CN109355952A - 一种棉布的染色工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及纺织品染整技术领域，公开了一种棉布的染色工艺，将坯布进行S1烧毛、S2退浆、S3漂白、S4清洗、S5染色、S6水洗、S7脱水、S8开幅以及S9定型；其中S5染色中使用的染料各物质以质量百分比计为：吡啶二氯均三嗪型染料20％‑30％、尿素6％‑11％、纯碱4％‑7％、元明粉2％‑3％、弱氧化剂1％‑2％、二羟基氨基乙酸铝1％‑2％、醋酸2％‑3％以及水42％‑64％。通过使用由吡啶二氯均三嗪型染料、尿素、纯碱、元明粉、弱氧化剂、二羟基氨基乙酸铝、醋酸以及水组成的染料，使得吡啶二氯均三嗪型染料在染液中水解程度显著的降低，从而减少了染料的耗损，符合当今节约能源的理念。

Description

一种棉布的染色工艺
技术领域
本发明涉及纺织品染整技术领域，更具体地说，它涉及一种棉布的染色工艺。
背景技术
棉布是如今人们常用的几种布料之一，由于它本身具有轻松保暖，柔和贴身，同时兼具良好的吸湿性以及透气性，所以常用来制作时装、休闲装、内衣和衬衫等。
为了迎合消费者的喜好，棉布的染色是棉布染整的一种常用手段。常用的染料是活性染料，活性染料具有色泽鲜艳、湿牢度优异、适用性强，使用方便以及成本低廉等特点。活性染料的分子结构简单，并且含有磺酸基团，水溶性良好，容易与棉纤维之间产生作用力，继而上染在棉布上。
但是，当活性染料与棉纤维作用的同时，还能与水发生水解反应，发生水解后的染料被称为失活的染料，无法再与棉纤维发生作用，从而造成染料的耗损，不符合当今节约能源的理念。
发明内容
本发明的目的在于提供一种棉布的染色工艺，通过使用由吡啶二氯均三嗪型染料、尿素、纯碱、元明粉、弱氧化剂、二羟基氨基乙酸铝、醋酸以及水组成的染料，使得吡啶二氯均三嗪型染料在染液中水解程度显著的降低，从而减少了染料的耗损，符合当今节约能源的理念。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：
一种棉布的染色工艺，其特征在于：将退卷后的坯布进行如下步骤处理：
S1：将退卷后的坯布进行烧毛；
S2：将上述烧毛后的坯布进行退浆；
S3：将上述退煮后的坯布进行漂白；
S4：将上述漂白后的坯布进行清洗；
S5：将上述清洗后的坯布进行染色，染色时用到的染料的各化学组成以质量百分比计为：吡啶二氯均三嗪型染料20％-30％、尿素6％-11％、纯碱4％-7％、元明粉2％-3％、弱氧化剂1％-2％、二羟基氨基乙酸铝1％-2％、醋酸2％-3％以及水42％-64％。
S6：将上述染色后的坯布进行充分水洗；
S7：将上述水洗后的坯布进行脱水；
S8：将上述脱水后的坯布进行开幅；
S9：将上述开幅后的坯布进行定型；
经过S9定型后的坯布即为染色完成的棉布。
吡啶二氯均三嗪型染料在含有纯碱的碱性介质下与棉纤维素发生化学反应，棉纤维上的负氧离子取代吡啶二氯均三嗪型染料活性基团上的氯原子，使得吡啶二氯均三嗪型染料与棉纤维发生共价键结合。
由于强氧化剂会损伤棉纤维，并且不利于染料上染棉纤维；纤维素在碱性条件下经过高温时有还原性，且吡啶二氯均三嗪型染料的发色团有弱氧化性，为了避免染料在后续的加工中被还原，在吡啶二氯均三嗪型染料中添加弱氧化剂，从而防止染料被还原变色。
