红外光谱检验快递塑料包裹的应用范文

摘要：为了建立一种简便快速无损的检验快递塑料包裹袋的分析方法，利用傅里叶变换红外光谱仪，采用SmartPerformer采样器，对不同快递公司的55个快递塑料包裹袋样品进行了分析检验。依据红外光谱图中特征吸收峰的不同，可以将快递塑料包裹袋样品进行区分。该检验方法操作简便快捷，重现性好，结果准确可靠且无损检材，可用于公安基层实际办案。

关键词：傅里叶变换红外光谱法;快递塑料包裹袋;比较分析

前言

在各类案件现场中经常能提取到快递塑料包裹袋物证，常见快递塑料包裹袋主要为聚乙烯、聚丙烯和聚氯乙烯(PVC)等［1］。为了降低成本，提高性能，通常会在生产加工过程中添加一些填料，比如碳酸钙、硫酸钡、滑石粉等。通过对这些快递塑料包裹袋物证进行检验，达到区分不同快递塑料包裹袋的目的，可以为侦查破案提供线索，指明方向，为证实犯罪提供科学的依据。目前，检验塑料的方法很多，主要有红外光谱法、裂解气相色谱法、热分析法、扫描电镜/能谱法、X射线荧光光谱法等［2-5］。实验中利用傅里叶变换红外光谱法对塑料快递包裹袋进行检验分析，实验结果准确可靠，重现性好，且不破坏检材［6］。

1实验仪器和样品

1．1实验仪器和测定参数傅立叶变换红外光谱(FTIR)仪:NicoletiN10MX，美国赛默飞世尔。SmartPerformer采样器:美国赛默飞世尔。测定参数:扫描次数为32次，波数范围为4000～500cm－1，分辨率为4cm－1。

1．2实验试剂无水乙醇(分析纯)。

1．3实验样品收集各地圆通、韵达、中通、顺丰等快递公司快递塑料包裹袋样品55个(见表1)。

2实验过程

2．1实验方法将样品用乙醇棉签擦拭干净，置于SmartPer-former采样器上，拧紧探头，按照上述实验条件，利用反射法进行检验。

2．2重现性实验选择1#样品韵达公司快递包裹袋，剪取面积为0．5cm×0．5cm，利用反射法，在相同检测条件下重复测定5次。

2．3最小检出量实验选择9#样品圆通快递公司包裹袋，分别剪取面积约为1．0cm×1．0cm，0．8cm×0．8cm，0．5cm×0．5cm，0．3cm×0．3cm，0．2cm×0．2cm的5块样品，分别对其进行检测。2．4快递塑料包裹袋的红外光谱分析根据不同样品的红外光谱图中特征吸收峰的峰数、峰位、峰形及峰强的不同对其加以区分。

3结果与讨论

3．1重现性实验结果对1#韵达快递塑料包裹袋样品在相同条件下重复测定5次。测定的红外光谱吸收峰的峰数、峰位和峰形基本一致(见图1)，表明利用傅里叶变换红外光谱仪检验快递塑料包裹袋的方法准确可靠。3．2最小检出量实验结果对9#圆通样品不同面积的5个样品进行测定，实验结果显示，当检测样品的面积为0．2cm×0．2cm时，谱图吸收峰发生较大变化。因此，该实验的样品最小检出量应为0．3cm×0．3cm。

3．3快递塑料包裹袋样品的红外谱图分析按照物质成分分析，快递封装袋属于聚合物类材料，其主要包括聚合物基体和填料两部分。根据分析聚合物基体成分分析，实验研究中收集的绝大多数快递塑料包裹袋的红外光谱图基本相似，主要分为聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚丙烯(PP)和聚乙烯(PE)三类，其中6#样品和21#分别是PET基和PP基，其余样品均为PE基。实验中利用50#快递塑料包裹袋样品的红外光谱图作为代表。聚乙烯的链接结构式均为—CH2—CH2—，因此它们的红外光谱图很相似，均在2914cm－1左右有CH2的不对称伸缩振动吸收、2847cm－1左右有CH2的对称伸缩振动吸收、1472cm－1附近有CH2的弯曲振动吸收、718cm－1附近有CH2的摇摆振动吸收。聚乙烯有一定的结晶度，一个晶胞中的两个大分子有时会产生偶合振动，引起CH2弯曲振动和摇摆振动谱带分裂，在1472cm－1和1462cm－1、730cm－1和718cm－1处分别产生一对双峰(见图2)。通过对所有红外谱图分析比较后。发现这些快递塑料包裹袋样品检出结果是有差异的。可以在样品谱图的800～1000cm－1、1000～1300cm－1、1300～1800cm－1、2700～3000cm－1这4个区域内进行分析，判断样品中添加的不同添加剂。在不同厂家的实验样本中，有一部分样本的红外谱图在800～1000cm－1的振动频率范围内特征吸收峰的数目较多。874．11cm－1、847．85m－1以及1500～1300cm－1间的宽强吸收为碳酸钙的吸收［7-9］(见图3)。6#样品颜色为白色，镜面状，表面光滑，外观较为特殊，经红外光谱检测，该种塑料快递包裹袋表面存在聚对苯二甲酸乙二醇酯成分，如图4所示。

3．4聚乙烯快递袋的区分研究经红外光谱分析表明，实验收集的大多数快递袋材质均为聚乙烯基体，这些样品的区分只能通过对于特征峰的相对峰强度进行研究，研究发现波数位于1021cm－1和1240cm－1处的吸收峰具有一定特征性，能够用于判断类别，依据是否存在吸收峰，将样品区别为4大类，区分结果见表2。 在Ⅰ类样品选取47#样品为例，在1021cm－1和1240cm－1处附近存在吸收峰(见图5)。在Ⅱ类样品选取5#样品为例，在1021cm－1处附近存在吸收峰，而在1240cm－1处附近不存在吸收峰(见图6)。在Ⅲ类样品选取11#样品为例，在1021cm－1处附近无吸收峰，而在1240cm－1附近存在吸收峰(见图7)。在Ⅳ类样品选取1#样品为例，在1021cm－1和1240cm－1处附近都不存在吸收峰(见图8)。从表2中可以看出，研究收集的样品成分相似度较高，并且集中在第Ⅱ类和第Ⅳ类中。可以根据样品相对峰高比的不同，将样品进一步加以区分。选取波数位于1461cm－1和1425cm－1处聚乙烯与碳酸钙重叠区域吸收峰的相对强弱作为区分标准，标记为H(1461/1425)，进一步细化第Ⅱ类和第Ⅳ类中样品的差异，以第Ⅱ类和第Ⅳ类样品为例，分组结果见表3和表4。对于每一组的样品可以再根据外/内颜色的不同进行区分，以Ⅱ-3组的4个样品为例，24#(黑/黑)、39#(黑灰/黑)、42#(黑/黑)、45#(白/黑)，可以将39#和45#区分开，24#和42#又可以根据谱图中相对峰高比H(874/718)的不同加以区分，H(874/718)24＞H(874/718)42(见图9和图10)。其他组的样品也可以根据吸收峰的细微差别加以区分。

3．5同一快递公司不同快递塑料包裹袋样品的红外谱图分析颜色相同、成分相同的10#样品、20#样品红外谱图见图11。在1428cm－1，873cm－1附近和3625．06cm－1、1015cm－1，667cm－1附近两个谱图吸收峰频率相同但强度不同，经分析比较可知，两样品因在生产过程中所加的碳酸钙量不同，导致这两样品红外谱图吸收峰的强度不同。所以，同一快递公司的快递塑料，其添加的某些添加剂可能会有所不同，据此也可对同一公司不同快递塑料包裹袋样品进行区分。

4结论

本文利用傅里叶变换红外光谱法对不同快递公司快递塑料袋样品进行了分析检验，实验结果表明，可以根据样品特征吸收峰的不同对快递塑料包裹袋样品进行区分。在刑事案件中发现快递塑料包裹袋时，可以利用傅里叶变换红外光谱法进行检验，进而达到对样品快递塑料包裹袋区分的目的，可以为侦查破案提供线索，指明方向，为证实犯罪提供科学的依据。该方法对检材无损，检验快捷方便，结果可靠。

参考文献:

［1］阿卜杜勒-巴里．塑料薄膜手册［M］．张雨霞，王向东，译．北京:化学工业出版社，2005:2-7.

［2］姜红．微量物证检验及应用［M］．北京:中国人民公安大学出版社，2011:117-122．

［3］杜岩，姜红，李晓白，等．傅里叶变换红外光谱法检验塑料吸管的研究［J］．上海塑料，2014(2):38-42．

［4］姜红，高春芳，务瑞杰，等．X射线荧光光谱法检验塑料饮料瓶的研究［J］．上海塑料，2016(4):52-57．

［5］姜红，务瑞杰，钟宇，等．X射线荧光光谱法检验塑料拖鞋样品［J］．上海塑料，2017(3):13-17．

［6］姜红，张璐，满吉，等．X射线荧光光谱法检验黑色塑料袋的研究［J］．辽宁师范大学学报(自然科学版)，2017，40(1):69-73．

［8］翁诗甫．傅里叶变换红外光谱仪［M］．北京:化学工业出版社，2005:320-326．

［9］冯计民．红外光谱在微量物证分析中的应用［M］．北京:化学工业出版社，2010:62-83．

作者：韩瑞 姜红 陈煜太 单位：中国人民公安大学