CN111841459A - 一种微胶囊滴料盘以及微胶囊机 - Google Patents

Abstract

本发明属于微胶囊制造设备技术领域，具体公开了一种微胶囊滴料盘，包括滴盘，滴盘内部开设有空腔，空腔内设置有分布板，分布板将空腔分隔为进液腔和气腔；滴盘顶部固定连接有进气座，进气座与气腔连通，滴盘底壁上可拆卸连接有多个出气座，出气座内部开设有连通气腔和气腔外部的气孔，分布板下侧设有多个通针，气孔内部的下侧设有导向壁；成型装置包括料桶。本发明还公开了一种微胶囊机，包括混料装置、输送装置、成型装置和上述微胶囊滴料盘，混料装置搅拌桶；输送装置包括输送泵；成型装置包括料桶。本发明使每次制得的微胶囊粒径大小比较一致，制作过程易于控制，且可重复性好，能够批量的制作出大小均匀的微胶囊，为工业生产提供较好的支持。

Description

一种微胶囊滴料盘以及微胶囊机

技术领域

本发明属于微胶囊制造设备技术领域，尤其涉及一种微胶囊滴料盘以及微胶囊机。

背景技术

微胶囊技术是一种利用成膜材料把固体液体或气体包覆成具有功能性核壳结构包含物的技术。微胶囊技术至今已推广到包含医学、农药学、香料学、涂料学以及食品科学、化妆品的制备等不同领域。一些物质经微胶囊化后能够以微细状态的芯材形式被储存并在需要时释放出来，其颜色、外形、耐热性、溶解性、体积、质量等都会改变。微胶囊技术主要有以下优点：①微胶囊化可以使物料形态改变，从而改变物料的存在状态、质量和体积；②微胶囊化可以控制芯材释放，控制芯材释放时间、释放速率、释放含量，通过微胶囊化使易挥发物质得到有效保护并在合适的时候释放出来；③掩盖不良风味，降低其挥发性，通过微胶囊壁材的遮蔽作用可以掩盖芯材自身的不良气味，降低其挥发性；④隔离物料间的相互作用，保护敏感性物料，将比较敏感的物料成分进行微胶囊化，既可以保护其不受外界不良环境的影响，提高其稳定性，又可以避免其与其他成分接触后相互作用，发生不良反应；⑤提高芯材稳定性，保护其有效成分；⑥降低防腐剂、保鲜剂等直接对食品或人体产生危害。

现有的微胶囊机通常对于微胶囊的成型控制不精准，如公开号为CN108160014A的中国专利申请，仅通过喷嘴来控制微胶囊的粒径，很难保证微胶囊粒径的一致性，导致制备出的微胶囊粒径不一，成品率不高；而且通过喷嘴生产只能一滴一滴的依次形成液滴，导致生产效率低，而为了提高生产效率则需要多个喷嘴同时工作，但也还是存在生产成本高、设备过多控制较难的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种微胶囊滴料盘以及微胶囊机，使每次制得的微胶囊粒径大小比较一致，制作过程易于控制，且可重复性好，能够批量的制作出大小均匀的微胶囊，为工业生产提供较好的支持。

为了达到上述目的，本发明的技术方案如下：

一种微胶囊滴料盘，包括滴盘，滴盘内部开设有空腔，空腔内设置有分布板，分布板将空腔上部和下部分隔为进液腔和气腔；滴盘顶部固定连接有可与供气源连通的进气座，进气座下端向下延伸至气腔内并与气腔连通，滴盘底壁上设有多个出气座，出气座内部开设有连通气腔和气腔外部的气孔，分布板下侧设有多个通针，多个通针与多个出气座分别上下正对，通针上端与进液腔连通，通针下端向下延伸至出气座的气孔内，气孔内部的下侧设有将气体导向通针下方的导向壁。

