黑色可擦中性笔消退字迹检验方法研究

谭卓铭 黄娟娟 庞卓敏

摘 要：本文梳理了黑色可擦中性笔墨水种类，总结和归纳了国內外现有的关于黑色可擦中性笔消退字迹显现方法的研究成果，按有损和无损两大类分析了黑色可擦中性笔字迹消退原理和显现方法及每种方法的适用条件以及优缺点，为检验人员在实际案件中的检验鉴定提供参照。

关键词：可擦中性笔;消退字迹;显现方法

一、引言

黑色可擦中性笔是在其油墨中加入某些特殊物质，从而使其油墨在纸张上形成字迹后，可通过橡皮擦、笔末端自带的橡胶等进行擦除，也可以通过降低温度使字迹消退。字迹消退后，除了留下压痕外基本不留痕迹。黑色可擦中性笔是一种新型书写工具，其发展历史较短。1972年消退墨水由日本的文具厂商所研发，但由于受到当时制笔技术限制，并未将消退墨水运用在中性笔上。随着制笔技术以及油墨制造技术的发展，可擦中性笔在日本率先被研发出来[1]，而近年来也有越来越多的国内文具制造厂商研制出可擦中性笔，占据了国内的市场。

一些不法分子抓住黑色可擦中性笔字迹可以擦除的这一特点，利用其作为工具实施违法犯罪行为。如何显现被消除的黑色可擦中性笔字迹，成为笔迹检验鉴定的一项任务。目前，关于黑色可擦中性笔消退字迹显现方法的研究角度和方向较为分散且没有系统的归纳与总结，有必要对显现方法进行归纳总结，以便实践中遇到相关鉴定需求，能够迅速采用最佳检验方法，同时，对系统化相关的理论研究有一定意义。

二、黑色可擦中性笔墨水种类

目前，市场上常见的黑色可擦中性笔分为成膜类黑色可擦中性笔和温变油墨类黑色可擦中性笔。

（一）成膜类黑色可擦中性笔

早期成膜类可擦中性笔在油墨中添加了特种树脂[2]，使得墨水易在纸张表面上结膜。通过橡皮擦或者可擦中性笔笔端自带的擦拭工具即可擦除。但由于擦除后容易存在残渣，导致其字迹消退效果不佳，不利于重复书写和擦除。随着油墨制造技术的发展，现阶段市场上的成膜类可擦中性笔为微胶囊可擦中性笔。其原理是利用微胶囊将染料和油墨等成分包裹[3]，因微胶囊粒子大小大于纸张纤维缝隙大小，使得微胶囊包裹着的染料和油墨等成分附着在纸张表面上，可以通过橡皮擦擦拭达到字迹消退效果。

（二）温变油墨类黑色可擦中性笔

温变油墨类可擦中性笔是指在其油墨中加入隐色染料、显色剂和变色温度调整剂三种填充剂[4]。在常温下，隐色染料与显色剂结合显示油墨颜色，而利用笔端自带的橡胶擦拭字迹时摩擦生热，当温度达到60°C至65°C时，变色温度调整剂使得隐色染料与显色剂分开从而达到字迹消退目的。

南京师范大学分析测试中心的籍康[4]等人通过对可擦中性笔字迹进行红外光谱分析，推断这类可擦中性笔油墨中是加入了酯类化合物和以苯乙醇单体聚合而成的化合物。

三、黑色可擦中性笔消退字迹有损检验方法

在检验黑色可擦中性笔消退字迹时，首先应该考虑用无损检验的方法进行。在因实验条件、器材、时间、场地等条件受到限制，不能采用无损检验方法，且检材量比较大，委托人同意损坏检材的情况下，可以使用有损检验方法来显现黑色可擦中性笔的消退字迹。

（一）化学试剂涂抹法

化学试剂涂抹法是指用棉签或其他清洁工具蘸取相应的化学试剂，涂抹在黑色可擦中性笔被消退字迹处的显现方法[6]。

尽管可擦中性笔的消退字迹肉眼难以看出，但无论是高温消退还是用橡皮擦擦拭字迹使可擦笔字迹消退都会在纸张表面上残留有染料和油墨，其成分没有明显变化。化学试剂涂抹法正是利用某些化学试剂与被消退字迹处残留的三价铁离子和二价铁离子反应，生成有色物质这一原理[7]，从而达到显现的效果。

