CN1088255A - 抑制洗涤中染料转移的洗涤剂组合物 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及包括下述成分的抑制染料转移组合
物:A、从下述a)、b)、c)中选出的非铁金属催化剂;a)
非铁金属卟吩和其水溶性或水可分散性衍生物;b)
非铁金属卟啉和其水溶性或水可分散性衍生物;c)非
铁金属酞菁和其水溶性或水可分散性衍生物。B、有
效量的快速释放的漂白剂,此漂白剂为这样一种形
式,即在此组合物溶于或分散于水中后的头5分钟内
应能释于洗涤液中。
Description
本发明涉及抑制洗涤期间染料在织物间转移的组合物和方法。现代织物洗涤间经常出现的难题之一是一些着色织物所释出的染料会进入洗衣溶液中。然后,这些染料又转移到一起洗涤的其它织物上。
解决此问题的方法之一是在这些所释出的染料接触一起洗涤中的其它制品前把从染的织物上释出的易退的染料漂白。
可用已知的漂白剂将在溶液中悬浮的或溶解的染料氧化到某种程度。
然而,最重要的问题是在此同时不应将仍在织物上的染料漂白,即不使颜色受到损伤。
US4077,768披露了一种通过将氧化漂白剂同铁卟吩等催化化合物一道使用来抑制染料转移的方法。
1991年10月9日提交的共同待批欧洲专利申请(91202655.6)涉及一类包括能产生过氧化氢酶催化体系和卟吩催化剂的抑制染料转移的组合物。
业已发现在有效量的迅速释出的漂白剂的存在下,非铁金属催化剂防止染料的转移是非常有效的。
因此,所提供的抑制染料转移的组合物显示了最佳的抑制染料转移的性质。
根据另一实施方案,本发明提供了一种有效的对包括着色织物进行
洗涤的方法。
本发明涉及一类包括下列组分的抑制染料转移的组合物;
A.从下述a).b).c)中选出的非金属催化剂;
a)非铁金属卟吩和其水溶性或水可分散性衍生物;
b)非铁金属卟啉和其水溶性或水可分散性衍生物;
c)非铁金属酞菁和其水溶性或水可分散性衍生物;
B.有效量的快速释放的漂白剂,此漂白剂为这样一种形式,即在此组合物溶于或分散于水中后的头5分钟内应能释放于洗涤液中。
根据本发明的另一实施方案,本发明还提供一种包括对着色织物进行洗涤的方法。
本发明提供了一种包括下述成分的抑制染料转移的组合物;
A.从下述a).b).c)中选出的非铁金属催化剂;
a)非铁金属卟吩和其水溶性或水可分散性衍生物;
b)非铁金属卟啉和其水溶性或水可分散性衍生物;
c)非铁金属酞菁和其水溶性或水可分散性衍生物;
B.有效量的快速释放的漂白剂,此漂白剂为这样一种形式,即在此组合物溶于或分散于水中后的头5分钟内应能释于洗涤液中。
A)非铁金属催化剂
洗涤中,催化剂的优选剂量范围为10-8-10-3体积摩尔浓度,更优选10-6-10-4体积摩尔浓度
在附图所示的1式中示出了大体的金属卟吩结构。其中卟吩结构的碳原子位置是按惯常方法标出的并按惯常方法标出双键,在另一式中,未标出双键,但实际上,其双键如1式所示。
优选的金属卟吩结构是在1式(中位)的5、10、15和20
碳位中的一个或多个碳位上为有从
中选出的苯基或吡啶基取代的金属卟吩结构,上式中的n和m为0或1,A是从增水溶性的基团中选出的,例如硫酸根、磺酸根、磷酸根和羧酸根基团:和B是从由C1-C10烷基C1-C10多乙氧基烷基或C1-C10羟烷基组成的基团中选出的基团。
优先选用的分子是其中的苯基或吡啶基上的取代基是从下述一组基团中选出的基团的那些分子:
-CH3,-C2H5,-CH2CH2CH2SO3-,-CH2--,和-CH2CH(OH)CH2SO3-,-SO3
