CN112659522A - 防喷码晕染的塑料包装瓶及其加工工艺 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及塑料包装瓶防晕染加工的技术领域,尤其是涉及一种防喷码晕染的塑料包装瓶及其加工工艺,加工工艺依次包括如下加工步骤:配料、注塑、吹塑和脱模;所述注塑步骤中,瓶底模区的油温高于或等于瓶肩模区的油温;利用该加工工艺能加工得到瓶底光滑的塑料包装瓶,在瓶底喷码后,字迹清晰,无晕染;注塑模具采用注塑模腔底角为弧形角,避免了吹塑成型时在底角处形成微观槽,能使注塑得到的瓶胚底角处薄厚均匀,克服了传统底角为直角造成出现“磨砂区”的问题,从而能得到瓶底光滑的包装瓶,有效解决了瓶底喷码晕染的问题。
Description
技术领域
本申请涉及塑料包装瓶防晕染加工的技术领域,尤其是涉及一种防喷码晕染的塑料包装瓶及其加工工艺。
背景技术
塑料包装瓶能够广泛应用于药品包装、食品及饮料包装、化妆品包装、日用清洁品包装、各种化学试剂包装等,在出厂前均会在瓶身、瓶盖或瓶底喷码,以显示生产日期、保质期、生产批号等信息。
目前,塑料包装瓶多采用注塑吹塑一步成型的方式加工而成,其注塑模具包括上模和下模,上模和下模上下对称设置。如图1所示,为注塑模具的下模,其具有半圆桶形(根据所加工的瓶体形状而定)的注塑模腔11,注塑模腔11的底角近似直角,下模底面的中部有注塑孔12,注塑孔12穿入注塑模腔11,高温熔融料从注塑孔12注入注塑模腔11内,芯棒13能插入注塑模腔11内为高温熔融料提供中心支撑并使高温熔融料定型后能形成中空的瓶胚;由于上模和下模对称,因此能够注塑得到一个完整的塑料瓶胚。如图1所示,为了利于瓶胚的成型,在注塑模具下模的与注塑模腔11中心轴垂直的方向并排设置有油管14,上模的对应位置也设置有油管14,上下模的油管14一进一出,将热油循环送入注塑模具内部、注塑模腔11两侧。注塑完成后,将瓶胚转入吹塑模具中进行吹塑,吹塑模具包括上模和下模,上模和下模上下对称设置。如图2所示,为吹塑模具的下模,其具有半圆桶形(根据所加工的瓶体形状而定)的吹塑模腔21,吹塑模腔21的底面有圆锥台形的封堵22,用于支撑瓶底成型;芯棒13上有气孔,系统的气源不断向气孔供气,从而实现向瓶胚10内不断吹气,实现瓶胚10的吹塑成型。
在传统塑料包装瓶的加工工艺中,考虑到瓶底模区距离注塑孔12最近,熔融料的热量散失最小,因此瓶底模区的油温最低,瓶身模区的油温最高,瓶肩模区的油温高于瓶底模区油温。如图2所示,在注塑成型时,瓶底在油温调节的作用下温度相对较低,转入吹塑模具吹气变大后,原本应落在A处的瓶底角a处,因温度较低,流动性较差,会落在B处;瓶底上方的瓶身部分,以点b为例,因温度最高,流动性最强,会落在A处,定型后得到成品塑料包装瓶。此工艺加工得到的塑料包装瓶,因原本瓶底角a处的料与平面B处所需的料相比会偏多,导致a处的料在B点处被封堵22堆挤变形,最终形成平面,并在B处会形成一圈环形的“磨砂区5”(如图5所示),当在该具有“磨砂区5”的瓶底喷码时,字迹会在“磨砂区5”出现晕染不清(如图7所示),从而影响喷码质量。
此外,由于传统注塑模具的注塑模腔11底角近似直角,导致瓶胚成型时在底角处易形成微观槽,导致底角处相对偏薄,吹塑时张力不够,最终导致在吹塑时也出现上述的瓶底角a处落在封堵22的B处而出现“磨砂区5”的问题,从而出现在“磨砂区5”喷码晕染不清的缺陷,影响喷码质量。
发明内容
为了解决塑料包装瓶瓶底喷码晕染不清的问题,本申请提供一种防喷码晕染的塑料包装瓶及其加工工艺。
第一方面,本申请提供一种防喷码晕染的塑料包装瓶的加工工艺,采用如下的技术方案:
一种防喷码晕染的塑料包装瓶的加工工艺,其依次包括如下加工步骤:配料、注塑、吹塑和脱模;所述注塑步骤中,瓶底模区的油温高于或等于瓶身模区的油温。
通过采用上述技术方案,在注塑步骤中,油温采用瓶底模区高于或等于瓶身模区的方式,使注塑的瓶胚底部温度相对较高,从而在吹塑时瓶底的流动性相对较好,使瓶底各点位能顺利贴合在吹塑模腔内的封堵上,从而得到底面光滑、无“磨砂区”的塑料包装瓶。在该塑料包装瓶的瓶底喷码,字迹清晰,无晕染。
作为优选:所述瓶底模区的油温为120-140℃,瓶肩模区的油温为80-100℃,瓶身模区的油温为50-140℃。
通过采用上述技术方案,模温的主要目的是给注塑料降温的同时进行保温,防止注塑料温度过高难以成型、温度过低难以实现吹塑,根据实际需加工的塑料包装瓶的材料,配合注塑温度,调整油温,以便能加工得到瓶底光滑的塑料包装瓶。当瓶体较大时,瓶身模区会有多根油管,此时,瓶身模区最底端的油温设定为低温50-80℃,其余瓶身模区的油管温度均与瓶底模区的油温相同。
作为优选:所述瓶底模区的油温为120-140℃,瓶肩模区的油温为80-100℃,瓶身模区的油温为120-140℃。
通过采用上述技术方案,根据瓶体大小,选用瓶身温度。当瓶体较小时,瓶身模区仅有一根油管,此时瓶身模区的油温与瓶底模区的油温相同,以保证瓶胚能被顺利吹开。
作为优选:所述注塑步骤中,料筒前区温度为180-190℃,给料温度为230-250℃。
通过采用上述技术方案,注塑料温度的设定,一方面需要考虑材料本身的性质,保证材料处于流动性较佳的熔融状态;另一方面需要与油温相匹配,以便能加工得到瓶底光滑的塑料包装瓶。
作为优选:所述瓶底模区、瓶肩模区与瓶身模区的油均为下模进上模出。
通过采用上述技术方案,注塑模腔内的熔融料会在自重的作用下存在向下流动的趋势,设计下模的油温高于上模,能避免上模内熔融料流动性高于下模而导致下模内出现局部过厚的问题,保证塑料包装瓶的瓶壁薄厚均匀,能够进一步的防止喷码晕染。
作为优选:所述吹塑步骤中,吹气压力为0.8-1.0MPa,吹气时间为5-30s。
通过采用上述技术方案,吹气压力过小,时间过短,会导致瓶胚吹不开,或吹变形。吹气压力过大,时间过长,会导致效率损失及芯棒变凉,不利后续成型。在本申请工艺中,采用上述的吹气压力和时间最佳。
作为优选:所述塑料包装瓶包括如下原料:高密度聚乙烯和色母粒,所述色母粒的重量为高密度聚乙烯重量的1-2%。
通过采用上述技术方案,高密度聚乙烯(HDPE),耐磨性、电绝缘性、韧性及耐寒性较好;化学稳定性好,在室温条件下,不溶于任何有机溶剂,耐酸、碱和各种盐类的腐蚀;能广泛应用于药品包装、食品及饮料包装、化妆品包装、日用清洁品包装等当中。结合本申请的加工工艺,能得到瓶底光滑无磨砂圈的包装瓶。
作为优选:所述注塑步骤中,注塑模具包括上模和下模,所述上模和下模的注塑模腔底角均为弧形角。
通过采用上述技术方案,注塑模腔底角设计为弧形角,避免了瓶胚成型时在底角处形成微观槽,能使注塑得到的瓶胚底角处薄厚均匀,克服了传统底角为直角造成出现“磨砂区”的问题,从而能得到瓶底光滑的包装瓶,有效解决了瓶底喷码晕染的问题。
第二方面,本申请提供一种通过防喷码晕染的塑料包装瓶的加工工艺加工得到的塑料包装瓶。
综上所述,本申请包括以下至少一种有益技术效果:
(1)本申请加工得到的塑料包装瓶,瓶身光滑;瓶底平整、光滑,无磨砂区,喷码后字迹清晰,无晕染;
(2)本申请的塑料包装瓶,其熔体指数为2g/10min以下,适合吹塑成型;其拉伸强度、IZOD冲击强度(缺口)、洛氏硬度(≥R95)均符合塑料包装瓶的标准要求;
