CN106455681B - 带有通风嘴端腔的吸烟制品 - Google Patents

Abstract

一种吸烟制品(10)，其包括烟丝条(12)和连接至所述烟丝条的过滤嘴(14)。所述过滤嘴(14)包括第一过滤嘴段(20)和在所述第一过滤嘴段下游的中空管段(18)。所述中空管段(18)在过滤嘴嘴端处限定腔，从而提供从所述第一过滤嘴段(20)的下游端延伸至所述过滤嘴(14)的嘴端的不受限制的流动通道。所述中空管段(18)的长度为过滤嘴整体长度的至少约(25)％，并且小于约(50)％。此外，所述吸烟制品在沿着所述中空管段(18)的位置包括与所述腔连通的通风区(26)。

Description

带有通风嘴端腔的吸烟制品

技术领域

本发明涉及一种具有由中空管段限定的嘴端腔的吸烟制品。

背景技术

过滤嘴香烟通常包括由包装纸包围的烟草切割填料的圆柱形条，和与包装的烟丝条以邻接的端对端关系轴向对准的圆柱形过滤嘴。圆柱形过滤嘴通常包括由成型纸环绕的过滤材料。传统地，包装的烟丝条和过滤嘴通过接装包装带连接，接装包装带通常由环绕过滤嘴和包装的烟丝条的邻近部分的整个长度的不透明纸材料形成。本发明还提出了一种在过滤嘴部分的嘴端处具有腔的吸烟制品。

本领域还提出了其中烟草被加热而非燃烧的多种吸烟制品。在加热式吸烟制品中，通过加热气溶胶生成基材(例如烟草)生成气溶胶。已知的加热式吸烟制品包括例如其中气溶胶通过电加热或通过热从可燃燃料元件或热源传递到气溶胶形成基材而生成的吸烟制品。在吸烟期间，挥发性化合物通过来自热源的热传递从气溶胶形成基材释放并且夹带在通过吸烟制品抽吸的空气中。随着所释放的化合物冷却，化合物凝结以形成由消费者吸入的气溶胶。还已知这样的吸烟制品：其中无需燃烧并且在一些情况下无需加热，例如通过化学反应，由烟草材料、烟草提取物或其它尼古丁源生成含尼古丁的气溶胶。

US2009/0293894公开了一种吸烟制品，该吸烟制品包括过滤嘴，该过滤嘴在嘴端处具有中空管状段元件。当通过接装纸将过滤嘴附接到可抽吸材料支撑的棒时，可以形成该中空管状元件。然而，中空管状元件优选地包括被接装材料包裹以为过滤嘴提供附加长度的圆柱形元件(例如碳管)。WO2014/023555公开了一种制造吸烟制品的方法，该吸烟制品在过滤嘴的嘴端处包括限定腔的中空管段。

将需要提供一种具有嘴端腔的过滤式吸烟制品，所述嘴端腔适于在主流烟气到达消费者嘴部之前促进主流烟气的均质化。

发明内容

因此，本发明提供了一种包括烟丝条和连接至所述烟丝条的过滤嘴的吸烟制品。所述过滤嘴包括至少一个第一过滤嘴段和所述第一过滤嘴段下游的中空管段。所述中空管段在过滤嘴嘴端处限定腔，从而提供从所述第一过滤嘴段下游端延伸至所述过滤嘴嘴端的不受限制的流动通道。所述中空管段的长度为过滤嘴整体长度的至少25％，并且小于约50％。此外，所述吸烟制品在沿着所述中空管段的位置包括与所述腔连通的通风区。该通风区位于与过滤嘴嘴端上游约10mm至约15mm处。

如本文中所使用，术语“上游”和“下游”用于描述吸烟制品的元件或元件的部分关于消费者在吸烟制品的使用期间在吸烟制品上的抽吸方向的相对位置。如本文描述的吸烟制品包括下游端和相对的上游端。在使用时，消费者在吸烟制品的下游端上抽吸。还被描述为处在嘴端的下游端是，也可被描述为远端的上游端的下游。

表述“不受限制的流动”在本说明书全文中用于指示，所述中空管段内部限定了一个具有基本恒定横截面积的通道，供烟气和空气流通。此外，表述“不受限制的流动”在本说明书全文中用于指示，所述中空管段不包含任何可能引起对烟气和空气流的局部受限的物体。换句话说，所述中空管段是空的。因此，供烟气和空气流通之用的横截面区域沿着所述中空管段的整个长度基本恒定，并且穿过所述中空管段的烟气和空气流基本畅通无阻。

