三種不同膠水熏顯手印的比較

孫 源

（中國刑事警察學院 遼寧沈陽 110854）

氰基丙烯酸酯是一類具有粘合性的化合物。它們最初是在第二次世界大戰期間由美國伊士曼柯達公司的哈里·庫弗博士（1917—2011）合成的[1]。然而，在1951年，庫弗博士在測量了氰基丙烯酸乙酯的折射率之后，折射計中的棱鏡牢固地粘在了一起，幾乎不可能拉開，庫弗博士看到了這些強力粘合劑的潛力，并且庫弗博士還認識到氰基丙烯酸酯粘合劑在醫學領域的潛在用途。事實上，多年的研究及其在越南戰爭期間的廣泛使用證明了氰基丙烯酸酯作為組織粘合劑和止血劑的價值。

氰基丙烯酸酯第一次用于刑事技術領域是在1977年。日本國家警察廳刑事鑒定部門的研究人員意外發現使用“502”膠（氰基丙烯酸乙酯）可以顯現手印[2]。如今，氰基丙烯酸甲酯和氰基丙烯酸乙酯是最常用作工業和家用粘合劑的氰基丙烯酸酯。異丁基，丁基和辛基氰基丙烯酸酯主要用于醫學領域：作為止血劑和用于各種類型手術的組織粘合劑，包括眼科，牙科或整形手術[3]。

對于手印顯現，目前現場勘查實踐中所使用的膠水基本上局限于“502”膠。目前有關研究局限于單純研究“502”膠顯現效果。有必要加以拓展。為此，本研究通過比較“415”膠（氰基丙烯酸甲酯），“502”膠（氰基丙烯酸乙酯）和“504”膠（氰基丙烯酸丁酯）對不同客體表面遺留時間不同的手印顯現來驗證不同氰基丙烯酸酯在手印顯現中的應用。

一、實驗準備

（一）儀器與試劑

SH-4型雙顯加熱磁力攪拌器（上海精鑿科技有限公司）、佳能EOS-500D數碼相機、500mL燒杯。

“415”膠、“502”膠、“504”膠、3m泡沫膠帶、玻璃片、鋁箔、塑料片。

（二）樣本制作

隨機選取一名志愿者，用肥皂將雙手清洗干凈后自然晾干，將雙手放在鼻翼兩側輕輕擦拭數次，雙手再互相摩擦數次，以保證雙手手指上的物質均勻。30分鐘以后，分別在玻璃片、鋁箔、塑料片上捺連續捺印3枚樣本手印，共9枚。用于不同客體表面顯現靈敏度實驗；再讓該志愿者用肥皂將雙手清洗干凈后自然晾干，將雙手放在鼻翼兩側輕輕擦拭數次，雙手再互相摩擦數次，以保證雙手手指上的物質均勻。盡量保證捺印力度相同、紋線清晰，分別在玻璃片、鋁箔、塑料片捺印3枚手印，共9枚，用于遺留時間不同手印顯現實驗。將顯現前的手印存放在封閉的抽屜中，以避免手印物質因光線而降解，并保護它們免受灰塵影響。

二、操作方法

本文專門設置了一個熏顯裝置，將鋁箔四周彎折做成小碗狀，向里面滴入3滴膠水，將盛有膠水的鋁箔放在攪拌器加熱板上；在燒杯底部貼上一小塊3m泡沫雙面膠，將捺印有樣本手印的客體背面粘到燒杯底部，將燒杯倒置在攪拌器加熱板上，組成一個小型熏顯室，將攪拌器加熱板溫度調到指定溫度，熏顯指定時間后，停止加熱，將燒杯中的客體取出，觀察到顯現后的客體表面手印紋線呈現白色，與客體表面反差增強。

將顯現后的手印進行拍照固定。使用佳能EOS-500D數碼相機。將要拍照的手印放在玻璃板上。相機固定在攝影臺上，使鏡頭與手印平行。在攝影架兩側用手電筒照射，使得兩個光束在客體表面彼此交叉照亮手印但不照亮背景（工作臺）。

三、顯現原理

“502”膠熏顯法的主要原理是“502”膠中的α-氰基丙烯酸乙酯單體在水和手印物質中的氨基酸作用下發生單體聚合形成白色的聚合物顯出手印[2]。該方法適合如鋁合金、玻璃、陶瓷、等多種客體表面的顯現。

盡管該熏顯技術在手印顯現領域廣泛使用，但其僅限于使用“502”膠（氰基丙烯酸乙酯）熏顯。然而，有相當數量的氰基丙烯酸酯在理論上可以在類似的條件下發生聚合反應[1]。

四、結果與討論

（一）顯現條件的確定

圖1 三種氰基丙烯酸酯的化學結構式

三種氰基丙烯酸酯的烷基鏈長度不同（如圖1），烷基鏈長度不同的增加對氰基丙烯酸酯單體的物理性質具有各種影響。這將包括更高的空間位阻：在聚合反應期間，大量鏈更容易阻礙試劑的充分定位。這可能會對聚合速率產生負面影響。具有較長鏈的單體也表現出較低的極性，烷烴是極性最小的官能團。烷基氰基丙烯酸酯的獨特極性可導致它們與手印及其基質的相互作用的變化。例如，根據手印物質的成分，不同極性的化合物可以以不同的效率聚合。同樣，不同的氰基

丙烯酸酯與客體背景存在的物質相互作用可能導致不同程度的背景染色。烷基鏈對單體之間發生的分子間力有影響。當鏈長度增加時，這些力增強，導致化合物的沸點增加[4]。熏顯時間將根據單體的沸點而變化，這將對所需的蒸發熱產生影響。

表1 每種氰基丙烯酸酯的最佳顯現參數

使用相同的實驗裝置，將0.2g“415”膠加熱至100℃熏顯15分鐘可以獲得最佳熏顯效果；將0.2g“502”膠加熱至130℃熏顯15分鐘可以獲得最佳熏顯效果；將0.2g“504”膠加熱至150℃熏顯20分鐘可以獲得最佳熏顯效果[5-7]。氰基丙烯酸丁酯具有最高沸點，其次是氰基丙烯酸乙酯，氰基丙烯酸甲酯的沸點最低。具有更高沸點并因此需要更大的能量輸入以蒸發的化合物將必須在更高的溫度下加熱以實現有效的顯現。

（二）不同客體表面手印顯現效果

由于手印連續捺印，手印物質會逐漸減少，表2顯示了三種不同膠水對玻璃、鋁箔、塑料片上連續捺印的三枚手印的顯現效果。

表2 “415”膠、“502”膠、“504”膠對玻璃、鋁箔、塑料片表面手印顯現效果

對于玻璃表面上第一枚手印甲基、乙基、丁基氰基丙烯酸酯的顯現效果相當，均較好；對于第二枚手印，乙基和丁基氰基丙烯酸酯顯現效果明顯好于甲基氰基丙烯酸酯；對于第三枚手印，丁基氰基丙烯酸酯的顯現效果明顯好于其他兩種。這表明對于玻璃表面遺留的手印，丁基氰基丙烯酸酯具有更高的靈敏度。

鋁箔表面上的第一枚手印，乙基氰基丙烯酸酯與丁基氰基丙烯酸酯顯現效果相當，比甲基氰基丙烯酸酯顯現效果稍好；對于第二枚和第三枚手印，觀察到乙基氰基丙烯酸酯的顯現效果明顯好于甲基和丁基氰基丙烯酸酯。這表明對于鋁箔表面遺留的手印，乙基氰基丙烯酸酯均具有更高的靈敏度。

塑料片表面的第一枚手印，乙基氰基丙烯酸酯與丁基氰基丙烯酸酯顯現效果相當，比甲基氰基丙烯酸酯顯現效果稍好；對于第二枚手印，甲基與乙基氰基丙烯酸酯的顯現效果沒有明顯差異，而丁基比這兩種更好；對于第三枚手印，丁基氰基丙烯酸酯的顯現效果明顯好于另外兩種。這表明對于塑料片表面遺留的手印，丁基氰基丙烯酸酯具有更高的靈敏度。

（三）不同遺留時間手印顯現效果

由于手印物質成分會隨著遺留時間變化，一些氰基丙烯酸酯的顯現靈敏性可能會發生變化。因此，用新鮮（1天以內），7天和30天的樣本手印進行實驗。

玻璃、鋁箔和玻璃片這三種不同客體表面遺留時間分別為1天以內、7天和30天的手印的最佳顯現方法以及顯現效果見圖2和表3。

圖2 三種不同客體表面遺留時間不同手印最佳顯現效果

表3 不同客體遺留時間不同手印的最佳顯現方法及效果

對于玻璃上的新鮮手印，“504”膠的顯現效果最好，但“502”膠的顯現效果與其相差不大，如果考慮成本問題，“502”膠也許是更好的選擇；對于玻璃上遺留時間為7天的手印，504的顯現效果最好；對于玻璃上遺留30天的手印，“415”膠的顯現效果最好。

對于鋁箔上的新鮮手印和遺留時間為7天的手印，“502”膠和“504”膠的顯現效果相當，考慮到成本問題，選擇“502”膠顯現；對于鋁箔上遺留時間為30天的手印，“504”膠的顯現效果最好。

對于塑料片上的新鮮手印，“502”膠和“504”膠的顯現效果相當，考慮到成本問題，選擇“502”膠顯現；對于塑料片上遺留時間為7天和30天的手印，使用“504”膠顯現的效果最好。

五、結論

本文比較了“415”膠（氰基丙烯酸甲酯），“502”膠（氰基丙烯酸乙酯）和“504”膠（氰基丙烯酸丁酯）對手印的顯現效果，就這些氰基丙烯酸酯在手印顯現中的應用提出了建議。“502”膠（氰基丙烯酸乙酯）和“504”膠（氰基丙烯酸丁酯）對于玻璃表面手印的顯現效果相當，“504”膠（氰基丙烯酸丁酯）被證明稍微更敏感。通常情況下，對玻璃上遺留時間較長的手印，“415”膠（氰基丙烯酸甲酯）和具有最廣泛用途的“502”膠（氰基丙烯酸乙酯）顯現效果均較好。然而，更推薦使用“502”膠，因為它更便宜；對于鋁箔表面上的新鮮和稍陳舊手印，“502”膠（氰基丙烯酸乙酯）是最佳選擇，對于鋁箔表面上遺留時間較長的手印，“504”膠（氰基丙烯酸丁酯）的顯現效果最好；對于塑料片表面，新鮮手印的最佳選擇是“502”膠（氰基丙烯酸乙酯），稍陳舊和陳舊手印都是“504”膠（氰基丙烯酸丁酯）顯現效果最好。

在現場勘查時，如果不能明確客體表面手印遺留時間，應選用“502”膠進行顯現，因為總體來看，“502”膠的顯現效果優于另外兩種；當能夠明確手印遺留時間較長時，應選用“504”膠進行顯現，因為總體來看，對于遺留時間較長的手印“504”膠的顯現效果更好。氰基丙烯酸乙酯和氰基丙烯酸丁酯是唯二采用扭曲帶狀構造的氰基丙烯酸酯。由這些類型的微結構組成的手印，其更有效地散射光，通常顯示出更好的對比度和可見性。這是用“502”膠（氰基丙烯酸乙酯）和“504”膠（氰基丙烯酸丁酯）熏顯能夠得到更高質量的手印的原因。

這些結果是通過在專門為該研究制作的實驗裝置中顯現手印獲得的，需要在實際現場中更多應用以驗證結果的可行性。