复印纸及其文字墨粉的无损检验

维普资讯 http：//www.cqvip.com公安大大学 学报(自然科学版)Journal of Chinese People’s Public Security University总第20期 Sum202000年第4期 No.4 2000 维普资讯 http：//www.cqvip.com孙 光：复印纸及其文字墨粉的无损检验 复印纸及其文字墨粉的无损检验 江苏公安专科学校 孙 光 【摘 要】 用红外衰减全反射技术，系统检验激光打印或静电复印文件，分别对文件的空白纸边和文字部分进行无损测定，获得纸张和“纸+墨”的 ATR 谱图，再用差谱法获得墨粉的 ATR 谱图。据此可鉴别同一厂家不同品牌的激光打印机或静电复印机制作的文件。 【关键词】 红外光谱 无损检验 纸张 墨粉· 激光打印机、静电复印机在社会中迅速普及的同时，也被各类罪犯所利用。如用于宣传、煽动、心战策反、勾联、通讯等间谍行为，用于伪造或变造合同、货币、证券、单据刑事犯罪案件，严重地破坏了我国的社会安定。目前检验此类物证的红外光谱法，主要采用透射分析，即将空白纸张剪碎和刮取文件表面的文字墨粉进行溴化钾压片。这样不但损坏了文件原件，而且由于取样少宜产生局限性误差，给比对鉴定带来困难。衰减全反射光谱(Attenuated Total Reflection Spectra)， 简称 ATR。随着傅里叶红外光谱仪的出现和快速灵敏检测器的利用，近年来应用发展极快。因此，我们采用红外衰减全反射光谱法，对文件纸张及文字墨粉分别直接进行检验，再用差谱法差减去纸张的 ATR 谱，从而获得墨粉的ATR谱，取得了满意的效果。 1 材料 1.1 仪器 美国尼高力560型傅里叶红外光谱仪， OMNIC E·S·P·软件4.1版(98年版)， 水平ATR(晶体表面积：47×4.5mm) 1.2 样品 纸张：厦门鹭岛牌静电复印纸，无锡三元牌静电复印纸，无锡双龙打印纸，济南东港打印纸，宁波力良打印纸。墨粉： HP5L激光打印机， HP4LC 激光打印机，理光 FT5732 静电复印机，理光4495 静电复印机。 2 鉴别依据 2.1 纸张 打印纸和复印纸通常由纤维原料和辅助材料两部分组成。静电复印纸的纤维原料一般由 针叶木浆、阔叶木浆、草浆、棉浆等组成，因纸张等级不同，其构成有所变化，见表1。打印纸的纤维原料主要为优质漂白草浆(稻草、麦草、芦苇)和国产亚硫酸盐漂白木浆。两类纸张的辅助材料一般由填料、表面施胶剂、中性施胶剂等组成。填料如硫酸铝、滑石粉等。表面施胶剂如聚乙烯醇17-99型、淀粉、烷基烯酮二聚物等。中性施胶剂如 AKD纤维反应性施胶剂、JHS乳剂、聚丙烯酰胺等。由于不同的生产厂家或同一生产厂家在不同时期具体使用的原料种类、配比存在差异，故纸张的红外光谱图也有所不同，从而提供了纸张鉴别的依据。 2.2 墨粉 复印墨粉通常由着色体、粘结树酯、添加剂等组成。着色体主要是炭黑及苯苯黑、油溶黑等染料，约为5一10%。粘结树酯如苯乙烯类、丙烯酸类、乙烯基类、环氧类、聚酯类、聚酰胺类及各种树脂的共聚体，约占85一90%。添加剂如硅酸或二氧化硅、石腊、聚四氟乙烯等，约为5%。由于不同的生产厂家或同一生产厂家不同品牌的激光打印机或静电复印机墨粉，具体使用的原料种类、配比存在差异，故墨粉的红外光谱图也有所差异，从而提供了墨粉鉴别的依据。由于混用或代用不匹配的墨粉，不但难以保障复印的质量，甚至导致复印失败，因此各厂家一般都要求使用匹配的专用墨粉，从而进一步提供了机型鉴别的依据。 2.3 纸+墨 由于应用激光打印机或静电复印机制作文件，在一定时期内一般使用同一种纸张。因此，同时对纸张及其文字墨粉进行综合比对检验，能明显提高同一认定的置信度。 3方法 3.1采样条件 样品扫描：100，背景扫描：100，扫描范围：4000—650，分辨率：4，增益；4，光圈：138，动镜速度：0.6329，检测器： DTGS KBr 3.2 制样与测定 (1)纸张测定 将几种不同厂家的打印纸、复印纸分别直接铺在 ATR晶体上，压紧后测定，测定结果见图1。 (2)不同字号的差异性测定 应用HP5L激光打印机，分别用5号字、4号字、3号字打印在厦门鹭岛牌复印纸上。各选取一行字，直接铺在 ATR 晶体上，压紧后测定，不同字号的“纸+墨”ATR 谱见图2。 表1 静电复印纸的纤维原料组成 成份 针叶木浆% 阔叶木浆% 草浆 % 棉浆 % 级别 高级纸 a 25-30 50-60 少量 少量 中级纸 15-20 30-40 40-55 低纸 15-20 10-15 60-70 Wavenumbers (cm-1) 图1 几种打印复印纸的 ATR谱 图2 相同纸墨不同字号的 ATR 谱 (a) 不同纸+HP5L墨 (b) HP5L墨差谱 (a)不同墨+鹭岛纸 (b)不同墨差谱 图3 相同墨不同纸的ATR 谱及其差谱 图4不同墨相同纸的 ATR 谱及其差谱 (3)同一墨粉在不同纸张上的差异性测定 应用HP5L激光打印机，打印在不同的纸张上，分别测定“纸+墨”ATR 谱，结果见图3(a)。再测定其空白纸边的 ATR 谱。应用差谱法，选择差减区域为1176877cm'，差减去该区域内的纸张吸收峰。各种纸张的差减因子为，鹭岛纸：0.8331，三元纸：0.9629，双龙纸：0.635，东港纸：0.7089，力良纸：0.5775。差减各种纸张后的 HP5L 墨粉的ATR谱见图 3(b)。 (4)不同粥粉在相同纸张上的差异性测定 应用 HP5L 激光打印机、HP4LC激光打印机、理光 FT5732 静电复印机、理光4495静电 复印机，打印或复印在鹭岛牌纸张上，分别测定“纸+墨”ATR谱，结果见图4(a)。再测定其空白纸边的 ATR谱。应用差谱法，选择差减区域为1176877cm，差减去该区域内的纸张吸收峰。不同墨粉差减去鹭岛纸张的差减因子为： HP5L：0.8331， HP4LC：0.9402，理光FT5732：0.7245，理光4495：0.8072。差减纸张后的各种墨粉的 ATR 谱见图4(b)。 4 结果与讨论 4.1 选择1800—650cm区域的 ATR 谱图鉴别纸张、墨粉，不仅因为该区域基本反映了各种纸墨特征吸收峰的差异，而且有效地利用了 ATR 谱在长波处比透射谱吸收峰增强而提高灵敏度的特点。 4.2 各种纸张特征吸收峰的差异，主要为：1427、1367、1315cm三个连续吸收峰的相对强度以及1027cm左右最强吸收峰的峰尖分裂形状。 4.3 水平 ATR 晶体的表面积，恰巧可容纳一行10个4号字，因扫描范围较大，使局限性误差减少。分别用一行5号、4号、3号字作 ATR 测定， 其ATR谱图基本一致。说明不同字号的较小差异的影响可忽略。 4.4 若以文字为样品、空白纸边为背景进行红外扫描，无法扣除纸张的吸收。只有分别以文字和空白纸边为样品、空气为背景进行红外扫描，分别得到“纸+墨”和纸张的 ATR谱图，再用差谱法完完差减掉纸张的 ATR谱，，可完全消除纸张的干扰。选择差减区域为1176——877cm，以完全差减去该区域内的纸张吸收峰为宜。差减结果表明：同一墨粉在不同纸张上的“纸+墨”ATR谱，差减去对应的空白纸边 ATR 谱后，所得墨粉的 ATR 谱基本一致。不同墨粉在相同纸张上的“纸+墨”ATR 谱，差减去减应的空白纸空 ATR 谱后，所得墨粉的 ATR谱明显不同。 4.5 用ATR 法检验激光打印或静电复印文件，综合应用纸张和“纸+墨”ATR 谱进行比对检验，效果较好。再结合差谱法获得墨粉的 ATR 谱， 一般可鉴别同一厂家不同品牌的激光打印机或静电复印机制作的文件。本方法具有操作简便、快速，灵敏度高，不损坏文件材料等特点。 ( 参考文献 ) ( 1 吴瑾主编，近代傅里叶叶换红外光谱技术及应用，科技文献出版社，1994年。 ) ( 2 冯计民等， Micro-ATR 技术对书写笔痕的鉴别，刑事技术，1998年第2期。 ) ( 3 李俊海等，静电复印文件检验，公安大学出版社，1990年。 ) ( 4 毛焕庭等，复印墨粉的种类鉴别，第二届微量物证检验学术交流会论文汇编，公安大学出版社，1990年。 )