CN111101379A - 一种超柔抗静电助剂及其在仿生型纤维制品中的应用 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种超柔抗静电助剂，包括下述各重量百分比的各组分：线性氨基聚醚嵌段聚硅氧烷16％～18％；八甲基环四硅氧烷≤0.07％；异丙醇3％～4％；二乙二醇单丁醚3％～4％；醋酸≤0.5％；聚乙二醇改性聚酯及其衍生物15％～17％；牛酯胺改性季铵盐衍生物7％～9％；不饱和脂肪醇聚氧乙烯醚6％～9％；剩余为水。并公开了该助剂在仿生型纤维制品中的应用。本发明设计的超柔抗静电助剂兼具柔软与抗静电效果，在织物表面同时进行柔软与抗静电处理；在应用中增加了拉毛和绒毛拉直处理，对缩绒及柔软处理进行重新设定，获得的纤维制品产品可以有效替代野生动物长绒纤维。

Description

一种超柔抗静电助剂及其在仿生型纤维制品中的应用
技术领域
本发明涉及纤维制品领域，尤其涉及一种超柔抗静电助剂及其在仿生型纤维制品中的应用。
背景技术
现代社会，越来越重视对野生动物的保护；但是，长久以来人们的生活习惯中，已经对动物长绒纤维的舒适度形成适应和依赖。为了适应当代保护动物的理念，同时满足人们对于动物长绒纤维舒适度的追求，需要开发以普通羊绒纤维纱线为基础原料，制作的仿生型羊绒纤维制品，并针对性得开发新型柔软及抗静电助剂。
发明内容
发明目的：针对现有技术的不足与缺陷，本发明提供一种超柔抗静电助剂及其在仿生型纤维制品中的应用，设计超柔抗静电助剂兼具柔软与抗静电效果，在织物表面同时进行柔软与抗静电处理；在应用中增加了拉毛和绒毛拉直处理，对缩绒及柔软处理进行重新设定，获得纤维制品产品可以有效替代野生动物长绒纤维。
技术方案：本发明的一种超柔抗静电助剂，其特征在于：包括下述各重量百分比的各组分：线性氨基聚醚嵌段聚硅氧烷16％～18％；八甲基环四硅氧烷≤0.07％；异丙醇3％～4％；二乙二醇单丁醚3％～4％；醋酸≤0.5％；聚乙二醇改性聚酯及其衍生物15％～17％；牛酯胺改性季铵盐衍生物7％～9％；不饱和脂肪醇聚氧乙烯醚6％～9％；剩余为水。
一种超柔抗静电助剂的使用方法，其特征在于：将所述超柔抗静电助剂按照1.5％～2.3％owf的比例加入水洗液中，控制水洗的pH值为5～7。
超柔抗静电助剂在仿生型纤维制品中的应用。
超柔抗静电助剂在仿生型纤维制品中的应用，其特征在于：包括下述步骤：
(1)洗净与缩绒：将羊绒纤维纱线制成的胚布进行清洗与缩绒加工，清洗时清水中加入洗涤助剂，洗涤助剂为非离子表面活性剂、阴离子表面活性剂、乙二醇单丁醚、d-柠檬烯与水的混合物；
(2)拉毛：将胚布放入清水中进行拉毛；
(3)绒毛拉直：将胚布上的绒毛伸展至伸直状态进行拉直定型，定型时清水中加入酸液与定型助剂，获得长毛胚布；
(4)柔软：将长毛胚布进行柔软处理，柔软处理时清水中加入超柔抗静电助剂；
(5)干燥定型：对长毛胚布进行干燥定型后获得仿生型纤维制品产品。
所述的步骤(1)中洗涤助剂中非离子表面活性剂、阴离子表面活性剂、乙二醇单丁醚与d-柠檬烯的重量百分比为3％～4％:4％～6％:10％～14％:4％～6％；剩余为水。
所述的步骤(1)中清洗与缩绒加工时，控制浴比为1:75～85，洗涤助剂比例为2g/L～3g/L，洗涤温度为45℃～55℃，回转转速为23～29转/分钟，洗涤时间为60min～120min。
所述的步骤(1)与步骤(2)在滚筒式洗衣设备中进行且步骤(3)与步骤(4)在桨叶式洗衣机中进行。