特别优选的金属卟吩是在5、10、15和20碳位上被
取代基取代的卟吩。
此优选化合物通称为金属四磺化的四苯基卟吩。符号X1是(=CY-),其中的每一个Y独立地为氢、氯、溴、氟或中位取代的烷基、环烷基、芳烷基、芳基、烷芳基或杂芳基。
式1中的X2代表阴离子,优选OH-或Cl-,Ⅰ式化合物在其余的一个或多个碳位上可被C1-C10烷基,羟烷基或烷氧基取代。
卟吩衍生物还包括叶绿素二氢卟吩,即异细菌二氢卟吩和细菌二氢卟吩。
金属卟啉和其水溶性或水可分散性衍生物有下述Ⅱ结构
Ⅱ式中的X可为烷基、烷基羧基、烷基羟基、乙烯基、链烯基、烷基硫酸根、烷基磺酸根、硫酸根、磺酸根、芳基。
Ⅱ式中的X2为阴离子,优选OH-或Cl-。
X可为烷基、烷基羧基、烷基羟基、乙烯基、链烯基、烷基硫酸根、烷基磺酸根、硫酸根、磺酸根。
金属酞菁和衍生物具有Ⅲ式结构,其中酞菁结构中的原子位置是按惯常方法标出的,其上结构中的阴离子基团含有从由钠和钾离子组成的离子选出的阳离子或使此结构为水溶性的其他无干扰阳离子。优选酞菁衍生物为金属酞菁三磺酸盐和金属酞菁四磺酸盐。
对本发明可能取代的另一形式是其中心金属可为Mn、Co、Rh、Cr、Ru、Mo或其他过渡金属取代。
在选择基本卟吩或卟啉结构各种取代基时,有许多考虑是重要的,首先应选取那些可以得到的或易于合成的化合物。
除了这些可以利用选取取代基来控制催化剂在水或洗涤溶液中的溶解度。此外,如希望避免对吸附到固体表面染料的破坏,此取代基则可以控制催化剂化合物与此表面的亲合力。这样,带负电的染色的表面就会排斥带强负电的取代的化合物(如四磺化的卟吩),因此很有可能不会对固定的染料引起破坏,而阳离子或两性化合物会被这种染色的表面所吸附或至少不会被这种染色的表面所排斥。
B.有效量的迅速释放的漂白剂,此漂白剂为这样一种形式,即
在本发明的组合物溶解或分散于水中后的头5分钟内,它便释放于洗涤溶液中。
用于不同实例中的漂白剂应是在40℃下,5分钟后至少70%,优选全部氧活性成分是有效的,有效氧成分本领域的普通技术人员很容易用滴定法来进行测定
用40℃水配制的1%的洗涤液,5分钟后进行离心分离以除去全部未溶解的物质,按下述方法测定从上清液中获得的氧,取已知量的上清液,用冰醋酸终止反应,向此溶液中加入过量KI:
然后用硫代硫酸钠(Na2S2O3)滴定释出(按式1)的碘。用同I-形成红紫/兰的淀粉作指示剂。
对于速释漂白而言,40℃下5分钟后至少在溶液中有70%,优选全部有效氧。
适用于本发明的速释漂白剂有过氧化漂剂。适宜的水溶性固形过氧化漂白剂的例子有:过氧化氢释放到(如过氧化氢),过硼酸盐(如-水合过硼酸盐、四水合过硼酸盐),过硫酸盐、过碳酸盐、过二硫酸盐、过磷酸盐和过氧水合物。优先选用的漂白剂是过碳酸盐和过硼酸盐。
可将过氧化氢释放剂同TAED(四乙酰基乙二胺)、US4412934中披露的NOBS(壬酰基羟苯磺酸盐)、3,5,5-三甲基己醇羟苯基磺酸盐(ISONOBS,EP120591中披露)或五乙
酰基葡萄糖(DAG)等漂白活性剂一道使用,这些活性剂被全氢化以形成作为活性漂白成分的过酸,并导致改进的漂白效果。
适宜于本发明的其他过氧化漂白剂有如过羧酸等有机过氧酸。
根据本发明,有效量的漂白剂是按同漂白催化剂合用时在本领域普通技术人员所能确定的最适宜条件下导致染料氧化的水平为染料氧化最大百分率(Z)的40-100%(优选40-60%、更优选60-80%、最优选80-100%)所需漂白剂的量。
在给定的催化剂浓度,温度和PH条件下,可以采用下述二种实验方法来对给出染料的氧化的最大水平(即Z)的最佳漂白水平作出估算。