吸附在棉纤维表面的吡啶二氯均三嗪型染料在元明粉的溶液中电离的硫酸根离子的促进下向棉纤维内部扩散，直到棉纤维各部分的活性染料的浓度趋向一致。由于吸附在棉纤维表面的吡啶二氯均三嗪型染料浓度大于棉纤维内部的染料浓度，同时由于尿素使得棉纤维润湿以及溶胀，从而促使活性染料由棉纤维表面向棉纤维内部扩散。此时，活性染料的扩散破坏了最初建立的吸附平衡，溶液中的活性染料又会不断地吸附到棉纤维表面，继而持续的向棉纤维内部扩散。二羟基氨基乙酸铝为抗泳移剂，可减少棉布在后续高温加工时棉布上的活性染料的泳移。
吡啶二氯均三嗪型染料上含有吡啶环，吡啶环属于供电子基团，从而使得吡啶二氯均三嗪型染料的发色团上的电子云密度增大，从而降低吡啶二氯均三嗪型染料与水的反应活性，从而使得吡啶二氯均三嗪型染料水解程度降低，继而减少了染料失活的数量。
醋酸和纯碱，共同组成了一种pH调节剂，使得将整个的染液体系的pH值控制在4.5-5.5之间，从而使得吡啶二氯均三嗪型染料的水解程度更低。
作为本发明的进一步改进，所述S5染色中的弱氧化剂为亚油酸DEA盐。
通过采用上述技术方案，吡啶二氯均三嗪型染料的活性基团为弱氧化基团，加入亚油酸DEA盐能够防止活性基团被还原而使得染料失效，并且亚油酸DEA盐本身不会影响吡啶二氯均三嗪型染料的结构。
作为本发明的进一步改进，所述S2退浆包括如下步骤：
a：将经过所述S1烧毛后的坯布放入水洗机中进行预水洗，水洗温度为80℃-95℃，水洗时间为30min；
b：将预水洗后的坯布浸渍在酶退浆液中，浸渍时间为2h，浸渍时的酶退浆液的温度为65℃-70℃；
c：将浸渍酶退浆液后的坯布进行保温堆置，堆置时间为2-4h，堆置温度为70℃-75℃；
d：将保温堆置后的坯布进行水洗后处理，水洗时的水温为90℃-95℃，且在水洗时使用洗涤剂进行水洗，洗涤剂的用量为10-15g/L；所述洗涤剂各化学组成以质量百分比计为：硬脂酰胺乙基二乙醇胺45％-55％、油酸酰胺酸钠15％-25％以及石油磺酸钠20％-40％。
通过采用上述技术方案，硬脂酰胺乙基二乙醇胺、油酸酰胺酸钠以及石油磺酸钠三者互相组合，且以上述的配比组合，在洗涤过程中能够将棉布表面退下的浆料洗涤干净，同时防止洗涤下来的杂质反沾在棉布表面。
作为本发明的进一步改进，所述酶退浆液中各化学组成以质量百分比计为：木瓜蛋白酶液10％-20％、淀粉酶液15％-25％、果胶酯酶16％-20％、脂肪醇聚氧乙烯醚3％-7％、硫酸钠8％-44％、冰醋酸6％-10％以及醋酸铵6％-10％；酶退浆液的pH为5.5-6.5。
通过采用上述技术方案，使得棉布的手感更加爽滑，且防止棉布的表面起球；木瓜蛋白酶是一种含巯基肽链内切酶，具有蛋白酶和酯酶的活性，特异性强，对动植物蛋白、多肽、酯、酰胺等有较强的水解能力，用于去除织物上的油迹。同时，木瓜蛋白酶在弱酸和弱碱中均不会失活，且耐受温度的范围也较大。
由于棉纤维中有一些棉籽壳、黄斑、棉蜡等杂质，这些杂质的存在会不利于面料的染色或者产生印染不均匀的现象；而通过淀粉酶来溶解和分解去除这些杂质，既高效，又环保。冰醋酸和醋酸铵作为缓冲物质，使得整个体系的pH保证在5.5-6.5之间，及时其他酸碱性物质也无法使得体系的酸碱度有较大的波动，继而为上述的各种酶提供了适宜的反应条件。硫酸钠作为激活剂，提高上述的酶的反应活性，从而提高酶退浆的效率。
作为本发明的进一步改进，a预水洗时添加有泊洛沙姆，添加量为每1g坯布添加泊洛沙姆0.5g。
通过采用上述技术方案，通过预水洗，能够使浆膜溶胀，使得后续的酶液更好的渗透到浆膜中，而加入泊洛沙姆后，可以洗除有害的防腐剂以及酸性物质，同时能够提高预水洗的效果。
