CN110592985A - 一种牛仔布酶洗防沾色剂的制备方法 - Google Patents

一种牛仔布酶洗防沾色剂的制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种牛仔布酶洗防沾色剂的制备方法,属于纺织材料技术领域。本发明以β‑环糊精和胶原蛋白为原料,以戊二醛和甲醛为交联剂,将纤维素酶包埋在β‑环糊精/胶原蛋白微球中,结合聚乙烯吡咯烷酮、复合表面活性剂制备出一种牛仔布酶洗防沾色剂;环糊精衍生物对纤维的亲和力会使环糊精吸附在织物表面,形成膜状隔离层,避免了脱落的浮色染料重新上染到织物上,达到防沾的目的;β‑环糊精/胶原蛋白微球溶胀系数小、无毒、生物相容性良好,可以作为酶或其它生物活性分子的载体,微球表面的功能基团能与酶和其它生物活性物质发生反应,将它们固定在微球的内部或外表面,从而达到防沾的目的。

Description

一种牛仔布酶洗防沾色剂的制备方法
技术领域
本发明涉及一种牛仔布酶洗防沾色剂的制备方法,属于纺织材料技术领域。
背景技术
牛仔布通常要经过石磨水洗整理,剥除部分靛蓝染料,赋予牛仔服装不同的风格,满足人们的个性化要求。在经济飞速发展的社会里,随着人们对环境保护和健康意识的增强,绿色纺织品以及生态染整加工成为纺织行业可持续发展的基础。生物酶制剂作为一种可降解的生物制剂,在纺织行业中扮演着越来越重要的角色,因此,生物酶洗代替石磨水洗已成为必然趋势。
但在水洗的过程中,从织物上脱落下的靛蓝染料又会重新吸附到牛仔布上,造成本色的纬纱、织物背面和口袋处有不同程度的沾色,从而使织物出现灰色的外观,降低了染色的经纱和本色的纬纱之间的蓝白对比度,破坏了牛仔服装的立体感和起花度,降低服装的附加值。在牛仔布仿旧处理过程中,不应发生的靛蓝染料返沾色现象是长期以来困扰牛仔服水洗加工者的问题。现在普遍采用的解决措施是后水洗过程中添加具有防沾色作用的助剂。不过,在文献中关于使牛仔布达到最大程度的蓝-白反差的有效方法的资料还很少。因此,开发一种能够有效降低再沾色程度的助剂是牛仔布仿旧整理的关键。
防沾色剂在印染加工中具有广泛的应用,染色或印花后织物在净洗过程中,洗下来的大量浮色染料、助剂会转移到洗涤浴中,形成了具有一定染料浓度、一定温度和一定时间的染色浴条件,这就造成染料在被净洗织物的不同染色部分之间,通过净洗浴而相互转移,特别是从有色部分向无色部分的颜色转移,即所谓返沾色。返沾色将对染色织物的品质有很大的影响,因此降低或减少返沾色的程度就显得尤为重要。印染织物的防沾色是保证产品质量,提高产品档次的重要措施之一。
防沾色剂在洗涤过程中的作用主要有:对织物表面浮色染料有定向的吸附作用;能通过降低表面张力,渗透入浮色染料和纤维之间,削弱染料在纤维上的附着力;通过机械作用使浮色染料从纤维上脱落;若防色污剂对浮色染料的亲和性大于纤维对浮色染料的亲和性,且具有胶体性质,则防沾污剂可使纤维上脱落下来的浮色染料分散在水洗液中,形成稳定的悬浮分散体系。
目前,市场上印染用防沾色剂品种繁多,使用的对象也不相同,有洗涤印花布、纱线、活性染料和分散染料等等。同时选用不同的原料配比和工艺生产的产品(或阴离子型、非离子型和阳离子型),其洗涤和防沾色效果也各不相同。但所起的作用都是防止洗下来的浮色染料等污垢再返沾到织物或纱线上去。随着生态纺织品法规和环境保护要求的提高,人们对防沾色剂的要求也越来越高,既要符合环境友好纺织品助剂的要求,又要有很好的防沾色效果。以前人们广泛应用的防沾色剂中含有的化学品如烷基酚聚氧乙烯醚、烷基苯磺酸盐等已被限制使用,因此新型的防沾色剂急待研究和开发。