1.鞣酸

在消退字迹处使用清洁的棉签涂抹适量的鞣酸，消退字迹处残留的二价铁离子与其发生化学反应，生成黑色化合物——鞣酸铁，达到显现消退字迹的目的。

2.硫化钠

使用清洁的棉签蘸取适量的硫化钠水溶液中，其中的负二价硫离子与消退字迹处残留的二价和三价铁离子分别发生化学反应，生成黑色物质从而达到显现消退字迹的目的。

3.亚铁氰化钾

在消退字迹处使用清洁的棉签涂抹适量的亚铁氰化钾，消退字迹处残留的三价铁离子与其发生化学反应，生成普鲁士蓝。使消退字迹呈现蓝色，从而达到显现消退字迹的目的。

上述三种化学试剂与残留油墨中的三价铁离子和二价铁离子反应，对成膜类黑色可擦中性笔和温变油墨类可擦中性笔的消退字迹均有可观的显现效果。

化学试剂涂抹显现法具有操作简单、检验器材简易、能够快速和清晰地显现黑色可擦中性笔消退字迹的优点，但在实际案件的检验中并不推荐。原因如下：

其一，这种方法容易损坏检材影响物证的完整性从而不利于后续鉴定过程。

其二，所涉及的化学试剂并不常见并且使用过后的化学试剂如若处理不当会污染到环境，不适合在基层推广。

其三，容易因操作不当而带来安全问题。

（二）气熏法

气熏法是指在熏显柜中使用现制的硫氰酸气体熏显黑色可擦中性笔消退字迹，使消退字迹呈现红色，达到显现消退字迹目的一种方法。其原理是硫氰酸与消退字迹上的三价铁离子发生反应，生成红色化合物——硫氰酸铁。

硫氰酸气熏法适用于成膜类黑色可擦中性笔和温变油墨类黑色可擦中性笔消退字迹。相较于化学试剂涂抹法，硫氰酸气熏法具有对检材的损坏程度要小的优点，但考虑到检验前需要现场制备硫氰酸气体，导致其实验条件较为复杂以及对检验人员的操作能力有一定要求。

在实际案件的检验中，有损检验方法不是首先被考虑的方法。除此之外，考虑到化学试剂的腐蚀问题，不是所有纸张上的可擦中性笔消退字迹都能够采用有损检验方法，且在显现过程中由于化学试剂会在纸张上洇散，导致对原文件消退字迹邻处造成损坏。

四、黑色可擦中性笔消退字迹无损检验方法

黑色可擦中性笔消退字迹的无损检验方法相对于其有损检验方法应用层面更广、操作更为简便易行、更适合在基层推广，并且就检验方法和形式上来说更加丰富，能较好地适应如今涉及可擦中性笔消退字迹的实际案情。目前，对黑色可擦中性笔消退字迹的无损检验方法主要有特种光源照相法、光谱成像法、压痕显现法、冷冻降温法等方法。

（一）特种光源照相法

特种光源照相法[8]是指使用不同性质或不同波段的特种光源对消退字迹处配光，由于不同物质的光谱吸收差异以及反射特性的不同，消退字迹部位与其他部位的荧光强度的区别很容易被发现，从而实现对可擦笔消退字迹的显现和检验。

1.光致红外荧光摄影技术显现法

光致红外荧光摄影技术显现消退字迹的原理是：在激发光的激发下，消退字迹处残留的油墨与纸张发生化学反应。这部分激发的红外荧光较强，而纸张其他部位的荧光较弱，从而使得消退字迹处与纸张其他部位形成荧光强度差，使得黑色可擦中性笔消退字迹显现。

2018年，中国刑事警察学院的刘辉[9]等人首次使用光致红外荧光摄影技术对10种不同品牌的黑、蓝墨水可擦中性笔消退字迹进行检验。用佳能60D红外相机以及波长不同的多波段光源作为激发光，配合红外滤光镜，让样本激发的红外荧光进入相机，在暗视场环境下拍摄，调焦至消退字迹清晰。实验表明，该方法对成膜类黑色可擦中性笔以及温变油墨类可擦中性笔消退字迹均有良好的显现效果。

