CN114190616A - 一种抗菌一次性无纺布内裤及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种抗菌一次性无纺布内裤，包括无纺布布料，所述无纺布布料包括亲肤层和吸收层；其中，所述亲肤层采用聚丙烯树脂和改性粘胶纤维制成；所述吸收层采用季铵盐改性高分子吸水树脂制成，所述吸收层位于内裤本体和亲肤层之间；本申请还公开一种抗菌一次性无纺布内裤的制备方法，包括对上述无纺布布料进行裁切和胶合处理。本申请具有无纺布内裤的抑菌抗菌效果好的效果。
Description
技术领域
本申请涉及无纺布制品领域，尤其是涉及一种抗菌一次性无纺布内裤及其制备方法。
背景技术
无纺布，又称不织布，是新一代环保材料，具有拒水、透气、柔韧、不助燃、无毒无刺激性、色彩丰富等特点。
无纺布是直接利用高聚物切片、短纤维或长丝将纤维通过气流或机械成网，然后经过水刺、针刺、或热轧加固，最后经过后整理形成的无编制的布料。具有柔软、透气和平面结构的纤维制品，可用于不同的行业，比如隔音、隔热、电热片、口罩、服装、医用、填充材料等。
无纺布因其具有质轻、消毒灭菌方便等优点常被用作一次性产品，如一次性口罩、一次性内裤等。当女性出差旅行、产后恶露期、生理期等时期往往会选择方便使用、不用清洗的一次性内裤。
当无纺布应用在一次性内裤、一次性口罩等卫生用品时，对无纺布的卫生要求比较高，而目前的无纺布比较容易滋生细菌，很难保持良好的卫生条件。
发明内容
为了提高无纺布的抑菌抗菌效果，减少无纺布上细菌的滋生，保持良好的卫生条件，本申请提供一种抗菌一次性无纺布内裤及其制备方法。
第一方面，本申请提供的一种抗菌一次性无纺布内裤，采用如下的技术方案：
一种抗菌一次性无纺布内裤，包括无纺布布料，所述无纺布布料包括亲肤层和吸收层；其中，所述亲肤层采用聚丙烯树脂和改性粘胶纤维制成；所述吸收层采用季铵盐改性高分子吸水树脂制成，所述吸收层位于内裤本体和亲肤层之间。
通过采用上述技术方案，聚丙烯树脂强度高、质轻，而粘胶纤维吸湿性能好、柔软、透气性好，两者共混后得到的亲肤层兼具两者的优点，吸湿效果好，也不易变形，而且在共混之后，聚丙烯树脂填充于粘胶纤维分子结构中，得到结构密实度更好的纤维。采用季铵盐改性后的高分子吸水树脂，不仅具有良好的吸湿性能，而且具有长效的抗菌抑菌效果，能够减少制得的无纺布布料上细菌的滋生，保持良好的卫生条件，有利于在一次性无纺布内裤上的应用。
优选的，所述聚丙烯树脂和改性粘胶纤维之间的质量比为(2-5)：(20-25)。
通过采用上述技术方案，采用上述配比，聚丙烯树脂填充于部分改性粘胶纤维中，使粘胶纤维不仅能够保持其吸湿性能，而且能够获得结构密实度更好的纤维，有利于增强无纺布的强度和韧性。
优选的，所述改性粘胶纤维进行醚化改性。
优选的，所述改性粘胶纤维的制备方法为：将粘胶纤维于装有乙醇的反应釜中，加入氢氧化钠溶液，处理后取出粘胶纤维于烘箱中静置5-10min，将溶胀后的粘胶纤维浸入醇溶液中，加入氯乙酸反应1h-2h后取出，并水洗晾干。
通过采用上述技术方案，粘胶纤维经过氢氧化钠溶液的浸润，使粘胶纤维溶胀，同时形成纤维素钠，为后续醚化反应做准备；粘胶纤维在溶胀过程中，其分子结构中的-OH形成醇钠，钠离子结合的水分子增加，溶胀程度增大，可参加醚化反应的活性基团增加，取代度增大。随着粘胶纤维和氯乙酸的反应，氯乙酸迅速与纤维表面的纤维素钠发生醚化反应，同时氯乙酸向纤维内部渗透，随反应时间的延长，表面活性基团数量减少，而纤维内部交联增加，得到改性粘胶纤维。