在阴离子表面活性剂中,被用于作为防沾色剂组分的主要是一些被用于作为扩散剂的表面活性剂,例如扩散剂NNO(萘磺酸甲醛缩合物)、木质素磺酸钠等,这类表面活性剂对分散染料和还原染料等不溶性染料具有较好的分散作用,可以吸附在水洗下来的染料表面,将染料分散在水浴中,并且防止染料返沾到织物上。
常用的非离子表面活性剂主要品种有脂肪胺聚氧乙烯醚和脂肪醇聚氧乙烯醚。脂肪胺聚氧乙烯醚是由高级脂肪胺与环氧乙烷加成反应得到的,这类表面活性剂在聚氧乙烯基个数较少时,体现一定的阳离子表面活性剂(叔胺盐)的性质,随着聚氧乙烯链的增长,阳离子性逐渐削弱,体现出非离子表面活性剂的性质。在水溶液中,阴离子染料上的磺酸基和表面活性剂分子中带弱阳荷性的氨基发生相互作用。由于一定长度的聚氧乙烯亲水链的存在,当表面活性剂用量达到一定值时,生成的染料/表面活性剂聚集体是亲水性的,不会产生沉淀。
脂肪醇聚氧乙烯醚用于染色印花后的洗涤剂中主要是AEO系列和平平加O系列产品,这类产品易溶于水,对硬水、酸、碱稳定且耐热、耐重金属盐,具有优良的扩散、乳化、净洗、润湿性能。
高分子表面活性剂在结构和性能上比较符合防沾色剂的要求。其原理是高分子表面活性剂具有优异的分散性能,使水解染料分散在水中,而且还具有良好的胶体特性和增溶作用,能与染料形成络合物,防止洗下的染料重新沾染到织物上。因此,被用于防沾色剂组分的高分子表面活性剂也越来越多。
发明内容
本发明所要解决的技术问题:针对牛仔布酶洗过程中沾反色严重的问题,提供了一种牛仔布酶洗防沾色剂的制备方法。
为解决上述技术问题,本发明采用的技术方案是:
(1)取β-环糊精、胶原蛋白、纤维素酶、质量分数为2%乙酸水溶液、司盘20、质量分数为20%戊二醛溶液、质量分数为30%甲醛溶液,将胶原蛋白和质量分数为2%乙酸水溶液混合,搅拌处理,即得反应液A,在反应液A中加入β-环糊精,室温下继续搅拌5~10min,即得反应液B,在反应液B中加入司盘20,进行乳化处理,即得乳化溶液,在乳化溶液中加入纤维素酶、质量分数为20%戊二醛溶液和质量分数为30%甲醛溶液,进行振荡并硬化处理,即得混合物料;
(2)将混合物料置于离心机中离心分离,收集下层滤渣,分别用石油醚和无水乙醇各浸泡滤渣10~20min后,抽滤即得复合微球;
(3)取复合微球、复合表面活性剂、聚乙烯吡咯烷酮、缓冲溶液,将复合微球和缓冲溶液混合,在搅拌速度为400~500r/min下搅拌3~5min,即得和混合液,在混合液中加入复合表面活性剂和聚乙烯吡咯烷酮,快速搅拌处理,即得牛仔布酶洗防沾色剂。
步骤(1)所述的β-环糊精、胶原蛋白、纤维素酶、质量分数为2%乙酸水溶液、司盘20、质量分数为20%戊二醛溶液、质量分数为30%甲醛溶液之间的比例分别为:按重量份数计,分别称取10~15份β-环糊精、5~10份胶原蛋白、5~15份纤维素酶、50~60份质量分数为2%乙酸水溶液、1~3份司盘20、0.5~0.7份质量分数为20%戊二醛溶液、0.5~0.7份质量分数为30%甲醛溶液。
步骤(1)所述的搅拌处理步骤为:将胶原蛋白和质量分数为2%乙酸水溶液混合,在温度为40~50℃,搅拌速度为300~500r/min下搅拌5~10min。
步骤(1)所述的乳化处理步骤为:在反应液B中加入司盘20,在温度为30~40℃,搅拌速度为400~600r/min下乳化8~10min。
步骤(1)所述的振荡并硬化处理步骤为:在乳化溶液中加入纤维素酶、质量分数为20%戊二醛溶液和质量分数为30%甲醛溶液,在温度为60~70℃,搅拌速度为600~700r/min下振荡1~2h后,置于温度为4~6℃的冰箱中静置硬化1~2h。