本方案原理及效果：使用时，物料输送至滴盘的进液腔中，同时通过供气源向进气座内输送气体。

由于分布板上设有与进液腔连通的通针，因此物料会流入通针内并沿着通针向下流动，当液体物料流至通针下端口时会形成水滴状向下滴落，同时控制输送泵的流速使通针每向下滴落一颗液滴输送泵转动一下，从而控制每次滴落的液滴的大小和流速都是一致的。在此过程中，气体从进气座流入气腔内，再流入气孔内，气体流动的过程中对通针内的液体具有冷却作用，使液体从通针下部滴落时能够快速形成液滴状。而且，由于通针下端位于气孔处，气孔内部的下侧设有将气体导向通针下方的导向壁，所以气体从气孔流出时会在通针下端开口处形成风流，当液体通针下端形成液滴时风流能够对液滴施加向下的力将其与通针内其他的液体分割脱离，同时可以通过供气源控制风流的大小，从而通过风流和输送泵一同实现对液滴大小和流速的控制，进而保障制得的微胶囊粒径一致。

优选地，所述出气座包括安装座和出气塞，安装座固定于滴盘底壁上，所述出气塞插接于安装座下部，所述出气塞与安装座之间卡接有调整垫，调整垫中部开设有与通针适配的定位孔。

本发明还提供了一种微胶囊机，包括混料装置、输送装置、滴料装置和成型装置，

混料装置包括机架和设置于机架上的搅拌桶；

输送装置包括输送泵，输送泵用于将搅拌桶内的物料输送至滴料装置；

滴料装置包括上述的微胶囊滴料盘；

成型装置包括料桶，料桶用于盛装包覆液，料桶设置于微胶囊滴料盘的下方。

优选地，混料装置还包括固定设置在机架上的保温机构，保温机构包括用于盛装保温水的保温箱和设置于保温箱内的加热器，所述搅拌桶位于保温箱内，保温箱底部的侧壁上设有连通保温箱内部与外部的蒸汽管。

优选地，混料装置还包括搅拌器，所述搅拌器包括转轴，所述搅拌叶固定安装于转轴下端，所述转轴上还固定连接有外罩，外罩将所述搅拌叶罩住，所述外罩上端为大径部分在上方的喇叭状，所述外罩下端为大径部分在下方的喇叭状。

优选地，所述输送装置包括设置于机架上的蠕动泵以及驱动蠕动泵的动力机构，动力机构包括由电机驱动的带轮以及与带轮、蠕动泵连接的皮带，所述电机一侧通过铰接于机架上，另一侧连接有设置于机架上的皮带张紧机构。

优选地，所述机架上还固定连接有第二升降机构，第二升降机构的输出端上固定连接有用于固定滴盘的滴盘架，第二升降机构用于控制滴盘与成型装置之间的距离。

优选地，所述料桶内的下部设置有用于阻隔微胶囊的筛网，筛网为左低右高的倾斜设置，料桶底壁上连通有排水管。

优选地，所述料桶下部的侧壁上开设有出料口，出料口与筛网左端相接，所述出料口处设有出料机构。

优选地，所述出料机构包括水平设置的连接筒以及与连接筒底部连通并向下倾斜的出料筒，连接筒靠近出料口的一端与出料筒连通，连接筒内设有可用于封堵出料口的出料塞，出料塞固定有拉杆，拉杆远离出料塞的一端穿过连接筒延伸至连接筒外部。

本方案的有益效果：

1、本发明通过蠕动泵和气流的配合可以使每次制得的微胶囊粒径大小比较一致，制作过程易于控制，且可重复性好，能够批量的制作出大小均匀的微胶囊，为工业生产提供较好的支持。

2、本发明设置保温机构为搅拌桶持续加热保温，使物料在搅拌桶中能够保持流动的状态，避免物料凝结，而且加热后的物料具有良好的运输性能，输送流畅。

3、通过第一升降机构调节搅拌器的高度，可以使物料搅拌得更加均匀。

4、本发明在搅拌叶外罩设有外罩，使物料搅拌过程中能够在外罩处形成内外循环，提高搅拌的均匀性。

附图说明

图1为本发明实施例混料装置的示意图；

图2为本发明实施例成型装置的示意图；

图3为本发明实施例滴盘的结构示意图；

图4为图3中C-C的剖视图；

图5为图3中B-B的剖视图；

图6为本发明实施例滴盘架的结构示意图；

图7为本发明实施例外罩的结构示意图；

图8为图7中A-A的剖视图。

说明书附图中的附图标记包括：输送小车1、保温箱2、第一气缸3、支撑架4、搅拌电机5、转轴6、外罩7、搅拌叶8、搅拌桶9、进水管10、出水管11、出污管12、加热管13、蒸汽管14、桶盖15、蠕动泵16、带轮17、机座18、活节螺栓19、第二气缸20、滴盘架21、滴盘22、滴盘孔23、万向轮24、料桶25、筛网26、排水管27、料塞28、连接筒29、拉杆30、出料管31、快速接头32、手轮33、压紧盖34、底座35、套管36、进液接头37、气路38、进气座39、螺纹连接部391、套装部392、卡装部393、分布板40、锁紧塞41、通针主体42、通针43、安装座44、出气塞45、调整垫46、导向壁47、导流孔48、支撑板71、安装套72、安装板73。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细说明：

实施例基本如附图3-6所示：一种微胶囊滴料盘，包括滴盘架21和固定安装在滴盘架21上的多个滴盘22，滴盘22左端开设有多个用于安装滴盘22的滴盘孔23，滴盘22通过螺钉固定在滴盘架21的滴盘孔23上。

参见图3和图4，滴盘22为盘状结构，具体地，滴盘22包括底座35和压紧盖34，压紧盖34固定安装在底座35上，滴盘22的内部开设有空腔，即底座35与压紧盖34之间形成有空腔。空腔内安装有分布板40，分布板40的边缘部分紧紧卡合在压紧盖34与底座35之间，为了保证空腔内部的密封性，分布板40与压紧盖34、底座35之间均设有O型密封圈。

分布板40将空腔上部和下部分隔为相互独立的进液腔和气腔，相应地，滴盘22上设置有与进液腔相通的进液结构、与气腔相通的进气结构，进液结构包括设置于压紧盘上并与进液腔连通的进液口，进液口上安装有笋尖型的进液接头37。进气结构包括柱状的进气座39，进气座39中部开设有与气腔连通的气路38。

根据功能的不同将进气座39由上至下分为螺纹连接部391、套装部392和卡装部393，且螺纹连接部391、套装部392和卡装部393的外径依次递增。压紧盖34、分布板40和底座35的中部均开设有通孔，通孔的直径与套装部392外径适配，即套装部392可穿过通孔。卡装部393位于进气腔中，卡装部393的直径大于通孔的直径，卡装部393的下方设有与通孔直径适配的固定柱，固定柱插入底座35的通孔内并焊接固定，即，使进气座39与底座35固定，分布板40与卡装部393上表面相抵。套装部392由分布板40通孔处延伸至压紧盖34的通孔处，套装部392位于进液腔内的部分套设有套管36，套管36上下端部分别与压紧盖34、分布板40相抵，且套管36的顶部和底部上均设置有O型密封圈。螺纹连接部391位于套装部392上方，螺纹连接部391处的进气座39外表面上设有外螺纹，螺纹连接部391上螺纹套接有手轮33和快速接头32，手轮33位于快速接头32的下方，手轮33用于将压紧盖34压紧在底座35上，使压紧盖34与底座35之间紧密配合，快速接头32与进气座39内的气路38连通且便于外接供气源。安装时，依次将分布板40和压紧盖34套在进气座39的套装部392上，然后将手轮33螺纹套接在螺纹连接部391上，然后拧动手轮33使手轮33持续向下压压紧盖34直到手轮33拧紧为止，此时压紧盖34被手轮33压紧在底座35上，然后再将快速接头32拧紧在进气座39上部。

底座35上开设有多个出气口，每个出气口上均设有出气座，出气座包括安装座44和出气塞45。安装座44焊接在出气口处，安装座44为内部中空两端开口的柱状结构，安装座44的内孔为阶梯孔，内孔下部的直径大于内孔上部的直径。出气塞45也为柱状结构，出气塞45可拆卸的连接在安装座44的内孔下部，具体地，出气塞45和安装座44之间可以采用螺纹连接的方式固定，也可采用插接或卡接的方式固定，本实施例中出气塞45和安装座44之间采用螺纹连接的方式固定。出气塞45内部开设有气孔和导流孔48，气孔位于出气塞45上部且与安装座44上部内孔直径相同。气孔的下部设有导向壁47，导向壁47由气孔内壁逐渐向气孔的中心线方向延伸，且导向壁47靠近气孔中心线的一侧向下倾斜，向中部延伸的导向壁47的内孔则形成了上述的导流孔48。

