CN104480757B - 一种纤维素纤维‑二醋酯纤维交织面料染整加工方法 - Google Patents

一种纤维素纤维‑二醋酯纤维交织面料染整加工方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种纤维素纤维‑二醋酯纤维交织面料染整加工方法,属于染整技术领域。该方法中采用的面料经纱为纤维素纤维,纬纱为二醋酯纤维素纤维长丝,经过织造获得坯布后,坯布经过前处理,分散/活性一浴法染色处理,后整理。本发明针对二醋酯纤维素纤维长丝的结构特性,采用分散染料对其染色,而分散染料对纤维素纤维不会上色;同时,活性染料上染纤维素纤维,而不会上染二醋酯纤维长丝,从而出现一浴法染色获得异彩效果,做到互不沾色,工艺流程简单,颜色精准控制,很好的突出了交织提花面料异彩立体效果。

Description

一种纤维素纤维-二醋酯纤维交织面料染整加工方法
技术领域
[0001] 本发明涉及一种纤维素纤维-二醋酯纤维交织面料染整加工方法,属于染整技术 领域。
背景技术
[0002] 作为与人的生活密不可分的床品面料而言,需要具有良好的吸湿性和亲肤性等特 点,同时还需要有一定的装饰效果。因此设计出丰富多彩并且舒适的床品面料可以给人一 种美的孚受。
[0003] 醋酯纤维通常指二型醋酯纤维。醋酯纤维和粘胶、铜氨等再生纤维素纤维不同,其 属于纤维素纤维衍生物。醋酸纤维手感柔软,光泽柔和典雅,悬垂性好,有一定的吸湿性,具 有类似真丝的特点;同时又具有合成纤维硬挺、平滑、防霉防蛀的特性广泛应用于服装和装 饰物,但应用在床品面料上,仍比较少见。
[0004] 中国专利CN102080295B “棉-二醋酯纤维素纤维提花面料及其加工方法”,介绍了 其采用棉纱作为经纱、二醋酯纤维素纤维长丝作为炜纱,采用分散/活性两浴法进行染整, 最后再经过织物后整理工艺即可获得柔软的染色异彩面料。然而该专利采用两浴法进行染 色,工序流程较长,效率不高,能耗较大。中国专利CN103243590A “棉/粘胶、醋酯纤维交织布 的染整工艺”介绍了其采用中温一浴法染棉/粘胶、醋酯纤维交织布,但该方法在前处理和 染色时容易使醋酯纤维强力受损,布面失去光泽,在对活性染料固色时,容易使染料上染到 醋酯纤维上,最终很难使面料的颜色得到精准控制。
发明内容
[0005] 本发明所要解决的技术问题是:纤维素纤维与二醋酯纤维在进行一步法染色时存 在有沾色的问题,提出一种纤维素纤维-二醋酯纤维提花交织面料染整加工方法,通过分 散/活性一浴法,在PH值近中性条件下,无需加碱固色,对面料进行染色而达到面料异色的 效果。
[0006] 技术方案:
[0007] —种纤维素纤维-二醋酯纤维交织面料染整加工方法,包括如下步骤:采用含有分 散染料和活性染料的染色工作液对进行染色处理;所述的活性染料是指含有烟酸均三嗪活 性基的活性染料。
[0008] 所述的含有烟酸均三嗪活性基的活性染料优选为CN-3B红、CN-MG蓝、CN-FL蓝、CN-EX黄等。
[0009] 所述的分散染料在染色工作液的浓度0.1〜1.5wt%,所述的活性染料在染色工作 液中的浓度0.1〜1.5wt%。
[0010] 所述的染色工作液中还包括有分散剂,所述的分散剂的浓度是0.5〜2g/L。
[0011] 所述的染色处理步骤中,保持染色工作的液的pH在6.0〜8.0之间,优选通过缓冲 溶液对PH进行控制。
[0012] 染色处理的步骤中,染色温度80〜95°C,优选85〜90°C。
[0013] 染色处理的步骤中,染色时间60〜140min,优选80〜120min。
[0014] 染色处理的步骤中,染色时间的最后20〜40min中,在染色工作液中加入元明粉, 所述的元明粉的加入浓度是10〜20g/L。
[0015] 所述的染色处理步骤之前,还对坯布依次进行烧毛、煮漂的预处理工序。
[0016] 所述的染色处理步骤之后,还对面料依次进行中性皂洗、热水洗、冷水洗、烘干、柔 软定型、压光处理。
[0017] 有益效果
[0018] 本发明针对二醋酯纤维素纤维长丝的结构特性,采用分散染料对其染色,而分散 染料对纤维素纤维不会上色;同时,活性染料上染纤维素纤维,而不会上染二醋酯纤维长 丝,从而出现一浴法染色获得异彩效果,做到互不沾色,工艺流程简单,颜色精准控制,很好 的突出了交织提花面料异彩立体效果。
具体实施方式
[0019] 下面通过具体实施方式对本发明作进一步详细说明。但本领域技术人员将会理 解,下列实施例仅用于说明本发明,而不应视为限定本发明的范围。实施例中未注明具体技 术或条件者,按照本领域内的文献所描述的技术或条件(例如参考赵涛编著的《染整工艺与 原理》,中国纺织出版社,2009)或者按照产品说明书进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商 者,均为可以通过市购获得的常规产品。
[0020] 以范围形式表达的值应当以灵活的方式理解为不仅包括明确列举出的作为范围 限值的数值,而且还包括涵盖在该范围内的所有单个数值或子区间,犹如每个数值和子区 间被明确列举出。例如,“大约0.1%至约5%”的浓度范围应当理解为不仅包括明确列举出的 约0.1%至约5%的浓度,还包括有所指范围内的单个浓度(如,1%、2%、3%和4%)和子区间(例 如,0 · 1%至0 · 5%、1%至2 · 2%、3 · 3%至4 · 4%)。
[0021] 醋酸纤维以纤维素纤维为原料,与乙酰化试剂醋酸酐发生反应,形成纤维素醋酸 酯,然后经干法纺丝而得。依据纤维素中羟基被乙酰基取代程度分为三醋酸纤维(CTA)和二 醋酸纤维(CA)。根据ISO/roiS 2076:1999 (E)对纤维名称的定义,CTA和CA的羟基取代度分 别在92%以上与74%〜92%。
[0022] 因此醋酸纤维中存在大量的乙酰基,使醋酸纤维大分子中具有较大的支链,因而 大分子之间横向结合力减弱;同时,醋酸酯丝内部的轻基处于随机分布状态,纤维分子排列 整齐度较低,纤维结晶度很低。当醋酸纤维在遇到碱时,当溶液在碱性pH<9时,醋酸纤维较 为稳定,但在pH>9时,在碱作用下会脱乙酰化而转变成为再生纤维素纤维。当使用碳酸钠 来调节染液PH值时,碳酸钠用量超过4g/L时,醋酸酯纤维便有少量水解,此时活性染料开始 沾色到醋酸纤维上。
[0023] 由于二醋酯纤维是纤维素的衍生物,分子中有大约2/3以上的羟基被乙酰化,所以 亲水性比纤维素纤维小得多,在水中很少膨化,而且化学结构中极性基团很少,染色性能近 似于合成纤维,失去了某些直接染料、活性染料的染色能力,只能采用分散染料。用分散染 料染色时,二醋酯纤维通过分子间作用力从染液吸取染料。随着染液温度的提高,染料由水 分子带入纤维表面的空穴,并扩散进入纤维大分子的无定形区,最后染料中的氢原子与纤 维上乙酰基中的氧原子生成氢键而结合。因此醋酸纤维可以依靠与分散染料之间的氢键, 在较低温度(75〜85°C)下进行染色,此处较低温度是相对于分散染料染涤纶时的高温高压 的温度(130°C),相对于活性染料染纤维素纤维时的一般温度60°C而言,已属于高温。
[0024] 活性染料一般都需要在碱性条件下固色,碳酸钠的用量至少在20g/L以上,此时溶 液pH值远远超过醋酸纤维所能承受的范围,醋酸酯中的乙酰基会离去,此时醋酸酯纤维边 转化为再生纤维素纤维,活性染料会上染到再生纤维素纤维上,而造成沾色。
[0025] 由于醋酸纤维不耐碱而纤维素纤维必须在碱性条件下活性染料才能固色这对矛 盾体,使两种纤维不能一浴法染色。如果按照传统工艺,使用分散/活性一浴法进行染色,必 然会导致醋酸纤维发生脱乙酰化而转变为再生纤维素纤维,当使用活性染料染色时,活性 染料会在醋酸纤维上沾色,使颜色无法达到预期效果。
[0026] 虽然中国专利CN103243590A“棉/粘胶、醋酯纤维交织布的染整工艺”介绍了其采 用中温一浴法染棉/粘胶、醋酯纤维交织布,但该专利中仍然使用碳酸钠进行固色处理,虽 然碳酸钠的用量较常规染色时有所下降,但是其仍然超过醋酸纤维所能承受的范围,部分 醋酸纤维上的乙酰基已经开始脱乙酰化而转变为可供活性染料上染的羟基。当使用活性染 料染色时,则不可避免的造成沾色。该专利选用的活性染料是亨斯迈开发的中深色活性染 料,染料中主要包含多个乙烯砜基,其与常规染料相比,活性基较一般染料的活性基多。当 使用活性染料染色时,也会不可避免的造成沾色甚至染花。
[0027] 本发明设计了一种纤维素纤维-二醋酯纤维交织面料染整加工方法,主要是通过 选用烟酸均三嗪基(3-羧基吡啶基)的活性染料对纤维素纤维进行染色,能与分散染料一浴 法染色工艺,直接在中性浴中进行分散/活性一浴法进行染色,成功解决了上述问题,使面 料具有立体异彩效果。
[0028] 用含有烟酸离去基的活性染料对纤维素纤维进行染色,在中性条件下,85°C左右 的温度即可实现对纤维素纤维的上染,而不会导致醋酸纤维去乙酰化。主要是因为这类染 料上的活性基3-羧基吡啶(俗称烟酸)的离去所需的条件相当弱,在中性条件下烟酸发生了 弱的电离,且含有氮的阳离子基团与纤维素阴离子之间产生了相互吸引所致。因此在染液 中不需要加入碱剂即可完成染料与纤维素纤维上羟基的共价结合。本发明中所述的含有烟 酸均三嗪活性基的活性染料优选为CN-3B红、CN-MG蓝、CN-FL蓝、CN-EX黄等。
[0029] 在本发明的一个实施方式中,在染色处理的过程中,还需要向染色工作液中加入 分散剂,以提高分散染料的分散性,优选的分散剂的浓度为〇. 5〜2g/L;在染色过程中的染 色温度优选80〜95 °C,更优选85〜90 °C。
[0030] 染色时间优选60〜140min,更优选80〜120min,特别是在染色的最后最后20〜 40min中,在染色工作液中加入元明粉可以进一步地提高染色效果,所述的元明粉的加入浓 度是10〜20g/L,更优选12〜15g/L能够进一步地减小色差。
[0031] 由于染料中含有3-羧基吡啶活性基,该活性基上的氮原子具有较强的正电荷,而 纤维素纤维一般具有负电荷,使这类染料对纤维素纤维还具有较高的亲和力,只需加入少 许的无机盐即可,有些染料还具有两个或多个活性基,从而能保证这类染料具有良好的上 染和固着效果。因含烟酸活性基的染料在上染纤维素纤维的整个过程中,染液一直维持在 中性,所以不会因染料分子的体积大而出现染料的扩散性能和渗透性能不佳的问题,只需 通过适当延长时间即可达到移染和匀染的效果。而普通的活性染料含有较一般具有较好的 匀染性,其含有较多的水溶性基团,与纤维素纤维存在较大的静电斥力,染料其对纤维的亲 和力较差,需要加入较多的无机盐进行促染。在一浴法染色中,由于分散染料和活性染料同 于染色,分散染料是非水溶性染料,需加入较多的分散剂,使染料均匀的分散在染浴中。而 大量无机盐的加入则会打破这一体系,使分散染料发生凝聚而造成色斑和色花等染色疵 点。所述的分散染料在染色工作液的浓度优选0.1〜1.5wt%,所述的活性染料在染色工作液 中的浓度优选〇. 1〜1.5wt%。
[0032] 在另外的一个实施方式中,在染色处理的过程中,还最好保持染色工作液的pH值 在中性附近,可以通过加入常规的中和剂来实现。在一个实施方式中,为了保持染浴PH值维 持在7左右,在染色开始时就需要先加入pH缓冲剂。这主要是因为烟酸型活性染料在与纤维 素纤维上的羟基形成共价键后,会产生游离的烟酸,具有酸性。如果不加入缓冲剂则染液会 不断的变成酸性,这对醋酸纤维有一定的损伤。
[0033] 本发明涉及的染色工艺之前,还可以对坯布进行预处理步骤,例如:将所织造的坯 布依次经过烧毛、煮漂等工序进行处理。其中煮漂步骤可以是:坯布经过烧毛后浸乳酶工作 液进行灭火,然后堆置3〜6h;将堆置后的坯布浸乳煮漂工作液,处理时间40min。其中酶工 作液优选组成:淀粉酶5g/L,非离子型渗透剂0.5g/L,pH值6.5〜7.0。煮漂工作液组成及工 作条件:209净洗剂lg/L,JFC渗透剂0.2g/L,纯碱0.5g/L,27%双氧水4g/L,双氧水稳定剂8g/ L,pH 值 8-9,温度 70 〜80°C,时间30min。
[0034] 在染色工艺之后,还可以对面料进行水洗、烘干等工序处理,例如采用如下的路 线:中性皂洗—热水洗—冷水洗—烘干。热水洗温度可以控制为60〜90°C,烘干温度为80〜 140。。。
[0035] 水洗烘干之后,可以对水洗烘干后的样布进行后整理,经过柔软定型,压光,预缩 工序后得成品面料。柔软定型工艺优选参数:布面带液率在70%〜80%之间,温度在80〜140 °C之间。
[0036] 实施例1
[0037] 坯布:1〇8’ ’ /60s棉 X 二醋酯长丝 150D-48F/182X120
[0038] 将上述坯布依次经过以下步骤进行加工:
[0039] (1)坯布前处理:将所织造的坯布依次经过烧毛、煮漂工序;
[0040] 烧毛:本领域公知技术。
[0041] 煮漂:坯布经过烧毛后浸乳酶工作液进行灭火,然后堆置4 h;将堆置后的坯布浸 乳煮漂工作液,处理时间40min。
[0042] 其中酶工作液组成:淀粉酶5g/L,非离子型渗透剂0.5g/L,pH值6.5〜7.0。
[0043] 煮漂工作液组成及工作条件:209净洗剂lg/L,JFC渗透剂0.2g/L,纯碱0.5g/L,27% 双氧水4g/L,双氧水稳定剂8g/L,pH值8〜9,温度70〜80°C,时间30min。
[0044] (2)染色:采用分散/活性染料一浴法对步骤(1)所述前处理煮漂半制品进行染 色,所述分散/活性染料一浴法染色包括以下步骤:进布—分散染料染色、活性染料染色— 中性皂洗—热水洗—冷水洗—烘干;所述分散/活性染料染色工艺:在室温下进布,并加入 分散剂和pH缓冲剂,使溶液中分散剂浓度为2g/L并保证溶液pH值稳定在中性左右,一般在 6.5〜7.5之间,而后以2°C/min的升温速率将溶液升温至70°C,加入分散染料(加入量 0.3wt%)和活性染料溶液(加入量lwt%),接着以l°C/min的升温速率将染液升温至90°C,保 温染色60min后,加入元明粉15g/L,保温染色30min;然后对样布分别进行80°C热水洗,冷水 洗和120 °C烘干。
[0045] 染料配方:分散染料:Foron 桔GFL-E;活性染料:KayaceIon React Yellow CN-RL
[0046] (3)后整理:
[0047] 将步骤(2)染色后样布进行后整理,经过柔软定型,压光,预缩工序后得成品面料。
[0048] 柔软定型工艺:布面带液率在70%〜80%,温度在90 °C。柔软剂整理液组成照常规要 求进行调配,在此不再赘述。
[0049] 压光和预缩为本领域公知技术。
[0050] 检测结果如下:
[0051] 耐摩擦色牢度按GB/T3920-2008《纺织品色牢度试验耐摩擦色牢度》测定
[0052] 耐洗色牢度按GB/T3921-2008《纺织品色牢度试验耐皂洗色牢度》测定
[0053] 耐汗渍色牢度按GB/T3922-1995《纺织品色牢度试验耐汗渍色牢度试验方法》测 定
[0054] 耐日晒色牢度按GB/T8427-2008《纺织品色牢度试验耐人造光色牢度:氙弧》测 定
[0055] 水洗尺寸变化率按GB/T8628-2001《纺织品测定尺寸变化的试验中织物式样和服 装的准备、标记及测量》测定
[0056]
Figure CN104480757BD00071
[0057] 对照例
[0058] 与实施1的区别在于:活性染料采用普通的双一氯均三嗪基的活性染料,其它的工 艺参数都相同,仍然采用1步法染色。
[0059] 结果如下:
[0060]
Figure CN104480757BD00081
[0061] 从表中可以看出,本发明采用的一步法染色相对于采用常规的活性染料可以明显 地避免出现面料沾色、不耐水洗的问题。
[0062] 实施例2
[0063] 坯布:108’/608(50棉/50天丝)\二醋酯长丝1500-48卩/182\100
[0064] 将上述坯布依次经过以下步骤进行加工:
[0065] (1)坯布前处理:将所织造的坯布依次经过烧毛、煮漂工序;
[0066] 烧毛:本领域公知技术。
[0067] 煮漂:坯布经过烧毛后浸乳酶工作液进行灭火,然后堆置6 h;将堆置后的坯布浸 乳煮漂工作液,处理时间40min。
[0068] 其中酶工作液组成:淀粉酶5g/L,非离子型渗透剂0.5g/L,pH值6.5〜7.0。
[0069] 煮漂工作液组成及工作条件:209净洗剂lg/L,JFC渗透剂0.2g/L,纯碱0.5g/L,27% 双氧水4g/L,双氧水稳定剂8g/L,pH值8〜9,温度70〜80°C,时间30min。
[0070] (2)染色:采用分散/活性染料一浴法对步骤(1)所述前处理煮漂半制品进行染色, 所述分散/活性染料一浴法染色包括以下步骤:进布—分散染料染色、活性染料染色—中性 皂洗—热水洗—冷水洗—烘干;所述分散/活性染料染色工艺:在室温下进布,并加入分散 剂和pH缓冲剂,使溶液中分散剂浓度为2g/L并保证溶液pH值稳定在中性,一般在6.5〜7.5 之间,而后以2°C/min的升温速率将溶液升温至70°C,加入分散染料(加入量0.5wt%)和活性 染料(加入量Iwt%)溶液,接着以TC/min的升温速率将染液升温分别至80、85、90、95 °C,保 温染色60min后,加入元明粉20g/L,保温染色30min;然后对样布分别进行80°C热水洗,冷水 洗和120 °C烘干。
[0071] 染料配方:分散染料:Dianix 黄KF-E;活性染料:KayaceIon React Red CN-3B
[0072] (3)后整理:
[0073] 将步骤(2)染色后样布进行后整理,经过柔软定型,压光,预缩工序后得成品面料。
[0074] 柔软定型工艺:布面带液率在70%〜80%,温度在110°C。柔软剂整理液组成照常规 要求进行调配,在此不再赘述。
[0075] 压光和预缩为本领域公知技术。
[0076] 在不同的染色温度下的面料检测结果如下:
[0077]
Figure CN104480757BD00091
[0078] 从表中可以控制,将染色温度控制在优选范围内时,可以防止沾色现象并且面料 与标准样的色差较小。
[0079] 实施例3
[0080] 坯布:108’ ’ /粘胶长丝 150D-48FX 二醋酯长丝 120D-36F/140X120
[0081] 将上述坯布依次经过以下步骤进行加工:
[0082] (1)坯布前处理:将所织造的坯布依次经过烧毛、煮漂工序;
[0083] 烧毛:本领域公知技术。
[0084] 煮漂:坯布经过烧毛后浸乳酶工作液进行灭火,然后堆置3h;将堆置后的坯布浸乳 煮漂工作液,处理时间50min。
[0085] 其中酶工作液组成:淀粉酶5g/L,非离子型渗透剂0.5g/L,pH值6.5〜7.0。
[0086] 煮漂工作液组成及工作条件:209净洗剂lg/L,JFC渗透剂0.2g/L,纯碱0.5g/L,27% 双氧水4g/L,双氧水稳定剂8g/L,pH值8〜9,温度70〜80°C,时间30min。
[0087] (2)染色:采用分散/活性染料一浴法对步骤(1)所述前处理煮漂半制品进行染色, 所述分散/活性染料一浴法染色包括以下步骤:进布—分散染料染色、活性染料染色—中性 皂洗—热水洗—冷水洗—烘干;所述分散/活性染料染色工艺:在室温下进布,并加入分散 剂和pH缓冲剂,使溶液中分散剂浓度为2g/L并保证溶液pH值稳定在中性,而后以2 °C /min的 升温速率将溶液升温至75°C,加入分散染料(加入量lwt%)和活性染料(加入量0.5wt%)溶 液,接着以TC/min的升温速率将染液升温至90°C,保温染色70min后,分别加入元明粉10、 12、15、18、20g/L,保温染色40min;然后对样布分别进行80 °C热水洗,冷水洗和120 °C烘干。
[0088] 染料配方:分散染料:Kayalon红BL-SE;活性染料:KayaceIon React Blue CN-BL
[0089] (3)后整理:
[0090] 将步骤(2)染色后样布进行后整理,经过柔软定型,压光,预缩工序后得成品面料。
[0091] 柔软定型工艺:布面带液率在70%-80%,温度在80-140 °C。柔软剂整理液组成根据 面料加工的手感要求进行调配,无特定配方,在此不再赘述。
[0092] 压光和预缩为本领域公知技术,在此不再赘述。
[0093] 检测结果如下:
[0094]
Figure CN104480757BD00101
[0095] 从表中可以看出,本发明只需要通过加入很少的无机盐元明粉的用量即可保证不 发生分散染料的团聚,同时也可以保证在一浴法染色时不出现沾色的发生。
[0096] 实施例4
[0097] 与实施例1的区别在于:染色的过程采用的是阶段温差染色,未加入元明粉时的染 色温度高于后段加入元明粉后的染色温度。前段的染色温度为90°C,在加入了元明粉之后 的染色温度控制在85°C。其它的参数皆相同,试验结果如下:
[0098]
Figure CN104480757BD00102
[0099] 从表中可以看出,通过阶梯温差染色之后,能够进一步地避免沾色,而且获得的面 料耐水、耐洗试验中的更不易发生沾色的现象。

Claims (7)

1. 一种纤维素纤维-二醋酯纤维交织面料染整加工方法,其特征在于,包括如下步骤:采用含有分散染料和活性染料的染色工作液对面料进行染色处理;所述的活性染料是指含有烟酸均三嗪活性基的活性染料;染色处理的步骤中,染色时间的最后20〜40min中,在染色工作液中加入元明粉,所述的元明粉的加入浓度是12〜18g/L;所述的染色处理步骤中,保持染色工作的液的pH在6.0〜8.0之间,通过缓冲溶液对pH进行控制;染色处理的步骤中,染色温度80〜95 °C。
2. 根据权利要求1所述的纤维素纤维-二醋酯纤维交织面料染整加工方法,其特征在于:所述的含有烟酸均三嗪活性基的活性染料为CN-3B红、CN-MG蓝或者CN-EX黄。
3. 根据权利要求1所述的纤维素纤维-二醋酯纤维交织面料染整加工方法,其特征在于:所述的分散染料在染色工作液的浓度〇. 1〜1.5wt%,所述的活性染料在染色工作液中的浓度0 · 1 〜1 · 5wt%。
4. 根据权利要求1所述的纤维素纤维-二醋酯纤维交织面料染整加工方法,其特征在于:所述的染色工作液中还包括有分散剂,所述的分散剂的浓度是〇. 5〜2g/L。
5. 根据权利要求1所述的纤维素纤维-二醋酯纤维交织面料染整加工方法,其特征在于:染色处理的步骤中,染色温度85〜90°C。
6. 根据权利要求1所述的纤维素纤维-二醋酯纤维交织面料染整加工方法,其特征在于:所述的染色处理步骤之前,还对坯布依次进行烧毛、煮漂的预处理工序。
7. 根据权利要求1所述的纤维素纤维-二醋酯纤维交织面料染整加工方法,其特征在于:所述的染色处理步骤之后,还对面料依次进行中性皂洗、热水洗、冷水洗、烘干、柔软定型、压光处理。
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