作为本发明的进一步改进，所述S3漂白，将S2退浆后的坯布放入含有漂白液的轧车中浸轧漂白，浸轧漂白后进行汽蒸，汽蒸温度为100℃，汽蒸时间为50min，所述漂白液的各化学组成以质量百分比计为：双氧水25％-35％、氢氧化钠3％-7％、吸附树脂3％-7％、甲基苯甲酸镁盐15％-25％以及水26％-54％。
通过采用上述技术方案，棉织物退浆后，杂质明显减少，并且吸水性有很大改善，但是纤维上还有天然色素的存在，外观无法达到标准的白度，从而会影响后续染色的鲜艳度。过氧化氢能够破坏纤维内部的天然色素，赋予棉布稳定的白度，并且对纤维的损伤较小，同时漂白过程中无有害物质产生，有利用劳动保护。氢氧化钠能够去除棉纤维上部分的棉籽壳等天然物质，并且氢氧化钠能够去除退浆中未退净的浆料和油剂，方便快捷。
作为本发明的进一步改进，所述吸附树脂为聚乙烯基己內酰胺。
过氧化氢在碱性环境下稳定性较差，容易发生水解，从而影响过氧化氢的有效浓度。聚乙烯基己內酰胺和甲基苯甲酸镁盐作为复配物，能够使得过氧化氢在碱性环境中更加稳定，抑制过氧化氢的水解，从而增强了棉布的漂白效果。
作为本发明的进一步改进，所述S6水洗，将经过S5染色后的坯布放入水洗机中水洗50min后，将坯布输送至含有固色剂的轧车中浸轧30min，所述固色剂由聚乙烯甲酰胺和氯化铜组成，聚乙烯甲酰胺与氯化铜的质量比为9:4。
聚乙烯甲酰胺为一种高聚物，既具有网状结构，又能与染料分子结合成大分子化合物，而氯化铜又能够与聚乙烯甲酰胺形成金属螯合物，继而能够缔结在棉纤维表面，从而使得染料能够牢固的缔结在棉纤维上，增大了棉纤维的色牢度。
作为本发明的进一步改进，S9定型，将经过S8开幅后的坯布放入定型机内，然后将定型机的温度调整为160℃～170℃，保温20～40s，热定型后进行冷却，冷却温度为25℃。
通过采用上述技术方案，棉布进入定型机后，温度达到160℃～170℃后保温20～40s，则完全使得棉布的尺寸稳定下来，并且不会发生棉布在经向和纬向的偏差，同时使得棉布上的染料完全固着在棉布上。
综上所述，本发明的优点和有益效果是：
1、通过使用由吡啶二氯均三嗪型染料、尿素、纯碱、元明粉、弱氧化剂、二羟基氨基乙酸铝、醋酸以及水组成的染料，使得吡啶二氯均三嗪型染料在染液中水解程度显著的降低，从而减少了染料的耗损，符合当今节约能源的理念；
2、硬脂酰胺乙基二乙醇胺、油酸酰胺酸钠以及石油磺酸钠三者互相组合，且以上述的配比组合，在洗涤过程中能够将棉布表面退下的浆料洗涤赶紧，同时防止洗涤下来的杂质反沾在棉布表面；
3、聚乙烯基己內酰胺和甲基苯甲酸镁盐作为复配物，能够使得过氧化氢在碱性环境中更加稳定，抑制过氧化氢的水解，从而增强了棉布的漂白效果。
附图说明
图1为本发明一种棉布的染色工艺的工艺流程图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明作进一步详细描述。
实施例1：
参照图1，一种棉布的染色工艺，将棉的坯布进行如下操作；
S1：将退卷后坯布进行烧毛。将坯布输送至烧毛机中烧毛，把坯布表面上的绒毛去除，使得坯布表面光洁，防止染色时因绒毛侧存在而产生染色疵病。
S2：将烧毛后的坯布进行退浆，退浆包括如下步骤：
a：将坯布输送至水洗机中预水洗，在水洗机中添加泊洛沙姆，添加量为每1g坯布使用泊洛沙姆0.5g，并且将水洗机的水温度调节为90℃，水洗30min。
b：将预水洗后的坯布输送至含有酶退浆液的退浆池中浸渍2h，浸渍时将酶退浆液的温度控制在67℃，酶退浆液中各化学组成以质量百分比计为：木瓜蛋白酶液15％、淀粉酶液20％、果胶酯酶18％、脂肪醇聚氧乙烯醚5％、硫酸钠28％、冰醋酸7％以及醋酸铵7％；酶退浆液的使用量为每1kg棉布使用退浆液1000ml，酶退浆液的pH控制在5.5-6.5的范围内。
