Title

Desenvolvimento sustentável: Tratamento colorimétrico do bagaço de cana-de-açúcar utilizando pigmentação natural vinífera

Sustainable development: Colorimetric treatment of SUGAR CANE bagasse using natural vinifera pigmentation

Authorship

SANTOS, JOÃO VICTOR DA SILVA MOTA; GOMES, JÚLIA RIBEIRO; SENDRA, LAILA SILVA DE SOUZA; TOLEDO, ANALICE DA SILVA PEREIRA; MATHIAS, MARCELO DA SILVA; AZEVEDO, MÁRCIA GIARDINIERI DE

SANTOS, JOÃO VICTOR DA SILVA MOTA

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GOMES, JÚLIA RIBEIRO

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SENDRA, LAILA SILVA DE SOUZA

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TOLEDO, ANALICE DA SILVA PEREIRA

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MATHIAS, MARCELO DA SILVA

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AZEVEDO, MÁRCIA GIARDINIERI DE

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DOI

10.5151/2594-5327-43821

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Abstract

Este trabalho teve como objetivo desenvolver e avaliar um sistema de pigmentação ecológica utilizando a fibra do bagaço de cana-de-açúcar e vinho comercial como agente tintorial. A metodologia consistiu na classificação granulométrica do bagaço (mesh 4 e 14) e na realização de um processo de pigmentação térmica a 82 °C, empregando o alúmen de potássio como agente mordente em tempos de imersão de 1 e 2 horas. Para validar a fixação e a estabilidade cromática das antocianinas na matriz polimérica da fibra, as amostras foram submetidas a ensaios de lixiviação por lavagem ácida e fricção mecânica, avaliando-se o material após 5 dias de cura. Caracterização por espectroscopia no infravermelho (FTIR) e microscopia eletrônica de varredura (MEV-FEG) foram utilizadas para analisar as modificações estruturais e morfológicas. Os resultados dos ensaios de lixiviação demonstraram perda de cor mínima ou nula após o período de cura, confirmando a eficiência do mordente. A análise cinético-física indicou que o tempo de imersão de 2 horas e a granulometria maior (mesh 4) otimizam de forma significativa a intensidade e a retenção cromática no substrato. Os dados de FTIR corroboraram o rompimento da rigidez cristalina da celulose e a incorporação estável dos compostos orgânicos do vinho na biomassa. Conclui-se que o método proposto é plenamente viável para a transformação desse resíduo agroindustrial em um insumo pigmentado de alta estabilidade química e durabilidade para aplicação em compósitos.

This work aimed to develop and evaluate an ecological pigmentation system using sugarcane bagasse fiber and commercial wine as a dyeing agent. The methodology consisted of the particle size classification of the bagasse (4 and 14 mesh) and carrying out a thermal pigmentation process at 82 °C, employing potassium alum as a mordant agent for immersion times of 1 and 2 hours. To validate the fixation and chromatic stability of the anthocyanins within the fiber's polymeric matrix, the samples were subjected to leaching tests via acid washing and mechanical friction, with the material being evaluated after a 5-day curing period. Characterizations by Fourier-transform infrared spectroscopy (FTIR) and field emission gun scanning electron microscopy (FEG-SEM) were used to analyze the structural and morphological modifications. The leaching test results demonstrated minimal to no color loss after the curing period, confirming the efficiency of the mordant. The kinetic-physical analysis indicated that the 2-hour immersion time and larger particle size (4 mesh) significantly optimize the chromatic intensity and retention in the substrate. The FTIR data corroborated the disruption of the cellulose's crystalline rigidity and the stable incorporation of the wine's organic compounds into the biomass. It is concluded that the proposed method is fully viable for transforming this agro-industrial waste into a pigmented raw material with high chemical stability and durability for application in composites.

Keywords

Fibras lignocelulósicas, Resíduos agroindustriais, Pigmentação natural, Lixiviação ácida

Lignocellulosic fibers, Agroindustrial residues, Natural pigmentation, Acid leaching