CN112940533A - 一种分散黑染料混合物 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及染料领域,具体公开了一种分散黑染料混合物,它含有至少一种下式(Ⅰ)的蓝色化合物、至少一种下式(Ⅱ)的橙色化合物以及至少一种下式(Ⅳ)的紫色化合物;将该染料混合物与分散剂混合制成的染料相比于目前的分散黑ECT 300%,在满足欧盟的安全环保条件基础上,色相、力份、提升力和各项牢度等更优秀;

Description

一种分散黑染料混合物
技术领域
本发明属于分散染料领域,特别涉及一种分散黑染料混合物及其应用,还涉及到染料混合物的生产方法。
背景技术
分散染料早在20世纪初便已问世,当时主要是为了对醋酯纤维进行染色。后来随着合成纤维的快速发展,分散染料逐渐成为发展最快的染料之一。目前,随着染色加工节能降耗、节能减排的要求越来越高,开发更高效益的染色加工技术具有重要的意义。
目前,最常用的分散黑ECT 300%由分散橙288、分散蓝291:1和分散紫93拼成。但是随着环保要求越来越高,分散黑ECT 300%正面临严峻形式:
分散橙288的结构式(Ⅴ)如下:
Figure BDA0002928721520000011
氯化苄的结构式(Ⅵ)如下:
Figure BDA0002928721520000012
欧盟成员国于2019年4月份,向欧洲化学品管理局(ECHA)提交了一份议案,该提案拟限制纺织、皮革、毛皮、真皮等材料中的致敏物质,包括但不限于甲醛、六价铬等。如果该提案通过并开始执行,将会影响到许多分散染料、活性染料以及酸性染料的应用,其中就包括分散蓝291s和分散紫93s。
分散蓝291s,即Blue 291为式(Ⅶ),Blue 291:1为式(Ⅷ)如下:
Figure BDA0002928721520000021
Figure BDA0002928721520000022
分散紫93s的结构式(Ⅸ)如下:
Figure BDA0002928721520000023
该提案的最新进展是2020年6月8日召开的社会经济分析委员会(SEAC)会议,已通过II-A阶段(提案公示和公众咨询),下一个阶段将是II-B阶段,将由欧洲化学品管理局(ECHA)下的社会经济分析委员会(SEAC)和风险评估委员会(RAC)进行评估,如果II-B阶段也评估通过,该提案将最终通过并开始执行,那么分散蓝291s和分散紫93s将被欧盟禁用,所以开发分散黑ECT 300%的替代品也迫在眉睫。
发明内容
针对现有技术中存在的问题,本发明的第一目的在于提供一种分散黑染料混合物,相比于目前的分散黑ECT 300%,在满足欧盟的安全环保条件基础上,色相、力份、提升力和各项牢度等更优秀;第二目的在于提供一种分散黑染料混合物的生产方法;第三目的在于采用该分散黑染料混合物进行染色和印染疏水性合成材料或者用于疏水性合成材料的纺前染色。
为解决上述问题,本发明采用如下的技术方案。
方案1、本发明提供一种分散黑染料混合物,所述染料混合物含有至少一种式(Ⅰ)表示的蓝色化合物:
Figure BDA0002928721520000031
式中:
R3为独立的
Figure BDA0002928721520000032
优选为
Figure BDA0002928721520000033
R4为独立的H、CH2CH3、CH2-CH=CH2、CH2C5H6或烷氧基,优选为H或CH2CH=CH2;
至少一种式(Ⅱ)表示的橙色化合物:
Figure BDA0002928721520000041
式中:
R1和R2分别为独立的H、NO2、CN或卤素,R1优选为H、Br或Cl,最好是H,R2优选为H、Br或Cl,最好为H;
R5和R6分别为独立的H、C1-C6烷基、CH2CH2CN、
Figure BDA0002928721520000042
CH2CH2OCOCH3、CH2CH2OCH2CH2CN或
Figure BDA0002928721520000043
R5优选为CH3、CH2CH3或CH2CH2CN,最好是CH2CH2CN,R6优选为
Figure BDA0002928721520000044
CH2CH2CN、CH2CH2OCOCH3、CH2CH2OCH2CH2CN或
Figure BDA0002928721520000045
最好是
Figure BDA0002928721520000046
以及至少一种式(Ⅳ)表示的紫色化合物:
Figure BDA0002928721520000051
式中:
R1和R2分别为独立的H、NO2、CN或卤素,R1优选为NO2,R2优选为H、Cl或Br;
R9为H或CH3,R10为CH2CH2CN或C2H5,R9优选为H或CH3;R10为CH2CH2CN或C2H5
方案2、进一步的,它含有至少一种R3
Figure BDA0002928721520000052
R4为H或CH2CH=CH2的式(I)表示的蓝色化合物。
方案3、进一步的,它含有至少一种R1为H、Br或Cl,R2为H、Br或Cl,R5为CH3、CH2CH3或CH2CH2CN,R6
Figure BDA0002928721520000053
CH2CH2CN、CH2CH2OCOCH3、CH2CH2OCH2CH2CN或
Figure BDA0002928721520000054
的式(Ⅱ)表示的橙色化合物。
方案4、进一步的,它含有至少一种R1为H,R2为H,R5为CH2CH2CN,R6
Figure BDA0002928721520000061
的式(Ⅱ)表示的橙色化合物。
方案5、进一步的,它含有至少一种R1为NO2,R2为H、Cl或Br,R9为H或CH3的式(IV)表示的紫色化合物。
方案6、进一步的,它含有一种或两种以上混合的式(IV-1)、式(IV-2)和式(IV-3)表示的紫色化合物:
Figure BDA0002928721520000062
Figure BDA0002928721520000063
Figure BDA0002928721520000064
方案7、进一步的,本发明的分散黑染料混合物优选为含有下列化合物中的一种,或者优选为含有下列化合物中的两种以上复配而成的混合物:
Figure BDA0002928721520000071
Figure BDA0002928721520000072
Figure BDA0002928721520000073
Figure BDA0002928721520000074
Figure BDA0002928721520000075
Figure BDA0002928721520000081
Figure BDA0002928721520000082
Figure BDA0002928721520000083
方案8、进一步的,本发明的分散黑染料混合物优选为含有至少一种选自下列的化合物:
Figure BDA0002928721520000084
Figure BDA0002928721520000085
Figure BDA0002928721520000091
Figure BDA0002928721520000092
Figure BDA0002928721520000093
Figure BDA0002928721520000094
Figure BDA0002928721520000095
Figure BDA0002928721520000101
方案9、进一步的,基于染料混合物的总重量百分比计,它含有1-99%重量的至少一种由式(Ⅰ)表示的蓝色化合物,优选为1-60%,尤其是25-40%,特别优选为30-40%。
方案10,基于染料混合物的总重量百分比计,它含有1-99%重量的至少一种由式(Ⅱ)表示的橙色化合物,优选为1-60%,尤其是1-30%,特别优选为9-15%。
方案11,基于染料混合物的总重量百分比计,它含有1-99%重量的至少一种由式(Ⅳ)表示的紫色化合物,优选为1-20%,尤其是1-3%,特别优选为1-1.5%。
方案12、进一步的,所述染料混合物含有至少一种式(Ⅲ)表示的黄色化合物:
Figure BDA0002928721520000102
式中:
R7为C1-C6烷基、
Figure BDA0002928721520000111
R8
Figure BDA0002928721520000112
Figure BDA0002928721520000113
方案13、进一步的,本发明的分散黑染料混合物优选为含有至少一种选自下列的化合物:
Figure BDA0002928721520000114
Figure BDA0002928721520000115
Figure BDA0002928721520000121
Figure BDA0002928721520000122
Figure BDA0002928721520000123
方案14、进一步的,基于染料混合物的总重量百分比计,它含有1-99%重量的至少一种由式(Ⅲ)表示的黄色化合物,优选为1-30%,尤其是1-10%,特别优选为2-4%。
方案15、本发明还提供一种与上述方案极度接近的另一种分散黑染料混合物,该染料混合物含有至少一种式(Ⅰ)表示的蓝色化合物:
