CN112142116B - 一种复印机、打印机墨粉用磁性氧化铁黑的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种复印机、打印机墨粉用磁性氧化铁黑的制备方法，属于打印机技术领域，本方案通过亚铁盐预融球接触到水，促使吸油层迅速分解成多个吸油垫片，并在吸油垫片相互分离时，促使其内的还原性铁粉从密封油层中移出，一方面可以消耗溶液中含有的氧气，并产生大量的热量，从而减少亚铁盐粉末在水解的过程中被氧化的可能性，另一方面借助产生的热量，促可以使外封闭膜和内置气囊球迅速膨胀并破裂，既能对亚铁盐粉末进行搅散，也能加速亚铁盐粉末在水中的水解速度，并在溶解完毕后，促使吸油垫片将密封油层充分吸附，并均匀排布在溶液上表面，从而对其下侧的溶液密封，减少外接的氧气，将亚铁离子氧化成铁离子的可能性。
Description
技术领域
本发明涉及打印机技术领域，更具体地说，涉及一种复印机、打印机墨粉用磁性氧化铁黑的制备方法。
背景技术
打印机（Printer)是计算机的输出设备之一，用于将计算机处理结果打印在相关介质上，衡量打印机好坏的指标有三项：打印分辨率，打印速度和噪声，复印机是指静电复印机，它是一种利用静电技术进行文书复制的设备，复印机属模拟方式，只能如实进行文献的复印，数字式复印机将使图像的存储、传输以及编辑排版（图像合成、信息追加或删减、局部放大或缩小、改错）等成为可能，它可以通过接口与计算机、文字处理机和其他微处理机相连，成为地区网络的重要组成部分，多功能化、彩色化、廉价和小型化、高速仍然是重要的发展方向。
氧化铁黑，又称磁性氧化铁、四氧化三铁、磁铁、磁石、吸铁石，天然矿物类型为磁铁矿，铁在四氧化三铁中有两种化合价，为反式尖晶石结构，即[FeⅢ]t[FeⅢFeⅡ]oO4，氧做立方最密堆积，另外，四氧化三铁还是导体，因为在磁铁矿中由于Fe2+与Fe3+在八面体位置上基本上是无序排列的，电子可在铁的两种氧化态间迅速发生转移，所以四氧化三铁固体具有优良的导电性。
现有技术中，在制备氧化铁黑时，通常需要使用到亚铁盐，但在实际咋操作过程中，由于亚铁盐兼具氧化性和还原性，因此其化学性质不稳定，在将其溶解的过程中，二价铁容易被空气中或者溶液中含有的氧气氧化成三价铁，从而降低了溶液中的亚铁离子的含量，间接了降低了氧化铁黑的制备产量。
发明内容
1．要解决的技术问题
针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种复印机、打印机墨粉用磁性氧化铁黑的制备方法，本方案通过亚铁盐预融球接触到水，促使吸油层迅速分解成多个吸油垫片，并在吸油垫片相互分离时，促使其内的还原性铁粉从密封油层中移出，一方面可以消耗溶液中含有的氧气，并产生大量的热量，从而减少亚铁盐粉末在水解的过程中被氧化的可能性，另一方面借助产生的热量，促可以使外封闭膜和内置气囊球迅速膨胀并破裂，既能对亚铁盐粉末进行搅散，也能加速亚铁盐粉末在水中的水解速度，并在溶解完毕后，促使吸油垫片将密封油层充分吸附，并均匀排布在溶液上表面，从而对其下侧的溶液密封，减少外接的氧气，将亚铁离子氧化成铁离子的可能性。
2．技术方案
为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。
一种复印机、打印机墨粉用磁性氧化铁黑的制备方法，包括以下步骤：
