CN106832665B - 一种耐水压保护膜及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种PVC保护膜及其制备方法，属于PVC薄膜领域，原料经计量装置、高速混合装置、冷却搅拌装置、高温塑化装置、螺杆挤出机、压延装置、压花装置、冷却装置、卷取打包装置得到PVC保护膜,其中压花时压花辊表面均匀分布有菱形凸起，菱形凸起前后方向呈一列，每列菱形凸起中相邻两个菱形凸起之间边沿处为一段平滑过渡的凹形曲面；左右方向呈一排，每排菱形凸起中相邻两个菱形凸起之间边沿处为一段平滑过渡的凹形曲面。本专利的有益效果是：菱形凸起之间平滑连接，替代之前的尖角设计，这样得到的保护膜凹槽之间的连接处也为平滑的凸起，可防止水流被阻挡在凹槽内，而将冲击力集中于凹槽内的一点，降低凹槽内薄弱环节受到的整体力的作用。

Description

一种耐水压保护膜及其制备方法
技术领域
本发明涉及PVC薄膜领域，尤其涉及一种耐水压保护膜及其制备方法。
背景技术
现有PVC耐水压保护薄膜截面凹槽为带尖角的菱形，这样在使用过程中，水冲击薄膜表面，位于较高位置的水在接触到薄膜表面后，会被凹槽的边沿尖角挡在各自的凹槽区域内，凹槽内位于较高位置的水在接触到薄膜表面后，会往较低位置流动，这样菱形凹槽的中心点即构成了该薄膜的薄弱环节，由于薄弱环节附近的水都有向该点汇聚的趋势，从而对该点造成了较大的冲击力，导致薄膜在该点处渗水。
现有技术中对耐水压PVC保护膜也有一定的研究，如公告号为CN101942733B的发明专利公开了一种多元化工艺网状形环保面料的制备方法，包括以下步骤：1)制备聚氯乙烯颗粒；2)混合丝线成型；3)整经和织造；4)定型，最后经过热整合处理，使其产品表面略微扁平、平直、挺括，具有透气散热性能好，表面部光洁度高且不腻滑，拉力强度因回弹性强，柔软性好，适应任何花色颜色搭配，具有防晒、防潮、防水、耐高温、耐寒等特点，其制成的混合丝线主要靠纤维织造后产生骨架的作用，还是存在较多的薄弱环节点。
又如公开号为CN104212377A的发明专利申请公开了一种汽车后视镜用防雾透明硅橡胶贴膜的制备方法，在硅橡胶的一面涂覆有机硅压敏胶Q2-7735粘合剂，然后在180℃下烘烤30秒使之固化，并覆上透明PVC薄膜；在硅橡胶的另一面喷涂聚醚基硅烷防水剂，然后在150℃下烘烤30～60分钟，使聚醚基硅烷与硅橡胶的表面羟基发生缩合反应，得到汽车后视镜用防雾透明硅橡胶贴膜。硅橡胶透明度高，透光率大于98％，贴合到镜面上，不影响光线，不会造成失真，其主要是通过配方和其对应的固化工艺来提高耐水压，并未从产品形状上着手。
再如公开号为CN102127867A的发明专利申请公开了一种PVC涂层防水布，由PVC糊树脂、稳定剂、填料、增塑剂、阻燃剂及防酶剂组成，其中PVC糊树脂100份，稳定剂2～10份，填料20～50份，增塑剂40～80份，阻燃剂4～10份，防酶剂1～5份，将各组分组成混合涂层剂，把混合涂层剂中加入适量的交联剂，涂覆在高强涤纶丝上，经过塑化箱加热烘干处理成型，其主要是通过配方来提高其防水效果，未对其产品形状进行改进。
发明内容
为克服现有技术中耐水压效果差的等问题，本发明提供了一种耐水压保护膜的制备方法，包括如下步骤：
步骤一：原料配方按质量组成包括100份PVC、15-45份增塑剂、2-4份钡锌复合稳定剂、5-30份纳米碳酸钙、0.5-1.5份抗UV531、0.1-1份抗氧化剂CB、1-2份ACR促进剂、2-5份金红石型钛白粉；
步骤二：将上述原料组份按配比分别经过计量装置计量，再经高速混合装置进行混合搅拌；