表述“过滤嘴整体长度”在本说明书全文中用于指代形成过滤嘴的各种组件的长度之和。因此，表述“过滤嘴整体长度”应理解为至少指代所述中空管段的长度与所述第一过滤嘴段的长度之和。类似地，如果所述吸烟制品在所述中空管段上游包括多于一个的过滤嘴段，那么表述“过滤嘴整体长度”应理解为指代所述中空管段的长度与所述吸烟制品中每个其它过滤嘴段的长度之和。

根据本发明，过滤嘴包括不受限制的中空管段和具有上文所述特征的通风区，包括所述过滤嘴有利地实现生产其中达成嘴端处的空气和主流烟气的改良分散的吸烟制品。在不希望受到理论的束缚的情况下，提供与由所述中空管内部限定的不受限制的通道连通的通风区，被理解为促进空气和主流烟气通过所述吸烟制品的过滤嘴和特别是在过滤嘴的下游端处的湍流。如已知的，湍流通过提高流中的质量、动量和能量输送速率，而有利于流体混合物的均质化。由于中空段表示过滤嘴整体长度的至少25％以及少于约50％，所以为经由通风区抽吸到过滤嘴中的空气和主流烟气提供空间来在离开过滤嘴之前在湍流条件下进行密切混合。因此，在根据本发明的吸烟制品中，被更好地分散的空气和主流烟气流有利地到达消费者的嘴部。

此外，中空管段上游的一个或多个过滤嘴段的长度因此占过滤嘴整体长度的至少约50％。不受限制的中空管段基本上不对吸烟制品的抽吸阻力(RTD)增加作出贡献。至多，不受限制的中空管段对所述吸烟制品RTD的增加只是作出略微贡献。实际上，不受限制的中空管段可适于产生范围为约1mm H2O(约10Pa)至约20mm H2O(约200Pa)的RTD。优选的是，不受限制的中空管段适于产生介于约2mm H2O(约20Pa)与约10mm H2O(约100Pa)之间的RTD。因为不受限制的中空管段上游的一个或多个过滤嘴段占过滤嘴整体长度的至少约50％，所以有利的是，可通过选择具有适当密度和特征的一种或多种过滤材料，来调整所述吸烟制品的整体RTD至令人满意的水平。在一些优选实施例中，不受限制的中空管段上游的一个或多个过滤嘴段因此占过滤嘴整体长度的至少约60％。

优选的是，所述中空管段的长度小于约25mm。优选的是，所述中空管段的长度小于约15mm。此外，或作为替代，所述中空管段的长度为至少约10mm。在一些优选实施例中，所述中空管段的长度为约10mm至约15mm。这不仅提供了适当尺寸的嘴端腔和不受限制的流动通道，而且确保了中空管段和任何包装纸之间的充分重叠，所述包装纸可环绕所述中空管段以维持其与过滤嘴段或与烟丝条或二者的轴向对准。此类包装纸包括成型纸和接装纸带。

所述通风区位于所述过滤嘴嘴端上游至少约10mm处。这使得消费者在用他或她的嘴唇叼住吸烟制品时阻塞所述通风区的可能性更小。

此外，所述通风区位于所述过滤嘴嘴端上游小于约15mm处。所述通风区位于所述过滤嘴嘴端上游约10mm至约15mm处为不受限制的流动通道提供了非常适合的长度以使空气和烟气在湍流条件下流通，并且因此在它们到达所述吸烟制品的嘴端之前彻底混合。

此外，或作为替代，所述通风区位于第一过滤嘴段下游端的下游至少约1mm处，优选地位于第一过滤嘴段下游端的下游至少约2mm处。更优选的是，所述通风区位于第一过滤嘴段下游端的下游至少约5mm处。甚至更优选的是，所述通风区位于第一过滤嘴段下游端的下游至少约10mm处。因此，沿着基本为径向的方向被抽吸到由所述中空管段限定的腔中的空气，遇到基本沿着轴向方向从所述第一过滤嘴段流入腔的主流烟气。在不希望受到理论的束缚的情况下，这被理解为有利于将抽吸到腔中的空气拖拽到沿着轴向方向流动的部分主流烟气上，从而进一步促进空气和主流烟气在腔内的彻底混合和均质化。

