基于蓝光激发荧光现象快速鉴别静电复印纸

崔连义

(辽宁警官高等专科学校，辽宁大连，116036)

随着现代科学技术的迅猛发展以及办公自动化的日益普及，复印文件、打印文件随处可见，涉及静电复印纸的案件也日益增多，如伪造或变造的重要文件、合同、借条、收据，写有反动言论的标语、传单，以及刑事案件中涉及的各种信件等。在上述案件中经常需要对纸张进行比对检验，区分纸张的种类、品牌、批次，为侦破案件提供线索、指明方向、缩小侦查范围;为证实犯罪提供科学的依据。

目前，静电复印纸检验方法主要为光谱法［1-3］和色谱法［4］，这两种方法均具有一定的适用范围，各有优点和不足。光谱法操作简便、快速，但测试的是纸张中纸浆、胶料、填料和色料的总成分，其鉴别能力受到一定限制;色谱法灵敏度高，但操作繁琐，破坏检材。本实验利用文检仪配置的LUMI(蓝光)对A4静电复印纸的种类鉴别进行研究，旨为静电复印纸的检验鉴定提供一种简便、快捷、不损坏检材的新的检验方法。

1 实验

1.1 实验原料

从市场上收集常见品牌且规格为A4、70 g/m2的静电复印纸共30种。其中不同厂家、不同品牌静电复印纸共20种，相同厂家、不同品牌的静电复印纸共7种 (共来自3个厂家)和3种不同生产批次的“欣乐”牌静电复印纸。

1.2 实验仪器

瑞士宝捷拿公司的Docubox Digital文检仪，配置光源有:紫外灯 (365 nm、313 nm、254 nm)，紫外/红外透射光 (紫外365 nm，红外卤素灯)，LUMI(蓝光)，红外/可见入射光源，可见光光源;检测器:高分辨率内置冷红外彩色数码摄像系统，光谱范围350～1000 nm;软件:PIA-6软件。

1.3 实验方法

直接将纸张样品置于文检仪检验台上，点击光源菜单里的LUMI(蓝光)光源，选择DOCU激发滤色片 (380～570 nm)，715 nm截止滤色片，放大15倍，光圈1.4，观察荧光现象。

1.4 不同取样位置的荧光现象测试

分别对同一批次生产的多张静电复印纸、同一张静电复印纸的不同位置及纸张的正反面进行测试，观察其荧光现象，以考查取样位置对测试结果的影响。

1.5 纸张老化

纸张的老化方法、条件及时间详见表1。

2 结果和讨论

2.1 纸张种类鉴别

2.1.1 不同厂家、不同品牌静电复印纸的鉴别

相同实验条件下，不同纸张的荧光现象不同，根据纸张中是否存在荧光纤维条和荧光点、荧光纤维条和荧光点的强弱以及分散的稀疏程度、荧光纤维条的形态、荧光点的大小等特征可对不同厂家、不同品牌的静电复印纸进行种类鉴别。将20种纸样分8类，具体荧光现象详见表2。图1～图8分别为Ⅰ～Ⅷ类代表纸样的荧光现象图。

表1 纸张老化方法及条件

2.1.2 相同厂家、不同品牌静电复印纸的鉴别

相同实验条件下，相同厂家、不同品牌的静电复印纸，其荧光现象不同。以昆山亚龙纸制品有限公司生产的“尖兵” “广利”和“蓝旗舰”牌静电复印纸为例，其荧光现象如图9所示。由图9可知，“尖兵”牌纸样上分散着荧光纤维条和荧光点，荧光强度较强，荧光纤维条较短;“广利”牌纸样也有荧光纤维条和荧光点，但荧光强度较弱，荧光纤维条纤细且较长，荧光点较少且不清晰;“蓝旗舰”牌纸样则未观察到荧光现象。

2.1.3 相同品牌、不同批次静电复印纸的鉴别

相同实验条件下，相同品牌、不同批次“欣乐”牌静电复印纸 (编号1#、2#、3#)，其荧光现象不同，如图10所示。由图10可知，1#纸样由粗短的荧光纤维条和荧光点构成，分布较稀疏，荧光强度强;2#纸样除少量的粗短荧光纤维条和荧光点外，还含有纤细的荧光纤维条，粗纤维条分布稀疏，荧光强度较强，细纤维条分别较密集，荧光强度较弱;3#纸样主要由纤细的荧光纤维条构成，同等条件下，荧光强度较弱。

表2 纸样的荧光现象

图1 “欣乐”牌纸样的荧光现象

图2 “雅宜”牌纸样的荧光现象

图3 “雪娃”牌纸样的荧光现象

图4 “百旺”牌纸样的荧光现象

图5 “金雅”牌纸样的荧光现象

图6 “安妮”牌纸样的荧光现象

图7 “兰鸟”牌纸样的荧光现象

图8 “天章龙”牌纸样的荧光现象

图9 “尖兵”、“广利”和“蓝旗舰”牌纸样的荧光现象

图10 不同批次“欣乐”牌纸样的荧光现象

2.2 不同取样位置对测试结果的影响

相同厂家、相同品牌、同一批次纸张不同位置的测试结果表明，仅有荧光纤维条或荧光点比较稀疏的纸样受纸张位置的影响，如“金雅”牌 (图5)和“安妮”牌 (图6)纸样的个别位置未观察到荧光现象，但此种现象可在减小放大倍数、增大纸样观察面积到2 cm×2 cm时消除，其余纸样只需0.5 cm×0.5 cm的观察面积即可。

2.3 纸张老化对荧光现象的影响

纸张经过长期的保存和使用会逐渐老化。实验分别对经过热老化、紫外光老化和自然光老化后的纸张进行测试观察。结果表明，经热老化和紫外光老化的样品，其荧光现象无明显变化。经自然光老化的样品，有部分样品当肉眼观察到明显变黄 (日光直射1个月以上)时，因背景发生了变化，导致观察到荧光现象明显增强，原来不清晰的荧光纤维条亮度增加，最终观察到荧光纤维条由稀疏变密集，如图11所示。肉眼观察纸张未发生颜色变化的样品，其荧光现象未见明显变化。

图11 自然光老化纸样的荧光现象

3 荧光现象机理分析

纸张主要由植物纤维、胶料、填料和色料等成分组成。纸样中观察到的荧光纤维条应为纸浆中纤维产生的荧光。因为纤维具有光致发光的特性，紫外辐射、可见光及红外辐射均可引起光致发光，如荧光。不同纸张生产厂家选用的纸浆原料不同，即纤维成分不同，在蓝光激发下，纤维荧光的有无和强弱不同，同时不同厂家的不同制浆工艺导致纤维的长短、粗细、卷曲、扭结等形态不同［5-7］，不同厂家以及相同厂家生产的不同品牌、不同批次的纸张，不同成分的纤维配比以及纤维的分布密度也不同，因此观察到荧光纤维条的形态、分散程度不同。纸样中的荧光点应为色料产生的荧光，色料对可见光短波区的光线能强烈吸收，并产生荧光。不同厂家生产的纸张色料种类及含量不同，因此荧光点的有无、强弱及分布密度不同。

4 盲测实验

随意选取20个纸样，从1～20随机编号后在实验条件下进行观察，首先根据纸样是否具有荧光纤维条和荧光点以及分散程度的明显差异进行种类识别，如将盲样中的9#纸样识别到第I类，然后将第I类中的4种纸样分别与9#纸样同时置于文检仪检验台上在实验条件下进行比对观察，再根据细微特征，如荧光纤维条的粗细、长短、分散程度和荧光点的大小、分布密度、荧光强弱等特征进行比对检验。实验结果表明，随意选取的20个纸样均可正确做到种类识别，有12个纸样可进行同一认定。鉴于此，今后还应收集更多的纸样，测试其荧光现象，建立特征库，以实现未知纸样的检索。另外，值得一提的是纸样的区分依据是荧光纤维条和荧光点的特征，如果仅出现纸样背景有明暗差异时，应将纸样旋转方向或互换位置再进行观察。

5 结论

5.1 根据纸张不同的荧光现象，可对不同厂家、不同品牌，相同厂家不同品牌以及相同品牌不同批次的静电复印纸进行快速鉴别和种类区分。

5.2 当纸样观察面积达到2 cm ×2 cm时，测试结果不受取样位置的影响。

5.3 实验现象不受紫外光老化、热老化的影响，个别纸样仅受自然光老化的影响。

5.4 盲测实验表明，在有数据库或标准比对纸样时，对未知纸样，可做到正确的种类区分。

5.5 采用蓝光激发荧光现象鉴别静电复印纸，该方法新颖、快速、简便、不损坏检材，直观性强，无需过多专业知识即可区分鉴别。

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