CN114773979A - 一种各色聚氨酯丙烯酸桔纹漆及其工艺系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种各色聚氨酯丙烯酸桔纹漆及其工艺系统，将钛白粉、硫酸钡、聚硅氧烷类消泡剂、水性分散剂、二甲基乙醇胺和升温至超过45℃至60℃的去离子水共同加入到增强型搅拌研磨一体机内；在所述增强型搅拌研磨一体机内设置动量增强弹珠囚笼，所述动量增强弹珠囚笼内有不能逃脱动量增强弹珠囚笼的若干动量增强弹珠；所述增强型搅拌研磨一体机内还预填有若干二氧化锆研磨珠，使每次二氧化锆研磨珠进入到动量增强弹珠囚笼中都会被增强动量一次，从而起到增强研磨的作用。
Description
技术领域
本发明属于涂料工艺领域。
背景技术
各色聚氨酯丙烯酸桔纹漆等涂料制备工艺过程中，涂料研磨工序是最关键的工序，直接决定最终涂料产品的细腻长度和分散彻底程度；研磨的过程中，涂料浆液会裹挟着细小的二氧化锆研磨珠在研磨仓内一同翻滚，从而达到充分研磨的作用；但这个过程中，由于二氧化锆研磨珠处于液体浆液中，其自身动量是由涂料浆液的流动裹挟而产生的，因此研磨仓内的各二氧化锆研磨珠的自身动量受到了制约，现有的结构没有很好的增强作用，从而制约了最终的研磨效果。
发明内容
发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种各色聚氨酯丙烯酸桔纹漆及其工艺系统，能起到增强研磨效果。
技术方案：为实现上述目的，本发明的一种各色聚氨酯丙烯酸桔纹漆的工艺系统：
预先准备的原料按重量比例如下：
羟基丙烯酸分散体50-58％；
钛白粉12-18％；
乙醇3.5-4.5％；
水性分散剂0.5-1％；
硫酸钡0.5-1％；
聚硅氧烷类消泡剂0.1-0.3％；
二甲基乙醇胺0.1-0.2％；
桔纹助剂0.3-1％；
增稠剂0.2-0.4％；
余量为去离子水；
将钛白粉、硫酸钡、聚硅氧烷类消泡剂、水性分散剂、二甲基乙醇胺和升温至超过45℃至60℃的去离子水共同加入到增强型搅拌研磨一体机内；
在所述增强型搅拌研磨一体机内设置动量增强弹珠囚笼，所述动量增强弹珠囚笼内有不能逃脱动量增强弹珠囚笼的若干动量增强弹珠；所述增强型搅拌研磨一体机内还预填有若干二氧化锆研磨珠，所述动量增强弹珠的直径至少是二氧化锆研磨珠直径的10倍，从而使二氧化锆研磨珠能自由出入所述动量增强弹珠囚笼；增强型搅拌研磨一体机运行时，各所述动量增强弹珠在动量增强弹珠囚笼内剧烈窜动，进入所述动量增强弹珠囚笼内的各二氧化锆研磨珠会受到体积更大的动量增强弹珠的碰撞而增强自身动量。
进一步的，增强型搅拌研磨一体机将钛白粉、硫酸钡、聚硅氧烷类消泡剂、水性分散剂、二甲基乙醇胺和去离子水的混合物搅拌研磨至研磨细度≤18μm；最后得到细腻的水浆。
进一步的，将得到的细腻水浆与的羟基丙烯酸分散体、乙醇、桔纹助剂和增稠剂进行混合并精细搅拌，得到水性丙烯酸聚氨酯桔纹漆分散液。
进一步的，将得到的水性丙烯酸聚氨酯桔纹漆分散液与水性异氰酸酯固化剂按:的比例混合，搅拌均匀，得到聚氨酯丙烯酸桔纹漆。
进一步的，所述增强型搅拌研磨一体机包括搅拌研磨容器，所述搅拌研磨容器内为搅拌研磨仓；所述搅拌研磨仓内左右对称设置有第一搅拌研磨单元和第二搅拌研磨单元。
