Search

Material analysis of writing means is very important part of forensic examination of the questioned documents. Mostly is it used to confirm/refute the authenticity of the document or dating the time of document formation. Nowadays, commonly used writing means can be divided to ballpoint, ink and gel pens, according to the nature of their writing fluid cartridge. The various group of writing means differ in ink composition and principle of supplying writing materials on a substrate. During examination of the document usually routine analysis such as optical microscopic methods are applied first. Their preliminary results can facilitate the choice of other methods which are needed to submit a sample. Widely used are spectroscopic (mostly non-destructive) and chromatographic (destructive) methods. The aim of our study was to utilize a combination of suitable spectroscopic methods in IR region and XRF spectroscopy in order to develop the most appropriate methods of measurement and subsequent data processing in identification of the writing resource. The database of 19 model samples of different kinds of blue pens applied on paper substrate was created. More attention was fixed on micro-FTIR and FTIR analysis. We focused on searching for the optimum technique enabling the analysis of thin lines on a paper substrate and subsequent separation of the spectrum of writing means. It was established what is the minimum required number of measurements from a single sample. In the spectra, the correlation/difference between groups of writing means (ball, gel and roller ball pens) and between individual means within a particular group were studied. The results were supplemented by elemental analysis and by XRF method.

The main objective of this doctoral dissertation is to prepare and analyse multifunctional pigments, which are composed of three component leuco dye-based thermochromic system encapsulated in melamine-formaldehyde polymeric envelope modified by a fluorescent probe. The dissertation is divided into two main research topics. The first topic is focused on proper colorimetric characterisation of bulk thermochromic systems using crystal violet lactone as the colour former, bisphenol A as the developer, 1-octadecanol and 1-tetradecanol as co-solvents. A series of thermochromic systems varying in molar ratio of their components was prepared. The colour change is further discussed in relation to physical and chemical changes observed by infrared spectroscopy and differential scanning calorimetry. The second topic is aimed on microencapsulation of chosen thermochromic system into melamine-formaldehyde resin and modification of the resin with Uranine and Acid Red 52 fluorescent molecules. The multifunctionality of the prepared pigments is clearly demonstrated. Potential applications could be their utilization as anti-counterfeiting patterns in security printing., Hlavním cílem této práce je příprava a následná analýza optických vlastností multifunkčních pigmentů. Pigmenty se skládají z mikrokapsulí, ve kterých je jádro kapsule tvořeno třísložkovým termochromním systémem na bázi molekulového komplexu s přenosem náboje. Obálkou kapsule je melamin-formaldehydová pryskyřice modifikovaná fluorescenčními molekulami. Práce je rozdělená do dvou výzkumných záměrů. Prvním je detailní analýza barevné změny samotného termochromního systému, s využitím krystalu laktonové violeti jako barviva, bisfenolu A jako vývojky a 1-oktadekanolu a 1-tetradekanolu jako rozpouštědla. Připravena byla řada termochromních systémů s různým poměrem zastoupených složek. Barevná změna byla taktéž porovnána se strukturními změnami pozorovanými pomocí diferenciální skenovací kalorimetrie a infračervené spektroskopie. Hlavním cílem této práce je příprava a následná analýza optických vlastností multifunkčních pigmentů. Pigmenty se skládají z mikrokapsulí, ve kterých je jádro kapsule tvořeno třísložkovým termochromním systémem na bázi molekulového komplexu s přenosem náboje. Obálkou kapsule je melamin-formaldehydová pryskyřice modifikovaná fluorescenčními molekulami. Práce je rozdělená do dvou výzkumných záměrů. Prvním je detailní analýza barevné změny samotného termochromního systému, s využitím krystalu laktonové violeti jako barviva, bisfenolu A jako vývojky a 1-oktadekanolu a 1-tetradekanolu jako rozpouštědla. Připravena byla řada termochromních systémů s různým poměrem zastoupených složek. Barevná změna byla taktéž porovnána se strukturními změnami pozorovanými pomocí diferenciální skenovací kalorimetrie a infračervené spektroskopie. Druhým výzkumným záměrem byla příprava pigmentů pomocí enkapsulace vybraného termochromního systému do melamin-formaldehydové pryskyřice a modifikace polymerní obálky pomocí fluorescenčních molekul Uraninu a Acid Red 52. Multifunkčnost připravených pigmentů je jasně demonstrována. Jejich možné využití je v oblasti speciálních ob, Fakulta chemicko-technologická

