CN106630971A - 一种太赫兹活性陶粒及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种太赫兹活性陶粒及其制备方法，太赫兹活性陶粒由天然矿物、动植物材料、添加剂和MC活性水为原料组成，将上述原料用MC活性水调浆，经太赫兹波处理处理，再经高温煅烧成上述陶粒；实测这种活性陶粒能稳定发射波长4‑16μm，频率为0.5‑10.0THz的太赫兹波，法向发射率达85％以上。如果将太赫兹活性陶粒处理水，能使水的PH值升高到10‑12.5以上，ORP达到‑250mV，并产生0.5‑5.0mA电流；具有上述理化特性能的活性水应用于人体会产生促进人体末梢血管的扩张，促进组织机能的恢复，改善血液微循环，去除乳酸等疲劳物质，改善新陈代谢等保健功能；应用于医疗领域能杀灭多种细菌和病毒；用在汽车上能产生节油13‑15％，减排68‑75％的神奇效果，市场前景十分巨大。

Description

一种太赫兹活性陶粒及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种活性陶粒及其制备方法，特别涉及一种具有太赫兹活性的陶粒及其制备方法，属于特种功能陶瓷制备技术领域。
背景技术：
目前市场上流行远红外陶瓷球、陶粒、陶瓷粉等多种产品，这些产品具有发射远红外的能力，作用在人体上具有促进人体血液循环，增进健康；用在医疗上具有杀菌消毒等功效；用在服装上能消除疲劳，起到保健作用；还有用在工业上能节能减排等等；但是，由于这些远红外陶瓷产品的发射功率非常小，很难对人体代谢产生实质性促进作用；同时这些产品由于受环境影响较大，很难稳定发射远红外，其功效也难于长恒。
太赫兹波是上个世纪80年代中后期，才被正式命名，是指频率在0.1THz到10THz范围，波长在0.03到3mm范围的太阳电磁波。近年已成世界许多发达国家的研究热点。2004年美国政府把太赫兹波技术评为“改变未来世界的十大技术”之一；日本于2005年将其列为“国家支柱十大重点战略目标”之首；我国紧跟世界研究前沿，在太赫兹应用技术上取得瞩目成绩。
发明内容
本发明提供一种太赫兹活性陶粒及其制备方法，所述的太赫兹活性陶粒由天然矿物、动植物材料、添加剂和太赫兹活性水组成，经太赫兹波处理后煅烧制成；所述的天然矿物有富钙矿物：砭石和贵阳石或水铝英石或伊毛缟石或电气石；富硫矿物：硫铁矿石和高硫铝土或高岭土或贵阳石；富钾矿物：云母和正长石或微斜长石或伊毛缟石；所述的动植物材料有蔷薇科(Rosaceae)、樱桃属(Ceraras)植物的根或茎；柏科(Cupressaceae)、扁柏属(Chamaecyparis Spach)或罗汉柏属(Thujopsis)植物的根或果实；竹(Bamboo)组织、珊瑚(Anthozoa)组织；上述动植物材料能增加活性陶粒中钙和碳元素；所述的添加剂是氧化钛或氧化钇，上述添加剂可以提高活性陶粒对太阳光太赫兹波的吸收和发射能力；所述的太赫兹波活性水是指市购于福泽科技(嘉兴)公司生产的太赫兹MC活性水(下称MC活性水)，上述MC活性水具有PH8.0-12.5、能自生瞬间电流0.5-5.0mA、同时能稳定发射波长4-16μm的活性水；上述MC活性水中的矿物质能使活性陶粒具有选择吸收并发射太赫兹波的能力；所述的制备方法是将上述原料用MC活性水调浆，经太赫兹波处理，再经高温煅烧而成；所述的太赫兹活性陶粒根据用途和组分可以分为太赫兹钙活性陶粒、太赫兹碳活性陶粒、太赫兹硫活性陶粒、太赫兹钾活性陶粒，但不仅限于此。
一种太赫兹活性陶粒及其制备方法方案如下：