进一步的，第一搅拌研磨单元和第二搅拌研磨单元均包括竖向的中心轴，各所述中心轴的上端均同轴心固定连接有传动齿轮，还包括驱动齿轮，所述驱动齿轮同时啮合第一搅拌研磨单元和第二搅拌研磨单元上的传动齿轮；各所述中心轴上均呈螺旋状一体化盘绕有螺旋搅拌叶片。
进一步的，各所述螺旋搅拌叶片的中部高度处均有一个圆盘状的动量增强弹珠囚笼，所述动量增强弹珠囚笼包括圆环形囚笼外周壁、呈圆周阵列放射状分布的上囚笼杆和呈圆周阵列放射状分布的下球笼杆；
各水平的所述上囚笼杆相互靠近的一端均固定螺旋搅拌叶片，各水平的所述上囚笼杆相互靠远离的一端均固定在圆环形囚笼外周壁的上端轮廓；各水平的所述下囚笼杆相互靠近的一端均固定螺旋搅拌叶片，各水平的所述下囚笼杆相互靠远离的一端均固定在圆环形囚笼外周壁的下端轮廓；若干动量增强弹珠自由活动于动量增强弹珠囚笼的囚禁范围内；所述搅拌研磨仓内的二氧化锆研磨珠能自由的向下穿过相邻两上囚笼杆或相邻两下球笼杆之间的空隙；
所述圆环形囚笼外周壁上呈圆周阵列镂空有若干弹珠探出孔，各所述弹珠探出孔的内径均小于动量增强弹珠外径，所述动量增强弹珠的一部分能在各所述弹珠探出孔处向外探出，将动量增强弹珠在弹珠探出孔处向外探出的一部分记为弹珠探出部；
所述圆环形囚笼外周壁的内壁呈圆周阵列一体化设置有尖端朝向圆心的尖形弹珠约束凸起，相邻两尖形弹珠约束凸起之间均形成一个连通弹珠探出孔的离心约束槽；
第一搅拌研磨单元上的圆环形囚笼外周壁的外周面与第二搅拌研磨单元上的圆环形囚笼外周壁的外周面滑动相切，当驱动齿轮转动时，第一搅拌研磨单元上的圆环形囚笼外周壁的外周面与第二搅拌研磨单元上的圆环形囚笼外周壁的外周面的相切处的线速度方向相反；当第一搅拌研磨单元上弹珠探出部和第二搅拌研磨单元上弹珠探出部到达所述相切处时会发生相互碰撞而瞬间产生方向相反的动量，从而使受到碰撞的动量增强弹珠在动量增强弹珠囚笼内激烈窜动。
进一步的，各动量增强弹珠囚笼的上下方的螺旋搅拌叶片的外周分别同轴心围合有上环形导流壁和下环形导流壁，所述上环形导流壁内为上下贯通的上搅拌涌动通道，所述下环形导流壁内为下搅拌涌动通道。
有益效果：本发明的结构简单，以第一搅拌研磨单元为例，螺旋搅拌叶片的高速转动并向下推进搅拌研磨仓内上部分的浆液，使搅拌研磨仓内上部分的浆液裹挟着二氧化锆研磨珠源源不断的从上搅拌涌动通道中向下涌向动量增强弹珠囚笼，从而使浆液裹挟着二氧化锆研磨珠源源不断向下进入到动量增强弹珠囚笼内，总体上，进入动量增强弹珠囚笼内的各二氧化锆研磨珠均会受到体积更大的动量增强弹珠的碰撞而增强自身动量而整体上向下以更加大的逃逸动量逃逸增强弹珠囚笼，从而使每次二氧化锆研磨珠进入到动量增强弹珠囚笼中都会被增强动量一次，从而起到增强研磨的作用。
附图说明
附图1为增强型搅拌研磨一体机的整体结构示意图；
附图2为增强型搅拌研磨一体机内部结构示意图；
附图3为附图2为立体剖视图；
附图4为附图3的基础上隐去了各上环形导流壁和下环形导流壁的示意图；
附图5为附图4的标记6.1处的放大示意图；
附图6为附图5的剖视图；
附图7为附图5的横剖示意图；
附图8为附图7的俯视图；
附图9为工艺流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作更进一步的说明。
如图9；本装置预先需要准备的原料按重量比例如下：
羟基丙烯酸分散体50-58％；
钛白粉12-18％；
乙醇3.5-4.5％；
