聚氨酯組合物提取工具痕跡效果研究★

龔順順，智偉杰

（新疆警察學院，新疆 烏魯木齊 830011）

0 引言

在犯罪現場中工具痕跡為常見痕跡類型，能夠根據其推測罪犯在犯罪過程中使用的工具類型、數量、作案手法等，在確定案件性質、縮小偵查范圍、分析作案人特點等方面發揮著重要作用[1]。現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]，但伴隨科技迅速發展也對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為現場勘查、勘驗節省時間，從而加快破案速度。本文針對聚氨酯組合物在不同種工具痕跡的實際提取，并根據實際提取效果，來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生體積、形態變化，形成凹凸形象痕跡，痕跡上的凹點，反映造型物體上的凸點，而造型物體上的凹點，在痕跡上則反映出凸點[3]。現階段針對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。目前我國現場勘察技術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、固化時間長、干燥下不易保存等缺點，近年來聚氨酯技術趨于成熟，其具有成型時間短、材料密度小、成型后表面光滑且材料性質穩定等優勢，其更貼合于提取工具痕跡的具體應用[4]。

2 材料與方法

2.1 實驗原理

2.1.1 聚氨酯制模法概述

聚氨酯（polyurethane），為嵌段共聚物，是有機高分子材料，它是由有機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、發泡劑、催化劑）和黑料B 液（異氰酸酯）反應生成。其化學反應過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生的凝膠反應。

在本次實驗中使用的為聚氨酯組合物提取A、B液，在實際運用中可調整各組成化學成分配比，調整其固化時間及軟質、半硬質、硬質等不同固化模型。由于犯罪現場中對工具痕跡模型必須要有定型不變和長期保存的要求，聚氨酯固化產物由于其不易變形、穩定性好、留出時間長等特點，非常符合犯罪現場提取工具痕跡需要[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成，硅原子上通常連有兩個有機基團的橡膠。在使用中硅橡膠由A、B 膠組成，A 膠為硅膠，B 膠為固化劑，將兩者進行均勻混合后即可形成固態硅橡膠[6]。

2.2 實驗材料與設備

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 牌固態地板蠟、漢潤捷3#通用鋰基潤滑脂、保鮮膜、木蠟油、凡士林、好順表液態板蠟、氟素脫模劑。

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

2.2.3 儀器設備及造、承痕客體

觀測器材：徠卡DVM6 體視顯微鏡、EOS700D 佳能數碼相機。環境及控溫測量器材：溫度、濕度一體計，測量工具：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 實驗方法

2.3.1 實驗設計

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地板蠟（多次擦拭至表面無肉眼可見固態地板蠟突起，以達到均勻涂抹效果），在非滲透客體上均勻噴涂液態地板蠟。

第三步：將硅橡膠A、B 膠按照1∶1 比例擠壓在容器內上，用玻璃棒進行均勻攪拌后，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驗步驟

第一步：在客體上均勻涂抹固態地板蠟。

第二步：在室溫為13 ℃，相對濕度58%的實驗環境下，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 劑混合后通過攪拌機攪拌15 s，等待發泡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比

滲透性客體模型特征對比：

在木質客體工具痕跡中，硅橡膠提取（地板蠟，液態隔離劑）痕跡效果見圖1，聚氨酯組合物（地板蠟，固體隔離劑）提取痕跡效果見圖2；對兩者痕跡提取10 次，取平均值數量，兩者提取痕跡效果對比見表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比：

1）在金屬客體擦劃痕跡中，硅橡膠提取（地板蠟，固體隔離劑）痕跡效果見圖3，聚氨酯組合物提取（地板蠟，固體隔離劑）痕跡效果見圖4；對兩者痕跡提取10 次，取平均值數量，兩者提取效果對比見表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，硅橡膠提取（地板蠟，固體隔離劑）痕跡效果見圖5，聚氨酯組合物提取（地板蠟，固體隔離劑）痕跡效果見圖6；對兩者痕跡提取10 次，取平均值數量，兩者提取效果對比見表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：硅橡膠提取（地板蠟，固體隔離劑）痕跡如圖7，聚氨酯組合物提取（地板蠟，固體隔離劑）照片如圖8；對兩者痕跡提取10 次，取平均值數量，兩者提取效果對比見表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（潤滑油加保鮮膜，固體隔離劑）提取照片如圖10；對兩者痕跡提取10 次，取平均值數量，兩者提取效果對比見表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 實驗分析與結果

4.1 實驗分析

4.1.1 實驗操作耗時分析

在實驗中實驗各步驟所用時間見表6。

表6 提取工具痕跡各個步驟平均耗時比較

4.1.2 效果細節體現分析

在針對舊工具在造痕時的細節特征分析時，經過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節特征的體現效果不理想，無法展開針對性觀察，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效果將會更完善，材料使用后處理方面也可以更加環保。

4.2 實驗結果

聚氨酯足跡提取成型A、B 劑材料溫度為30℃時，發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，材料發泡越小，固化的時間越短；在同樣溫度、攪拌速度，A、B 劑質量配比為6∶4 時，材料彈性、韌性好，適合工具痕跡提取。在實驗時兩種方法提取時間為：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。

針對木質客體提取效果為：固態地板蠟作為最優隔離劑，在印壓、刮擦痕跡中二者提取效果相同；針對金屬客體提取效果為：固態地板蠟作為最優隔離劑，在印壓痕跡中二者提取效果相同。在刮擦痕跡中針對凹線下痕深的，二者提取效果相同，針對刮擦較淺的痕跡硅橡膠提取效果更好；針對塑料客體提取效果為：固態地板蠟作為最優隔離劑，在刮擦痕跡中二者提取效果相同；針對漆面客體提取效果為：用保鮮膜加液態地板蠟作為最優隔離劑，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行提取，在較淺的工具痕跡中不建議使用。