(1)原料选择及配比：原料选择并按重量百分比，砭石10-30和贵阳石10-30或水铝英石25-45或电气石10-20；硫铁矿石3045和高硫铝土30-40或高岭土5-15或贵阳石5-15；云母30-45和正长石20-30或微斜长石20-30，选取其中的一种或多种；动植物材料：樱桃属(Ceraras)植物的根或茎20-35、扁柏属(Chamaecyparis Spach)或罗汉柏属(Thujopsis)植物根或果实15-35，选取其中的一种或多种；竹炭组织15-30、珊瑚组织10-15；添加剂氧化钛或氧化钇0.5-1.0、MC活性水15-25；
(2)天然矿物制备：分别将砭石、贵阳石、水铝英石、电气石、硫铁矿石、高硫铝土、高岭土、云母、正长石、微斜长石分别放入煅烧炉，经800-850℃煅烧1-1.5小时，快速冷却至50℃以下，分别粉碎，再精磨至0.05-0.5μm和0.5-1.0μm超细粉，备用。
(3)动植物材料制备：将蔷薇科樱桃属(Ceraras)植物的根或茎；柏科(Cupressaceae)扁柏属(Chamaecyparis Spach)或罗汉柏属(Thujopsis)的根或果实；竹组织(Bamboo)经600-700℃碳化，以去除植物根组织中的木焦油和木醋酸，分别粉碎，再超细磨至0.05-0.5μm和0.5-1.0μm超细粉，备用；珊瑚组织分别粉碎，再精磨至0.05-0.5μm和0.5-1.0μm超细粉，备用；
(4)所述的添加剂制备：将氧化钛或氧化钇经精磨至0.05-0.5μm和0.5-1.0μm超细粉，备用。
(5)太赫兹波处理：选取上述天然矿物粉、动植物粉加入添加剂均匀混合；用MC活性水调至浆料，将浆料在搅拌中缓慢沿壁倒入一个会转动的圆锥形无色玻璃漏斗容器中，转速10-50转/分钟，同时用0.5-10.0THz太赫兹波照射圆锥形无色玻璃漏斗容器，处理1-1.5小时，使浆料能均匀获得太赫兹波，同时通过圆锥形玻璃漏斗和转动，以增加陶粒材料的太赫兹波发射势能；
(6)陶粒制作：上述浆料在圆锥形无色玻璃漏斗容器下方放置一个长方形的盘，所述的长方形的盘得长、宽、高为50*25*0.5，盘内中设有0.5-1.0cm小格；经太赫兹波处理的浆料流入这个长方形的盘，流满后进行120-150℃烘干，最后用1150-1200℃进行煅烧，冷却后敲打成05-1.0cm的陶粒；经太赫兹波处理的浆料还可以制成球形陶瓷球，但形状不仅限于此。
经过上述烧制的活性陶粒具有钙含量700-850mg/L，碳含量600-700mg/L，硫酸根70-78mg/L，钾含量50-70mg/L；上述活性陶粒能稳定发射波长3-50μm，频率为0.5-10.0THz的太赫兹波，法向发射率81％-93％。
本发明的有益效果：根据本发明的方法制备的太赫兹活性陶粒能稳定发射波长3-50μm，频率为0.5-10.0THz的太赫兹波，法向发射率达87％以上。将上述太赫兹活性陶粒处理水，能使水的PH值达到10-12.5，ORP达到-250mV，产生0.5-5.0mA电流；具有上述理化特性能的活性水应用于人体会产生促进人体末梢血管的扩张，促进组织机能的恢复，改善血液微循环，去除乳酸等疲劳物质，改善新陈代谢等保健功能；应用于医疗领域能杀灭多种细菌和病毒；用在汽车上能产生节油13-15％，减排68-75％的神奇效果，市场前景十分巨大。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面进一步通过举例说明对本发明进行详细说明，但下文所描述的本发明的具体实施方式仅仅用于举例说明，并不对本发明的保护范围构成任何限定。
