Крим исследование бумаги. Мировая бумажная промышленность выпускает свыше 600 ви
 Скачать 41.98 Kb.
|
|
Бумага представляет собой упругопластичный капиллярно- пористый материал, основу которого составляют волокна растительного происхождения, переплетенные и соединенные между собой в процессе формирования бумажного листа. Мировая бумажная промышленность выпускает свыше 600 ви дов картона, обладающих различными свойствами: высо копрозрачные, электропроводящие и электроизоляционные, тонкие (толщиной 4 - 5 мкм) и толстые картоны, хорошо впитывающие вла гу и водонепроницаемые, гладкие и шероховатые и т д. Картон от личается от бумаги большей толщиной и массой одного квадратно го метра. Бумага является материалом многокомпонентным. Для ее изготовления используется волокнистое сырье, проклеивающие вещества, минеральные наполнители, красящие вещества, а также синтетические вещества для придания специальных свойств. Основными источниками волокнистого сырья для получения по луфабрикатов, применяемых при производстве бумаги, являются: - древесина хвойных и лиственных пород (ель, сосна, пихта, лиственница, береза, осина, тополь, ольха, бук); 29 - стебли однолетних растений (кукуруза, тростник и др.), а так же лубяные волокна однолетних растений (лен, конопля, джут, ра ми, кенаф); - волокна семян хлопка и отходов хлопкового производства (делинт, хлопковый пух); - тряпичная масса (хлопчатобумажная, льняная, пеньковая); - макулатура (старая бумага и обрезки); - искусственные волокна в сочетании с древесной целлюло зой; - синтетические волокна (капрон, нейлон, полиэтилен, нитрон и др.). Проклеивающие вещества используются для связывания воло кон между собой, увеличения влаго- и механической прочности, устранения ворсистости, предупреждения расплыва красителей записей и др. В качестве таких веществ в бумажную массу вводят обычную и модифицированную канифоль, парафин, латекс, синте тические смолы, животный клей, крахмал. Минеральные наполнители вводят в бумагу для заполнения пор, утяжеления, улучшения цвета, придания белизны, гладкости, мягкости, непрозрачности, впитывающей способности и других свойств. В качестве наполнителей используют каолин, гипс, мел, асбестин, тальк, бланфикс и др. Почти все сорта бумаги подвергаются дополнительной обработ ке - подцветке, а в целях получения окрашенной бумаги - окраске, для чего в бумажную массу добавляют красящие вещества мине рального (ультрамарин, охра, хромовые пигменты) или органиче ского (аурамин, метиленовый голубой, кислотный голубой) проис хождения. При изготовлении бумаги белого цвета в бумажную массу добавляют белые пигменты (карбонат кальция, двуокись титана, сульфат цинка), подсинивающие вещества (ультрамарин) и оптические отбеливатели - бесцветные или слабоокрашенные ор поглощающие ультрафиолетовые лучи в области нм и преобразующие их в синий или фиолетовый свет с длиной волны 400-500 нм (т. е. имеющие люминесценцию голубого или фиолетового цветов) и тем самым повышающие бе лизну бумаги. В качестве оптических отбеливателей используют препараты типа «Релюкс», «Гелиофор», «Вольфен» и другие, при менение которых регламентировано стандартами и техническими условиями на бумагу и картон. При обработке бумаги различными синтетическими вещест вами ей придаются свойства устойчивости к воде, кислотам, щело чам, маслу и паронепроницаемости. Для этих целей применяют 30 следующие синтетические вещества: ацетат целлюлозы, нитрат целлюлозы, хлорированный каучук, полиэтилен и т. д. По назначению бумага, выпускаемая отечественной бумажной промышленностью, делится на основных классов: Бумага для печати. 2. Бумага для письма. 3. Чертежно-рисовальная бумага. 4. Электроизоляционная бумага. 5. Папиросная бумага (папиросная, курительная и др.). 6. Впитывающая бумага (фильтровальная, промокательная и 7. Бумага для аппаратов (телеграфная лента, перфокарточная и 8. Светочувствительная бумага (для светокопии, фотоподложка для изготовления фотобумаги). 9. Переводная бумага или основа (копировальная, переводная и Оберточно-упаковочная бумага. Бумага промышленно-технического назначения. Картон, выпускаемый отечественной промышленностью, по на значению делится на тарный, используемый для изготовления ящиков и упаковки различных изделий и материалов, и полиграфи ческий. Производство бумаги складывается из пяти основных техноло гических процессов: Получение исходных волокнистых компонентов: разволокне- ние исходных материалов, освобождение их от вредных примесей. 2. Изготовление бумажной массы: массный размол, смешение компонентов. 3. Отливка бумажного полотна на бумагоделательных машинах. 4. Отделка листового материала: выравнивание, лощение, тис нение. 