步骤(2)所述的离心分离步骤为:将混合物料置于离心机中,在转速为4000~5000r/min下离心分离5~7min。
步骤(3)所述的复合表面活性剂的制备步骤为:按质量比1∶2将木质素磺酸钠和脂肪醇聚氧乙烯醚AEO-5混合均匀,即得复合表面活性剂。
步骤(3)所述的缓冲溶液的制备步骤为:按质量比23∶27将0.05mol/L柠檬酸溶液和0.05mol/L柠檬酸钠溶液混合均匀,即得缓冲溶液。
步骤(3)所述的复合微球、复合表面活性剂、聚乙烯吡咯烷酮、缓冲溶液之间的比例分别为:按重量份数计,分别称取20~30份复合微球、40~50份复合表面活性剂、1~5份聚乙烯吡咯烷酮、60~80份缓冲溶液。
步骤(3)所述的快速搅拌处理步骤为:在混合液中加入复合表面活性剂和聚乙烯吡咯烷酮,在搅拌速度为800~900r/min下快速搅拌5~10min。
本发明与其他方法相比,有益技术效果是:
(1)本发明以β-环糊精和胶原蛋白为原料,以戊二醛和甲醛为交联剂,将纤维素酶包埋在β-环糊精/胶原蛋白微球中,结合聚乙烯吡咯烷酮、复合表面活性剂制备出一种牛仔布酶洗防沾色剂;环糊精衍生物因具有特殊结构,而对纤维和染料存在一定的亲和力,在皂洗过程中,环糊精优先与浮色染料发生结合,使脱落下来的染料均匀稳定的分散在皂洗液中,减少了水解染料的扩散;同时对纤维的亲和力会使环糊精吸附在织物表面,形成膜状隔离层,避免了脱落的浮色染料重新上染到织物上,达到防沾的目的;胶原蛋白既具有良好的防沾色效果又具有良好的环保性,将纤维素酶包埋在β-环糊精/胶原蛋白微球中,能有效防止反沾色的情况发生;β-环糊精/胶原蛋白微球溶胀系数小、无毒、生物相容性良好,可以作为酶或其它生物活性分子的载体,微球表面的功能基团能与酶和其它生物活性物质发生反应,将它们固定在微球的内部或外表面,从而达到防沾的目的;
(2)本发明中聚乙烯吡咯烷酮与一般的有机染料有很强的亲和力,特别是与直接染料、还原、硫化的染料结合力较强,聚乙烯吡咯烷酮分子结构中含有一个偶极矩为40的极性较大的内酰胺基,能与活性染料中氨基或羟基形成络合物,在溶液中形成聚乙烯吡咯烷酮-染料的聚集体,大大增加水对活性染料以及其水解产物的溶解能力,从而起到防沾色的作用;
(3)本发明中的复合表面活性剂由阴离子表面活性剂和非离子表面活性剂复配而成,阴离子表面活性剂作为扩散剂,阴离子表面活性剂对分散染料和还原染料等不溶性染料具有较好的分散作用,可以吸附在水洗下来的染料表面,将染料分散在水浴中,并且防止染料返沾到织物上;非离子表面活性剂在洗涤过程中能与染料分子形成某种稳定的聚集体,染料-非离子表面活性剂的作用随着表面活性剂聚氧乙烯链的增长而增加,缔合作用发生于染料分子与表面活性剂的亲水基团之间,在非离子表面活性剂用于还原染料染色时,表面活性剂的聚氧乙烯链中的氧原子可通过氧键作用与还染料隐色体离子形成复合物。
具体实施方式
按重量份数计,分别称取10~15份β-环糊精、5~10份胶原蛋白、5~15份纤维素酶、50~60份质量分数为2%乙酸水溶液、1~3份司盘20、0.5~0.7份质量分数为20%戊二醛溶液、0.5~0.7份质量分数为30%甲醛溶液,将胶原蛋白和质量分数为2%乙酸水溶液混合,在温度为40~50℃,搅拌速度为300~500r/min下搅拌5~10min,即得反应液A,在反应液A中加入β-环糊精,室温下继续搅拌5~10min,即得反应液B,在反应液B中加入司盘20,在温度为30~40℃,搅拌速度为400~600r/min下乳化8~10min,即得乳化溶液,在乳化溶液中加入纤维素酶、质量分数为20%戊