所述的步骤(2)中拉毛时，控制浴比为1:75～85，通过回转将羊绒绒毛拉出，得到起绒毛的胚布，拉毛温度为75℃～85℃，回转转速为18～23转/分钟，回转时间为60min～120min。
所述的步骤(4)中柔软处理时，控制柔软助剂的用量为1.5％～2.3％owf，pH值为5～7，处理温度为30℃～40℃，处理时间为20min～30min。
所述的步骤(5)采用室内室温晾干方式进行干燥并保持绒毛毛尖的直立状态。
有益效果：与现有技术相比，本发明具有以下显著优点：
现有技术中，柔软处理与抗静电处理为分开的两个步骤，分别加入柔软剂与抗静电剂，柔软剂与抗静电剂各自发挥效用，导致无法协同作用，协同效果差的问题。而且，两种助剂往往都需要增加不饱和脂肪醇聚氧乙烯醚，存在重复添加的问题。本申请的超柔抗静电助剂对柔软剂与抗静电剂进行综合协同使用，降低了不饱和脂肪醇聚氧乙烯醚的用量，降低了使用成本7％左右；同时，采用本申请的超柔抗静电助剂，一次性进行柔软处理和抗静电处理，降低了操作流程和操作成本10％左右；最为重要的是，通过对两种助剂的协同设计和协同使用，兼具柔软与抗静电效果，在织物表面同时进行柔软与抗静电处理，处理更加均匀，处理效果更好，产生了“1+1＞2”的效果，产品柔软性能和抗静电性能同时增加。
现有技术的仿生型纤维制品制作方法，主要集中在缩绒处理上，对羊绒纤维纱线表面进行处理，获得带有仿生效果的产品，存在绒毛长度短，仿生效果不佳的问题。本发明采用与现有技术完全不同的仿生型纤维制品制作方法，增加了拉毛和绒毛拉直处理，并重新设计使用了拉直处理的定型助剂、柔软处理的超柔抗静电助剂；产生的长绒纤维长度长，韧性高，毛尖保持直立状态，柔软效果更佳贴近动物皮毛；不仅具有动物长绒纤维的形状，也有动物长绒纤维的舒适度，可以有效替代野生动物长绒纤维。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明的技术方案做进一步的描述。
本申请的超柔抗静电助剂原理及有益效果分析：
硅油类柔软剂产品主要是通过有机硅链段中的硅氧烷链段伸缩性，以及氨基跟面料通过化学作用力等原理来改变织物的手感风格。经过几十年的研发成长，目前国内外形成了两种主流路线，即氨基硅油和嵌段硅油。本申请的超柔抗静电助剂中含有线性氨基聚醚嵌段聚硅氧烷与八甲基环四硅氧烷作为主要成分。
抗静电剂从其化学结构上来讲，一般都是表面活性剂类别的产品，但是目前市面上的抗静电剂种类繁多，主要区分方法是按照其离子性质来进行区分。其中，非离子的抗静电剂，这类产品主要以聚醚聚酯类的产品为主，但是其抗静电效果并不持久，而且会影响织物的手感。阳离子的抗静电剂，这类产品以季铵盐类的表活为主，经过氯化平衡，从而达到抗静电的效果，但是其热稳定性欠佳，在纺织后整理中不能充分发挥其作用。阴离子的抗静电剂，这类产品以一些表活的磺化物为主，这类抗静电剂最大的问题就是跟织物的结合力很差，不耐水洗，从而无法做到长久的抗静电效果。本申请的超柔抗静电助剂中，聚乙二醇改性聚酯及其衍生物为非离子的抗静电剂主要成分，牛酯胺改性季铵盐衍生物为阳离子的抗静电剂主要成分。
现有技术中，柔软处理与抗静电处理为分开的两个步骤，分别加入柔软剂与抗静电剂，柔软剂与抗静电剂各自发挥效用，导致无法协同作用，协同效果差的问题。本申请提供一种超柔抗静电剂，兼具柔软与抗静电效果，在织物表面同时进行柔软与抗静电处理，处理更加均匀，处理效果更好。