优选的是，所述通风区包括被设置为穿过中空管段的至少一行周向穿孔。在一些优选实施例中，所述通风区包括被设置为穿过中空管段的两行周向穿孔。例如，所述穿孔可以在制造所述吸烟制品期间在生产线上形成。优选的是，每行周向穿孔包括8至30个穿孔。

所述烟丝条通常包括被包装纸环绕的烟丝切割填料填装。

所述中空管段和一个或多个过滤嘴段被成型纸带环绕。优选的是，所述中空管段和一个或多个过滤嘴段被不透气的成型纸带环绕。在一个替代实施例中，所述中空管段和一个或多个过滤嘴段被基本不透气的成型纸带环绕，更优选的是，成型纸带的透气度在约7,000Coresta单位与约20,000Coresta单位之间。

所述成型纸的基重可小于约120gsm，优选地小于约100gsm，更优选地小于约80gsm。此外，或作为替代，所述成型纸的基重可为至少约20gsm，优选地为至少约25gsm。组合成型纸优选地具有大于约20gsm的基重。

所述成型纸带可以使用例如胶粘剂粘贴至所述中空管段和一个或多个过滤嘴段。在过滤嘴包括基本不透气的成型纸带的情况下，所述通风区优选地包括被设置为穿过成型纸的一部分的至少一行周向穿孔。通过示例，穿过成型纸的穿孔可在所述吸烟制品的制造期间形成。优选的是，被设置为穿过成型纸的一部分的一行或多行周向穿孔与被设置为穿过中空管段的一行或多行对应的穿孔基本对准。

包括成型纸带的过滤嘴优选地通过基本不透气的接装纸带附接至烟丝条。接装包装可包括基重小于约70gsm，优选地小于约50gsm的纸。接装包装优选地具有大于约20gsm的基重。

接装纸带可延伸在过滤嘴的整个长度上方以及烟丝条的一部分上方。因此，所述接装纸带可与被设置为穿过中空管段的通风穿孔重叠。作为替代，所述接装纸带可只延伸在过滤嘴的一部分上方以及烟丝条的一部分上方，基本上在过滤嘴和烟丝条的接合点处。因此，至少在一些实施例中，所述接装纸带可不与被设置为穿过中空管段的通风穿孔重叠。

在所述吸烟制品包括延伸在被设置为穿过中空管段和/或过滤嘴成型纸的通风穿孔上方的接装纸带的情况下，所述接装纸带还包括一行或多行通风穿孔。优选的是，被设置为穿过接装纸的一行或多行周向穿孔与被设置为穿过中空管段和/或过滤嘴成型纸的一行或多行对应的穿孔基本对准。

如上文所述，根据本发明的吸烟制品可包括与第一过滤嘴段组合的额外过滤嘴段。例如，在一个实施例中，所述吸烟制品进一步包括位于第一过滤嘴段和烟丝条之间的过滤材料的条端段。

所述吸烟制品中每个过滤嘴段内的过滤材料优选地为纤维过滤材料柱，例如醋酸纤维素丝束或纸。过滤嘴增塑剂可通过将它喷涂到分离的纤维上，优选地在将任何额外材料施覆于纤维过滤材料之前，以常规的方式施覆至该纤维过滤材料。另选地或此外，根据本发明的吸烟制品可包括一个或多个含碳的段，优选地为含碳的条端段。

所述中空管段优选地由纸质材料形成。更优选的是，所述中空管段由多层重叠的纸层形成，例如多层平行卷绕的纸层或多层螺旋卷绕的纸层。由多层重叠的纸层形成中空管段可有助于改良对塌陷或变形的抗性。

优选的是，每个中空管段包括至少两层纸层。另选地，或另外，每个中空管段优选地包括少于十一层纸层。

优选的是，所述中空管段的壁厚为至少约90微米。更优选的是，所述中空管段的壁厚为至少约100微米。另选地，或此外，所述中空管段的壁厚小于约140微米。优选的是，所述中空管段的壁厚小于约130微米。在一些优选实施例中，所述中空管段的壁厚为约90微米至约140微米，优选地为100微米至130微米。