二醛溶液和质量分数为30%甲醛溶液,在温度为60~70℃,搅拌速度为600~700r/min下振荡1~2h后,置于温度为4~6℃的冰箱中静置硬化1~2h,即得混合物料;将混合物料置于离心机中,在转速为4000~5000r/min下离心分离5~7min,收集下层滤渣,分别用石油醚和无水乙醇各浸泡滤渣10~20min后,抽滤即得复合微球;按质量比1∶2将木质素磺酸钠和脂肪醇聚氧乙烯醚AEO-5混合均匀,即得复合表面活性剂,按质量比23∶27将0.05mol/L柠檬酸溶液和0.05mol/L柠檬酸钠溶液混合均匀,即得缓冲溶液;按重量份数计,分别称取20~30份复合微球、40~50份复合表面活性剂、1~5份聚乙烯吡咯烷酮、60~80份缓冲溶液,将复合微球和缓冲溶液混合,在搅拌速度为400~500r/min下搅拌3~5min,即得和混合液,在混合液中加入复合表面活性剂和聚乙烯吡咯烷酮,在搅拌速度为800~900r/min下快速搅拌5~10min,即得牛仔布酶洗防沾色剂。
实施例1
按重量份数计,分别称取10份β-环糊精、5份胶原蛋白、5份纤维素酶、50份质量分数为2%乙酸水溶液、1份司盘20、0.5份质量分数为20%戊二醛溶液、0.5份质量分数为30%甲醛溶液,将胶原蛋白和质量分数为2%乙酸水溶液混合,在温度为40℃,搅拌速度为300r/min下搅拌5min,即得反应液A,在反应液A中加入β-环糊精,室温下继续搅拌5min,即得反应液B,在反应液B中加入司盘20,在温度为30℃,搅拌速度为400r/min下乳化8min,即得乳化溶液,在乳化溶液中加入纤维素酶、质量分数为20%戊二醛溶液和质量分数为30%甲醛溶液,在温度为60℃,搅拌速度为600r/min下振荡1h后,置于温度为4℃的冰箱中静置硬化1h,即得混合物料;将混合物料置于离心机中,在转速为4000r/min下离心分离5min,收集下层滤渣,分别用石油醚和无水乙醇各浸泡滤渣10min后,抽滤即得复合微球;按质量比1∶2将木质素磺酸钠和脂肪醇聚氧乙烯醚AEO-5混合均匀,即得复合表面活性剂,按质量比23∶27将0.05mol/L柠檬酸溶液和0.05mol/L柠檬酸钠溶液混合均匀,即得缓冲溶液;按重量份数计,分别称取20份复合微球、40份复合表面活性剂、1份聚乙烯吡咯烷酮、60份缓冲溶液,将复合微球和缓冲溶液混合,在搅拌速度为400r/min下搅拌3min,即得和混合液,在混合液中加入复合表面活性剂和聚乙烯吡咯烷酮,在搅拌速度为800r/min下快速搅拌5min,即得牛仔布酶洗防沾色剂。
实施例2
按重量份数计,分别称取12份β-环糊精、8份胶原蛋白、10份纤维素酶、55份质量分数为2%乙酸水溶液、2份司盘20、0.6份质量分数为20%戊二醛溶液、0.6份质量分数为30%甲醛溶液,将胶原蛋白和质量分数为2%乙酸水溶液混合,在温度为45℃,搅拌速度为400r/min下搅拌8min,即得反应液A,在反应液A中加入β-环糊精,室温下继续搅拌8min,即得反应液B,在反应液B中加入司盘20,在温度为35℃,搅拌速度为500r/min下乳化9min,即得乳化溶液,在乳化溶液中加入纤维素酶、质量分数为20%戊二醛溶液和质量分数为30%甲醛溶液,在温度为65℃,搅拌速度为650r/min下振荡1h后,置于温度为5℃的冰箱中静置硬化1h,即得混合物料;将混合物料置于离心机中,在转速为4500r/min下离心分离6min,收集下层滤渣,分别用石油醚和无水乙醇各浸泡滤渣15min后,抽滤即得复合微球;按质量比1∶2将木质素磺酸钠和脂肪醇聚氧乙烯醚AEO-5混合均匀,即得复合表面活性剂,按质量比23∶27将0.05mol/L柠檬酸溶液和0.05mol/L柠檬酸钠溶液混合均匀,即得缓冲溶液;按重量份数计,分别称取25份复合微球、45份复合表面活性剂、3份聚乙烯吡咯烷酮、70份缓冲溶液,将复合微球和缓冲溶液混合,在搅拌速度为450r/min下搅拌4min,即得和混合液,在混合液中加入复合表面活性剂和聚乙烯吡咯烷酮,在搅拌速度为850r/min下快速搅拌8min,即得牛仔布酶洗防沾色剂。
