CN1013205B - 用于做鞋类面料的皮革的一项生产方法及其产品 - Google Patents
用于做鞋类面料的皮革的一项生产方法及其产品Info
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Abstract
一种用于制造春夏季穿着的鞋类面料用革的生产方法,该方法中,在传统的浴液加工之后和干加工期间,当皮经过穿孔或刺孔操作之后,用丙烯酸树脂进行两次单独的处理,一旦丙烯酸树脂发生聚合,一方面赋予皮更好的紧密度和强度,另一方面,由于丙烯酸树脂覆盖在对应于孔眼或洞眼位置的皮的内表面,使皮的表面强度提高,从而避免了在穿着期间发生膨胀或伸张和撕裂现象的危险。按本方法生产的鞋类面料用革特用于做春夏穿着的鞋类的面料。
Description
本发明涉及一种用于做鞋类面料的皮革的生产方法及其产品。更详细地讲,本发明涉及带毛(绵)羊皮的处理方法。经本方法处理以获得具有紧密度和强度特性的穿过孔的或刺过孔的皮革,在制作背面带毛的鞋类面料时需要这样的特性,所述的鞋类面料用于制作春夏穿着的鞋类。
本方法在复鞣和穿孔工序之后,分别用不同组成的丙烯酸树脂处理带毛(绵)羊皮的操作而有别于相关的在所述的皮上实施的传统操作。
目前适于炎热月份的,尤其适于夏天穿着的享誉世界的鞋类,都需用小牛皮制造的穿过小孔的或刺过孔的面料,且其背面无衬里,这种面料具有特殊使用需求的紧密度和强度特性。
但是,这种皮革产品显示出保健性能较差的缺点。这是因为它有刺孔,而且鞋帮的背面与脚的皮肤之间不可避免地产生摩擦以及鞋内外热交换不充分,因而穿着时相当不舒服。欲保持鞋内的最佳温度,作为一种可靠手段的热交换是必须的。
当然,要想制造夏季穿着的鞋类的皮革,在技术上,前人提出的解决办法一般也包括材料的选用。如布料,它具有充分的排汗能力,但却不能用以制作耐穿的鞋类,因为它不能经受由于气候、冲击或其它外应力等等的作用而导致的迅速的损耗。
因此,对用于做炎热季节穿着的鞋类的面料的皮革而言,这种要求是很明显的,仅管用的这种面料也具有小孔或洞眼,但它并不
表现出上述的缺点,而且使制成的这类鞋具有所希望的强度特性、耐用性和舒适感。
为了满足这些要求,本发明提出,用带毛(绵)羊皮制得的刺过孔或穿过孔的皮,作为制造夏季鞋类的面料是可行的。因为面料的背面有一层由羊毛层所形成的覆盖层,这种覆盖层具有保持鞋内恒温的特殊性质,也具有保证空气循环的特殊性质,从而避免脚的过热和脚汗。而且它还具有内在的抗静电的特性,减少灰尘落进覆盖层。此外,按照本工艺制造的皮革具有在脚的任何部位上均不产生局部的压迫区的特性,从而保证穿着时自始至终的舒适。而且正是这种革最终表现出更适于作末梢血液循环的刺激物,作为一种能吸收人体内产生的静电能的媒介物也是有益的。
但是,为了开发由带毛羊皮制成的原材料,而忽视它的某些固有的特性是不可能的。比如,因皮上长有大量的毛,还有很短的纤维存在,致使皮具有纤维结构相当疏松的特性,把这种材料制成用于鞋类的面料是不适宜的。
因此,为了使用带毛羊皮制得的穿过孔或刺过孔的皮革产品适合于春夏的鞋类,本发明提出在复鞣工序结束和刺孔或穿孔工序之后实施丙烯酸树脂的处理操作。
借助这种操作,确实达到了双重目的:
a)赋予这种皮更高的紧密度和强度,使之能经受住刺孔或穿孔而不致发生撕裂的危险,且能使之适应所希望的式样制成帮料;
b)对应于洞眼内表面的位置,皮的强度有所提高,从而尽可能地避免在穿着时对应于所述洞眼内表面位置皮的撕裂和膨胀。
如上所述,按照本发明的方法的基本操作在于:在根据传统类型的工艺的具有复鞣和整饰的鞣制处理期间,丙烯酸树脂在两个连续的工序中被使用,及其在皮的纤维结构的内部以及对应于洞眼和刺孔的内表面位置发生连续聚合。