同时，柔软剂与抗静电剂在各自单独配比时，往往都需要增加不饱和脂肪醇聚氧乙烯醚，需要添加两次，存在重复添加的问题，本申请的超柔抗静电剂只需要添加一次不饱和脂肪醇聚氧乙烯醚，降低了助剂的成本。
本申请中的超柔抗静电助剂包括下述各重量百分比的各组分：线性氨基聚醚嵌段聚硅氧烷16％～18％；八甲基环四硅氧烷≤0.07％；异丙醇3％～4％；二乙二醇单丁醚3％～4％；醋酸≤0.5％；聚乙二醇改性聚酯及其衍生物15％～17％；牛酯胺改性季铵盐衍生物7％～9％；不饱和脂肪醇聚氧乙烯醚6％～9％；剩余为水。对柔软剂与抗静电剂进行综合协同使用，降低了不饱和脂肪醇聚氧乙烯醚的用量，降低了使用成本7％左右；同时，采用本申请的超柔抗静电助剂，一次性进行柔软处理和抗静电处理，降低了操作流程和操作成本10％左右；最为重要的是，通过对两种助剂的协同设计和协同使用，产生了“1+1＞2”的效果，产品柔软性能和抗静电性能同时增加。
实施例1：
实施例1的超柔抗静电助剂，包括下述各重量百分比的各组分：线性氨基聚醚嵌段聚硅氧烷：18％；八甲基环四硅氧烷：0.06％；异丙醇：4％；二乙二醇单丁醚：4％；醋酸：0.2％；聚乙二醇改性聚酯及其衍生物：15.5％；牛酯胺改性季铵盐衍生物：7.8％；不饱和脂肪醇聚氧乙烯醚：8％；剩余为水。
实施例1的超柔抗静电助剂在仿生型纤维制品中的应用方法包括下述步骤：
(1)初定型：将普通羊绒纤维纱线制作成的胚布进行整烫，控制蒸汽压力为3kg/cm2；胚布为2/26NM 100％羊绒纱线，双根进纱编织成集圈结构织物；胚布编织时采用STOLLCMS530编织机，针型为3.5.2G；胚布编织时横向密度为33.5针/10cm，纵向密度为32转/10cm，拉密为3目/2.1cm，速度为0.7m/s；(2)洗净与缩绒：将胚布进行清洗与缩绒加工，浴比1:80，清水中加入洗涤助剂，在滚筒式洗衣设备中进行，控制洗涤助剂的用量为2g/L，洗涤温度为50℃，回转转速为25转/分钟，洗涤时间为100min；洗涤助剂为非离子表面活性剂、阴离子表面活性剂、乙二醇单丁醚、d-柠檬烯与水的混合物，洗涤助剂中非离子表面活性剂、阴离子表面活性剂、乙二醇单丁醚与d-柠檬烯的重量百分比为4％:6％:14％:6％；剩余为水；(3)拉毛：将胚布放入清水中进行拉毛处理，浴比1:80，通过回转将羊绒绒毛拉出，得到起绒毛的胚布，在滚筒式洗衣设备中进行，控制拉毛温度为80℃，回转转速为20转/分钟，回转时间为100min；(4)绒毛拉直：将胚布上的绒毛伸展至伸直状态并进行定型，浴比1:80，清水中加入盐酸溶液与定型助剂，得到长毛胚布，定型助剂为现有的羊毛拉伸定型剂产品；(5)柔软：将长毛胚布进行柔软处理，在桨叶式洗衣机中进行，浴比1:82，清水中加入超柔抗静电助剂，控制柔软助剂的用量为2％owf，pH值为6，处理温度为35℃，处理时间为24min；(6)干燥：对长毛胚布采用室内室温晾干方式进行干燥加工，并保持绒毛毛尖的直立状态；(7)二次定型：将长毛胚布进行整烫，控制蒸汽压力为3kg/cm2，获得仿生型纤维制品产品。
对比例1的柔软剂为苏州禾润纺织助剂新材料有限公司生产的HR-SZ-羊绒柔软剂，主要成分为聚醚改性二甲基硅氧烷混合物；抗静电剂为苏州禾润纺织助剂新材料有限公司生产的抗静电剂HRASE-5013，主要成分为聚乙二醇改性聚酯及其衍生物，两者分开添加或者不添加抗静电剂。
对比例1的仿生型纤维制品的制作方法，包括下述步骤：
(1)初定型：将普通羊绒纤维纱线制作成的胚布进行整烫，控制蒸汽压力为3kg/cm2；胚布为2/26NM 100％羊绒纱线，双根进纱编织成集圈结构织物；胚布编织时采用STOLLCMS530编织机，针型为3.5.2G；胚布编织时横向密度为33.5针/10cm，纵向密度为32转/10cm，拉密为3目/2.1cm，速度为0.7m/s；(2)洗净与缩绒：将胚布进行清洗与缩绒加工，浴比1:30，清水中加入洗涤助剂，在滚筒式洗衣设备中进行，控制洗涤助剂的用量为2.2g/L，洗涤温度为50℃，回转转速为25转/分钟，洗涤时间为100min；洗涤助剂选用苏州禾润纺织助剂新材料有限公司生产的HR-SZ-1309高效强松宝；(3)柔软：将起绒胚布进行柔软处理，浴比1:30，清水中加入柔软助剂，在滚筒洗衣机中进行，控制柔软助剂的用量为5％，处理温度为35℃，处理时间为25min；柔软助剂为苏州禾润纺织助剂新材料有限公司生产的HR-SZ-羊绒柔软剂；(4)抗静电：将起绒胚布进行抗静电处理，浴比1:80，清水中加入抗静电助剂，在滚筒洗衣机中进行，控制抗静电剂的用量为4％owf，处理温度为35℃，处理时间为25min；抗静电剂为苏州禾润纺织助剂新材料有限公司生产的抗静电剂HRASE-5013；(4)干燥：对起绒胚布采用烘干机方式进行干燥；(5)二次定型：将长毛胚布进行整烫，控制蒸汽压力为3kg/cm2，获得仿生型纤维制品产品。
实施例1与对比例1的效果分析：使用实施例1的超柔抗静电剂，降低了助剂成本7％，降低了操作成本10％，且柔软及抗静电性能显著优于对比例1。
实施例1增加了拉毛与绒毛拉直的处理，获得的仿生型长绒纤维的平均长度为对比例1的绒毛长度的3.5倍以上，是对比例1达不到的仿生效果。同时，实施例1针对长绒纤维采用酸液与定型助剂，保持长绒纤维尤其是毛尖的直立状态，增加了仿生效果，这也是现有技术所欠缺的技术方法。而且，实施例1的柔软处理中，采用了自主设计的超柔抗静电剂，获得的仿生型纤维制品在形态与质感上均达到逼真程度。仿生效果远高于现有技术的产品。
实施例2：
实施例2的超柔抗静电助剂，包括下述各重量百分比的各组分：线性氨基聚醚嵌段聚硅氧烷：16％；八甲基环四硅氧烷：0.06％；异丙醇：3.5％；二乙二醇单丁醚：4％；醋酸：0.42％；聚乙二醇改性聚酯及其衍生物：15.5％；牛酯胺改性季铵盐衍生物：8.9％；不饱和脂肪醇聚氧乙烯醚：8.5％；剩余为水。
实施例2的超柔抗静电助剂在仿生型纤维制品中的应用方法包括下述步骤：
(1)初定型：将普通羊绒纤维纱线制作成的胚布进行整烫，控制蒸汽压力2.5kg/cm2；胚布为2/26NM 100％羊绒纱线，单根进纱编织成单面结构织物；胚布编织时采用STOLLCMS502编织机，针型为12G；胚布编织时横向密度为54.5针/10cm，纵向密度为36转/10cm，拉密为20目/4.75cm，速度为0.8m/s；(2)洗净与缩绒：将胚布进行清洗与缩绒加工，浴比1:75，清水中加入洗涤助剂，在滚筒式洗衣设备中进行，控制洗涤助剂的用量为2.5g/L，洗涤温度为50℃，回转转速为28转/分钟，洗涤时间为90min；洗涤助剂为非离子表面活性剂、阴离子表面活性剂、乙二醇单丁醚、d-柠檬烯与水的混合物，洗涤助剂中非离子表面活性剂、阴离子表面活性剂、乙二醇单丁醚与d-柠檬烯的重量百分比为3％:5％:11％:4％；剩余为水；(3)拉毛：将胚布放入清水中进行拉毛处理，浴比1:75，通过回转将羊绒绒毛拉出，得到起绒毛的胚布，在滚筒式洗衣设备中进行，控制拉毛温度为78℃，回转转速为22转/