步骤三：将步骤二中混合均匀的组合物经冷却搅拌装置搅拌；
步骤四：将步骤三中得到的组合物经高温塑化机进行塑化，塑化温度控制在180-220℃，再经螺杆挤出机熔融挤出；
步骤五：将熔融挤出的混合物经压延装置、压花装置、冷却装置、卷取打包装置得到所需要的PVC保护膜,其中压花时压花辊表面均匀分布有菱形凸起，所述菱形凸起前后方向呈一列，每列菱形凸起中相邻两个菱形凸起之间边沿处为一段平滑过渡的凹形曲面；左右方向呈一排，每排菱形凸起中相邻两个菱形凸起之间边沿处为一段平滑过渡的凹形曲面。
进一步，所述步骤五中每个菱形凸起顶端均为光滑的弧形曲面。
进一步，所述菱形凸起的高度为0.02-0.05mm。
进一步，所述菱形凸起的长对角线长度与短对角线之比为1.5-2，所述长对角线的长度为1-2mm。
进一步，所述压花工序中与压花辊相对应位置处薄膜另一面设有橡胶辊。
进一步，所述压花工序中在所述压花辊内通入循环水，循环水的温度控制在50～80℃。
进一步，所述步骤二中高速混合装置的搅拌速度为500-1000转/min，温度为80～100℃，时间控制在20-30min。
进一步，所述冷却搅拌装置搅拌速度控制在300-500转/min，温度控制在30-40℃，时间控制在15-25min。
进一步，所述PVC采用聚合度为1000的聚氯乙烯。
进一步，所述增塑剂采用环氧植物油，优选为环氧棉籽油或环氧大豆油中的一种。
本发明还提供一种采用上述述制备方法得到的耐水压保护膜。
所述保护膜的厚度为0.08-0.2mm，克重为108-270g/cm2。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
(1)菱形凸起之间平滑连接，替代之前的尖角设计，这样压花得到的保护膜凹槽之间的连接处也为平滑的凸起，可防止水流被阻挡在单个凹槽内，而将冲击力集中于凹槽内的一点，降低凹槽内薄弱环节受到的整体力的作用；
(2)每个菱形凸起顶端均为光滑的弧形曲面，这样使得压花得到的保护膜凹槽底部为半径逐渐减少的圆形槽，使保护膜凹槽内高点与低点处置之间平滑过渡，最低点位置与周围高度相差不大，扩大了薄弱环节点的受力面，从而可有效分担凹槽内最低点即凹槽圆心受到的冲击力，甚至达到消除薄弱环节的目的；
(3)采用环氧植物油作为增塑剂与聚氯乙烯混合使用，不仅具有环保、无毒的特性，而且对聚氯乙烯具有稳定作用，提高保护膜的表面光洁度和抗冲击力。
附图说明
图1是本发明较佳之工艺路线图；
图2是本发明较佳之压辊花纹结构图；
图中：1、计量装置；2、高速搅拌装置；3、冷却搅拌装置；4、高温塑化装置；5、螺杆挤出机；6、压延装置；7、压花装置；8、冷却装置；9、卷取打包装置；71、菱形凸起；72、弧形曲面；73、凹形曲面。
具体实施方式
以下结合附图和实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1所述是本发明较佳之工艺路线图，其公开了一种耐水压保护膜的制备方法，参见图1和图2，包括如下步骤：
步骤一：原料配方按质量组成包括100份PVC、15-45份增塑剂、2-4份钡锌复合稳定剂、5-30份纳米碳酸钙、0.5-1.5份抗UV531、0.1-1份抗氧化剂CB、1-2份ACR促进剂、2-5份金红石型钛白粉；
步骤二：将上述原料组份按配比分别经过计量装置1计量，再经高速混合装置2进行混合搅拌；
步骤三：将步骤二中混合均匀的组合物经冷却搅拌装置3搅拌；
步骤四：将步骤三中得到的组合物经高温塑化机4进行塑化，塑化温度控制在180-220℃，再经螺杆挤出机5熔融挤出；