Figure BDA0002928721520000131
式中:
R3为独立的
Figure BDA0002928721520000132
R4为独立的H、CH2CH3、CH2-CH=CH2、CH2C5H6或烷氧基;
至少一种式(Ⅱ)表示的橙色化合物:
Figure BDA0002928721520000133
式中:
R1和R2分别为独立的H、NO2、CN或卤素;
R5和R6分别为独立的H、C1-C6烷基、CH2CH2CN、
Figure BDA0002928721520000134
CH2CH2OCOCH3、CH2CH2OCH2CH2CN或
Figure BDA0002928721520000141
以及至少一种式(Ⅲ)表示的黄色化合物:
Figure BDA0002928721520000142
式中:
R7为C1-C6烷基、
Figure BDA0002928721520000143
R8
Figure BDA0002928721520000144
Figure BDA0002928721520000145
方案16、进一步的,基于染料混合物的总重量百分比计,它含有1-99%重量的至少一种由式(Ⅰ)表示的蓝色化合物,优选为1-60%,尤其是25-40%,特别优选为30-40%。
方案17、进一步的,基于染料混合物的总重量百分比计,它含有1-99%重量的至少一种由式(Ⅱ)表示的橙色化合物,优选为1-60%,尤其是1-30%,特别优选为9-15%。
方案18、进一步的,基于染料混合物的总重量百分比计,它含有1-99%重量的至少一种由式(Ⅲ)表示的黄色化合物,优选为1-30%,尤其是1-10%,特别优选为2-4%。
方案19、进一步的,它含有至少一种R3
Figure BDA0002928721520000151
R4为H或CH2CH=CH2的式(I)表示的蓝色化合物。
方案20、进一步的,它含有至少一种R1为H、Br或Cl,R2为H、Br或Cl,R5为CH3、CH2CH3或CH2CH2CN,R6
Figure BDA0002928721520000152
CH2CH2CN、CH2CH2OCOCH3、CH2CH2OCH2CH2CN或
Figure BDA0002928721520000153
的式(Ⅱ)表示的橙色化合物。
方案21、进一步的,它含有至少一种R1为H,R2为H,R5为CH2CH2CN,R6
Figure BDA0002928721520000154
的式(Ⅱ)表示的橙色化合物。
方案22、进一步的,它含有至少一种R7为C2H5或CH3,R8
Figure BDA0002928721520000155
Figure BDA0002928721520000161
的式(III)表示的黄色化合物。
方案23、进一步的,它含有至少一种R7为C2H5,R8
Figure BDA0002928721520000162
Figure BDA0002928721520000163
的式(III)表示的黄色化合物。
方案24、进一步的,它含有至少一种R7为CH3,R8
Figure BDA0002928721520000164
Figure BDA0002928721520000165
的式(III)表示的黄色化合物。
方案25、进一步的,基于总重量百分比计,它还包括重量40-90%的分散剂;优选为包括40-50%重量的分散剂,特别优选为包括45-55%重量的分散剂。
方案26、上述方案1-25任一的一种分散黑染料混合物的生产方法:在分散剂的存在下,将所述染料混合物的每一种染料在水中研磨,然后进行混合以及任选进行干燥,或者在分散剂的存在下,将所述染料混合物在水中研磨,并任选进行干燥。
方案27、上述方案1-26任一的一种分散黑染料混合物用于染色和印染疏水性合成材料或者用于疏水性合成材料的纺前染色的用途,优选于印染各种由高分子量的聚酯组成的材料,特别是基于聚对苯二甲酸乙二醇酯的材料,或者可印染由三乙酸纤维素组成的材料。
与现有技术相比,本发明的有益效果为:
本发明生产的分散黑染料,相比于目前的分散黑ECT 300%,在满足欧盟的安全环保条件基础上,色相、力份、提升力和各项牢度等更优秀。
具体实施方式
下面通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案,但本发明的保护范围并不仅限于此;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。如无具体说明,本发明的各种原料均可市售购得,或根据本领域的常规方法制备得到。下列实例中未注明具体条件的实验方法,按照常规方法和条件,或按照商品说明书选择。
实施例1:
选取9.75%重量的如下式表示的染料:
Figure BDA0002928721520000171
22.75%重量的如下式表示的染料;
Figure BDA0002928721520000181
9%重量的如下式表示的染料:
Figure BDA0002928721520000182
以及
3.5%重量的如下式表示的染料:
Figure BDA0002928721520000183
将上述四个染料经预分散打碎后混合,得到分散黑染料混合物;在上述得到的分散黑染料混合物中加入55%重量的木质素磺酸盐和水搅拌分散溶解,经过连续研磨和过滤重复,砂磨至终点后,通过管道送置喷雾干燥塔干燥,得到黑色分散染料一。
实施例2:
选取35.3%重量的如下式表示的染料:
Figure BDA0002928721520000191
24.71%重量的如下式表示的染料;
Figure BDA0002928721520000192
9.5%重量的如下式表示的染料:
Figure BDA0002928721520000193
3%重量的如下式表示的染料:
Figure BDA0002928721520000194
以及1.5%重量的如下式表示的染料:
Figure BDA0002928721520000201
将上述四个染料经预分散打碎后混合,得到分散黑染料混合物;在上述得到的分散黑染料混合物中加入50.7%重量的木质素磺酸盐和水搅拌分散溶解,经过连续研磨和过滤重复,砂磨至终点后,通过管道送置喷雾干燥塔干燥,得到黑色分散染料二。
实施例3:
选取31.1%重量的如下式表示的染料:
Figure BDA0002928721520000202
10.5%重量的如下式表示的染料:
Figure BDA0002928721520000203
2.8%重量的如下式表示的染料:
Figure BDA0002928721520000211
以及1.3%重量的如下式表示的染料:
Figure BDA0002928721520000212
将上述四个染料经预分散打碎后混合,得到分散黑染料混合物;在上述得到的分散黑染料混合物中加入54.3%重量的木质素磺酸盐和水搅拌分散溶解,经过连续研磨和过滤重复,砂磨至终点后,通过管道送置喷雾干燥塔干燥,得到黑色分散染料三。
实施例4:
选取31.7%重量的如下式表示的染料;
Figure BDA0002928721520000213
14.9%重量的如下式表示的染料:
Figure BDA0002928721520000221
以及1.5%重量的如下式表示的染料:
Figure BDA0002928721520000222
将上述四个染料经预分散打碎后混合,得到分散黑染料混合物;在上述得到的分散黑染料混合物中加入51.9%重量的木质素磺酸盐和水搅拌分散溶解,经过连续研磨和过滤重复,砂磨至终点后,通过管道送置喷雾干燥塔干燥,得到黑色分散染料四。
实施例5:
将上述实施例1-4制得的黑色分散染料与分散黑ECT 300%分别进行复合性能测试,测试方法如下:
以常规染色方法在浓度5%下用上述实施例1-4制得的黑色分散染料与分散黑ECT300%分别对羊毛、腈纶、涤纶、尼龙、棉和醋酸纤维六种布样进行染色至相同色光,并测试pH适用范围,采用ISO-105-C06 C25、AATCC-61-2A,ADIDAS-AD140℃/30分钟测试水洗牢度,ISO-105-E01测试水浸牢度,ISO-105-E04测试耐汗牢度(酸)和耐汗牢度(碱),Sublimation180℃测试升华牢度,ISO-105-X12测试摩擦牢度(干)和摩擦牢度(湿)。
实施例1-4所有的染料在布样上染色均获得了黑色印染品,测试结果均显示获得良好的色相、力份、提升力和牢度。
其中选取实施例1的测定结果制成表格,见表1-5;
表(1)为牢度特性测试表格:
Figure BDA0002928721520000231
Figure BDA0002928721520000241
分析上表:
对比分散黑ECT 300%和本发明的分散黑染料,本发明分散黑染料的水洗牢度、水浸牢度、耐酸汗牢度、耐碱汗牢度以及升华牢度基本上不低于分散黑ECT 300%,某些高于分散黑ECT 300%,比如当在尼龙上染色时,分散黑ECT 300%在碱性环境下的耐汗牢度为3-4,而分散黑ECT 300%的耐汗牢度为4,相比于分散黑ECT 300%耐汗牢度更稳定,又比如在。
表(2)为提升性测试表格数据:(提升性是指随着染料用量增加,纤维上染料浓度递增的性能)
O.W.F% 1.0% 2.0% 3.0% 5.0% 6.0% 8.0%
黑ECT300% 100(49) 164(81) 191(94) 207(101) 208(102) 203(100)
本分散黑染料 100(45) 170(77) 195(89) 210(95) 217(99) 203(100)
分析上表:表中O.W.F%表示浓度单位,指染料与织物的重量比值;括号外是以1.0%为100的强度,括号内是以8.0%为100的强度,通过对数据的分析,随着浓度的增加,相比于分散黑ECT 300%,本发明的分散黑染料提升性能较好。
表格(3)为pH依存性测试表格数据:
Figure BDA0002928721520000251
分析上表:在pH=4,分散黑ECT 300%和本分散黑染料都为100的标准下,随着pH浓度降低为3.5时,分散黑ECT 300%的数据为100,本发明的分散黑染料数据为106,本发明分散黑染料的依存性高于分散黑ECT 300%,随着pH浓度增加,当pH为4.5、5.0、6.0和7.0时,本发明分散黑染料的依存性均高于分散黑ECT 300%,而当pH为8.0时,本发明分散黑染料的依存性要低于分散黑ECT 300%,因而,在酸性条件下,本发明的pH依存性要强于现有技术中的分散黑ECT 30,尤其是在强酸条件下,本发明分散黑染料的依存性会更好。
表格(4)为还原物质测试表格数据:
Figure BDA0002928721520000252
Figure BDA0002928721520000261
分析上表:以0.1g/L木质素为标准,当采用2.0g/L木质素、木质素2.0g/L AR(溶液)_2.0g/L和大苏打_0.5g/L分别进行还原物质测试时,分散黑ECT 300%相比于本发明分散黑染料更容易被还原,且在自然状态下,无还原物质加入测试时,分散黑ECT 300%也比本发明分散黑染料更容易被还原。
表格(5)为温阶测试表格数据:
Figure BDA0002928721520000262
分析上表:在1分钟测试时长下,加大对分散黑ECT 300%和本分散黑染料温度测试力度,随着测试温度的逐步提高,本分散黑染料的剩余残液要远低于分散黑ECT 300%,在同样的测试温度130°下,测试时间越长,本分散黑染料的印染残液更容易减少,而分散黑ECT 300%基本不产生变化。
总结:通过表1-5的分析,在满足ZDHC、bluesign和欧盟的安全、环保条件的基础下,无论是色相、力份和提升力方面,还是各项牢度方面,本发明的分散黑染料都能与现有技术中的分散黑ECT 300%相媲美,甚至比分散黑ECT 300%表现更好,因而可以成为分散黑ECT 300%很好的替代品。
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 (14)

1.一种分散黑染料混合物,其特征在于:所述染料混合物含有至少一种式(Ⅰ)表示的蓝色化合物:
Figure FDA0002928721510000011
式中:
R3为独立的
Figure FDA0002928721510000012
R4为独立的H、CH2CH3、CH2-CH=CH2、CH2C5H6或烷氧基;
至少一种式(Ⅱ)表示的橙色化合物:
Figure FDA0002928721510000013
式中:
R1和R2分别为独立的H、NO2、CN或卤素;
R5和R6分别为独立的H、C1-C6烷基、CH2CH2CN、
Figure FDA0002928721510000014
CH2CH2OCOCH3、CH2CH2OCH2CH2CN或
Figure FDA0002928721510000021
以及至少一种式(Ⅳ)表示的紫色化合物:
Figure FDA0002928721510000022
式中:
R1和R2分别为独立的H、NO2、CN或卤素;
R9为H或CH3,R10为CH2CH2CN或C2H5
2.根据权利要求1所述的一种分散黑染料混合物,其特征在于:它含有至少一种R1为NO2,R2为H、Cl或Br,R9为H或CH3的式(IV)表示的紫色化合物。
3.根据权利要求1所述的一种分散黑染料混合物,其特征在于:它含有一种或两种以上混合的式(IV-1)、式(IV-2)和式(IV-3)表示的紫色化合物:
Figure FDA0002928721510000023
Figure FDA0002928721510000031