实例一，太赫兹钙活性陶粒烧制(一)，选取粒径为0.05-0.5μm超细粉，并按重量百分比砭石30、贵阳石25、水铝英石25、氧化钛0.5均匀混合；用MC活性水19.5调至浆料，将浆料在搅拌中缓慢倒入一个会转动的圆锥形无色玻璃漏斗容器中，转速10转/分钟，同时用波长3-20μm，频率0.5-3.0THz太赫兹波照射圆锥形无色玻璃漏斗容器，处理1-1.5小时，使浆料能均匀获得太赫兹波；经太赫兹波处理的浆料流入一个长方形的盘，盘高0.5-1.0cm，其中设有0.5-1.0cm小格，流满后进行120-150℃烘干处理，最后用1200℃进行煅烧，冷却后敲打成1.0cm的陶粒；经太赫兹波处理的浆料还可以制成球形陶瓷球，但形状不仅限于此；经煅烧后的陶粒用IPC发光分光光度法测得钙的含量达到836mg/L；依据GB/TT287-2008(红外线辐射加热试验方法)检测，陶粒辐射波长3-16μm，辐射频率0.5-2.8THz，法向发射率达88％；上述钙陶粒可用于太赫兹人体活性水、杀菌水、汽车动力活性水的生产原料。
实例二，太赫兹高钙活性陶粒烧制(二)，选取0.5-1.0μm粒径级超细粉，并按重量比砭石25、贵阳石30或电气石25、氧化钛0.5均匀混合；用MC活性水19.5调至浆料，将浆料在搅拌中缓慢倒入一个会转动的圆锥形无色玻璃漏斗容器中，转速30转/分钟，同时用波长20-50μm，频率3.0-8.0THz太赫兹波照射圆锥形无色玻璃漏斗容器，处理1-1.5小时，使浆料能均匀获得太赫兹波；经太赫兹波处理的浆料流入一个长方形的盘，盘高0.5-1.0cm，其中设有0.5-1.0cm小格，流满后进行120-150℃烘干处理，最后用1200℃进行煅烧，冷却后敲打成0.5-1.0cm的陶粒；经太赫兹波处理的浆料还可以制成球形陶瓷球，但形状不仅限于此；经煅烧后的陶粒用IPC发光分光光度法测得钙的含量达到768mg/L；依据GB/TT287-2008(红外线辐射加热试验方法)检测，陶粒辐射波长20-43μm，辐射频率3.0-7.2THz，法向发射率达84％；上述钙陶粒可用于太赫兹人体活性水、杀菌水、汽车动力活性水的生产原料。
实例三，太赫兹碳活性陶粒烧制(一)：选取0.05-0.5μm粒径的超细粉，并按重量百分比蔷薇科、樱桃属、樱花(Cerasus sp.)植物的根25；柏科日本花柏[Chamaecyparispisifera(Sieb.et Zucc.)Endl根25；竹组织(Bamboo)粉5，珊瑚组织粉25、高岭石2、添加剂氧化钇0.5混合均匀，用MC活性水17.5调至浆料，将浆料在搅拌中缓慢倒入一个会转动的圆锥形无色玻璃漏斗容器中，转速10转/分钟，同时用波长3-20μm，频率0.5-3.0THz太赫兹波照射圆锥形无色玻璃漏斗容器，处理1-1.5小时，使浆料能均匀获得太赫兹波；经太赫兹波处理的浆料流入一个长方形的盘，盘高0.5-1.0cm，其中设有0.5-1.0cm小格，流满后进行120-150℃烘干处理，最后用1200℃进行煅烧，冷却后敲打成0.5-1.0cm的陶粒。经煅烧后的陶粒用IPC发光分光光度发测得碳的含量达到680mg/L；依据GB/TT287-2008(红外线辐射加热试验方法)检测，陶粒辐射波长3-18μm，辐射频率0.5-2.8THz，法向发射率达86％；碳活性陶粒可用于太赫兹人体活性水、杀菌水、汽车动力活性水的生产原料。
