聚氨酯組合物提取工具痕跡效果研究★

龔順順，智偉杰

（新疆警察學(xué)院，新疆 烏魯木齊 830011）

0 引言

在犯罪現(xiàn)場(chǎng)中工具痕跡為常見(jiàn)痕跡類型，能夠根據(jù)其推測(cè)罪犯在犯罪過(guò)程中使用的工具類型、數(shù)量、作案手法等，在確定案件性質(zhì)、縮小偵查范圍、分析作案人特點(diǎn)等方面發(fā)揮著重要作用[1]。現(xiàn)階段快速提取工具痕跡的常用方法有兩種即石膏制模法與硅橡膠模法[2]，但伴隨科技迅速發(fā)展也對(duì)工具痕跡的提取提出了新的要求，而聚氨酯組合物制模法能夠?yàn)楝F(xiàn)場(chǎng)勘查、勘驗(yàn)節(jié)省時(shí)間，從而加快破案速度。本文針對(duì)聚氨酯組合物在不同種工具痕跡的實(shí)際提取，并根據(jù)實(shí)際提取效果，來(lái)探究聚氨酯組合物是否能替代硅橡膠制模法。

1 工具痕跡概述

工具痕跡是造型工具在外力作用下使承受客體的接觸面發(fā)生體積、形態(tài)變化，形成凹凸形象痕跡，痕跡上的凹點(diǎn)，反映造型物體上的凸點(diǎn)，而造型物體上的凹點(diǎn)，在痕跡上則反映出凸點(diǎn)[3]?，F(xiàn)階段針對(duì)工具痕跡的提取主要有以下幾種方法：照相法、硅橡膠制模法、塑性塑料制模法、3D 打印提取立體工具痕跡。目前我國(guó)現(xiàn)場(chǎng)勘察技術(shù)人員主要以拍照法與硅橡膠制模法為主，硅橡膠制模法具有材料成本高、固化時(shí)間長(zhǎng)、干燥下不易保存等缺點(diǎn)，近年來(lái)聚氨酯技術(shù)趨于成熟，其具有成型時(shí)間短、材料密度小、成型后表面光滑且材料性質(zhì)穩(wěn)定等優(yōu)勢(shì)，其更貼合于提取工具痕跡的具體應(yīng)用[4]。

2 材料與方法

2.1 實(shí)驗(yàn)原理

2.1.1 聚氨酯制模法概述

聚氨酯（polyurethane），為嵌段共聚物，是有機(jī)高分子材料，它是由有機(jī)二異氰酸酯或多異氰酸酯與二羥基或多羥基化合物加聚而成[5]。聚氨酯泡沫由白料A 液（多元醇、發(fā)泡劑、催化劑）和黑料B 液（異氰酸酯）反應(yīng)生成。其化學(xué)反應(yīng)過(guò)程是在催化劑等的助力下由異氰酸酯和羥基合物如多元醇產(chǎn)生的凝膠反應(yīng)。

在本次實(shí)驗(yàn)中使用的為聚氨酯組合物提取A、B液，在實(shí)際運(yùn)用中可調(diào)整各組成化學(xué)成分配比，調(diào)整其固化時(shí)間及軟質(zhì)、半硬質(zhì)、硬質(zhì)等不同固化模型。由于犯罪現(xiàn)場(chǎng)中對(duì)工具痕跡模型必須要有定型不變和長(zhǎng)期保存的要求，聚氨酯固化產(chǎn)物由于其不易變形、穩(wěn)定性好、留出時(shí)間長(zhǎng)等特點(diǎn)，非常符合犯罪現(xiàn)場(chǎng)提取工具痕跡需要[4]。

2.1.2 硅橡膠制模法原理

硅橡膠是指主鏈由硅和氧原子交替構(gòu)成，硅原子上通常連有兩個(gè)有機(jī)基團(tuán)的橡膠。在使用中硅橡膠由A、B 膠組成，A 膠為硅膠，B 膠為固化劑，將兩者進(jìn)行均勻混合后即可形成固態(tài)硅橡膠[6]。

2.2 實(shí)驗(yàn)材料與設(shè)備

2.2.1 硅橡膠制模法材料

提取材料：雙組硅橡膠、攪拌木片、5 cm×5 cm硬紙板。

2.2.2 聚氨酯制模法材料

提取材料：聚氨酯組合物成型劑A、B 組分、BOTNY 牌固態(tài)地板蠟、漢潤(rùn)捷3#通用鋰基潤(rùn)滑脂、保鮮膜、木蠟油、凡士林、好順表液態(tài)板蠟、氟素脫模劑。