(a)在溶液中染料漂白
在洗涤剂中,固定染料(如约40ppm)和催化剂的初始浓度,按照本领域技术熟练人员已知的步骤,用此外一可见分光光度计记录下此溶液的最大吸收光谱。加入给定浓度的漂白剂(H2O2、过硫酸氢钾制剂,过碳酸盐、过硼酸盐、活性漂白剂等),搅拌含所说染料和催化剂的溶液,搅拌30分钟后,再记录此溶液的最大吸收光谱。然后根据染料最大吸收光谱的变化来确定染料氧化的量。在同样实验条件下,改变漂白剂的量以获得最大的染料氧化作用。
(b)减少从一织物到另一织物的染料转移量
在洗衣机或耐洗牢度试验计中,加入已知的渗色织物和已知的未着色的示踪物(即棉纱)至冲刷量。在经模拟洗涤循环后,用所属领域普通技术人员所知的方法来测定此示踪物所吸收的染料的量,现在,于独立的洗衣机中,加入渗色织物和示踪物,固定量的催化剂改变漂白剂的量。测定转移到吸取示踪物上的染料的量并改变漂白剂的量以
使染料的转移最小。可用此种办法来确定最佳漂白剂的浓度。
本发明的组合物可方便地作为用于洗衣操作中的一般洗涤剂组合物的添加剂。
本发明还提供了一类包含洗涤剂成分和作为洗涤组合物的抑制染料转移的组合物。
各种表面活性剂可用于本发明的洗涤剂组合物。1972年5月23日颁与Norris的US3664961号专利中给出了阴离子、非离子、两性和两性离子类的表面活性剂。
阴离子表面活性剂的混合物特别适用于此组合物,特别适用的是按5∶1-1∶2(重量比)配制的磺酸盐和硫酸盐的混合物,优选3∶1-2∶3,更优选3∶1-1∶1。优选的磺酸盐有如烷基部分有9-15(特别是11-13)个碳原子的烷基苯磺酸盐和其中的脂肪酸是从C12-C18脂肪源(优选C16-C18)所得脂肪酸的α-磺化甲基脂肪酸酯。在各种情形中的阳离子是碱金属阳离子(优选钠离子)。优选的磺酸盐表面活性剂是烷基部分有12-18个碳原子的硫酸烷基盐,也可以是与在烷基部分有10-12(优选10-16)个碳原子且平均乙氧基化度为1-6的乙氧基硫酸盐的混合物。其中优先选用的硫酸烷基盐的例子有棕榈烷基硫酸盐。椰子烷基硫酸盐和C14-C15烷基硫酸盐。在其每一例子中的阳离子为碱金属阳离子。优选钠离子。
适用于本发明的一类非离子表面活性剂是环氧乙烷同疏水部分的缩合物以提供一种亲水亲油平衡值(HLB)为8-17(优选9.5-13.5,更优选10-12.5)的表面活性剂。此疏水(亲油)部分在本质上可以是脂族或芳香族的,且同任何特定疏水基团缩合的
聚氧乙烯基团的长度可以调节以产生亲水和疏水组分间具有所需平衡的水溶化合物。
此类特别优选的非离子表面活性剂是每摩尔醇含3-8摩尔环氧乙烷的C9-C15的伯醇乙氧化物,特别是每摩尔醇含6-8摩尔环氧乙烷的C14-C15伯醇和每摩尔醇含3-5摩尔环氧乙烷的C12-C14的伯醇。
另一类非离子表面活性剂包括如具有下述通式的烷基聚葡萄糖苷化合物:RO(CnH2nO)tZx,此Z是来自葡萄糖部分;R为含12-18个碳原子的饱和疏水烷基;t为0-10,n为2或3;X为1.3-4,此化合物包括少于10%的未反应的脂肪醇和50%以下的短链烷基葡萄糖苷。在EP-B0070077,0075996和0094118中披露了这类化合物及其用于洗涤剂的用途。
也适宜作非离子表面活性剂的是下式表示的多羟基脂肪酸酰胺:
其中R1是H或R1为C1-4烃基,2-羟乙基、2-羟丙基或其混合物,R2是C5-31烃基,Z为有至少带直接连接于碳链上的三个羟基的直链烃链的多羟基烃,或其烷氧基化衍生物。优选情况为,R1是甲基,R2为线性C11-15烷基或链烯基链,如椰子烷基或混合物,Z得自还原胺化反应中的还原糖例如葡萄糖、果糖、麦芽糖、乳糖。
根据本发明的组合物还可含助洗剂体系,任何惯常的助洗剂体系均适用于本发明的组合物,如硅铝酸盐材料、硅酸盐、多羧酸盐和脂肪酸,如乙二胺四乙酸盐等材料,氨基多膦酸盐等金属螯合物,尤其
是乙二胺四亚甲基膦酸和二亚甲基三胺五亚甲基膦酸。出于环保上的考虑,虽然不太可取,但磷酸盐助洗剂也可用于本发明的组合物。
适宜的助洗剂可为无机离子交换材料,一般为无机水合硅铝酸盐材料,更为优选的是合成水合沸石,如水合沸石A、X、B或HS。
另一类适合的无机助洗材料是层状硅酸盐,即SKS-6(Hoechst)。SKS-6是结晶层状硅酸盐,由硅酸钠组成(Na2Si2O5)。适用于本发明组合物的多羧酸盐助洗剂有如柠檬酸,优选水溶性盐形式的,通式为R-CH(COOH)CH2(COOH)的琥珀酸衍生物,此式中R是C10-20烷基或链烯基(优选C12-16的烷基)或R为被羟基,硫代次硫酸基或砜取代基取代。具体的例子有琥珀酸十二烷基酯、琥珀酸十四烷基酯、琥珀酸十六烷基酯、琥珀酸2-十二碳烯酯、琥珀酸2-十四碳烯酯。琥珀酯盐助洗剂优选其水溶性盐形式的。如钠、钾、铵和链烷醇铵盐。
其他适宜的多羧酸盐是如US4663071中公开的氧代二琥珀酸盐以及酒石酸单琥珀酸和酒石酸二琥珀酸的混合物。
特别对于液状操作而言,适用于其中的脂肪酸助洗剂是饱和或不饱和的C10-18脂肪酸及相应皂类。优选的饱和类是其中的烷基链有12-16个碳原子的。油酸则是其优选的不饱和脂肪酸。用于液状组合物的另一类优选助洗剂体系是基于十二碳烯的琥珀酸。
用于粒状组合物的优选助洗剂是水不溶性的硅铝酸盐助洗剂(如沸石A)和水溶性羧酸盐螯合剂如柠檬酸的混合物。
为实现本发明目的,用于粒状组合物的构成助洗剂体系一部分的其他助洗剂材料有如无机材料(如碱金属碳酸盐、碳酸氢盐、硅酸盐)和有机材料(如有机膦酸盐、氨基多亚烷基膦酸盐和氨基多羧酸盐)。
其他适宜的水溶性有机盐是均聚或共聚多酸类或其盐类,其中的多羧酸包括彼此分开不超过两个碳原子的至少两个羧基。
GB-A-1,596,756中公开了此类型的聚合物。这类盐的例子有MW为2000-5000的聚丙烯酸盐和其同马来酐的共聚物,此共聚物的分子量为20,000-70,000(特别是为40,000)。
按重量计,本发明的组合物中洗涤助洗剂盐类的量一般含10-80%(优选20-70%,最优选30-60%)。
用于洗涤剂组合物中的其他成分也可使用,如起泡剂或抑泡剂,酶和稳定剂或活化剂,污垢悬浮剂,污垢释放剂,荧光增白剂,磨料,杀菌剂,晦暗抑制剂,着色剂和香料。特别优选的是同酶技术一道使用(提供一类保护颜色的途径)。对颜色予以保护/复原的纤维素酶则是其例子。1992年1月31日提交的EP92870017.8公开的聚合物和1992年1月31日提交的EP92870018.6公开的酶氧化清除剂是其另一例子。
1992年1月31日提交的EP92870019.4公开了胺基催化稳定剂也特别适宜。
优选的这些成分,特别是酶,荧光增白剂,着色剂和香料应与本发明组合物的漂白成分相容的。
根据本发明的洗涤剂组合物可为液状,膏形或粒状。粒状组合物可为“密实形”,即其密度比惯常的粒形洗涤剂相对说来要高。即550-950g/升;在这种情况下,和惯常粒状洗涤剂比,本发明的粒状组合物将含较少量的“无机填料盐”;典型的填料盐是硫酸和盐酸的碱土金属盐,典型的是硫酸钠;“密实”洗涤剂所含填料盐
通常不超过10%。
本发明还涉及在包括有色织物的织物洗涤操作中,抑制溶解的和悬浮的染料从一织物转移到另一织物的方法。
此法包括使织物与前述的洗涤溶液接触。
本发明的此方法在洗涤过程中方便地进行。此法优选在5℃-90℃(特别是20℃-60℃)下进行,但所说催化剂在高达95℃的温度下都是有效的。处理溶液的PH优选7-11(特别是7.0-9.0)。
在本发明的方法和组合物也可在洗衣操作中用作添加剂。
下述实施例用于说明本发明的组合物,不是用于限制或定义本发明的范围,所说范围是由下述权利要求限定的。
实施例1
用两种不同方法来测定染料的氧化程度:(1)在溶液中染料漂白和(2)测定染料从一种织物到另一种织物的减少。
在溶液中染料的漂白实验
制备一种含染料(最终浓度40ppm)和催化剂(1×10-5M)的洗涤溶液100ml并把PH调节至8.0-10.0。
实验条件:
从350-800nm记录吸收光谱,此范围包括染料的最大波长(正如下表中某一实施例所注)和催化剂的最大吸收(卟啉和酞菁分别为索瑞带和Q带)。然后向搅拌下的溶液中加入氧化剂(H2O2,过硼酸盐,过碳酸盐,活化的漂白剂或过硫酸氢钾制剂)以诱发反应。氧化剂的水平应按所述实验方法中定义的那样应是最佳的。30分钟后,记录吸收光谱并注意染料吸收的减少。
空白实验表明在无催化剂或氧化剂存在的同一时期内染料未发生氧化作用。
PH8
CI 无催化剂 MnPPS MnTDPP8S CrTPPS MnPC
直接兰I 24410 0 80 85 75 95
酸性兰9 42000 0 90 5 5 15
直接兰98 23155 0 无 无 无 55
酸性红1 10850 0 无 无 无 21
PH10
CI 无催化剂 MnPPS MnTDPP8S CrTPPS MnPC
直接兰I 24410 0 100 85 80 95
酸性兰9 42000 0 25 10 25 15
直接兰98 23155 0 无 无 无 65
酸性红1 10850 0 无 无 无 40
MnTPPS:二价锰四磺化苯基卟啉
MnTDPP8S:二价锰八磺化二氯苯基卟啉
Cr-TPPS:铬四磺化苯基卟啉
MnPC:二价锰四磺化苯基卟啉
减少染料从一种织物到另一织物的转移
在实验中用棉织物上的直接兰1或直接兰90和尼龙上的酸性红
151染色的织物。本实验中,在耐洗牢度试验计中进行洗涤。用在每一耐洗牢度试验计烧杯中加的多纤维(multifibre)(Testfabrics公司)来评价转移的染料量。每一布样由六条织物组成(1.5cm×5cm,缝在一起;此六条织物是聚乙酸酯、棉织物、聚酰胺、聚酯、聚丙烯腈丝和羊毛织品)。典型的洗涤液是PH调至8.0或PH10的洗涤溶液(200ml,其为全自动洗衣机条件下的洗涤剂浓度)。
实验条件:
于耐牢度试验计烧杯中放一块染色的织物(10×10cm)和一块多纤维。在烧杯1中加入上述的洗涤溶液,烧杯2中的洗涤剂溶液含催化剂(最终浓度为10ppm和按实验方法中的最佳水平的漂白剂,在30-40℃下以60转/分洗涤30分钟,洗涤后用自来水冲洗并予干燥。用比色计(ICS造Spectraflash)测得多纤维的亨特色差读数(L,a,b)。织物颜色的变化是用参数△C表征的,△C定义为△C=(△a2+△b2)1/2,△a和△b代表实验多纤维和不同染色织物接触的多纤维间的反射强度。b代表反射黄光的强度(正b值)或反射兰光的强度(负b值),a测定的反射红光的强度(正a值)或反射绿光的强度(负a值)。△C越大,转移到多纤维上的染料越多。
无催化剂△C MnPC△C
直接兰90,在棉上 8.9 2.0