(3)本申请注塑步骤中采用的注塑模具,能够避免瓶胚成型时在底角处形成微观槽,使注塑得到的瓶胚底角处薄厚均匀,克服了传统瓶底出现“磨砂区”的问题,有效解决了瓶底喷码晕染的问题。
附图说明
图1为传统注塑模具下模的结构示意图;
图2为吹塑模具下模的结构示意图;
图3为本申请采用的注塑模具下模的结构示意图;
图4为实施例6加工得到的塑料包装瓶瓶底的图片;
图5为对比例1加工得到的塑料包装瓶瓶底的图片;
图6为实施例6加工得到的塑料包装瓶瓶底的喷码情况;
图7为对比例1加工得到的塑料包装瓶瓶底的喷码情况;
图8为对比例2加工得到的塑料包装瓶瓶底的喷码情况;
图9为对比例4加工得到的塑料包装瓶瓶底的喷码情况。
图中,11、注塑模腔,12、注塑孔,13、芯棒,14、油管,21、吹塑模腔,22、封堵,10、瓶胚,5、磨砂区。
具体实施方式
以下结合具体实施例对本申请作进一步详细说明。
本申请中的各原料均为市售产品,具体信息如下:高密度聚乙烯的密度为0.95g/cm3,流体质量流动速率为1.0g/10min;色母粒的型号为1508A。
实施例1
一种防喷码晕染的塑料包装瓶,其体积为500mL,其由如下工艺加工而成:
配料:取高密度聚乙烯1000g,色母粒20g,混合均匀;
注塑:将上述混合料加入注塑机料筒内,料筒前区温度为190℃,给料温度为230℃;采用与图1对应的注塑模具,各模区温度具体为:瓶底模区的油温为140℃,设置有一根油管;瓶肩模区的油温为90℃,设置有一根油管;瓶身模区设置有多根油管,且最底端,即靠近瓶底,的油管油温为80℃,其余油管油温均为140℃;瓶底模区、瓶肩模区与瓶身模区的油均为下模进上模出;
吹塑:注塑完成后的瓶胚转入吹塑模具中,吹气压力为1.0MPa,吹气30s,成型;
脱模:将成型后的瓶体从吹塑模具转出,从芯棒上脱下,即得体积为500mL的防喷码晕染的塑料包装瓶。
实施例2
一种防喷码晕染的塑料包装瓶,其体积为500mL,其由如下工艺加工而成:
配料:取高密度聚乙烯1000g,色母粒20g,混合均匀;
注塑:将上述混合料加入注塑机料筒内,料筒前区温度为185℃,给料温度为240℃;采用与图1对应的注塑模具,各模区温度具体为:瓶底模区的油温为130℃,设置有一根油管;瓶肩模区的油温为100℃,设置有一根油管;瓶身模区设置有多根油管,且最底端的油管油温为68℃,其余油管油温均为130℃;瓶底模区、瓶肩模区与瓶身模区的油均为下模进上模出;
吹塑:注塑完成后的瓶胚转入吹塑模具中,吹气压力为1.0MPa,吹气30s,成型;
脱模:将成型后的瓶体从吹塑模具转出,从芯棒上脱下,即得体积为500mL的防喷码晕染的塑料包装瓶。
实施例3
一种防喷码晕染的塑料包装瓶,其体积为500mL,其由如下工艺加工而成:
配料:取高密度聚乙烯1000g,色母粒20g,混合均匀;
注塑:将上述混合料加入注塑机料筒内,料筒前区温度为180℃,给料温度为250℃;采用与图1对应的注塑模具,各模区温度具体为:瓶底模区的油温为120℃,设置有一根油管;瓶肩模区的油温为80℃,设置有一根油管;瓶身模区设置有多根油管,且最底端的油管油温为50℃,其余油管油温均为120℃;瓶底模区、瓶肩模区与瓶身模区的油均为下模进上模出;
吹塑:注塑完成后的瓶胚转入吹塑模具中,吹气压力为1.0MPa,吹气30s,成型;
脱模:将成型后的瓶体从吹塑模具转出,从芯棒上脱下,即得体积为500mL的防喷码晕染的塑料包装瓶。
实施例4
