Adhesive tapes are a common type of evidence involved in violent crimes and national security threats. This research evaluated the utility of LA-ICP-MS and LIBS for the characterization of the trace elemental signature in adhesive tapes for forensic comparisons. LA-ICP-MS and LIBS methods were developed, for the first time, for the qualitative and quantitative analysis of adhesive tapes. The backings of 90 black electrical tapes, previously characterized by conventional techniques (physical examination, IR, Py-GC-MS, and SEM-EDS), were analyzed by LA-ICP-MS to evaluate the ability of the technique to discriminate samples originating from different sources and to associate pieces of tapes originating from the same roll. The discrimination for the LA-ICP-MS analysis of the 90 samples was found to be 93.9%, greater than the discrimination found using SEM-EDS (87.3%). Moreover, 100% correct association resulted for the control samples evaluated in this study. The analysis of tapes by LIBS allowed to separate pairs of tapes that were not previously distinguished by LA-ICP-MS by detecting differences in lithium, calcium, and potassium. The potential of normalization strategies was evaluated for LIBS spectral and statistical comparisons. Two quantitative analysis methods were developed for the analysis of tapes and other polymers. These quantitative methods can help in creating and populating databases that can lead to the use of likelihood ratios and the development of standard methods of analysis and interpretation for tape evidence. Two interlaboratory trials including 7 operational and research laboratories were completed as part of this study. SEM-EDS resulted in 16.7% and 12.5% false positive rates for interlaboratory tests #1 and #2, respectively. Up to 7 and 8 elements were detected by SEM-EDS for interlaboratory test #1 and #2, respectively. LIBS and LA-ICP-MS resulted in no false positives or false negatives. In addition, increased characterization of the samples was obtained by detecting up to 17 elements by LIBS and 32 elements by LA-ICP-MS. The increased sensitivity and selectivity of LIBS and LA-ICP-MS methods has been shown to distinguish tapes originating from different sources, and to correctly associate tapes belonging to the same rolls in different laboratories and by different analysts.

Um filme polimérico utilizado na fabricação de curativos adesivos não perfurados deve ter baixo módulo de elasticidade e boa permeabilidade ao vapor d\' água. O baixo módulo de elasticidade garante sensação de maior conforto do produto em contato com a pele quando a pessoa que o está utilizando movimenta a parte do corpo sobre a qual está aplicado o curativo, principalmente a região das articulações, como joelhos e cotovelos. A importância de uma boa permeabilidade ao vapor d\' água está relacionada, principalmente em curativos não perfurados, ao fato de que a pele perde água constantemente e, se o filme polimérico não permitir a saída dessa água ao meio ambiente, ocorrerá um fenômeno denominado maceração, que é a sensibilização excessiva da pele, causada pela hiper hidratação da mesma. O presente trabalho apresenta um estudo da permeabilidade ao vapor d\' água, bem como a caracterização vibracional e térmica de um filme polimérico constituído por três polímeros diferentes, desenvolvido para substituir a poliuretana utilizada atualmente na produção de curativos adesivos não perfurados, com custo inferior. Os polímeros que constituem o filme foram caracterizados separadamente e alguns resultados obtidos, como Tm e a estrutura química dos polímeros Lotader® e Lotryl® foram comparados aos dados fornecidos pelo fabricante. Verificou-se que as propriedades de módulo de elasticidade e permeabilidade ao vapor d\' água do filme desenvolvido são inferiores às da poliuretana inviabilizando a substituição. Entretanto, o trabalho proporcionou um melhor entendimento dos fatores que influenciam o módulo de elasticidade e a permeabilidade do novo material ao vapor d\' água. / A polymeric film must have low elasticity modulus and good water vapor permeation to be used in the production of non perforated adhesive tapes. Low modulus is desirable to provide comfort sensation as the consumer moves the part of his or her body in which the tape is applied on, mainly in the articulations regions, as elbows and knees. The importance of good water vapor permeation is related, mainly in the case of non perforated adhesive tapes with the continuous loss of water by the skin. If the film does not allow the release of the water continuously lost by the skin to the environment, the skin will become very sensitiveness as a result of over hydration. This work presents a study of water permeability and a thermal and vibrational characterization of a polymeric film composed of three different polymers developed to replace the adhesive not perforated polyurethane tape providing lower cost. Besides characterization a test of Water Vapor Transmission Rate (WVTR) was performed. Each polymer present in the film composition was analyzed and the results as Tm and chemical structure of Lotader® e Lotryl® were compared with the producer data. It was verified that the properties of elasticity modulus and water vapor permeability of the new material developed are worse than polyurethane so the substitution can not be performed. However, the work provided a better understanding of the factors that influences the elasticity modulus and water vapor permeability of the new material.

Um filme polimérico utilizado na fabricação de curativos adesivos não perfurados deve ter baixo módulo de elasticidade e boa permeabilidade ao vapor d\' água. O baixo módulo de elasticidade garante sensação de maior conforto do produto em contato com a pele quando a pessoa que o está utilizando movimenta a parte do corpo sobre a qual está aplicado o curativo, principalmente a região das articulações, como joelhos e cotovelos. A importância de uma boa permeabilidade ao vapor d\' água está relacionada, principalmente em curativos não perfurados, ao fato de que a pele perde água constantemente e, se o filme polimérico não permitir a saída dessa água ao meio ambiente, ocorrerá um fenômeno denominado maceração, que é a sensibilização excessiva da pele, causada pela hiper hidratação da mesma. O presente trabalho apresenta um estudo da permeabilidade ao vapor d\' água, bem como a caracterização vibracional e térmica de um filme polimérico constituído por três polímeros diferentes, desenvolvido para substituir a poliuretana utilizada atualmente na produção de curativos adesivos não perfurados, com custo inferior. Os polímeros que constituem o filme foram caracterizados separadamente e alguns resultados obtidos, como Tm e a estrutura química dos polímeros Lotader® e Lotryl® foram comparados aos dados fornecidos pelo fabricante. Verificou-se que as propriedades de módulo de elasticidade e permeabilidade ao vapor d\' água do filme desenvolvido são inferiores às da poliuretana inviabilizando a substituição. Entretanto, o trabalho proporcionou um melhor entendimento dos fatores que influenciam o módulo de elasticidade e a permeabilidade do novo material ao vapor d\' água. / A polymeric film must have low elasticity modulus and good water vapor permeation to be used in the production of non perforated adhesive tapes. Low modulus is desirable to provide comfort sensation as the consumer moves the part of his or her body in which the tape is applied on, mainly in the articulations regions, as elbows and knees. The importance of good water vapor permeation is related, mainly in the case of non perforated adhesive tapes with the continuous loss of water by the skin. If the film does not allow the release of the water continuously lost by the skin to the environment, the skin will become very sensitiveness as a result of over hydration. This work presents a study of water permeability and a thermal and vibrational characterization of a polymeric film composed of three different polymers developed to replace the adhesive not perforated polyurethane tape providing lower cost. Besides characterization a test of Water Vapor Transmission Rate (WVTR) was performed. Each polymer present in the film composition was analyzed and the results as Tm and chemical structure of Lotader® e Lotryl® were compared with the producer data. It was verified that the properties of elasticity modulus and water vapor permeability of the new material developed are worse than polyurethane so the substitution can not be performed. However, the work provided a better understanding of the factors that influences the elasticity modulus and water vapor permeability of the new material.