步骤五：将熔融挤出的混合物经压延装置6、压花装置7、冷却装置8、卷取打包装置9得到所需要的PVC保护膜,其中压花时压花辊表面均匀分布有菱形凸起，所述菱形凸起前后方向呈一列，每列菱形凸起中相邻两个菱形凸起71之间边沿处为一段平滑过渡的凹形曲面73；左右方向呈一排，每排菱形凸起71中相邻两个菱形凸起71之间边沿处为一段平滑过渡的凹形曲面73。菱形凸起之间平滑连接，替代之前的尖角设计，这样压花得到的保护膜凹槽之间的连接处也为平滑的凸起，可防止水流被阻挡在单个凹槽内，而将冲击力集中于凹槽内的一点，降低凹槽内薄弱环节受到的整体力的作用；
作为一种优选的实施方式，所述步骤五中每个菱形凸起顶端均为光滑的弧形曲面72，所述菱形凸起71的高度为0.02-0.05mm，所述菱形凸起71的长对角线长度与短对角线之比为1.5～2，所述长对角线的长度为1-2mm。每个菱形凸起71顶端均为光滑的弧形曲面72，这样使得压花得到的保护膜凹槽底部为半径逐渐减少的圆形槽，使保护膜凹槽内高点与低点处置之间平滑过渡，最低点位置与周围高度相差不大，扩大了薄弱环节点的受力面，从而可有效分担凹槽内最低点即凹槽圆心受到的冲击力，甚至达到消除薄弱环节的目的；
作为一种优选的实施方式，所述压花工序中与压花辊相对应位置处薄膜另一面设有橡胶辊，所述压花工序中在所述压花辊内通入循环水，循环水的温度控制在50～80℃。
作为一种优选的实施方式，所述步骤二中高速混合装置的搅拌速度为500-1000转/min，温度为80～100℃，时间控制在20-30min；所述冷却搅拌装置搅拌速度控制在300-500转/min，温度控制在30-40℃，时间控制在15-25min。
作为一种优选的实施方式，所述PVC采用聚合度为1000的聚氯乙烯，所述增塑剂采用环氧植物油，优选为环氧棉籽油或环氧大豆油中的一种。采用环氧植物油作为增塑剂与聚氯乙烯混合使用，不仅具有环保、无毒的特性，而且对聚氯乙烯具有稳定作用，提高保护膜的表面光洁度和抗冲击力。
本实施方式还提供一种采用上述述制备方法得到的耐水压保护膜，所述保护膜的厚度为0.08-0.2mm，克重为108-270g/cm2。
实施例一：
本实施例中PVC塑料薄膜的制备方法，包括如下步骤：
步骤一：原料配方按质量组成包括100份PVC、19份增塑剂、3份钡锌复合稳定剂、20份纳米碳酸钙、1份抗UV531、0.5份抗氧化剂CB、1.3份ACR促进剂、3份金红石型钛白粉，PVC采用聚合度为1000的聚氯乙烯，所述增塑剂采用环氧棉籽油；
步骤二：将上述原料组份按配比分别经过计量装置计量，再经高速混合装置进行混合搅拌；高速混合装置的搅拌速度为800转/min，温度为80-100℃，时间控制在25min；
步骤三：将步骤二中混合均匀的组合物经冷却搅拌装置搅拌；所述冷却搅拌装置搅拌速度控制在400转/min，温度控制在30-40℃，时间控制在20min。
步骤四：将步骤三中得到的组合物经高温塑化机进行塑化，塑化温度控制在180-220℃，再经螺杆挤出机熔融挤出；
步骤五：将熔融挤出的混合物经压延装置、压花装置、冷却装置、卷取打包装置得到所需PVC保护膜,其中压花时压花辊表面均匀分布有菱形凸起，所述菱形凸起前后方向呈一列，每列菱形凸起中相邻两个菱形凸起之间边沿处为一段平滑过渡的凹形曲面；左右方向呈一排，每排菱形凸起中相邻两个菱形凸起之间边沿处为一段平滑过渡的凹形曲面；每个菱形凸起顶端均为光滑的弧形曲面，所述菱形凸起的高度为0.05mm，所述菱形凸起的长对角线长度与短对角线之比为1.5，所述长对角线的长度为2mm。
所述压花工序中与压花辊相对应位置处薄膜另一面设有橡胶辊，所述压花工序中在所述压花辊内通入循环水，循环水的温度控制在60℃。
