基于藍光激發熒光現象快速鑒別靜電復印紙

崔連義

(遼寧警官高等專科學校，遼寧大連，116036)

隨著現代科學技術的迅猛發展以及辦公自動化的日益普及，復印文件、打印文件隨處可見，涉及靜電復印紙的案件也日益增多，如偽造或變造的重要文件、合同、借條、收據，寫有反動言論的標語、傳單，以及刑事案件中涉及的各種信件等。在上述案件中經常需要對紙張進行比對檢驗，區分紙張的種類、品牌、批次，為偵破案件提供線索、指明方向、縮小偵查范圍;為證實犯罪提供科學的依據。

目前，靜電復印紙檢驗方法主要為光譜法［1-3］和色譜法［4］，這兩種方法均具有一定的適用范圍，各有優點和不足。光譜法操作簡便、快速，但測試的是紙張中紙漿、膠料、填料和色料的總成分，其鑒別能力受到一定限制;色譜法靈敏度高，但操作繁瑣，破壞檢材。本實驗利用文檢儀配置的LUMI(藍光)對A4靜電復印紙的種類鑒別進行研究，旨為靜電復印紙的檢驗鑒定提供一種簡便、快捷、不損壞檢材的新的檢驗方法。

1 實驗

1.1 實驗原料

從市場上收集常見品牌且規格為A4、70 g/m2的靜電復印紙共30種。其中不同廠家、不同品牌靜電復印紙共20種，相同廠家、不同品牌的靜電復印紙共7種 (共來自3個廠家)和3種不同生產批次的“欣樂”牌靜電復印紙。

1.2 實驗儀器

瑞士寶捷拿公司的Docubox Digital文檢儀，配置光源有:紫外燈 (365 nm、313 nm、254 nm)，紫外/紅外透射光 (紫外365 nm，紅外鹵素燈)，LUMI(藍光)，紅外/可見入射光源，可見光光源;檢測器:高分辨率內置冷紅外彩色數碼攝像系統，光譜范圍350～1000 nm;軟件:PIA-6軟件。

1.3 實驗方法

直接將紙張樣品置于文檢儀檢驗臺上，點擊光源菜單里的LUMI(藍光)光源，選擇DOCU激發濾色片 (380～570 nm)，715 nm截止濾色片，放大15倍，光圈1.4，觀察熒光現象。

1.4 不同取樣位置的熒光現象測試

分別對同一批次生產的多張靜電復印紙、同一張靜電復印紙的不同位置及紙張的正反面進行測試，觀察其熒光現象，以考查取樣位置對測試結果的影響。

1.5 紙張老化

紙張的老化方法、條件及時間詳見表1。

2 結果和討論

2.1 紙張種類鑒別

2.1.1 不同廠家、不同品牌靜電復印紙的鑒別

相同實驗條件下，不同紙張的熒光現象不同，根據紙張中是否存在熒光纖維條和熒光點、熒光纖維條和熒光點的強弱以及分散的稀疏程度、熒光纖維條的形態、熒光點的大小等特征可對不同廠家、不同品牌的靜電復印紙進行種類鑒別。將20種紙樣分8類，具體熒光現象詳見表2。圖1～圖8分別為Ⅰ～Ⅷ類代表紙樣的熒光現象圖。

表1 紙張老化方法及條件

2.1.2 相同廠家、不同品牌靜電復印紙的鑒別

相同實驗條件下，相同廠家、不同品牌的靜電復印紙，其熒光現象不同。以昆山亞龍紙制品有限公司生產的“尖兵” “廣利”和“藍旗艦”牌靜電復印紙為例，其熒光現象如圖9所示。由圖9可知，“尖兵”牌紙樣上分散著熒光纖維條和熒光點，熒光強度較強，熒光纖維條較短;“廣利”牌紙樣也有熒光纖維條和熒光點，但熒光強度較弱，熒光纖維條纖細且較長，熒光點較少且不清晰;“藍旗艦”牌紙樣則未觀察到熒光現象。

