색의 결과보다는 빨간색성분이 더 적다.
3. 토의
이번 실험에서 레이온 섬유 염색을 통해서 직접성 염료를 통한 염색이 반응성 염료를 통한 염색보다 염색의 결과가 더 좋음을 알 수 있었다. 그리고 면의 경우에도 직접성 염료염색 방법이 염색약과 유사한 색으로 결과가 나왔다. 여기서 반응성 염료염색은 기존의 염색방법과는 달리 물리 결합이나 이온 결합에 의하지 않고 화학 결합하는 염료염색 방법이고 직접성 염료염색은 흡착에 의한 색소산의 나트륨염이 섬유와 수소 결합으로 염색된다.
따라서 이 사실을 통해 레이온 섬유와 면 섬유가 직접성 염료염색에 더 염색이 잘 되는 이유를 생각해보면 레이온 섬유와 면 섬유의 구조에 수소결합을 할 수 있는 원자들(F,O,N등)이 섬유의 분자식에 다수 포함되어 있다는 것을 생각할 수 있다. 그러므로 분자간 물리적결합이 강한 수소결합을 통해 염료와 섬유간의 결합을 하는데 더욱 수월한 직접성 염료염색이 좋은 결과를 만들었다고 볼 수 있다.
그리고 직접성 염료의 염색에 얼룩이 생긴 것은 염색 과정에서 레이온 조각을 펼쳐서 넣지 않고 접어서 넣었던 것으로 인해서 부분 부분이 염색이 되지 않은 것으로 보였다. 따라서 염색시에는 섬유에 염료가 골고루 묻을 수 있도록 저어주는 것이 좋다고 생각한다.
이 실험을 통해서 섬유의 염료에 따른 염색의 선명도가 달라질 수 있음을 알 수 있었고 섬유의 분자식과 특성을 파악함으로써 이에 맞는 염료염색방식을 선택해야 좋은 염색 결과를 얻을 수 있음을 생각할 수 있었다.
4. 고찰
이번 실험에서 오차가 될 수 있었던 원인은 다음과 같이 생각해 볼 수 있다.
1) 표백의 과정에서 레이온 섬유위에 그려져 있던 무늬가 지워지지 않은 것에 관해서는 무늬가 표백제와는 반응하지 않는 성분이었거나 표백 과정에서 첨가하는 성분량의 오차이거나 계산상의 오차일수도 있다.
2) 시료를 비커에 옮기는 과정에서 스포이트에 공기방울이 들어가는 경우가 생겨 정확한 양을 측정하기 어려운 경우가 있었다.
3) 저울로 시료를 재는 과정에서 아주 세밀한 질량을 재기가 어렵기 때문에 미량의 오차가 존재할 수밖에 없다. 이런 오차들이 누적되어 문제가 발생했을 수 있다.
4) 가열하는 과정에서 일정한 온도를 맞추는 부분에서 문제가 생겼을 수도 있다. 실험에서 가장 어려웠던 부분이 온도를 일정하게 맞추는 것이었다.
5) 가열시에는 온도가 계속 상승하기 때문에 일정 온도를 넘어서는 순간에 가열기에서 비커를 내려놓고 식히는 과정을 반복했기 때문에 이 부분에서 오류가 생길수도 있다.
6) 온도의 가열시간을 더 오래하거나 더 적은 시간으로 가열시킴으로써 문제가 생길수도 있다.
7) 실험에 사용한 비커에 잔해물이 남아있거나 외부로부터 이물질이 실험도중 들어갔을 경우가 있다.
5. 참고문헌
홍익대학교 클래스넷 화공기초실험 강의자료
http://www.dyenet.co.kr/mania/cottonknit/cottonknitbook/cotton25.htm
http://www.dyenet.co.kr/mania/cottonknit/cottonknitbook/direct97.htm

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