聯系電話：
010-5637 0168-696
（1.中國人民公安大學，北京100038；
2.北京卓立漢光儀器有限公司，北京101102）
摘自《上海塑料》2017年04期
1 引言
隨著吸煙人口的不斷增長，與香煙有關的各類物證出現在刑事案件現場的比例逐步提高，進行香煙品牌和來源的分析，對鎖定偵查范圍、有效打擊犯罪變得尤為重要，現階段已經對香煙煙蒂、煙灰、煙絲、香煙盒外包裝薄膜、煙用內襯紙等進行了多項研究并取得了一定的成果。香煙盒外包裝薄膜即卷煙小盒及條盒外包裹的一層薄膜，*有85％以上的煙盒采用透明包裝材料進行包裝。因其具有阻隔性、透明性、熱封性、機械加工性、透氧透濕率小等特性,能有效防止香煙吸潮霉變，阻止煙草香氣外逸，具有良好的阻隔性和保香性。[1]
目前法庭科學中，對香煙盒外包裝薄膜的檢驗方法主要有紅外光譜法、小角X射線散射法、差示掃描量熱法、X射線熒光光譜法[4-9]等。拉曼光譜法具有無損、快速、準確、樣品不需要前處理等優勢，在農業、醫藥、化學等領域得到了廣泛的應用。本實驗利用拉曼光譜法，對香煙盒外包裝薄膜樣品進行檢驗區分，取得了較好的實驗結果。
2 實驗
2.1實驗儀器及樣品
實驗儀器：Finder Vista顯微共聚焦激光拉曼光譜儀（北京卓立漢光儀器有限公司）。
實驗條件：532nm激光器，激光強度10mw，光譜掃描范圍3123cm-1—439cm-1，采集時間3s，累計次數5次。
2.2實驗樣品
不同品牌、不同系列的香煙盒外包裝薄膜樣品48個，包括華貴泰山烤煙、牡丹香煙、紅塔山烤煙、中南?？緹熯^濾嘴香煙等外包裝薄膜樣品。
2.3實驗方法
將樣品放在顯微鏡載物臺上，以反面（與煙盒接觸的一面）為檢測面，在周圍環境無光的條件下進行檢驗。實驗中對每一個樣品測定三次，取平均值。
3 實驗結果分析
3.1根據拉曼光譜圖譜對樣品進行分類
首先將樣品的拉曼光譜圖與聚丙烯拉曼光譜標準圖譜（見圖3）[10]進行比對。
圖3 聚丙烯的拉曼光譜標準圖譜
聚丙烯有2954cm-1、2923cm-1、2903cm-1、2885cm-1、2841cm-1、2723cm-1、1459cm-1、1438cm-1、1360cm-1、1330cm-1、1167cm-1、1167cm-1、1147cm-1、973cm-1、842cm-1、810cm-1、529cm-1、456cm-1、399cm-1的特征振動峰。3000-2600cm-1的譜峰多為CH3和CH2中C-H鍵的伸縮振動峰；1500-800cm-1的譜峰多為C-C鍵的伸縮振動和C-H的彎曲振動峰，550-300cm-1的譜峰多為聚丙烯碳鏈骨架的搖擺振動峰[11]。
經比對分析，48個樣品均以聚丙烯為主要成分，樣品的差異主要在于2600-1500cm-1區域的譜峰。根據2600-1500cm-1區域譜峰的不同，可將樣品分為4類。第Ⅰ類為含有碳碳雙鍵順反異構的樣品，第Ⅱ類為含有炔烴類（C
C）的樣品，第Ⅲ類為混合類樣品，第Ⅳ類為純凈類樣品。
3.1.1第Ⅰ類含有碳碳雙鍵順反異構的樣品
順反異構體是立體異構的一種，是由于雙鍵相連的兩個碳原子不能繞σ鍵軸作相對的自由旋轉引起的。在雙軸拉伸聚丙烯薄膜生產中，拉伸是關鍵步驟。在平拉伸進行過程中或者拉伸完成后，高分子聚丙烯的泡管結構容易發生松弛，如果松弛對分子形變影響遠低于拉伸對分子形變的影響，高分子就易在拉伸過程中斷裂。原本因聚合作用斷裂的碳碳雙鍵形成的碳碳單鍵，重新生成碳碳雙鍵，但由于碳碳雙鍵處在雙向拉伸過程中，兩個碳原子不能繞σ鍵軸作相對的自由旋轉，形成C=C順反異構的結構，在2250-2150cm-1處出現高強度波峰（圖4），此類樣品共有5個，在樣品中所占比例較小，生產廠家包括“紅云紅河煙草（集團）有限責任公司”、“天津卷煙廠制造”、“中煙工業有限責任公司（山東、河南分公司）”。