实施例二：
本实施例中PVC塑料薄膜的制备方法，包括如下步骤：
步骤一：原料配方按质量组成包括100份PVC、24份增塑剂、3份钡锌复合稳定剂、14份纳米碳酸钙、1.2份抗UV531、0.4份抗氧化剂CB、1.4份ACR促进剂、3份金红石型钛白粉；所述PVC采用聚合度为1000的聚氯乙烯，所述增塑剂采用环氧大豆油；
步骤二：将上述原料组份按配比分别经过计量装置计量，再经高速混合装置进行混合搅拌；高速混合装置的搅拌速度为600转/min，温度为80-100℃，时间控制在28min；
步骤三：将步骤二中混合均匀的组合物经冷却搅拌装置搅拌；所述冷却搅拌装置搅拌速度控制在300-500转/min，温度控制在30-40℃，时间控制在24min。
步骤四：将步骤三中得到的组合物经高温塑化机进行塑化，塑化温度控制在180-220℃，再经螺杆挤出机熔融挤出；
步骤五：将熔融挤出的混合物经压延装置、压花装置、冷却装置、卷取打包装置得到所需要的PVC保护膜,其中压花时压花辊表面均匀分布有菱形凸起，所述菱形凸起前后方向呈一列，每列菱形凸起中相邻两个菱形凸起之间边沿处为一段平滑过渡的凹形曲面；左右方向呈一排，每排菱形凸起中相邻两个菱形凸起之间边沿处为一段平滑过渡的凹形曲面；每个菱形凸起顶端均为光滑的弧形曲面，所述菱形凸起的高度为0.05mm，所述菱形凸起的长对角线长度与短对角线之比为2，所述长对角线的长度为2mm。
所述压花工序中与压花辊相对应位置处薄膜另一面设有橡胶辊，所述压花工序中在所述压花辊内通入循环水，循环水的温度控制在50℃。
对比例一：
本实施例中PVC塑料薄膜的制备方法，包括如下步骤：
步骤一：原料配方按质量组成包括100份PVC、18份增塑剂、3份钡锌复合稳定剂、8份纳米碳酸钙、0.8份抗UV531、0.4份抗氧化剂CB、2份ACR促进剂、4份金红石型钛白粉；所述PVC采用聚合度为1000的聚氯乙烯，所述增塑剂采用环氧棉籽油；
步骤二：将上述原料组份按配比分别经过计量装置计量，再经高速混合装置进行混合搅拌；高速混合装置的搅拌速度为700转/min，温度为80-100℃，时间控制在25min；
步骤三：将步骤二中混合均匀的组合物经冷却搅拌装置搅拌；所述冷却搅拌装置搅拌速度控制在300-500转/min，温度控制在30-40℃，时间控制在20min。
步骤四：将步骤三中得到的组合物经高温塑化机进行塑化，塑化温度控制在180-220℃，再经螺杆挤出机熔融挤出；
步骤五：将熔融挤出的混合物经压延装置、压花装置、冷却装置、卷取打包装置得到所需要的PVC保护膜,其中压花时压花辊表面均匀分布有菱形凸起，所述菱形凸起前后方向呈一列，所述菱形凸起为柱状结构，所述菱形凸起的高度为0.03mm，所述菱形凸起的长对角线长度与短对角线之比为1.5，所述长对角线的长度为2mm。
所述压花工序中与压花辊相对应位置处薄膜另一面设有橡胶辊，所述压花工序中在所述压花辊内通入循环水，循环水的温度控制在60℃。
对比例二：
本实施例中PVC塑料薄膜的制备方法，包括如下步骤：
步骤一：原料配方按质量组成包括100份PVC、21份增塑剂、3份钡锌复合稳定剂、21份纳米碳酸钙、1.2份抗UV531、0.6份抗氧化剂CB、1.4份ACR促进剂、4份金红石型钛白粉；所述PVC采用聚合度为1000的聚氯乙烯，所述增塑剂采用环氧大豆油；
步骤二：将上述原料组份按配比分别经过计量装置计量，再经高速混合装置进行混合搅拌；高速混合装置的搅拌速度为900转/min，温度为80-100℃，时间控制在25min；
步骤三：将步骤二中混合均匀的组合物经冷却搅拌装置搅拌；所述冷却搅拌装置搅拌速度控制在400转/min，温度控制在30-40℃，时间控制在20min。
