CN117818189A - 一种耐磨抗菌防水pu复合面料 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种耐磨抗菌防水PU复合面料，包括中间层，中间层的顶端设置有抗拉布层，抗拉布层的顶端设置有耐磨层，耐磨布层的顶端设置有防水涂层，所述中间层的底端设置有布料底层；本发明耐磨层的主要结构层为改性聚氨酯膜层，改性聚氨酯膜层是一种聚氨酯材料，它具有优异的耐磨性、布料底层由杀菌成分的竹纤维、植物植物纤维层和真丝纤维层混纺而成，本发明的面料同时优异具有耐磨抗菌和防水的特性。
Description
技术领域
本发明涉及服装领域，具体为一种耐磨抗菌防水PU复合面料。
背景技术
服装是指穿在身上遮体御寒并起美化作用的物品，今泛指身上穿的各种衣服，衣服的本意是指防寒保暖，护身的介质，在现代社会衣服成为人体的装饰物品，更多是象征着一个人的生活水准、消费层次和社会地位身份的参考品，但同时也起到了原始不变的基本功能，只是质地上的区别而已；面料就是用来制作服装的材料，作为服装三要素之一，面料不仅可以诠释服装的风格和特性，而且直接左右着服装的色彩、造型的表现效果，为了提升面料的功能性，一般会将多种面料复合加工成新的面料，使得复合后的面料具备多种新能，而当前市面上常见的PU复合面料，其耐磨抗菌防水性能不高，因此需要设计一种耐磨抗菌防水PU复合面料。
发明内容
本发明的目的在于提供一种耐磨抗菌防水PU复合面料，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种耐磨抗菌防水PU复合面料，包括中间层，所述中间层的顶端设置有抗拉布层，所述抗拉布层的顶端设置有耐磨层，耐磨层顶端设置有防水涂层，所述中间层的底端设置有布料底层；
所述中间层由无纺布层而成；
所述耐磨层由改性聚氨酯膜层而成；
所述布料底层由含有杀菌成分的竹纤维、植物纤维层和真丝纤维层混纺而成。
进一步的，所述抗拉布层包括有纱线、合金丝线和氨纶丝线，所述抗拉布层由纱线、合金丝线和氨纶丝线加捻编织而成。
进一步的，所述含杀菌成分竹纤维组成，其制备方法，包括以下步骤：
步骤1，将1，3－二烯丙基－2－丁基咪唑醋酸盐离子液体置于250ml锥形瓶中，加入壳聚糖，壳聚糖的质量为1，3－二烯丙基－2－丙基咪唑醋酸盐离子液体质量的1-3％,加热至60-80℃，搅拌1-2h。
步骤2，在4000r/min转速下离心去除未溶解杂质，得到改性后的壳聚糖；
步骤3，将一定量的丁烷四羧酸、次亚磷酸钠、去离子水和4-萜烯醇，在加入步骤2中得到的改性后的壳聚糖中，搅拌均匀后，形成整理液，加入的丁烷四羧酸、次亚磷酸钠、去离子水和4-萜烯醇的质量分数分别为步骤2中得到的改性后的壳聚糖的2-3％、0.5-1％、80-90％，10-15％。
步骤4、整理液经两浸两轧工艺(轧余率90％)负载到竹纤维上。
步骤5、湿润的竹纤维在100℃下干燥2min后，再100℃-160℃焙烘1-4min，得到含杀菌成分竹纤维。
进一步的，所述防水涂层的材质为DWR耐久泼水涂层。
进一步的，所述植物纤维层的材质为木代尔纤维。
进一步的，所述合金丝线的材质为镍钛记忆合金。
进一步的，所述真丝纤维层的材质为桑蚕丝。
进一步的，所述改性聚氨酯膜层制备方法如下：
步骤S1，将90-110g聚醚多元醇，氮化硼2-5g、天然沸石2-5g、二乙烯三胺5-10g、月桂酸二丁基锡1-5g和二甲基甲酰胺15-20g混合并搅拌均匀，然后加入异氰酸酯25-30g，加热反应，制得改性聚氨酯树脂。
