聚氨酯组合物提取工具痕迹效果研究★

龚顺顺，智伟杰

（新疆警察学院，新疆 乌鲁木齐 830011）

0 引言

在犯罪现场中工具痕迹为常见痕迹类型，能够根据其推测罪犯在犯罪过程中使用的工具类型、数量、作案手法等，在确定案件性质、缩小侦查范围、分析作案人特点等方面发挥着重要作用[1]。现阶段快速提取工具痕迹的常用方法有两种即石膏制模法与硅橡胶模法[2]，但伴随科技迅速发展也对工具痕迹的提取提出了新的要求，而聚氨酯组合物制模法能够为现场勘查、勘验节省时间，从而加快破案速度。本文针对聚氨酯组合物在不同种工具痕迹的实际提取，并根据实际提取效果，来探究聚氨酯组合物是否能替代硅橡胶制模法。

1 工具痕迹概述

工具痕迹是造型工具在外力作用下使承受客体的接触面发生体积、形态变化，形成凹凸形象痕迹，痕迹上的凹点，反映造型物体上的凸点，而造型物体上的凹点，在痕迹上则反映出凸点[3]。现阶段针对工具痕迹的提取主要有以下几种方法：照相法、硅橡胶制模法、塑性塑料制模法、3D 打印提取立体工具痕迹。目前我国现场勘察技术人员主要以拍照法与硅橡胶制模法为主，硅橡胶制模法具有材料成本高、固化时间长、干燥下不易保存等缺点，近年来聚氨酯技术趋于成熟，其具有成型时间短、材料密度小、成型后表面光滑且材料性质稳定等优势，其更贴合于提取工具痕迹的具体应用[4]。

2 材料与方法

2.1 实验原理

2.1.1 聚氨酯制模法概述

聚氨酯（polyurethane），为嵌段共聚物，是有机高分子材料，它是由有机二异氰酸酯或多异氰酸酯与二羟基或多羟基化合物加聚而成[5]。聚氨酯泡沫由白料A 液（多元醇、发泡剂、催化剂）和黑料B 液（异氰酸酯）反应生成。其化学反应过程是在催化剂等的助力下由异氰酸酯和羟基合物如多元醇产生的凝胶反应。

在本次实验中使用的为聚氨酯组合物提取A、B液，在实际运用中可调整各组成化学成分配比，调整其固化时间及软质、半硬质、硬质等不同固化模型。由于犯罪现场中对工具痕迹模型必须要有定型不变和长期保存的要求，聚氨酯固化产物由于其不易变形、稳定性好、留出时间长等特点，非常符合犯罪现场提取工具痕迹需要[4]。

2.1.2 硅橡胶制模法原理

硅橡胶是指主链由硅和氧原子交替构成，硅原子上通常连有两个有机基团的橡胶。在使用中硅橡胶由A、B 胶组成，A 胶为硅胶，B 胶为固化剂，将两者进行均匀混合后即可形成固态硅橡胶[6]。

2.2 实验材料与设备

2.2.1 硅橡胶制模法材料

提取材料：双组硅橡胶、搅拌木片、5 cm×5 cm硬纸板。

2.2.2 聚氨酯制模法材料

提取材料：聚氨酯组合物成型剂A、B 组分、BOTNY 牌固态地板蜡、汉润捷3#通用锂基润滑脂、保鲜膜、木蜡油、凡士林、好顺表液态板蜡、氟素脱模剂。

提取工具：10 mL 注射器×2、荣事达EGK100D家用搅拌机、一次性纸杯。

2.2.3 仪器设备及造、承痕客体

观测器材：徕卡DVM6 体视显微镜、EOS700D 佳能数码相机。环境及控温测量器材：温度、湿度一体计，测量工具：白底指纹比例尺。

造痕客体：钳子、鸭嘴锤、玻璃刀、一字型螺丝刀。

承痕客体材料：木质客体，2 cm×15 cm×25 cm光面木板；金属客体，0.5 mm×1 m×1 m 镀锌白铁皮板；塑料客体，20 mm×50 cm×50 cm 塑料板；漆面客体，2 cm×3 cm×15 cm 清漆面木棒。

2.3 实验方法

2.3.1 实验设计

2.3.1.1 工具痕迹客体制备

1）金属客体。印压痕迹：使用八成力气作用于鸭嘴锤，在镀锌白铁皮板一处打击，形成孔洞凹陷痕迹。使用六成力气作用于鸭嘴锤，在镀锌白铁皮板一处打击，形成明显凹陷痕迹。使用六成力气作用于玻璃刀在铁皮表面印压形成一条线条痕迹。刮擦痕迹：使用三成力气作用于玻璃刀在铁皮表面形成一条的线条痕迹。使用三成力气作用于一字型螺丝刀在铁皮表面刮擦形成4 条深浅不一的刮擦痕迹。

2）木质客体。印压痕迹：使用三成力气作用于鸭嘴锤，在木板一处打击，形成明显凹陷痕迹；使用三成力气作用于玻璃刀在木板表面形成一条线条痕迹。刮擦痕迹：使用一成力气作用于玻璃刀在木头表面形成4 条刮擦痕迹。

3）塑料客体。刮擦痕迹：使用六成力气作用于玻璃刀在铁皮表面形成2 条刮擦痕迹，使用三成力气作用于玻璃刀在铁皮表面形成一条刮擦痕迹。

2.3.1.2 硅橡胶提取工具痕迹步骤

第一步：观察并清理痕迹旁杂物，确认客体种类（渗透客体、非渗透客体）。

第二步：在渗透客体上均匀涂抹固态地板蜡（多次擦拭至表面无肉眼可见固态地板蜡突起，以达到均匀涂抹效果），在非渗透客体上均匀喷涂液态地板蜡。

第三步：将硅橡胶A、B 胶按照1∶1 比例挤压在容器内上，用玻璃棒进行均匀搅拌后，将硅橡胶混合物倾倒在工具痕迹上。

第四步：20 min 后脱模，观察模型提取效果。

2.3.1.3 聚氨酯组合物提取工具痕迹实验步骤

第一步：在客体上均匀涂抹固态地板蜡。

第二步：在室温为13 ℃，相对湿度58%的实验环境下，将A 剂和B 剂按照6∶4 配比的浓度混合后静置。

第三步：将A、B 剂混合后通过搅拌机搅拌15 s，等待发泡40 s 后覆盖在痕迹客体上，并施加重物覆盖。

第四步：4～5 min 后脱模，观察模型提取效果。

2.3.2 硅橡胶模型与聚氨酯组合物模型痕迹特征对比

渗透性客体模型特征对比：

在木质客体工具痕迹中，硅橡胶提取（地板蜡，液态隔离剂）痕迹效果见图1，聚氨酯组合物（地板蜡，固体隔离剂）提取痕迹效果见图2；对两者痕迹提取10 次，取平均值数量，两者提取痕迹效果对比见表1。

表1 两种提取渗透客体中工具痕迹效果比较

图1 硅橡胶提取

图2 聚氨酯组合物提取

非渗透性客体模型特征对比：

1）在金属客体擦划痕迹中，硅橡胶提取（地板蜡，固体隔离剂）痕迹效果见图3，聚氨酯组合物提取（地板蜡，固体隔离剂）痕迹效果见图4；对两者痕迹提取10 次，取平均值数量，两者提取效果对比见表2。

图3 硅橡胶提取

图4 聚氨酯组合物提取

2）在金属客体擦划痕迹中，硅橡胶提取（地板蜡，固体隔离剂）痕迹效果见图5，聚氨酯组合物提取（地板蜡，固体隔离剂）痕迹效果见图6；对两者痕迹提取10 次，取平均值数量，两者提取效果对比见表3。

表3 两种提取非渗透客体中工具痕迹效果比较

图5 硅橡胶提取

图6 聚氨酯组合物提取

3）塑料客体：硅橡胶提取（地板蜡，固体隔离剂）痕迹如图7，聚氨酯组合物提取（地板蜡，固体隔离剂）照片如图8；对两者痕迹提取10 次，取平均值数量，两者提取效果对比见表4。

表4 两种提取非渗透客体中工具痕迹效果比较

图7 硅橡胶提取

图8 聚氨酯组合物提取

4）漆面客体：硅橡胶（地板蜡，液体隔离剂）提取漆面客体工具痕迹如图9。聚氨酯组合物（润滑油加保鲜膜，固体隔离剂）提取照片如图10；对两者痕迹提取10 次，取平均值数量，两者提取效果对比见表5。

表5 两种提取非渗透客体中工具痕迹效果比较

图9 硅橡胶提取

图10 聚氨酯组合物提取

4 实验分析与结果

4.1 实验分析

4.1.1 实验操作耗时分析

在实验中实验各步骤所用时间见表6。

表6 提取工具痕迹各个步骤平均耗时比较

4.1.2 效果细节体现分析

在针对旧工具在造痕时的细节特征分析时，经过徕卡体视显微镜的观察，硅橡胶模型与聚氨酯组合物模型在细节特征的体现效果不理想，无法展开针对性观察，相信后期伴随聚氨酯工艺的提升，成型后的气泡及痕迹体现效果将会更完善，材料使用后处理方面也可以更加环保。

4.2 实验结果

聚氨酯足迹提取成型A、B 剂材料温度为30℃时，发泡越小痕迹提取效果越好；在同样温度使用搅拌器为五档时，材料发泡越小，固化的时间越短；在同样温度、搅拌速度，A、B 剂质量配比为6∶4 时，材料弹性、韧性好，适合工具痕迹提取。在实验时两种方法提取时间为：硅橡胶26.1 min，聚氨酯足迹提取成型A、B 剂10.6 min，聚氨酯足迹提取成型A、B 剂更快。

针对木质客体提取效果为：固态地板蜡作为最优隔离剂，在印压、刮擦痕迹中二者提取效果相同；针对金属客体提取效果为：固态地板蜡作为最优隔离剂，在印压痕迹中二者提取效果相同。在刮擦痕迹中针对凹线下痕深的，二者提取效果相同，针对刮擦较浅的痕迹硅橡胶提取效果更好；针对塑料客体提取效果为：固态地板蜡作为最优隔离剂，在刮擦痕迹中二者提取效果相同；针对漆面客体提取效果为：用保鲜膜加液态地板蜡作为最优隔离剂，在印压、刮擦痕迹中二者效果相同。

综上所述，在较深的工具痕迹中聚氨酯组合可以代替硅橡胶进行提取，在较浅的工具痕迹中不建议使用。