水性分散剂0.5-1％；
硫酸钡0.5-1％；
聚硅氧烷类消泡剂0.1-0.3％；
二甲基乙醇胺0.1-0.2％；
桔纹助剂0.3-1％；
增稠剂0.2-0.4％；
余量为去离子水；
本装置的具体的研磨工艺如下：
步骤一：将去离子水升温至超过45℃至60℃后备用，从而提高后续的研磨和分散的效率；
步骤二：将所有的钛白粉、硫酸钡、聚硅氧烷类消泡剂、水性分散剂、二甲基乙醇胺和升温至超过45℃至60℃的去离子水共同加入到增强型搅拌研磨一体机内；
增强型搅拌研磨一体机内设有动量增强弹珠囚笼19，动量增强弹珠囚笼19内设置有不能逃脱动量增强弹珠囚笼的若干动量增强弹珠17；增强型搅拌研磨一体机内还预填有若干二氧化锆研磨珠，动量增强弹珠17的直径至少是二氧化锆研磨珠直径的10倍，从而使二氧化锆研磨珠能自由出入动量增强弹珠囚笼19；增强型搅拌研磨一体机运行时，各动量增强弹珠17在动量增强弹珠囚笼19内剧烈窜动，进入动量增强弹珠囚笼19内的各二氧化锆研磨珠会受到体积更大的动量增强弹珠17的碰撞而增强自身动量而逃逸动量增强弹珠囚笼19；
步骤三：增强型搅拌研磨一体机将钛白粉、硫酸钡、聚硅氧烷类消泡剂、水性分散剂、二甲基乙醇胺和升温至超过45℃至60℃的去离子水的混合物进行同步搅拌和研磨，直至搅拌研磨至研磨细度≤18μm；最后得到细腻的水浆；
步骤四，将“步骤三”中得到的细腻水浆与全部的羟基丙烯酸分散体、乙醇、桔纹助剂和增稠剂进行混合并精细搅拌，得到水性丙烯酸聚氨酯桔纹漆分散液；
步骤五，将“步骤四”中得到的水性丙烯酸聚氨酯桔纹漆分散液与水性异氰酸酯固化剂按20:3的比例混合，搅拌均匀，得到聚氨酯丙烯酸桔纹漆。
如附图1至8所示的，增强型搅拌研磨一体机包括搅拌研磨容器5，搅拌研磨容器5内为搅拌研磨仓3；搅拌研磨仓3内左右对称设置有第一搅拌研磨单元6.1和第二搅拌研磨单元6.2；
第一搅拌研磨单元6.1和第二搅拌研磨单元6.2均包括竖向的中心轴30，各中心轴30的上端均同轴心固定连接有传动齿轮80，还包括驱动齿轮4，驱动齿轮4同时啮合第一搅拌研磨单元6.1和第二搅拌研磨单元6.2上的传动齿轮80；还包括驱动电机2，驱动电机2驱动连接驱动齿轮4，驱动电机2通过支架1固定在搅拌研磨容器5上；各中心轴30上均呈螺旋状一体化盘绕有螺旋搅拌叶片21；第一搅拌研磨单元6.1上的螺旋搅拌叶片21与第二搅拌研磨单元6.2上的螺旋搅拌叶片21的螺旋旋向相反；从而使驱动齿轮4转动时第一搅拌研磨单元6.1上的螺旋搅拌叶片21使搅拌研磨仓3内的浆液向上涌动，且第二搅拌研磨单元6.2上的螺旋搅拌叶片21使搅拌研磨仓3内的浆液向下涌动；
各螺旋搅拌叶片21的中部高度处均有一个圆盘状的动量增强弹珠囚笼19，动量增强弹珠囚笼19包括圆环形囚笼外周壁18、呈圆周阵列放射状分布的上囚笼杆19.1和呈圆周阵列放射状分布的下球笼杆19.2；各水平的上囚笼杆19.1相互靠近的一端均固定螺旋搅拌叶片21，各水平的上囚笼杆19.1相互靠远离的一端均固定在圆环形囚笼外周壁18的上端轮廓；各水平的下囚笼杆19.3相互靠近的一端均固定螺旋搅拌叶片21，各水平的下囚笼杆19.2相互靠远离的一端均固定在圆环形囚笼外周壁18的下端轮廓；若干动量增强弹珠17自由活动于动量增强弹珠囚笼19的囚禁范围内；搅拌研磨仓3内的二氧化锆研磨珠能自由的向下穿过相邻两上囚