酸性红114,在棉上 20.1 13.8
实施例Ⅱ(A/B/C)
根据本发明的方法制备的液态染料转移抑制组合物具有下述组成:
线性烷基苯磺酸盐 10
烷基硫酸钠 3
C14-15烷基2.5倍乙氧基化硫酸盐 0
C12葡萄糖酰胺 0
C12-15醇7倍乙氧基化物 11.6
油酸 2.5
柠檬酸 1
C12-14链烯基取代的琥珀酸 0
NaOH 3.5
乙醇 6
单乙醇胺 0
三乙醇胺 6.4
1,2-丙二醇 1.5
甘油 0
硼酸 0
二亚乙基三胺五(亚甲基膦酸) 0.8
CaCl20
释污聚合物 0.5
脂肪酸 12
酶 0.65
水和次要成分 ……平衡至100%……
按下表Ⅰ在上述成分中加入催化剂和漂白剂
表Ⅰ
A B C
催化剂1:锰-四磺化四苯基卟吩 0.05 0.0 0
催化剂2:铭-四磺化四苯基卟吩 0 0 0.100
催化剂3:锰-酞菁四磺化物 0 0.15 0
H2O20.3-0.5 0 0
过硼酸盐 0 0 1-5
过碳酸盐 0 0.4 0
实施例Ⅲ(A/B/C)
根据本发明方法制备的密实粒状抑制染料转移组合物具有下述配方:
%
线性烷基苯磺酸盐 11.40
牛脂烷基硫酸盐 1.80
烷基硫酸盐 3.00
C45醇7倍乙氧基化物 4.00
牛脂醇11倍乙氧基化物 1.80
分散剂 0.07
硅酮液 0.80
柠檬酸三钠 14.00
柠檬酸 3.00
沸石 32.50
马来酸丙烯酸共聚物 5.00
DETMPA 1.00
纤维素酶(活性蛋白质) 0.03
Alkalase/BAN 0.60
脂肪酶 0.36
硅酸钠 2.00
硅酸钠 3.50
次要成分 平衡至100
按下述表Ⅱ在上述组分中加入催化剂和漂白剂
表Ⅱ
A B C
催化剂1:四磺化四苯基卟吩 0.1 0.0 0
催化剂2:四磺化四苯基卟吩 0 0 0.1000
催化剂3:四磺化酞菁 0 0.15 0
H2O20.3-0.5 0 0
过硼酸盐 0 0 1-5
过碳酸盐 0 0.4 0
TAED 0 0 0.5
Claims (10)
1、一种包括下述成分的抑制染料转移组合物:
A.从下述a)、b)、c)中选出的非铁金属催化剂;
a)非铁金属卟吩和其水溶性或水可分散性衍生物;
b)非铁金属卟啉和其水溶性或水可分散性衍生物;
c)非铁金属酞菁和其水溶性或水可分散性衍生物;
B.有效量的快速释放的漂白剂,此漂白剂为这样一种形式,即在此组合物溶于或分散于水中后的头5分钟内应能释于洗涤液中。
3、根据权利要求2的抑制染料转移的组合物,其中在所说苯基或吡啶基上的取代基选自由-CH3、-C2H5、-CH2CH2CH2SO3-、-CH2COO-、-CH2C-H(OH)CH2SO3-和-SO3组成的一组基团。
5、根据权利要求1的抑制染料转移的组合物,其中所说中心原子选自Mn、Co、Rh、Cr、Ru、Mo或其他过渡金属。
6、根据权利要求1的抑制染料转移组合物,其中所说金属催化剂的洗涤浓度为10-8-10-3体积摩尔浓度,优选10-6-10-4体积摩尔浓度。
7、根据权利要求1的抑制染料转移的组合物,其中所说漂白剂为过氧漂白剂。
8、根据1-7项权利要求的抑制染料转移的组合物,此组合物为非粉粒状或液状的洗涤剂添加剂。
9、一种包括根据权利要求8的抑制染料转移组合物的洗涤剂组合物,此组合物还包括酶、表面活性剂、助洗剂和其他惯常洗涤剂成分。
10、一种包括根据权利要求8的抑制染料转移组合物的洗涤剂组合物,此组合物还包括纤维素酶。
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