实例四，太赫兹碳活性陶粒烧制(二)：选取0.5-1.0μm粒径的超细粉，并按重量百分比樱桃属、樱花(Cerasus sp.)植物的茎25，柏科扁柏属(Chamaecyparis Spach)日本花柏[Chamaecyparis pisifera(Sieb.et Zucc.)Endl果实20；竹组织(Bamboo)粉10，珊瑚组织粉26、氧化钇0.5混合均匀，用MC活性水18.5调至浆料，将浆料在搅拌中缓慢倒入一个会转动的圆锥形无色玻璃漏斗容器中，转速30转/分钟，同时用波长20-50μm，频率3.0-8.0THz太赫兹波照射圆锥形无色玻璃漏斗容器，处理1-1.5小时，使浆料能均匀获得太赫兹波；经太赫兹波处理的浆料流入一个长方形的盘，盘高0.5-1.0cm，其中设有0.5-1.0cm小格，流满后进行150℃烘干处理，最后用1200℃进行煅烧，冷却后敲打成0.5-1.0cm的陶粒。经煅烧后的陶粒用IPC发光分光光度发测得碳的含量达到615mg/L；依据GB/TT287-2008(红外线辐射加热试验方法)检测，陶粒辐射波长20-45μm，辐射频率3.0-7.8THz，法向发射率达91％；碳活性陶粒可用于太赫兹人体活性水、杀菌水、汽车动力活性水的生产原料
实例五，太赫兹硫活性陶粒烧制(一)：选取0.05-0.5μm粒径的超细粉，并按重量百分比取硫铁矿石38、高硫铝土30、高岭石12、氧化钛0.5混合均匀，用MC活性水19.5调至浆料，将浆料在搅拌中缓慢倒入一个会转动的圆锥形无色玻璃漏斗容器中，转速10转/分钟，同时用波长3-20μm，频率0.5-3.0太赫兹波照射圆锥形无色玻璃漏斗容器，处理1-1.5小时，使浆料能均匀获得太赫兹波；经太赫兹波处理的浆料流入一个长方形的盘，盘高0.5-1.0cm，其中设有0.5-1.0cm小格，流满后进行120-150℃烘干处理，最后用1200℃进行煅烧，冷却后敲打成粒度为0.5-1.0cm的陶粒。离子色谱仪分析法测得硫酸根76.6mg/L。依据GB/TT287-2008(红外线辐射加热试验方法)检测，陶粒辐射波长3-16μm，辐射频率0.5-2.8THz，法向发射率达87％；硫活性陶粒可被用于太赫兹SOD化妆水、去除有机毒物VOC活性水的生产原料。
实例六，太赫兹高硫活性陶粒烧制(二)：选取0.5-1.0μm粒径的超细粉，并按重量百分比取硫铁矿石30、高硫铝土35、贵阳石15、氧化钛0.5混合均匀，用MC活性水19.5调至浆料，将浆料在搅拌中缓慢倒入一个会转动的圆锥形无色玻璃漏斗容器中，转速30转/分钟，同时用波长20-50μm，频率3.0-8.0THz太赫兹波照射圆锥形无色玻璃漏斗容器，处理1-1.5小时，使浆料能均匀获得太赫兹波；经太赫兹波处理的浆料流入一个长方形的盘，盘高0.5-1.0cm，其中设有0.5-1.0cm小格，流满后进行120-150℃烘干处理，最后用1200℃进行煅烧，冷却后敲打成粒度为0.5-1.0cm的陶粒。离子色谱仪分析法测得硫酸根72.1mg/L。依据GB/TT287-2008(红外线辐射加热试验方法)检测，陶粒辐射波长20-41μm，辐射频率3.0-7.2THz，法向发射率达83％；硫活性陶粒可被用于太赫兹SOD化妆水、去除有机毒物VOC活性水的生产原料。
实例七，太赫兹钾活性陶粒烧制：选取0.05-0.5μm粒径的超细粉，并按重量百分比云母30、正长石20、微斜长石20、高岭石3、罗汉柏属的罗汉柏T.dolabrata(L.f.)Sieb.et Zucc根10、氧化钇0.5混合均匀，用MC活性水16.5调至浆料，将浆料在搅拌中缓慢倒入一个会转动的圆锥形无色玻璃漏斗容器中，转速10转/分钟，同时用波长3-20μm，频率0.5-3.0太赫兹波照射圆锥形无色玻璃漏斗容器，处理1-1.5小时，使浆料能均匀获得太赫兹波；经太赫兹波处理的浆料流入一个长方形的盘，盘高0.5-1.0cm，其中设有0.5-1.0cm小格，流满后进行120-150℃烘干处理，最后用1200℃进行煅烧，冷却后敲打成0.5-1.0cm的陶粒。经煅烧后的陶粒用原子吸收光谱法测得钾的含量达到67mg/L；依据GB/TT287-2008(红外线辐射加热试验方法)检测，陶粒辐射波长3-16μm，辐射频率0.5-2.8THz，法向发射率达88％；钾活性陶粒可被用于太赫兹人体活性水、杀菌水的生产原料。