一种用于由多层卷绕式纸层形成管段的示例性方法包括围绕圆柱形心轴以重叠方式包装多根基本上连续的纸带。以平行方式或螺旋方式包装纸带以便在心轴上形成基本上连续的管。形成的管可例如使用橡胶带围绕心轴旋转，使得纸层连续抽出并围绕心轴包装。随后可将形成的管切成心轴下游所需的长度。

可限制所述中空管段在吸烟制品的抽吸期间保持其椭圆度的能力的一个因素是，在吸烟期间将水分吸入所述管段。因此，为了在吸烟制品的抽吸期间抑制水分从一层纸层传递到下一层纸层，优选的是，每个管状构件的邻近纸层通过胶粘剂的中间层胶粘在一起，此为水分在层之间的传递提供屏障。

在上述任何一个实施例中，所述中空管段对塌陷或变形的抗性可为，使得过滤嘴发生50％变形之后管段的椭圆度与变形之前管段的椭圆度之间的差小于约25％，优选地小于约20％。例如，在变形之前管段的椭圆度为5％的情况下，过滤嘴发生50％变形之后管段的椭圆度优选地小于30％，更优选地小于25％。下文详细描述用于进行根据本发明的过滤嘴的变形的特定测试程序。

如本文中所使用的术语“椭圆度”意思是与正圆的偏差程度。椭圆度表示成百分数且下文给出数学定义。

为了确定根据本发明的吸烟制品的段(例如中空管段)的椭圆度，沿着吸烟制品的纵向方向观察嘴端。例如，吸烟制品可以其嘴端定位在透明工作台上，使得由定位在该工作台下方的适当成像装置记录吸烟制品的嘴端的图像。尺寸“a”被视为所述段在其下游端的最小外径，而尺寸“b”被视为所述段在其下游端的最大外径。对于具有相同设计的总共十个吸烟制品重复所述过程，并且将十个椭圆度测量值的数字平均值记录为用于吸烟制品的该设计的椭圆度。

由于吸烟制品过滤嘴的横截面大体上为圆形，因此发生50％变形之后中空管段的椭圆度优选地小于约25％，更优选地小于约20％。在这种情况下，根据本发明的吸烟制品的嘴端腔将保持或恢复大体上为圆形的横截面，即使在过滤嘴变形50％之后也是如此。另选地，或另外，过滤嘴发生67％变形之后管段的椭圆度优选地小于约35％，更优选地小于约30％。

在一些实施例中，在吸烟制品接受吸烟测试之后，使过滤嘴发生50％变形之后中空管段的椭圆度优选地小于约35％，更优选地小于约30％。另选地，或另外，在吸烟制品接受吸烟测试之后，使过滤嘴发生67％变形之后中空管段的椭圆度优选地小于约45％，更优选地小于约40％。此在吸烟制品的抽吸期间有利地提供嘴端腔椭圆度的一致性。

下文详细描述用于测试根据本发明的吸烟制品的吸烟测试。在有必要在抽吸前后执行的变形测试之后测量椭圆度的情况下，应当使用具有相同设计的吸烟制品的两个样本。即，未变形的未抽吸过的吸烟制品应当用于抽吸前变形测试，且具有相同设计的未变形的吸烟制品接受吸烟测试并且用于抽吸后变形测试。

如上文所述，可限制所述中空管段在抽吸所述吸烟制品期间保持其椭圆度的能力的一个因素是，将水分吸入管段。因此，所述中空管段可在其内表面上包括涂层，所述涂层可以抑制将水分吸入所述中空管段。在其中所述中空管段由多层纸层形成的那些实施例中，涂层可额外地或另选地提供在某些或所有邻近纸层之间。合适的涂层材料包含但不限于蜡、聚合材料及其组合。特别合适的蜡包括植物蜡，且其它特别合适的材料为乙基纤维素和硝化纤维素。

为了增加所述中空管段对挤压的抗性，所述过滤嘴在50％压缩下优选地具有至少约20牛顿的未抽吸压缩强度。另选地，或另外，所述过滤嘴在50％压缩下的未抽吸压缩强度优选地为小于约50牛顿。术语“压缩强度”是使得所述吸烟制品的过滤嘴区部分达到特定压缩所需的力的度量。压缩强度使用下文中详述的压缩强度测试进行测量，在该情况下，给定的吸烟制品设计的压缩强度是10个具有相同设计的吸烟制品的样品的压缩强度测量值的数字平均值。