2.1.3 相同品牌、不同批次靜電復印紙的鑒別

相同實驗條件下，相同品牌、不同批次“欣樂”牌靜電復印紙 (編號1#、2#、3#)，其熒光現象不同，如圖10所示。由圖10可知，1#紙樣由粗短的熒光纖維條和熒光點構成，分布較稀疏，熒光強度強;2#紙樣除少量的粗短熒光纖維條和熒光點外，還含有纖細的熒光纖維條，粗纖維條分布稀疏，熒光強度較強，細纖維條分別較密集，熒光強度較弱;3#紙樣主要由纖細的熒光纖維條構成，同等條件下，熒光強度較弱。

表2 紙樣的熒光現象

圖1 “欣樂”牌紙樣的熒光現象

圖2 “雅宜”牌紙樣的熒光現象

圖3 “雪娃”牌紙樣的熒光現象

圖4 “百旺”牌紙樣的熒光現象

圖5 “金雅”牌紙樣的熒光現象

圖6 “安妮”牌紙樣的熒光現象

圖7 “蘭鳥”牌紙樣的熒光現象

圖8 “天章龍”牌紙樣的熒光現象

圖9 “尖兵”、“廣利”和“藍旗艦”牌紙樣的熒光現象

圖10 不同批次“欣樂”牌紙樣的熒光現象

2.2 不同取樣位置對測試結果的影響

相同廠家、相同品牌、同一批次紙張不同位置的測試結果表明，僅有熒光纖維條或熒光點比較稀疏的紙樣受紙張位置的影響，如“金雅”牌 (圖5)和“安妮”牌 (圖6)紙樣的個別位置未觀察到熒光現象，但此種現象可在減小放大倍數、增大紙樣觀察面積到2 cm×2 cm時消除，其余紙樣只需0.5 cm×0.5 cm的觀察面積即可。

2.3 紙張老化對熒光現象的影響

紙張經過長期的保存和使用會逐漸老化。實驗分別對經過熱老化、紫外光老化和自然光老化后的紙張進行測試觀察。結果表明，經熱老化和紫外光老化的樣品，其熒光現象無明顯變化。經自然光老化的樣品，有部分樣品當肉眼觀察到明顯變黃 (日光直射1個月以上)時，因背景發生了變化，導致觀察到熒光現象明顯增強，原來不清晰的熒光纖維條亮度增加，最終觀察到熒光纖維條由稀疏變密集，如圖11所示。肉眼觀察紙張未發生顏色變化的樣品，其熒光現象未見明顯變化。

圖11 自然光老化紙樣的熒光現象

3 熒光現象機理分析

紙張主要由植物纖維、膠料、填料和色料等成分組成。紙樣中觀察到的熒光纖維條應為紙漿中纖維產生的熒光。因為纖維具有光致發光的特性，紫外輻射、可見光及紅外輻射均可引起光致發光，如熒光。不同紙張生產廠家選用的紙漿原料不同，即纖維成分不同，在藍光激發下，纖維熒光的有無和強弱不同，同時不同廠家的不同制漿工藝導致纖維的長短、粗細、卷曲、扭結等形態不同［5-7］，不同廠家以及相同廠家生產的不同品牌、不同批次的紙張，不同成分的纖維配比以及纖維的分布密度也不同，因此觀察到熒光纖維條的形態、分散程度不同。紙樣中的熒光點應為色料產生的熒光，色料對可見光短波區的光線能強烈吸收，并產生熒光。不同廠家生產的紙張色料種類及含量不同，因此熒光點的有無、強弱及分布密度不同。

