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【期刊名称】 《刑事技术》
基于理化检验的纸张物证的比对和分类研究
【英文标题】 Physicochemical Analysis to Distinguish and Classify Paper Evidence
【作者】 尹宝华郭洪玲林雷祥齐凤亮李世峰赵彦彪
【作者单位】 公安部物证鉴定中心公安部物证鉴定中心公安部物证鉴定中心公安部物证鉴定中心公安部物证鉴定中心公安部物证鉴定中心
【分类】 司法鉴定学
【中文关键词】 纸张物证;白度;厚度;克重;纤维种类;X射线荧光光谱仪
【英文关键词】 paper evidence; white degree; thickness; quantity; kinds of fiber; XRF
【文章编码】 1008-3650(2017)02-0124-05
【文献标识码】 A DOI:10.16467/j.1008-3650.2017.02.009
【期刊年份】 2017年【期号】 2
【页码】 124
【摘要】

目的对纸张物证的理化综合检验方法进行研究评价,并通过应用于实际案件考察所建方法的效果。方法对纸张进行了厚度、白度、克重、纤维种类和元素成分检验,考察了各自的稳定性,对数据进行计量学统计处理。结果26种纸张样品,物理参数检验区分率为93.8%,元素检验区分率95.1%,综合两种检验,区分率99.1%,综合检验方法较单独物理或化学方法区分率大幅提高。结论纸张的系统分析方法对于实际案件鉴定中的纸张鉴别区分及种类同一认定具有重要意义。

【英文摘要】

Objective To evaluate the method that systematically distinguishes paper evidence with physicochemical analysis and verify its efficacy by introducing it into an actual case. Methods The parameters of whiteness, thickness, fluorescence, weight, kinds of fiber and elemental components were used to distinguish the types of paper samples, and the stability of every parameter was defined with statistical processing to the obtained data. Results Of the tested 26 kinds of paper samples, there are 93.8% to be distinguished with physical comparison and 95.1% with elemental component, thereby the overall distinguishing rate to be 99.1%. Conclusion Physicochemical (both the physical and chemical properties of paper) examination can provide valuable information to distinguish and classify paper evidence that involves into practical cases.

【全文】法宝引证码CLI.A.1245618    
  纸张是最常见也是用量最大的文化用品,它不仅与人们的生活密切相关,有时与各种犯罪活动也有联系,往往是证实犯罪活动的证据。涉及字迹材料的各种犯罪活动几乎都与纸张有着密切的关系。因此很多案件都要求对案件中涉及的纸张进行检验或鉴定,以便缩小侦查范围,为侦破案件提供线索、指明方向,为证实犯罪提供科学依据。对与犯罪相关的纸张进行检验,是一项重要的司法鉴定任务。
  纸张因其原料和加工工艺的差异,其物理参数与化学成分可能会有差异,这为我们的鉴别区分提供了可能。目前,用于法庭科学中的纸张的检验方法主要有两类:物理方法和化学方法。物理方法主要有白度、厚度、克重、荧光性能及纤维种类等参数的检验{1-2};化学检验包括基于纸张中有机成分进行分析的薄层色谱、气相色谱和液相色谱法等色谱方法{3}红外光谱法{4}、拉曼光谱法{5}等光谱方法及基于无机成分进行分析的原子发射光谱法{3}、等离子发射光谱法、X射线衍射法{3-6}、X射线荧光光谱法{7-9}等。鉴于化学分析仪器比较昂贵且要求的技术水平比较高,大多数法庭科学实验室只对纸张进行物理检验。而微量物证检验实验室基本上是用某一种仪器对纸张的某些化学成分进行基础研究,不涉及物理检验。
  本论文旨在对纸张的综合检验技术进行研究评判,并在实际案例中进行应用,检验先无损后有损,有效节约成本,精确鉴别区分纸张,提高纸张的区分率。
  1实验材料与方法
  1.1实验仪器
  40EX数显千分尺,WSD-5手持白度计,PESA 290-9840E电子天平,奥林巴斯PM-10A透射显微镜,直尺,日本理学电机株式会社ZSX100e型波长色散X射线荧光光谱仪。
  1.2实验样品
  从市场上收集的复印纸样品26种,具体牌号见表1。
  1.3实验方法
  1.3.1纸张厚度检验
  用40EX数显千分尺,按照GB/T 451.3-2002的方法测量纸张厚度。
  1.3.2纸张白度检验'爱法律,有未来
  用WSD-5手持白度计测量纸张样品白度,每个样品测六次取平均值。
  1.3.3纸张克重检验
  用PESA 290-9840E天平称量纸张样品的重量,每个样品称量三次,用校准过的直尺测量纸张尺寸,计算每平方米的重量,取平均值。
  1.3.4纤维种类检验
  用Herzberg试剂{10}对纸张样品进行染色、分散后,在奥林巴斯PM-10A100倍透射显微镜下观察纤维形貌,对照纤维样品标准谱图判断纤维种类。
  1.3.5元素分析检验
  用波长色散X射线荧光光谱仪对纸张样品进行从F-U全元素扫描,检验纸张的元素成分及含量。
  1.3.6样品穗定性实验
  选取某种纸张样品,抽取10张进行白度、厚度、克重及无机元素成分检验,考察纸张样品稳定性。
  1.3.7检验数振统计处理方法
  采用Chempattern软件对检验数据进行聚类分析(欧氏距离,远邻法)。
  表1实验样品
  Table 1 Tested samples

┌──┬───┬──┬──┬─────┬──┬──┬──────┬──┬──┬─────┬──┐
│编号│牌号 │规格│编号│牌号   │规格│编号│牌号    │规格│编号│牌号   │规格│
│  │   │/g │  │     │/g │  │      │/g │  │     │/g │
├──┼───┼──┼──┼─────┼──┼──┼──────┼──┼──┼─────┼──┤
│1  │double│80 │8  │红鑫(红包 │70 │15 │金色幻影  │70 │22 │艾邦   │70 │
│  │ A  │  │  │装)    │  │  │      │  │  │     │  │
├──┼───┼──┼──┼─────┼──┼──┼──────┼──┼──┼─────┼──┤
│2  │金旗舰│70 │9  │GOLDEN金太│70 │16 │POWER    │70 │23 │鑫荣   │70 │
│  │   │  │  │阳    │  │  │      │  │  │     │  │
├──┼───┼──┼──┼─────┼──┼──┼──────┼──┼──┼─────┼──┤
│3  │百旺 │70 │10 │NB (恩倍) │70 │17 │彩旗(蓝色包 │70 │24 │海迅   │70 │
│  │   │  │  │     │  │  │装)     │  │  │     │  │
├──┼───┼──┼──┼─────┼──┼──┼──────┼──┼──┼─────┼──┤
│4  │特级旗│70 │11 │汇东   │70 │18 │佳顺    │70 │25 │开拓者  │70 │
│  │舰  │  │  │     │  │  │      │  │  │     │  │
├──┼───┼──┼──┼─────┼──┼──┼──────┼──┼──┼─────┼──┤
│5  │高品乐│70 │12 │永图   │70 │19 │益思    │70 │26 │红鑫(蓝包 │70 │
│  │   │  │  │     │  │  │      │  │  │装)    │  │
├──┼───┼──┼──┼─────┼──┼──┼──────┼──┼──┼─────┼──┤
│6  │蓝旗舰│70 │13 │金旗舰  │80 │20 │天降    │70 │  │     │  │
├──┼───┼──┼──┼─────┼──┼──┼──────┼──┼──┼─────┼──┤
│7  │YUNCHU│70 │14 │经济蓝旗舰│70 │21 │紫金    │73 │  │     │  │
│  │AN  │  │  │     │  │  │      │  │  │     │  │
└──┴───┴──┴──┴─────┴──┴──┴──────┴──┴──┴─────┴──┘

  2结果与讨论
  2.1纸张物理参数检验
  按照1.3.1、1.3.2、1.3.3、1.3.4、1.3.6的实验方法,对样品稳定性进行了考察,并对所有样品进行了物理参数及纤维种类的检验,稳定性结果见表2,样品的物理参数检验结果见表3,将所有样品物理参数检验数据(含稳定性数据)按照1.3.7的方法进行聚类分析,结果见图l。
  从纸张样品的检验结果可知,目前复印纸的纤维种类主要是木浆,有部分的木浆加草浆,也有少部分的纯草浆,极少的样品中含有棉浆,通过纤维种类检验可以将26种复印纸样品分成四个大类。从稳定性检验结果可知,纸张样品的白度、厚度、克重稳定性非常好,尤其白度是非常稳定的参数。按照将样品8-1~8-10聚为一类的标准,全部样品分为9类,分别为:8-1~8-10/15/26,21/25,12/17/23/22,18,4/6/2/5/7/19,3/9/11,10/20,16/24/14,1/13。结合样品的不同纤维种类,不能区分的样品有15/26,21/25,12/17/23,4/6/2/5/7,3/9/11,16/24,1/13,总组数为:C22+ C22+C23+C25+C23+C22+C22=20,区分率为:(1-20/C226)×100%=93.8%。
  表2样品物理参数稳定性实验结果
  Table 2 Stability of the tested physical parameters of samples

┌────────┬────────┬────────┬───────────┐
│序号      │白度      │厚度/mm     │克重/(g/m2)      │
├────────┼────────┼────────┼───────────┤
│8-1       │74.6      │0.0927     │69.538        │
├────────┼────────┼────────┼───────────┤
│8-2       │74.5      │0.090      │70.438        │
├────────┼────────┼────────┼───────────┤
│8-3       │74.5      │0.0893     │69.124        │
├────────┼────────┼────────┼───────────┤
│8-4       │74.4      │0.0927     │69.481        │
├────────┼────────┼────────┼───────────┤
│8-5       │74.6      │0.0923     │70.134        │
├────────┼────────┼────────┼───────────┤
│8-6       │74.3      │0.0927     │69.446        │
├────────┼────────┼────────┼───────────┤
│8-7       │74.4      │0.0923     │70.577        │
├────────┼────────┼────────┼───────────┤
│8-8       │74.5      │0.0903     │68.384        │
├────────┼────────┼────────┼───────────┤
│8-9       │74.4      │0.0897     │69.559        │
├────────┼────────┼────────┼───────────┤
│8-10      │74.4      │0.0893     │69.627        │
├────────┼────────┼────────┼───────────┤
│RSD       │0.0012     │0.0156     │0.0086        │
└────────┴────────┴────────┴───────────┘

  表3样品物理参数检验结果
  Table 3 Tested results of samples’ physical parameters

┌─┬──┬──┬────┬───┬─┬──┬──┬────┬───┬─┬──┬──┬────┬───┐
│编│白度│厚度│克重/(g/│纤维种│编│白度│厚度│克重/(g/│纤维种│编│白度│厚度│克重/(g/│纤维种│
│号│  │/mm │m2)   │类  │号│  │/mm │m2)   │类  │号│  │/mm │m2)   │类  │
├─┼──┼──┼────┼───┼─┼──┼──┼────┼───┼─┼──┼──┼────┼───┤
│1 │84.7│0.10│78.7038 │木  │10│84.5│0.09│72.0694 │木  │19│85.1│0.09│68.7484 │棉+木 │
│ │  │5  │    │   │ │  │5  │    │   │ │  │  │    │   │
├─┼──┼──┼────┼───┼─┼──┼──┼────┼───┼─┼──┼──┼────┼───┤
│2 │86.4│0.09│69.7163 │木  │11│83.3│0.09│69.0802 │木  │20│81.3│0.09│73.7999 │草+木 │
│ │  │  │    │   │ │  │4  │    │   │ │  │6  │    │   │
├─┼──┼──┼────┼───┼─┼──┼──┼────┼───┼─┼──┼──┼────┼───┤
│3 │85.9│0.09│67.9029 │木  │12│72.1│0.09│69.2307 │草+木 │21│68.7│0.09│71.3062 │草+木 │
│ │  │3  │    │   │ │  │2  │    │   │ │  │  │    │   │
├─┼──┼──┼────┼───┼─┼──┼──┼────┼───┼─┼──┼──┼────┼───┤
│4 │85.8│0.08│69.1863 │木  │13│84.4│0.09│77.5205 │木  │22│70.7│0.09│70.0197 │草  │
│ │  │7  │    │   │ │  │9  │    │   │ │  │3  │    │   │
├─┼──┼──┼────┼───┼─┼──┼──┼────┼───┼─┼──┼──┼────┼───┤
│5 │85.1│0.09│68.3313 │木  │14│79 │0.09│73.3595 │木  │23│71.7│0.09│68.58  │草+木 │
│ │  │  │    │   │ │  │3  │    │   │ │  │4  │    │   │
├─┼──┼──┼────┼───┼─┼──┼──┼────┼───┼─┼──┼──┼────┼───┤
│6 │84.1│0.08│70.251 │木  │15│75.6│0.09│69.1689 │草十木│24│79.7│0.09│69.8352 │草+木 │
│ │  │7  │    │   │ │  │2  │    │   │ │  │5  │    │   │
├─┼──┼──┼────┼───┼─┼──┼──┼────┼───┼─┼──┼──┼────┼───┤
│7 │85.1│0.09│69.7533 │木  │16│77.4│0.09│70.6166 │草+木 │25│70.6│0.08│69.7048 │草+木 │
│ │  │  │    │   │ │  │6  │    │   │ │  │9  │    │   │
├─┼──┼──┼────┼───┼─┼──┼──┼────┼───┼─┼──┼──┼────┼───┤
│8 │78 │0.09│68.1793 │木  │17│72.7│0.09│67.6679 │草+木 │26│74.3│0.09│70.9187 │草+木 │
│ │  │  │    │   │ │  │7  │    │   │ │  │4  │    │   │
├─┼──┼──┼────┼───┼─┼──┼──┼────┼───┼─┼──┼──┼────┼───┤
│9 │84.6│0.09│68.6439 │木  │18│70.3│0.08│66.33  │草  │ │  │  │    │   │
│ │  │2  │    │   │ │  │4  │    │   │ │  │  │    │   │
└─┴──┴──┴────┴───┴─┴──┴──┴────┴───┴─┴──┴──┴────┴───┘

  (图略)
  图1纸张样品物理参数数据聚类分析结果
  Fig.l Cluster analysis on the physical parameters of tested paper samples
  2.2纸张元素成分检验
  按照1.3.5、1.3.6的实验方法,对样品进行无机元素成分的XRF检验,并对稳定性进行了考察,稳定性实验结果见表4,将所有样品元素检验数据(含稳定性数据)按照1.3.7的方法进行聚类分析,结果见图2。
  由表4可知,纸张大部分元素的含量比较稳定,P、K、Fe等因为含量太低,相对标准偏差稍大。
  按照将16-1~16-10聚为一类的标准,全部样品分为15类,分别为:18-1~18-10,22/26,17/23/15,8/25,20/24,3,7/19,11,4/6/13,10,1/2/5/14,9,21,12,18,不能区分的样品组数为:C22+C23+C22+C22+C22+C23+C24=16,区分率为:(1-16/C226)×l00%=95.1%。结合物理参数分析结果,最终无法区分的有:1

  ······北大法宝

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【注释】                                                                                                     
【参考文献】

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{2}谢书勋,黄洛京.物证纸张的分析鉴定[M].北京:群众出版社,1984.

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{6}陈林丽,张素新,雷新荣,等.用SEM和XRD研究纸张表面涂料中的矿物成分 [J].非金属矿,2002,25(1):16-17.

{7}张俊婧,郭洪玲,燕卫田,等.波长色散X射线荧光光谱法检验纸张中的常量和微量元素[J].刑事技术,2006(3):3-7.

{8}郭洪玲,权养科,陶克明,等.X射线荧光光谱法检验打印纸张的结果分析[J].刑事技术,2008(5):6-9.

{9}胡孙林,沈辉,胡维列,等.微束X射线荧光光谱分析技术在一种黑色纸张物证检验中的应用研究[J].分析测试学报,2009,28(7):824-828.

{10}吴楠吴蕾.制浆造纸厂化验室化验检验方法[Ml北京,中国轻工业出版社,2009.

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