分钟，回转时间为90min；(4)绒毛拉直：将胚布上的绒毛伸展至伸直状态并进行定型，浴比1:75，清水中加入硫酸溶液与定型助剂，得到长毛胚布，定型助剂为现有的羊毛拉伸定型剂产品；(5)柔软：将长毛胚布进行柔软处理，在桨叶式洗衣机中进行，浴比1:80，清水中加入超柔抗静电助剂，控制柔软助剂的用量为2.1％owf，pH值为6，处理温度为39℃，处理时间为23min；(6)干燥：对长毛胚布采用室内室温晾干方式进行干燥加工，并保持绒毛毛尖的直立状态；(7)二次定型：将长毛胚布进行整烫，控制蒸汽压力2.7kg/cm2，获得仿生型纤维制品产品。
效果分析：使用实施例2的超柔抗静电剂，降低了助剂成本7％，降低了操作成本9％，且柔软及抗静电性能显著提高。实施例2增加了拉毛与绒毛拉直的处理，获得的仿生型长绒纤维的平均长度为现有技术处理后绒毛长度的3.5倍以上，是现有技术达不到的仿生效果。同时，实施例2针对长绒纤维采用酸液与定型助剂处理，保持长绒纤维尤其是毛尖的直立状态，增加了仿生效果，这也是现有技术所欠缺的技术方法。而且，实施例2的柔软处理中，采用了自主设计的超柔抗静电剂，获得的仿生型纤维制品在形态与质感上均达到逼真程度。仿生效果远高于现有技术的产品。
实施例3：
实施例3的超柔抗静电助剂，包括下述各重量百分比的各组分：线性氨基聚醚嵌段聚硅氧烷：17％；八甲基环四硅氧烷：0.04％；异丙醇：3.4％；二乙二醇单丁醚：4％；醋酸：0.4％；聚乙二醇改性聚酯及其衍生物：16.5％；牛酯胺改性季铵盐衍生物：7.2％；不饱和脂肪醇聚氧乙烯醚：8％；剩余为水。
实施例3的超柔抗静电助剂在仿生型纤维制品中的应用方法包括下述步骤：
(1)初定型：将普通羊绒纤维纱线制作成的胚布进行整烫，控制蒸汽压力2.7kg/cm2；胚布为2/26NM 70％羊毛30％羊绒纱线，双根进纱编织成单面结构织物；胚布编织时采用STOLL CMS530编织机，针型为7G；胚布编织时横向密度为41针/10cm，纵向密度为30转/10cm，拉密为10目/3.1cm，速度为0.8m/s；(2)洗净与缩绒：将胚布进行清洗与缩绒加工，浴比1:82，清水中加入洗涤助剂，在滚筒式洗衣设备中进行，控制洗涤助剂的用量为2.8g/L，洗涤温度为52℃，回转转速为28转/分钟，洗涤时间为120min；洗涤助剂为非离子表面活性剂、阴离子表面活性剂、乙二醇单丁醚、d-柠檬烯与水的混合物，洗涤助剂中非离子表面活性剂、阴离子表面活性剂、乙二醇单丁醚与d-柠檬烯的重量百分比为4％:6％:12％:6％；剩余为水；(3)拉毛：将胚布放入清水中进行拉毛处理，浴比1:82，通过回转将羊绒绒毛拉出，得到起绒毛的胚布，在滚筒式洗衣设备中进行，控制拉毛温度为82℃，回转转速为22转/分钟，回转时间为100min；(4)绒毛拉直：将胚布上的绒毛伸展至伸直状态并进行定型，浴比1:82，清水中加入碳酸溶液与定型助剂，得到长毛胚布，定型助剂为现有的羊毛拉伸定型剂产品；(5)柔软：将长毛胚布进行柔软处理，在桨叶式洗衣机中进行，浴比1:78，清水中加入超柔抗静电助剂，控制柔软助剂的用量为2％owf，pH值为5.8，处理温度为37℃，处理时间为26min；(6)干燥：对长毛胚布采用室内室温晾干方式进行干燥加工，并保持绒毛毛尖的直立状态；(7)二次定型：将长毛胚布进行整烫，控制蒸汽压力3kg/cm2，获得仿生型纤维制品产品。