实施例3
按重量份数计,分别称取15份β-环糊精、10份胶原蛋白、15份纤维素酶、60份质量分数为2%乙酸水溶液、3份司盘20、0.7份质量分数为20%戊二醛溶液、0.7份质量分数为30%甲醛溶液,将胶原蛋白和质量分数为2%乙酸水溶液混合,在温度为50℃,搅拌速度为500r/min下搅拌10min,即得反应液A,在反应液A中加入β-环糊精,室温下继续搅拌10min,即得反应液B,在反应液B中加入司盘20,在温度为40℃,搅拌速度为600r/min下乳化10min,即得乳化溶液,在乳化溶液中加入纤维素酶、质量分数为20%戊二醛溶液和质量分数为30%甲醛溶液,在温度为70℃,搅拌速度为700r/min下振荡2h后,置于温度为6℃的冰箱中静置硬化2h,即得混合物料;将混合物料置于离心机中,在转速为5000r/min下离心分离7min,收集下层滤渣,分别用石油醚和无水乙醇各浸泡滤渣20min后,抽滤即得复合微球;按质量比1∶2将木质素磺酸钠和脂肪醇聚氧乙烯醚AEO-5混合均匀,即得复合表面活性剂,按质量比23∶27将0.05mol/L柠檬酸溶液和0.05mol/L柠檬酸钠溶液混合均匀,即得缓冲溶液;按重量份数计,分别称取30份复合微球、50份复合表面活性剂、5份聚乙烯吡咯烷酮、80份缓冲溶液,将复合微球和缓冲溶液混合,在搅拌速度为500r/min下搅拌5min,即得和混合液,在混合液中加入复合表面活性剂和聚乙烯吡咯烷酮,在搅拌速度为900r/min下快速搅拌10min,即得牛仔布酶洗防沾色剂。
对照例:东莞某公司生产的防沾色剂。
将实施例及对照例制备得到的防沾色剂进行检测,具体检测如下:
K/S值:在UltraScanXE型测色配色仪上,采用D65光源,10°视角,测量酶洗后标准衬布表面的表面深度,即K/S值。取8个点测试,取平均值。表征酶洗后染料对白衬布的返沾色程度。白衬布K/S值越大,表示颜色越深,沾色越严重;K/S值越小,沾色不严重。
沾色等级:根据标准GB/T251—1995《评定沾色用灰色样卡》,用沾色用灰色样卡评价织物的沾色等级。
具体测试结果如表1。
表1性能表征对比表
检测项目 实施例1 实施例2 实施例3 对照例
衬布K/S值 0.0965 0.0811 0.0735 0.7643
防沾色等级/级 5 5 5 3
由表1可知,本发明制备的牛仔布酶洗防沾色剂具有良好的防沾色性能。

Claims (10)

1.一种牛仔布酶洗防沾色剂的制备方法,其特征在于具体制备步骤为:
(1)取β-环糊精、胶原蛋白、纤维素酶、质量分数为2%乙酸水溶液、司盘20、质量分数为20%戊二醛溶液、质量分数为30%甲醛溶液,将胶原蛋白和质量分数为2%乙酸水溶液混合,搅拌处理,即得反应液A,在反应液A中加入β-环糊精,室温下继续搅拌5~10min,即得反应液B,在反应液B中加入司盘20,进行乳化处理,即得乳化溶液,在乳化溶液中加入纤维素酶、质量分数为20%戊二醛溶液和质量分数为30%甲醛溶液,进行振荡并硬化处理,即得混合物料;
(2)将混合物料置于离心机中离心分离,收集下层滤渣,分别用石油醚和无水乙醇各浸泡滤渣10~20min后,抽滤即得复合微球;