5. Резка, сортировка, упаковка продукции. Каждая операция вносит в полуфабрикат характерные признаки, которые в конечном счете создают совокупность, общую лишь для какого-то определенного количества готовой продукции. Основным компонентом бумаги являются волокнистые мате риалы (целлюлоза, полуцеллюлоза, древесная масса), вырабаты ваемые из древесины хвойных и лиственных пород, из соломы различных злаков, стеблей однолетних растений, лубяных волокон льна, конопли, джута, рами, волокон хлопка, тряпичной массы и макулатуры. 31 Химически необработанная древесная масса применяется лишь при изготовлении бумаги низких сортов, к которым не предъявляет ся требование долговечности. Для промышленного производства писчей бумаги различных видов в настоящее время применяется главным образом беленая и небеленая древесная целлюлоза, основу которой составляют обо лочки клеток растений, полученная одним из способов варки - сульфитным (кислотным) или сульфатным (щелочным). Соответст венно способу получения целлюлоза носит название сульфитной или сульфатной. К основным задачам диагностического и идентификационного ха рактера при криминалистическом исследовании бумаги относятся: 1. Установление класса, вида бумаги, ее номера или марки, предприятия-изготовителя. 2. Определение принадлежности сравниваемых объектов к про дукции одного выпуска (конкретной партии). 3. Установление принадлежности сравниваемых объектов к од ному целому (пачке, рулону или бумажно-беловому изделию - блокноту, тетради и т. д.). В целях решения задач криминалистического исследования опре деляют признаки бумаги, включающие особенности структуры, физи ческие и механические свойства, состав по волокну, проклеивающие и наполняющие вещества и другие. Необходимо отметить, что методи ка исследования бумаги, в отличие от принятой в лабораториях бумажной промышленности, имеет ряд особенностей, обусловленных спецификой объекта (ограниченные размеры, наличие красочных изображений, загрязнений, возможные изменения свойств, обусловленные условиями хранения, использования и др.); такие ме ханические и физические параметры, как сопротивление бумаги раз рыву, излому, жесткость, влагопрочность, часто не могут быть опре делены регламентированными методами анализа. Не всегда возможно определение сорности, светопроницаемости и прозрачно сти. Возникает необходимость решения задач исследования без оп ределения указанных параметров бумаги, путем применения методов анализа других ее свойств, требующих для своего проведения мини мального объема исследуемого образца. В таких случаях определя ется: структура поверхности, толщина, масса 1 плотность, состав по волокну, зольность, минеральный состав и пр. Для решения вопро са о принадлежности бумаги к определенной партии выпуска, а также других идентификационных вопросов, помимо указанных свойств, исследуют степень отбелки, степень помола, характеристику марки- 32 сетки, особенности линии разреза (отрыва), линовку, загрязне ния и другие признаки. В ходе криминалистического исследования бумаги решают, на пример, следующие вопросы: К какому виду относится бумага документа? 2. Имеет ли бумага, использованная при изготовлении данного документа, общую групповую принадлежность с представленными образцами (относится ли к одной партии продукции)? 3. Является ли бумага, на которой выполнен данный документ, частью представленного рулона бумаги? К основным свойствам материала бумаги, которые выявляют при ее криминалистическом исследовании, относятся: 1) механические свойства (жесткость, сопротивление бумаги разрыву, излому, продавливанию и скручиванию); 2) толщина; 3) масса 1 4) плотность; 5) внутреннее строение (характер просвета, направленность во локон, слоистость); 6) структура поверхности (гладкость, выраженность сетки, водя ные знаки, графление); 7) цвет, белизна, характер люминесценции; 8) композиция по волокну, помол волокна, степень отбелки во локна; 9) вид и степень проклейки; зольность, минеральный состав золы. Криминалистическое исследование бумаги проводят по схеме, представленной на схеме 33 С х е м а 1 Общая схема криминалистического исследования бумаги Определение толщины, плотности и массы 1 бумаги Толщину бумаги (W) в миллиметрах определяют с помощью ин дикаторного толщиномера марок ТНБ-5А. Массу бу маги, выраженную в граммах, определяют путем взвешивания на аналитических весах не менее трех образцов бумаги площадью 1 с последующим пересчетом полученных результатов на 1 Плотность бумаги зависит от множества технологических фак торов, в частности она возрастает с повышением тонкости помола волокнистого сырья, давления между валами прессов и каландра, натяжения сушильных сукон и т. д. Плотность бумаги и картона определяется как отношение массы 1 к толщине бумаги. 