笼杆19.1或相邻两下球笼杆19.2之间的空隙；圆环形囚笼外周壁18上呈圆周阵列镂空有若干弹珠探出孔13，各弹珠探出孔13的内径均小于动量增强弹珠17外径，动量增强弹珠17的一部分能在各弹珠探出孔13处向外探出，将动量增强弹珠17在弹珠探出孔13处向外探出的一部分记为弹珠探出部17.1；圆环形囚笼外周壁18的内壁呈圆周阵列一体化设置有尖端朝向圆心的尖形弹珠约束凸起15，尖形弹珠约束凸起15的尖形轮廓面14对做离心运动的动量增强弹珠17起到运动约束作用，从而使相邻两尖形弹珠约束凸起15之间均形成一个连通弹珠探出孔13的离心约束槽30；本装置的离心约束槽30的最窄处的宽度不小于动量增强弹珠17外径；这样动量增强弹珠17做离心运动只会运动到各个离心约束槽30内，从而提高动量增强弹珠17做离心运动的确定性，与此同时各个尖形弹珠约束凸起15在沿转动时还会时周边形成旋流，并带动各个弹珠，从而进一步驱动囚笼内的弹珠跟随囚笼转动，从而使各弹珠根顺畅的产生离心力；
第一搅拌研磨单元6.1上的圆环形囚笼外周壁18的外周面18.1与第二搅拌研磨单元6.2上的圆环形囚笼外周壁18的外周面18.1滑动相切，当驱动齿轮4转动时，第一搅拌研磨单元6.1上的圆环形囚笼外周壁18的外周面18.1与第二搅拌研磨单元6.2上的圆环形囚笼外周壁18的外周面18.1的相切处77的线速度方向相反；当第一搅拌研磨单元6.1上弹珠探出部17.1和第二搅拌研磨单元6.2上弹珠探出部17.1到达相切处77时会发生相互碰撞而瞬间产生方向相反的动量，从而使受到碰撞的动量增强弹珠17在动量增强弹珠囚笼19内激烈窜动；
各动量增强弹珠囚笼19的上下方的螺旋搅拌叶片21的外周分别同轴心围合有上环形导流壁7和下环形导流壁8，上环形导流壁7内为上下贯通的上搅拌涌动通道11，下环形导流壁8内为下搅拌涌动通道12；
上环形导流壁7和下环形导流壁8分别通过第一固定架9和第二固定架10固定连接搅拌研磨容器5内壁。
增强型搅拌研磨一体机的增强研磨原理如下：
将钛白粉、硫酸钡、聚硅氧烷类消泡剂、水性分散剂、二甲基乙醇胺和升温至超过45℃至60℃的去离子水的混合物同时导入到已经提前预装有预定数量的二氧化锆研磨珠的搅拌研磨仓3内；然后控制驱动齿轮4以超过500r/min的转速转动；从而使第一搅拌研磨单元6.1整体和第二搅拌研磨单元6.2整体均沿自身轴线以同样的转速和转向高速转动，从而使搅拌研磨仓3内迅速形成均匀的水浆液，搅拌研磨仓3内预先填装的细小的二氧化锆研磨珠也均匀的分散在搅拌研磨仓3内的浆液中；与此同时两个动量增强弹珠囚笼19也跟着在搅拌研磨仓3内以相同转速和转向高速转动；各动量增强弹珠囚笼19内的动量增强弹珠17在动量增强弹珠囚笼19高速旋转而产生的离心力以及尖形弹珠约束凸起15的引导作用下均匀离心运动到各个离心约束槽30内，并在离心运动作用下在各弹珠探出孔13处向外探出，将各个动量增强弹珠17在各个弹珠探出孔13处向外探出的一部分记为弹珠探出部17.1；由于第一搅拌研磨单元6.1上的圆环形囚笼外周壁18的外周面18.1与第二搅拌研磨单元6.2上的圆环形囚笼外周壁18的外周面18.1滑动相切，当驱动齿轮4转动时，第一搅拌研磨单元6.1上的圆环形囚笼外周壁18的外周面18.1与第二搅拌研磨单元6.2上的圆环形囚笼外周壁18的外周面18.1的相切处77的线速度方向相反，从而使第一搅拌研磨单元6.1上弹珠探出部17.1和第二搅拌研磨单元6.2上弹珠探出部17.1到达相切处77时均会发生相互碰撞而瞬间产生与离心力相对抗的方向相反的动量，从而使受到碰撞的动量增强弹珠17在动量增强弹珠囚笼19内循环往复的激烈窜动，动量增强弹珠囚笼19内的各动量增强弹珠17始终处于激烈窜动的状态；