The spectral properties in UV-VIS-NIR and IR regions of laser and inkjet prints were studied for the purposes of forensic analysis of documents. The procedures of measurements and processing of spectra of printed documents using fibre optics reflectance spectroscopy in UV-VIS and NIR region, FTIR-ATR with diamond/ZnSe and germanium crystals were optimized. It was found that the shapes of spectra of various black laser jet prints and inkjet prints generally differ in the spectral regions UV-VIS-NIR and IR. However, the resolution of individual spectra, and hence of individual printers, based on the simple visual comparison is not reliable enough. However, using of these spectra for identification of individual printers should be enhanced by computational chemometric methods.

Teoretická část práce shrnuje současné poznatky o termochromních materiálech na bázi molekulárních komplexů s přenosem náboje a uvádí přehled experimentálních metod studia vlastností těchto komplexů., Theoretical part summarizes recent findings on thermochromic materials based on molekular charge-transfer complexes., Katedra polygrafie a fotofyziky, doc. Ing. P. Němec, Ph.D. - existuje český výraz pro lakton krystalovou violet? Dokážete její strukturu pojmenovat? Jaká je doba života excitovaných stavů? Jak jste ji vyhodnocovala? ing. J. Vališ, Ph.D. - Proč se měnila vlnová délka excitace? doc. Ing. M. Veselý, CSc. - může mít látka modrou barvu, když nejvyšší hodnotu reflektace má při 604 nm?

Cílem této diplomové práce byla tvorba obrazců bezpečnostního tisku pomocí termochromních a konvenčních ofsetových barev. V teoretické části je zmíněna barva jako smyslový vjem, její objektivní popis a správa barev. Poté jsou zde popsány modely použité pro predikci tiskových barev: Murray-Daviesův, Yule-Nielsenův, Neugebauerův model a jeho rozšíření. Závěrem teoretické části jsou popsané charakteristiky konvenčních a termochromních barev. V experimentální části jsou z naměřených dat získané přenosové křivky a kolorimetrické parametry konvenčních a termochromních barev (hodnoty XYZ, reflexní spektra). Dále byly provedeny výpočty dle vybraných modelů pro simulaci vybraných přetisků. Na závěr byla na základě těchto hodnot, vyhodnocena shoda přetisků s modelovanými hodnotami na vytištěném vzorníku., The aim of this thesis was to create patterns for security printing with the aid of thermochromic and conventional offset inks. In the theoretical part colour is introduced as sensual perception, then it is objectively described and so is colour management. Consequently, models for prediction of printing colours are defined i. e. Murray-Davies, Yule-Nielsen and especially Neugebauer´s model, also in its extended form. Characteristics of conventional and thermochromic inks are described in the end of the theoretical part. In the experimental part transfer curves are created based on measured data and also colorimetric parameters (XYZ values, reflective spectra). Then the calculations were made based on selected models for simulation of particular overprints. In the end consistency of real overprints with model values on the printed colour patches was tested., Katedra polygrafie a fotofyziky, prof. Ing. Michal Čeppan, CSc.: Je práce originálním dosud nepublikovaným příspěvkem k řešení dané problematiky? Do modelu byly použity čerstvé nebo starší vzorky? \nl{} doc. Ing. Petr Němec, Ph.D.: Jaké bylo chemické složení barev, které jste použila v práci? \nl{} doc. Ing. Michal Veselý, Ph.D.: Co je vývojkou v běžných termochromních barvách?