c：将酶浸渍后的坯布输送至堆置箱中进行保温堆置，堆置3h，并且将堆置箱内的温度调节为72℃。
d：将保温堆置后的坯布输送至水洗机中进行水洗，水洗时的水温为93℃，并且水洗机内添加有洗涤剂，洗涤剂的用量为13g/L，洗涤剂各化学组成以质量百分比计为：硬脂酰胺乙基二乙醇胺50％、油酸酰胺酸钠20％以及石油磺酸钠30％。
S3：将退浆后的坯布输送至含有漂白液的轧车中漂白，浸轧漂白后输送至汽蒸预缩机内进行汽蒸，汽蒸预缩机的温度调节为100℃，汽蒸50min。漂白液的各化学组成以质量百分比计为：双氧水30％、氢氧化钠5％、聚乙烯基己內酰胺5％、甲基苯甲酸镁盐20％以及水40％，浴比为1:50。
S4：将漂白后的坯布输送至水洗机中使用清水进行充分的清洗，水洗时间为30min。
S5：将上述清洗后的坯布输送至溢流染色机中进行染色。先在溢流染色机的染料筒内无先后顺序的添加以质量百分比计为吡啶二氯均三嗪型染料25％、尿素8％、纯碱5％、元明粉2％、亚油酸DEA盐2％、二羟基氨基乙酸铝2％、醋酸2％以及水54％，浴比1:20，搅拌均匀，然后输送至溢流染色机中；接着将清洗干净的坯布输送至溢流染色机中，染色50min。
S6：将上述染色后的坯布输送至水洗机中进行充分水洗，水洗50min后再将坯布输送至含有固色剂的轧车中浸轧30min，固色剂由聚乙烯甲酰胺和氯化铜组成，聚乙烯甲酰胺与氯化铜的质量比为9:4，固色剂配制成质量分数为40％的水溶液，即为固色液，固色液的使用量为每1kg坯布使用固色液为2000ml。浸轧完毕后再次输送至水洗机中水洗30min。
S7：将上述水洗后的坯布输送至脱水机中离心脱水。
S8：将脱水后的坯布进行开幅。将脱水后的坯布输送至开幅机内进行开幅，开幅后的坯布性能更加稳定。
S9：将上述开幅后的坯布输送至定型机内定型，并且将定型机的温度调节为165℃，并且保温30s，然后将坯布冷却至25℃。
最后，对上述染整完毕后的坯布质量检测，然后打卷包装。
实施例2-实施例5与实施例1的区别在于，S2退浆中的a步骤的水洗温度如下表所示：
实施例 实施例2 实施例3 实施例4 实施例5
水洗温度(℃) 80 95 85 87
实施例6-实施例9与实施例1的区别在于，S2退浆中酶退浆液中各化学组成以质量百分比计如下表：
实施例10-实施例13与实施例1的区别在于，S2退浆中的b步骤的酶退浆液的温度如下表所示：
实施例 实施例10 实施例11 实施例12 实施例13
酶退浆液温度(℃) 65 66 68 70
实施例14-实施例17与实施例1的区别在于，S2退浆中的c步骤的堆置温度如下表所示：
实施例 实施例14 实施例15 实施例16 实施例17
酶退浆液温度(℃) 70 71 73 75
实施例18-实施例21与实施例1的区别在于，S2退浆中的d步骤的水洗时的水温如下表所示：
实施例 实施例18 实施例19 实施例20 实施例21
水温(℃) 90 91 92 95
实施例22-实施例25与实施例1的区别在于，S2退浆中的d步骤的水洗时洗涤剂的用量如下表所示：单位：g/L
实施例 实施例22 实施例23 实施例24 实施例25
洗涤剂用量 10 11 14 15
实施例26-实施例29与实施例1的区别在于，S2退浆中的d步骤的水洗时洗涤剂各化学组成以质量百分比计如下表：
实施例30-实施例33与实施例1的区别在于，S3漂白中漂白液的各化学组成以质量百分比计如下表：
实施例34-实施例37与实施例1的区别在于，S5染色中染料的各化学组成以质量百分比计如下表：
实施例38-实施例41与实施例1的区别在于，S9定型中定型机内调整的温度为如下表：
实施例 实施例38 实施例39 实施例40 实施例41
温度(℃) 160 170 163 168
实施例42到实施例45与实施例1的区别在于，S9定型中定型机内的保温时间如下表：
实施例 实施例42 实施例43 实施例44 实施例45
时间(s) 20 40 25 35
对比例1：
与实施例1的区别在于，S5染色中所使用的染料及其染料的用量同公开号为CN105507030A的中国专利一种纯棉棉布染色方法，其中所使用的染料。
对比例2：
与实施例1的区别在于，S2退浆中的方式以及所采用的退浆酶及其含量同公开号为CN103362000A的中国专利一种棉布的染色方法，其中b退浆步骤中所采用的退浆的方式以及所采用的退浆酶及其含量。
对比例3：
与实施例1的区别在于，S3漂白中的漂白液及其用量同公开号为CN103362000A的中国专利一种棉布的染色方法，其中f漂白步骤中所采用的漂白方式及其用料。
对比例4：
与实施例1的区别在于，S6充分水洗中所使用的固色剂同公开号为CN103362000A的中国专利一种棉布的染色方法，其中m固色步骤中的方式及其用料用量。
实验一：色牢度的测试以及上染率的计算；
色牢度测试的方法为：耐洗牢度GB/T3921.1-1997；耐摩擦牢度(干摩、湿摩)GB3920-83；耐汗渍牢度GB/T3922-1995。
上染率的计算：用残液法在723型分光光度计上测定，并计算T时刻的上染率：上染率E＝[(A0-AT)/A0]×100％；式中：A0为原溶液的吸光度；AT为T时刻时染色残液的吸光度。
实施例1-3以及对比例1使用上述方法测定以及计算出来的数据结果如表1所示：
表1
活性染料在上染棉布之前若先水解，则水解的这部分活性染料失去了上染布料的能力，同等质量染料配成的染液在进行染布的时候，水解的活性染料的量越多，则最后上染在棉布上的染料越少，从而测得的上染率约低。表1中显示，对比例1的上染率明显低于实施例1-3，所以，说明采用本发明的染料配成的染液，在其他步骤相同的情况下，水解率较低，从而说明本发明所使用的染料配成的染液能够达到节约资源的效果。
通过观察表1中的数据发现，对比例4的色牢度均低于实施例1-3，说明本发明中所使用的固色剂的固色效果好于对比例4中使用的固色剂Y。
实验二：退浆指数的测量及计算；
现有表现退浆程度的指标为退浆率，退浆率＝(退浆前杂质含量-退浆后杂质含量)/退浆前杂质含量×100％，而本发明中为了更加直观的表达退浆剂退浆效果，而采用退浆指数的概念；退浆指数是指退浆前的面料质量与退浆后的面料质量之间的差值，即本发明的退浆指数＝退浆前棉布的质量-退浆后棉布的质量，退浆指数越高，说明退浆的效果越好。
选取1米退浆前的棉布，进行退浆前后的棉布的称重，继而求得退浆指数，并记录数据；
表2
实施例1 实施例2 实施例3 对比例2
退浆指数 9.3 9.1 9.2 5.7
从表2中看出，本发明所使用的退浆方法及其退浆用料均优于对比例3中所使用的退浆方法。
实验三：棉布白度的测定；
称取4块大小相同并且材质相同的棉布，然后使用实施例1-3中S3漂白的方式将棉布进行漂白；同时使用对比例3中的漂白方式将棉布进行漂白；最后使用Datacolor 600设备测得棉布的白度，数据统计见表3。
表3
实施例1 实施例2 实施例3 对比例3
白度值 136.64 136.32 136.73 112.36