实际上,这种操作是在复鞣操作的末期和刺孔或穿孔操作之后进行的。处理皮张的传统的工艺流程通常都提供了浴液加工各道工序和干加工的各道工序。
更确切地讲,浴中进行的传统加工按照下列的连续操作步骤进行:
a)浸水 除去皮内的残余有机物和血污,并使生皮回软。为了避免要连续加工粒面纤维,借助于由冷水和一种表面活性剂、如FORYLL BB(润湿剂的一种混合物,由阴离子润湿剂和非离子润湿剂组成,可从Henkel公司买到)配成的浴液处理生皮,然后在酶制剂(从胰杆菌制得的酶基产品)如REVERDASE 120(Rohne Poulenc)作用期间,生皮恢复到鲜皮状态;
b)去肉 除去皮上的烂肉和浮油,除去皮下层,使鞣剂更均匀地快速地渗透生皮;
c)水洗 除去皮上残余的污物和部分固有的天然脂肪。水洗后,残余的天然脂肪在皮内分布得更均匀;使用乳化的全氯乙烯可以更好地加速处理;
d)浸酸 它表示从生物学状态向类生物学状态过渡的阶段,通过浸酸,使皮张更适合于铬盐的渗入,为铬鞣作好准备。
e)鞣制 用铬盐进行的常规处理(碱式硫酸铬,pH2.8)以制得既柔软又足够坚实的、弹性较小的、并具排汗能力的铬皮。
f)中和 将铬皮置于刨皮板上陈化约48小时,让鞣制作用继续进行。此后用能发生中和作用的缓冲盐类(例如,可从享克尔公司买到的CORATIL ND)的混合物构成的化合物去中和蛋白质物质所结合的可水解的酸(因这些酸会引起染色不均匀)。
g)复鞣 赋予铬皮更高的强度和致密度,使之能更好地满足磨面的要求,等等。
相反,传统类型的干加工是建立在整饰、穿孔或刺孔和连续整
理的各道操作上。
按照本发明,采用丙烯酸树脂进行处理,这些加工工序能与上面提及的两道工序结合起来。
尤其在复鞣期间,更确切地说,在复鞣末期,借助于丙烯酸类树脂增强纤维结构,再准确地说,是借助于一种丙烯酸酯,当它渗透入纤维内并发生聚合时,使铬皮的纤维网络结构变得更致密,从而赋予铬皮较高的紧密度的强度,还满足了连续刺孔或穿孔操作要求的强度。
第二道操作,它是根据本发明的工艺的特征,是在干加工期间,在穿孔或刺孔之后进行的。本操作在于用丙烯酸类树脂处理铬皮的洞眼内的暴露表面(即内面)。这种丙烯类树脂是由丙烯酸和丙烯酸酯的混合物反应制成的,以便提高对应于洞眼的内壁的位置上皮的表面强度,从而尽可能地避免使用期间膨胀和撕裂的危险。
因此,生产做春夏季穿着的鞋类面料的皮革的方法是本发明的明确的目的。所述方法之特征在于羊皮经包括浸水、去肉、水洗、浸酸、鞣制、中和和复鞣工序的浴液加工之后,用基于丙烯酸酯的树脂水溶液处理该皮,然后聚合该树脂以便使原纤维网络结构变得较厚,并且在要点是第一整理阶段、皮的穿孔或刺孔阶段和第二整理阶段的干加工期间,在穿孔操作后,进一步用基于丙烯酸和丙烯酸酯的树脂水溶液进行处理,该树脂在对应于孔的内表面处聚合。
若把本发明提出的用于复鞣操作末期的丙烯酸聚合物与同样用于复鞣末期的常用的密胺树脂,或尿素类树脂、二氰胺类树脂、聚氨酯树脂和油马来树脂作一比较,就可发现本发明对丙烯酸树脂类型的选择是有意义的,且富创新精神。
众所周知,所述的某些树脂,尤其是最常用的聚氨酯树脂和油马来树脂,实际上不能赋予皮足够的紧密度和强度。
密胺树脂和尿素树脂,因同样的理由,也不考虑使用,虽然它
们表现出在手感和柔软度方面能赋予皮相当优良的性质的优势。
正相反,二氰胺类树脂可赋予皮所希望的强度性质,但却达不到本发明的目的。因为这种树脂严重地损害了铬鞣工序赋于皮的特性,首要的是损害了铬皮对染色工序的适染性。