(3)取复合微球、复合表面活性剂、聚乙烯吡咯烷酮、缓冲溶液,将复合微球和缓冲溶液混合,在搅拌速度为400~500r/min下搅拌3~5min,即得和混合液,在混合液中加入复合表面活性剂和聚乙烯吡咯烷酮,快速搅拌处理,即得牛仔布酶洗防沾色剂。
2.根据权利要求1所述的一种牛仔布酶洗防沾色剂的制备方法,其特征在于:步骤(1)所述的β-环糊精、胶原蛋白、纤维素酶、质量分数为2%乙酸水溶液、司盘20、质量分数为20%戊二醛溶液、质量分数为30%甲醛溶液之间的比例分别为:按重量份数计,分别称取10~15份β-环糊精、5~10份胶原蛋白、5~15份纤维素酶、50~60份质量分数为2%乙酸水溶液、1~3份司盘20、0.5~0.7份质量分数为20%戊二醛溶液、0.5~0.7份质量分数为30%甲醛溶液。
3.根据权利要求1所述的一种牛仔布酶洗防沾色剂的制备方法,其特征在于:步骤(1)所述的搅拌处理步骤为:将胶原蛋白和质量分数为2%乙酸水溶液混合,在温度为40~50℃,搅拌速度为300~500r/min下搅拌5~10min。
4.根据权利要求1所述的一种牛仔布酶洗防沾色剂的制备方法,其特征在于:步骤(1)所述的乳化处理步骤为:在反应液B中加入司盘20,在温度为30~40℃,搅拌速度为400~600r/min下乳化8~10min。
5.根据权利要求1所述的一种牛仔布酶洗防沾色剂的制备方法,其特征在于:步骤(1)所述的振荡并硬化处理步骤为:在乳化溶液中加入纤维素酶、质量分数为20%戊二醛溶液和质量分数为30%甲醛溶液,在温度为60~70℃,搅拌速度为600~700r/min下振荡1~2h后,置于温度为4~6℃的冰箱中静置硬化1~2h。
6.根据权利要求1所述的一种牛仔布酶洗防沾色剂的制备方法,其特征在于:步骤(2)所述的离心分离步骤为:将混合物料置于离心机中,在转速为4000~5000r/min下离心分离5~7min。
7.根据权利要求1所述的一种牛仔布酶洗防沾色剂的制备方法,其特征在于:步骤(3)所述的复合表面活性剂的制备步骤为:按质量比1∶2将木质素磺酸钠和脂肪醇聚氧乙烯醚AEO-5混合均匀,即得复合表面活性剂。
8.根据权利要求1所述的一种牛仔布酶洗防沾色剂的制备方法,其特征在于:步骤(3)所述的缓冲溶液的制备步骤为:按质量比23∶27将0.05mol/L柠檬酸溶液和0.05mol/L柠檬酸钠溶液混合均匀,即得缓冲溶液。
9.根据权利要求1所述的一种牛仔布酶洗防沾色剂的制备方法,其特征在于:步骤(3)所述的复合微球、复合表面活性剂、聚乙烯吡咯烷酮、缓冲溶液之间的比例分别为:按重量份数计,分别称取20~30份复合微球、40~50份复合表面活性剂、1~5份聚乙烯吡咯烷酮、60~80份缓冲溶液。
10.根据权利要求1所述的一种牛仔布酶洗防沾色剂的制备方法,其特征在于:步骤(3)所述的快速搅拌处理步骤为:在混合液中加入复合表面活性剂和聚乙烯吡咯烷酮,在搅拌速度为800~900r/min下快速搅拌5~10min。
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CN111662791A (zh) * 2020-06-08 2020-09-15 江苏欣捷衬布有限公司 一种活性染料染色衬布的低温清洁化皂洗剂及制备方法
CN113832704A (zh) * 2021-09-30 2021-12-24 广东溢达纺织有限公司 纺织物及其洗水方法

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