4.根据权利要求1所述的一种分散黑染料混合物,其特征在于:基于染料混合物的总重量百分比计,它含有1-99%重量的至少一种由式(Ⅰ)表示的蓝色化合物、1-99%重量的至少一种由式(Ⅱ)表示的橙色化合物以及1-99%重量的至少一种由式(Ⅳ)表示的紫色化合物。
5.根据权利要求1-4任一所述的一种分散黑染料混合物,其特征在于:所述染料混合物含有至少一种式(Ⅲ)表示的黄色化合物:
Figure FDA0002928721510000032
式中:
R7为C1-C6烷基、
Figure FDA0002928721510000033
R8
Figure FDA0002928721510000041
Figure FDA0002928721510000042
6.根据权利要求5所述的一种分散黑染料混合物,其特征在于:基于染料混合物的总重量百分比计,它还含有1-99%重量的至少一种由式(Ⅳ)表示的黄色化合物。
7.一种分散黑染料混合物,其特征在于:所述染料混合物含有至少一种式(Ⅰ)表示的蓝色化合物:
Figure FDA0002928721510000043
式中:
R3为独立的
Figure FDA0002928721510000044
R4为独立的H、CH2CH3、CH2-CH=CH2、CH2C5H6或烷氧基;
至少一种式(Ⅱ)表示的橙色化合物:
Figure FDA0002928721510000051
式中:
R1和R2分别为独立的H、NO2、CN或卤素;
R5和R6分别为独立的H、C1-C6烷基、CH2CH2CN、
Figure FDA0002928721510000052
CH2CH2OCOCH3、CH2CH2OCH2CH2CN或
Figure FDA0002928721510000053
以及至少一种式(Ⅲ)表示的黄色化合物:
Figure FDA0002928721510000054
式中:
R7为C1-C6烷基、
Figure FDA0002928721510000055
R8
Figure FDA0002928721510000061
Figure FDA0002928721510000062
8.根据权利要求7所述的一种分散黑染料混合物,其特征在于:基于染料混合物的总重量百分比计,它含有1-99%重量的至少一种由式(Ⅰ)表示的蓝色化合物、1-99%重量的至少一种由式(Ⅱ)表示的橙色化合物以及1-99%重量的至少一种由式(Ⅳ)表示的黄色化合物。
9.根据权利要求1或7所述的一种分散黑染料混合物,其特征在于:它含有至少一种R3
Figure FDA0002928721510000063
R4为H或CH2CH=CH2的式(I)表示的蓝色化合物。
10.根据权利要求1或7任一所述的一种分散黑染料混合物,其特征在于:它含有至少一种R1为H、Br或Cl,R2为H、Br或Cl,R5为CH3、CH2CH3或CH2CH2CN,R6
Figure FDA0002928721510000064
CH2CH2CN、CH2CH2OCOCH3、CH2CH2OCH2CH2CN或
Figure FDA0002928721510000065
的式(Ⅱ)表示的橙色化合物;进一步的,它含有至少一种R1为H,R2为H,R5为CH2CH2CN,R6
Figure FDA0002928721510000071
的式(Ⅱ)表示的橙色化合物。
11.根据权利要求5-10所述的一种分散黑染料混合物,其特征在于:它含有至少一种R7为C2H5或CH3,R8
Figure FDA0002928721510000072
Figure FDA0002928721510000073
的式(III)表示的黄色化合物;进一步的,它含有至少一种R7为C2H5,R8
Figure FDA0002928721510000074
的式(III)表示的黄色化合物;或者它含有至少一种R7为CH3,R8
Figure FDA0002928721510000075
Figure FDA0002928721510000076
的式(III)表示的黄色化合物。
12.根据权利要求1-11任一所述的一种分散黑染料混合物,其特征在于:基于总重量百分比计,它还包括重量40-90%的分散剂。
13.根据权利要求12所述的一种分散黑染料混合物的生产方法,其特征在于:在分散剂的存在下,将所述染料混合物的每一种染料在水中研磨,然后进行混合以及任选进行干燥,或者在分散剂的存在下,将所述染料混合物在水中研磨,并任选进行干燥。
14.根据权利要求1-13任一所述的一种分散黑染料混合物用于染色和印染疏水性合成材料或者用于疏水性合成材料的纺前染色的用途。
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