提取工具：10 mL 注射器×2、榮事達(dá)EGK100D家用攪拌機(jī)、一次性紙杯。

2.2.3 儀器設(shè)備及造、承痕客體

觀測(cè)器材：徠卡DVM6 體視顯微鏡、EOS700D 佳能數(shù)碼相機(jī)。環(huán)境及控溫測(cè)量器材：溫度、濕度一體計(jì)，測(cè)量工具：白底指紋比例尺。

造痕客體：鉗子、鴨嘴錘、玻璃刀、一字型螺絲刀。

承痕客體材料：木質(zhì)客體，2 cm×15 cm×25 cm光面木板；金屬客體，0.5 mm×1 m×1 m 鍍鋅白鐵皮板；塑料客體，20 mm×50 cm×50 cm 塑料板；漆面客體，2 cm×3 cm×15 cm 清漆面木棒。

2.3 實(shí)驗(yàn)方法

2.3.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

2.3.1.1 工具痕跡客體制備

1）金屬客體。印壓痕跡：使用八成力氣作用于鴨嘴錘，在鍍鋅白鐵皮板一處打擊，形成孔洞凹陷痕跡。使用六成力氣作用于鴨嘴錘，在鍍鋅白鐵皮板一處打擊，形成明顯凹陷痕跡。使用六成力氣作用于玻璃刀在鐵皮表面印壓形成一條線條痕跡。刮擦痕跡：使用三成力氣作用于玻璃刀在鐵皮表面形成一條的線條痕跡。使用三成力氣作用于一字型螺絲刀在鐵皮表面刮擦形成4 條深淺不一的刮擦痕跡。

2）木質(zhì)客體。印壓痕跡：使用三成力氣作用于鴨嘴錘，在木板一處打擊，形成明顯凹陷痕跡；使用三成力氣作用于玻璃刀在木板表面形成一條線條痕跡。刮擦痕跡：使用一成力氣作用于玻璃刀在木頭表面形成4 條刮擦痕跡。

3）塑料客體。刮擦痕跡：使用六成力氣作用于玻璃刀在鐵皮表面形成2 條刮擦痕跡，使用三成力氣作用于玻璃刀在鐵皮表面形成一條刮擦痕跡。

2.3.1.2 硅橡膠提取工具痕跡步驟

第一步：觀察并清理痕跡旁雜物，確認(rèn)客體種類（滲透客體、非滲透客體）。

第二步：在滲透客體上均勻涂抹固態(tài)地板蠟（多次擦拭至表面無(wú)肉眼可見(jiàn)固態(tài)地板蠟突起，以達(dá)到均勻涂抹效果），在非滲透客體上均勻噴涂液態(tài)地板蠟。

第三步：將硅橡膠A、B 膠按照1∶1 比例擠壓在容器內(nèi)上，用玻璃棒進(jìn)行均勻攪拌后，將硅橡膠混合物傾倒在工具痕跡上。

第四步：20 min 后脫模，觀察模型提取效果。

2.3.1.3 聚氨酯組合物提取工具痕跡實(shí)驗(yàn)步驟

第一步：在客體上均勻涂抹固態(tài)地板蠟。

第二步：在室溫為13 ℃，相對(duì)濕度58%的實(shí)驗(yàn)環(huán)境下，將A 劑和B 劑按照6∶4 配比的濃度混合后靜置。

第三步：將A、B 劑混合后通過(guò)攪拌機(jī)攪拌15 s，等待發(fā)泡40 s 后覆蓋在痕跡客體上，并施加重物覆蓋。

第四步：4～5 min 后脫模，觀察模型提取效果。

2.3.2 硅橡膠模型與聚氨酯組合物模型痕跡特征對(duì)比

滲透性客體模型特征對(duì)比：

在木質(zhì)客體工具痕跡中，硅橡膠提取（地板蠟，液態(tài)隔離劑）痕跡效果見(jiàn)圖1，聚氨酯組合物（地板蠟，固體隔離劑）提取痕跡效果見(jiàn)圖2；對(duì)兩者痕跡提取10 次，取平均值數(shù)量，兩者提取痕跡效果對(duì)比見(jiàn)表1。

表1 兩種提取滲透客體中工具痕跡效果比較

圖1 硅橡膠提取

圖2 聚氨酯組合物提取

非滲透性客體模型特征對(duì)比：

1）在金屬客體擦劃痕跡中，硅橡膠提?。ǖ匕逑灒腆w隔離劑）痕跡效果見(jiàn)圖3，聚氨酯組合物提取（地板蠟，固體隔離劑）痕跡效果見(jiàn)圖4；對(duì)兩者痕跡提取10 次，取平均值數(shù)量，兩者提取效果對(duì)比見(jiàn)表2。