Cílem disertační práce bylo sledovat průběh fotopolymerace vybraných hybridních monomerů (glycidylvinylether, butadienmonoxid a glycidylmethakrylát) v tenké vrstvě v přítomnosti komerčně dostupného radikálového a kationtového iniciátoru. Dále byly studovány chemické struktury připravených polymerních vzorků a vybrané mechanické vlastnosti. K polymeraci hybridních monomerů byl použit radikálový iniciátor 2-isopropylthioxanthon (Quantacure ITX) a kationtový iniciátor jodoniového typu (Irgacure 250). Průběh polymerace byl studován pomocí FTIR spektroskopie (technika transmisní a technika ATR). Struktura polymerů byla sledována 13C-NMR spektroskopií pevné fáze a z mechanických vlastností byla testována tvrdost a přilnavost vrstev. Výsledky ukázaly, že monomer glycidylvinylether (GVE) polymeruje pouze v přítomnosti kationtového iniciátoru a jeho obě funkční skupiny dosahují po ukončení osvitu velmi podobných konverzí. Monomery glycidylmethakrylát (GMA) a butadienmonoxid (BMO) jsou schopné polymerovat v přítomnosti jak radikálového tak kationtového fotoiniciátoru. Přídavkem radikálového iniciátoru ke kationtovému bylo dosaženo podstatného urychlení průběhu polymerace monomerů GMA a BMO, přičemž jednoznačně pozitivní vliv nebyl sledován u monomeru GVE. Použité kinetické modely byly v dobré shodě s experimentálními daty a bylo možné je aplikovat na všechny dosažené výsledky. 13C-NMR spektroskopií v pevné fázi bylo zjištěno, že polymerní vzorky připravené kationtovou polymerací monomerů GVE a GMA neobsahují téměř žádné nezreagované funkční skupiny. Během polymerace pravděpodobně dochází ke vzniku cyklických struktur. Při testování vybraných mechanických vlastností bylo zjištěno, že glycidylvinylether působí ve směsi jako prvek, který velmi pozitivně ovlivňuje přilnavost vrstev., The aim of this dissertation was to examine the process of the photopolymerization of selected hybrid monomers (glycidyl vinyl ethere, butadiene monooxide and glycidyl methacrylate) in a thin layer and in presence of the commercially available radical and/or cationic initiator. Further, the chemical structures of resulting polymer samples and their selected mechanical properties were studied. The radical initiator 2-isopropylthioxanthone (Quantacure ITX) and the cationic initiator of iodonium type (Irgacure 250) were used for the polymerization of hybrid monomers. The process of the polymerization was studied by means of the FTIR spectroscopy (transmission and ATR technique). The structure of the polymers was analyzed using the solid-state 13C-NMR spectroscopy; with respect to the mechanical properties, the hardness and the adherence of the polymer layers were tested. The result showed that the glycidyl vinyl ethere (GVE) polymerizes only in presence of cationic initiator and both of its functional groups reach very similar conversion degrees after the end of exposition. The glycidyl methacrylate (GMA) and butadiene monooxide (BMO) monomers can be polymerized by either radical or cationic photoinitiator. The addition of the radical initiator to the cationic one resulted in significant acceleration of the polymerization in case of GMA and BMO monomers, however, the influence on GVE polymerization was not unambiguously positive. The kinetic models employed were in good agreement with the experimental data and it was possible to apply the models to all acquired results. Using the solid-state 13C-NMR spectroscopy it was found that polymer samples prepared by cationic polymerization of GVE and GMA monomers do not contain almost any non-reacted functional groups. The formation of cyclic structures during polymerization is proposed to be the reason for this behaviour. The testing of selected mechanical properties showed that the glycidyl vinyl ethere as the reaction compon, Katedra polygrafie a fotofyziky, Předseda komise prof. Šňupárek konstatoval, že se komise sešla v usnášeníschopném počtu, přítomen není pouze Prof. Kalenda, a že jsou přítmni všichni tři oponenti. Předseda poté představil disertanta Ing. Josefa Knoblocha, přečetl životopis uchazeče, doporučení školitele a stanovisko školícího pracoviště. Uchazeč seznámil komisi s obsahem své disertační práce "Fotoiniciovaná polymerace hybridních monomerů". Oponenti přečetli posudky a uchazeč zaujal stanoviska k připomínkám oponentů, odpovědi předal v písemné formě a jsou přílohou tohoto zápisu. Poté předseda vyzval k diskusi i ostatní členy komise. Ing. Knobloch reagoval na dotazy přítomných, které uspokojivě zodpověděl. Diskuse se týkala zejména možností volby překryvných folií, kvality a charakterizace použité polyethylenové folie pro studium kinetiky polymerace v tenké vrstvě, polymerizovatelnosti glycidylvinyletheru radikálovým mechanismem, použitého matematického aparátu pro vyhodnocení kinetiky polyreakcí, inhibice kationtové polymerace vzdušnou vlhkostí. Diskuse se zúčastnili všichni členové komise a oponenti. V neveřejné diskusi komise konstatovala, že uchazeč předložil seznam publikací, separáty publikací a jejich kopie a konstatovala přímou souvislost mezi publikovanými pracemi a výsledky uvedenými v disertaci a odpovídající podíl disertanta na uveřejněných publikacích. V neveřejném zasedání komise zhodnotila vystoupení Ing. Josefa Knoblocha a tajným hlasováním většinou hlasů (7/1) rozhodla pro udělení akademického titulu doktor - Ph.D. Výsledek hlasování byl oznámen uchazeči. Výsledky, uvedené v disertační práci, souvisejí s předloženými recenzovanými publikacemi. Student má na předkládaných publikacích zásadní podíl., Dokončená práce s úspěšnou obhajobou

