Avaliação do envelhecimento do papel para determinar falsificações de documentos utilizando espectroscopia vibracional e técnicas quimiométricas

Abstract

Documentos questionados são aqueles enviados para análise forense, principalmente quando há questionamento judicial. Os resultados dessas análises devem ser objetivos e confiáveis para evitar a punição de inocentes. Por isso é de fundamental importância o estudo da autenticação do papel. A composição do papel é bastante complexa, pois é composto por uma mistura de substâncias e sua degradação pode ser influenciada por diversos fatores. Este trabalho tem como objetivo desenvolver uma metodologia não destrutiva, utilizando a espectroscopia de infravermelho associadas a técnicas quimiométricas, para avaliar o envelhecimento artificial e o envelhecimento natural do papel. Para a realização desse estudo foram utilizados dois conjuntos de amostras. O primeiro conjunto, utilizado no envelhecimento artificial, constou de 10 diferentes tipos e marcas de papéis, submetidas à condição de envelhecimento artificial por aquecimento a 100 °C, por períodos de tempo, que variaram de 10 minutos até 4 meses. O segundo conjunto, utilizado no envelhecimento natural, foi composto de documentos datados de 1998 a 2018. Utilizando análise de componentes principais (PCA), foi possível identificar diferenças entre as marcas dos papéis, além da oxidação da hidroxila da celulose como principal processo de degradação. Foram desenvolvidos modelos de regressão por mínimos quadrados parciais (PLS) para as amostras de ambos os conjuntos de dados, com o objetivo de datação de documentos. Dentre os préprocessamentos tratados, a técnica de Mínimos Quadrados Generalizados Ponderados (GLSW) mostrou-se a mais adequada para a aplicação. Para ambos os tipos de envelhecimentos foi possível diminuir o Bias de Previsão. Foi utilizado o GLSW para o envelhecimento artificial e natural com o α = 0,032 e α = 0,112, respectivamente. Em seguida, foram comparados ambos os modelos de envelhecimento, mostrando que a análise dos resíduos permite evidenciar as diferenças entre os processos.