CN113235174A - 一种超细旦poy化纤的生产设备及其生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种超细旦POY化纤的生产设备,包括底座,底座上固定安装干燥箱,干燥箱下端贯穿底座,干燥箱底部开设有出料口,干燥箱顶部固定安装预结晶箱,预结晶箱底部开设有落料口,落料口与干燥箱想通,预结晶箱顶部一侧开设有加料口,预结晶箱顶部中间固定安装搅拌机构,底座上固定安装热风箱,热风箱内设有热风机,热风机的出风口和近风口分别与干燥箱和预结晶箱相连。本发明生产设备将结晶与干燥过程分开,并利用干燥箱的回风作为预结晶箱的进风,最大限度地利用热风能量,延长了预结晶与干燥时间,提高了聚酯切片的干燥效果,本发明工艺通过对工艺参数的改进,现行纺丝设备生产出dpf<0.4dtex的超细旦产品,工艺简单成本低。
Description
技术领域
本发明涉及合成纤维领域,具体的是一种超细旦POY化纤的生产设备及其生产方法。
背景技术
超细旦纤维是指单丝纤度在0.5-0.1dpf的纤维,属涤纶纤维的其中一种,超细旦纤维主要具有以下特性:直径小弯曲阻力小,纱线较柔软;比表面积增加,提高了吸水性和吸油性,提高了蓬松性与覆盖性;具有高填充密度产生微气候效应,保暖性提高;提高了毛细管蕊吸性,改善织物透湿性;单丝强力较低有利于磨毛等后处理加工。
加工超细旦纤维的方法要有直接纺丝改良法、高分子相互并列纺丝法、剥离型复合纺丝法、多层型复合纺丝法等。为了得到超细旦纤维,复合纺丝法需要经过溶剂处理、碱处理等化学处理或机械处理等后加工序,而直纺法可省去繁琐的工序,与普通丝后处理没有太大区别,这成为直纺法生产超细旦纤维的巨大优势。其次,采用复合纺丝、海岛法纺丝等生产超细旦纤维,技术难度较高,生产过程中控制难度大、产品成本高。
纺制超细旦纤维时,因喷丝孔吐量减小,熔体在管道中停留时间增加,并且为了改善熔体的流变性能要采用较高的纺丝温度,这就加剧了聚酯大分子的水解,会导致干切片与无油丝之间粘度降增大,产生毛丝、飘丝、断头等异常现象;此外水分在高温汽化后生成小汽泡夹杂在熔体中,使制得的纤维结构不完善,影响后加工性能。随着熔体含水量的增加,熔体的切片速率、弹性因子增大,非牛顿指数上升,不利于稳态纺丝。因此,对微细纤维加工而言,必须更加严格控制切片的含水率和含水的均匀性,需要一种干燥效果好的聚酯切片干燥装置以进一步提高超细旦纤维纺丝的性能。
发明内容
为解决上述背景技术中提到的不足,本发明的目的在于提供一种超细旦POY化纤的生产设备及其生产方法,本发明生产设备将结晶与干燥过程分开,并利用干燥箱的回风作为预结晶箱的进风,最大限度地利用热风能量,延长了预结晶与干燥时间,提高了聚酯切片的干燥效果,本发明工艺通过对工艺参数的改进,现行纺丝设备生产出dpf<0.4dtex的超细旦产品,工艺简单成本低。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现:
一种超细旦POY化纤的生产设备,包括底座,底座上固定安装干燥箱,干燥箱下端贯穿底座,干燥箱底部开设有出料口,干燥箱顶部固定安装预结晶箱,预结晶箱底部开设有落料口,落料口与干燥箱想通,预结晶箱顶部一侧开设有加料口,预结晶箱顶部中间固定安装搅拌机构,底座上固定安装热风箱,热风箱内设有热风机,热风机的出风口和近风口分别与干燥箱和预结晶箱相连。
作为本发明进一步优选地,底座包括安装板,安装板底部固定安装若干支撑腿,支撑腿侧壁与安装板底部之间固定安装加强板。
作为本发明进一步优选地,干燥箱内部自上而下交错设置若干抖料板,抖料板一端与干燥箱内壁铰接,抖料板另一端顶部与驱动杆铰接,驱动杆上端与驱动轮的偏心轴铰接,驱动轮与干燥箱侧壁转动连接,驱动轮的转轴之间通过皮带连接,驱动轮的转轴与第一电机的输出轴连接,第一电机固定安装在干燥箱外壁,抖料板靠近驱动杆一端与干燥箱内壁之间设有落料间隙,落料间隙下方的干燥箱内壁固定安装折流板,干燥箱下端内壁固定安装热风分布器,热风分布器设置在抖料板下方,热风分布器与热风箱内的热风机连。
作为本发明进一步优选地,预结晶箱下端呈斗状,预结晶箱下端内壁设有若干热风管道,热风管道呈环形,热风管道自上而下直径依次减小,热风管道之间通过连接管相通,最下方的热风管道与干燥箱连接,最上方的热风管道通过管道与热风箱内的热风机连接。
作为本发明进一步优选地,搅拌机构包括搅拌轴,搅拌轴上端表面固定安装若干第一搅拌杆,第一搅拌杆呈条形,搅拌轴下端固定安装第二搅拌杆,第二搅拌杆呈三角形,搅拌轴上端贯穿预结晶箱顶部,搅拌轴与预结晶箱转动连接,搅拌轴上端通过减速器与第二电机的输出轴连接,减速器固定安装在预结晶箱顶部中间。
作为本发明进一步优选地,加料口处设有箱盖,箱盖一端与预结晶箱铰接,热风箱表面固定安装控制器,控制器与第一电机、第二电机及热风箱内部的热风机电性连接。
一种超细旦POY化纤的生产方法,包括以下步骤:
S1、切片干燥:将聚酯切片加入切片干燥装置中进行干燥,干燥温度为70-90℃,干燥时间设定90-120min,干燥后的聚酯切片含水量小于25ppm;
S2、螺杆熔融挤出:将干燥结晶后的聚酯切片加入双螺杆挤出机中熔融挤出;
S3、组件纺丝:采用20目、40目和60目由下而上3层组合的海砂组件,根据单丝的细度进行比例的调整,使组件压力在6-9MPa范围内;
S4、冷却上油:采用测吹风冷却,风速0.2-0.5m/min,风温18-22℃,超喂控制在8-15%之间,上油装置为两道上油,一道在喷丝板下方600-1000mm处,一道在导丝盘;
S5、加弹:加弹速度选择在200-300m/min,上热箱由真空密封联苯蒸汽和电加热复合加热,温度为150-170℃,下热箱为非接触型空气加热,温度为100-140℃;
S6、卷绕:卷绕速度控制在200-300m/min,控制卷装密度卷装张力小于8%,定型超喂控制在5-10%之间。
作为本发明进一步优选地,所述步骤S1中聚酯切片为聚丙烯树脂切片,熔融指数MI≥35g/10min,数均分子量在8-15万之间,密度为0.91g/cm3。
作为本发明进一步优选地,所述步骤S2中螺杆各区间温度为:一区温度245-255℃、二区温度255-265℃、三区温度255-265℃、四二区温度255-265℃、五区温度245-255℃。
作为本发明进一步优选地,所述步骤S4中上油采用POY油剂,所述POY油剂的含油率为0.3-0.5%。
本发明的有益效果:
1、本发明超细旦POY化纤的生产设备在干燥箱前增加一个预结晶箱,将结晶与干燥过程分开,并利用干燥箱的回风作为预结晶箱的进风,最大限度地利用热风能量,这样延长了预结晶与干燥时间,可进一步提高干燥风温,通过本发明可以使聚酯切片的含水量下降了20ppm左右,提高了聚酯切片的干燥效果;
2、本发明超细旦POY化纤的生产方法通过对现有工艺及参数的改进,保证纺制超细纤维时的干燥含水率及其均匀性,增加了吹风的均匀性,减缓初生丝条在吹风室内的冷却速率,使其具有良好的超分子结构和优异的后加工性能,同时根据对纤维结晶、驳向和动态热应力、条干不匀率等测定优化工艺,实现利用现行纺丝设备生产出dpf<0.4dtex的超细旦产品,工艺简单成本低。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步的说明。
图1是本发明超细旦POY化纤的生产设备的整体结构示意图;
图2是本发明超细旦POY化纤的生产设备的前视图;
图3是本发明超细旦POY化纤的生产设备右视图;
图4是本发明超细旦POY化纤的生产设备干燥箱的剖视图;
图5是本发明超细旦POY化纤的生产设备预结晶箱的剖视图。
图中:
1-底座,2-干燥箱,3-出料口,4-预结晶箱,5-落料口,6-加料口,7-搅拌机构,8-热风箱,9-安装板,10-支撑腿,11-加强版,12-抖料板,13-驱动杆,14-驱动轮,15-第一电机,16-热风管道,17-搅拌轴,18-第一搅拌杆,19-第二搅拌杆,20-减速器,21-第二电机,22-箱盖,23-控制器。
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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“开孔”、“上”、“下”、“厚度”、“顶”、“中”、“长度”、“内”、“四周”等指示方位或位置关系,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组件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。
如图1-5所示,一种超细旦POY化纤的生产设备,包括底座1,底座1上固定安装干燥箱2,干燥箱2下端贯穿底座1,干燥箱2底部开设有出料口3,干燥箱2顶部固定安装预结晶箱4,预结晶箱4底部开设有落料口5,落料口5与干燥箱2想通,预结晶箱4顶部一侧开设有加料口6,预结晶箱4顶部中间固定安装搅拌机构7,底座1上固定安装热风箱8,热风箱8内设有热风机,热风机的出风口和近风口分别与干燥箱2和预结晶箱4相连。
底座1包括安装板9,安装板9底部固定安装若干支撑腿10,支撑腿10侧壁与安装板9底部之间固定安装加强板11。
干燥箱2内部自上而下交错设置若干抖料板12,抖料板12一端与干燥箱2内壁铰接,抖料板12另一端顶部与驱动杆13铰接,驱动杆13上端与驱动轮14的偏心轴铰接,驱动轮14与干燥箱2侧壁转动连接,驱动轮14的转轴之间通过皮带连接,驱动轮14的转轴与第一电机15的输出轴连接,第一电机15固定安装在干燥箱2外壁,抖料板12靠近驱动杆13一端与干燥箱2内壁之间设有落料间隙,落料间隙下方的干燥箱2内壁固定安装折流板16,干燥箱2下端内壁固定安装热风分布器17,热风分布器17设置在抖料板12下方,热风分布器17与热风箱8内的热风机连接。
预结晶箱4下端呈斗状,预结晶箱4下端内壁设有若干热风管道18,热风管道18呈环形,热风管道18自上而下直径依次减小,热风管道18之间通过连接管18相通,最下方的热风管道18与干燥箱2连接,最上方的热风管道18通过管道与热风箱8内的热风机连接。
搅拌机构7包括搅拌轴19,搅拌轴19上端表面固定安装若干第一搅拌杆20,第一搅拌杆20呈条形,搅拌轴19下端固定安装第二搅拌杆21,第二搅拌杆21呈三角形,搅拌轴19上端贯穿预结晶箱4顶部,搅拌轴19与预结晶箱4转动连接,搅拌轴19上端通过减速器22与第二电机23的输出轴连接,减速器22固定安装在预结晶箱4顶部中间。
加料口6处设有箱盖24,箱盖24一端与预结晶箱4铰接,热风箱8表面固定安装控制器25,控制器25与第一电机15、第二电机23及热风箱8内部的热风机电性连接。
实施例1
一种超细旦POY化纤的生产方法,包括以下步骤:
S1、切片干燥:将聚丙烯树脂切片加入切片干燥装置中进行干燥,干燥温度为70℃,干燥时间设定120min,干燥后的聚酯切片含水量小于25ppm,聚丙烯树脂熔融指数MI≥35g/10min,数均分子量在8-15万之间,密度为0.91g/cm3;
S2、螺杆熔融挤出:将干燥结晶后的聚酯切片加入双螺杆挤出机中熔融挤出,螺杆各区间温度为:一区温度245℃、二区温度255℃、三区温度255℃、四二区温度255℃、五区温度245℃;
S3、组件纺丝:采用20目、40目和60目由下而上3层组合的海砂组件,根据单丝的细度进行比例的调整,使组件压力在6-9MPa范围内;
S4、冷却上油:采用测吹风冷却,风速0.2m/min,风温22℃,超喂控制在10-15%之间,上油装置为两道上油,一道在喷丝板下方600mm处,一道在导丝盘,上油采用含油率为0.5%;
S5、加弹:加弹速度选择在300m/min,上热箱由真空密封联苯蒸汽和电加热复合加热,温度为170℃,下热箱为非接触型空气加热,温度为140℃;
S6、卷绕:卷绕速度控制在300m/min,控制卷装密度卷装张力小于8%,定型超喂控制在5-10%之间。
实施例2
一种超细旦POY化纤的生产方法,包括以下步骤:
S1、切片干燥:将聚丙烯树脂切片加入切片干燥装置中进行干燥,干燥温度为90℃,干燥时间设定90min,干燥后的聚酯切片含水量小于25ppm,聚丙烯树脂熔融指数MI≥35g/10min,数均分子量在8-15万之间,密度为0.91g/cm3;
S2、螺杆熔融挤出:将干燥结晶后的聚酯切片加入双螺杆挤出机中熔融挤出,螺杆各区间温度为:一区温度250℃、二区温度260℃、三区温度260℃、四二区温度260℃、五区温度250℃;
S3、组件纺丝:采用20目、40目和60目由下而上3层组合的海砂组件,根据单丝的细度进行比例的调整,使组件压力在6-9MPa范围内;
S4、冷却上油:采用测吹风冷却,风速0.5m/min,风温18℃,超喂控制在8-15%之间,上油装置为两道上油,一道在喷丝板下方800mm处,一道在导丝盘,上油采用含油率为0.3%;
S5、加弹:加弹速度选择在250m/min,上热箱由真空密封联苯蒸汽和电加热复合加热,温度为150℃,下热箱为非接触型空气加热,温度为140℃;
S6、卷绕:卷绕速度控制在250m/min,控制卷装密度卷装张力小于8%,定型超喂控制在5-10%之间。
实施例3
一种超细旦POY化纤的生产方法,包括以下步骤:
S1、切片干燥:将聚丙烯树脂切片加入切片干燥装置中进行干燥,干燥温度为80℃,干燥时间设定110min,干燥后的聚酯切片含水量小于25ppm,聚丙烯树脂熔融指数MI≥35g/10min,数均分子量在8-15万之间,密度为0.91g/cm3;
S2、螺杆熔融挤出:将干燥结晶后的聚酯切片加入双螺杆挤出机中熔融挤出,螺杆各区间温度为:一区温度255℃、二区温度265℃、三区温度265℃、四二区温度265℃、五区温度255℃;
S3、组件纺丝:采用20目、40目和60目由下而上3层组合的海砂组件,根据单丝的细度进行比例的调整,使组件压力在6-9MPa范围内;
S4、冷却上油:采用测吹风冷却,风速0.3m/min,风温20℃,超喂控制在8-15%之间,上油装置为两道上油,一道在喷丝板下方1000mm处,一道在导丝盘,上油采用含油率为0.4%;
S5、加弹:加弹速度选择在200m/min,上热箱由真空密封联苯蒸汽和电加热复合加热,温度为160℃,下热箱为非接触型空气加热,温度为120℃;
S6、卷绕:卷绕速度控制在200m/min,控制卷装密度卷装张力小于8%,定型超喂控制在5-10%之间。
实施例4
一种超细旦POY化纤的生产方法,包括以下步骤:
S1、切片干燥:将聚丙烯树脂切片加入切片干燥装置中进行干燥,干燥温度为85℃,干燥时间设定100min,干燥后的聚酯切片含水量小于25ppm,聚丙烯树脂熔融指数MI≥35g/10min,数均分子量在8-15万之间,密度为0.91g/cm3;
S2、螺杆熔融挤出:将干燥结晶后的聚酯切片加入双螺杆挤出机中熔融挤出,螺杆各区间温度为:一区温度250℃、二区温度260℃、三区温度260℃、四二区温度260℃、五区温度250℃;
S3、组件纺丝:采用20目、40目和60目由下而上3层组合的海砂组件,根据单丝的细度进行比例的调整,使组件压力在6-9MPa范围内;
S4、冷却上油:采用测吹风冷却,风速0.3m/min,风温22℃,超喂控制在8-15%之间,上油装置为两道上油,一道在喷丝板下方700mm处,一道在导丝盘,上油采用含油率为0.5%;
S5、加弹:加弹速度选择在250m/min,上热箱由真空密封联苯蒸汽和电加热复合加热,温度为155℃,下热箱为非接触型空气加热,温度为110℃;
S6、卷绕:卷绕速度控制在250m/min,控制卷装密度卷装张力小于8%,定型超喂控制在5-10%之间。
实施例5
一种超细旦POY化纤的生产方法,包括以下步骤:
S1、切片干燥:将聚丙烯树脂切片加入切片干燥装置中进行干燥,干燥温度为90℃,干燥时间设定120min,干燥后的聚酯切片含水量小于25ppm,聚丙烯树脂熔融指数MI≥35g/10min,数均分子量在8-15万之间,密度为0.91g/cm3;
S2、螺杆熔融挤出:将干燥结晶后的聚酯切片加入双螺杆挤出机中熔融挤出,螺杆各区间温度为:一区温度255℃、二区温度265℃、三区温度265℃、四二区温度265℃、五区温度255℃;
S3、组件纺丝:采用20目、40目和60目由下而上3层组合的海砂组件,根据单丝的细度进行比例的调整,使组件压力在6-9MPa范围内;
S4、冷却上油:采用测吹风冷却,风速0.5m/min,风温22℃,超喂控制在8-15%之间,上油装置为两道上油,一道在喷丝板下方600-1000mm处,一道在导丝盘,上油采用含油率为0.5%;
S5、加弹:加弹速度选择在200m/min,上热箱由真空密封联苯蒸汽和电加热复合加热,温度为150℃,下热箱为非接触型空气加热,温度为100℃;
S6、卷绕:卷绕速度控制在200m/min,控制卷装密度卷装张力小于8%,定型超喂控制在5-10%之间。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理,在不脱离本发明精神和范围的前提下,本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。
Claims (10)
1.一种超细旦POY化纤的生产设备,其特征在于,包括底座(1),所述底座(1)上固定安装干燥箱(2),所述干燥箱(2)下端贯穿底座(1),所述干燥箱(2)底部开设有出料口(3),所述干燥箱(2)顶部固定安装预结晶箱(4),所述预结晶箱(4)底部开设有落料口(5),所述落料口(5)与干燥箱(2)想通,所述预结晶箱(4)顶部一侧开设有加料口(6),所述预结晶箱(4)顶部中间固定安装搅拌机构(7),所述底座(1)上固定安装热风箱(8),所述热风箱(8)内设有热风机,所述热风机的出风口和近风口分别与干燥箱(2)和预结晶箱(4)相连。
2.根据权利要求1所述的超细旦POY化纤的生产设备,其特征在于,所述底座(1)包括安装板(9),所述安装板(9)底部固定安装若干支撑腿(10),所述支撑腿(10)侧壁与安装板(9)底部之间固定安装加强板(11)。
3.根据权利要求1所述的超细旦POY化纤的生产设备,其特征在于,所述干燥箱(2)内部自上而下交错设置若干抖料板(12),所述抖料板(12)一端与干燥箱(2)内壁铰接,所述抖料板(12)另一端顶部与驱动杆(13)铰接,所述驱动杆(13)上端与驱动轮(14)的偏心轴铰接,所述驱动轮(14)与干燥箱(2)侧壁转动连接,所述驱动轮(14)的转轴之间通过皮带连接,所述驱动轮(14)的转轴与第一电机(15)的输出轴连接,所述第一电机(15)固定安装在干燥箱(2)外壁,所述抖料板(12)靠近驱动杆(13)一端与干燥箱(2)内壁之间设有落料间隙,所述落料间隙下方的干燥箱(2)内壁固定安装折流板(16),所述干燥箱(2)下端内壁固定安装热风分布器(17),所述热风分布器(17)设置在抖料板(12)下方,所述热风分布器(17)与热风箱(8)内的热风机连接。
4.根据权利要求1所述的超细旦POY化纤的生产设备,其特征在于,所述预结晶箱(4)下端呈斗状,所述预结晶箱(4)下端内壁设有若干热风管道(18),所述热风管道(18)呈环形,所述热风管道(18)自上而下直径依次减小,所述热风管道(18)之间通过连接管(18)相通,最下方的热风管道(18)与干燥箱(2)连接,最上方的热风管道(18)通过管道与热风箱(8)内的热风机连接。
5.根据权利要求1所述的超细旦POY化纤的生产设备,其特征在于,所述搅拌机构(7)包括搅拌轴(19),所述搅拌轴(19)上端表面固定安装若干第一搅拌杆(20),所述第一搅拌杆(20)呈条形,所述搅拌轴(19)下端固定安装第二搅拌杆(21),所述第二搅拌杆(21)呈三角形,所述搅拌轴(19)上端贯穿预结晶箱(4)顶部,所述搅拌轴(19)与预结晶箱(4)转动连接,所述搅拌轴(19)上端通过减速器(22)与第二电机(23)的输出轴连接,所述减速器(22)固定安装在预结晶箱(4)顶部中间。
6.根据权利要求1所述的超细旦POY化纤的生产设备,其特征在于,所述加料口(6)处设有箱盖(24),所述箱盖(24)一端与预结晶箱(4)铰接,所述热风箱(8)表面固定安装控制器(25),所述控制器(25)与第一电机(15)、第二电机(23)及热风箱(8)内部的热风机电性连接。
7.一种超细旦POY化纤的生产方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1、切片干燥:将聚酯切片加入切片干燥装置中进行干燥,干燥温度为70-90℃,干燥时间设定90-120min,干燥后的聚酯切片含水量小于25ppm;
S2、螺杆熔融挤出:将干燥结晶后的聚酯切片加入双螺杆挤出机中熔融挤出;
S3、组件纺丝:采用20目、40目和60目由下而上3层组合的海砂组件,根据单丝的细度进行比例的调整,使组件压力在6-9MPa范围内;
S4、冷却上油:采用测吹风冷却,风速0.2-0.5m/min,风温18-22℃,超喂控制在8-15%之间,上油装置为两道上油,一道在喷丝板下方600-1000mm处,一道在导丝盘;
S5、加弹:加弹速度选择在200-300m/min,上热箱由真空密封联苯蒸汽和电加热复合加热,温度为150-170℃,下热箱为非接触型空气加热,温度为100-140℃;
S6、卷绕:卷绕速度控制在200-300m/min,控制卷装密度卷装张力小于8%,定型超喂控制在5-10%之间。
8.根据权利要求7所述的超细旦POY化纤的生产方法,其特征在于,所述步骤S1中聚酯切片为聚丙烯树脂切片,熔融指数MI≥35g/10min,数均分子量在8-15万之间,密度为0.91g/cm3。
9.根据权利要求7所述的超细旦POY化纤的生产方法,其特征在于,所述步骤S2中螺杆各区间温度为:一区温度245-255℃、二区温度255-265℃、三区温度255-265℃、四二区温度255-265℃、五区温度245-255℃。
10.根据权利要求7所述的超细旦POY化纤的生产方法,其特征在于,所述步骤S4中上油采用POY油剂,所述POY油剂的含油率为0.3-0.5%。
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