步骤S2，取部分所述聚氨酯树脂，添加色浆，配得湿法浆料，将湿法浆料涂于基材上，然后将基材浸入二甲基甲酰胺溶液中凝固，最后取出依次水洗、干燥，制得湿法贝斯；
步骤S3，取部分所述聚氨酯树脂，添加二甲基甲酰胺、丁酮和色粉后，配得干法浆料，将干法浆料涂于离型纸上，依次烘干、冷却后，制得干法贴面；
步骤S4，将所述湿法贝斯与所述干法贴面贴合，依次经过烘干、冷却后，剥除离型纸，制得改性聚氨酯膜层。
一种耐磨抗菌防水PU复合面料的制作方法，包括以下步骤：
步骤S1，中间层预处理，将中间层进行洗涤、烘干、定型等处理，以确保面料的平整度和稳定性；
步骤S2，在改性聚氨酯膜层表面涂覆防水涂层；
步骤S3：在中间层表面涂覆热熔胶，将改性聚氨酯层与中间层压合；
步骤S4，将步骤3所得复合布料与布料底层进行压合，确保两者之间的紧密结合和稳定性；
步骤S5，切割，将加工好的PU复合面料按照需要的尺寸进行切割，以便后续的制品加工和生产。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明耐磨层为改性聚氨酯膜层，改性聚氨酯膜层具有优异的耐磨性，改性聚氨酯膜层中，天然沸石具有独特的微孔结构，表面积大，表面含有羟基，本发明中一部分异氰酸酯基与聚醚多元醇生成聚氨酯，一部分异氰酸酯基与天然沸石表面的羟基反应，剩下的异氰酸酯基与二乙烯三胺反应得到端氨基，同时添加的氮化硼可以作为氢键受体，与体系中含有的－NH－、－NH2、－C＝O等氢键受体，起到协同作用。氮化硼，天然沸石在聚氨酯中的分布均匀，形成海岛结构，当聚氨酯层收到外力摩擦时，氮化硼本身具有自润滑性，可以有效的吸收一部分应力，天然沸石被一部分异氰酸酯基包裹，形成空间网络结构，在天然沸石表面形成结构吸附层，聚氨酯分子吸附在天然沸石等填料离子表面,产生滑动，吸收一部分应力，当聚氨酯层收到过大的应力时，体系内的氢键力相对于共价键力比较弱，所以氢键处会首先发生断裂，释放内应力。体聚氨酯层在高于玻璃化转变温度下，链段可以运动，通过链段的运动，断面处链段上的未缔合的氢键基团相互间发生缔合，重新成键，提高了改性聚氨酯层的耐磨性和自愈性。
2、本发明中在耐磨层表面涂覆防水涂层，且防水涂层为DWR耐久泼水涂层，可以让水分凝聚成珠，从衣物上滚落，这样使用本面料制作的服装，其表层具有良好的防水特性。
3、本发明中的布料底层由含有杀菌成分的竹纤维、植物纤维层和真丝纤维层混纺而成，其中植物纤维层使用的是木代尔纤维，真丝纤维层使用的是桑蚕丝，这样使用本面料制作的服装在穿戴时，服装内层面光滑、柔软，与身体接触时，舒适度更高。
4、含有杀菌成分的竹纤维，通过特定的化学改性方法，使其具有持久的抗菌性，水洗后依然保留高的抗菌性。通过1，3－二烯丙基－2－丙基咪唑醋酸盐离子液体对壳聚糖进行了改性，降低了壳聚糖之间的分子间力，使其更容易发生化学反应，改性后的壳聚糖、丁烷四羧酸与次亚磷酸钠、4-萜烯醇和竹纤维在高温条件下，一部分丁烷四羧酸的羧基与竹纤维羟基反应形成酯键而固定在竹纤维表面，一部分丁烷四羧酸的羧基与壳聚糖中活泼氨基发生缩合反应，将壳聚糖连接到竹纤维上，赋予竹纤维抗菌性，一部分丁烷四羧酸的羧基与4-萜烯醇反应，将4-萜烯醇连接到竹纤维上，改性后壳聚糖与4-萜烯醇具有协同作用，显著增强了竹纤维的抗菌性，改性后壳聚糖与4-萜烯醇均与竹纤维进行了化学键连接，使得抗菌分子在衣物清洗过程中不易于脱落，有利于提高抗菌面料的耐水洗性能，使得抗菌面料的抗菌效果持久。
附图说明
图1为本发明一种耐磨抗菌防水PU复合面料的整体正视结构示意图；
图中：1、中间层；2、抗拉布层；3、耐磨层；4、布料底层；5、防水涂层；
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
请参阅图，本发明提供一种技术方案：一种耐磨抗菌防水PU复合面料包括中间层2，所述中间层的顶端设置有抗拉布层2，所述抗拉布层的顶端设置有耐磨层2，耐磨层2顶端设置有防水涂层5，所述中间层的底端设置有布料底层4；
所述中间层由无纺布层而成，
所述耐磨层由改性聚氨酯膜层而成；
所述布料底层由含有杀菌成分的竹纤维、植物纤维层和真丝纤维层混纺而成。
一种耐磨抗菌防水PU复合面料的制作方法，包括以下步骤：
步骤S1，中间层预处理，将中间层进行洗涤、烘干、定型等处理，以确保面料的平整度和稳定性；
步骤S2，在改性聚氨酯膜层表面涂覆防水涂层；
步骤S3：在中间层表面涂覆热熔胶，将改性聚氨酯层与中间层压合；
步骤S4，将步骤3所得复合布料与布料底层进行压合，确保两者之间的紧密结合和稳定性；
步骤S5，切割，将加工好的PU复合面料按照需要的尺寸进行切割，以便后续的制品加工和生产。
含杀菌成分竹纤维组成，其制备方法，包括以下步骤：
步骤1、将100g 1，3－二烯丙基－2－丁基咪唑醋酸盐离子液体置于250ml锥形瓶中，加入3g壳聚糖，加热至60-80℃，搅拌1-2h；
步骤2、在4000r/min转速下离心去除未溶解杂质，得到改性后的壳聚糖；
步骤3、将一定量的丁烷四羧酸、次亚磷酸钠、去离子水和4-萜烯醇，在加入步骤2中得到的改性后的壳聚糖中，搅拌均匀后，形成整理液，加入的丁烷四羧酸、次亚磷酸钠、去离子水和4-萜烯醇的质量分数分别为改性后的壳聚糖的2、0.5％、80％，10％；
步骤4、整理液经两浸两轧工艺(轧余率90％)负载到竹纤维上；
步骤5、湿润的竹纤维在100℃下干燥2min后，再100℃-160℃焙烘1-4min，得到含杀菌成分竹纤维。
改性聚氨酯膜层9制备方法如下：
步骤1，将90g聚醚多元醇、氮化硼2g、天然沸石2g、二乙烯三胺5g、月桂酸二丁基锡1g和二甲基甲酰胺15g混合并搅拌均匀，然后加入异氰酸酯25g，加热反应，制得改性聚氨酯树脂；
步骤2，取部分所述聚氨酯树脂，添加色浆，配得湿法浆料，将湿法浆料涂于基材上，(涂布量为150g/m2)，然后将基材浸入二甲基甲酰胺溶液中凝固(凝固温度35℃，时间15min)，最后取出依次水洗、干燥，制得湿法贝斯；
步骤3，取部分所述聚氨酯树脂，配得干法浆料，(聚氨酯树脂50％，二甲基甲酰胺25％、丁酮8％，色粉的6％)，将干法浆料涂于离型纸上，依次烘干、冷却后，制得干法贴面；
步骤4，将所述湿法贝斯与所述干法贴面贴合，依次经过烘干、冷却后，剥除离型纸，制得改性聚氨酯膜层。
实施例2
实施例2与实施例1的不同之处在于含杀菌成分竹纤维改性方法和改性聚氨酯膜层9的组分不同。
含杀菌成分竹纤维改性方法，其制备方法，包括以下步骤：
步骤1，将100g 1，3－二烯丙基－2－丁基咪唑醋酸盐离子液体置于250ml锥形瓶中，加入3g壳聚糖，加热至60-80℃，搅拌1-2h；
步骤2，在4000r/min转速下离心去除未溶解杂质，得到改性后的壳聚糖；
步骤3，将一定量的丁烷四羧酸、次亚磷酸钠、去离子水和4-萜烯醇，在加入步骤2中得到的改性后的壳聚糖中，搅拌均匀后，形成整理液，加入的丁烷四羧酸、次亚磷酸钠、去离子水和4-萜烯醇的质量分数分别为改性后的壳聚糖的3％、1％、90％，15％；
步骤4，整理液经两浸两轧工艺(轧余率90％)负载到竹纤维上；
步骤5，湿润的竹纤维在100℃下干燥2min后，再100℃-160℃焙烘1-4min，得到含杀菌成分竹纤维。
改性聚氨酯膜层9的制备方法，包括以下步骤：
步骤1，将100g聚醚多元醇、氮化硼5g、天然沸石5g、二乙烯三胺10g、月桂酸二丁基锡5g和二甲基甲酰胺20g混合并搅拌均匀，然后加入异氰酸酯30g，加热反应，制得改性聚氨酯树脂；
步骤2，取部分所述聚氨酯树脂，添加色浆，配得湿法浆料，将湿法浆料涂于基材上，(涂布量为150g/m2)，然后将基材浸入二甲基甲酰胺溶液中凝固(凝固温度35℃，时间15min)，最后取出依次水洗、干燥，制得湿法贝斯；
步骤3，取部分所述聚氨酯树脂，配得干法浆料，(聚氨酯树脂50％，二甲基甲酰胺25％、丁酮8％，色粉的6％)，将干法浆料涂于离型纸上，依次烘干、冷却后，制得干法贴面；
步骤4，将所述湿法贝斯与所述干法贴面贴合，依次经过烘干、冷却后，剥除离型纸，制得改性聚氨酯膜层。
实施例3
实施例3与实施例1的不同之处在于含杀菌成分竹纤维改性方法和改性聚氨酯膜层9的组分不同。
含杀菌成分竹纤维改性方法，其制备方法，包括以下步骤：
步骤1，将100g 1，3－二烯丙基－2－丁基咪唑醋酸盐离子液体置于250ml锥形瓶中，加入3g壳聚糖，加热至60-80℃，搅拌1-2h；
步骤2，在4000r/min转速下离心去除未溶解杂质，得到改性后的壳聚糖；
步骤3，将一定量的丁烷四羧酸、次亚磷酸钠、去离子水和4-萜烯醇，在加入步骤2中得到的改性后的壳聚糖中，搅拌均匀后，形成整理液，加入的丁烷四羧酸、次亚磷酸钠、去离子水和4-萜烯醇的质量分数分别为改性后的壳聚糖的2.5％、0.8％、85％，12％；
步骤4，整理液经两浸两轧工艺(轧余率90％)负载到竹纤维上。
步骤5、湿润的竹纤维在100℃下干燥2min后，再100℃-160℃焙烘1-4min，得到含杀菌成分竹纤维。
改性聚氨酯膜层9的制备方法，包括以下步骤：
步骤1，将100g聚醚多元醇、氮化硼3g，天然沸石3g，二乙烯三胺8g、月桂酸二丁基锡2.5g和二甲基甲酰胺18g混合并搅拌均匀，然后加入异氰酸酯28g，加热反应，制得改性聚氨酯树脂；
步骤2，取部分所述聚氨酯树脂，添加色浆，配得湿法浆料，将湿法浆料涂于基材上，(涂布量为150g/m2)，然后将基材浸入二甲基甲酰胺溶液中凝固(凝固温度35℃，时间15min)，最后取出依次水洗、干燥，制得湿法贝斯；
步骤3，取部分所述聚氨酯树脂，配得干法浆料，(聚氨酯树脂50％，二甲基甲酰胺25％、丁酮8％，色粉的6％)，将干法浆料涂于离型纸上，依次烘干、冷却后，制得干法贴面；
步骤4，将所述湿法贝斯与所述干法贴面贴合，依次经过烘干、冷却后，剥除离型纸，制得改性聚氨酯膜层。
对比例1
对比例1与实施例1的不同之处在于采用普通竹纤维，未经过含杀菌成分的整理液改性处理；改性聚氨酯膜的配方如下：将90g聚醚多元醇、二乙烯三胺5g、月桂酸二丁基锡1g和二甲基甲酰胺15g混合并搅拌均匀，然后加入异氰酸酯25g，加热反应，制得改性聚氨酯树脂。
对比例2与实施例1的不同之处在含有杀菌成分的竹纤维改性方法不同、改性聚氨酯膜的配方不同。
对比例2的含有杀菌成分的竹纤维改性方法如下：
步骤1，将100g 1，3－二烯丙基－2－丁基咪唑醋酸盐离子液体置于250ml锥形瓶中，加入3g壳聚糖，加热至60-80℃，搅拌1-2h；
步骤2，在4000r/min转速下离心去除未溶解杂质，得到改性后的壳聚糖；
步骤3，将去离子水、4-萜烯醇加入步骤2中得到的改性后的壳聚糖中，搅拌均匀后，形成整理液，加入的去离子水质量分数分别为改性后的壳聚糖的80％和10％；
步骤4，整理液经两浸两轧工艺(轧余率90％)负载到竹纤维上；
步骤5，湿润的竹纤维在100℃下干燥2min后，再100℃-160℃焙烘1-4min，得到含杀菌成分竹纤维。
改性聚氨酯膜的配方如下：90g聚醚多元醇、氮化硼2g，天然沸石2g，月桂酸二丁基锡1g和二甲基甲酰胺15g混合并搅拌均匀，然后加入异氰酸酯25g，加热反应，制得改性聚氨酯树脂。
对比例3
对比例3与实施例1的不同之处改性聚氨酯膜的配方如下：90g聚醚多元醇、二乙烯三胺5g、氮化硼6g、天然沸石6g、月桂酸二丁基锡1g和二甲基甲酰胺15g混合并搅拌均匀，然后加入异氰酸酯25g，加热反应，制得改性聚氨酯树脂。
对比例4
对比例4与实施例1的不同之处在含有杀菌成分的竹纤维改性方法不同。
步骤1、将一定量的丁烷四羧酸、次亚磷酸钠、去离子水、壳聚糖和4-萜烯醇，搅拌均匀后，形成整理液，加入的丁烷四羧酸、次亚磷酸钠、去离子水和4-萜烯醇的质量分数分别为的2％、0.5％、80％，2％和10％；
步骤2、整理液经两浸两轧工艺(轧余率90％)负载到竹纤维上；
步骤3、湿润的竹纤维在100℃下干燥2min后，再100℃-160℃焙烘1-4min，得到含杀菌成分竹纤维。
对实施例1-3和对比例1-4进行抗菌性测试和磨耗强度测试。
抗菌测试方法按照《GB/T 21510-2008纳米无机材料抗菌性能检测方法》附录A粉末抗菌性能试验方法---振荡法进行抗菌性能测试。检测用菌为：大肠杆菌ATCC25922、金黄色葡萄球菌ATCC6538。
磨耗强度测试：GB/T 21196.2—2007《纺织品马丁代尔法织物耐磨性的测定第2部分：试样破损的测定》。
具体测试结果见下表1。
由表1可以产出，经过本发明的复合面料，具有优异的抗菌性能和耐磨性能，经过水洗50次后，面料仍具有一定的抗菌性能。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (9)
1.一种耐磨抗菌防水PU复合面料，其特征在于：包括中间层(1)，所述中间层(1)的顶端设置有抗拉布层(2)，所述抗拉布层(2)的顶端设置有耐磨层(3)，所述耐磨层(3)的顶端设置有防水涂层(5)，所述中间层(1)的底端设置有布料底层(4)；
所述中间层(1)由纺布层而成；
所述耐磨层(3)由改性聚氨酯膜层而成；
所述布料底层(4)由杀菌成分的竹纤维、植物植物纤维层和真丝纤维层混纺而成。
2.根据权利要求1所述的一种耐磨抗菌防水PU复合面料，其特征在于：所述抗拉布层由纱线、合金丝线和氨纶丝线加捻编织而成。
3.根据权利要求1所述的一种耐磨抗菌防水PU复合面料，其特征在于，所述布料底层(4)中的含有杀菌成分活性的竹纤维，其制备方法，包括以下步骤：
步骤1，将1，3－二烯丙基－2－丁基咪唑醋酸盐离子液体置于250ml锥形瓶中，加入壳聚糖，壳聚糖的质量为1，3－二烯丙基－2－丙基咪唑醋酸盐离子液体质量的1-3％,加热至60-80℃，搅拌1-2h；