优选的，所述氯乙酸的添加量为粘胶纤维的8-12％。
通过采用上述技术方案，氯乙酸发生水解，会生成羧基，与粘胶纤维上的羟基发生醚化反应，从而对粘胶纤维进行改性，当氯乙酸在上述添加量时，具有较好的取代效果。当取代度达到最大值时，氯乙酸继续增加，取代度逐渐降低，由于在有氢氧化钠和水存在的条件下，氯乙酸会发生水解反应，生成乙酸，使反应环境的pH逐渐降低，不利于反应的进行；而且随着氯乙酸用量的增大，发生副反应消耗的氯乙酸量增加，副反应发生生成的乙酸量增大，取代度反而降低。
优选的，所述季铵盐改性高分子吸水树脂的制备方法为：首先将羟丙基纤维素、丙烯腈和丙烯酰胺溶液混合，再加入引发剂，搅拌得到纤维共聚物，然后将纤维共聚物、硝酸铈铵、溴代十二烷和季铵盐混合得到季铵盐改性高分子吸水树脂。
优选的，所述引发剂为过硫酸铵。
优选的，所述羟丙基纤维素、丙烯腈和丙烯酰胺的质量比为(20-30)：(2-5)：5。
优选的，所述纤维共聚物、硝酸铈铵、溴代十二烷和季铵盐的质量比为100：(0.2-0.8)：(0.5-1.0)：(8-15)。
通过采用上述技术方案，引发剂促进羟丙基纤维素、丙烯腈和丙烯酰胺之间的共聚，然后采用硝酸铈铵对纤维共聚物进行引发，活化纤维素共聚物，从而有利于溴代十二烷基季铵盐接枝到纤维素共聚物上。采用接枝处理后的季铵盐改性高分子吸水树脂上具有抗菌活性基团，从而获得抗菌能力，季铵盐带正电，细菌的细胞膜带负电，季铵盐能与细菌细胞膜发生电荷的相互吸引而接近，然后季铵盐穿透细胞膜，导致细胞破坏死亡。
第二方面，本申请还提供一种抗菌一次性无纺布内裤的制备方法，包括以下制备步骤：首先将亲肤层和吸收层胶合得到无纺布布料，再将无纺布布料通过裁切和胶合得到内裤本体。
通过采用上述技术方案，采用亲肤层和吸收层制得的无纺布布料制备内裤本体只需要裁切成特定尺寸和形状的无纺布片并胶合起来即可，制备工艺简单，生产效率高。
综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：
1.采用季铵盐改性高分子吸水树脂，使得该无纺布内裤不仅具有良好的吸湿效果，同时拥有良好的抗菌抑菌效果，在该无纺布内裤使用过程中，亲肤层贴近皮肤，亲肤层由于采用聚丙烯树脂和改性粘胶纤维制成，不仅吸湿效果好，而且柔软舒适度高、透气性好。
2.采用醚化改性制备的粘胶纤维有利于季铵盐的接枝，取代度高，季铵盐接枝效果好，使该无纺布内裤发挥长效抑菌抗菌效果。
附图说明
图1是本申请的一次性无纺布内裤的结构示意图。
附图标记说明：
1、内裤本体；11、前片；12、后片；13、裆部；2、松紧带。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本申请作进一步详细说明。
本申请部分原料来源如下表，其他原料均可通过市售获得。
| 原料 | 性质 | 来源 |
| 聚丙烯树脂 | / | 广东中海南联能源有限公司 |
| 粘胶纤维 | / | 新乡市新创纺织印染有限公司 |
| 羟丙基纤维素 | / | 任丘市金誉化工有限公司 |
实施例1
一种抗菌一次性无纺布布料的制备步骤如下：
1、改性粘胶纤维的制备：
将25kg粘胶纤维浸入装有乙醇的反应釜中，粘胶纤维浸没，然后加入质量分数为8％的氢氧化钠溶液反应30min，处理后取出粘胶纤维于烘箱中烘5min，将溶胀后的粘胶纤维浸没在异丙醇溶液中，加入2kg氯乙酸反应2h，反应结束后水洗并晾干，得到改性粘胶纤维；
2、亲肤层的制备：
