周 娟，呂蔭妮，熊甜麗，史曉凡

（1.阜陽(yáng)市公安局，安徽 阜陽(yáng) 236000；2.中國(guó)刑事警察學(xué)院，遼寧 沈陽(yáng) 110035）

紡織纖維和紡織品是各種刑事案件和交通事故中常見微量物證之一。如兇殺案和強(qiáng)奸案的搏斗現(xiàn)場(chǎng)、搶劫案的纏斗現(xiàn)場(chǎng)、爆炸案的炸點(diǎn)周圍等經(jīng)常會(huì)有少量紡織纖維或紡織品殘片殘留；交通事故的事故車輛、當(dāng)事人或其他客體上也經(jīng)常有微量的纖維甚至呈粉末狀態(tài)的纖維殘留。紡織纖維種類鑒別的方法很多，主要有顯微鏡法、紅外光譜法、拉曼光譜法、裂解氣相色譜法等[1]。對(duì)于紡織纖維檢材與比對(duì)樣品異同的檢驗(yàn)，除要進(jìn)行纖維種類的分析外，還需對(duì)其上的染料進(jìn)行檢驗(yàn)。因?yàn)橥N類的紡織纖維，可用多種染料染成外觀相同或相近的顏色。常用于分析纖維上染料的方法有高效液相色譜法、薄層色譜法和顯微分光光度法等[2-5]。

本文分別采用傅立葉變換紅外光譜法（FTIR）和高效液相色譜法（HPLC）對(duì)24個(gè)不同款式、不同品牌鞋子的黑色鞋帶纖維進(jìn)行了分析。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，紅外光譜法與液相色譜法相結(jié)合是對(duì)各種案件中遺留的纖維檢材與比對(duì)樣品進(jìn)行比對(duì)檢驗(yàn)的有效方法。

1 材料與方法

1.1 樣品

24個(gè)不同款式、不同品牌鞋的黑色鞋帶樣品如表1所示。

表1 24個(gè)黑色鞋帶樣品

1.2 試劑

N，N-二甲基甲酰胺（DMF）（分析純），甲醇（色譜純），純凈水。

1.3 儀器及條件

NICOLET 5700傅立葉變換紅外光譜儀（美國(guó)賽默飛世爾科技公司），Smart Performer采樣器。測(cè)定參數(shù)：掃描次數(shù)16；分辨率8 cm-1；掃描范圍：4 000～650 cm-1；樣品位置：%T 左顯微鏡；檢測(cè)器：MCT/A；光闌5；自動(dòng)增益。

美國(guó)Agilent1100series高效液相色譜儀；檢測(cè)器：紫外-可見檢測(cè)器；色譜柱：C18柱（150mm×3.9mm，4μm），檢測(cè)波長(zhǎng)：520 nm；柱溫：30℃；流動(dòng)相：甲醇-水（85:15V/V）；流速：1mL/min。

1.4 方法

1.4.1 鞋帶纖維種類的FTIR分析

取少量鞋帶纖維樣品，用分離針將其分離成單絲，取單絲纖維樣品于金剛石池上制樣，然后進(jìn)行傅立葉變換紅外光譜分析。

1.4.2 鞋帶纖維上染料的HPLC分析

以DMF為提取劑，對(duì)黑色鞋帶纖維上的染料進(jìn)行提取，所得染料提取液進(jìn)樣HPLC分析。

2 結(jié)果與討論

2.1 鞋帶纖維種類的分析

24個(gè)黑色鞋帶樣品的紅外光譜有所不同，依據(jù)紅外光譜特征的不同可分為三大類。第Ⅰ類有18個(gè)鞋帶樣品，紅外光譜圖中最強(qiáng)吸收峰在1 723 cm-1處，為酯基中C=O的伸縮振動(dòng)峰；其次為1 248 cm-1、1100cm-1處C-O的對(duì)稱、不對(duì)稱伸縮振動(dòng)峰；1616cm-1、1 577 cm-1、1 504 cm-1處有三個(gè)較弱苯環(huán)骨架振動(dòng)峰；874 cm-1、729 cm-1處的吸收峰由苯環(huán)C-H的彎曲振動(dòng)產(chǎn)生，由此可見第Ⅰ類鞋帶的纖維屬于聚酯纖維。第Ⅱ類為纖維素纖維，共有5個(gè)鞋帶樣品。其紅外光譜特征是在3 345 cm-1處有一寬而強(qiáng)的O-H鍵伸縮振動(dòng)峰，1024 cm-1處強(qiáng)、且有一些弱的肩峰的特征峰則是O-H的伸縮振動(dòng)和C-O-C伸縮振動(dòng)峰。第Ⅲ類僅有一個(gè)鞋帶樣品，紅外光譜呈現(xiàn)出聚酯、纖維素纖維的共同特征。將其分離成單絲狀后分別測(cè)定，得到了具有聚酯、纖維素纖維特征的紅外光譜圖（圖 1，表 2）。

表2 鞋帶的纖維種類分析結(jié)果

圖1 三類鞋帶纖維的FTIR圖

2.2 鞋帶纖維上染料的分析

不同種類紡織纖維的分子結(jié)構(gòu)不同，所含官能團(tuán)不同，對(duì)其進(jìn)行染色時(shí)所用染料的類別不同。聚酯纖維常用分散染料染色，纖維素纖維常用還原、活性、直接等類別的染料進(jìn)行染色。所用染料的種類不同，染料與纖維的結(jié)合能力不同，溶劑中的溶解性、色譜行為均會(huì)有所差異。

2.2.1 纖維上染料的可溶性

以DMF為提取劑對(duì)纖維上的染料進(jìn)行提取實(shí)驗(yàn)，5 個(gè)纖維素纖維、1 個(gè)混紡纖維及 3、7、8、10、12、13、22號(hào) 7個(gè)聚酯纖維樣品上的染料未能提取下來，其余11個(gè)聚酯類的鞋帶纖維樣品上的染料均得到了有效的提取。

2.2.2 纖維上染料的HPLC分析

11個(gè)聚酯類鞋帶纖維上染料的色譜特征有所不同，依據(jù)染料提取液色譜圖中色譜峰的數(shù)目、保留時(shí)間的異同可將其為五類（圖2）。

圖2 五類鞋帶纖維樣品上染料的HPLC圖

第Ⅰ類有20號(hào)和23號(hào)2個(gè)樣品，色譜圖中有7個(gè)色譜峰，且各色譜峰的保留時(shí)間一一對(duì)應(yīng)相近，但各色譜峰的峰高比或峰面積比有較大的差異，可相互鑒別；第Ⅱ類有4、11、21號(hào)3個(gè)樣品，每個(gè)樣品均有6個(gè)特征峰，其中4號(hào)和11號(hào)樣品色譜峰的保留時(shí)間相近，但各色譜峰的峰面積比不同；21號(hào)樣品各色譜峰的保留時(shí)間與4、11號(hào)樣品有所不同（圖3）；第Ⅲ類只有9號(hào)1個(gè)樣品，色譜特征是有5個(gè)色譜峰；第Ⅳ類有3個(gè)樣品，分別是1、5、16號(hào)樣品，色譜圖中均有4個(gè)特征峰，但3個(gè)樣品色譜峰的保留時(shí)間、各色譜峰的峰高比均有明顯差別，可一一鑒別；第Ⅴ類有6號(hào)和19號(hào)2個(gè)樣品，色譜圖中均有3個(gè)特征峰，但各特征峰的保留時(shí)間、峰形差異顯著（圖4）。

圖3 四個(gè)鞋帶纖維樣品上染料的HPLC圖

圖4 兩個(gè)鞋帶纖維樣品上染料的HPLC圖

3 結(jié)論

同類紡織纖維的分子結(jié)構(gòu)相同，但不同廠家的生產(chǎn)工藝、原料的差異會(huì)導(dǎo)致纖維大分子的分子量、聚合度、結(jié)晶度等有所不同，因此其紅外光譜特征會(huì)有所差異，但差異不顯著。同類同色的紡織纖維，其上的染料組成會(huì)有所不同，所得色譜圖中色譜峰的峰數(shù)、保留時(shí)間及峰面積比的差異明顯。因此，在對(duì)各種案件中的纖維檢材與比對(duì)樣品進(jìn)行比對(duì)分析時(shí)，必須進(jìn)行纖維種類和纖維上染料兩個(gè)方面的檢驗(yàn)。

[1]閻巍，張金莊.傅立葉紅外光譜（ATR）法檢驗(yàn)紡織纖維[J].遼寧警專學(xué)報(bào)，2007（46）:35-37.

[2]李心倩，史曉凡，齊寶坤.合成纖維上染料的色譜分析法[J].中國(guó)刑警學(xué)院學(xué)報(bào)，2006（2）:54-55.

[3]史曉凡，許英健，李洪亮.滌綸纖維上分散染料的液質(zhì)分析[J].刑事技術(shù)，2012（1）:35-37.

[4]龔利斌，姜傳國(guó)，周超峰，等.高效液相色譜法分析滌綸紡織纖維中分散紅染料[J].警察技術(shù)，2012（2）：36-38.

[5]史曉凡，齊寶坤，王景翰，等.棉滌混紡纖維上染料的HPLC分析[J].廣東公安科技，2002（1）：14-16.