Экспертное исследование полиэфирных волокон черного цвета

Экспертное исследование полиэфирных волокон черного цвета

Экспертное исследование полиэфирных волокон черного цвета

Интерес представляет дифференциация полиэфирных волокон черного цвета, широко распространенных в современных текстильных изделиях. Такие волокна входят в состав материалов верхней одежды — в пальтовых, костюмных, платьевых тканях и в верхнем трикотаже. И потому часто встречаются в экспертной практике при производстве экспертиз волокнистых материалов, назначаемых при расследовании уголовных дел различных категорий. При исследовании полиэфирных волокон черного цвета дифференциация их в проходящем свете светлопольного микроскопа затруднительна. Люминесцентная микроскопия в обычном варианте дает небогатые цветовые характеристики, и в результате ее применения эксперт не получает достоверной информации, позволяющей дифференцировать эти одноцветные волокна, так как краситель волокна оказывает доминирующее влияние на спектр люминесценции и гасит ее. В связи с этим была предпринята попытка исследования на экспериментальном материале указанных выше волокон, которое включает следующие этапы: установление способа крашения (поверхностное или в массе); исследование химических, хроматографических, спектральных и люминесцентных характеристик красителей с их регистрацией. При крашении полиэфирных волокон традиционны два способа: поверхностное крашение или печать и крашение в массе. Различие способов крашения обусловливает применение различных групп красителей. В отечественной промышленности поверхностное крашение осуществлялось главным образом при крашении смешанных тканей, например, шерстьполиэфир-дисперсными и кислотными красителями. Поверхностное крашение одних полиэфирных волокон под давлением осуществлялось только дисперсными красителями или специальными дисперсными красителями для полиэфирных волокон. Крашение полиэфирных волокон в массе (то есть в процессе формования волокна) осуществлялось с применением красителей с высокой температурой плавления и обладающих термической устойчивостью. В основном это органические красители: производные диарил- и аминоантрахинона или тонкодисперсные пигменты. Крашение в черный цвет на полиэфирном волокне достигалось применением черных красителей специальных марок либо красителей серых, зеленых и синих цветов высокой концентрации на волокне, либо применением многокомпонентных смешанных красителей, то есть большинство дисперсных красителей, применяемых для окраски полиэфирных волокон в черный цвет, не являются индивидуальными продуктами, а состоят в основном из смеси 2-4 красителей. В качестве объектов исследования были выбраны 20 образцов полиэфирных волокон черного цвета, выделенных из тканых (костюмных и блузочных) и трикотажных текстильных материалов. В данной работе изучались химические свойства красителей волокон методом микрохимического тестирования и хроматографического исследования экстрактов красителей в тонком слое, люминесцентные свойства красителей — методом люминесцентной микроскопии (в том числе регистрирующей), спектральные характеристики красителей — методом микроспектрофотометрии. Исследование люминесцентных свойств волокон проводили с использованием микроскопа «МСФУ-К» производства «ЛОМО» (г. Санкт-Петербург), объектив 40х, непосредственно на нативном и модифицированном (обработанном концентрированной азотной кислотой) волокне в указанных ниже двух режимах наблюдения с визуальной фиксацией цвета свечения (люминесценции) комплекса полимер волокна — краситель: ekspertnoe-issledovanie-poliefirnyh-volokon-chernogo-cveta-1 Регистрацию спектров люминесценции проводили в диапазоне 400-800 нм с шагом сканирования 2 нм (рис. 1), где приведены спектры люминесценции только модифицированных волокон, так как нативные волокна не люминесцируют. ekspertnoe-issledovanie-poliefirnyh-volokon-chernogo-cveta-2 Исследование спектральных характеристик нативных и модифицированных волокон проводилось также непосредственно на волокне с помощью микроскопа МФСУ-К (объектив 40х) в диапазоне длин волн 400-800 нм с шагом сканирования 2 нм (рис. 2-5). ekspertnoe-issledovanie-poliefirnyh-volokon-chernogo-cveta-3 ekspertnoe-issledovanie-poliefirnyh-volokon-chernogo-cveta-4 ekspertnoe-issledovanie-poliefirnyh-volokon-chernogo-cveta-5 ekspertnoe-issledovanie-poliefirnyh-volokon-chernogo-cveta-6 Химический анализ красителей дает информацию об их свойствах и принадлежности определенному классу по существующей химической классификации. Основу методики составляют химические превращения (химические реакции) красителей, протекающие под действием определенных реагентов (концентрированных серной и азотной кислот, щелочи, окислительно-восстановительных реагентов). В основном используются цветные химические реакции, так называемые галохромные эффекты. В процессе протекания реакции происходит изменение структуры красителя с образованием новых химических соединений, имеющих иную, чем исходный краситель, окраску. В связи с тем, что все исследуемые полиэфирные волокна окрашены в массе (при химическом тестировании красителей нативных волокон окислительно- восстановительными реагентами изменений их окраски не наблюдалось), изучение химических свойств их красителей проводилось на пленке полимер-краситель. Пленку полимер-краситель получали путем растворения полимера волокна в подогретом феноле. В процессе исследования пленки подвергались химическому тестированию с применением вышеуказанных реагентов. Все