分布板40上开设有多个安装孔，安装孔的数量与底座35上的出气口数量一致，且多个出气口与多个安装孔一一上下正对。每个安装孔内均设有出气结构，出气结构包括通针主体42、通针43和锁紧塞41，通针主体42焊接于安装孔内，通针主体42内开设有与通针43的针座适配的阶梯孔，通针43插入通针主体42的阶梯孔内时通针43的针座与阶梯孔无间隙配合，锁紧塞41与阶梯孔上部之间通过螺纹固定，锁紧塞41将通针43压紧在通针主体42的阶梯孔内。安装完成后，通针43下端位于出气座的导流孔48处，且通针43下端基本与导流孔48下端平齐。为了提高通针43的稳定性，在出气塞45和安装座44之间卡接有调整垫46，如图5所示，调整垫46为条形状，调整垫46中部开设有与通针43适配的定位孔。

本实施例还公开了一种微胶囊机，包括混料装置、输送装置、滴料装置和成型装置，通过混料装置将原料搅拌为粘稠状的液体，再通过输送装置将液体输送至滴料装置，然后液体在滴料装置和成型装置中成型得到所需的微胶囊。

其中，滴料装置为上述的微胶囊滴料盘。

混料装置包括第一输送小车1以及设置于第一输送小车1上的搅拌桶9、搅拌器和保温机构。

参见图1，保温机构位于输送小车1的右侧，保温机构包括保温箱2和加热器，保温箱2为箱体侧壁内置保温材料的箱体，保温材料通常选用隔热棉。保温箱2通过螺钉或者铆接等方式固定在车体上，加热器为电加热管13，电加热管13整体位于保温箱2的底部，电加热管13左端通过固定座固定在保温箱2左侧壁上。相应地，保温箱2上还设置有进水管10和出水管11，进水管10由保温箱2底部向上延伸至保温箱2顶部，出水管11设置于保温箱2底壁上。保温箱2左侧壁的上部设置有蒸汽管14，蒸汽管14用于将保温箱2内部的水蒸气排出。

搅拌桶9位于保温箱2内并与保温箱2固定安装，具体地，搅拌桶9包括桶体和桶盖15，桶盖15通过合页铰接于桶体上。保温箱2顶端开口四侧边均焊接有支撑件，搅拌桶9的桶体部分位于保温箱2内，且搅拌桶9与保温箱2内壁之间具有一定间距，本实施例中，搅拌桶9与保温箱2底部之间具有90-100mm的间距，搅拌桶9与保温箱2侧壁之间具有40-50mm的间距；搅拌桶9顶部四周的侧壁通过焊接的方式固定在支撑件上，且搅拌桶9与支撑件之间为无间隙设置，即搅拌桶9与保温箱2之间的部分为相对密闭的用于盛装保温水的空间。搅拌桶9的底壁上还开设有出污口，相应地，出污口的下侧连通有出污管12。

输送小车1的车体上固定有第一升降机构，本实施例中第一升降机构为第一气缸3，第一气缸3位于保温箱2的右方，第一气缸3竖直朝上设置且其上端位于桶盖15上方，第一气缸3活塞杆端部通过螺钉固定有支撑架4，支撑架4水平设置且其左端延伸至桶盖15中部的上方，而搅拌器则通过螺钉固定在支撑架4左端，从而使第一气缸3可以调节搅拌器的竖直高度。

参见图1、图7和图8，搅拌器包括搅拌电机5、转轴6、搅拌叶8和外罩7，搅拌电机5竖直朝下设置，转轴6通过联轴器与搅拌电机5的输出轴同轴固定，搅拌桶9的桶盖15上开设有供转轴6穿过的通孔，转轴6下端穿过通孔延伸至搅拌桶9的底部。搅拌叶8通过螺纹连接的方式固定在转轴6的下端，本实施例中搅拌叶8包括三个等角度分布的叶片。外罩7为两端开口的柱状结构，其顶部为大径部分在上方的喇叭状，下端为大径部分在下方的喇叭状，外罩7上部内侧一体成型有三块支撑板71，三块支撑板71之间一体成型有安装套72，安装套72中部开设有转轴6能穿过的轴孔，转轴6下部的侧壁上一体成型有与安装套72配合的环形的安装板73，安装套72和安装板73上开设有对应的螺孔，安装时，使安装套72的轴孔从转轴6下端穿过直到安装套72与安装板73相抵，然后通过螺钉对安装套72和安装板73进行固定，之后再将搅拌叶8固定安装在转轴6下端，组装完成后，搅拌叶8位于外罩7的中部。