34 Определение цвета, белизны, характера люминесценции, светопропускания Цвет и белизна бумаги зависят от состава исходного материала, условий хранения (температуры, относительной влажности и пр.). Их определяют сравнением оттенка материала со стандартной шкалой «серых тонов». Определение производят при ярком есте ственном освещении, так как всякий искусственный свет может из менить цветовой тон объекта. Также для этой цели используют спектрофотометрические методы. Цвет и интенсивность люминесценции волокнистых материа лов, применяемых при изготовлении бумаги, зависят от способа их обработки, породы и даже возраста используемой древесины, ко личества веществ, сопутствующих клетчатке (лигнина, смол и т. д.). Нужно отметить, что цвет и люминесценция бумаги существенно меняются от воздействия внешних факторов. Особенно сильное влияние оказывают солнечные лучи, воздействующие на бумагу в течение длительного времени, поэтому при сравнительном иссле довании цвет и люминесценция бумаги не могут применяться в качестве самостоятельных признаков, указывающих на ное или одинаковое происхождение бумаги. Светопроницаемость и прозрачность относятся к оптическим свойствам бумаги и связаны с явлениями рассеивания света на поверхности бумаги и в ее толще, а также с поглощением и пропус канием света бумагой. Под светопроницаемостью бумаги понимают ее способность про пускать свет. Прозрачностью бумаги называется степень видимости сквозь бумагу знаков и рисунков, нанесенных на подложку. Наиболее светопроницаемая бумага является и наиболее прозрачной. Прозрачность и светопропускание бумаги взаимно связаны друг с другом и зависят от ее состава по волокну, толщины, количества и рода наполнителей, характера помола и т. д. В специальных лабо раториях светопропускание бумаги определяют денситометрическим методом с использованием денситометров, позволяющих опреде лить значение оптической плотности. При криминалистических срав нительных исследованиях прозрачность можно установить следую щим образом: исследуемые образцы кладут на лист бумаги, на который нанесены черные линии одинаковой толщины, и фотогра фируют в проходящем свете. На полученных фотограммах в случае неодинаковой прозрачности испытуемых образцов разница выявля ется более отчетливо, чем при визуальном осмотре. 35 Определение внутреннего строения бумаги Внутреннее строение бумаги характеризуется ее просветом, на правленностью и Просвет бумаги указывает на степень однородности ее структу ры, т. е. равномерность распределения волокон в бумаге; определя ется степенью равномерности прохождения света через бумагу. Часто его оценивают визуально в проходящем свете при равномер ном освещении. Образец сравнивают со стандартной бумагой хоро шего просвета. Бумага имеет равномерный (сомкнутый) просвет при равномерной ее текстуре и плохой (облачный) просвет, если волок на распределены неравномерно. Чем прозрачнее бумага, тем легче обнаруживается плохой просвет. Определение просвета в опреде ленной мере зависит также от цвета бумаги (синие бумаги кажутся более облачными, чем белые или желтые). Существенным свойством бумажного листа является направле ние волокон. Различают два направления: продольное (машинное) - по ходу материала на бумагоделательной машине, и перпендикулярное к нему - поперечное. Направление волокон в бумаге соответствует ее продольному направлению. Направление волокон определяют изучением поверхности бу маги под микроскопом. Подавляющее число волокон у большинст ва бумаг расположено в продольном направлении. Под слоистостью материала понимают число его слоев и спо собность к расслаиванию. Определение числа слоев у склеенного картона не вызывает трудностей. В отношении однослойных мате риалов выявляют способность к расслаиванию. Слоистость мате риала определяют разволокнением его с помощью препароваль ных игл. Судить о способности к расслаиванию можно и путем микроскопического исследования поперечных срезов образцов бу маги при помощи микроскопа типа МБС в отраженном свете при увеличении. Нижняя сторона бумаги на бумагоделательной машине, сопри касаясь с сеткой, достаточно отчетливо отображает ее рисунок и поэтому называется сеточной. Верхняя сторона называется лице вой и является более плотной и менее капиллярной, чем сеточная. На поверхности большинства сортов бумаги строение сетки на столько четко отображается, что ее сеточную сторону можно опре делить при осмотре невооруженным глазом: для этого достаточно согнуть бумагу и сравнить обе поверхности при боковом освеще нии. 36 В случае когда поверхность бумаги подвергалась лощению, для определения сеточной стороны используют один из следующих методов: Лист бумаги перегибают и сравнивают при косопадающем ос вещении его стороны. 