CN109971417A - 一种凝胶型足迹提取胶片及其应用 - Google Patents

一种凝胶型足迹提取胶片及其应用 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种凝胶型足迹提取胶片及其应用。所述凝胶材料的制备方法包括如下步骤：将明胶浸泡于水中得到胶体溶液；向胶体溶液中依次加入甘油和乙酰胺，经酰化反应后得到胶体混合溶液；胶体混合溶液经除水处理后进行冷却，得到弹性淡黄色半透明胶体；向所述弹性淡黄色半透明胶体中加入活性染料进行染色，然后加入交联剂进行交联反应，经脱水处理即得。本发明足迹提取胶片具有操作简单、使用便捷、适用范围广且对人身无害的特点，适合在刑事侦查部门推广使用。本发明足迹提取胶片不仅可直接对各种客体上的干、湿足迹进行提取、显现，而且还同时可对足迹中的脱落细胞及微量物证进行协同提取，是一种适用范围广、操作简单便捷、提取效果优良的足迹提取方法。

Description

一种凝胶型足迹提取胶片及其应用
技术领域
本发明涉及一种凝胶型足迹提取胶片及其应用，属于刑事技术领域。
背景技术
足迹是犯罪现场最常出现的一类物证，现场足迹物对案情分析、刻画犯罪嫌疑人具有重要的价值。因此，对现场足迹需使用恰当的方法进行提取固定，以最大程度的保证足迹中细节特征的反映。科学正确地提取显现足迹对开展侦查工作及进行司法审判具有重要的实践作用。
在足迹提取技术领域，通常对现场客体上的平面足迹一般采用打光拍照、静电吸附及胶纸胶带粘取等方法进行提取。然而，当足迹客体表面粗糙、客体背景干扰强及表面弯曲程度较大时采用打光方法往往难以得到清晰的足迹；当介质与客体表面粘附力较强时(如，灰渍足迹、潜血渍足迹等)，采用静电吸附法难于在静电提取膜上显出清晰足迹，需采用胶纸、胶带对足迹进行粘取、染色才能获得较为清晰的足迹图像。采用上述方法进行足迹进行提取的使用局限性较大，不仅操作繁琐、易形成“使用痕迹”对检材造成污染与破坏，而且染色所用化学试剂也不利于操作人员的身体健康。
发明内容
本发明的目的是提供一种凝胶型足迹提取胶片，所述种凝胶型足迹提取胶片能够用于各类客体表面平面足迹的提取，包括曲面客体表面、粗糙客体表面以及背景色干扰客体表面，有效解决现有平面足迹显现提取的难题。本发明凝胶型足迹提取胶片具有简单、快速、无损、环保、低成本、高灵敏度、适用客体广泛等优点。
本发明首先提供一种凝胶材料的制备方法，包括如下步骤：
(1)将明胶浸泡于水中得到胶体溶液；
(2)向所述胶体溶液中依次加入甘油和乙酰胺，经酰化反应后得到胶体混合溶液；
(3)所述胶体混合溶液经脱水处理后进行冷却，得到弹性淡黄色半透明胶体；
(4)向所述弹性淡黄色半透明胶体中加入活性染料进行染色，然后加入交联剂进行交联反应，经脱水处理即得所述凝胶材料。
上述的制备方法中，步骤(1)中，所述浸泡的温度为20～25℃，时间为12～18小时；
所述胶体溶液呈淡黄色半透明状。
上述的制备方法中，步骤(2)中，所述明胶与所述甘油的质量比可为1：0.5～0.6；
所述明胶与所述乙酰胺的的质量比可为1：0.04～0.06；
加入所述甘油之后，所述方法还包括于55～60℃下80～160转/分的搅拌步骤；
所述酰化反应的温度可为60～80℃，时间可为5～6h；
通过所述酰化反应，能够使胶体更为致密，有利于提升胶体的耐热性能与痕迹反映性能。
上述的制备方法中，步骤(3)之前，所述方法还包括将所述胶体混合溶液进行过滤的步骤，如过100目筛，以去除所述胶体混合溶液中未溶杂质及不溶残渣。
步骤(3)和步骤(4)中，所述脱水处理采用抽真空脱水的方式。
