CN113684693A - 一种再生纤维水性电子产品用聚氨酯合成革及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种再生纤维水性电子产品用聚氨酯合成革及其制备方法，所述的聚氨酯合成革其由外至内依次包括面层、中间层、粘接层和基布层；所述面层由聚醚型水性聚氨酯面层浆料制成，所述中间层由聚醚型水性聚氨酯中间层浆料制成，所述粘接层由聚醚型水性聚氨酯粘接层浆料制成，所述基布为100％PET再生纤维。本发明制备的再生纤维水性电子产品用聚氨酯合成革采用100％回收PET再生纤维为基布，不仅可以减少环境污染，还能被废为宝，节约资源，提高工业的可持续发展。

Description

一种再生纤维水性电子产品用聚氨酯合成革及其制备方法
技术领域
本发明属于合成革技术领域，特别涉及一种再生纤维水性电子产品用聚氨酯合成革及其制备方法。
背景技术
废弃的PET本身并无毒害作用，但其在自然环境下降解周期长，由于大量使用，废弃的PET也造成了巨大的环境污染和资源浪费。而将废弃的PET再生利用，不但可以减少环境污染，还可以变废为宝。
其次快速消费类电子产业的高速发展，带动了电子包装及证件用合成革等相关配套产业的发展。近年来手机套、平板电脑保护套以及其他证件用包装革的需求日益旺盛。一方面，随着我国互联网普及率的提高，我国手机网民规模持续增长，至2020年一季度末，我国手机网民规模已达8.97亿人次，庞大的手机网民规模为智能手机市场提供了基础增长动力。另一方面，智能电子设备种类日益繁多，各种智能穿戴设备以及智能家居设备层出不穷，与之配套的电子保护套消费量也随之增长，市场前景不可估量。
最后，市场上低端电子包装类合成革大都是传统的油性材料合成，污染性较大，环保性能差，不宜用于此类产品中，高端真皮产品往往价格高昂，限制了产品的销量增长。因此，提供一种价格适中且能满足低VOC的环保要求的包装类合成革，是目前市场所急需。
发明内容
针对上述问题，本发明的一个目的在于：提出一种再生纤维水性电子产品用聚氨酯合成革。
为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种再生纤维水性电子产品用聚氨酯合成革，其由外至内依次包括面层、中间层、粘接层和基布层；所述面层由聚醚型水性聚氨酯面层浆料制成，所述中间层由聚醚型水性聚氨酯中间层浆料制成，所述粘接层由聚醚型水性聚氨酯粘接层浆料制成，所述基布为100％PET再生纤维。
优选地，所述的聚醚型水性聚氨酯面层浆料按质量份数包括以下组分：水性聚醚复合聚氨酯树脂100份、增稠剂0.2-1份、消泡剂0.2-0.8份、流平剂0.3-2份、水性交联剂2-6份、色浆5-20份；其中，面层中水性聚醚复合聚氨酯树脂的固含量为30-50％，水性聚醚复合聚氨酯树脂在25℃下的粘度为4000-6000cps，以上百分数为质量百分数。
优选地，所述的聚醚型水性聚氨酯中间层浆料按质量份数包括以下组分：水性聚醚复合聚氨酯树脂100份、增稠剂0.2-1份、消泡剂0.2-0.8份、流平剂0.3-2份、水性交联剂2-6份、色浆5-20份；其中，中间层中水性聚醚复合聚氨酯树脂的固含量为30-50％，水性聚醚复合聚氨酯树脂在25℃下的粘度为4000-6000cps，以上百分数为质量百分数。
优选地，所述的聚醚型水性聚氨酯粘接层浆料按质量份数包括以下组分：水性聚醚复合聚氨酯树脂100份、增稠剂0.2-1份、消泡剂0.2-0.8份、流平剂0.3-2份、水性交联剂2-6份，其中；粘接层中水性聚醚型聚氨酯树脂的固含量为40-60％，水性聚醚复合聚氨酯树脂在25℃下的粘度为5000-8000cps，以上百分数为质量百分数。
优选地，所述增稠剂为纤维素类；所述流平剂为有机硅类表面活性剂；所述消泡剂为聚醚改性硅酮；所述水性交联剂为开放型异氰酸酯固化剂、碳化二亚胺类固化剂中的一种。
针对上述问题，本发明的另一个目的在于：提出一种再生纤维水性电子产品用聚氨酯合成革的制备方法。
为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种再生纤维水性电子产品用聚氨酯合成革的制备方法，所述方法包括以下步骤：
步骤S1、在离型纸上涂布一层聚醚型水性聚氨酯面层浆料，烘干制得面层；
步骤S2、在面层上涂布一层聚醚型水性聚氨酯中间层浆料，烘干制得中间层；
步骤S3、在中间层上涂布一层聚醚型水性聚氨酯粘接层浆料，烘干制得粘接层；
步骤S4、用层压辊将PET再生纤维与所述粘接层压紧贴合，经过烘箱高温反应熟化，制得聚氨酯合成革半成品；
步骤S5、将聚氨酯合成革半成品打卷、再经熟化室熟化；熟化结束后将离型纸剥离，得到再生纤维水性电子产品用聚氨酯合成革。
优选地，步骤S1中面层的涂布厚度为0.12-0.16mm，烘干温度为110-130℃。
优选地，步骤S2中中间层的涂布厚度为0.14-0.18mm，烘干温度为110-130℃。
优选地，步骤S3中粘接层的涂布厚度为0.20-0.30mm，烘干温度为110-130℃。
优选地，步骤S4中烘箱熟化条件为130-150℃烘箱熟化10-20min；所述PET再生纤维层厚度为0.2-0.4mm。
优选地，步骤S5中熟化温度为65-75℃，熟化时间为12-48h。
与现有技术相比，本发明具有以下优势：
1.本发明制备的再生纤维水性电子产品用聚氨酯合成革采用100％回收PET再生纤维为基布，不仅可以减少环境污染，还能被废为宝，节约资源，提高工业的可持续发展。
2.本发明制备的聚氨酯合成革为四层结构，产品厚度仅有0.35-0.5mm，克重在180-300g/m2，组装在电子产品上包覆性强，轻薄、时尚。
3.本发明采用聚醚复合的面层及中间层水性聚氨酯树脂，采用聚醚型粘接层聚氨酯树脂，以水为溶剂，不含有毒的有机化学溶剂，生产过程中挥发出来的主体是水蒸气，对人体、环境无危害，极大地降低环境污染；在性能上，具有耐日用化学品、耐溶剂、耐磨耐刮等性能。
4.本发明采用的聚醚聚碳结构全水性聚氨酯树脂赋予了产品优异的耐水解性、高耐磨性能、优异的耐化学品性能，可满足于高档的电子包装材料的要求。
5.本发明采用的全水性的工艺制备，且制备方法较为先进，可以简化生产工序，具有高效率、低能耗的优势，减少了有机溶剂的挥发及残留问题(DMF＝0PPM)，符合合成革行业绿色环保的发展趋势。
6.本发明制备时采用两次熟化工艺，第一次熟化是在烘箱中高温熟化，目的是让产品初步定型，第二次熟化是打卷在恒温熟化室熟化使产品彻底定型，通过两次熟化，使得产品更好地定性，同时，还提高了产品的加工性能、抗热抗压性能以及剥离强度。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书所指出的结构来实现和获得。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地说明，显然，所描述的实施例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。
实施例1
一种再生纤维水性电子产品用聚氨酯合成革的制备方法，包括以下步骤：
步骤S1、在离型纸上涂布一层聚醚型水性聚氨酯面层浆料，烘干制得面层；
其中：水性面层的制备原料按质量份数包括以下组分：100份面层水性聚醚复合聚氨酯树脂RU-92-212、0.5份U-605、0.5份DF-2459、0.5份LA-91-120、15份色浆和2份XR-5580；
RU-92-212在25℃下的粘度为4000cps，涂布厚度为0.12mm；烘干温度为110℃；
步骤S2、在面层上涂布一层聚醚型水性聚氨酯中间层浆料，烘干制得中间层；
其中：水性中间层的制备原料按质量份数包括以下组分：100份面层水性聚醚复合聚氨酯树脂RU-13-648、0.5份U-605、0.5份DF-2459、0.5份LA-91-120、10份色浆和2份XR-5580；
RU-13-648在25℃下的粘度为4000cps，涂布厚度为0.14mm；烘干温度为110℃；
步骤S3、在中间层上涂布一层聚醚型水性聚氨酯粘接层浆料，烘干制得粘接层；
其中：水性粘接层的制备原料按质量份数包括以下组分：100份粘接层水性聚醚复合聚氨酯树脂RU-92-222、0.5份U-605、0.5份DF-2459、0.5份LA-91-120和4份XR-2500；
RU-92-222在25℃下的粘度为5000cps，涂布厚度为0.20mm；烘干温度为110℃；
步骤S4、用层压辊将PET再生纤维与所述粘接层压紧贴合，经过130℃烘箱高温反应熟化20min，制得再生纤维水性电子产品用聚氨酯合成革半成品，其中，PET再生纤维层厚度为0.2mm；
步骤S5、将烘箱熟化后的所述再生纤维水性电子产品用聚氨酯合成革半成品打卷、再经熟化室熟化12h；熟化温度为70℃，熟化结束后将离型纸剥离，得到再生纤维水性电子产品用聚氨酯合成革。
实施例2
一种再生纤维水性电子产品用聚氨酯合成革制备方法，方法包括以下步骤：
步骤S1、在离型纸上涂布一层聚醚型水性聚氨酯面层浆料，烘干制得面层；
其中：水性面层的制备原料按质量份数包括以下组分：100份面层水性聚醚复合聚氨酯树脂RU-92-212、0.4份U-605、0.5份DF-2459、0.6份LA-91-120、15份色浆和2份XR-5580；
RU-92-212在25℃下的粘度为5000cps，涂布厚度为0.14mm；烘干温度为120℃；
步骤S2、在面层上涂布一层聚醚型水性聚氨酯中间层浆料，烘干制得中间层；
其中：水性中间层的制备原料按质量份数包括以下组分：100份面层水性聚醚复合聚氨酯树脂RU-13-648、0.4份U-605、0.5份DF-2459、0.5份LA-91-120、10份色浆和2份XR-5580；
RU-13-648在25℃下的粘度为5000cps，涂布厚度为0.16mm；烘干温度为120℃；
步骤S3、在中间层上涂布一层聚醚型水性聚氨酯粘接层浆料，烘干制得粘接层；
其中：水性粘接层的制备原料按质量份数包括以下组分：100份粘接层水性聚醚复合聚氨酯树脂RU-92-222、0.6份U-605、0.5份DF-2459、0.6份LA-91-120和5份XR-2500；
RU-92-222在25℃下的粘度为6000cps，涂布厚度为0.25mm；烘干温度为120℃；
步骤S4、用层压辊将PET再生纤维与所述粘接层压紧贴合，经过140℃烘箱高温反应熟化15min，制得再生纤维水性电子产品用聚氨酯合成革半成品，其中，PET再生纤维层厚度为0.3mm；
步骤S5、将烘箱熟化后的所述再生纤维水性电子产品用聚氨酯合成革半成品打卷、再经熟化室熟化24h；熟化温度为70℃，熟化结束后将离型纸剥离，得到再生纤维水性电子产品用聚氨酯合成革。
实施例3
一种再生纤维水性电子产品用聚氨酯合成革制备方法，方法包括以下步骤：
步骤S1、在离型纸上涂布一层聚醚型水性聚氨酯面层浆料，烘干制得面层；
其中：水性面层的制备原料按质量份数包括以下组分：100份面层水性聚醚复合聚氨酯树脂RU-92-212、0.4份U-605、0.5份DF-2459、0.7份LA-91-120、15份色浆和2份XR-5580；
RU-92-212在25℃下的粘度为6000cps，涂布厚度为0.16mm；烘干温度为130℃；
步骤S2、在面层上涂布一层聚醚型水性聚氨酯中间层浆料，烘干制得中间层；
其中：水性中间层的制备原料按质量份数包括以下组分：100份面层水性聚醚复合聚氨酯树脂RU-13-648、0.4份U-605、0.5份DF-2459、0.7份LA-91-120、10份色浆和2份XR-5580；
RU-13-648在25℃下的粘度为6000cps，涂布厚度为0.18mm；烘干温度为130℃；
步骤S3、在中间层上涂布一层聚醚型水性聚氨酯粘接层浆料，烘干制得粘接层；
其中：水性粘接层的制备原料按质量份数包括以下组分：100份粘接层水性聚醚复合聚氨酯树脂RU-92-222、0.6份U-605、0.8份DF-2459、0.7份LA-91-120和6份XR-2500；
RU-92-222在25℃下的粘度为8000cps，涂布厚度为0.30mm；烘干温度为130℃；
步骤S4、用层压辊将PET再生纤维与所述粘接层压紧贴合，经过150℃烘箱高温反应熟化10min，制得再生纤维水性电子产品用聚氨酯合成革半成品，其中，PET再生纤维层厚度为0.4mm；
步骤S5、将烘箱熟化后的所述再生纤维水性电子产品用聚氨酯合成革半成品打卷、再经熟化室熟化48h；熟化温度为70℃，熟化结束后将离型纸剥离，得到再生纤维水性电子产品用聚氨酯合成革。
实施例4
一种再生纤维水性电子产品用聚氨酯合成革的制备方法，包括以下步骤：
步骤S1、在离型纸上涂布一层聚醚型水性聚氨酯面层浆料，烘干制得面层；
其中：水性面层的制备原料按质量份数包括以下组分：100份面层水性聚醚复合聚氨酯树脂RU-92-212、0.2份U-605、0.2份DF-2459、0.3份LA-91-120、5份色浆和3份XR-5580；
RU-92-212在25℃下的粘度为4000cps，涂布厚度为0.12mm；烘干温度为110℃；
步骤S2、在面层上涂布一层聚醚型水性聚氨酯中间层浆料，烘干制得中间层；
其中：水性中间层的制备原料按质量份数包括以下组分：100份面层水性聚醚复合聚氨酯树脂RU-13-648、0.2份U-605、0.2份DF-2459、0.3份LA-91-120、5份色浆和3份XR-5580；
RU-13-648在25℃下的粘度为4000cps，涂布厚度为0.14mm；烘干温度为110℃；
步骤S3、在中间层上涂布一层聚醚型水性聚氨酯粘接层浆料，烘干制得粘接层；
其中：水性粘接层的制备原料按质量份数包括以下组分：100份粘接层水性聚醚复合聚氨酯树脂RU-92-222、0.2份U-605、0.2份DF-2459、0.3份LA-91-120和2份XR-2500；
RU-92-222在25℃下的粘度为5000cps，涂布厚度为0.20mm；烘干温度为110℃；
步骤S4、用层压辊将PET再生纤维与所述粘接层压紧贴合，经过130℃烘箱高温反应熟化20min，制得再生纤维水性电子产品用聚氨酯合成革半成品，其中，PET再生纤维层厚度为0.2mm；
步骤S5、将烘箱熟化后的所述再生纤维水性电子产品用聚氨酯合成革半成品打卷、再经熟化室熟化12h；熟化温度为75℃，熟化结束后将离型纸剥离，得到再生纤维水性电子产品用聚氨酯合成革。
实施例5
一种再生纤维水性电子产品用聚氨酯合成革的制备方法，包括以下步骤：
步骤S1、在离型纸上涂布一层聚醚型水性聚氨酯面层浆料，烘干制得面层；
其中：水性面层的制备原料按质量份数包括以下组分：100份面层水性聚醚复合聚氨酯树脂RU-92-212、1份U-605、0.8份DF-2459、2份LA-91-120、20份色浆和6份XR-5580；
RU-92-212在25℃下的粘度为4000cps，涂布厚度为0.12mm；烘干温度为110℃；
步骤S2、在面层上涂布一层聚醚型水性聚氨酯中间层浆料，烘干制得中间层；
其中：水性中间层的制备原料按质量份数包括以下组分：100份面层水性聚醚复合聚氨酯树脂RU-13-648、1份U-605、0.8份DF-2459、2份LA-91-120、20份色浆和6份XR-5580；
RU-13-648在25℃下的粘度为4000cps，涂布厚度为0.14mm；烘干温度为110℃；
步骤S3、在中间层上涂布一层聚醚型水性聚氨酯粘接层浆料，烘干制得粘接层；
其中：水性粘接层的制备原料按质量份数包括以下组分：100份粘接层水性聚醚复合聚氨酯树脂RU-92-222、1份U-605、0.8份DF-2459、2份LA-91-120和6份XR-2500；
RU-92-222在25℃下的粘度为5000cps，涂布厚度为0.20mm；烘干温度为110℃；
步骤S4、用层压辊将PET再生纤维与所述粘接层压紧贴合，经过130℃烘箱高温反应熟化20min，制得再生纤维水性电子产品用聚氨酯合成革半成品，其中，PET再生纤维层厚度为0.2mm；
步骤S5、将烘箱熟化后的所述再生纤维水性电子产品用聚氨酯合成革半成品打卷、再经熟化室熟化48h；熟化温度为65℃，熟化结束后将离型纸剥离，得到再生纤维水性电子产品用聚氨酯合成革。
其中，实施例1-5中
RU-92-222为斯塔尔公司产品，型号为RU-92-222的水性聚醚复合聚氨酯树脂。
RU-92-212为斯塔尔公司产品，型号为RU-92-212的水性聚醚复合聚氨酯树脂。
RU-13-648为斯塔尔公司产品，型号为RU-13-648的水性聚醚复合聚氨酯树脂。
U-605为烟台万华公司产品，型号为U-605的增稠剂；
DF-2459为斯塔尔公司产品，型号为DF-2459的消泡剂；
LA-91-120为斯塔尔公司产品，型号为LA-91-120的流平剂；
XR-5580为斯塔尔公司产品，型号为XR-5580的水性交联剂；
XR-2500为斯塔尔公司产品，型号为XR-2500的水性交联剂。
对实施例1-5得到的产品的性能进行如下测试：
1、曲饶性能测试(测试标准：SATRA TM55)：将实施例1-5的产品分别于25℃下曲饶10万次，夹具测试角度22.5°±0.5°，测试速度100r/min,结果显示：实施例1-5产品均未开裂；
2、Taber测试(测试标准：ASTM-D3884)：CS-10负重1Kg，1000转，结果显示：实施例1-5革面不破裂；
3、耐水解测试(测试标准：QB/T 4671-2014)：将实施例1-5的产品至于恒温恒湿箱70℃下，湿度为95％的条件下放置7周；结果显示：实施例1-5革面不粉化不开裂；
4、耐化学品检测：将化学品(化学品为人工皮脂、护手霜、香水、酒精中的任意一种)涂抹在实施例1-5的革面上，在70℃*95％RH*72h条件下革面无明显变化；
5、DMF含量检测
DMF测试结果如下表所示：
项目 DMF含量
实施例1 0PPM
实施例2 0PPM
实施例3 0PPM
实施例4 0PPM
实施例5 0PPM
从表中可以看出：实施例1中DMF含量为0PPM，实施例2中DMF含量为0PPM，实施例3中DMF含量为0PPM，实施例4中DMF含量为0PPM，实施例5中DMF含量为0PPM，均符合环保要求。
综上所述：本发明的产品的测试结果均高于行业标准，显示本产品具有优秀的物理化学性能。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (11)

1.一种再生纤维水性电子产品用聚氨酯合成革，其特征在于：其由外至内依次包括面层、中间层、粘接层和基布层；所述面层由聚醚型水性聚氨酯面层浆料制成，所述中间层由聚醚型水性聚氨酯中间层浆料制成，所述粘接层由聚醚型水性聚氨酯粘接层浆料制成，所述基布为100％PET再生纤维。
2.根据权利要求1所述的再生纤维水性电子产品用聚氨酯合成革，其特征在于，所述的聚醚型水性聚氨酯面层浆料按质量份数包括以下组分：水性聚醚复合聚氨酯树脂100份、增稠剂0.2-1份、消泡剂0.2-0.8份、流平剂0.3-2份、水性交联剂2-6份、色浆5-20份；其中，面层中水性聚醚复合聚氨酯树脂的固含量为30-50％，水性聚醚复合聚氨酯树脂在25℃下的粘度为4000-6000cps，以上百分数为质量百分数。
3.根据权利要求1所述的再生纤维水性电子产品用聚氨酯合成革，其特征在于，所述的聚醚型水性聚氨酯中间层浆料按质量份数包括以下组分：水性聚醚复合聚氨酯树脂100份、增稠剂0.2-1份、消泡剂0.2-0.8份、流平剂0.3-2份、水性交联剂2-6份、色浆5-20份；其中，中间层中水性聚醚复合聚氨酯树脂的固含量为30-50％，水性聚醚复合聚氨酯树脂在25℃下的粘度为4000-6000cps，以上百分数为质量百分数。
4.根据权利要求1所述的再生纤维水性电子产品用聚氨酯合成革，其特征在于，所述的聚醚型水性聚氨酯粘接层浆料按质量份数包括以下组分：水性聚醚复合聚氨酯树脂100份、增稠剂0.2-1份、消泡剂0.2-0.8份、流平剂0.3-2份、水性交联剂2-6份，其中；粘接层中水性聚醚型聚氨酯树脂的固含量为40-60％，水性聚醚复合聚氨酯树脂在25℃下的粘度为5000-8000cps，以上百分数为质量百分数。
5.根据权利要求2-4任意一项所述的再生纤维水性电子产品用聚氨酯合成革，其特征在于，所述增稠剂为纤维素类；所述流平剂为有机硅类表面活性剂；所述消泡剂为聚醚改性硅酮；所述水性交联剂为开放型异氰酸酯固化剂、碳化二亚胺类固化剂中的一种。
6.一种如权利要求1-4任意一项所述的再生纤维水性电子产品用聚氨酯合成革的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
步骤S1、在离型纸上涂布一层聚醚型水性聚氨酯面层浆料，烘干制得面层；
步骤S2、在面层上涂布一层聚醚型水性聚氨酯中间层浆料，烘干制得中间层；
步骤S3、在中间层上涂布一层聚醚型水性聚氨酯粘接层浆料，烘干制得粘接层；
步骤S4、用层压辊将PET再生纤维与所述粘接层压紧贴合，经过烘箱高温反应熟化，制得聚氨酯合成革半成品；
步骤S5、将聚氨酯合成革半成品打卷，再经熟化室熟化；熟化结束后将离型纸剥离，得到再生纤维水性电子产品用聚氨酯合成革。
7.根据权利要求6所述的再生纤维水性电子产品用聚氨酯合成革的制备方法，其特征在于，步骤S1中面层的涂布厚度为0.12-0.16mm，烘干温度为110-130℃。
8.根据权利要求6所述的再生纤维水性电子产品用聚氨酯合成革的制备方法，其特征在于，步骤S2中中间层的涂布厚度为0.14-0.18mm，烘干温度为110-130℃。
9.根据权利要求6所述的再生纤维水性电子产品用聚氨酯合成革的制备方法，其特征在于，步骤S3中粘接层的涂布厚度为0.20-0.30mm，烘干温度为110-130℃。
10.根据权利要求6所述的再生纤维水性电子产品用聚氨酯合成革的制备方法，其特征在于，步骤S4中烘箱熟化条件为130-150℃烘箱熟化10-20min；所述PET再生纤维层厚度为0.2-0.4mm。
11.根据权利要求6所述的再生纤维水性电子产品用聚氨酯合成革的制备方法，其特征在于，步骤S5中熟化温度为65-75℃，熟化时间为12-48h。
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