红外光谱法在香烟过滤嘴检验中的应用
张美多
(吉林警察学院，长春 130000)
摘要： 采用红外光谱法对香烟过滤嘴的纤维成分进行检验分析，对采取不同部位对检验结果的影响进行了研究，在此基础上对同厂家同品牌不同系列香烟过滤嘴纤维样本进行分析，发现组成香烟过滤嘴纤维的基础物质相同，但不同系列的过滤嘴所含这些纤维的量或配比上还可能存在一定差异，所以特征峰位置和强弱存在明显差异性。据此，可以实现对不同系列香烟过滤嘴的比对鉴定或缩小认定范围，希望为香烟过滤嘴的检验提供一定参考。
关键词： 红外光谱法；香烟过滤嘴；检验；应用
1 引言
不同性别、经济条件、社会地位及各地烟草局的限制等诸多因素会干扰人们对香烟的选择，并且在较长时间里不会变化。在诸多刑事案件中，嫌疑人有很大机率在现场遗留下烟头、烟丝、烟盒、烟灰、香烟外部包装薄膜、香烟盒内部包装锡箔纸以及未燃尽的香烟等，勘查人员能够在现场大概率发现并提取与嫌疑人相关的物证。因此，香烟过滤嘴是案件现场最常见的物证之一[1]。对香烟过滤嘴的分析是法庭科学研究的一项重要课题。香烟的品牌标识大多在香烟过滤嘴与烟草连接的地方紧贴香烟过滤嘴5～20 mm处，由于每个人的吸烟习惯不同，很可能导致现场发现并提取到的香烟过滤嘴过短，无法识别该香烟过滤嘴的品牌[2]。这就需要采用相应的分析方法对过滤嘴纤维成分进行分析，进而确认在案件现场发现的检材与从嫌疑人处提取到的样品是否相同，或缩小香烟的生产厂商、品牌种类等信息范围，缩小侦查人员排查范围，为侦破案件提供线索，指明方向。
不同的生产企业在制造香烟时选用的原材料存在各种差异，同一个生产企业在生产加工时对原材料的配比设计也可能存在差异。在选用相近原材料的基础上，其他因素如各生产企业使用的加工设备、加工工艺和其他添加剂等也会存在一定差异[3]。以上各种差异会导致组成香烟过滤嘴的纤维及其附着物的组成成分可能不同。可根据红外光谱检验时得到的特征峰、每个峰的出峰位置、特征峰的形状和强度等方面的不同，对各种样品进行比对分析[4]。
2 实验方法与设计
2.1 实验样品与仪器
2.1.1 实验样品
收集14种香烟作为检验分析对象，具体品牌规格如表1所示。实验前，收集被测试人员吸后的香烟过滤嘴，使用剪刀、手术刀等工具切割下香烟过滤嘴，裁取1 cm×1 cm大小的过滤嘴纤维备用。
表 1实验样本一览表
Tab. 1 List of experimental samples
2.1.2 实验仪器
通过对图2～15的分析可以发现，香烟过滤嘴的特征峰主要位于3 369 cm-1区域、2 840～2 915 cm-1范围内有两个峰、2 360 cm-1附近以及1 727 cm-1、1 361 cm-1、1 218 cm-1、1 033 cm-1、891 cm-1处，如表2所示。根据文献报道可以确定，这与醋酸纤维的红外光谱图特征峰一致[5]。
分辨率：4 cm-1；扫描次数：32次；仪器扫描范围：600～4 000 cm-1；去除H2O、CO2。
(4)加强房地产交易税收和服务规范管理。持续落实好《房地产交易税收服务和管理指引》，防范管理风险，构建服务优化、执法规范、内控健全、信息共享、部门协同的房地产交易税收征管长效机制，切实做到应收尽收。
2.2 实验设计
通过对样本1的重复测试结果可以发现，使用红外光谱法对香烟过滤嘴纤维成分进行分析，测试重现性良好，如图1所示。
3 影响因素研究
3.1 检验结果稳定性
验证红外光谱法的准确性。考虑到香烟过滤嘴在真实案发现场会遭受到自然或人为外力的影响，由于吸烟者的习惯不同，部分靠近烟丝的过滤嘴纤维会被燃烧一部分，不利于取材，导致遗留的部位不一致，因此对不同部位的检验结果进行对比。在此基础上，对14个样本的特征峰进行分析，对同厂家同品牌不同系列样本进行比较。
通过对样本1前、后段的检验发现，同一过滤嘴上不同部位纤维在红外光谱中特征峰的位置完全相同，如图2所示，只是峰强度有所差异。因此，在案件现场遗留的不同部位的过滤嘴都可以作为检验样本，对检验结果的认定没有影响。
图 1样本 1的 3次测试红外光谱图
Fig. 1 Infrared spectrum of sample 1 in three tests
3.2 不同部位的影响研究
当前，运营成本管理问题突出，严重制约着PPP模式在公路工程全过程造价管理中的应用，在公路工程结算环节，普遍存在投资方为攫取更大利益而多算成本、发包时使用“阴阳”合同、对结算造价不认可等问题，激发工程结算环节的矛盾，公路工程造价无法准确核算，导致项目决算一拖再拖。
图 2样本 1前、后段红外光谱图
Fig. 2 Infrared spectrum of sample 1 in anterior and posterior segment
4 结果与分析
4.1 过滤嘴纤维成分的分类比较
傅立叶红外光谱仪(德国布鲁克公司生产)、衰减全反射附件(ATR)。
将研究结果所得的各项数据采取SPSS 22.0统计学软件施行数据处理。在对数据进行处理期间，t采取检验计量资料，卡方采取检验计数资料，组间差异通过P加以判定，其标准判断标准：如果所得P＜0.05，那么代表所得数据具备统计学意义；如果所得P＞0.05，那么代表所得数据不具备统计学意义。
图 3样本 2红外光谱图
Fig. 3 Infrared spectrum of sample 2
图 4样本 3红外光谱图
Fig. 4 Infrared spectrum of sample 3
图 5样本 4红外光谱图
Fig. 5 Infrared spectrum of sample 4
图 6样本 5红外光谱图
Fig. 6 Infrared spectrum of sample 5
图 7样本 6红外光谱图
Fig. 7 Infrared spectrum of sample 6
图 8样本 7红外光谱图
Fig. 8 Infrared spectrum of sample 7
图 9样本 8红外光谱图
Fig. 9 Infrared spectrum of sample 8
图 10样本 9红外光谱图
Fig. 10 Infrared spectrum of sample 9
图 11样本 10红外光谱图
Fig. 11 Infrared spectrum of sample 10
图 12样本 11红外光谱图
Fig. 12 Infrared spectrum of sample 11
图 13样本 12红外光谱图
Fig. 13 Infrared spectrum of sample 12
图 14样本 13红外光谱图
Fig. 14 Infrared spectrum of sample 13
图 15样本 14红外光谱图
Fig. 15 Infrared spectrum of sample 14
表 2 14个样本的红外特征峰
Tab. 2 Infrared characteristic peaks of 14 samples
不同样本在2 360 cm-1附近有非常明显的差异性。可依据2 360 cm-1附近是否有强特征峰，将14个样本分为两类。样本1～9在2 360 cm-1附近有特征峰；样本10～14在2 360 cm-1附近没有特征峰的出现。此外，不同样本在621 cm-1～670 cm-1左右的特征峰的强度差异非常明显，如样本3、样本5、样本9分别在667 cm-1、669 cm-1、667 cm-1处有非常明显的单特征峰，其他样本在此处的强度非常弱，样本10～14在此处则没有特征峰，据此可将样本进一步分类。
4.2 同厂家同品牌不同系列比较分析
对样本1～4进行比较，在2 360 cm-1处均出现特征峰强度差异明显，样本1和样本3峰强度大，样本4峰弱，样本2在此处几乎看不出峰。在621 cm-1～667 cm-1处样本2和样本4几乎观察不到有峰的出现，样本1和样本3在此处的峰非常明显。对比样本5与样本6，可以看出，两个样本在3 386 cm-1和669 cm-1处的特征峰差异明显。对比样本7～9，发现不同系列红外特征峰的强度差异性明显。
基于以上对比可以发现，不同系列香烟过滤嘴纤维的特征峰位置和强弱存在一定的差异性，据此可以实现不同系列香烟过滤嘴的比对鉴定。
1.6.1 试验用药 复方丁香开胃贴（国药准字B20020645），每贴（药丸）1.2 g，产品批号：15A088。复方丁香开胃贴模拟剂，每帖（药丸）1.2 g，产品批号：15A091。以上药物均由湛江寸草制药有限公司提供。
5 结论
研究选取的14个样本的香烟过滤嘴均由醋酸纤维构成，对过滤纤维不同部位的检验结果一致，所以在案件现场遗留的不同部位的过滤嘴都可以作为检验样本，对检验结果的认定没有影响。依据两个差异性较大的特征峰位置可将样本进行两级分类，不同企业在生产过滤嘴时使用的醋酸纤维可能存在一定差异，且使用的烟丝成分也会有较大差异，这些都可能导致香烟过滤嘴在红外光谱检验时特征峰的差异，这些差异性可以实现对不同香烟过滤嘴的比对检验。对同厂家同品牌不同系列样本成分进行分析，发现组成香烟过滤嘴纤维的基础物质相同，但不同系列的过滤嘴所含这些纤维的量或配比上还可能存在一定差异，所以，特征峰位置和强弱存在明显差异性。据此，可以实现对不同系列香烟过滤嘴的比对鉴定或缩小认定范围。
参考文献：
[1] 姜红，丁晖.香烟物证检验的研究进展[J].中国人民公安大学学报(自然科学版)，2012，18(01)：6-10.
[2] 宋健.谈通过香烟过滤嘴检验鉴别香烟品牌的方法[J].辽宁警专学报，2010，(02)：54-56.
[3] 李静，任继春.香烟滤嘴用纤维材料[J].黑龙江造纸，2005，(04)：40-41.
[4] 姜红，赵庆波，李明健.红外光谱法检验香烟过滤纤维的研究[J].中国人民公安大学学报(自然科学版)，2015，21(02)：1-7.
[5] 何智慧，罗嘉，练文柳，等.卷烟焦油的傅立叶变换近红外测定技术[J].湖南文理学院学报(自然科学版)，2009，21(03)：59-61，67.
Application of infrared spectroscopy in the inspection of cigarette filter
ZHANG Mei-duo
(Jilin Police College, Changchun 130000, China)
Abstract : The fiber composition of cigarette filter was tested and analyzed by infrared spectroscopy, and the influence of different parts on the test results was studied. On this basis, the fiber samples of different series of cigarette filter of the same manufacturer and brand were analyzed. It was found that the basic substances of the fiber of cigarette filter were the same, but the quantity or proportion of these fibers in different series of filter may have some differences, so there are obvious differences in the location and strength of the characteristic peak. According to this, it can realize the comparison and identification of different series of cigarette filter or reduce the scope of identification, hoping to provide some reference for the inspection of cigarette filter.
Key words : Infrared spectroscopy; Cigarette filters; Inspection; Application
中图分类号： D918. 2
文献标志码： A
文章编号： 1674-8646( 2019) 22-0008-04
收稿日期： 2019-08-21
基金项目： 吉林省教育厅“十三五”科学研究规划项目(JJKH20181294KJ)
作者简介： 张美多(1987-)，女，博士研究生，讲师，教研室主任。