实例八，太赫兹钾活性陶粒烧制：选取0.5-1.0μm粒径的超细粉，并按重量百分比云母25、正长石25、伊毛缟石10、高岭石5、罗汉柏属的罗汉柏T.dolabrata(L.f.)Sieb.et Zucc果实10、竹炭粉5、氧化钇0.5混合均匀，用MC活性水19.5调至浆料，将浆料在搅拌中缓慢倒入一个会转动的圆锥形无色玻璃漏斗容器中，转速30转/分钟，同时用波长20-50μm，频率3.0-8.0THz太赫兹波照射圆锥形无色玻璃漏斗容器，处理1-1.5小时，使浆料能均匀获得太赫兹波；经太赫兹波处理的浆料流入一个长方形的盘，盘高0.5-1.0cm，其中设有0.5-1.0cm小格，流满后进行120-150℃烘干处理，最后用1200℃进行煅烧，冷却后敲打成0.5-1.0cm的陶粒。经煅烧后的陶粒用原子吸收光谱法测得钾的含量达到53.5mg/L；依据GB/TT287-2008(红外线辐射加热试验方法)检测，陶粒辐射波长20-47μm，辐射频率3.0-7.3THz，法向发射率达90％；钾活性陶粒可被用于太赫兹人体活性水、杀菌水的生产原料。
对实施例1-8分别得到的活性陶粒进行检测，检测结果如表1所示。
从表1中可以看出：
1、原料成分与陶粒有效成分关系：砭石、贵阳石、水铝英石、电气石对钙的贡献率较高；硫铁矿石、高硫铝土对硫含量有较大作用；云母、正长石、微斜长石对钾含量有较大作用；动植物材料对陶粒的碳含量作用较大。
2、原料粒径与陶粒有效成分关系：1-8实施例中以0.5-1.0μm粒径均获得较高的有效成分，这是因为粒径小，其比表面就越大，在单位时间内释放的有效成分相对就高；
3、使用波长3-20μm和0.5-3.0THz处理原料，能获得有效成分和与人体活动产生波长4-16μm和频率0.5-2.8THz产生生物共振现象，促进人体正常代谢。

Claims (9)

1.一种制备太赫兹活性陶粒的方法，其特征：该方法包括如下步骤：
1)原料选择及配比：所述原料包括天然矿物、动植物材料和添加剂；
2)形成混合浆料：将步骤1)中的各种原料组分制成粉料并且加入水性介质MC活性水形成混合浆料；
3)对步骤2)中形成的混合浆料进行太赫兹波辐照处理，其中，频率为0.5-10THz，波长3-50微米；
4)对步骤3)中得到的经太赫兹波处理的浆料进行造粒、烘干和煅烧，形成陶粒。
2.如权利要求1所述的方法，其特征是：
1)所述的天然矿物选自下列矿石：富钙矿物：砭石、贵阳石、水铝英石、电气石中的一种或多种；富硫矿物：硫铁矿石、高硫铝土、高岭土、贵阳石中的一种或多种；富钾矿物：云母、正长石、微斜长石中的一种或多种；
2)所述的动植物材料选自下列物质中的一种或者多种：蔷薇科樱桃属(Ceraras)植物的根或茎、柏科罗汉柏属(Thujopsis)植物根或果实、竹组织粉、珊瑚组织粉；
3)所述添加剂为钛氧化或氧化钇；
4)配比：按重量百分比，其中，富钙矿物：砭石10-30、贵阳石10-30或水铝英石25-45或电气石10-20；富硫铁矿石30-45、高硫铝土30-40或高岭土5-15或贵阳石5-15；富钾矿物云母30-45、正长石20-30或微斜长石20-30；
其中，动植物材料：樱桃属植物的根或茎20-35、罗汉柏属植物根或果实15-35、竹炭粉15-30、珊瑚组织粉10-15；
其中，添加剂氧化钛或氧化钇0.5-1.0；
其中，MC活性水15-20。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1，
1)将上述天然矿物分别放入煅烧炉，经800-850℃煅烧1-1.5小时，快速冷却至50℃以下，分别粉碎，再精磨至0.05-0.5μm和0.5-1.0μm超细粉；