S1、将多个亚铁盐预融球从冷冻室内取出，并依次将亚铁盐预融球放置在由大量还原性铁粉竖直分布的平面上，按压并自由滚动亚铁盐预融球，促使还原性铁粉均匀扎入亚铁盐预融球内；
S2、将亚铁盐预融球投放至含有一定量的水的烧杯中，并使用玻璃棒将亚铁盐预融球和水充分搅拌，直至亚铁盐预融球完全溶解后，将烧杯中的其余残渣滤出，获得亚铁盐溶液；
S3、向S2中的亚铁盐溶液中加入可溶性碱溶液，在温度为36～44℃条件下进行中和反应至溶液pH值恒定，以质量计，可溶性亚铁盐与所述可溶性碱的添加量的比值为(1.7～3.4):(1.5～3.2)；
S4、将S3经反应后的溶液升温至85～90℃，并向溶液内加入无定形羟基氧化铁反应，反应过程中控制溶液pH值为9～11，以质量计，亚铁盐与所述无定形羟基氧化铁的添加量的比值为(2.2～3.5):(3.6～5.5)；
S5、反应完成后，将S4中的固液混合物过滤、干燥，即可制备得到氧化铁黑。
进一步的，所述S1中的亚铁盐预融球包括外吸油层，所述外吸油层包括多个均匀分布且相互粘接的吸油垫片，所述外吸油层内填充有亚铁盐粉末，所述外吸油层与亚铁盐粉末之间设有密封油层，所述亚铁盐粉末与密封油层之间设有外封闭膜，所述外封闭膜内壁开凿有多个均匀分布的第一预断槽，所述亚铁盐粉末内设有内置气囊球，所述内置气囊球与外封闭膜之间固定连接有多个均匀分布的连接细纤绳，所述连接细纤绳外端固定连接有多个均匀分布的倒钩刺，通过亚铁盐预融球接触到水，促使吸油层迅速分解成多个吸油垫片，并在吸油垫片相互分离时，促使其内的还原性铁粉从密封油层中移出，一方面可以消耗溶液中含有的氧气，并产生大量的热量，从而减少亚铁盐粉末在水解的过程中被氧化的可能性，另一方面借助产生的热量，促可以使外封闭膜和内置气囊球迅速膨胀并破裂，既能对亚铁盐粉末进行搅散，也能加速亚铁盐粉末在水中的水解速度，并在溶解完毕后，促使吸油垫片将密封油层充分吸附，并均匀排布在溶液上表面，从而对其下侧的溶液密封，减少外接的氧气，将亚铁离子氧化成铁离子的可能性。
进一步的，所述S2中的烧杯外端套设有外置橡胶环，所述外置橡胶环内嵌设安装有多个均匀分布的磁粉，通过在烧杯外侧设置外置橡胶环，并在其内嵌设安装磁粉，可以促使整个外置橡胶环具有磁性，并借助还原性铁粉与氧气反应后生成的四氧化三铁，可以借助外置橡胶环对分布溶液表面的吸油垫片具有吸附性，通过移动外置橡胶环，可以带动分布溶液表面的多个吸油垫片上移，实现还原性铁粉和吸油垫片与溶液的分离。
进一步的，所述S1中的还原性铁粉表面设有一层固态油层，所述固态油层和密封油层均由经过冷冻处理的猪油制成，通过使用猪油制作固态油层和密封油层，可以促使固态油层和密封油层在常温下不易被吸油垫片吸收，并借助固态油层的密封作用，促使还原性铁粉不易被氧化，另外借助将还原性铁粉插嵌至吸油垫片内，可以对密封油层进行挤压，促使密封油层将其内的亚铁盐粉末密封的更加充分。
进一步的，所述吸油垫片由吸油棉材料制成，所述吸油垫片设置成正六边形，通过使用吸油棉制作吸油垫片，可以促使吸油垫片对接触到水融化后的密封油层进行吸收。
进一步的，所述吸油垫片外端固定连接有遇水膨胀垫，通过设置遇水膨胀垫，可以在整个吸油外层接触到水时，借助遇水膨胀垫吸收膨胀的特性，可以促使相互粘接的吸油垫片迅速崩离，从而加速整个吸油垫片的分解效率。
进一步的，所述内置气囊球内填充有氮气，所述内置气囊球外端开凿有多个均匀分布的第二预断槽，通过在内置气囊球内设置氮气，可以在内置气囊球炸开后，促使其内的氮气释放，一方面可以加快溶液内的气体流动，从而加速亚铁盐粉末的水解效率，另一方面，可以借助氮气将溶液内而氧气挤出，从而减少溶液内的亚铁离子被氧化的可能性。