4 盲測實驗

隨意選取20個紙樣，從1～20隨機編號后在實驗條件下進行觀察，首先根據紙樣是否具有熒光纖維條和熒光點以及分散程度的明顯差異進行種類識別，如將盲樣中的9#紙樣識別到第I類，然后將第I類中的4種紙樣分別與9#紙樣同時置于文檢儀檢驗臺上在實驗條件下進行比對觀察，再根據細微特征，如熒光纖維條的粗細、長短、分散程度和熒光點的大小、分布密度、熒光強弱等特征進行比對檢驗。實驗結果表明，隨意選取的20個紙樣均可正確做到種類識別，有12個紙樣可進行同一認定。鑒于此，今后還應收集更多的紙樣，測試其熒光現象，建立特征庫，以實現未知紙樣的檢索。另外，值得一提的是紙樣的區分依據是熒光纖維條和熒光點的特征，如果僅出現紙樣背景有明暗差異時，應將紙樣旋轉方向或互換位置再進行觀察。

5 結論

5.1 根據紙張不同的熒光現象，可對不同廠家、不同品牌，相同廠家不同品牌以及相同品牌不同批次的靜電復印紙進行快速鑒別和種類區分。

5.2 當紙樣觀察面積達到2 cm ×2 cm時，測試結果不受取樣位置的影響。

5.3 實驗現象不受紫外光老化、熱老化的影響，個別紙樣僅受自然光老化的影響。

5.4 盲測實驗表明，在有數據庫或標準比對紙樣時，對未知紙樣，可做到正確的種類區分。

5.5 采用藍光激發熒光現象鑒別靜電復印紙，該方法新穎、快速、簡便、不損壞檢材，直觀性強，無需過多專業知識即可區分鑒別。

［1］ LI Ji-min，WANG Yan-ji，WANG Jing-han，et al．Study on Analysis of Copy Paper by Fourier Transform Infrared Spectroscopy［J］．Spectroscopy and Spectral Analysis，2009，29(6):1521．李繼民，王彥吉，王景翰，等．傅里葉變換紅外光譜法分析復印紙的研究［J］．光譜學與光譜分析，2009，29(6):1521．

［2］ CUI Lian-yi．Fast Identification of Copy Paper with UV-vis Reflection Spectrum［J］．Journal of Analytical Science，2013，29(2):294．崔連義．紫外可見可見反射光譜法快速鑒別復印紙［J］．分析科學學報，2013，29(2):294．

［3］ WANG Zhi-guo，WANG Cong-hui．Examination of Copy Paper by FT-Raman Spectra［J］．Forensic Science and Technology，2001(4):17．王志國，汪聰慧．靜電復印紙的FT-Raman光譜檢驗［J］．刑事技術，2001(4):17．

［4］ LI Ji-min，WANG Yan-ji，ZHAO Yan-jun，et al．Study on the Analysis of Extraction of Common Writing Paper by Gas Chromatography［J］．Journal of Chinese People's Public Security University(Science and Technology)，2005(4):1．李繼民，王彥吉，趙彥軍，等．氣相色譜法分析常見書寫紙張萃取物的研究［J］．中國人民公安大學學報(自然科學版)，2005(4):1．

［5］ YANG Hai-yan，GUO Jin-long，GONG De-cai．Study on the Relationship between Morphological Characteristics of the Fibers of Ancient Paper and Papermaking Technologies［J］．China Pulp ＆ Paper，2011，30(12):32．楊海艷，郭金龍，龔德才．古紙纖維形態特征與傳統造紙工藝的對應關系［J］．中國造紙，2011，30(12):32．

［6］ QIN Cheng-rong，ZHAN Huai-yu，WANG Shuang-fei，et al．Analysis of Fiber Morphology and FTIR Spectrum of the Pulp during ECT and TCF Bleaching［J］．China Pulp ＆ Paper，2008，27(7):14．覃程榮，詹懷宇，王雙飛，等．紙漿ECF和TCF漂白過程中纖維形態變化和FT-IR分析［J］．中國造紙，2008，27(7):14．

［7］ SONG Nai-jian，SHEN Wen-hao，YANG Zhi-guo．The Pulp Flow，Forces and Fibers Development in Softwood Pulp Refining Process［J］．China Pulp ＆ Paper，2008，27(2):57．宋乃建，沈文浩，楊治國．針葉木漿磨漿過程中漿料的流動、纖維受力及形變［J］．中國造紙，2008，27(2):57． CPP