本发明建议使用水溶性的而不是水分散型的丙烯酸树脂,其目的在于使丙烯酸树脂更好地更完全地渗透入铬皮,从而避免了仅在表面沉积以致使产品变得很硬。此外,本建议确保用于皮革染色的阴离子染料的上色率增加。
在按照本发明的这一操作中,把丙烯酸脂聚合物加到由50℃水和中和剂(如CORATIL ND)构成的中和浴中,把皮张浸泡在中和浴中,将pH值调节至6左右。
这一发现是有意义的:根据本发明提出的中和浴,除了具有固定铬的效果,同时还具有使水溶液中的丙烯酸酯聚合物的混合物(例如Icap公司的ICATAN38)有效地渗透的作用。
为使丙烯酸酯树脂能大量地渗透到皮张的薄弱部位,更准确地说,就是组织结构比较疏松,皮纤维较长的边肷部,最好是在大约1小时之后,即在中和完全发生以后,以浓度为7克/升,将其加入到中和浴中。
另根据本发明,大约半小时至2小时后,当丙烯酸酯树脂完全渗进皮内时,首先加入少量的甲酸,令其发生聚合反应,使之结合到皮纤维上。以后在干燥状态下,在压力20Kg/cm2,温度约100-120℃时,使其直接在全干的皮张上再次发生聚合4-8秒。
刺孔操作是在刺孔机(该机具有一张有许多小冲头的金属板)上进行的。带毛皮经刺孔后,根据上面提示的方法,用一种丙烯酸和一种丙烯酸酯的树脂进行处理。最好是把刺过孔的皮张浸泡在加有丙烯酸和丙烯酸酯预聚树脂(如.Henkel公司的DRASIL-ANG产品),其浓度约为4-6克/升、温度为50-60℃的水浴中进行上
述的处理,添加甲酸,促进树脂在温度60℃左右,约经30-45分钟发生决定性的聚合。
因而该树脂便沉积在皮张的对应于洞眼内壁的刺孔表面上,在此,该树脂自身便被因刺孔操作而重新裸露的皮纤维吸收,而得到有利的结果,如上面提及的,提高了皮张的表面强度。
本发明的目的也涉及通过上述的方法制得的皮张。
本发明将在下面参照附图揭示出来,但仅作为举例,而不是为了限制的目的。其中:
图1为根据本发明的方法的流程图,和
图2为根据本发明制得的皮革制成的鞋子的结构示意图。
尤其图1中,能够看到处理带毛羊皮的各道操作工序,这些工序被分成A、B两组。A组包括具浴液加工特征的各工序,B组包括具干加工特征的各工序。本发明讲述的与众不同的工序有两道操作,都是用丙烯酸树脂进行处理的操作。其一安排在A组的尾部,另一安排在B组刺孔工序之后。
在A组中,可区分出三个阶段:一为处理的生物学阶段,包括浸水工序、去肉工序和水洗工序;二为过渡阶段,即浸酸操作;三为类生物学阶段,包括鞣制、中和和复鞣操作。
干加工(B组)包括整理、刺孔、作为本发明的特征的用一种丙烯聚合物的混合物处理和连续的整理工序。
上面图解说明的工艺和本发明的特征可更详细地概述如下:
a)将带毛原料羊皮浸泡在冷水浴中(每张原料皮20升水),浴中加有FORYLL BB,Henkel公司产的表面活性剂,浓度为1克/升。浸泡持续过夜,翌晨,用自来水流水洗涤,直至水清为止。接着加入FORYLL BB(1克/升)和REVERDASE 120(0.2克/升),再继续浸泡48小时(浸水工序)。
b)去肉操作以后,把皮投进已准备好的,由35-38℃的温水和
1.5克/升的全氯乙烯(作为溶剂)和3克/升的FORYLL BB(表面活性剂)组成的浴中浸泡,每张皮20升水。然后流水洗涤。
c)按每张皮20升水的比例,把皮浸泡在每升水添加有40g盐的冷水浴中(约4°Be),浸泡30分钟;然后加入有机酸9如BASF公司的BASCAFF),浓度为2.5克/升,浸泡2小时,再加3克/升的甲酸,让皮张在pH2.8的浴中继续浸泡2-3小时(即浸酸工序)。浸酸操作的目的在于为铬鞣工序准备皮张,使皮更适合于铬盐的迅速通过,因为铬盐在浸酸浴中变得较不活泼,故铬盐渗透更为均匀。由于酸的存在,盐的加入是必须的,从而避免了皮张的酸肿。
d)所述的皮张然后处理如下(鞣制工序):
在含有液态铬盐的冷水浴中浸泡2小时(每张皮20升),按每升1.6克的比例加入Henkel公司产品GRASSANDHS,继续浸泡1小时,再加入BASF公司的产品IMPIENAL AP,让皮张在该浴中继续浸泡1小时,然后加入10克/升的液态铬盐,再让皮张在该浴中继续浸泡2-3小时;最后加入1克/升的碳酸钠和1克/升的碳酸氢钠,再浸泡3-4小时;接着出浴展开平铺在刨皮板上。
照此法实施的过程使制得的皮革适于作鞋类的面料,因为获得的皮张已经过良好的鞣制,它的收缩温度Tg约90℃,且身骨柔软,似橡皮手感,具有足够的紧密度以及弹性较小;此外还具有自由排汗的能力。
事实上还观察到:在pH约2.8时,不但加入的碱式硫酸铬较易均匀地渗透,而且加入对电介质稳定的合成亚硫酸化油(GRASSAN DHS)和加入起填充和稳定作用的稳匿剂(IMPLENAL AP)也较易均匀地渗透。最后,在鞣制末期加入碱性化合物,目的在于使铬的化合物的分子变大一些,使铬化合物固定在皮纤维间,以获得鞣制良好的铬皮,它既坚固又结实。
e)鞣制好的皮在刨皮板上陈放约48小时之后进行去酸,去酸
工序中,中和浴水温45℃,把上述的皮张浸泡在该浴中(每张皮用水20升);然后加入2克/升的CORATIL ND,进行处理1小时,接着加入3克/升的GRASSANDHS,再进行处理1小时;
f)按照传统工艺流程实施复鞣工序之后,插入一次用一种丙烯酸树脂的处理来结束复鞣工序,这一处理是本发明的独有的特征。实际上,是把皮张浸泡在含有7.8克/升的CORATIL ND和7克/升的ICATAN38的温度为40-45℃的水浴中处理(按每张皮8升水计)。
在对已预干燥的皮张进行磨肉面操作,并进行染色以后,实施干加工工序。
g)在110℃和150个大气压下,按每张皮80-100克重量,用脂族聚氨酯(Astacin Finish PUD)的水分散液处理皮张,伴随聚合膜的形成,在按照常规整理操作处理之后,实施刺孔或穿孔操作。构成本发明的与众不同特征的第二道工序是把皮张浸泡在温度保持在50-60℃的水浴中,该水浴中含有Henkel公司的产品DRASILANG,它是一种在水溶液中发生了预聚反应的甲基丙烯酸树脂,其浓度为4-6克/升。然后在60℃下加入甲酸,加酸时间不少于45分种。随着树脂在刺孔或穿孔皮张的表面上在对应于孔眼(h)内部的位置沉积物的形成,聚合作用即告完成,并进行进一步的整理(ⅰ)。
图2展示按本发明制得的用于生产鞋类面料的皮革的一例应用。可以看到鞋的内面有一羊毛层(1),还可在鞋子的外面看到带有孔眼(3)的正绒面革或者绒面革(2)。
下面报告为测试制作鞋类面料的皮革所要求具有的性质而进行的几个标准试验的结果。
在根据本发明处理过的公羊皮样品(样品A)和未经处理的公羊皮样品(样品B)上按下述项目进行测试:
抗张强度和伸长率的测定;
撕裂强度的测定;
通过钢球顶升的方法进行皮革粒面的伸长率和抗张强度的测定;通过重复不断的连续折叠进行轻革的耐穿性和其表面涂层的耐穿性的测定。
样品(A)(按本发明处理过的)
标准方法;UNIISO 3376-测定抗张强度和伸长率。
在一台抗拉试验设备上,使经过适当调节的样品承受一拉伸应力直至断裂。
破裂负荷或断裂负荷被样品的横截面积相除即得抗张强度,单位为N/mm2(即牛吨/毫米2)。
断裂伸长率是用样品的断裂长度和其起始长度之差来计算的,这一差值是用对于样品的起始长度的百分率来表示的。
调节和测试:常压,A1类型(20±2℃ 65±5R.H.)。
-UNIISO2589-皮革-机械试验-厚度测定
样品 抗张强度(N/mm2) 断裂伸长率%
1 11.4 39.4
2 12.35 42.2
3 12.52 44.0
平均抗张强度=12.1N/mm2
平均断裂伸长率=41.87%
标准方法UNIISO3377IUP8-撕裂强度测定。
有一条切割成规定形状的狭长切口的长方形样品,将样品夹持在紧固在抗张试验设备的两个夹头间的一对样品钳上。使样品钳脱开所要求的最大伸长应力被认为是撕裂强度的数值。
调节和试验:常压,A2型(23±2℃,50±5%R.H.)。
牵引速度:100±10mm/minute(毫米/分钟)。
样品 撕裂强度(N/mm)
1 51.6
2 44.5
3 42.3
平均撕裂强度=46.12N/mm
标准方法UNIISO 3379-测定皮革粒面的伸长率和抗张强度-钢球法。
将一钢球紧托在切割成盘形的皮革样品的中心部位,该样品的周边事先被紧紧地固定。
当样品革的粒面开始龟裂和革的崩裂(可能)发生时立即记下钢球的压力和革随之发生的伸长。
一调节和测试:常压,A1类型(20±2℃ 65±5%U.R.)。
样品 1 2 3
龟裂形成负荷(N) 137.2 303.8 250.8
龟裂强度(mm) 5.4 6.1 6.0
崩裂强度(N) 470.4 678.1 527.2
崩裂伸长(mm) 7.2 9.3 8.6
平均龟裂形成负荷:230.6N
平均龟裂伸长:58mm
平均崩裂强度:558.6N
平均崩裂伸长:8.3mm
标准方法:UNI8433/TUP 20-测定轻革及其表面涂层的耐用性(即耐连续的折叠)。
本测定是通过各个样品夹持在测试仪器的两个夹革钳上实现的。
两个夹革钳之一保持固定,而另一夹革钳则以22.5°的振幅,100±5周/分的频率发生摆动,从而实现折叠样品。
-调节和测试:常压,A1类型(20±2℃ 65±5%R.H.)。
-6个通过剪裁得到的尺寸为70×45mm的矩形样品。
测试周数:50,000周。
测试结束该样品未显示出任何龟裂和任何其它损伤的迹象。
样品B(未经处理的样品)
标准方法:UNIISO3376-抗张强度和伸长率的测定。
经调节后的样品在抗张强度试验机上经受伸长应力直至断裂。
抗张强度是通过极限伸长负荷除以样品的横截面积计算而得,其单位为N/mm2。
通过计算样品的起始长度和其极限长度之间的差得断裂伸长率。其差以对于该样品的起始长度的百分率表示。
调节和测试:常压A1类型(20±2℃ 65±5%R.H.)。
-UNIISO2589-皮革-机械测试-厚度的测定。
样品 抗张强度(N/mm2) 断裂伸长率,%
1 21.28 60.6
2 19.7 46.8
3 15.96 45.6
平均抗张强度=18.97N/mm2
平均断裂伸长率,%=51.0%
标准方法UNIISO3377IUP8-承受强度的测定
有一条切割成规定形状的狭长切口的长方形样品,将样品夹持在紧固在抗张试验机的两个夹头间的一对样品钳上。使样品钳脱开所要求的最大伸长负荷被计为是撕裂强度。
调节和测试:常压,A2类型(23±2℃ 50±5%R.H.)。
牵引速度:100±10mm/minute(毫米/分钟)。
样品 撕裂强度(N/mm)
1 73.1
2 68.6
3 64.1
平均撕裂强度=68.6N/mm
标准方法UNIISO3379-皮革粒面抗张强度和伸长率的测定-钢球顶升法
将一钢球紧托在切割成圆盘形的革样品的中心部位,该样品的圆周边事先被紧紧地固定。
当样品革的粒面开始龟裂和革的崩裂(可能)发生时立即记下钢球的压力和革随之发生的伸长。
调节和测试:常压,A1类型(20±2℃ 65±5%,R.H.)。
样品 1 2 3
龟裂形成负荷(N) - - -
龟裂强度(mm) - - -
崩裂负荷(N) 510.0 589.0 478.0
崩裂伸长(mm) 10.5 9.2 9.0
平均崩裂负荷:528.6N
平均崩裂伸长:9.5mm
标准方法UNI8433/TUP20-轻革和其表面涂层的耐用性(即耐连续的折叠)。
本测定是通过将各个样品夹持在测试仪器的两个夹革钳上实现的。
两个夹革钳之一保持固定,而另一夹革钳则以22.5°的摆幅,100±5周/分的频率发生摆动,借助其摆动实现折叠样品。
-调节和试验:常压A1类型(20±2℃ 65±5%R.H.)。
-6个通过剪裁得到的尺寸为70×45mm的矩形样品。
测试周数:50,000周。
测试结束,样品未显示出任何龟裂和任何其他损伤的迹象。
下列表1概括了上述工艺测试的结果。
表1
性质 样品A 样品B 公羊皮 (绵)羊皮
(经处理过的) (未经处理的) 的参数 的参数
平均抗张强度 12.1N/mm218.97N/mm210 8
伸长率 41.87% 51% 40% 40%
撕裂强度 46.13N/mm 68.6N/mm 40 40
平均崩裂负荷 558.6N 528.6N 120 120
崩裂伸长 8.3mm 9.5mm 7.5 8
平均龟裂负荷 230.6N 120 120
平均龟裂伸长 5.8mm - 7.5 8
非常试验 好 好
(50,000次挠曲)
从这张表中可看出:样品A所得到的数据不仅比用于制作鞋类面料的(绵)羊皮所得到的数据好,而且也比有关公羊皮的结果还好。
虽然参照上述一些具体实例已对本发明进行了讨论,但是可以认为,不脱离本发明所要求的独占权利的精神和范围的变更和改动,可被引入到本发明中。
Claims (6)
1、一种用于制作春夏穿着的鞋类的鞋面料皮革的生产方法,其特征在于,将带毛羊皮进行包括浸水、去肉、清洗、浸酸、鞣制、去酸和复鞣的浴液加工之后,用基于丙烯酸酯的树脂水溶液处理该皮张,然后聚合该树脂以便使原纤维网络结构变得较厚,并且在要点是第一整理阶段、皮的穿孔或刺孔阶段和第二整理阶段的干加工期间,在穿孔操作后,进一步用基于丙烯酸和丙烯酸酯的树脂水溶液进行处理,该树脂在对应于孔的内表面处聚合。
2、根据权利要求1所述的生产方法,其特征在于将所述的丙烯酸酯聚合物加入到一个由50℃水和一种中和剂组成的中和浴中,将所述的皮张浸泡在此浴中,并调节pH值为6。
3、根据权利要求2所述的生产方法,其特征在于中和约1小时之后,当所述的中和作用完成时,将所述的丙烯酸酯树脂加入到所述的中和浴中,直至其浓度为7克/升。
4、根据权利要求3所述的生产方法,其特征在于所述的皮张浸泡30分钟至2小时之后,当所述的树脂本身已完全透渗进所述的皮张中时,加入少量甲酸,使丙烯酸酯树脂发生第一次聚合,以致所述的树脂被结合到所述皮的纤维上,以及在干燥状态下,在压力为20千克/厘米2、温度为100-120℃时,使树脂直接在干的皮张上再次发生聚合4-8秒钟。
5、根据权利要求1-4中任一项所述的生产方法,其特征在于其中通过将所述的经刺孔的皮张浸泡在温度保持在50-60℃的水浴中,用一种丙烯酸和一种丙烯酸酯的树脂进行处理,在所述的浴中,预先加入一种经预聚合的丙烯酸和丙烯酸酯的树脂,它在所述的水浴中的比例为4-6克/升,然后,通过加入甲酸,在温度60℃时,使所述的树脂发生关键性的聚合达30-45分钟。
6、用于春夏季鞋类鞋面生产的在内面带毛的羊皮裘革,所述的羊皮裘革是通过前述权利要求1-5的任何一个所述的方法而得到的。
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