Cílem bakalářské práce bylo připravit fotocitlivou vrstvu reagující změnou barvy na dávku ozáření a provést kalibraci připravených dozimetrů na požadované hodnoty dávky ozáření v oblasti UVB záření. Bakalářská práce pojednává o světelných dozimetrech, jejichž základem je fotochemická reakce probíhající v tenké tištěné polymerní vrstvě. Předmětem experimentálního studia byla příprava a nanášení fotocitlivých kompozic. Připravené kompozice dozimetrů byly vystaveny různé dávce UVB záření a následně byla sledována jejich barevná odezva na osvit., The main task of the bacherol´s thesis was to prepare a photosensitive layer reacting to the radiation dose with a color change. And to calibrate the prepared dosimeters to the required values of the radiation doses of the UVB radiation. This bacherol´s thesis is about light dosimeters, which are based on photochemical reactions. These reactions take place in a thin polymer layer. The experimental study focoused on the preparation and application of photosensitive compositions. These prepared dosimeter compositions were exposed to different doses of UVB radiation, where the color response to the exposure was monitored.

Diplomová práce popisuje různé způsoby měření ozonu a shrnuje současný stav poznání v oblasti jednorázových tištěných ozonových dozimetrů. Práce dále řeší barviva, která mají potenciál pro vytvoření ozonového dozimetru. Na základě těchto teoretických poznatků byly vytvořeny dozimetry s dvěma různými barvivy. Dozimetry byly postupně kalibrovány pro sítotiskovou metodu a optimalizovány z hlediska vizuální detekovatelnosti a citlivosti vůči ozonu. Připravované vzorky byly exponovány ozonem a zkoumala se jejich barevná odezva na ozon. Byly provedeny testy stability, aby se zjistily vhodné podmínky pro jejich skladování., This study presents various methods of measuring ozone and consolidates current state of knowledge in the field of disposable printed ozone dosimeters. The paper also identifies prospective dyes for preparation of ozone dosimeters available on the market. Information gathered from literature review was used to prepare dosimeters based on two different dyes. These were calibrated for screen printing technology and their sensitivity to ozone was optimized to achieve visual detectability. Prepared samples were observed and studied while being exposed to ozone. Then, long term mechanical and chemical properties of these were tested in order to identify appropriate conditions for storage.