圖4 Ⅰ類23＃樣品的拉曼光譜圖
3.1.2 第Ⅱ類含有炔烴類（C
C）的樣品
樣品在2350-2250cm-1區域出現高強度特征波峰（見圖5）。在聚丙烯液體結晶的過程中，分子也會自動趨向較穩定的結構，有晶體分子間的排列規律化形成或進而降低晶體物化程度，提高薄膜的光學和力學能力[11]。在zui后的加熱階段，分子在高溫下不穩定，聚丙烯結晶生成C
C結構。此類共有7個樣品，除9＃樣品的生產廠家是“紅塔煙草有限責任公司”外，其他6個樣品皆出自于“中煙工業有限責任公司”。
圖5 Ⅱ類1＃樣品的拉曼光譜圖
3.1.3第Ⅲ類混合類樣品
樣品中同時具有2350-2250cm-1和2250-2150cm-1兩個區域的特征峰（見圖6），此類樣品不僅因雙向拉伸時溫度和速度的差異，形成了碳碳雙鍵，并且由于zui后加熱工序的不同，導致出現碳碳三鍵結構。
圖6 Ⅲ類28＃樣品的拉曼光譜圖
3.1.4第Ⅳ類純凈類樣品
樣品的拉曼光譜圖中除了聚丙烯結構外，幾乎不含有多余的碳碳鍵結構，其波峰與聚丙烯標準峰相似度高（見圖7）。此類樣品中聚丙烯含量高，符合此分類條件的香煙樣品數量較多、香煙產地范圍廣，對該類樣品進行區分不太容易。
圖7 Ⅳ類2＃樣品的拉曼光譜圖
4結論
利用拉曼光譜法可以對香煙盒外包裝薄膜樣品進行檢驗，該方法簡便快速,結果準確可靠,且無損樣品。根據拉曼光譜檢驗結果可以對香煙盒外包裝薄膜樣品進行分類，為公安機關實際辦案提供幫助。
參考文獻：
[1]馮樹銘.可熱封聚酯薄膜（熱封型PET）在香煙包裝上的應用探討[J].中國包裝工業,2009（Z1）:53～54.
[2]董鹍,饒之帆,楊曉云.幾種塑料的拉曼光譜檢測[J].塑料工業,2011（6）:67～70.
[3]涂志剛,張莉瓊.BOPP薄膜的高性能化和功能化發展方向[J].包裝學報,2012（2）:6～12.
[4]李淑英,朱昱,鄒寧.紅外光譜法檢驗香煙盒包裝薄膜[J].廣東公安科技,1998（3）:34～36.
[5]鄒寧,李繼民,姚麗娟.常見香煙包裝薄膜的紅外光譜法檢驗研究[C]//第五屆全國微量物證檢驗學術交流會論文匯編.北京:中國人民公安大學出版社,2004:229～231.
[6]鄒寧,錢鳳國,朱昱,等.激光技術檢驗香煙盒塑料薄膜[J].中國刑警學院學報1998（4）:36～38.
[7]孔曉明,陶克明,馮計民.差示掃描量熱法檢驗香煙外包裝薄膜[C]第三屆微量物證檢驗學術交流會論文匯編.北京:中國人民公安大學出版社,1994,234-236.
[8]姜紅,葉家佑,滿吉,等.X射線熒光光譜法檢驗香煙盒包裝薄膜[C]第十屆全國公安院校刑事科學技術教育論壇論文集.北京:中國人民公安大學出版社,2016,199-203.
[9]韓小元,卓尚軍,王佩玲.X射線熒光光譜法表征薄膜進展[J]光譜學與光譜分析.2006（1）:159-165.
[10]陳和生,孫育斌.幾種塑料的傅里葉變換拉曼光譜分析[J].塑料科技,2012（6）:69-72.
[11]楊遙,黃正粱,王靖岱,蔣斌波,等.利用拉曼光譜檢測丙烯共聚物的性質[J].光譜學與光譜分析,2012（12）:3262-3266.
[12］蘇航,姜紅,陳煜太,等.拉曼光譜法檢驗熱敏紙的研究［J］.2017（16）.
下一篇：便攜拉曼光譜儀結構靈活，功能豐富