2. Лист бумаги смачивают водой и после ее впитывания произ водят сравнение сторон. После смачивания бумаги водой или раз бавленным раствором едкого натра бумага разрыхляется и унич тожается сглаживающее действие каландрирования. С помощью микроскопа при 6-12-кратном увеличении можно изучать строение и плотность сетки, а также ее дефекты. Определение волокнистого состава бумаги и картона является одним из важнейших испытаний, необходимых для сравнительного исследования. В зависимости от назначения бумага имеет различ ный состав (композицию) по волокну. Одни сорта состоят из смеси тряпичных и целлюлозных волокон, другие - из % целлюлозы, третьи - из смеси целлюлозы и древесной массы и т. д. По своему происхождению волокна, образующие композицию бумаги, подраз деляются следующим образом: тряпичная полумасса, волокна жи вотного происхождения, целлюлоза, получаемая из древесины многолетних растений, целлюлоза, получаемая из однолетних рас тений, древесная и соломенная масса, прочие волокнистые мате риалы. Исследование волокнистых компонентов бумаги производится путем микроскопического изучения приготовленных из нее препа ратов. При этом устанавливают композицию бумаги по волокну, помол волокна, вид целлюлозы или древесной массы, степень про варки и отбелки целлюлозы, отмечают количественное соотноше ние различных волокон. Для приготовления препаратов берут со- скобы волокна с различных участков бумаги, помещают на предметное стекло в каплю дистиллированной воды, разделяют на отдельные волоконца с помощью препаровальных игл и накрывают покровным стеклом. Если возникает необходимость окрасить пре парат соответствующим реактивом, то волокна предварительно осушают промоканием фильтровальной бумагой, обрабатывают тремя-четырьмя каплями реактива, вновь равномерно распреде ляют и накрывают покровным стеклом. Избыток реактива удаляют при помощи фильтровальной бумаги. Количественное соотношение волокон, входящих в композицию бумаги, определяют путем микроскопического исследования пре паратов. Препараты изучают в нескольких направлениях при ма лых увеличениях (не выше 56 х ). Вид волокнистых компонентов оп- 37 ределяют по морфологическому строению и результатам микрохи мических реакций - обрабатывают волокна специальными реакти вами, окрашивающими их в зависимости от состава в различные цвета, в частности реактивом хлор-цинк-йод. Метод окрашивания реактивом хлор-цинк-йод является основным и регламентируется ГОСТом. Помол бумаги различают по степени разработанности (очень жирный, жирный и тощий) и по длине (длинный, средний, короткий). Определение степени помола волокнистых компонентов произво дят микроскопическим исследованием при 75-80-кратном увеличе нии. В основе метода определения степени отбелки целлюлозы лежит последовательное окрашивание препаратов из бумаги рас творами красителей малахитовой зелени и основного фуксина. В результате хорошо отбеленная целлюлоза не окрашивается, плохо отбеленная - имеет слабо-розовую окраску, небеленая - красный цвет, иногда с фиолетовым оттенком, древесная масса - сине- зеленую окраску. К механическим свойствам бумаги относится способность мате риала сопротивляться механическим усилиям (разрыву, излому, про- раздиранию, скручиванию), упругость, влагопрочность, потеря прочности при нагревании. Их определение осуществляется в производственных лабораториях с использованием специального обо рудования и с соблюдением требований соответствующих ГОСТов. Определить механические свойства бумаги в абсолютных единицах при криминалистическом исследовании не всегда представляется воз можным из-за ограниченного количества исследуемого материала. Для определения зольности исследуемый образец размером не менее 10x10 мм высушивают в сушильном шкафу до постоянного значения массы, а затем озоляют в муфельной печи в течение 20 минут при температуре 800 Полученный остаток, состоящий из минеральных веществ, снова взвешивают. По разности в значении массы вычисляют зольность бумаги, выражающуюся в процентах. При установлении вида проклеивающего вещества проводят ис следование на канифоль, крахмал, животный и казеиновый клей, па рафин, вискозу, синтетические смолы с использованием специфиче ских реакций. Методики определения различных видов проклейки (канифольной, крахмальной, вискозной, парафиновой, животной и т. д.) достаточно подробно изложены в специальной литературе. Степень проклейки является одним из важных признаков при сравнительном исследовании бумаги. Для определения этого пока зателя стандартом предусмотрены два метода - штриховой и сухо го индикатора. Сущность штрихового метода заключается в следующем: на поверхность исследуемых образцов бумаги наносят при помощи рейсфедера специальными чернилами ряд последовательно утолщающихся штрихов. Ширина этих штрихов последовательно увеличивается на 0,25 мм. Степень проклейки испытуемого мате риала в данном случае будет выражаться шириной линии в милли метрах, предшествующей той, у которой чернила расплылись по краям штриха или проникли в виде точек на оборотную сторону листа бумаги. Существует иная модификация данного метода с использованием перьев типа «редис». Для нанесения штрихов применяются специальные чернила: темно-синие, состоящие из красителя Прямого голубого (10 г), та нина (60 г), сернокислого закисного железа (55), серной кислоты (1 г), фенола г), декстрина картофельного (18 г), дистиллиро ванной воды; фиолетовые, состоящие из красителя Основного фиолетового К (5 г), декстрина картофельного г), фенола (0,5 г), дистиллированной воды. Определение степени проклейки бумаги методом сухого инди катора основано на измерении времени прохождения воды через толщу бумаги, фиксируемого в момент изменения окраски поме щенного на ее поверхность индикатора (9 частей сахарной пудры, 1 часть крахмала, 0,2 части красителя Основного фиолетового К), увлажненного прошедшей через лист водой. Для этого необходимо иметь по пять образцов бумаги от каждого исследуемого листа. Степень проклейки D (с/мм) вычисляется по формуле: (где t— время, с; л - толщина бумаги, мм). Результат испытания выражают средним арифметическим пяти определений. Определить степень проклейки бумаги при сравнительном ис следовании можно также по скорости впитывания капли воды или раствора какого-либо красителя. Для этого на разные участки одно го листа бумаги (в случаях возможного локального нарушения про клейки, например при вытравливании отдельных реквизитов доку мента) либо на разные листы наносят одинаковые капли воды или водного раствора красителя и фиксируют время их впитывания. Одинаковое время впитывания свидетельствует об идентичной степени проклейки бумаги. Если же время впитывания различно, то степень проклейки бумаги в местах с меньшим временем будет ниже. Основным методом при определении вида оптического отбе ливателя служит тонкослойная хроматография. 39 Одним из основных и наиболее устойчивых идентификационных признаков бумаги является ее минеральный состав, который от ражает, в основном, композицию наполнителей (каолин, тальк, гипс, бланфикс и др.), вводимых в бумагу на стадии изготовления бумажной массы. Помимо наполнителей в состав бумаги входят и другие неорганические вещества, используемые для придания бу маге белизны, цвета, устранения пятен смолы и т. д. Неорганиче ские вещества также вводят в состав бумаги вместе с ее основны ми компонентами - целлюлозой, водой, клеем. Основным этапом исследования минеральных составляющих бумаги является проведение их элементного и фазового анализов, которые осуществляются методами рентгенофлюоресцентного, эмиссионного спектрального и рентгенофазового анализов. При сравнительном исследовании бумаги анализируют не толь ко ее физико-химические, оптические и другие свойства, но и при знаки изделия (формат, линовка, кромка листов, способ крепления листов и др.). Их изучают до проведения исследования бумаги по вышеприведенной схеме. Листы бумаги, разрезанные в процессе ее изготовления или при выработке изделий из нее, могут не иметь строго прямоугольной формы и нередко наблюдаются отклонения размеров от установ ленных. Одно и то же ярко выраженное отклонение формата срав ниваемых листов бумаги от стандарта свидетельствует о том, что они резались одинаковым образом и одновременно. При изучении линий линовки обращают внимание на располо жение их на лицевой или сеточной сторонах листа относительно друг друга и относительно краев листа, на характер строения ли ний, расстояние межу ними, интенсивность и цвет линовки. Для вывода о тождестве листов бумаги необходимо исследовать де фекты линовки и закономерности их размещения. Дефектами ли новки являются: нарушение параллельности линий линовки, не равномерность промежутков между линиями, наличие разрывов и утолщений линий. При изучении краев листа могут наблюдаться признаки, свиде тельствующие о повреждении лезвия резака (зазубрины, изгибы и т. д.). Одинаковый микрорельеф кромки у двух сравниваемых лис тов подтверждает, что они были разрезаны одним и тем же режу щим приспособлением (соответствующее исследование проводит ся в рамках комплексной экспертизы экспертом-трасологом). Исследование картона проводится по той же методической схе ме, что и бумаги. Отличие состоит лишь в том, что у картона ана лизируется каждый слой отдельно. |