圖3 硅橡膠提取

圖4 聚氨酯組合物提取

2）在金屬客體擦劃痕跡中，硅橡膠提?。ǖ匕逑灒腆w隔離劑）痕跡效果見(jiàn)圖5，聚氨酯組合物提取（地板蠟，固體隔離劑）痕跡效果見(jiàn)圖6；對(duì)兩者痕跡提取10 次，取平均值數(shù)量，兩者提取效果對(duì)比見(jiàn)表3。

表3 兩種提取非滲透客體中工具痕跡效果比較

圖5 硅橡膠提取

圖6 聚氨酯組合物提取

3）塑料客體：硅橡膠提?。ǖ匕逑?，固體隔離劑）痕跡如圖7，聚氨酯組合物提?。ǖ匕逑灒腆w隔離劑）照片如圖8；對(duì)兩者痕跡提取10 次，取平均值數(shù)量，兩者提取效果對(duì)比見(jiàn)表4。

表4 兩種提取非滲透客體中工具痕跡效果比較

圖7 硅橡膠提取

圖8 聚氨酯組合物提取

4）漆面客體：硅橡膠（地板蠟，液體隔離劑）提取漆面客體工具痕跡如圖9。聚氨酯組合物（潤(rùn)滑油加保鮮膜，固體隔離劑）提取照片如圖10；對(duì)兩者痕跡提取10 次，取平均值數(shù)量，兩者提取效果對(duì)比見(jiàn)表5。

表5 兩種提取非滲透客體中工具痕跡效果比較

圖9 硅橡膠提取

圖10 聚氨酯組合物提取

4 實(shí)驗(yàn)分析與結(jié)果

4.1 實(shí)驗(yàn)分析

4.1.1 實(shí)驗(yàn)操作耗時(shí)分析

在實(shí)驗(yàn)中實(shí)驗(yàn)各步驟所用時(shí)間見(jiàn)表6。

表6 提取工具痕跡各個(gè)步驟平均耗時(shí)比較

4.1.2 效果細(xì)節(jié)體現(xiàn)分析

在針對(duì)舊工具在造痕時(shí)的細(xì)節(jié)特征分析時(shí)，經(jīng)過(guò)徠卡體視顯微鏡的觀察，硅橡膠模型與聚氨酯組合物模型在細(xì)節(jié)特征的體現(xiàn)效果不理想，無(wú)法展開(kāi)針對(duì)性觀察，相信后期伴隨聚氨酯工藝的提升，成型后的氣泡及痕跡體現(xiàn)效果將會(huì)更完善，材料使用后處理方面也可以更加環(huán)保。

4.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果

聚氨酯足跡提取成型A、B 劑材料溫度為30℃時(shí)，發(fā)泡越小痕跡提取效果越好；在同樣溫度使用攪拌器為五檔時(shí)，材料發(fā)泡越小，固化的時(shí)間越短；在同樣溫度、攪拌速度，A、B 劑質(zhì)量配比為6∶4 時(shí)，材料彈性、韌性好，適合工具痕跡提取。在實(shí)驗(yàn)時(shí)兩種方法提取時(shí)間為：硅橡膠26.1 min，聚氨酯足跡提取成型A、B 劑10.6 min，聚氨酯足跡提取成型A、B 劑更快。

針對(duì)木質(zhì)客體提取效果為：固態(tài)地板蠟作為最優(yōu)隔離劑，在印壓、刮擦痕跡中二者提取效果相同；針對(duì)金屬客體提取效果為：固態(tài)地板蠟作為最優(yōu)隔離劑，在印壓痕跡中二者提取效果相同。在刮擦痕跡中針對(duì)凹線下痕深的，二者提取效果相同，針對(duì)刮擦較淺的痕跡硅橡膠提取效果更好；針對(duì)塑料客體提取效果為：固態(tài)地板蠟作為最優(yōu)隔離劑，在刮擦痕跡中二者提取效果相同；針對(duì)漆面客體提取效果為：用保鮮膜加液態(tài)地板蠟作為最優(yōu)隔離劑，在印壓、刮擦痕跡中二者效果相同。

綜上所述，在較深的工具痕跡中聚氨酯組合可以代替硅橡膠進(jìn)行提取，在較淺的工具痕跡中不建議使用。