臺灣博碩士論文加值系統

以往火場殘跡促燃劑之分析是使用氣相層析法（GC），將火場殘跡之萃取物直接以GC分析後，再將層析圖與標準品層析圖做譜型之比對，以判定火災現場殘跡中是否含有促燃劑。此法之最大缺點係由於現場裂解物之干擾對證物所造成誤判。現今以氣相層析質譜法（GC/MS）之技術，配合標的化合物法，做促燃劑之確認，此法雖已可大大降低基質干擾之問題，但因火場中之日常用品，經高溫燃燒、裂解後，常會產生大量的可燃性氣體及其他產物，而這些產物很有可能會對縱火案件之證物判定上造成干擾。
本研究針對塑膠中較為泛用的聚苯乙烯（PS）及丙烯晴-丁二烯-苯乙烯（ABS）來探討，了解此兩類原料及加工後之產品燃燒、裂解後對火場殘跡鑑定之影響。實驗結果發現PS及ABS產品之原料和產品，在未燃燒、燃燒及高溫熱裂解後，以GC/MS分析所得結果，均會產生芳香族碳氫化合物成分，會在判定火場殘跡中之促燃劑時造成干擾。
另以MS的選擇離子式監測模式（SIM）分析上述高分子聚合物，針對汽油標的化合物成分作掃描，以進一步了解是否含有汽油成分，並可了解這些殘跡中含有哪些成分可能會造成鑑定上之干擾。經實驗發現此兩類原料及加工後之產品雖含有部分汽油標的化合物成分，但均無法完全符合汽油的標的化合物成分，故使用SIM方法可作為檢測汽油成分之再次確認方式。

In the past, Gas Chromatography (GC) was applied in the analysis of the accelerants in the fire debris. The chromatogram of the fire debris is compared with the standard sample to examine whether the accelerants exist or not. The maximum drawback of this approach is the evidence that may be interfered from the pyrolysis products and lead erroneous judgment. Nowadays, gas chromatography-mass spectrometry (GC/MS) tied in with Target Compound Chromatography (TCC) is used to do the same work. Despite this approach can greatly diminish the influence of interference from substrate. However, the articles for daily use blazed or cracked in the conflagration could produce a great deal of flammability gas and other products, which may cause interference with evidences of the police cases of arson and result in erroneous judgment.
In this study, the degradation behaviors of PS and ABS were investigated to understand the effect of the combustion and pyrolysis of the two materials. The experimental results show that not only the PS and ABS but also the products made from PS and ABS produce aromatic compounds regardless of being treated with un-combustion, combustion and pyrolysis. Those aromatic compounds may affect the judgment of the accelerants in the fire debris.
Moreover, the above polymers were analyzed by selected ion monitoring (SIM) model in mass spectrometry. This analysis is to investigate whether the composition of gasoline exist and understand which compounds may result in the interference of the examination. It is found that the two series of materials and manufactured products only contain part of the composition in target compound of gasoline; however, their composition does not fit with those in target compound of gasoline completely. Hence, the use of SIM method could be an good approach to double check the composition of gasoline.

目 錄

中文摘要 i
英文摘要 ii
誌謝 iv
目錄 v
表目錄 vii
圖目錄 ix
第一章 緒論 1
1.1 研究動機與目的 1
1.2 日常生活中常見之塑膠 3
第二章 文獻回顧 6
2.1燃燒與熱裂解 6
2.1.1 燃燒定義 6
2.1.2 熱裂解定義 7
2.1.3 高分子熱裂解理 7
2.2促燃劑分類 9
2.2.1 促燃劑分類之沿革 9
2.2.2 ASTM之促燃劑分類 10
2.3 火場殘跡前處理之方法 14
2.3.1 蒸氣蒸餾法 14
2.3.2 溶劑萃取法 15
2.3.3 頂空分析法 15
2.3.4 靜態式頂空濃縮分析法 16
2.3.5 動態式頂空濃縮分析法 17
2.3.6 固相微萃取法 19
2.3.7 超臨界流體萃取法 20
2.3.8 各前處理法之優缺點 20
2.4 火場殘跡中促燃劑之確認方法 24
2.4.1 促燃劑之標的化合物 25
2.4.2 促燃劑之鑑定 27
2.4.3 汽油類促燃劑之鑑定流程 35
2.5 火場殘跡之干擾 36
第三章 研究方法 40
3.1儀器設備 40
3.2實驗藥品 41
3.3樣品 42
3.4實驗流程 43
3.5實驗操作 44
3.5.1 製備不同燃燒狀態之塑膠高分子樣品 44
3.5.2 前處理 44
3.5.3 氣相層析質譜法 45
3.5.4 常見促燃劑鑑定方式 47
第四章 結果與討論 49
4.1PS塑膠原料與ABS塑膠原料熱重分析 49
4.2PS塑膠原料及其產品燃燒及熱裂解分析 51
4.2.1 PS塑膠原料之產物主成分比較 51
4.2.2 PS產品1之產物主成分比較 53
4.2.3 PS產品2之產物主成分比較 55
4.2.4 PS產品3之產物主成分比較 57
4.2.5 PS產品4之產物主成分比較 59
4.2.6 PS產品5之產物主成分比較 61
4.2.7 PS塑膠原料及其產品之燃燒及熱裂解分析 63
4.3ABS塑膠原料及其產品燃燒及熱裂解分析 65
4.3.1 ABS塑膠原料之產物主成分比較 65
4.3.2 ABS產品1之產物主成分比較 67
4.3.3 ABS產品2之產物主成分比較 69
4.3.4 ABS產品3之產物主成分比較 71
4.3.5 ABS產品4之產物主成分比較 73
4.3.6 ABS產品5之產物主成分比較 75
4.3.7 ABS塑膠原料及其產品之燃燒及熱裂解分析 77
4.4PS塑膠原料及其產品不同燃燒溫度產物之選擇離子分析 78
4.4.1 PS塑膠原料不同燃燒溫度之產物主成分比較 79
4.4.2 PS產品1不同燃燒溫度之產物主成分比較 81
4.4.3 PS產品2不同燃燒溫度之產物主成分比較 82
4.4.4 PS產品3不同燃燒溫度之產物主成分比較 84
4.4.5 PS產品4不同燃燒溫度之產物主成分比較 86
4.4.6 PS產品5不同燃燒溫度之產物主成分比較 88
4.4.7 PS塑膠原料及其產品不同燃燒溫度產物之選擇離子分
析…………………………………………………….…….90
4.5ABS塑膠原料及其產品不同燃燒溫度產物之選擇離子分析 91
4.5.1 ABS塑膠原料不同燃燒溫度之產物主成分比較 92
4.5.2 ABS產品1不同燃燒溫度之產物主成分比較 94
4.5.3 ABS產品2不同燃燒溫度之產物主成分比較 96
4.5.4 ABS產品3不同燃燒溫度之產物主成分比較 98
4.5.5 ABS產品4不同燃燒溫度之產物主成分比較 100
4.5.6 ABS產品5不同燃燒溫度之產物主成分比較 102
4.5.7 ABS塑膠原料及其產品不同燃燒溫度產物之選擇離子分
析…………………………………………………………..105
第五章 結論 107
參考文獻 109

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