double arrow

Определение внутреннего строения бумаги

Внутреннее строение бумаги характеризуется ее просветом, направленностью волокон и слоистостью.

Просвет бумаги указывает на степень однородности ее структуры, т. е. равномерность распределения волокон в бумаге; определяется степенью равномерности прохождения света через бумагу. Часто его оценивают визуально в проходящем свете при равномерном освещении. Образец сравнивают со стандартной бумагой хорошего просвета. Бумага имеет равномерный (сомкнутый) просвет при равномерной ее текстуре и плохой (облачный) просвет, если волокна распределены неравномерно. Чем прозрачнее бумага, тем легче обнаруживается плохой просвет. Определение просвета в определенной мере зависит также от цвета бумаги (синие бумаги кажутся более облачными, чем белые или желтые).

Существенным свойством бумажного листа является направление 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 бумаги под микроскопом. Подавляющее число волокон у большинства бумаг расположено в продольном направлении.

Под слоистостью материала понимают число его слоев и способность к расслаиванию. Определение числа слоев у склеенного картона не вызывает трудностей. В отношении однослойных материалов выявляют способность к расслаиванию. Слоистость материала определяют разволокнением его с помощью препаровальных игл. Судить о способности к расслаиванию можно и путем микроскопического исследования поперечных срезов образцов бумаги при помощи микроскопа типа МБС в отраженном свете при 12–25-кратном увеличении.

Нижняя сторона бумаги на бумагоделательной машине, соприкасаясь с сеткой, достаточно отчетливо отображает ее рисунок и поэтому называется сеточной. Верхняя сторона называется лицевой и является более плотной и менее капиллярной, чем сеточная. На поверхности большинства сортов бумаги строение сетки настолько четко отображается, что ее сеточную сторону можно определить при осмотре невооруженным глазом: для этого достаточно согнуть бумагу и сравнить обе поверхности при боковом освещении.

В случае когда поверхность бумаги подвергалась лощению, для определения сеточной стороны используют один из следующих методов:

1. Лист бумаги перегибают и сравнивают при косопадающем освещении его стороны.

2. Лист бумаги смачивают водой и после ее впитывания производят сравнение сторон. После смачивания бумаги водой или разбавленным раствором едкого натра бумага разрыхляется и уничтожается 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 различный состав (композицию) по волокну. Одни сорта состоят из смеси тряпичных и целлюлозных волокон, другие – из 100 % целлюлозы, третьи – из смеси целлюлозы и древесной массы и т. д. По своему происхождению волокна, образующие композицию бумаги, подразделяются следующим образом: тряпичная полумасса, волокна животного происхождения, целлюлоза, получаемая из древесины многолетних растений, целлюлоза, получаемая из однолетних растений, древесная и соломенная масса, прочие волокнистые материалы.

Исследование волокнистых компонентов бумаги производится путем микроскопического изучения приготовленных из нее препаратов. При этом устанавливают композицию бумаги по волокну, помол волокна, вид целлюлозы или древесной массы, степень проварки и отбелки целлюлозы, отмечают количественное соотношение различных волокон. Для приготовления препаратов берут соскобы 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 препарат соответствующим реактивом, то волокна предварительно осушают промоканием фильтровальной бумагой, обрабатывают тремя-четырьмя каплями реактива, вновь равномерно распределяют и накрывают покровным стеклом. Избыток реактива удаляют при помощи фильтровальной бумаги.

Количественное соотношение волокон, входящих в композицию бумаги, определяют путем микроскопического исследования препаратов. Препараты изучают в нескольких направлениях при малых увеличениях (не выше 56х). Вид волокнистых компонентов определяют по морфологическому строению и результатам микрохимических реакций – обрабатывают волокна специальными реактивами, 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 производят микроскопическим исследованием при 75–80-кратном увеличении.

В основе метода определения степени отбелки целлюлозы лежит последовательное окрашивание препаратов из бумаги растворами 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 материала сопротивляться механическим усилиям (разрыву, излому, продавливанию, раздиранию, скручиванию), упругость, влагопрочность, потеря прочности при нагревании. Их определение осуществляется в производственных лабораториях с использованием специального оборудования и с соблюдением требований соответствующих ГОСТов. Определить механические свойства бумаги в абсолютных единицах при криминалистическом исследовании не всегда представляется возможным из-за ограниченного количества исследуемого материала.

Для определения зольности исследуемый образец размером не менее 10х10 мм высушивают в сушильном шкафу до постоянного значения массы, а затем озоляют в муфельной печи в течение 20 минут при температуре 800 °С. 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 исследование на канифоль, крахмал, животный и казеиновый клей, парафин, вискозу, синтетические смолы с использованием специфических 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 показателя стандартом предусмотрены два метода – штриховой и сухого 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 материала в данном случае будет выражаться шириной линии в миллиметрах, 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), танина (60 г), сернокислого закисного железа (55), серной кислоты (1 г), фенола (1,25 г), декстрина картофельного (18 г), дистиллированной воды; фиолетовые, состоящие из красителя основного фиолетового К (5 г), декстрина картофельного (15 г), фенола (0,5 г), дистиллированной воды.

Определение степени проклейки бумаги методом сухого индикатора основано на измерении времени прохождения воды через толщу бумаги, фиксируемого в момент изменения окраски помещенного 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: D=t/h (где t – время, с; h – толщина бумаги, мм). Результат испытания выражают средним арифметическим пяти определений.

Определить степень проклейки бумаги при сравнительном исследовании можно также по скорости впитывания капли воды или раствора какого-либо красителя. Для этого на разные участки одного листа бумаги (в случаях возможного локального нарушения проклейки, например при вытравливании отдельных реквизитов документа) 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 отбеливателя служит тонкослойная хроматография.

Одним из основных и наиболее устойчивых идентификационных признаков бумаги является ее минеральный состав, который отражает, 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 бумаге белизны, цвета, устранения пятен смолы и т. д. Неорганические вещества также вводят в состав бумаги вместе с ее основными 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 только ее физико-химические, оптические и другие свойства, но и признаки 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 установленных. Одно и то же ярко выраженное отклонение формата сравниваемых листов бумаги от стандарта свидетельствует о том, что они резались одинаковым образом и одновременно.

При изучении линий линовки обращают внимание на расположение их на лицевой или сеточной сторонах листа относительно друг друга и относительно краев листа, на характер строения линий, расстояние межу ними, интенсивность и цвет линовки. Для вывода о тождестве листов бумаги необходимо исследовать дефекты линовки и закономерности их размещения. Дефектами линовки являются: нарушение параллельности линий линовки, неравномерность промежутков между линиями, наличие разрывов и утолщений линий.

При изучении краев листа могут наблюдаться признаки, свидетельствующие о повреждении лезвия резака (зазубрины, изгибы и т. д.). Одинаковый микрорельеф кромки у двух сравниваемых листов подтверждает, что они были разрезаны одним и тем же режущим приспособлением (соответствующее исследование проводится в рамках комплексной экспертизы экспертом-трасологом).

Исследование картона проводится по той же методической схеме, что и бумаги. Отличие состоит лишь в том, что у картона анализируется каждый слой отдельно.


Понравилась статья? Добавь ее в закладку (CTRL+D) и не забудь поделиться с друзьями:  



Сейчас читают про: