CN103088500A - Fdy/fdy异收缩混纤丝的一步法制备方法及其装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种FDY/FDY异收缩混纤丝的一步法制备方法及其装置。所述的制备方法为:将第一、二纺丝组件纺出的丝分别经过牵伸、定型后在并丝器处合并,经网络器、卷绕辊得到混纤丝;或将第一、二纺丝组件纺出的丝分别经过牵伸后,在第二热辊处合并定型,经网络器、卷绕辊得到混纤丝。采用本发明提供的制备方法制得的混纤丝原料组合灵活多样、强度高,可提升增加品种种类、提升产品价值。
Description
技术领域
本发明涉及FDY/FDY异收缩混纤丝的一步法制备方法及其装置,属于合成纤维制造技术领域。
背景技术
近几年来,一步法异收缩混纤丝在我国已经取得了较快的发展,是最重要的差别化纤维之一。2012年一步法异收缩混纤丝年产量已经达到30万吨,预计2015年可达100万吨以上,两步法的生产技术在逐步被淘汰,一步法成为主流生产技术。
但是,目前市场上的一步法异收缩混纤丝基本以预取向丝(POY)/全拉伸丝(FDY)混纤为主,其采用的方法为:第一纺丝组件所纺出来的丝经过下导丝盘、上导丝盘、第一转向器、并丝器,第二纺丝组件所纺出来的丝依次经过第一热辊和第二热辊后,在并丝器处与第一纺丝组件所纺出来的丝合并,经网络器以及卷绕辊后卷绕成异收缩混纤丝。在热处理过程中产生异收缩效果,高收缩的POY纤维组成纱线的骨架,而低收缩的FDY纤维螺旋卷曲于丝束的表面,可形成一些拱起的丝圈。其极限力学性能取决于异收缩混纤丝中FDY组分与POY组分共同作用的结果。POY组分结晶度、取向度较低,伸长大、强度低;FDY组分结晶度、取向度较高,强度高、伸长小,异收缩混纤丝的力学性能介于FDY与POY之间,断裂强度略高POY组分,这就导致了在一些对强度要求较高的应用领域,POY/FDY异收缩混纤就会受到一定的局限性。同时,异收缩混纤丝产品还是以PET为主,原料组合多样性、纺丝的灵活性均存在不足,需要增加新型品种、开拓市场、提升价值。
专利申请号为200810024797.3的发明提供的一种生产阻燃异收缩纤维的工艺方法介绍了一种两步法生产FDY/FDY异收缩混纤丝的方法:分别通过不同的工艺路线制得具有两种不同收缩效果的FDY阻燃纤维(高收缩阻燃FDY和低收缩阻燃FDY),再经过小加弹机进行复合卷绕。制造成的织物具有手感柔软,富有光泽,有很好的绒感,飘逸性的同时具有良好的服用性能及特殊的织物。这种方法简单,但是工艺流程长,效率低、能耗高。
发明内容
本发明所要解决的问题是提供一种FDY/FDY异收缩混纤丝的一步法制备方法及其装置,以解决POY/FDY异收缩混纤丝的强力不高、品种单一等问题,从而达到增加异收缩混纤丝的品种,扩展异收缩混纤丝的应用范围,增加产品价值的目的。
为了达到上述目的,本发明提供了一种FDY/FDY异收缩混纤丝的一步法制备装置,包括第一纺丝组件及第二纺丝组件,其特征在于,第一纺丝组件上的第一纺丝经过第一热辊、第二纺丝组件上的第二纺丝经过第三热辊后,第一纺丝、第二纺丝合并经过第三热辊;或第一纺丝组件上的第一纺丝依次经过第一热辊、第二热辊、转向器,第二纺丝组件上的第二纺丝依次经过第三热辊、第四热辊后,第一纺丝、第二纺丝合并经过并丝器,最后经过网络器,由卷绕辊收集。
本发明还提供了一种FDY/FDY异收缩混纤丝的一步法制备方法,其特征在于,采用权利要求1所述的FDY/FDY异收缩混纤丝的一步法制备装置,具体步骤如下:
第一步:将第一纺丝液用第一纺丝组件纺丝输出第一纺丝通过第一热辊牵引;第二纺丝液用第二纺丝组件纺丝输出第二纺丝通过第三热辊牵引;
第二步:将第一步得到的第一纺丝与第二纺丝通过第二热辊合并成混纤丝;或第一纺丝依次经过第二热辊成型、转向器转向得到第一全拉伸丝(FDY),第二纺丝经过第四热辊成型得到第二全拉伸丝(FDY),然后将第一全拉伸丝与第二全拉伸丝通过并丝器合并成混纤丝;
第三步:将第二步得到的混纤丝经过网络器,由卷绕辊收集得到FDY/FDY异收缩混纺丝。
优选地,所述的第一热辊和第二热辊的温度不同,第二热辊的速度大于第一热辊的速度。
进一步地,所述第一热辊的温度为70℃~110℃,速度为800m/min~2000m/min;所述第二热辊的温度为90℃~130℃,速度为2800m/min~4800m/min。
优选地,所述的第三热辊和第四热辊的温度不同,第四热辊的速度大于第三热辊的速度。
进一步地,所述第三热辊的温度为70℃~110℃,速度为800m/min~2000m/min;所述第四热辊的温度为90℃~130℃,速度为2g00m/min~4800m/min。
优选地,所述第一步中的第一纺丝液为熔融态聚合物,所述的聚合物为聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚对苯二甲酸丙二醇酯、聚乳酸、聚酰胺6、聚酰胺66、聚丙烯、阳离子染料可染聚酯和亲水型共聚酯中的任意一种或几种的组合物。
优选地,所述第一步中的第二纺丝液为熔融态聚合物,所述的聚合物为聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚对苯二甲酸丙二醇酯、聚乳酸、聚酰胺6、聚酰胺66、聚丙烯、阳离子染料可染聚酯和亲水型共聚酯中的任意一种或几种的组合物。
优选地,所述第二步中的第一全拉伸丝经卷绕后在190℃时的干热收缩率为10%~50%。
优选地,所述第二步中的第二全拉伸丝经卷绕后在190℃时的干热收缩率为3%~15%。
本发明提供了定型后复合、定型前复合两种制备方法及其设备。与现有技术相比,本发明的优点如下:
(1)产品断裂强度高;
(2)在现有一步法预取向丝/全拉伸丝混纤丝生产设备的基础上进行改造,比较简便,与常规预取向丝/全拉伸丝混纤丝相比,强度高,原料多样,纺丝灵活;
(3)生产效率高、流程短、能耗物耗低、定长定重,产品质量稳定性好;
(4)定型后复合装置可生产细旦异收缩混纤丝,仿真风格明显。
附图说明
图1为FDY/FDY异收缩混纤丝的定型后复合的制备装置的结构示意图;
图2为FDY/FDY异收缩混纤丝的定型前复合的制备装置的结构示意图。
图中:
1、第一纺丝组件; 2、第一热辊; 2’、第二热辊;
3、转向器; 4、第二纺丝组件; 5、第三热辊;
5’、第四热辊; 6、并丝器; 7、网络器;
8、卷绕辊。
具体实施方式
为使本发明更明显易懂,兹以优选实施例,并配合附图作详细说明如下。实例1-12中所用的纺丝箱体结合件由北京中丽制机化纤工程技术有限公司生产,型号为QG-43-1;卷绕联合设备由北京中丽制机化纤工程技术有限公司生产,型号为BWA1255T。
实施例1
如图1所示,为FDY/FDY异收缩混纤丝的定型后复合的制备装置的结构示意图,包括第一纺丝组件1及第二纺丝组件4。第一纺丝组件1输出的丝依次经由第一热辊2牵伸、第二热辊2’定型和转向器3后形成第一全拉伸丝,将第一全拉伸丝FDY输入并丝器6,第二纺丝组件4输出的丝依次经由第三热辊5牵伸、第四热辊5’定型后形成第二全拉伸丝,将第二全拉伸丝输入并丝器6,并丝器6将所有输入的丝合并后,依次经过网络器7和卷绕辊8,得到FDY/FDY异收缩混纤丝。
实施例2
如图2所示,为FDY/FDY异收缩混纤丝的定型前复合的制备装置的结构示意图,包括第一纺丝组件1及第二纺丝组件4,。第一纺丝组件1输出的第一纺丝依次经第一热辊2牵伸后输入第二热辊2’定型形成第一全拉伸丝,第二纺丝组件4输出的第二纺丝依次经第三热辊5牵伸后输入第二热辊2’定型形成第二全拉伸丝,第二热辊2’将第一全拉伸丝、第二全拉伸丝合并后,依次经过网络器7和卷绕辊8,得到FDY/FDY异收缩混纤丝。
实施例3
原料:聚对苯二甲酸乙二醇酯切片(特性粘度0.72dL/g,熔点260~268℃),购自上海石油化工股份有限公司;
设备:采用实施例1提供的制备装置;
制备方法:聚对苯二甲酸乙二醇酯纺丝液经第一纺丝组件1喷出后,经过温度为70℃、速度为1000m/min的第一热辊2,温度为90℃、速度为2800m/min的第二热辊2’以及转向器3,形成第一全拉伸丝(FDY)。聚对苯二甲酸乙二醇酯纺丝液经第二纺丝组件4喷出后,经过温度为90℃、速度为1000m/min的第三热辊5,温度为130℃、速度为4500m/min的第四热辊5’,形成第二全拉伸丝(FDY)。经过转向器3的第一全拉伸丝和第二全拉伸丝通过并丝器6、网络器7和卷绕辊8,得到FDY/FDY聚对苯二甲酸乙二醇酯异收缩混纤丝。第一全拉伸丝的190℃的干热收缩率为25%,第二全拉伸丝的190℃的干热收缩率为8%。,混纤丝的断裂强度为4.2cN/dtex。
实施例4
原料:阳离子可染聚酯切片(特性粘度0.65dL/g,熔点242℃),购自吴江赴东集团有限公司;
设备:同实施例3;
制备方法:阳离子可染聚酯纺丝液经第一纺丝组件1喷出后,经过温度为100℃、速度为800m/min的第一热辊2,温度为130℃、速度为3200m/min的第二热辊2’以及转向器3,形成第一全拉伸丝(FDY)。阳离子可染聚酯纺丝液经第二纺丝组件4喷出后,经过温度为100℃、速度为1000m/min的第三热辊5,温度为115℃、速度为3200m/min的第四热辊5’,形成第二全拉伸丝(FDY)。经过转向器3的第一全拉伸丝和第二全拉伸丝通过并丝器6、网络器7和卷绕辊8,得到FDY/FDY阳离子可染聚酯异收缩混纤丝。第一全拉伸丝的190℃的干热收缩率为17%,第二全拉伸丝的190℃的干热收缩率为10%。混纤丝的断裂强度为3.5cN/dtex。
实施例5
原料:聚乳酸切片(特性粘度1.1dL/g,熔点180℃),购自马鞍山同杰良生物材料有限公司;
设备:同实施例3;
制备方法:聚乳酸熔体经第一纺丝组件1喷出后,经过温度为110℃、速度1200m/min的第一热辊2,温度为100℃、速度为3500m/min的第二热辊2’以及转向器3,形成第一全拉伸丝(FDY)。聚乳酸熔体经第二纺丝组件4喷出后,经过温度为110℃、速度为1500m/min的第三热辊5,温度为115℃、速度为2800m/min的第四热辊5’,形成第二全拉伸丝(FDY)。经过转向器3的第一全拉伸丝和第二全拉伸丝通过并丝器6、网络器7和卷绕辊8,得到FDY/FDY聚乳酸异收缩混纤丝。第一全拉伸丝的190℃的干热收缩率为12%,第二全拉伸丝的190℃的干热收缩率38%。混纤丝的断裂强度为2.4cN/dtex。
实施例6
原料:聚对苯二甲酸丁二醇酯切片(特性粘度0.98dL/g,熔点245℃),购自江阴和时利高分子材料有限公司;高收缩共聚酯切片(特性粘度0.56dL/g,熔点220℃),购自浙江绍兴协首纺织科技有限公司;
设备:同实施例3;
制备方法:聚对苯二甲酸丁二醇酯纺丝液经第一纺丝组件1喷出后,经过温度为110℃、速度1200m/min的第一热辊2,温度为100℃、速度为4200m/min的第二热辊2’以及转向器3,形成第一全拉伸丝(FDY)。高收缩共聚酯切片纺丝液经第二纺丝组件4喷出后,经过温度为70℃、速度为1800m/min的第三热辊5,温度为90℃、速度为4200m/min的第四热辊5’,形成第二全拉伸丝(FDY)。经过转向器3的第一全拉伸丝和第二全拉伸丝通过并丝器6、网络器7和卷绕辊8,得到FDY/FDY聚对苯二甲酸丁二醇酯/高收缩共聚酯异收缩混纤丝。第一全拉伸丝的190℃的干热收缩率为7%,第二全拉伸丝的190℃的干热收缩率45%。混纤丝的断裂强度为2.8cN/dtex。
实施例7
原料:高收缩共聚酯切片(特性粘度0.56dL/g,熔点220℃),购自浙江绍兴协首纺织科技有限公司;亲水型共聚酯切片((特性粘度0.61dL/g,熔点242℃),该切片自制(采用专利申请“一种亲水型共聚酯切片及其制备方法”(申请号:201110406827.9)和“一种连续法制备的亲水型共聚酯切片及其方法”(申请号:201110406826.4)提供的制备方法);
设备:同实施例3;
制备方法:高收缩共聚酯纺丝液经第一纺丝组件1喷出后,经过温度为100℃、速度为1800m/min的第一热辊2,温度为120℃、速度为3800m/min的第二热辊2’以及转向器3,形成第一全拉伸丝(FDY)。亲水型共聚酯纺丝液经第二纺丝组件4喷出后,经过温度为90℃、速度为1500m/min的第三热辊5,温度为115℃、速度为3500m/min的第四热辊5’,形成第二全拉伸丝(FDY)。经过转向器3的第一全拉伸丝和第二全拉伸丝通过并丝器6、网络器7和卷绕辊8,得到FDY/FDY高收缩共聚酯/亲水型共聚酯异收缩混纤丝。第一全拉伸丝的190℃的干热收缩率为40%,第二全拉伸丝的190℃的干热收缩率为12%。混纤丝的断裂强度为3.0cN/dtex。
实施例8
原料:聚对苯二甲酸丙二醇酯切片(特性粘度0.98dL/g,熔点230℃),购自常州普达化工有限公司;
设备:采用实施例2提供的制备设备;
制备方法:聚对苯二甲酸丙二醇酯纺丝液经第一纺丝组件1喷出后,经过温度为70℃、速度为800m/min的第一热辊2,温度为100℃、速度为3500m/min的第二热辊2’,形成第一全拉伸丝(FDY)。聚对苯二甲酸丙二醇酯纺丝液经第二纺丝组件2喷出后,经过温度为70℃、速度为2000m/min的第三热辊,温度为100℃、速度为3500m/min的第二热辊2’,形成第二全拉伸丝(FDY)。第一全拉伸丝和第二全拉伸丝在经过第二热辊2’时合并,再经网络器7、卷绕辊8得到FDY/FDY聚对苯二甲酸丙二醇酯异收缩混纤丝。第一全拉伸丝的190℃的干热收缩率为18%,第二全拉伸丝的190℃的干热收缩率为6%。混纤丝的断裂强度为3.2cN/dtex。
实施例9
原料:聚酰胺6切片(相对粘度2.6,熔点240℃),购自广东新会美达锦纶股份有限公司;
设备:同实施例8;
制备方法:聚酰胺6熔体经第一纺丝组件1喷出后,经过温度为100℃、速度为2000m/min的第一热辊2,温度为90℃、速度为4800m/min的第二热辊2’,形成第一全拉伸丝(FDY)。聚酰胺6熔体经第二纺丝组件2喷出后,经过温度100℃、速度为1500m/min的第三热辊,温度为90℃、速度为4800m/min的第二热辊2’,形成第二全拉伸丝(FDY)。第一全拉伸丝和第二全拉伸丝在经过第二热辊2’时合并,再经网络器7、卷绕辊8得到FDY/FDY聚酰胺6异收缩混纤丝。第一全拉伸丝的190℃的干热收缩率为24%,第二全拉伸丝的190℃的干热收缩率为8%。混纤丝的断裂强度为3.1cN/dtex。
实施例10
原料:聚酰胺66切片(相对粘度52,熔点264℃),购自巴陵石化有限公司;
设备:同实施例8;
制备方法:聚酰胺66熔体经第一纺丝组件1喷出后,经过温度为100℃、速度为1500m/min的第一热辊2,温度为90℃、速度为4500m/min的第二热辊2’,形成第一全拉伸丝(FDY)。聚酰胺66熔体经第二纺丝组件2喷出后,经过温度70℃、速度为1000m/min的第三热辊,温度为90℃、速度为4500m/min的第二热辊2’,形成第二全拉伸丝(FDY)。第一全拉伸丝和第二全拉伸丝在经过第二热辊2’时合并,再经网络器7、卷绕辊8得到FDY/FDY聚酰胺66异收缩混纤丝。第一全拉伸丝的190℃的干热收缩率为24%,第二全拉伸丝的190℃的干热收缩率为6%。混纤丝的断裂强度为2.9cN/dtex。
实施例11
原料:亲水型共聚酯切片(特性粘度0.61dL/g,熔点242℃),该切片自制(采用专利申请“一种亲水型共聚酯切片及其制备方法”(申请号:201110406827.9)和“一种连续法制备的亲水型共聚酯切片及其方法”(申请号:201110406826.4)提供的制备方法);聚对苯二甲酸乙二醇酯切片(特性粘度0.72dL/g,熔点258℃),购自上海石油化工股份有限公司;
设备:同实施例8;
制备方法:亲水型共聚酯纺丝液经第一纺丝组件1喷出后,经过温度为90℃、速度为1200m/min的第一热辊2,温度为110℃、速度为4600m/min的第二热辊2’,形成第一全拉伸丝(FDY)。聚对苯二甲酸乙二醇酯纺丝液经第二纺丝组件2喷出后,经过温度为100℃、速度为1200m/min的第三热辊,温度为110℃、速度为4600m/min的第二热辊2’,形成第二全拉伸丝(FDY)。第一全拉伸丝和第二全拉伸丝在经过第二热辊2’时合并,再经网络器7、卷绕辊8得到FDY/FDY亲水型共聚酯/聚对苯二甲酸乙二醇酯异收缩混纤丝。第一全拉伸丝的190℃的干热收缩率为30%,第二全拉伸丝的190℃的干热收缩率为12%。混纤丝的断裂强度为2.9cN/dtex。
实施例12
原料:聚丙烯切片(特性粘度0.65dL/g,熔点242℃),购自中国石化扬子石油化工有限公司;聚对苯二甲酸乙二醇酯切片(特性粘度0.72dL/g,熔点258℃),购自上海石油化工股份有限公司;
设备:同实施例8;
制备方法:聚丙烯熔体经第一纺丝组件1喷出后,经过温度为70℃、速度为850m/min的第一热辊2,温度为100℃、速度为3500m/min的第二热辊2’,形成第一全拉伸丝(FDY)。聚对苯二甲酸乙二醇酯纺丝液经第二纺丝组件2喷出后,经过温度为100℃、速度为800m/min的第三热辊,温度为100℃、速度为3500m/min的第二热辊2’,形成第二全拉伸丝(FDY)。第一全拉伸丝和第二全拉伸丝在经过第二热辊2’时合并,再经网络器7、卷绕辊8得到FDY/FDY聚丙烯/聚对苯二甲酸乙二醇酯异收缩混纤丝。第一全拉伸丝的190℃的干热收缩率为25%,第二全拉伸丝的190℃的干热收缩率为4%。混纤丝的断裂强度为3.4cN/dtex。
实施例1-12中190℃的干热收缩率的试验方法为:用缕纱测长仪取25m,成绞时预加张力,在绞丝下按(0.050+0.01)cN/dte加上重锤,30s后测量其长度L0,然后折8字放入190℃的烘箱(电热鼓风干燥箱,型号为DGT-G210)中烘30min,取出后平衡2h,测量长度L1,干热收缩率(%)=(L0-L1)/L0*100%;混纤丝断裂强度的测试方法按标准GB/T 14344-2008《化学纤维长丝拉伸性能实验方法》,单纱强力仪仪器型号为YG061-1500。
现有的一步法POY/FDY异收缩混纤丝的断裂强度为1.8~2.2cN/dtex,采用本发明提供的方法制备的FDY/FDY异收缩混纤丝的断裂强度均在3.0cN/dtex左右,实施例3到达4.2cN/dtex,断裂强度有了很大的提高。
Claims (10)
1.一种FDY/FDY异收缩混纤丝的一步法制备装置,包括第一纺丝组件(1)及第二纺丝组件(4),其特征在于,第一纺丝组件(1)上的第一纺丝经过第一热辊(2)、第二纺丝组件(4)上的第二纺丝经过第三热辊(5)后,第一纺丝、第二纺丝合并经过第三热辊(2’);或第一纺丝组件(1)上的第一纺丝依次经过第一热辊(2)、第二热辊(2’)、转向器(3),第二纺丝组件(4)上的第二纺丝依次经过第三热辊(5)、第四热辊(5’)后,第一纺丝、第二纺丝合并经过并丝器(6),最后经过网络器(7),由卷绕辊(8)收集。
2.一种FDY/FDY异收缩混纤丝的一步法制备方法,其特征在于,采用权利要求1所述的FDY/FDY异收缩混纤丝的一步法制备装置,具体步骤如下:
第一步:将第一纺丝液用第一纺丝组件(1)纺丝输出第一纺丝通过第一热辊(2)牵引;第二纺丝液用第二纺丝组件(4)纺丝输出第二纺丝通过第三热辊(5)牵引;
第二步:将第一步得到的第一纺丝与第二纺丝通过第二热辊(2’)合并成混纤丝;或第一纺丝依次经过第二热辊(2’)成型、转向器(3)转向得到第一全拉伸丝,第二纺丝经过第四热辊(5’)成型得到第二全拉伸丝,然后将第一全拉伸丝与第二全拉伸丝通过并丝器(6)合并成混纤丝;
第三步:将第二步得到的混纤丝经过网络器(7),由卷绕辊(8)收集得到FDY/FDY异收缩混纺丝。
3.如权利要求2所述的FDY/FDY异收缩混纤丝的制备方法,其特征在于,所述的第一热辊(2)和第二热辊(2’)的温度不同,第二热辊(2’)的速度大于第一热辊(2)的速度。
4.如权利要求3所述的FDY/FDY异收缩混纤丝的制备方法,其特征在于,所述第一热辊(2)的温度为70℃~110℃,速度为800m/min~2000m/min;所述第二热辊(2’)的温度为90℃~130℃,速度为2800m/min~4800m/min。
5.如权利要求2所述的FDY/FDY异收缩混纤丝的制备方法,其特征在于,所述的第三热辊(5)和第四热辊(5’)的温度不同,第四热辊(5’)的速度大于第三热辊(5)的速度。
6.如权利要求5所述的FDY/FDY异收缩混纤丝的制备方法,其特征在于,所述第三热辊(5)的温度为70℃~110℃,速度为800m/min~2000m/min;所述第四热辊(5’)的温度为90℃~130℃,速度为2800m/min~4800m/min。
7.如权利要求2所述的FDY/FDY异收缩混纤丝的制备方法,其特征在于,所述第一步中的第一纺丝液为熔融态聚合物,所述的聚合物为聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚对苯二甲酸丙二醇酯、聚乳酸、聚酰胺6、聚酰胺66、聚丙烯、阳离子染料可染聚酯和亲水型共聚酯中的任意一种或几种的组合物。
8.如权利要求2所述的FDY/FDY异收缩混纤丝的制备方法,其特征在于,所述第一步中的第二纺丝液为熔融态聚合物,所述的聚合物为聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚对苯二甲酸丙二醇酯、聚乳酸、聚酰胺6、聚酰胺66、聚丙烯、阳离子染料可染聚酯和亲水型共聚酯中的任意一种或几种的组合物。
9.如权利要求2所述的FDY/FDY异收缩混纤丝的制备方法,其特征在于,所述第二步中的第一全拉伸丝在卷绕后190℃时的干热收缩率为10%~50%。
10.如权利要求2所述的FDY/FDY异收缩混纤丝的制备方法,其特征在于,所述第二步中的第二全拉伸丝在卷绕后190℃时的干热收缩率为3%~15%。
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- 2013-01-15 CN CN2013100145006A patent/CN103088500A/zh active Pending
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