步骤四：将步骤三中得到的组合物经高温塑化机进行塑化，塑化温度控制在180-220℃，再经螺杆挤出机熔融挤出；
步骤五：将熔融挤出的混合物经压延装置、压花装置、冷却装置、卷取打包装置得到所需要的PVC保护膜,其中压花时压花辊表面均匀分布有菱形凸起，所述菱形凸起前后方向呈一列，所述菱形凸起为锥台结构，其高度为0.03mm，所述菱形凸起的长对角线长度与短对角线之比为2，所述长对角线的长度为2mm。
所述压花工序中与压花辊相对应位置处薄膜另一面设有橡胶辊，所述压花工序中在所述压花辊内通入循环水，循环水的温度控制在70℃。
对比例三：
本实施例中PVC塑料薄膜的制备方法，包括如下步骤：
步骤一：原料配方按质量组成包括100份PVC、20份增塑剂、3份钡锌复合稳定剂、20份纳米碳酸钙、1份抗UV531、0.5份抗氧化剂CB、1.5份ACR促进剂、3份金红石型钛白粉；所述PVC采用聚合度为500的聚氯乙烯，所述增塑剂采用邻苯二甲酸二辛酯；
步骤二：将上述原料组份按配比分别经过计量装置计量，再经高速混合装置进行混合搅拌；高速混合装置的搅拌速度为800转/min，温度为80-100℃，时间控制在25min；
步骤三：将步骤二中混合均匀的组合物经冷却搅拌装置搅拌；所述冷却搅拌装置搅拌速度控制在400转/min，温度控制在30-40℃，时间控制在20min。
步骤四：将步骤三中得到的组合物经高温塑化机进行塑化，塑化温度控制在180-220℃，再经螺杆挤出机熔融挤出；
步骤五：将熔融挤出的混合物经压延装置、压花装置、冷却装置、卷取打包装置得到所需要的PVC保护膜,其中压花时压花辊表面均匀分布有菱形凸起，所述菱形凸起前后方向呈一列，每列菱形凸起中相邻两个菱形凸起之间边沿处为一段平滑过渡的凹形曲面；左右方向呈一排，每排菱形凸起中相邻两个菱形凸起之间边沿处为一段平滑过渡的凹形曲面；每个菱形凸起顶端均为光滑的弧形曲面，所述菱形凸起的高度为0.05mm，所述菱形凸起的长对角线长度与短对角线之比为2，所述长对角线的长度为2mm。
所述压花工序中与压花辊相对应位置处薄膜另一面设有橡胶辊，所述压花工序中在所述压花辊内通入循环水，循环水的温度控制在60℃。
对比例四：
本实施例中PVC塑料薄膜的制备方法，包括如下步骤：
步骤一：原料配方按质量组成包括100份PVC、19份增塑剂、3份钡锌复合稳定剂、15份纳米碳酸钙、1份抗UV531、0.6份抗氧化剂CB、1.2份ACR促进剂、4份金红石型钛白粉；所述PVC采用聚合度为1000的聚氯乙烯，所述增塑剂采用环氧棉籽油；
步骤二：将上述原料组份按配比分别经过计量装置计量，再经高速混合装置进行混合搅拌；高速混合装置的搅拌速度为600转/min，温度为80-100℃，时间控制在25min；
步骤三：将步骤二中混合均匀的组合物经冷却搅拌装置搅拌；所述冷却搅拌装置搅拌速度控制在400转/min，温度控制在30-40℃，时间控制在20min。
步骤四：将步骤三中得到的组合物经高温塑化机进行塑化，塑化温度控制在180-220℃，再经螺杆挤出机熔融挤出；
步骤五：将熔融挤出的混合物经压延装置、压花装置、冷却装置、卷取打包装置得到所需要的PVC保护膜,其中压花时压花辊表面均匀分布有菱形凸起，所述菱形凸起前后方向呈一列，每列菱形凸起中相邻两个菱形凸起之间边沿处为一段平滑过渡的凹形曲面；左右方向呈一排，每排菱形凸起中相邻两个菱形凸起之间边沿处为一段平滑过渡的凹形曲面；每个菱形凸起顶端均为光滑的弧形曲面，所述菱形凸起的高度为0.05mm，所述菱形凸起的长对角线长度与短对角线之比为1.5，所述长对角线的长度为2mm。
所述压花工序中与压花辊相对应位置处薄膜另一面设有橡胶辊，所述压花工序中在所述压花辊内通入循环水，循环水的温度控制在25℃。
将上述两组实施例和四组对比例进行正面耐水压性能测试，其耐水压性能在200kPa以上，故其正面表面具有非常优异的耐水压效果。具体测试结果如下：
从测试结果可以看出，对比例一和对比例二由于压辊的花纹为柱形和锥形，使得到的保护膜花纹处有较多的尖角和薄弱环节，其正面耐水压明显要低于实施例一和实施例二，没有达到200kPa，耐水压性能较差，而对比例三则因为增塑剂的使用，使得保护膜表面光洁度及抗冲击性能要差些，对比例四花辊内循环水采用常温，其在压延后突然遇冷收缩，其表面的力学性能也会受到一定的影响，故均较实施例一和实施例二要差些。
上述说明示出并描述了本发明的优选实施例，如前所述，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述发明构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。

Claims (9)

1.一种PVC保护膜的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤一：原料配方按质量组成包括100份PVC、15-45份增塑剂、2-4份钡锌复合稳定剂、5-30份纳米碳酸钙、0.5-1.5份抗UV531、0.1-1份抗氧化剂CB、1-2份ACR促进剂、2-5份金红石型钛白粉；所述增塑剂采用环氧棉籽油；
步骤二：将上述原料组份按配比分别经过计量装置计量，再经高速混合装置进行混合搅拌；
步骤三：将步骤二中混合均匀的组合物经冷却搅拌装置搅拌；
步骤四：将步骤三中得到的组合物经高温塑化装置进行塑化，塑化温度控制在180-220℃，再经螺杆挤出机熔融挤出；
步骤五：将熔融挤出的混合物经压延装置、压花装置、冷却装置、卷取打包装置得到所需要的PVC保护膜,其中压花时压花辊表面均匀分布有菱形凸起，所述菱形凸起前后方向呈一列，每列菱形凸起中相邻两个菱形凸起之间边沿处为一段平滑过渡的凹形曲面；左右方向呈一排，每排菱形凸起中相邻两个菱形凸起之间边沿处为一段平滑过渡的凹形曲面；所述压花工序中在所述压花辊内通入循环水，循环水的温度控制在50～60℃。
2.根据权利要求1所述的PVC保护膜的制备方法，其特征在于，所述步骤五中每个菱形凸起顶端均为光滑的弧形曲面。
3.根据权利要求1所述的PVC保护膜的制备方法，其特征在于，所述菱形凸起的高度为0.02-0.05mm。
4.根据权利要求3所述的PVC保护膜的制备方法，其特征在于，所述菱形凸起的长对角线长度与短对角线之比为1.5～2，所述长对角线的长度为1-2mm。
5.根据权利要求2所述的PVC保护膜的制备方法，其特征在于，所述压花工序中与压花辊相对应位置处薄膜另一面设有橡胶辊。
6.根据权利要求5所述的PVC保护膜的制备方法，其特征在于，所述步骤二中高速混合装置的搅拌速度为500-1000转/min，温度为80～100℃，时间控制在20-30min。
7.根据权利要求5所述的PVC保护膜的制备方法，其特征在于，所述冷却搅拌装置搅拌速度控制在300-500转/min，温度控制在30-40℃，时间控制在15-25min。
8.根据权利要求1所述的PVC保护膜的制备方法，其特征在于，所述PVC采用聚合度为1000的聚氯乙烯。
9.一种采用权利要求1-8任一项所述制备方法得到的耐水压保护膜。
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