一种用于防喷码晕染的塑料包装瓶加工工艺中的注塑模具,包括上模和下模,上模和下模上下对称设置。如图3所示,为注塑模具的下模,其具有半圆桶形(根据所加工的瓶体形状而定)的注塑模腔11,注塑模腔11的底角为圆心角小于90°的弧形角,下模底面的中部有注塑孔12,注塑孔12穿入注塑模腔11,高温熔融料从注塑孔12注入注塑模腔11内,芯棒13能插入注塑模腔11内为高温熔融料提供中心支撑并使高温熔融料定型后能形成中空的瓶胚。上模和下模对称,因此能够注塑得到一个完整的瓶胚。
实施例5
一种防喷码晕染的塑料包装瓶,其体积为500mL,其由如下工艺加工而成:
配料:取高密度聚乙烯1000g,色母粒10g,混合均匀;
注塑:将上述混合料加入注塑机料筒内,料筒前区温度为185℃,给料温度为240℃;采用与实施例4对应的注塑模具,各模区温度具体为:瓶底模区的油温为130℃,设置有一根油管;瓶肩模区的油温为100℃,设置有一根油管;瓶身模区设置有多根油管,且最底端的油管油温为68℃,其余油管油温均为130℃;瓶底模区、瓶肩模区与瓶身模区的油均为下模进上模出;
吹塑:注塑完成后的瓶胚转入吹塑模具中,吹气压力为1.0MPa,吹气30s,成型;
脱模:将成型后的瓶体从吹塑模具转出,从芯棒上脱下,即得体积为500mL的防喷码晕染的塑料包装瓶。
实施例6
一种防喷码晕染的塑料包装瓶,其体积为25mL,其由如下工艺加工而成:
配料:取高密度聚乙烯1000g,色母粒15g,混合均匀;
注塑:将上述混合料加入注塑机料筒内,料筒前区温度为185℃,给料温度为240℃;采用与实施例4对应的注塑模具,各模区温度具体为:瓶底模区的油温为130℃,设置有一根油管;瓶肩模区的油温为100℃,设置有一根油管;瓶身模区的油温为130℃,设置有一根油管;瓶底模区、瓶肩模区与瓶身模区的油均为下模进上模出;
吹塑:注塑完成后的瓶胚转入吹塑模具中,吹气压力为0.8MPa,吹气5s,成型;
脱模:将成型后的瓶体从吹塑模具转出,从芯棒上脱下,即得体积为25mL的防喷码晕染的塑料包装瓶。
对比例1
一种塑料包装瓶,其体积为25mL,其由如下工艺加工而成:
配料:取高密度聚乙烯1000g,色母粒15g,混合均匀;
注塑:将上述混合料加入注塑机料筒内,料筒前区温度为185℃,给料温度为240℃;采用与图1相对应的注塑模具,各模区温度具体为:瓶底模区的油温为68℃,设置有一根油管;瓶肩模区的油温为100℃,设置有一根油管;瓶身模区的油温为130℃,设置有一根油管;瓶底模区、瓶肩模区与瓶身模区的油均为下模进上模出;
吹塑:注塑完成后的瓶胚转入吹塑模具中,吹气压力为0.8MPa,吹气5s,成型;
脱模:将成型后的瓶体从吹塑模具转出,从芯棒上脱下,即得体积为25mL的防喷码晕染的塑料包装瓶。
对比例2
对比例2的塑料包装瓶材料与实施例6完全相同,区别在于加工工艺中,瓶底模区、瓶肩模区与瓶身模区的油均为上模进下模出,其余加工步骤与实施例6完全相同。
对比例3
对比例3的塑料包装瓶材料与实施例6完全相同,区别在于加工工艺中,吹塑时的吹气压力为1.3MPa,吹气5s,成型,其余加工步骤与实施例6完全相同。
对比例4
对比例4的塑料包装瓶材料与实施例6完全相同,区别在于加工工艺中,吹塑时的吹气压力为0.6MPa,吹气5s,成型,其余加工步骤与实施例6完全相同。
对比例5
对比例5的塑料包装瓶材料与实施例6完全相同,区别在于加工工艺中,注塑:将上述混合料加入注塑机料筒内,料筒前区温度为185℃,给料温度为240℃;采用与实施例1对应的注塑模具,各模区温度具体为:瓶底模区的油温为110℃,设置有一根油管;瓶肩模区的油温为100℃,设置有一根油管;瓶身模区的油温为110℃,其余加工步骤与实施例6完全相同。
对比例6