从表3看出，实施例1-3所处理过的棉布的白度明显高于对比例3所处理过的棉布的白度，从而说明本发明所使用的漂白方法及其用料明显优于对比例3中所使用的漂白方法及其用料。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种棉布的染色工艺，其特征在于：将退卷后的坯布进行如下步骤处理：
S1：将退卷后的坯布进行烧毛；
S2：将上述烧毛后的坯布进行退浆；
S3：将上述退煮后的坯布进行漂白；
S4：将上述漂白后的坯布进行清洗；
S5：将上述清洗后的坯布进行染色，染色时用到的染料的各化学组成以质量百分比计为：吡啶二氯均三嗪型染料20％-30％、尿素6％-11％、纯碱4％-7％、元明粉2％-3％、弱氧化剂1％-2％、二羟基氨基乙酸铝1％-2％、醋酸2％-3％以及水42％-64％；
S6：将上述染色后的坯布进行充分水洗；
S7：将上述水洗后的坯布进行脱水；
S8：将上述脱水后的坯布进行开幅；
S9：将上述开幅后的坯布进行定型；
经过S9定型后的坯布即为染色完成的棉布。
2.根据权利要求1所述的一种棉布的染色工艺，其特征在于：所述S5染色中的弱氧化剂为亚油酸DEA盐。
3.根据权利要求1所述的一种棉布的染色工艺，其特征在于：所述S2退浆包括如下步骤：
a：将经过所述S1烧毛后的坯布放入水洗机中进行预水洗，水洗温度为80℃-95℃，水洗时间为30min；
b：将预水洗后的坯布浸渍在酶退浆液中，浸渍时间为2h，浸渍时的酶退浆液的温度为65℃-70℃；
c：将浸渍酶退浆液后的坯布进行保温堆置，堆置时间为2-4h，堆置温度为70℃-75℃；
d：将保温堆置后的坯布进行水洗后处理，水洗时的水温为90℃-95℃，且在水洗时使用洗涤剂进行水洗，洗涤剂的用量为10-15g/L；所述洗涤剂各化学组成以质量百分比计为：硬脂酰胺乙基二乙醇胺45％-55％、油酸酰胺酸钠15％-25％以及石油磺酸钠20％-40％。
4.根据权利要求3所述的一种棉布的染色工艺，其特征在于：所述酶退浆液中各化学组成以质量百分比计为：木瓜蛋白酶液10％-20％、淀粉酶液15％-25％、果胶酯酶16％-20％、脂肪醇聚氧乙烯醚3％-7％、硫酸钠8％-44％、冰醋酸6％-10％以及醋酸铵6％-10％；酶退浆液的pH为5.5-6.5。
5.根据权利要求3所述的一种棉布的染色工艺，其特征在于：a预水洗时添加有泊洛沙姆，添加量为每1g坯布添加泊洛沙姆0.5g。
6.根据权利要求1所述的一种棉布的染色工艺，其特征在于：所述S3漂白，将S2退浆后的坯布放入含有漂白液的轧车中浸轧漂白，浸轧漂白后进行汽蒸，汽蒸温度为100℃，汽蒸时间为50min，所述漂白液的各化学组成以质量百分比计为：双氧水25％-35％、氢氧化钠3％-7％、吸附树脂3％-7％、甲基苯甲酸镁盐15％-25％以及水26％-54％。
7.根据权利要求6所述的一种棉布的染色工艺，其特征在于：所述吸附树脂为聚乙烯基己內酰胺。
8.根据权利要求1所述的一种棉布的染色工艺，其特征在于：所述S6水洗，将经过S5染色后的坯布放入水洗机中水洗50min后，将坯布输送至含有固色剂的轧车中浸轧30min，所述固色剂由聚乙烯甲酰胺和氯化铜组成，聚乙烯甲酰胺与氯化铜的质量比为9:4。
9.根据权利要求1所述的一种棉布的染色工艺，其特征在于：S9定型，将经过S8开幅后的坯布放入定型机内，然后将定型机的温度调整为160℃～170℃，保温20～40s，热定型后进行冷却，冷却温度为25℃。
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