манипуляции проводились на предметном стекле в поле зрения микроскопа МБС-9, 16х, при дополнительном нагреве. При наблюдении фиксировали галохромные эффекты, после чего объекты отмывались в воде и высушивались на воздухе. После окисления кислородом воздуха вновь фиксировалось изменение окраски. Если изменения окраски не наблюдалось, объект подвергался действию 10%-ного водного подкисленного раствора персульфата аммония (таблица 1). ekspertnoe-issledovanie-poliefirnyh-volokon-chernogo-cveta-7 Метод хроматографического анализа красителей позволяет решать задачу установления принадлежности сравниваемых красителей одной марке или к совокупности марок в отсутствие красителя — тестора. Марка красителя, как известно, — наиболее существенный групповой признак единичного волокна и одновременно сквозной признак для волокнистого материала, связанного схемой волокно — нити — ткань — готовое изделие. Для проведения хроматографического исследования красителей предварительно выделяли их из окрашенных волокон методом экстракции. Далее проводили хроматографическое исследование экстракта в тонком слое сорбента (стандартные пластинки «сорбфил», вертикальный вариант) с применением соответствующих систем растворителей: ацетон — толуол (3:4); бензол — хлороформ — этанол (2:2:1). В результате хроматографирования оценивались количество, форма, расположение, цвет и интенсивность пятен. Интерпретация результатов исследования:
  • химическое тестирование указанных выше объектов дает положительный эффект только на пленке полимер-краситель (фиксация первоначального цвета);
  • в плане дифференциации объектов по галохромным эффектам, проявляющимся при действии концентрированных серной и азотной кислот, более показательно тестирование концентрированной азотной кислотой )наблюдается большее разнообразие цветовых окрасок объектов);
  • одинаковое отношение сравниваемых красителей к некоторым тестирующим реагентам не является основанием для отрицательного подхода к применяемому методу дифференциации красителя;
  • совокупность же галохромных эффектов, проявляющихся при тестировании красителей всеми реагентами (восстановительными и окислительными реагентами и концентрированными кислотами), индивидуальна для каждого исследуемого красителя и надежно дифференцирует одноцветные волокна (в качестве примера в приложении приведены результаты исследования пяти видов полиэфирных волокон черного цвета);
  • визуальное исследование свойств люминесценции нативных (немодифицированных) волокон черного цвета подтвердило предположение о том, что свойствами люминесценции во всех режимах наблюдения указанные объекты не обладают;
  • модифицированные волокна приобретают частично свойства люминесценции за счет разрушения одного или нескольких нелюминесцирующих компонентов красителя. Однако цвета люминесценции не выразительны. В основном с небольшой разницей в оттенках это коричневатые и черноватые цвета в 1-м режиме наблюдения;
  • зеленовато-желто-коричневые и черновато-коричневые цвета во 2-м режиме наблюдения, то есть, в комплексе полимер-краситель доминирующее влияние оказывает вещество красителя, гасящее люминесценцию всего комплекса;
  • микроспектрофотометрическое исследование показало одинаковость спектров поглощения нативных волокон полиэфира черного цвета (зарегистрировано два одинаковых максимума поглощения ~ 450 и 620 нм). Исследование же модифицированных волокон показало сглаживание спектров с одновременным уменьшением плотности, при этом фиксируется различие максимумов поглощения у разных волокон, что позволило использовать данный метод для их дифференциации.
Результаты хроматографического исследования показали, что большинство красителей полиэфирных волокон черного цвета являются смесовыми и состоят из композиции индивидуальных марок (на хроматограммах проявляются от 2-х до 4-х пятен с различными величинами хроматографической подвижности). Метод позволяет четко дифференцировать сравниваемые одноцветные волокна, оценивается как высокоэффективный, однако требует большого количества материала, что редко встречается в экспертной практике. Красители всех исследованных полиэфирных волокон черного цвета являются смесовыми. Для их дифференциации при экспертном исследовании применимы:
  • метод химического тестирования по совокупности результатов воздействия ряда химических реагентов, индивидуальный для каждой смески красителей и позволяющий дифференцировать даже близкие по химическому строению красители;
  • метод хроматографического исследования, позволяющий дифференцировать красители по использованным индивидуальным маркам в отсутствие тестора (в случае достаточного количества материала объекта);
  • метод микроспектрофотометрирования для указанных волокон в модифицированном виде для их дифференциации по спектрам поглощения.
Не применимы методы качественной и регистрирующей люминесцентной микроскопии, так как доминирующее влияние на люминесцентные свойства комплекса полимер-краситель оказывает вещество красителя, гасящее люминесценцию объекта. Авторы: Г. В. Тулупов — зав.отделом биологических исследований Приволжского РЦСЭ Минюста России, к.биол.н. Г. А. Сергаева — ведущий эксперт Приволжского РЦСЭ Минюста России, к.ю.н. Н. Д. Захватова — ведущий эксперт Приволжского РЦСЭ Минюста России, к.биол.н. Е. В. Воротникова — старший эксперт Приволжского РЦСЭ Минюста России И. А. Лыкова — старший эксперт Приволжского РЦСЭ Минюста России
Экспертное исследование полиэфирных волокон черного цвета
Оцените статью

Читайте также: