孫 源

（中國刑事警察學(xué)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(zhàn)期間由美國伊士曼柯達(dá)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(jì)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(qiáng)力粘合劑的潛力，并且?guī)旄ゲ┦窟€認(rèn)識(shí)到氰基丙烯酸酯粘合劑在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的潛在用途。事實(shí)上，多年的研究及其在越南戰(zhàn)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?jiǎng)┑膬r(jià)值。

氰基丙烯酸酯第一次用于刑事技術(shù)領(lǐng)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(fā)現(xiàn)使用“502”膠（氰基丙烯酸乙酯）可以顯現(xiàn)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(yè)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(yī)學(xué)領(lǐng)域：作為止血?jiǎng)┖陀糜诟鞣N類型手術(shù)的組織粘合劑，包括眼科，牙科或整形手術(shù)[3]。

對于手印顯現(xiàn)，目前現(xiàn)場勘查實(shí)踐中所使用的膠水基本上局限于“502”膠。目前有關(guān)研究局限于單純研究“502”膠顯現(xiàn)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(shí)間不同的手印顯現(xiàn)來驗(yàn)證不同氰基丙烯酸酯在手印顯現(xiàn)中的應(yīng)用。

一、實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)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(shù)碼相機(jī)、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(jī)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(cè)輕輕擦拭數(shù)次，雙手再互相摩擦數(shù)次，以保證雙手手指上的物質(zhì)均勻。30分鐘以后，分別在玻璃片、鋁箔、塑料片上捺連續(xù)捺印3枚樣本手印，共9枚。用于不同客體表面顯現(xiàn)靈敏度實(shí)驗(yàn)；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(cè)輕輕擦拭數(shù)次，雙手再互相摩擦數(shù)次，以保證雙手手指上的物質(zhì)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(shí)間不同手印顯現(xiàn)實(shí)驗(yàn)。將顯現(xiàn)前的手印存放在封閉的抽屜中，以避免手印物質(zhì)因光線而降解，并保護(hù)它們免受灰塵影響。

二、操作方法

本文專門設(shè)置了一個(gè)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(gè)小型熏顯室，將攪拌器加熱板溫度調(diào)到指定溫度，熏顯指定時(shí)間后，停止加熱，將燒杯中的客體取出，觀察到顯現(xiàn)后的客體表面手印紋線呈現(xiàn)白色，與客體表面反差增強(qiáng)。

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

三、顯現(xiàn)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(zhì)中的氨基酸作用下發(fā)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(xiàn)。

盡管該熏顯技術(shù)在手印顯現(xiàn)領(lǐng)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(dāng)數(shù)量的氰基丙烯酸酯在理論上可以在類似的條件下發(fā)生聚合反應(yīng)[1]。

四、結(jié)果與討論

（一）顯現(xiàn)條件的確定

圖1 三種氰基丙烯酸酯的化學(xué)結(jié)構(gòu)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(zhì)具有各種影響。這將包括更高的空間位阻：在聚合反應(yīng)期間，大量鏈更容易阻礙試劑的充分定位。這可能會(huì)對聚合速率產(chǎn)生負(fù)面影響。具有較長鏈的單體也表現(xiàn)出較低的極性，烷烴是極性最小的官能團(tuán)。烷基氰基丙烯酸酯的獨(dú)特極性可導(dǎo)致它們與手印及其基質(zhì)的相互作用的變化。例如，根據(jù)手印物質(zhì)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(zhì)相互作用可能導(dǎo)致不同程度的背景染色。烷基鏈對單體之間發(fā)生的分子間力有影響。當(dāng)鏈長度增加時(shí)，這些力增強(qiáng)，導(dǎo)致化合物的沸點(diǎn)增加[4]。熏顯時(shí)間將根據(jù)單體的沸點(diǎn)而變化，這將對所需的蒸發(fā)熱產(chǎn)生影響。

表1 每種氰基丙烯酸酯的最佳顯現(xiàn)參數(shù)

使用相同的實(shí)驗(yàn)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(diǎn)，其次是氰基丙烯酸乙酯，氰基丙烯酸甲酯的沸點(diǎn)最低。具有更高沸點(diǎn)并因此需要更大的能量輸入以蒸發(fā)的化合物將必須在更高的溫度下加熱以實(shí)現(xiàn)有效的顯現(xiàn)。

（二）不同客體表面手印顯現(xiàn)效果

由于手印連續(xù)捺印，手印物質(zhì)會(huì)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(xù)捺印的三枚手印的顯現(xiàn)效果。

表2 “415”膠、“502”膠、“504”膠對玻璃、鋁箔、塑料片表面手印顯現(xiàn)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(xiàn)效果相當(dāng)，均較好；對于第二枚手印，乙基和丁基氰基丙烯酸酯顯現(xiàn)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(xiàn)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(xiàn)效果相當(dāng)，比甲基氰基丙烯酸酯顯現(xiàn)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(xiàn)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(xiàn)效果相當(dāng)，比甲基氰基丙烯酸酯顯現(xiàn)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(xiàn)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(xiàn)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(shí)間手印顯現(xiàn)效果

由于手印物質(zhì)成分會(huì)隨著遺留時(shí)間變化，一些氰基丙烯酸酯的顯現(xiàn)靈敏性可能會(huì)發(fā)生變化。因此，用新鮮（1天以內(nèi)），7天和30天的樣本手印進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

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

圖2 三種不同客體表面遺留時(shí)間不同手印最佳顯現(xiàn)效果

表3 不同客體遺留時(shí)間不同手印的最佳顯現(xiàn)方法及效果

對于玻璃上的新鮮手印，“504”膠的顯現(xiàn)效果最好，但“502”膠的顯現(xiàn)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(shí)間為7天的手印，504的顯現(xiàn)效果最好；對于玻璃上遺留30天的手印，“415”膠的顯現(xiàn)效果最好。

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

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

五、結(jié)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(xiàn)效果，就這些氰基丙烯酸酯在手印顯現(xiàn)中的應(yīng)用提出了建議?！?02”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(xiàn)效果相當(dāng)，“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(shí)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(xiàn)效果均較好。然而，更推薦使用“502”膠，因?yàn)樗阋?；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(shí)間較長的手印，“504”膠（氰基丙烯酸丁酯）的顯現(xiàn)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(xiàn)效果最好。

在現(xiàn)場勘查時(shí)，如果不能明確客體表面手印遺留時(shí)間，應(yīng)選用“502”膠進(jìn)行顯現(xiàn)，因?yàn)榭傮w來看，“502”膠的顯現(xiàn)效果優(yōu)于另外兩種；當(dāng)能夠明確手印遺留時(shí)間較長時(shí)，應(yīng)選用“504”膠進(jìn)行顯現(xiàn)，因?yàn)榭傮w來看，對于遺留時(shí)間較長的手印“504”膠的顯現(xiàn)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(gòu)造的氰基丙烯酸酯。由這些類型的微結(jié)構(gòu)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(zhì)量的手印的原因。

這些結(jié)果是通過在專門為該研究制作的實(shí)驗(yàn)裝置中顯現(xiàn)手印獲得的，需要在實(shí)際現(xiàn)場中更多應(yīng)用以驗(yàn)證結(jié)果的可行性。