1)取25kg改性粘胶纤维与2kg聚丙烯树脂进行切片，然后置于双螺杆挤出机中混合2h，熔体细流在水槽中冷凝，之后经风干机风干，切粒机切粒，得到改性树脂切片，然后通过真空烘箱(110±10℃)中干燥30min；
2)将干燥后的改性树脂切片喂入螺杆挤出机中，经过加热管融后由管体分配管道达到喷头前端的喷丝口，并由喷丝口喷出；同时，管体会受到喷丝口两侧与熔体挤出方向成一定角度的高温、高压气流的喷吹，在这两股高速热气流的作用下熔体被拉伸成超细纤维，并通过与周围冷空气的热交换固化成丝；固化后的纤维在气流的作用下沉积在接收装置上，通过自身的粘合作用形成亲肤层无纺布；
3、吸收层制备：
1)取10kg羟丙基纤维素和100L水混合，加入0.25kg过硫酸铵，搅拌均匀，再加入1kg丙烯腈和2.5kg丙烯酰胺，升温至100±10℃下反应15min，得到纤维共聚物；
2)取10kg纤维共聚物、0.02kg硝酸铈铵、0.05kg溴代十二烷和1.5kg季铵盐混合30min后静置2h，得到季铵盐改性高分子吸水树脂；
3)将季铵盐改性高分子吸水树脂进行切片后喂入螺杆挤出机中，经过加热管融后由管体分配管道达到喷头前端的喷丝口，并由喷丝口喷出；同时，管体会受到喷丝口两侧与熔体挤出方向成一定角度的高温、高压气流的喷吹，在这两股高速热气流的作用下熔体被拉伸成超细纤维，并通过与周围冷空气的热交换固化成丝；固化后的纤维在气流的作用下沉积在接收装置上，通过自身的粘合作用形成吸收层无纺布；
4、无纺布布料的制备：
将亲肤层无纺布和吸收层无纺布的边缘涂覆聚氨酯胶粘剂并通过热压得到无纺布布料，热压温度为200±20℃，热压时间为5±1s。
实施例2
一种抗菌一次性无纺布布料的制备步骤如下：
1、改性粘胶纤维的制备：
将25kg粘胶纤维浸入装有乙醇的反应釜中，粘胶纤维浸没，然后加入质量分数为10％的氢氧化钠溶液反应48min，处理后取出粘胶纤维于烘箱中烘8min，将溶胀后的粘胶纤维浸没在异丙醇溶液中，加入2.5kg氯乙酸反应1.5h，反应结束后水洗并晾干，得到改性粘胶纤维；2、亲肤层的制备：
1)取25kg改性粘胶纤维与2kg聚丙烯树脂进行切片，然后置于双螺杆挤出机中混合2h，熔体细流在水槽中冷凝，之后经风干机风干，切粒机切粒，得到改性树脂切片，然后通过真空烘箱(110±10℃)中干燥30min；
2)将干燥后的改性树脂切片喂入螺杆挤出机中，经过加热管融后由管体分配管道达到喷头前端的喷丝口，并由喷丝口喷出；同时，管体会受到喷丝口两侧与熔体挤出方向成一定角度的高温、高压气流的喷吹，在这两股高速热气流的作用下熔体被拉伸成超细纤维，并通过与周围冷空气的热交换固化成丝；固化后的纤维在气流的作用下沉积在接收装置上，通过自身的粘合作用形成亲肤层无纺布；
3、吸收层制备：
1)取10kg羟丙基纤维素和100L水混合，加入0.32kg过硫酸铵，搅拌均匀，再加入1.2kg丙烯腈和2kg丙烯酰胺，升温至100±10℃下反应15min，得到纤维共聚物；
2)取10kg纤维共聚物、0.05kg硝酸铈铵、0.08kg溴代十二烷和1.2kg季铵盐混合30min后静置2h，得到季铵盐改性高分子吸水树脂；
3)将季铵盐改性高分子吸水树脂进行切片后喂入螺杆挤出机中，经过加热管融后由管体分配管道达到喷头前端的喷丝口，并由喷丝口喷出；同时，管体会受到喷丝口两侧与熔体挤出方向成一定角度的高温、高压气流的喷吹，在这两股高速热气流的作用下熔体被拉伸成超细纤维，并通过与周围冷空气的热交换固化成丝；固化后的纤维在气流的作用下沉积在接收装置上，通过自身的粘合作用形成吸收层无纺布；
4、无纺布布料的制备：
将亲肤层无纺布和吸收层无纺布的边缘涂覆聚氨酯胶粘剂并通过热压得到无纺布布料，热压温度为200±20℃，热压时间为5±1s。
实施例3
一种抗菌一次性无纺布布料的制备步骤如下：
1、改性粘胶纤维的制备：
将25kg粘胶纤维浸入装有乙醇的反应釜中，粘胶纤维浸没，然后加入质量分数为15％的氢氧化钠溶液反应60min，处理后取出粘胶纤维于烘箱中烘10min，将溶胀后的粘胶纤维浸没在异丙醇溶液中，加入3kg氯乙酸反应2h，反应结束后水洗并晾干，得到改性粘胶纤维；
2、亲肤层的制备：
1)取25kg改性粘胶纤维与2kg聚丙烯树脂进行切片，然后置于双螺杆挤出机中混合2h，熔体细流在水槽中冷凝，之后经风干机风干，切粒机切粒，得到改性树脂切片，然后通过真空烘箱(110±10℃)中干燥30min；
2)将干燥后的改性树脂切片喂入螺杆挤出机中，经过加热管融后由管体分配管道达到喷头前端的喷丝口，并由喷丝口喷出；同时，管体会受到喷丝口两侧与熔体挤出方向成一定角度的高温、高压气流的喷吹，在这两股高速热气流的作用下熔体被拉伸成超细纤维，并通过与周围冷空气的热交换固化成丝；固化后的纤维在气流的作用下沉积在接收装置上，通过自身的粘合作用形成亲肤层无纺布；
3、吸收层制备：
1)取10kg羟丙基纤维素和100L水混合，加入0.33kg过硫酸铵，搅拌均匀，再加入1.7kg丙烯腈和1.7kg丙烯酰胺，升温至100±10℃下反应15min，得到纤维共聚物；
2)取10kg纤维共聚物、0.08kg硝酸铈铵、0.1kg溴代十二烷和0.8kg季铵盐混合30min后静置2h，得到季铵盐改性高分子吸水树脂；
3)将季铵盐改性高分子吸水树脂进行切片后喂入螺杆挤出机中，经过加热管融后由管体分配管道达到喷头前端的喷丝口，并由喷丝口喷出；同时，管体会受到喷丝口两侧与熔体挤出方向成一定角度的高温、高压气流的喷吹，在这两股高速热气流的作用下熔体被拉伸成超细纤维，并通过与周围冷空气的热交换固化成丝；固化后的纤维在气流的作用下沉积在接收装置上，通过自身的粘合作用形成吸收层无纺布；
4、无纺布布料的制备：
将亲肤层无纺布和吸收层无纺布的边缘涂覆聚氨酯胶粘剂并通过热压得到无纺布布料，热压温度为200±20℃，热压时间为5±1s。
实施例4
与实施例2的不同之处在于，改性粘胶纤维和聚丙烯树脂的用量分别为25kg和2.5kg。
实施例5
与实施例2的不同之处在于，改性粘胶纤维和聚丙烯树脂的用量分别为25kg和5kg。
对比例1
与实施例1的不同之处在于，亲肤层采用粘胶纤维切片熔喷制得；吸收层采用市售的高分子吸水树脂经切片熔喷制得。
对比例2
与实施例1的区别在于，纤维共聚物的制备步骤为：取8kg羟丙基纤维素和100L水混合，加入0.25kg过硫酸铵，搅拌均匀，再加入1kg丙烯腈和2.5kg丙烯酰胺，升温至100±10℃下反应15min，得到纤维共聚物。
对比例3
与实施例2的区别在于，纤维共聚物的制备步骤为：取10kg羟丙基纤维素和100L水混合，加入0.32kg过硫酸铵，搅拌均匀，再加入2kg丙烯腈和1.2kg丙烯酰胺，升温至100±10℃下反应15min，得到纤维共聚物。
对比例4
与实施例3的区别在于，季铵盐改性高分子吸水树脂的制备步骤为：取10kg纤维共聚物和1.5kg季铵盐混合30min后静置2h，得到季铵盐改性高分子吸水树脂。
应用例
参照图1，由本申请各实施例或对比例制备的无纺布布料通过裁切和聚氨酯胶粘剂热压胶合制备一次性无纺布内裤。该一次性无纺布内裤包括内裤本体1和松紧带2。其中，内裤本体1包括前片11、后片12和裆部13，前片11和后片12的底部通过裆部13连接，前片11和后片12的上部侧边边缘连接，前片11、后片12和裆部13构成该内裤本体1的主体部分。
前片11和后片12的上部侧边边缘通过胶合或缝合的方式连接，从而形成一个环状的腰围部，在腰围部的部分通过胶合或缝合的方式连接松紧带2，使腰围部具有弹性；前片11和后片12的底部边缘通过胶合或缝合的方式分别与裆部13的两端连接，然后裆部13、前片11和后片12分别形成位于内裤本体1两侧的腿围部，在腿围部也通过胶合或缝合的方式连接松紧带2，使腿围部具有弹性。
性能检测试验
1)力学性能测试
无纺布布料按GB/T1040.3―2006标准采用XWW-10A型万能拉力试验机，以3mm/min速度对试样施加拉伸载荷，直到试样断裂，每种测试10个平行样，去掉一个最高值和一个最低值后取平均值填入下表。
2)透湿性测试
透湿性采用水蒸气透过率测试方法，按照GB/T 1037-1988标准使用Labthink兰光W3/031水蒸气透过率测试仪测试，将无纺布裁剪为直径7cm的圆片，各组试样装夹在透湿杯中进行测试，通过对透湿杯重量随时间的变化进行测定，即可求而出试样的水蒸气透过率，仪器自动计算显示结果，每种测试10个平行样，去掉一个最高值和一个最低值后取平均值填入下表。
3)抗菌性测试
抑菌率测试参考GB/T 15979-2010，使用金黄色葡萄球菌，进行培养测试，结果如下表。
表2力学性能和透湿性能测试结果
| 项目 | 拉伸断裂强力MD(N/25mm) | 透过性(g/m<sup>2</sup>·24h) |
| 实施例1 | 10 | 19.27 |
| 实施例2 | 11 | 23.61 |
| 实施例3 | 10 | 21.45 |
| 实施例4 | 9 | 24.43 |
| 实施例5 | 10 | 25.50 |
| 对比例1 | 10 | 18.33 |
| 对比例2 | 10 | 18.79 |
| 对比例3 | 8 | 20.32 |
| 对比例4 | 10 | 21.11 |
由上述实施例及性能测试数据可知，采用本申请实施例和对比例制得的无纺布布料的拉伸断裂强力差异不大，均在10±2N/25mm，但是经过调整聚丙烯树脂和改性粘胶纤维的配比，聚丙烯树脂和改性粘胶纤维的质量比为1:10时，无纺布布料的拉伸断裂强力从11N/25mm下降到9N/25mm，此时无纺布布料的强度有所下降。
采用本申请实施例和对比例制得的无纺布布料和对比例制得的无纺布布料的透湿性差异不大，对比实施例2、实施例4和实施例5，当聚丙烯树脂和改性粘胶纤维的质量比进行调整后，聚丙烯树脂的添加量提高，无纺布布料的拉伸强度有所下降，但是透湿性反而上升，即随着聚丙烯树脂添加量的上升，无纺布的吸湿性能和透过性能会响应提升。
结合实施例1-3和对比例2的性能测试数据可知，而实施例1中丙烯腈和丙烯酰胺的添加量质量比为2:5，实施例2中丙烯腈和丙烯酰胺的添加量质量比为3:5，实施例3中丙烯腈和丙烯酰胺的添加量质量比为1:1,对比例2中丙烯腈和丙烯酰胺的添加量质量比为5:3。可见当丙烯腈的添加量少于或等于丙烯酰胺的添加量时，丙烯腈、丙烯酰胺和羟丙基纤维素之间的接枝效果好，得到交联度更好的纤维素纤维，而当丙烯腈的添加量大于丙烯酰胺的添加量时，交联度下降，强度有所下降。
表3抗菌性能测试结果
由上述实施例及性能测试数据可知，采用本申请实施例制得的无纺布布料的大肠杆菌抑菌率(30min)均在90％以上，金黄色葡萄球菌抑菌率(30min)也在90％以上，而对比例制得的无纺布布料的大肠杆菌抑菌率(30min)则在80％以下，金黄色葡萄球菌抑菌率(30min)均在85％以下，不采用改性的粘胶纤维和不经过处理的高分子吸水树脂制得的无纺布布料的大肠杆菌抑菌率(30min)在50％以下，金黄色葡萄球菌抑菌率(30min)咋40％以下，说明采用本申请技术方案制得的无纺布布料对于大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑菌效果均高于对比例的无纺布布料，且大大高于对比例1的无纺布布料。
当无纺布布料制得后240min，本申请实施例制得的无纺布布料的大肠杆菌抑菌率(240min)在70％以上，金黄色葡萄球菌抑菌率(240min)也在80％以上，而对比例制得的无纺布布料的大肠杆菌抑菌率(240min)在45％以下，金黄色葡萄球菌抑菌率(240min)则在40％以下。即经过240min后，本申请实施例制得的无纺布不仅对于大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑菌率均大大高于对比例制得的无纺布的抑菌率，而且本申请实施例制得的无纺布的抑菌率下降程度较对比例制得的无纺布的抑菌率小，则本申请实施例制得的无纺布具有更好的长效抑菌效果，应用在一次性无纺布内裤中时，有利于减少细菌的滋生，保持良好的卫生条件。
以上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 (10)
1.一种抗菌一次性无纺布内裤，其特征在于，包括无纺布布料，所述无纺布布料包括亲肤层和吸收层；
其中，所述亲肤层采用聚丙烯树脂和改性粘胶纤维制成；
所述吸收层采用季铵盐改性高分子吸水树脂制成，所述吸收层位于内裤本体和亲肤层之间。
2.根据权利要求1所述的一种抗菌一次性无纺布内裤，其特征在于：所述聚丙烯树脂和改性粘胶纤维之间的质量比为（2-5）：（20-25）。
3.根据权利要求1所述的一种抗菌一次性无纺布内裤，其特征在于：所述改性粘胶纤维进行醚化改性。
4.根据权利要求3所述的一种抗菌一次性无纺布内裤，其特征在于：所述改性粘胶纤维的制备方法为：将粘胶纤维于装有乙醇的反应釜中，加入氢氧化钠溶液，处理后取出粘胶纤维于烘箱中静置5-10min，将溶胀后的粘胶纤维浸入醇溶液中，加入氯乙酸反应1h-2h后取出，并水洗晾干。
5.根据权利要求4所述的一种抗菌一次性无纺布内裤，其特征在于：所述氯乙酸的添加量为粘胶纤维的8-12%。
6.根据权利要求1所述的一种抗菌一次性无纺布内裤，其特征在于：所述季铵盐改性高分子吸水树脂的制备方法为：首先将羟丙基纤维素、丙烯腈和丙烯酰胺溶液混合，再加入引发剂，搅拌得到纤维共聚物，然后将纤维共聚物、硝酸铈铵、溴代十二烷和季铵盐混合得到季铵盐改性高分子吸水树脂。
7.根据权利要求6所述的一种抗菌一次性无纺布内裤，其特征在于：所述羟丙基纤维素、丙烯腈和丙烯酰胺的质量比为（20-30）：（2-5）：5。
8.根据权利要求6所述的一种抗菌一次性无纺布内裤，其特征在于：所述引发剂为过硫酸铵。
9.根据权利要求6所述的一种抗菌一次性无纺布内裤，其特征在于：所述纤维共聚物、硝酸铈铵、溴代十二烷和季铵盐的质量比为100：（0.2-0.8）：（0.5-1.0）：（8-15）。
10.一种抗菌一次性无纺布内裤的制备方法，其特征在于，包括以下制备步骤：首先将如权利要求1-9任一所述的亲肤层和吸收层胶合得到无纺布布料，再将无纺布布料通过裁切和胶合得到内裤本体1。
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