输送装置位于输送小车1的左侧，输送装置包括输送泵，本实施例中输送泵为蠕动泵16，蠕动泵16与搅拌桶9和滴料装置之间均连接有料管。驱动蠕动泵16的动力机构包括由电机驱动的带轮17以及与带轮17、蠕动泵16连接的皮带，电机设置于机座18上，机座18的右端通过销轴铰接在输送小车1的机架上，机座18的左端与机架之间设有皮带张紧机构，本实施例中皮带张紧机构包括活节螺栓19，活节螺栓19的下端铰接于机架上，机座18的左端开设有活节螺栓19可穿过的通孔，活节螺栓19的上下两侧均连接有螺母，通过调节螺母和机座18在活节螺栓19上的位置，从而调整皮带的松紧度。蠕动泵16与滴料盘中的进液接头37通过料管相连。

输送小车1的机架上还设有第二升降机构，第二升降机构包括第二气缸20，第二气缸20竖直朝上设置，滴料装置整体固定在第二气缸20的活塞杆端部，从而使第二气缸20能够调节滴料装置的竖直高度，具体地，滴盘架21通过螺钉固定在第二气缸20的活塞杆端部，滴盘架21左端位于输送小车1的左方。

参见图2，成型装置位于滴料装置的正下方，成型装置包括料桶25，料桶25用于盛装包覆液，为了运输方便，料桶25底部安装有多个万向轮24。料桶25内的下部设置有用于阻隔微胶囊的筛网26，筛网26为左高右低的倾斜设置，料桶25底壁上连通有排水管27。料桶25下部的侧壁上开设有出料口，出料口与筛网26左端相接。出料口处设有出料机构，出料机构包括水平设置的连接筒29以及与连接筒29底部连通并向下倾斜的出料筒，连接筒29靠近出料口的一端与出料筒连通，连接筒29内设有可用于封堵出料口的出料塞28，出料塞28固定有拉杆30，拉杆30远离出料塞28的一端穿过连接筒29延伸至连接筒29外部。

具体实施过程如下：预先通过进水管10向保温箱2内加入清水，然后向搅拌桶9内加入制备微胶囊的物料，然后启动搅拌电机5，搅拌电机5带动搅拌叶8和外罩7对物料进行搅拌，同时启动加热器对保温箱2内的水进行加热，使搅拌桶9内的物料保持黏稠液体状。搅拌过程中，启动第一气缸3，第一气缸3带动搅拌器上下运动，使物料搅拌得更加均匀。

搅拌完成后用料管将蠕动泵16和料桶25连通，再将蠕动泵16和各个滴盘22连接，启动蠕动泵16将物料输送至滴盘22，同时在料桶25中加入包覆液。进入滴盘22的物料流入滴盘22的进液腔中，同时开启供气源向进气座39内输送气体。

由于分布板40上设有与进液腔连通的通针43，因此物料会流入通针43内并沿着通针43向下流动，当液体物料流至通针43下端口时会形成水滴状向下滴落，同时控制输送泵的流速使通针43每向下滴落一颗液滴输送泵转动一下，从而控制每次滴落的液滴的大小和流速都是一致的。在此过程中，气体从进气座39流入气腔内，再流入气孔内，气体流动的过程中对通针43内的液体具有冷却作用，使液体从通针43下部滴落时能够快速形成液滴状。而且，由于通针43下端位于气孔处，气孔内部的下侧设有将气体导向通针43下方的导向壁47，所以气体从气孔流出时会在通针43下端开口处形成风流，当液体通针43下端形成液滴时风流能够对液滴施加向下的力将其与通针43内其他的液体分割脱离，同时可以通过供气源控制风流的大小，从而通过风流和输送泵一同实现对液滴大小和流速的控制，使落入成型装置内的液滴大小一致。液滴滴入料桶25后包覆液将液滴包裹形成微胶囊收集在筛网26上。