Tato diplomová práce se zabývá optimalizací kompozic pro přípravu tenkých vrstev senzoru kvality ochranné atmosféry balených potravin. Tento senzor je založen na detekci vniknutí kyslíku do potravinového obalu s modifikovanou atmosférou pomocí barevné změny senzoru. Senzorové směsi byly připraveny s vybraným barvivem Remazol Brilliant Blue a různými polymerními matricemi. Jako polovodič byla použita disperze oxidu titaničitého a jako donor elektronů glycerol. Byl zkoumán vliv polymerní matrice na vzhled připravených tenkých vrstev, na rychlost redukce a zpětné oxidace. Pro vybrané senzorové směsi byly charakterizovány tloušťky, reologické vlastnosti a byla sledována stálost tenkých vrstev pod viditelným světlem. Studován byl také vliv koncentrace kyslíku na kinetiku zpětné oxidace senzorů. Dále byl proveden převod tisku vybrané senzorové směsi z laboratorního do provozního měřítka. Připravené tenké vrstvy senzoru lze redukovat UV zářením o intenzitě 0,4 mW·cm2 za 35 s a barevná odezva vrstvy je viditelná již při nízkých koncentracích kyslíku., This thesis deals with optimizing compositions to prepare thin films for the quality sensor of the protective atmosphere of packaged food. This sensor is based on the detection of oxygen ingress into a modified atmosphere food package using a colour change of the sensor. Titanium dioxide dispersion was used as semiconductor and glycerol as sacrificial electron donor. The effect of the polymer matrix on the prepared thin films's appearance and on the reduction and reoxidation rates of the films was investigated. The thickness and rheological parameters of the selected sensor mixture were characterized and the stability of the thin films under visible light was monitored. The effect of oxygen concentration on the sensor's reverse oxidation kinetics was also studied. Furthermore, the selected sensor mixture print conversion from laboratory to operational scale was carried out. The prepared sensor thin films can be reduced by UV radiation with an intensity of 0.4 mW·cm2 in 35 s, and the color response of the film is visible even at low oxygen concentrations.

Tato diplomová práce se věnuje degradaci inkoustového tisku účinkem ultrafialového záření a ozonu u odlišných druhů papíru. Byly připraveny testovací škály pro hodnocení účinku urychleného stárnutí světlem a polutanty. Připravené škály byly natištěny barvivovým inkoustem na vybraná přijímací média a podrobeny účinku ozonu, UV záření a jejich kombinaci. Ze spektrálních dat všech políček testovací škály byly získány kolorimetrické hodnoty L* a* b*. Účinek ozonu na výtisky byl posuzován z hlediska rozdílu barev a koncentrací barviva. Degradace barviva způsobená ozonem byla sledována i v dlouhodobém období po ukončení kontaktu vzorků s ozonem. Podobným způsobem byly posouzeny i výsledky urychleného stárnutí UV zářením vytištěných vzorků i těch, které byly ovlivněny účinkem ozonu. Zjistilo se, že UV záření a ozon mají rozdílný efekt na degradaci barviv, která je také silně ovlivněna složením přijímací vrstvy papírů použitých pro inkoustový tisk. Rovněž byl vyhodnocen katalytický účinek barviv na jejich degradaci., This diploma thesis follows the degradation of inkjet print by ultraviolet radiation and ozone effect for different types of papers. Colour test charts for the evaluation of accelerated ageing effect of ultraviolet light and gas fading were designed. These test charts were printed by dye-based inks on selected receiving media and exposed to ozone-enriched environment, UV radiation and their combination. The colorimetric values L* a* b* were calculated from spectral data of all patches of the test charts. The ozone effect on the prints was evaluated in the terms of total colour difference and dye concentration. The degradation of dye caused by ozone was observed also in a long-term period, after the contact of sample with ozone was terminated. Results of printed samples accelerated ageing by UV radiation and those that were influenced by the ozone effect were evaluated in the same way. It was found out that UV radiation and ozone treatment have a different effect on the degradation of dyes. The degradation rate is also strongly influenced by the receiving layer composition of papers used for inkjet printing. Also the catalytic effect of dyes was evaluated.