在一些实施例中，可能需要为过滤嘴提供用于释放香料或其它所需添加剂的构件，通常由消费者在马上要抽吸吸烟制品之前手动释放。因此，所述过滤嘴可包括至少一个过滤嘴段，所述过滤嘴段包括含香料的材料，举例来说，例如一个或多个可破碎胶囊，所述胶囊包括外壳和含有添加剂的内芯。优选的是，所述至少一个过滤嘴段包括一个或多个分散在纤维过滤材料中的可破碎胶囊。所述至少一个过滤嘴段可为第一过滤嘴段，或可并入过滤嘴中的额外的过滤嘴段，或其组合。

在含香料的材料的实施例中，所述至少一个含香料的过滤嘴段优选地被成型纸环绕，所述成型纸基本不透香料添加剂。这有利地抑制添加剂通过成型纸传递至吸烟制品外部，在添加剂传递到吸烟制品外部的情况下，添加剂可能不合意地与消费者的手指接触，并且可能使得吸烟制品表面失去光泽。

测试程序

变形和压缩强度测试

待测吸烟制品被定位于平整表面和与所述平整表面相对的圆板之间，所述圆板的直径为10mm。所述圆板最靠近吸烟制品的嘴端的端部被定位在距离嘴端8mm处。然后通过以100mm/s的恒定速度将所述圆板移向所述平整表面，而压缩过滤嘴。增加圆板所施加的力，直至吸烟制品位于圆板和平整表面之间的部分达到所需变形为止。例如，为了达到50％变形，所述吸烟制品的压缩部分被压缩至压缩之前该部分直径的50％。类似地，为了达到67％变形，压缩所述吸烟制品，直至压缩部分被减小至压缩之前该部分直径的33％。沿着压缩方向测量所述直径，所述压缩方向为延伸在所述平整表面和所述圆板之间的方向。一旦达到所需压缩，便记下实现该压缩所需的力，作为过滤嘴的压缩强度。然后将所述圆板缩回，使得移除压缩力。在进行任何其它测试或测量之前，留出30秒的时间让所述吸烟制品膨胀。

吸烟测试

为了模拟吸烟制品的抽吸，吸烟制品接受在ISO条件下的标准吸烟测试(每次测试抽吸35ml，持续2秒，每60秒发生一次抽吸)。在ISO测试方法中，吸烟制品在通风区充分打开的情况下抽吸。

附图说明

现在将参照附图仅通过举例方式进一步描述本发明，在所述附图中：

图1示出了根据本发明的吸烟制品；

图2示出了图1的吸烟制品的嘴端，其中过滤嘴被解开；和

图3示出了根据本发明的形成管状构件以形成中空管段的示例性方法。

具体实施方式

图1和2示出了根据本发明的吸烟制品10。吸烟制品10包括烟丝切割填料的包装条12，所述卷绕条在一端处附接到轴向对准的过滤嘴14。接装纸带16环绕过滤嘴14和烟草包装条12的一部分，以将吸烟制品10的所述两个部分连接在一起。

如图2所示，过滤嘴14包括中空管段18、可含有或可不含有香料的第一过滤嘴段20以及条端过滤嘴段22。中空管段18和过滤嘴段20及22被组合成型纸带23环绕，所述纸带连接三个段以形成过滤嘴14。段18、20和22中的一个或多个可另外被包装在单独的成型纸中。

第一过滤嘴段20和条端过滤嘴段22由适合的过滤材料形成，例如醋酸纤维素丝束。此外，所述第一过滤嘴段可包括适合的香料，所述香料可以包含在第一过滤嘴段20内的一个或多个可破碎胶囊的形式提供。在这种情况下，当需要时，消费者通过挤压消费者手指之间的第一过滤嘴段20，来弄破所述一个或多个可破碎胶囊。条端过滤嘴段22包含一种吸收材料，例如碳基吸收材料。

中空管段18限定过滤嘴14中的嘴端腔24，并提供延伸在第一过滤嘴段20的下游端和过滤嘴14的嘴端之间的不受限制的流动通道。更详细地，中空管段18内部限定一个通道，该通道具有基本恒定的横截面积供烟气和空气流通。此外，中空管段18不包含任何适于引起对烟气和空气的流动的局部限制的物体。因此，供烟气和空气流通之用的横截面区域沿着中空管段18的整个长度基本恒定，并且穿过中空管段18的烟气和空气流畅通无阻。