以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (10)

1.一种微胶囊滴料盘，其特征在于： 包括滴盘（22），滴盘（22）内部开设有空腔，空腔内设置有分布板（40），分布板（40）将空腔上部和下部分隔为进液腔和气腔；滴盘（22）顶部固定连接有可与供气源连通的进气座（39），进气座（39）下端向下延伸至气腔内并与气腔连通，滴盘（22）底壁上设有多个出气座，出气座内部开设有连通气腔和气腔外部的气孔，分布板（40）下侧设有多个通针（43），多个通针（43）与多个出气座分别上下正对，通针（43）上端与进液腔连通，通针（43）下端向下延伸至出气座的气孔内，气孔内部的下侧设有将气体导向通针（43）下方的导向壁（47）。

2.根据权利要求1所述的微胶囊滴料盘，其特征在于：所述出气座包括安装座（44）和出气塞（45），安装座（44）固定于滴盘（22）底壁上，所述出气塞（45）插接于安装座（44）下部，所述出气塞（45）与安装座（44）之间卡接有调整垫（46），调整垫（46）中部开设有与通针（43）适配的定位孔。

3.一种微胶囊机，其特征在于：包括混料装置、输送装置、滴料装置和成型装置，

混料装置包括机架和设置于机架上的搅拌桶（9）；

输送装置包括输送泵，输送泵用于将搅拌桶（9）内的物料输送至滴料装置；

滴料装置包括权利要求1或2所述的微胶囊滴料盘；

成型装置包括料桶（25），料桶（25）用于盛装包覆液，料桶（25）设置于微胶囊滴料盘的下方。

4.根据权利要求3所述的一种微胶囊机，其特征在于：混料装置还包括固定设置在机架上的保温机构，保温机构包括用于盛装保温水的保温箱（2）和设置于保温箱（2）内的加热器，所述搅拌桶（9）位于保温箱（2）内，保温箱（2）底部的侧壁上设有连通保温箱（2）内部与外部的蒸汽管（14）。

5.根据权利要求4所述的一种微胶囊机，其特征在于：混料装置还包括搅拌器，所述搅拌器包括转轴（6），所述搅拌叶（8）固定安装于转轴（6）下端，所述转轴（6）上还固定连接有外罩（7），外罩（7）将所述搅拌叶（8）罩住，所述外罩（7）上端为大径部分在上方的喇叭状，所述外罩（7）下端为大径部分在下方的喇叭状。

6.根据权利要求3-5中任一项所述的一种微胶囊机，其特征在于：所述输送装置包括设置于机架上的蠕动泵（16）以及驱动蠕动泵（16）的动力机构，动力机构包括由电机驱动的带轮（17）以及与带轮（17）、蠕动泵（16）连接的皮带，所述电机一侧通过铰接于机架上，另一侧连接有设置于机架上的皮带张紧机构。

7.根据权利要求6所述的一种微胶囊机，其特征在于：所述机架上还固定连接有第二升降机构，第二升降机构的输出端上固定连接有用于固定滴盘（22）的滴盘架（21），第二升降机构用于控制滴盘（22）与成型装置之间的距离。

8.根据权利要求7所述的一种微胶囊机，其特征在于：所述料桶（25）内的下部设置有用于阻隔微胶囊的筛网（26），筛网（26）为左低右高的倾斜设置，料桶（25）底壁上连通有排水管（27）。

9.根据权利要求7或8所述的一种微胶囊机，其特征在于：所述料桶（25）下部的侧壁上开设有出料口，出料口与筛网（26）左端相接，所述出料口处设有出料机构。

10.根据权利要求9所述的一种微胶囊机，其特征在于：所述出料机构包括水平设置的连接筒（29）以及与连接筒（29）底部连通并向下倾斜的出料筒，连接筒（29）靠近出料口的一端与出料筒连通，连接筒（29）内设有可用于封堵出料口的出料塞（28），出料塞（28）固定有拉杆（30），拉杆（30）远离出料塞（28）的一端穿过连接筒（29）延伸至连接筒（29）外部。

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