进一步的，所述连接细纤绳由镍钛记忆合金材料制成，所述连接细纤绳的平衡温度为40℃，通过使用镍铁记忆合金材料制作连接细纤绳，可以在连接细纤绳温度升高后，恢复至其高温相态，从而促使连接细纤绳伸长，并借助其外侧的倒钩刺，可以加快团聚的亚铁盐粉末的相互分离，从而提高亚铁盐粉末的水解效率。
进一步的，所述倒钩刺由400-不锈钢材质制成，每相邻两个所述倒钩刺之间的间距为50μm，通过使用400-不锈钢材质制作倒钩刺，可以促使还原性铁粉反应产生的四氧化三铁可以对倒钩刺吸引，并在残余的外封闭膜和内置气囊球的碎片的拖拽下，可以促使连接细纤绳和倒钩刺形成拱门状位于溶液内，可以通过烧杯转动外侧的外置橡胶环，带动连接细纤绳转动，从而对溶液进行搅拌，以此实现亚铁盐粉末水解的更加均匀。
3．有益效果
相比于现有技术，本发明的优点在于：
（1）本方案通过亚铁盐预融球接触到水，促使吸油层迅速分解成多个吸油垫片，并在吸油垫片相互分离时，促使其内的还原性铁粉从密封油层中移出，一方面可以消耗溶液中含有的氧气，并产生大量的热量，从而减少亚铁盐粉末在水解的过程中被氧化的可能性，另一方面借助产生的热量，促可以使外封闭膜和内置气囊球迅速膨胀并破裂，既能对亚铁盐粉末进行搅散，也能加速亚铁盐粉末在水中的水解速度，并在溶解完毕后，促使吸油垫片将密封油层充分吸附，并均匀排布在溶液上表面，从而对其下侧的溶液密封，减少外接的氧气，将亚铁离子氧化成铁离子的可能性。
（2）S2中的烧杯外端套设有外置橡胶环，外置橡胶环内嵌设安装有多个均匀分布的磁粉，通过在烧杯外侧设置外置橡胶环，并在其内嵌设安装磁粉，可以促使整个外置橡胶环具有磁性，并借助还原性铁粉与氧气反应后生成的四氧化三铁，可以借助外置橡胶环对分布溶液表面的吸油垫片具有吸附性，通过移动外置橡胶环，可以带动分布溶液表面的多个吸油垫片上移，实现还原性铁粉和吸油垫片与溶液的分离。
（3）S1中的还原性铁粉表面设有一层固态油层，固态油层和密封油层均由经过冷冻处理的猪油制成，通过使用猪油制作固态油层和密封油层，可以促使固态油层和密封油层在常温下不易被吸油垫片吸收，并借助固态油层的密封作用，促使还原性铁粉不易被氧化，另外借助将还原性铁粉插嵌至吸油垫片内，可以对密封油层进行挤压，促使密封油层将其内的亚铁盐粉末密封的更加充分。
（4）吸油垫片由吸油棉材料制成，吸油垫片设置成正六边形，通过使用吸油棉制作吸油垫片，可以促使吸油垫片对接触到水融化后的密封油层进行吸收。
（5）吸油垫片外端固定连接有遇水膨胀垫，通过设置遇水膨胀垫，可以在整个吸油外层接触到水时，借助遇水膨胀垫吸收膨胀的特性，可以促使相互粘接的吸油垫片迅速崩离，从而加速整个吸油垫片的分解效率。
（6）内置气囊球内填充有氮气，内置气囊球外端开凿有多个均匀分布的第二预断槽，通过在内置气囊球内设置氮气，可以在内置气囊球炸开后，促使其内的氮气释放，一方面可以加快溶液内的气体流动，从而加速亚铁盐粉末的水解效率，另一方面，可以借助氮气将溶液内而氧气挤出，从而减少溶液内的亚铁离子被氧化的可能性。
（7）连接细纤绳由镍钛记忆合金材料制成，连接细纤绳的平衡温度为40℃，通过使用镍铁记忆合金材料制作连接细纤绳，可以在连接细纤绳温度升高后，恢复至其高温相态，从而促使连接细纤绳伸长，并借助其外侧的倒钩刺，可以加快团聚的亚铁盐粉末的相互分离，从而提高亚铁盐粉末的水解效率。
（8）倒钩刺由400-不锈钢材质制成，每相邻两个倒钩刺之间的间距为50μm，通过使用400-不锈钢材质制作倒钩刺，可以促使还原性铁粉反应产生的四氧化三铁可以对倒钩刺吸引，并在残余的外封闭膜和内置气囊球的碎片的拖拽下，可以促使连接细纤绳和倒钩刺形成拱门状位于溶液内，可以通过烧杯转动外侧的外置橡胶环，带动连接细纤绳转动，从而对溶液进行搅拌，以此实现亚铁盐粉末水解的更加均匀。
附图说明
图1为本发明的亚铁盐预融球的立体图；
图2为本发明的亚铁盐预融球内部的剖面图；
图3为本发明的还原性铁粉扎入吸油垫片中的立体图；
图4为本发明的扎入还原性铁粉后的亚铁盐预融球部分的剖面图；
图5为本发明的亚铁盐预溶解球水解时的剖面图；
图6为本发明的亚铁盐预溶解球水解后的剖面图；
图7为本发明的吸油垫片吸油后浮起时的剖面图；
图8为本发明的连接细纤绳弯曲时的剖面图。
图中标号说明：
1亚铁盐预融球、101外置橡胶环、2还原性铁粉、3吸油垫片、301遇水膨胀垫、4亚铁盐粉末、5密封油层、6外封闭膜、7第一预断槽、8内置气囊球、9连接细纤绳、10倒钩刺。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图；对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述；显然；所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例；而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例；本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例；都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例1：
请参阅图1、图5和图6，一种复印机、打印机墨粉用磁性氧化铁黑的制备方法，包括以下步骤：
S1、将多个亚铁盐预融球1从冷冻室内取出，并依次将亚铁盐预融球1放置在由大量还原性铁粉2竖直分布的平面上，按压并自由滚动亚铁盐预融球1，促使还原性铁粉2均匀扎入亚铁盐预融球1内；
S2、将亚铁盐预融球1投放至含有一定量的水的烧杯中，并使用玻璃棒将亚铁盐预融球1和水充分搅拌，直至亚铁盐预融球1完全溶解后，将烧杯中的其余残渣滤出，获得亚铁盐溶液；
S3、向S2中的亚铁盐溶液中加入可溶性碱溶液，在温度为36～44℃条件下进行中和反应至溶液pH值恒定，以质量计，可溶性亚铁盐与可溶性碱的添加量的比值为(1.7～3.4):(1.5～3.2)；
S4、将S3经反应后的溶液升温至85～90℃，并向溶液内加入无定形羟基氧化铁反应，反应过程中控制溶液pH值为9～11，以质量计，亚铁盐与无定形羟基氧化铁的添加量的比值为(2.2～3.5):(3.6～5.5)；
S5、反应完成后，将S4中的固液混合物过滤、干燥，即可制备得到氧化铁黑。
请参阅图2，S1中的亚铁盐预融球1包括外吸油层，外吸油层包括多个均匀分布且相互粘接的吸油垫片3，外吸油层内填充有亚铁盐粉末4，外吸油层与亚铁盐粉末4之间设有密封油层5，亚铁盐粉末4与密封油层5之间设有外封闭膜6，外封闭膜6内壁开凿有多个均匀分布的第一预断槽7，亚铁盐粉末4内设有内置气囊球8，内置气囊球8与外封闭膜6之间固定连接有多个均匀分布的连接细纤绳9，连接细纤绳9外端固定连接有多个均匀分布的倒钩刺10，通过亚铁盐预融球1接触到水，促使吸油层迅速分解成多个吸油垫片3，并在吸油垫片3相互分离时，促使其内的还原性铁粉2从密封油层5中移出，一方面可以消耗溶液中含有的氧气，并产生大量的热量，从而减少亚铁盐粉末4在水解的过程中被氧化的可能性，另一方面借助产生的热量，促可以使外封闭膜6和内置气囊球8迅速膨胀并破裂，既能对亚铁盐粉末4进行搅散，也能加速亚铁盐粉末4在水中的水解速度，并在溶解完毕后，促使吸油垫片3将密封油层5充分吸附，并均匀排布在溶液上表面，从而对其下侧的溶液密封，减少外接的氧气，将亚铁离子氧化成铁离子的可能性。
请参阅图5-6，S2中的烧杯外端套设有外置橡胶环101，外置橡胶环101内嵌设安装有多个均匀分布的磁粉，通过在烧杯外侧设置外置橡胶环101，并在其内嵌设安装磁粉，可以促使整个外置橡胶环101具有磁性，并借助还原性铁粉2与氧气反应后生成的四氧化三铁，可以借助外置橡胶环101对分布溶液表面的吸油垫片3具有吸附性，通过移动外置橡胶环101，可以带动分布溶液表面的多个吸油垫片3上移，实现还原性铁粉2和吸油垫片3与溶液的分离。
请参阅图2-3和图7，S1中的还原性铁粉2表面设有一层固态油层，固态油层和密封油层5均由经过冷冻处理的猪油制成，通过使用猪油制作固态油层和密封油层5，可以促使固态油层和密封油层5在常温下不易被吸油垫片3吸收，并借助固态油层的密封作用，促使还原性铁粉2不易被氧化，另外借助将还原性铁粉2插嵌至吸油垫片3内，可以对密封油层5进行挤压，促使密封油层5将其内的亚铁盐粉末4密封的更加充分，吸油垫片3由吸油棉材料制成，吸油垫片3设置成正六边形，通过使用吸油棉制作吸油垫片3，可以促使吸油垫片3对接触到水融化后的密封油层5进行吸收，吸油垫片3外端固定连接有遇水膨胀垫301，通过设置遇水膨胀垫301，可以在整个吸油外层接触到水时，借助遇水膨胀垫301吸收膨胀的特性，可以促使相互粘接的吸油垫片3迅速崩离，从而加速整个吸油垫片3的分解效率。
请参阅图2图4和图8，内置气囊球8内填充有氮气，内置气囊球8外端开凿有多个均匀分布的第二预断槽，通过在内置气囊球8内设置氮气，可以在内置气囊球8炸开后，促使其内的氮气释放，一方面可以加快溶液内的气体流动，从而加速亚铁盐粉末4的水解效率，另一方面，可以借助氮气将溶液内而氧气挤出，从而减少溶液内的亚铁离子被氧化的可能性，连接细纤绳9由镍钛记忆合金材料制成，连接细纤绳9的平衡温度为40℃，通过使用镍铁记忆合金材料制作连接细纤绳9，可以在连接细纤绳9温度升高后，恢复至其高温相态，从而促使连接细纤绳9伸长，并借助其外侧的倒钩刺10，可以加快团聚的亚铁盐粉末4的相互分离，从而提高亚铁盐粉末4的水解效率，倒钩刺10由400-不锈钢材质制成，每相邻两个倒钩刺10之间的间距为50μm，通过使用400-不锈钢材质制作倒钩刺10，可以促使还原性铁粉2反应产生的四氧化三铁可以对倒钩刺10吸引，并在残余的外封闭膜6和内置气囊球8的碎片的拖拽下，可以促使连接细纤绳9和倒钩刺10形成拱门状位于溶液内，可以通过烧杯转动外侧的外置橡胶环101，带动连接细纤绳9转动，从而对溶液进行搅拌，以此实现亚铁盐粉末4水解的更加均匀。
以上所述；仅为本发明较佳的具体实施方式；但本发明的保护范围并不局限于此；任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内；根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变；都应涵盖在本发明的保护范围内。
Claims (8)
1.一种复印机、打印机墨粉用磁性氧化铁黑的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1、将多个亚铁盐预融球（1）从冷冻室内取出，并依次将亚铁盐预融球（1）放置在由大量还原性铁粉（2）竖直分布的平面上，按压并自由滚动亚铁盐预融球（1），促使还原性铁粉（2）均匀扎入亚铁盐预融球（1）内，所述亚铁盐预融球（1）包括外吸油层，所述外吸油层包括多个均匀分布且相互粘接的吸油垫片（3），所述外吸油层内填充有亚铁盐粉末（4），所述外吸油层与亚铁盐粉末（4）之间设有密封油层（5），所述亚铁盐粉末（4）与密封油层（5）之间设有外封闭膜（6），所述外封闭膜（6）内壁开凿有多个均匀分布的第一预断槽（7），所述亚铁盐粉末（4）内设有内置气囊球（8），所述内置气囊球（8）与外封闭膜（6）之间固定连接有多个均匀分布的连接细纤绳（9），所述连接细纤绳（9）外端固定连接有多个均匀分布的倒钩刺（10）；
S2、将亚铁盐预融球（1）投放至含有一定量的水的烧杯中，并使用玻璃棒将亚铁盐预融球（1）和水充分搅拌，直至亚铁盐预融球（1）完全溶解后，将烧杯中的其余残渣滤出，获得亚铁盐溶液；
S3、向S2中的亚铁盐溶液中加入可溶性碱溶液，在温度为36～44℃条件下进行中和反应至溶液pH值恒定，以质量计，可溶性亚铁盐与所述可溶性碱的添加量的比值为(1.7～3.4):(1.5～3.2)；
S4、将S3经反应后的溶液升温至85～90℃，并向溶液内加入无定形羟基氧化铁反应，反应过程中控制溶液pH值为9～11，以质量计，亚铁盐与所述无定形羟基氧化铁的添加量的比值为(2.2～3.5):(3.6～5.5)；
S5、反应完成后，将S4中的固液混合物过滤、干燥，即可制备得到氧化铁黑。
2.根据权利要求1所述的一种复印机、打印机墨粉用磁性氧化铁黑的制备方法，其特征在于：所述S2中的烧杯外端套设有外置橡胶环（101），所述外置橡胶环（101）内嵌设安装有多个均匀分布的磁粉。
3.根据权利要求1所述的一种复印机、打印机墨粉用磁性氧化铁黑的制备方法，其特征在于：所述S1中的还原性铁粉（2）表面设有一层固态油层，所述固态油层和密封油层（5）均由经过冷冻处理的猪油制成。
4.根据权利要求1所述的一种复印机、打印机墨粉用磁性氧化铁黑的制备方法，其特征在于：所述吸油垫片（3）由吸油棉材料制成，所述吸油垫片（3）设置成正六边形。
5.根据权利要求1所述的一种复印机、打印机墨粉用磁性氧化铁黑的制备方法，其特征在于：所述吸油垫片（3）外端固定连接有遇水膨胀垫（301）。
6.根据权利要求1所述的一种复印机、打印机墨粉用磁性氧化铁黑的制备方法，其特征在于：所述内置气囊球（8）内填充有氮气，所述内置气囊球（8）外端开凿有多个均匀分布的第二预断槽。
7.根据权利要求1所述的一种复印机、打印机墨粉用磁性氧化铁黑的制备方法，其特征在于：所述连接细纤绳（9）由镍钛记忆合金材料制成，所述连接细纤绳（9）的平衡温度为40℃。
8.根据权利要求1所述的一种复印机、打印机墨粉用磁性氧化铁黑的制备方法，其特征在于：所述倒钩刺（10）由400-不锈钢材质制成，每相邻两个所述倒钩刺（10）之间的间距为50μm。
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