三种不同胶水熏显手印的比较

孙 源

（中国刑事警察学院 辽宁沈阳 110854）

氰基丙烯酸酯是一类具有粘合性的化合物。它们最初是在第二次世界大战期间由美国伊士曼柯达公司的哈里·库弗博士（1917—2011）合成的[1]。然而，在1951年，库弗博士在测量了氰基丙烯酸乙酯的折射率之后，折射计中的棱镜牢固地粘在了一起，几乎不可能拉开，库弗博士看到了这些强力粘合剂的潜力，并且库弗博士还认识到氰基丙烯酸酯粘合剂在医学领域的潜在用途。事实上，多年的研究及其在越南战争期间的广泛使用证明了氰基丙烯酸酯作为组织粘合剂和止血剂的价值。

氰基丙烯酸酯第一次用于刑事技术领域是在1977年。日本国家警察厅刑事鉴定部门的研究人员意外发现使用“502”胶（氰基丙烯酸乙酯）可以显现手印[2]。如今，氰基丙烯酸甲酯和氰基丙烯酸乙酯是最常用作工业和家用粘合剂的氰基丙烯酸酯。异丁基，丁基和辛基氰基丙烯酸酯主要用于医学领域：作为止血剂和用于各种类型手术的组织粘合剂，包括眼科，牙科或整形手术[3]。

对于手印显现，目前现场勘查实践中所使用的胶水基本上局限于“502”胶。目前有关研究局限于单纯研究“502”胶显现效果。有必要加以拓展。为此，本研究通过比较“415”胶（氰基丙烯酸甲酯），“502”胶（氰基丙烯酸乙酯）和“504”胶（氰基丙烯酸丁酯）对不同客体表面遗留时间不同的手印显现来验证不同氰基丙烯酸酯在手印显现中的应用。

一、实验准备

（一）仪器与试剂

SH-4型双显加热磁力搅拌器（上海精凿科技有限公司）、佳能EOS-500D数码相机、500mL烧杯。

“415”胶、“502”胶、“504”胶、3m泡沫胶带、玻璃片、铝箔、塑料片。

（二）样本制作

随机选取一名志愿者，用肥皂将双手清洗干净后自然晾干，将双手放在鼻翼两侧轻轻擦拭数次，双手再互相摩擦数次，以保证双手手指上的物质均匀。30分钟以后，分别在玻璃片、铝箔、塑料片上捺连续捺印3枚样本手印，共9枚。用于不同客体表面显现灵敏度实验；再让该志愿者用肥皂将双手清洗干净后自然晾干，将双手放在鼻翼两侧轻轻擦拭数次，双手再互相摩擦数次，以保证双手手指上的物质均匀。尽量保证捺印力度相同、纹线清晰，分别在玻璃片、铝箔、塑料片捺印3枚手印，共9枚，用于遗留时间不同手印显现实验。将显现前的手印存放在封闭的抽屉中，以避免手印物质因光线而降解，并保护它们免受灰尘影响。

二、操作方法

本文专门设置了一个熏显装置，将铝箔四周弯折做成小碗状，向里面滴入3滴胶水，将盛有胶水的铝箔放在搅拌器加热板上；在烧杯底部贴上一小块3m泡沫双面胶，将捺印有样本手印的客体背面粘到烧杯底部，将烧杯倒置在搅拌器加热板上，组成一个小型熏显室，将搅拌器加热板温度调到指定温度，熏显指定时间后，停止加热，将烧杯中的客体取出，观察到显现后的客体表面手印纹线呈现白色，与客体表面反差增强。

将显现后的手印进行拍照固定。使用佳能EOS-500D数码相机。将要拍照的手印放在玻璃板上。相机固定在摄影台上，使镜头与手印平行。在摄影架两侧用手电筒照射，使得两个光束在客体表面彼此交叉照亮手印但不照亮背景（工作台）。

三、显现原理

“502”胶熏显法的主要原理是“502”胶中的α-氰基丙烯酸乙酯单体在水和手印物质中的氨基酸作用下发生单体聚合形成白色的聚合物显出手印[2]。该方法适合如铝合金、玻璃、陶瓷、等多种客体表面的显现。

尽管该熏显技术在手印显现领域广泛使用，但其仅限于使用“502”胶（氰基丙烯酸乙酯）熏显。然而，有相当数量的氰基丙烯酸酯在理论上可以在类似的条件下发生聚合反应[1]。

四、结果与讨论

（一）显现条件的确定

图1 三种氰基丙烯酸酯的化学结构式

三种氰基丙烯酸酯的烷基链长度不同（如图1），烷基链长度不同的增加对氰基丙烯酸酯单体的物理性质具有各种影响。这将包括更高的空间位阻：在聚合反应期间，大量链更容易阻碍试剂的充分定位。这可能会对聚合速率产生负面影响。具有较长链的单体也表现出较低的极性，烷烃是极性最小的官能团。烷基氰基丙烯酸酯的独特极性可导致它们与手印及其基质的相互作用的变化。例如，根据手印物质的成分，不同极性的化合物可以以不同的效率聚合。同样，不同的氰基

丙烯酸酯与客体背景存在的物质相互作用可能导致不同程度的背景染色。烷基链对单体之间发生的分子间力有影响。当链长度增加时，这些力增强，导致化合物的沸点增加[4]。熏显时间将根据单体的沸点而变化，这将对所需的蒸发热产生影响。