对比例6的塑料包装瓶材料与实施例6完全相同,区别在于加工工艺中,注塑:将上述混合料加入注塑机料筒内,料筒前区温度为185℃,给料温度为240℃;采用与实施例1对应的注塑模具,各模区温度具体为:瓶底模区的油温为150℃,设置有一根油管;瓶肩模区的油温为100℃,设置有一根油管;瓶身模区的油温为68℃,其余加工步骤与实施例6完全相同。
对比例7
对比例7的塑料包装瓶材料与实施例6完全相同,区别在于加工工艺中,注塑:将上述混合料加入注塑机料筒内,料筒前区温度为185℃,给料温度为240℃;采用与实施例1对应的注塑模具,各模区温度具体为:瓶底模区的油温为130℃,设置有一根油管;瓶肩模区的油温为100℃,设置有一根油管;瓶身模区的油温为90℃,其余加工步骤与实施例6完全相同。
性能检测
采用如下检测标准对实施例1-3、5-6的塑料包装瓶进行性能检测,检测结果详见表1所示:拉伸强度(>30MPa,单位MPa):GB/T 1040.1-2018;
IZOD冲击强度(缺口)(23℃,≥20J/m,单位:kJ/m2):GB/T 1843-2008;
洛氏硬度(≥R95):GB/T 3398.2-2008;
熔体指数(g/10min):GB/T 3682.1-2018。
表1实施例1-3、5-6的塑料包装瓶的性能检测结果
拉伸强度 | IZOD冲击强度 | 洛氏硬度 | 熔体指数 | |
实施例1 | 35 | 25 | 63 | 1.1 |
实施例2 | 37 | 26 | 67 | 1.0 |
实施例3 | 34 | 25 | 65 | 1.1 |
实施例5 | 36 | 26 | 64 | 1.0 |
实施例6 | 37 | 26 | 66 | 1.0 |
由表1的检测结果表明,本申请的防喷码晕染的塑料包装瓶的拉伸强度、IZOD冲击强度(缺口)、洛氏硬度(≥R95)均符合塑料包装瓶的标准要求,其材料的熔体指数为2g/10min以下,适合吹塑成型。
观察本申请实施例1-3、5-6及对比例1-7加工的塑料包装瓶的外观,以平整、光滑、瓶底无磨砂区的包装瓶为合格品,具体结果详见表2。
表2实施例1-3、5-6及对比例1-7的塑料包装瓶的外观及合格率
外观 | 合格率 | |
实施例1 | 瓶身光滑;瓶底平整、光滑,几乎无磨砂区 | 99.8% |
实施例2 | 瓶身光滑;瓶底平整、光滑,几乎无磨砂区 | 100% |
实施例3 | 瓶身光滑;瓶底平整、光滑,几乎无磨砂区 | 99.9% |
实施例5 | 瓶身光滑;瓶底平整、光滑,无磨砂区 | 100% |
实施例6 | 瓶身光滑;瓶底平整、光滑,无磨砂区 | 100% |
对比例1 | 瓶身光滑;瓶底存在环形的磨砂区 | 0% |
对比例2 | 瓶身光滑;瓶底存在轻微的环形磨砂区 | 18.9% |
对比例3 | 瓶底光滑,但瓶身有褶皱 | 27.4% |
对比例4 | 瓶身光滑;瓶底存在环形的磨砂区 | 12.0% |
对比例5 | 瓶身光滑;瓶底存在环形的磨砂区 | 30.1% |
对比例6 | 瓶底存在磨砂区,瓶身有褶皱 | 23.0% |
对比例7 | 瓶底存在磨砂区,瓶身有裂纹、褶皱 | 9.5% |