效果分析：使用实施例3的超柔抗静电剂，降低了助剂成本7％，降低了操作成本10％，且柔软及抗静电性能显著提高。实施例3增加了拉毛与绒毛拉直的处理，获得的仿生型长绒纤维的平均长度为现有技术处理后绒毛长度的3.5倍以上，是现有技术达不到的仿生效果。同时，实施例3针对长绒纤维采用酸液与定型助剂处理，保持长绒纤维尤其是毛尖的直立状态，增加了仿生效果，这也是现有技术所欠缺的技术方法。而且，实施例1的柔软处理中，采用了自主设计的超柔抗静电剂，获得的仿生型纤维制品在形态与质感上均达到逼真程度。仿生效果远高于现有技术的产品。

Claims (10)

1.一种超柔抗静电助剂，其特征在于：包括下述各重量百分比的各组分：线性氨基聚醚嵌段聚硅氧烷16％～18％；八甲基环四硅氧烷≤0.07％；异丙醇3％～4％；二乙二醇单丁醚3％～4％；醋酸≤0.5％；聚乙二醇改性聚酯及其衍生物15％～17％；牛酯胺改性季铵盐衍生物7％～9％；不饱和脂肪醇聚氧乙烯醚6％～9％；剩余为水。
2.一种超柔抗静电助剂的使用方法，其特征在于：将所述超柔抗静电助剂按照1.5％～2.3％owf的比例加入水洗液中，控制水洗的pH值为5～7。
3.根据权利要求1的超柔抗静电助剂在仿生型纤维制品中的应用。
4.根据权利要求3所述的超柔抗静电助剂在仿生型纤维制品中的应用，其特征在于：包括下述步骤：
(1)洗净与缩绒：将羊绒纤维纱线制成的胚布进行清洗与缩绒加工，清洗时清水中加入洗涤助剂，洗涤助剂为非离子表面活性剂、阴离子表面活性剂、乙二醇单丁醚、d-柠檬烯与水的混合物；
(2)拉毛：将胚布放入清水中进行拉毛；
(3)绒毛拉直：将胚布上的绒毛伸展至伸直状态进行拉直定型，定型时清水中加入酸液与定型助剂，获得长毛胚布；
(4)柔软：将长毛胚布进行柔软处理，柔软处理时清水中加入超柔抗静电助剂；
(5)干燥定型：对长毛胚布进行干燥定型后获得仿生型纤维制品产品。
5.根据权利要求4所述的超柔抗静电助剂在仿生型纤维制品中的应用，其特征在于：所述的步骤(1)中洗涤助剂中非离子表面活性剂、阴离子表面活性剂、乙二醇单丁醚与d-柠檬烯的重量百分比为3％～4％:4％～6％:10％～14％:4％～6％；剩余为水。
6.根据权利要求4所述的超柔抗静电助剂在仿生型纤维制品中的应用，其特征在于：所述的步骤(1)中清洗与缩绒加工时，控制浴比为1:75～85，洗涤助剂比例为2g/L～3g/L，洗涤温度为45℃～55℃，回转转速为23～29转/分钟，洗涤时间为60min～120min。
7.根据权利要求4所述的超柔抗静电助剂在仿生型纤维制品中的应用，其特征在于：所述的步骤(1)与步骤(2)在滚筒式洗衣设备中进行且步骤(3)与步骤(4)在桨叶式洗衣机中进行。
8.根据权利要求4所述的超柔抗静电助剂在仿生型纤维制品中的应用，其特征在于：所述的步骤(2)中拉毛时，控制浴比为1:75～85，通过回转将羊绒绒毛拉出，得到起绒毛的胚布，拉毛温度为75℃～85℃，回转转速为18～23转/分钟，回转时间为60min～120min。
9.根据权利要求4所述的超柔抗静电助剂在仿生型纤维制品中的应用，其特征在于：所述的步骤(4)中柔软处理时，控制柔软助剂的用量为1.5％～2.3％owf，pH值为5～7，处理温度为30℃～40℃，处理时间为20min～30min。
10.根据权利要求4所述的超柔抗静电助剂在仿生型纤维制品中的应用，其特征在于：所述的步骤(5)采用室内室温晾干方式进行干燥并保持绒毛毛尖的直立状态。
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