与此同时，以第一搅拌研磨单元6.1为例，螺旋搅拌叶片21的高速转动并向下推进搅拌研磨仓3内上部分的浆液，使搅拌研磨仓3内上部分的浆液裹挟着二氧化锆研磨珠源源不断的从上搅拌涌动通道11中向下涌向动量增强弹珠囚笼19，从而使浆液裹挟着二氧化锆研磨珠源源不断向下进入到动量增强弹珠囚笼19内，总体上，进入动量增强弹珠囚笼19内的各二氧化锆研磨珠均会受到体积更大的动量增强弹珠17的碰撞而增强自身动量而整体上向下以更加大的逃逸动量逃逸增强弹珠囚笼19，从而使每次二氧化锆研磨珠进入到动量增强弹珠囚笼19中都会被增强动量一次，从而起到增强研磨的作用。
以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (8)
1.一种各色聚氨酯丙烯酸桔纹漆的工艺系统：
预先准备的原料按重量比例如下：
羟基丙烯酸分散体50-58％；
钛白粉12-18％；
乙醇3.5-4.5％；
水性分散剂0.5-1％；
硫酸钡0.5-1％；
聚硅氧烷类消泡剂0.1-0.3％；
二甲基乙醇胺0.1-0.2％；
桔纹助剂0.3-1％；
增稠剂0.2-0.4％；
余量为去离子水；
其特征在于：将钛白粉、硫酸钡、聚硅氧烷类消泡剂、水性分散剂、二甲基乙醇胺和升温至超过45℃至60℃的去离子水共同加入到增强型搅拌研磨一体机内；
在所述增强型搅拌研磨一体机内设置动量增强弹珠囚笼(19)，所述动量增强弹珠囚笼(19)内有不能逃脱动量增强弹珠囚笼的若干动量增强弹珠(17)；所述增强型搅拌研磨一体机内还预填有若干二氧化锆研磨珠，所述动量增强弹珠(17)的直径至少是二氧化锆研磨珠直径的10倍，从而使二氧化锆研磨珠能自由出入所述动量增强弹珠囚笼(19)；增强型搅拌研磨一体机运行时，各所述动量增强弹珠(17)在动量增强弹珠囚笼(19)内剧烈窜动，进入所述动量增强弹珠囚笼(19)内的各二氧化锆研磨珠会受到体积更大的动量增强弹珠(17)的碰撞而增强自身动量。
2.根据权利要求1所述的一种各色聚氨酯丙烯酸桔纹漆的工艺系统，其特征在于：增强型搅拌研磨一体机将钛白粉、硫酸钡、聚硅氧烷类消泡剂、水性分散剂、二甲基乙醇胺和去离子水的混合物搅拌研磨至研磨细度≤18μm；最后得到细腻的水浆。
3.根据权利要求2所述的一种各色聚氨酯丙烯酸桔纹漆的工艺系统，其特征在于：将得到的细腻水浆与的羟基丙烯酸分散体、乙醇、桔纹助剂和增稠剂进行混合并精细搅拌，得到水性丙烯酸聚氨酯桔纹漆分散液。
4.根据权利要求3所述的一种各色聚氨酯丙烯酸桔纹漆的工艺系统，其特征在于：将得到的水性丙烯酸聚氨酯桔纹漆分散液与水性异氰酸酯固化剂按20:3的比例混合，搅拌均匀，得到聚氨酯丙烯酸桔纹漆。
5.根据权利要求4所述的一种各色聚氨酯丙烯酸桔纹漆的工艺系统，其特征在于：所述增强型搅拌研磨一体机包括搅拌研磨容器(5)，所述搅拌研磨容器(5)内为搅拌研磨仓(3)；所述搅拌研磨仓(3)内左右对称设置有第一搅拌研磨单元(6.1)和第二搅拌研磨单元(6.2)。