由表2可知,本申请加工得到的塑料包装瓶,瓶身光滑;瓶底平整、光滑,无磨砂区(见图4所示),产品合格率可高达100%。采用传统的加工工艺(对比例1),瓶身光滑,但瓶底出现环形的磨砂区(见图5所示)。由对比例2的结果可知,将注塑模具中模油的进出顺序调整为上模进下模出,会导致瓶底出现轻微的环形磨砂区,主要可能是注塑模腔内的熔融料在自重的作用下存在向下流动的趋势,若上模的油温高于下模,可能会使上模内熔融料流动性高于下模而导致下模内出现局部过厚的问题,使吹塑时瓶底受力不均,难以均匀张开至合适位置而出现磨砂区。由对比例3的结果可知,吹塑时的吹气压力过大会导致瓶身出现褶皱,主要可能是吹气压力过大,将部分瓶底挤压到了瓶身,使瓶身出现褶皱。由对比例4的结果可知,吹塑时的吹气压力过小会导致瓶底出现环形磨砂区,主要可能是吹气压力过小,不易将瓶底吹开,而出现磨砂区。由对比例5-7的结果可知,吹塑时瓶底模区的温度与瓶身模区的温度对成品包装瓶的合格率存在很大影响,若瓶底模区的温度或瓶身模区的温度在本申请的温度范围外,会导致包装瓶瓶身出现裂纹、褶皱,或瓶底出现磨砂区,最终导致合格率过低而难以满足生产要求。
采用Willett 630喷码机,在实施例6、对比例1-2及对比例4的塑料包装瓶的瓶底喷码,具体喷码字迹清晰度详见图6-9。由图6(对应实施例6)表明,在本申请的塑料包装瓶的瓶底喷码后,字迹清晰,无晕染。由图7(对应对比例1)表明,在传统工艺加工得到的塑料包装瓶的瓶底喷码后,在磨砂区出现字迹晕染、模糊不清的问题。由图8(对应对比例2)表明,调整模油进出顺序后,瓶底出现轻微磨砂区,仍然会导致喷码字迹晕染、模糊不清的问题。由图9(对应对比例4)表明,吹塑中吹气压过小导致瓶底出现磨砂区,最终也会导致喷码字迹晕染、模糊不清。
上述具体实施方式的实施例均为本申请的较佳实施例,并非依此限制本申请的保护范围,故:凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化,均应涵盖于本申请的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种防喷码晕染的塑料包装瓶的加工工艺,其特征在于,其依次包括如下加工步骤:配料、注塑、吹塑和脱模;所述注塑步骤中,瓶底模区的油温高于或等于瓶身模区的油温。
2.根据权利要求1所述的防喷码晕染的塑料包装瓶的加工工艺,其特征在于:所述瓶底模区的油温为120-140℃,瓶肩模区的油温为80-100℃,瓶身模区的油温为50-140℃。
3.根据权利要求2所述的防喷码晕染的塑料包装瓶的加工工艺,其特征在于:所述瓶底模区的油温为120-140℃,瓶肩模区的油温为80-100℃,瓶身模区的油温为120-140℃。
4.根据权利要求1所述的防喷码晕染的塑料包装瓶的加工工艺,其特征在于:所述注塑步骤中,料筒前区温度为180-190℃,给料温度为230-250℃。
5.根据权利要求1所述的防喷码晕染的塑料包装瓶的加工工艺,其特征在于:所述瓶底模区、瓶肩模区与瓶身模区的油均为下模进上模出。
6.根据权利要求1所述的防喷码晕染的塑料包装瓶的加工工艺,其特征在于:所述吹塑步骤中,吹气压力为0.8-1.0MPa,吹气时间为5-30s。
7.根据权利要求1所述的防喷码晕染的塑料包装瓶的加工工艺,其特征在于:所述塑料包装瓶包括如下原料:高密度聚乙烯和色母粒,所述色母粒的重量为高密度聚乙烯重量的1-2%。
8.根据权利要求1所述的防喷码晕染的塑料包装瓶的加工工艺,其特征在于:所述注塑步骤中,注塑模具包括上模和下模,所述上模和下模的注塑模腔底角均为弧形角。
9.一种采用权利要求1-8任一项所述的防喷码晕染的塑料包装瓶的加工工艺加工得到的塑料包装瓶。
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- 2020-12-24 CN CN202011555249.0A patent/CN112659522B/zh active Active
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