上述的制备方法中，步骤(4)中，向所述弹性淡黄色半透明胶体中加入活性染料之前，所述方法还包括加热所述弹性淡黄色半透明胶体使其融化的步骤；
所述活性染料可为活性黑色染料，如活性黑WNN200％；
所述交联剂可为聚碳化二亚胺(XR-201)；
所述明胶、所述活性染料与所述交联剂的质量比可为1：0.005～0.01：0.02～0.03；
所述染色的时间可为1.5～2.5h：
所述交联反应的温度可为65～75℃，时间可为0.5～1.5h。
本发明上述方法制备的凝胶材料，具有如下特性：
1)所述凝胶材料在正常光照条件下为黑色光泽客体，如本发明一实施例所制备的凝胶材料的反光率为11％，吸光率为86％；在强光照射下为黑色-红棕色光泽客体，如本发明一实施例所制备的凝胶材料的折射率20％。
2)所述凝胶材料的粘力适中，如本发明一实施例所制备的凝胶材料的初粘力为39.5N，持粘力为44.2N，剥离强度为0.042KN/m。
3)所述凝胶材料具有水油双亲的特性，如本发明一实施例所制备的凝胶材料的吸水率为0.25g/g，吸油率为0.12g/g。
4)所述凝胶材料的弹性较好，如本发明一实施例所制备的凝胶材料在500N压力时的压缩量为19％，弹性量为87％，具有拉升变形性小(抗拉强度为0.28MPa)的特点。
本发明所述凝胶材料因具有上述弹性、粘取性、吸光性及水油双亲性等表面性能，可对平面及曲面客体上形成足迹的灰尘、水渍、血渍等干/湿介质进行选择性转移吸附，所以能够用于制备足迹提取胶片，用于各类客体表面平面足迹的提取，包括曲面客体表面、粗糙客体表面以及背景色干扰客体表面。
本发明所提供的足迹提取胶片，其包括依次贴附在一起的基材、粘性凝胶胶体层和保护膜；
所述粘性凝胶胶体层由所述凝胶材料形成。
上述的足迹提取胶片中，所述基材的厚度可为0.7～0.8mm；
所述粘性凝胶胶体层的厚度可为0.8～0.9mm；
所述保护膜的厚度可为0.1～0.15mm。
上述的足迹提取胶片中，所述基材的材质可为聚氨酯基材，其内层表面附有抗拉伸纺织物纤维。
上述的足迹提取胶片中，所述保护膜可为透明聚对苯二甲酸乙二酯(PET)膜。
本发明还提供了所述足迹提取胶片的制备方法，包括如下步骤：
所述凝胶材料经熔融后涂覆于所述基材上，形成所述粘性凝胶胶体层；在所述粘性凝胶胶体层上覆盖所述保护膜即得。
上述的制备方法中，将所述凝胶材料加热至70～75℃至其熔融；
涂覆步骤之前，所述方法还包括对所述凝胶材料进行负压蒸发的步骤，所述负压蒸发的压力可为-0.09kPa。
上述的制备方法中，可采用覆膜机覆盖所述保护膜。
本发明足迹提取胶片进行足迹提取时，可按照如下步骤进行，如图4和图5所示：
1)对所述足迹提取胶片进行适当裁剪，并剥去胶片表面的所述保护膜，露出所述粘性凝胶胶体层；
2)从所裁的所述足迹提取胶片一端开始，将所述粘性胶体层贴敷于待提取足迹旁，再使剩余的所述足迹提取胶片缓慢平滑的贴敷在客体表面，完全覆盖足迹。在贴敷过程中用辊轴、刮片等进行赶压，有助于排出贴覆中产生的气泡，使所述足迹提取胶片与客体表面获得良好接触。
3)从所述足迹提取胶片的一角开始，缓慢地沿一个方向小心从客体上剥下胶片。
4)将所述足迹提取胶片的粘性表面向上，在侧向(5°)打光照明条件下对足迹提取胶片表面上所转移提取的足迹进行观察、扫描或拍照成像。
本发明所述足迹提取胶片对足迹的提取显现，所依据的原理是：