2.分色照相法

分色照相法是指利用与消退字迹呈补色的滤光器观进行照相。其原理是选择性地接受和记录被摄物体的特定单色光的亮度分布，加强或减弱消退字迹处与纸张其他部位的亮度区别，从而凸显消退字迹处文字内容以达到显现目的。这种方法适用于可擦中性笔消退字迹擦拭不完全，遗留有可观油墨残迹的温变油墨类黑色可擦中性笔，具有一定局限性。

3.紫外照相技术显现法

紫外照相技术利用被检验物体上各种物质的光谱反射（或透射）紫外线能力差异，用感光敏感材料记录物体反射（或透射）紫外线的亮度分布，以此来显现黑色可擦中性筆消退字迹。

2017年，浙江警察学院的陈露[10]等人利用紫外照相技术显现可擦中性笔消退字迹。研究了26 种不同牌号、颜色的可擦签字笔消退字迹。研究表明，使用254nm的紫外光显现可擦中性笔消退字迹，其效果最佳，365nm的紫外光无法显现可擦中性笔消退字迹。

采用紫外照相技术显现黑色可擦中性笔消退字迹的方法同上文中的分色照相法一样，均能够有效显现温变油墨类黑色可擦中性笔的消退字迹，但对成膜类黑色可擦中性笔的消退字迹显现效果不佳。

4.文检仪检验法

目前，文检仪拥有长波、中波、短波紫外光源和红外激发光光源灯等多套完整光源，并根据实际情况增加了图像增强处理系统，建立了显现消退字迹流水作业体系[11]。

对于温变油墨类的黑色可擦中性笔，字迹消退前后，其染料以及油墨等物质依然存在于纸张原处，肉眼虽然难以分辨。在文检仪发出的紫外光或红外激发光等特殊光线照射下，消退字迹会以白色荧光的形式显现。

对于成膜类黑色可擦中性笔，虽然存留在消退字迹原处的染料和油墨等物质较少，但在文检仪发出的紫外光或红外激发光等特殊光线照射下，依然会发出白色荧光，只是较为微弱。通过图像处理软件，调节颜色反差和亮度，提高消退字迹或其图像的清晰度即可清晰显现。此外，还可以利用计算机技术，对图像进行边缘锐化处理、二极化处理和均衡化处理，达到增强反差的效果，从而使消退字迹清晰显现。

国外学者Manal Abd-ElAziz Abd-ElZaher[12]利用红外光线和VSC-6000文检仪相结合的方法使消退字迹发出白色荧光。文检仪在荧光检验法的基础上添加了图像增强处理功能，使得显现过程更加系统化和流程化。同时，对市场上主流的两类黑色可擦中性笔均有显现良好的显现效果，对于检验黑色可擦中性笔消退字迹来说提供了更为方便的选择。

（二）光谱成像法

1.紫外光谱成像技术

2013年，中国人民公安大学王丹琳[13]等人运用紫外光谱成像技术显现百乐、三菱等8种不同牌号可擦中性笔的消退字迹。研究发现，利用紫外波长为280至400mm的紫外光谱成像技术显现出来的效果良好。这种方法是利用可擦中性笔消退字迹处和纸张其他部位对紫外线的反射亮度或荧光强度不同从而达到显现目的。

这种方法能在不损坏检材的情况下对消退字迹进行显现，对成膜类黑色可擦中性笔与温变油墨类可擦中性笔均有显现效果，且对被检验的纸张没有特殊要求，实验操作过程较为简单快捷。但是这种方法需要利用紫外光照多次照射检材以寻找最佳的显现效果。

2.高光谱成像技术

该技术是将需要显现的消退字迹文件置于高光谱成像光谱仪下进行扫描，从而无损地获取其高光谱数据[14]。通过对高光谱成像光谱仪分析出来的高光谱数据的特征进行总结和分类处理，便可以有效地区分和识别待检验物质。之后再通过对高光谱数据进行独立成分分析，进一步提升可擦中性笔消退字迹的显现质量，使得显现出来的字迹笔画更加突出。基于高光谱成像技术，在面对较为复杂的客体时，通过使用拥有各种算法的计算及对获取的高光谱谱图等数据进行加工处理，进一步提升对黑色可擦中性笔消退字迹显现效果的目的。