2)将植物材料的根或茎或果实或竹组织，经600-700℃碳化，以去除植物组织中的木焦油和木醋酸，分别粉碎，再超细磨至0.05-0.5μm和0.5-1.0μm超细粉；
3)添加剂经精磨得到粒径为0.05-0.5μm或0.5-1.0μm级的超细粉；
4)MC活性水15-20；
步骤2，按配方，将步骤1)原料按配方均匀混合，加水性介质MC活性水形成混合浆料；
步骤3，对步骤2)中形成的混合浆料进行太赫兹波辐照处理：
1)将浆料在搅拌中缓慢沿壁倒入一个会转动的圆锥形无色玻璃漏斗容器中，转速10-50转/分钟，同时用0.5-10.0THz太赫兹波照射圆锥形无色玻璃漏斗容器，处理1-1.5小时，使浆料能均匀获得太赫兹波；同时通过圆锥形玻璃漏斗和转动，以增加陶粒材料的太赫兹波发射势能；
2)其中，频率为0.5-3.0THz、或3.0-5.0THz、或5.0-8.0THz、或8.0-10THz；波长3-20、或20-50微米；
3)其中转速10转/分钟，或20转/分钟、30转/分钟、40转/分钟、50转/分钟；
步骤4，对步骤3)中得到的经太赫兹波处理的浆料进行造粒、烘干和煅烧，形成陶粒；
1)造粒：经太赫兹波处理的浆料流入一个长方形的盘，所述的长方形的盘得长、宽、高为50*25*0.5，盘内中设有0.5-1.0cm小格；经太赫兹波处理的浆料流入这个长方形的盘；或制成球形陶瓷球；
2)流满后进行120-150℃烘干处理；
3)最后用1150-1200℃进行煅烧而成，
4)冷却后敲打成05-1.0cm的陶粒或陶球。
4.如权利要求1所述的一种太赫兹活性陶粒，其特征是所述的砭石、水铝英石和贵阳石或电气石为富钙矿物；硫铁矿石、高硫铝土为富硫矿物；云母、正长石或微斜长石为富钾矿物，上述矿物能提升活性陶粒的太赫兹波吸收和发射能力。
5.如权利要求1所述的一种太赫兹活性陶粒，其特征是动植物材料有蔷薇科(Rosaceae)樱桃属(Ceraras)植物根或茎；柏科(Cupressaceae)扁柏属(ChamaecyparisSpach)或罗汉柏属(Thujopsis)植物的根或果实；竹(Bamboo)组织、珊瑚(Anthozoa)组织；上述动植物材料能增加活性陶粒中钙和碳元素。
6.如权利要求1所述的一种太赫兹活性陶粒，其特征是所述的MC活性水是具有PH8.0-12.5、能自生瞬间电流0.5-5.0mA、同时能稳定发射波长4-16微米的活性水，上述MC活性水中的矿物质能增加活性陶粒具有选择吸收并发射太赫兹波的能力。
7.如权利要求1所述的一种太赫兹活性陶粒，其特征是太赫兹波处理是选取天然矿物粉、动植物材粉加入添加剂均匀混合；用MC活性水调至浆料，将浆料在搅拌中缓慢沿壁倒入一个会转动的圆锥形无色玻璃漏斗容器中，转速10-50转/分钟，同时用0.5-10.0THz太赫兹波照射圆锥形无色玻璃漏斗容器，使浆料能均匀获得太赫兹波，同时通过圆锥形玻璃漏斗和转动，以增加陶粒材料的太赫兹波发射势能。
8.如权利要求1所述的一种太赫兹活性陶粒，其特征是经过上述烧制的活性陶粒具有钙含量700-850mg/L，碳含量600-700mg/L，硫酸根70-78mg/L，钾含量50-70mg/L；上述活性陶粒能稳定发射波长4-16μm，频率为0.5-10.0THz的太赫兹波，法向发射率83％-90％。
9.如权利要求1所述的一种太赫兹活性陶粒及其制备方法，其特征是上述陶粒从组分可以制备太赫兹钙活性陶粒、太赫兹碳活性陶粒、太赫兹硫活性陶粒、太赫兹钾活性陶粒，但不仅限于此。
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