本发明足迹提取胶片对平面足迹的提取显现，是一种通过胶体材料对客体上足迹中介物质进行粘取转印后，再利用光学检验方法进行扫描或拍照成像固定的物理方法。如图3所示，本发明足迹胶片因其(PU)基材较柔软、粘性凝胶胶体层弹性较好且厚度适中，所以将本发明足迹提取胶片贴于客体表面轻轻压抚后，胶片不仅整体可在水平方向发生弯曲变形对痕迹进行贴覆，同时胶体层还可在垂直方向发生弹性形变对客体细微凹陷处进行填充。这使得本发明足迹提取胶片能完整地粘取粗糙及曲面等疑难客体表面的足迹物质，将客体上足迹完整的转移至胶片表面，形成细节清晰、易于观察的足迹图像。
本发明足迹提取胶片具有操作简单、使用便捷、适用范围广且对人身无害的特点，适合在刑事侦查部门推广使用。本发明足迹提取胶片不仅可直接对各种客体上的干、湿足迹进行提取、显现，而且还同时可对足迹中的脱落细胞及微量物证进行协同提取，是一种适用范围广、操作简单便捷、提取效果优良的足迹提取方法。
附图说明
图1为本发明足迹提取胶片的制备工艺流程图。
图2为本发明足迹提取胶片显现足迹的原理示意图。
图3为利用本发明足迹提取胶片提取足迹的方法示意图。
图4为对利用本发明足迹提取胶片提取足迹的观察与固定的方法示意图。
图5为对木地板上的灰尘减层足迹进行提取并显现后的效果。
图6为对木地板上灰渍加层足迹进行提取并显现后的效果。
图7为对陶瓷地板砖的灰渍加层足迹进行提取并显现后的效果。
图8为对水磨石地面上的灰尘加层足迹进行提取并显现后的效果。
图9为对表面凸凹皮沙发上的灰尘加层足迹进行提取并显现后的效果。
图10为对墙面白板上的灰尘加层蹬踏足迹进行提取并显现后的效果。
图11为对门板上的灰尘加层蹬踏足迹进行提取并显现后的效果。
图12为对木地板及纸张上的灰尘加层足迹进行提取并显现后的效果。
图13为对包装箱纸板上的灰尘加层足迹进行提取并显现后的效果。
图14为对PU布上的灰尘加层足迹进行提取并显现后的效果。
图15为对黑色大理石上的弱灰尘加层足迹进行提取并显现后的效果。
图16为对塑料袋上的灰尘加层足迹进行提取并显现后的效果。
具体实施方式
下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法。
下述实施例中所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。
实施例1、凝胶材料的制备
按照图1所示的流程制备凝胶材料(即凝胶胶体)。
(1)将明胶加入水中，在约25℃左右的条件下浸泡12小时，形成半透明的胶体溶液。
(2)将胶体溶液加入至甘油中，加入反应釜中加温搅拌，温度控制在60℃，搅拌转速为80～160转/分，经30分钟后加入乙酰胺，酰化反应6小时后，开启管道将胶体经100目过滤得到胶体混合溶液。
其中，明胶与甘油的质量比为1:0.6，明胶与乙酰胺的质量比1:0.05
3)将过滤后的胶体混合溶液投入反应釜中加热、抽真空脱水。
4)将脱水后的胶体排出反应釜进行过滤冷却，形成弹性淡黄色半透明胶体。
5)将冷却后的弹性淡黄色半透明胶体放入反应釜中进行加热(75℃)，待融化后加入活性黑WNN200％进行染色，搅拌2h后加入聚碳化二亚胺(明胶、染料与交联剂质量比为1：0.008：0.03)，30分钟后抽真空脱水除泡，即得本发明凝胶材料。
本实施例制备的凝胶材料在正常光照条件下为黑色光泽客体，反光率为11％，吸光率为86％，在强光照射下为黑色-红棕色光泽客体，折射率20％。
采用GB/T 4852-2002压敏胶粘带初粘性试验方法(滚球法)，GB/T 4851-2014胶粘带持粘性的试验方法及GB/T 2792-2014胶粘带剥离强度的试验方法，测定本实施例制备的凝胶材料的初粘力为39.5N，持粘力为44.2N，剥离强度为0.042KN/m，可见其具有粘力适中的优点。
采用GB/T 1034-2008塑料吸水性的测定方法，测定本实施例制备的凝胶材料的吸水率为0.25g/g，参照GB/T 1034-2008塑料吸水性的测定方法采用邻苯二甲酸二辛酯，测定本实施例制备的凝胶材料的吸油率为0.12g/g，可见本实施例制备的凝胶材料其具有水油双亲的特性。
采用GB/T 1681-2009硫化橡胶回弹性的测定及GB/T 528-2009硫化橡胶或热塑性橡胶拉伸应力应变性能的实验方法，测定本实施例制备的凝胶材料在500N压力时的压缩量为19％，弹性量为87％，可见其弹性较好，抗拉强度为0.28MPa，可见其具有拉升变形性小的特点。
实施例2、足迹提取胶片的制备
按照图1所示的流程制备足迹提取胶片。
(1)将实施例1制备的凝胶材料加热至75℃，在聚氨酯基布(PU)上进行胶体的涂布，形成粘性凝胶胶体层(凝胶胶片)。
(2)将涂布好的凝胶胶片导入覆膜机，在胶片表面覆盖PET(聚对苯二甲酸乙二酯)保护膜，并对其进行裁切封装。
本实施例制备的足迹提取胶片，聚氨酯基布的厚度为0.8mm，粘性凝胶胶体层的厚度为0.85mm，PET保护膜厚度为0.1mm。
采用本发明足迹提取胶片进行足迹提取时，可按照如下步骤进行，如图3所示：
(1)对足迹提取胶片进行适当裁剪，并剥去胶片表面的所述保护膜，露出粘性凝胶胶体层；
(2)从所裁的足迹提取胶片一端开始，将粘性凝胶胶体层端贴敷于待提取足迹的客体表面，再使剩余的足迹提取胶片缓慢平滑的贴敷在客体表面，完全覆盖所提足迹；之后按压足迹提取胶片使之与客体的表面充分接触；
在贴敷过程中用辊轴、刮片等进行赶压，有助于排出贴覆中产生的气泡，使胶片与客体表面获得良好接触；
(3)从足迹提取胶片的一端处开始，缓慢地沿一个方向小心从客体上剥下足迹提取胶片，则实现对所述客体的表面上足迹的转移提取。
(4)将足迹提取胶片的粘性凝胶胶体层表面向上，在暗室场照明条件下对足迹提取胶片表面上所转移提取的足迹进行观察与拍照固定，如图4所示。
按照上述方法，利用本发明足迹提取胶片对不同客体(木地板、陶瓷地板砖、水磨石地面、表面凸凹的皮沙发、悬挂于墙面的白板、门板、纸张、包装箱纸板、PU布、大理石窗台、塑料袋等)表面上不同类型灰尘、灰渍足迹的提取、显现实例：
1、对木地板上的灰尘减层足迹进行提取，显现后的效果如图5所示(左图为足迹原貌，右图为使用足迹提取胶片提取的足迹)。
2、对木地板上灰渍加层足迹进行提取，显现后的效果如图6所示(左图为足迹原貌，右图为使用足迹提取胶片提取的足迹)。
3、对陶瓷地板砖的灰渍加层足迹进行提取，显现后的效果如图7所示(左图为足迹原貌，右图为使用足迹提取胶片提取的足迹)。
4、对水磨石地面上的灰尘加层足迹进行提取，显现后的效果如图8所示(左图为足迹原貌，右图为使用足迹提取胶片提取的足迹)。
5、对表面凸凹皮沙发上的灰尘加层足迹进行提取，显现后的效果如图9所示(左图为足迹原貌，右图为使用足迹提取胶片提取的足迹)。
6、对墙面白板上的灰尘加层蹬踏足迹进行提取，显现后的效果如图10所示(左图为足迹原貌，右图为使用足迹提取胶片提取的足迹)。
7、对门板上的灰尘加层蹬踏足迹进行提取，显现后的效果如图11所示(左图为足迹原貌，右图为使用足迹提取胶片提取的足迹)。
8、对木地板及纸张上的灰尘加层足迹进行提取，显现后的效果如图12所示(左图为足迹原貌，右图为使用足迹提取胶片提取的足迹)。
9、对包装箱纸板上的灰尘加层足迹进行提取，显现后的效果如图13所示(左图为足迹原貌，右图为使用足迹提取胶片提取的足迹)。
10、对PU布上的灰尘加层足迹进行提取，显现后的效果如图14所示(左图为足迹原貌，右图为使用足迹提取胶片提取的足迹)。
11、对黑色大理石上的弱灰尘加层足迹进行提取，显现后的效果如图15所示(左图为足迹原貌，右图为使用足迹提取胶片提取的足迹)。
12、对塑料袋上的灰尘加层足迹进行提取，显现后的效果如图16所示(左图为足迹原貌，右图为使用足迹提取胶片提取的足迹)。
由上述12个具体的提取、显现效果可以看出，所制足迹提取胶片对不同类型(平面或曲面，渗透性或非渗透性，粗糙或光滑)客体表面上的干/湿(灰尘、灰渍)足迹的提取均有良好的提取效果，具有细节清晰、反差优良、操作简捷、适用范围广、能有效克服背景干扰及提取痕迹的干扰等优点，是一种适合在刑事技术领域进行推广应用的足迹提取器材。

Claims (10)

1.一种凝胶材料的制备方法，包括如下步骤：
(1)将明胶浸泡于水中得到胶体溶液；
(2)向所述胶体溶液中依次加入甘油和乙酰胺，经酰化反应后得到胶体混合溶液；
(3)所述胶体混合溶液经除水处理后进行冷却，得到弹性淡黄色半透明胶体；
(4)向所述弹性淡黄色半透明胶体中加入活性染料进行染色，然后加入交联剂进行交联反应，经脱水处理即得所述凝胶材料。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤(1)中，所述浸泡的温度为20～25℃，时间为12～18小时。
3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于：步骤(2)中，所述明胶与所述甘油的质量比为1：0.5～0.6；
所述明胶与所述乙酰胺的质量比为1：0.04～0.06；
加入所述甘油之后，所述方法还包括于55～60℃下80～160转/分的搅拌步骤；
所述酰化反应的温度为60～80℃，时间为5～6h。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的制备方法，其特征在于：步骤(3)之前，所述方法还包括将所述胶体混合溶液进行过滤的步骤；
步骤(3)和步骤(4)中，所述除水处理采用抽真空除水的方式。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的制备方法，其特征在于：步骤(4)中，所述活性染料为活性黑色染料；
所述交联剂为聚碳化二亚胺；
所述明胶、所述活性染料与所述交联剂的质量比为0.005～0.01：0.02～0.03；
所述染色的时间为1.5～2.5h：
所述交联反应的温度为65～75℃，时间为0.5～1.5小时。
6.权利要求1-5中任一项所述方法制备的痕迹凝胶提取材料。
7.权利要求6所述凝胶材料在制备足迹及物质痕迹提取结构胶片中的应用。
8.一种形迹提取胶片，其包括依次贴附在一起的基材、粘性凝胶胶体层和保护膜；
所述粘性凝胶胶体层由权利要求6所述凝胶材料形成。
9.根据权利要求8所述的足迹提取胶片，其特征在于：所述基材的厚度为0.7～0.8mm；
所述粘性凝胶胶体层的厚度为0.8～0.9mm；
所述保护膜的厚度为0.1～0.15mm。
10.一种提取足迹的方法，包括如下步骤：
(1)剥去权利要求8或9所述足迹提取胶片的所述保护膜，
(2)利用所述粘性凝胶胶体层将所述足迹提取胶片贴敷于待提取足迹的客体表面，并按压所述足迹提取胶片使之与所述客体的表面充分接触；
(3)将所述足迹提取胶片从所述客体的表面剥离，则实现对所述客体的表面上足迹的转移提取。
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