步骤2，在4000r/min转速下离心去除未溶解杂质，得到改性后的壳聚糖；
步骤3，将一定量的丁烷四羧酸、次亚磷酸钠、去离子水和4-萜烯醇，在加入步骤2中得到的改性后的壳聚糖中，搅拌均匀后，形成整理液，加入的丁烷四羧酸、次亚磷酸钠、去离子水和4-萜烯醇的质量分数分别为改性后的壳聚糖的2-3％、0.5-1％、80-90％，10-15％；
步骤4，整理液经两浸两轧工艺(轧余率90％)负载到竹纤维上；
步骤5，湿润的竹纤维在100℃下干燥2min后，再100℃-160℃焙烘1-4min，得到含杀菌成分竹纤维。
4.根据权利要求1所述的一种耐磨抗菌防水PU复合面料，其特征在于：所述防水涂层(5)的材质为DWR耐久泼水涂层。
5.根据权利要求1所述的一种耐磨抗菌防水PU复合面料，其特征在于：所述植物纤维层的材质为木代尔纤维。
6.根据权利要求2所述的一种耐磨抗菌防水PU复合面料，其特征在于：所述合金丝线的材质为镍钛记忆合金。
7.根据权利要求1所述的一种耐磨抗菌防水PU复合面料，其特征在于：所述真丝纤维层的材质为桑蚕丝。
8.根据权利要求1所述的一种耐磨抗菌防水PU复合面料，其特征在于：所述耐磨层制备，包括以下步骤：
步骤S1，将90-110g聚醚多元醇、氮化硼2-5g、天然沸石2-5g、二乙烯三胺5-10g、月桂酸二丁基锡1-5g和二甲基甲酰胺15-20g混合并搅拌均匀，然后加入异氰酸酯25-30g，加热反应，制得改性聚氨酯树脂；
步骤S2，取部分所述聚氨酯树脂，添加色浆，配得湿法浆料，将湿法浆料涂于基材上，然后将基材浸入二甲基甲酰胺溶液中凝固，最后取出依次水洗、干燥，制得湿法贝斯；
步骤S3，取部分所述聚氨酯树脂，添加二甲基甲酰胺、丁酮和色粉后，配得干法浆料，将干法浆料涂于离型纸上，依次烘干、冷却后，制得干法贴面；
步骤S4，将所述湿法贝斯与所述干法贴面贴合，依次经过烘干、冷却后，剥除离型纸，制得改性聚氨酯膜层。
9.根据权利要求1-8所述的一种耐磨抗菌防水PU复合面料的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤S1，中间层预处理，将中间层进行洗涤、烘干、定型等处理，以确保面料的平整度和稳定性；
步骤S2，在改性聚氨酯膜层表面涂覆防水涂层；
步骤S3：在中间层表面涂覆热熔胶，将改性聚氨酯层与中间层压合；
步骤S4，将步骤3所得复合布料与布料底层进行压合，确保两者之间的紧密结合和稳定性；
步骤S5，切割，将加工好的PU复合面料按照需要的尺寸进行切割，以便后续的制品加工和生产。
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| CN103481600A (zh) * | 2012-06-12 | 2014-01-01 | 钟春燕 | 一种细菌纤维素复合膜材的制备方法 |
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| CN112538759A (zh) * | 2020-12-14 | 2021-03-23 | 绍兴迈宝科技有限公司 | 一种自由基接枝再生纤维素纱线的制备方法 |
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