在图1和2的实施例中，中空管段18的长度是过滤嘴整体长度的约35％。此外，中空管段18可具有的壁厚为约100微米至约130微米。

中空管段18可由多层螺旋缠绕的纸层形成，所述纸层可进一步改良对嘴端腔24的变形的抗性，例如在吸烟期间或存在于第一过滤嘴段20中时一个或多个可破裂胶囊破裂期间。在过滤嘴14变形50％之后，所述中空管段的椭圆度可小于25％。

吸烟制品10在沿着中空管段18的位置进一步包括通风区26。更详细地，通风区26包括两行延伸穿过中空管段18的壁的穿孔。所述两行穿孔也延伸穿过组合成型纸带23和接装纸带16。延伸穿过组合成型纸带23和接装纸带16的多行穿孔与延伸穿过中空管段18的壁的那些穿孔基本对准。

图3示出了形成中空管构件30的示例性方法，所述中空管构件可被切割形成多个中空管段，用于制造根据本发明的吸烟制品。多层连续纸层32以交错重叠布置螺旋卷绕在圆柱形心轴34上。在将每层纸层卷绕在心轴34上之前，可使用胶粘剂浴36将合适的胶粘剂施覆至一层或多层纸层32。纸层32受到橡胶带38的驱动，使得形成的管状构件30绕着心轴34转动，直至其被切割为更下游的所需长度为止。

Claims (14)

1.一种吸烟制品(10)，其包括：

烟丝条(12)；和

连接至所述烟丝条(12)的过滤嘴(14)，所述过滤嘴(14)包括：

第一过滤嘴段(20)；以及

所述第一过滤嘴段(20)下游的中空管段(18)，所述中空管段(18)在过滤嘴嘴端处限定腔(24)，从而提供从所述第一过滤嘴段的下游端延伸至所述过滤嘴嘴端的不受限制的流动通道，

其中所述中空管段(18)的长度为过滤嘴整体长度的至少25％并且小于50％，并且其中所述吸烟制品在沿着所述中空管段(18)的位置包括与所述腔(24)连通的通风区(26)，

其中所述通风区(26)位于所述过滤嘴(14)嘴端上游10mm至15mm处；并且

其中所述通风区(26)位于第一过滤嘴段(20)下游端下游至少10mm处。

2.根据权利要求1所述的吸烟制品，其中所述中空管段的长度小于25mm。

3.根据权利要求1或2所述的吸烟制品，其中所述中空管段(18)的长度为至少10mm。

4.根据权利要求1或2所述的吸烟制品，其中所述通风区(26)包括被设置为穿过所述中空管段(18)的至少一行周向穿孔。

5.根据权利要求4所述的吸烟制品，其中所述至少一行周向穿孔包括8至30个穿孔。

6.根据权利要求1或2所述的吸烟制品，其中所述中空管段(18)的厚度为90微米至140微米。

7.根据权利要求1或2所述的吸烟制品，其中所述中空管段(18)的厚度为100微米至130微米。

8.根据权利要求1所述的吸烟制品，其中所述中空管段(18)由多层重叠的纸层形成。

9.根据权利要求8所述的吸烟制品，其中所述中空管段(18)由多层螺旋卷绕的纸层形成。

10.根据权利要求8或9所述的吸烟制品，其中所述中空管段(18)的邻近纸层通过胶粘剂的中间层胶粘在一起。

11.根据权利要求1或2所述的吸烟制品，其中所述过滤嘴发生50％变形之后所述中空管段(18)的椭圆度与所述过滤嘴变形之前所述中空管段(18)的椭圆度之间的差小于25％。

12.根据权利要求1或2所述的吸烟制品，其中所述过滤嘴发生50％变形之后所述中空管段(18)的椭圆度小于25％。

13.根据权利要求1或2所述的吸烟制品，其中所述中空管段适于产生在1mm H₂O至20mmH₂O之间的抽吸阻力。

14.根据权利要求1或2所述的吸烟制品，其中所述中空管段适于产生在2mm H₂O至10mmH₂O之间的抽吸阻力。

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