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签字笔已成为人们常用的书写工具，有关用签字笔伪造文件的案件近年来迅速增加，因此建立一套对签字笔字迹的分类和书写时间鉴定的有效分析方法在司法鉴定方面将有重大意义。本文收集了国内外常用的178种不同品牌不同产地签字笔，通过溶解性试验将其分为染料基(116种)和其它着色基(62种)两大类，应用高效液相色谱和紫外光谱法对染料基墨水进行了分类和形成时间研究。
对染料基墨水的高效液相色谱分离离子对试剂的选择进行类比较研究，发现四丁基溴化胺作为离子对试剂可以对签字笔墨水中的染料组分有效的分离。在此基础上，根据它们色谱峰的数目、保留时间将黑色签字笔可分为十五类，蓝色签字笔可分为十类，红色签字笔可分为八类。根据染料基墨水的紫外吸收谱带数目和最大吸收波长将黑色签字笔分为十五类，蓝色签字笔分为八类，红色签字笔分为五类。对两种分类方法进行了比较，发现它们之间有很强的互补性。
利用离子对高效液相色谱法研究了各种颜色签字笔墨水在自然老化和人工老化(紫外灯、日光灯和烘箱)条件下的其组分变化规律，以及与它们字迹形成时间的关系。对主要的三类黑色签字笔(共有68支黑色签字笔，这三类占48支)进行老化实验研究结果表明，发现不同类别的签字笔墨水组分随老化条件都发生了明显的变化，但呈现出各自特征的变化规律：第一类签字笔墨水组分在光照老化和自然老化条件下的变化规律相近；第二签字笔墨水在光照条件下主要组分均发生了明显的降解、但在自然老化条件下，只有部分主要组分发生明显降解。第三类墨水在光照老化和自然老化下各组分相对含量的变化趋势基本相同，但在自然老化条件下会使某些染料组分迅速分解产生新的组分，新组分的相对含量随老化时间延长而迅速增加。对蓝色签字笔墨水的主要染料成分在光照和自然放置过程中的变化规律进行了研究，在光照过程中有新的组分形成。通过这一特性，利用超高效液相色谱-串联质谱法(UPLC-MS/MS)对蓝色签字笔墨水中的一个主要染料及其降解产物的分子结构进行了鉴定，主要组分为酸性蓝9，并对降解机理进行了探讨。研究发现红色签字笔墨水的主要染料成分的人工老化发生了明显的变化，在自然老化条件下则变化较缓慢。本文以上的研究结果可为签字笔墨水的种类鉴别和形成时间判定提供有力的科学依据。