表1 每种氰基丙烯酸酯的最佳显现参数

使用相同的实验装置，将0.2g“415”胶加热至100℃熏显15分钟可以获得最佳熏显效果；将0.2g“502”胶加热至130℃熏显15分钟可以获得最佳熏显效果；将0.2g“504”胶加热至150℃熏显20分钟可以获得最佳熏显效果[5-7]。氰基丙烯酸丁酯具有最高沸点，其次是氰基丙烯酸乙酯，氰基丙烯酸甲酯的沸点最低。具有更高沸点并因此需要更大的能量输入以蒸发的化合物将必须在更高的温度下加热以实现有效的显现。

（二）不同客体表面手印显现效果

由于手印连续捺印，手印物质会逐渐减少，表2显示了三种不同胶水对玻璃、铝箔、塑料片上连续捺印的三枚手印的显现效果。

表2 “415”胶、“502”胶、“504”胶对玻璃、铝箔、塑料片表面手印显现效果

对于玻璃表面上第一枚手印甲基、乙基、丁基氰基丙烯酸酯的显现效果相当，均较好；对于第二枚手印，乙基和丁基氰基丙烯酸酯显现效果明显好于甲基氰基丙烯酸酯；对于第三枚手印，丁基氰基丙烯酸酯的显现效果明显好于其他两种。这表明对于玻璃表面遗留的手印，丁基氰基丙烯酸酯具有更高的灵敏度。

铝箔表面上的第一枚手印，乙基氰基丙烯酸酯与丁基氰基丙烯酸酯显现效果相当，比甲基氰基丙烯酸酯显现效果稍好；对于第二枚和第三枚手印，观察到乙基氰基丙烯酸酯的显现效果明显好于甲基和丁基氰基丙烯酸酯。这表明对于铝箔表面遗留的手印，乙基氰基丙烯酸酯均具有更高的灵敏度。

塑料片表面的第一枚手印，乙基氰基丙烯酸酯与丁基氰基丙烯酸酯显现效果相当，比甲基氰基丙烯酸酯显现效果稍好；对于第二枚手印，甲基与乙基氰基丙烯酸酯的显现效果没有明显差异，而丁基比这两种更好；对于第三枚手印，丁基氰基丙烯酸酯的显现效果明显好于另外两种。这表明对于塑料片表面遗留的手印，丁基氰基丙烯酸酯具有更高的灵敏度。

（三）不同遗留时间手印显现效果

由于手印物质成分会随着遗留时间变化，一些氰基丙烯酸酯的显现灵敏性可能会发生变化。因此，用新鲜（1天以内），7天和30天的样本手印进行实验。

玻璃、铝箔和玻璃片这三种不同客体表面遗留时间分别为1天以内、7天和30天的手印的最佳显现方法以及显现效果见图2和表3。

图2 三种不同客体表面遗留时间不同手印最佳显现效果

表3 不同客体遗留时间不同手印的最佳显现方法及效果

对于玻璃上的新鲜手印，“504”胶的显现效果最好，但“502”胶的显现效果与其相差不大，如果考虑成本问题，“502”胶也许是更好的选择；对于玻璃上遗留时间为7天的手印，504的显现效果最好；对于玻璃上遗留30天的手印，“415”胶的显现效果最好。

对于铝箔上的新鲜手印和遗留时间为7天的手印，“502”胶和“504”胶的显现效果相当，考虑到成本问题，选择“502”胶显现；对于铝箔上遗留时间为30天的手印，“504”胶的显现效果最好。

对于塑料片上的新鲜手印，“502”胶和“504”胶的显现效果相当，考虑到成本问题，选择“502”胶显现；对于塑料片上遗留时间为7天和30天的手印，使用“504”胶显现的效果最好。

五、结论

本文比较了“415”胶（氰基丙烯酸甲酯），“502”胶（氰基丙烯酸乙酯）和“504”胶（氰基丙烯酸丁酯）对手印的显现效果，就这些氰基丙烯酸酯在手印显现中的应用提出了建议。“502”胶（氰基丙烯酸乙酯）和“504”胶（氰基丙烯酸丁酯）对于玻璃表面手印的显现效果相当，“504”胶（氰基丙烯酸丁酯）被证明稍微更敏感。通常情况下，对玻璃上遗留时间较长的手印，“415”胶（氰基丙烯酸甲酯）和具有最广泛用途的“502”胶（氰基丙烯酸乙酯）显现效果均较好。然而，更推荐使用“502”胶，因为它更便宜；对于铝箔表面上的新鲜和稍陈旧手印，“502”胶（氰基丙烯酸乙酯）是最佳选择，对于铝箔表面上遗留时间较长的手印，“504”胶（氰基丙烯酸丁酯）的显现效果最好；对于塑料片表面，新鲜手印的最佳选择是“502”胶（氰基丙烯酸乙酯），稍陈旧和陈旧手印都是“504”胶（氰基丙烯酸丁酯）显现效果最好。

在现场勘查时，如果不能明确客体表面手印遗留时间，应选用“502”胶进行显现，因为总体来看，“502”胶的显现效果优于另外两种；当能够明确手印遗留时间较长时，应选用“504”胶进行显现，因为总体来看，对于遗留时间较长的手印“504”胶的显现效果更好。氰基丙烯酸乙酯和氰基丙烯酸丁酯是唯二采用扭曲带状构造的氰基丙烯酸酯。由这些类型的微结构组成的手印，其更有效地散射光，通常显示出更好的对比度和可见性。这是用“502”胶（氰基丙烯酸乙酯）和“504”胶（氰基丙烯酸丁酯）熏显能够得到更高质量的手印的原因。

这些结果是通过在专门为该研究制作的实验装置中显现手印获得的，需要在实际现场中更多应用以验证结果的可行性。