6.根据权利要求5所述的一种各色聚氨酯丙烯酸桔纹漆的工艺系统，其特征在于：第一搅拌研磨单元(6.1)和第二搅拌研磨单元(6.2)均包括竖向的中心轴(30)，各所述中心轴(30)的上端均同轴心固定连接有传动齿轮(80)，还包括驱动齿轮(4)，所述驱动齿轮(4)同时啮合第一搅拌研磨单元(6.1)和第二搅拌研磨单元(6.2)上的传动齿轮(80)；各所述中心轴(30)上均呈螺旋状一体化盘绕有螺旋搅拌叶片(21)。
7.根据权利要求6所述的一种各色聚氨酯丙烯酸桔纹漆的工艺系统，其特征在于：各所述螺旋搅拌叶片(21)的中部高度处均有一个圆盘状的动量增强弹珠囚笼(19)，所述动量增强弹珠囚笼(19)包括圆环形囚笼外周壁(18)、呈圆周阵列放射状分布的上囚笼杆(19.1)和呈圆周阵列放射状分布的下球笼杆(19.2)；各水平的所述上囚笼杆(19.1)相互靠近的一端均固定螺旋搅拌叶片(21)，各水平的所述上囚笼杆(19.1)相互靠远离的一端均固定在圆环形囚笼外周壁(18)的上端轮廓；各水平的所述下囚笼杆(19.3)相互靠近的一端均固定螺旋搅拌叶片(21)，各水平的所述下囚笼杆(19.2)相互靠远离的一端均固定在圆环形囚笼外周壁(18)的下端轮廓；若干动量增强弹珠(17)自由活动于动量增强弹珠囚笼(19)的囚禁范围内；所述搅拌研磨仓(3)内的二氧化锆研磨珠能自由的向下穿过相邻两上囚笼杆(19.1)或相邻两下球笼杆(19.2)之间的空隙；所述圆环形囚笼外周壁(18)上呈圆周阵列镂空有若干弹珠探出孔(13)，各所述弹珠探出孔(13)的内径均小于动量增强弹珠(17)外径，所述动量增强弹珠(17)的一部分能在各所述弹珠探出孔(13)处向外探出，将动量增强弹珠(17)在弹珠探出孔(13)处向外探出的一部分记为弹珠探出部(17.1)；第一搅拌研磨单元(6.1)上的圆环形囚笼外周壁(18)的外周面(18.1)与第二搅拌研磨单元(6.2)上的圆环形囚笼外周壁(18)的外周面(18.1)滑动相切，当驱动齿轮(4)转动时，第一搅拌研磨单元(6.1)上的圆环形囚笼外周壁(18)的外周面(18.1)与第二搅拌研磨单元(6.2)上的圆环形囚笼外周壁(18)的外周面(18.1)的相切处(77)的线速度方向相反；当第一搅拌研磨单元(6.1)上弹珠探出部(17.1)和第二搅拌研磨单元(6.2)上弹珠探出部(17.1)到达所述相切处(77)时会发生相互碰撞而瞬间产生方向相反的动量，从而使受到碰撞的动量增强弹珠(17)在动量增强弹珠囚笼(19)内激烈窜动。
8.根据权利要求7所述的一种各色聚氨酯丙烯酸桔纹漆的工艺系统，其特征在于：各动量增强弹珠囚笼(19)的上下方的螺旋搅拌叶片(21)的外周分别同轴心围合有上环形导流壁(7)和下环形导流壁(8)，所述上环形导流壁(7)内为上下贯通的上搅拌涌动通道(11)，所述下环形导流壁(8)内为下搅拌涌动通道(12)。
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| CN205673008U (zh) * | 2016-05-27 | 2016-11-09 | 天津巴莫科技股份有限公司 | 一种高精粒度控制的砂磨机 |
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