现阶段利用光谱法检验黑色可擦中性笔消退字迹多停留在紫外光谱成像技术领域，其光谱信息量的获取较高光谱成像技术少，而高光谱成像技术有着获取大量的光谱信息，快速、无损地得出结果的优势，并且应用层面较为广泛。高光谱成像技术应用在可擦中性笔消退字迹的显现上，解决了这一检验领域的一大技术空缺，但是这种技术应用在消退字迹的显现还不太成熟，需要进一步探究。

（三）压痕显现法

1.侧光配光法

可擦中性笔除具有可擦这一特性外，其书写方式与普通中性笔是一致的。在书写人使用黑色可擦中性笔书写的过程中，会在纸张留有压痕，压痕属于立体痕迹，可以借助侧光配光法显现。

其原理是利用光线在消退字迹处侧面照射，调整光线的入射角度，直至使消退字迹处压痕凹下部分产生阴影，与纸张其他部分形成差别，显现消退字迹。

这种方法简单快捷，受检验器材的影响较小，但由于压痕易受书写力度、书写角度以及纸张厚度的影响，所以需要根据具体压痕的宽度以及深度调整侧光入射角度，以可能得到清晰明显的消退字迹。且一旦留有的压痕不明显，这种方法便不适用，应用层面较窄。

2.静电压痕仪检验法

该法是利用消退字迹会留有压印痕迹这一特点，有、无压痕的部位作为电容器，其容量不同，充电后，压痕部位与无压痕部位因电位不同，形成压痕文字的静电潜像，之后喷撒带相反电荷的有色粉末使之变成明像，其消退字迹也就得以显现。

静电压痕仪显现[15]是对签名墨迹所在的纸张背面进行压痕显现，获得的影像只反映压痕的凸凹，没有墨色的干扰。因此，无论是哪一类黑色可擦中性笔，只要在纸张上留有可观的压痕便可使用此方法，同样，由于压痕受到书写力度、角度及纸张性能的影响，形成的压痕也会因人而异，压痕的质量也会参差不齐。

（四）冷冻降温法

由于温变油墨类可擦中性笔的原理是在其油墨里加入隐色染料、显色剂和变色温度调整剂，在常温下，隐色染料与显色剂结合使得油墨颜色能很好的显示出来，而利用笔端自带的橡胶擦拭字迹时摩擦生热，当温度达到60°C至65°C时，变色温度调整剂使得隐色染料与显色剂分开从而达到字迹消退目的。因此，可将检材放至冷冻箱将环境温度降至-10°C至-20°C[16]以达到显现消退字迹目的。

福建警察学院的郝艳丽[17]等人用荧光显现法、紫外显现法和降温冷冻法三种方法对消退字迹进行显现。结果表明降温冷冻法显现效果最好。降温冷冻法较本文所述的其他显现方法更为简便易行，并且不受承痕客体的限制，对检材没有损坏。但只对温变油墨类黑色可擦中性笔的消退字迹有显现效果。

五、结语

黑色可擦中性笔消退字迹显现方法有损和无损两大类，每种方法各具优缺点和不同适用条件。在实际案件的检验中，检验鉴定人员需要掌握各类显现方法的适用条件，在全面了解案情和充分掌握消退字迹检材的基础上，合理地選用适合的检验方法开展检验。

对于成膜类黑色可擦中性笔的消退字迹，要优先考虑使用静电压痕仪和侧光配光法进行显现，若检材达不到检验要求，可以考虑利用现代仪器设备进行无损检验，例如：光致红外荧光摄影技术、高光谱成像技术、紫外光谱成像技术等。降温冷冻法对这类笔消退字迹不适用。

对于温变油墨类黑色可擦中性笔的消退字迹，要优先考虑使用降温冷冻法，再根据检材的具体条件选择其他显现方法。

当一种检验方法得出的显现效果不佳时，可以采用多种检验方法，直至得出理想的显现效果。检验时，应当遵循先无损、再有损的基本原则，以确保检验效果。

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作者简介：

黄娟娟（1975-），女，湖南邵阳人，湖南警察学院刑事科学技术系，副教授，硕士，主要从事刑事科学技术教学，实践与研究

课题项目：湖南省2018年大学生创新创业训练计划项目“黑色可擦中性笔书写字迹检验方法的研究”湘教通（2018）255号