DE1692918A1

DE1692918A1 - Tobacco foils

Info

Publication number: DE1692918A1
Application number: DE19671692918
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Dipl-Chem Dr Dierichs
Original assignee: Henkel AG and Co KGaA
Current assignee: Henkel AG and Co KGaA
Priority date: 1967-06-05
Filing date: 1967-06-05
Publication date: 1971-10-28
Also published as: BR6899561D0; US3542035A; NL6806496A; CH532371A; FR1559278A

Description

Henkel & CIe GmbH H Düsseldorf, den 30. Mai 1967 Henkel & CIe GmbH H Düsseldorf, May 30, 1967

Patentabteilung ' Henkelstr. 67Patent department 'Henkelstr. 67

■ Dr.SchOe/N*■ Dr.SchOe / N *

Neue PatentanmeldungNew patent application

D 3k 12
"Tabakfolie D 3k 12
"Tobacco foil

Die vorliegende Erfindung betrifft Tabakfolien aus Tabakstaub und wasserlöslichen Filmbildnern mit verbesserter Naßfestig- (|The present invention relates to tobacco foils made from tobacco dust and water-soluble film formers with improved wet strength (|

keit. \ ' ' . ■speed. \ ''. ■

Es ist bekannt, Tabakfolien, die als Umblätter für Zigarren, Stumpen oder Zigarillos dienen können, dadurch herzustellen, daß Täbakstaub mit Lösungen von filmbildenden hochmolekularen Stoffen zu einer plastischen Masse angeteigt wird und daß diese Masse anschließend zu einem Film verformt und getrocknet wird. Als filmbildende Stoffe hat man hierbei z.B. natürlich vorkommende Polysaccharide, wie Pektine oder Pflanzengummen und vor allem Celluloseäther, insbesondere Methylcellulose, oder Alkallsalze der CelluloseglykolsSure, verwendet (DBP 872 176 und Schweizer Patentschrift 228 2O4).It is known to use tobacco foils, which are used as binders for cigars, Cheroots or cigarillos can serve, thereby producing, that tobacco dust is made into a paste with solutions of film-forming high molecular substances to form a plastic mass and that this The mass is then shaped into a film and dried. As a film-forming substance you have, for example, natural occurring polysaccharides, such as pectins or vegetable gums and especially cellulose ethers, especially methyl cellulose, or alkali salts of cellulose glycolic acid are used (DBP 872 176 and Swiss patent specification 228 2O4).

Ein erheblicher Nachteil der nach diesen bekannten Verfahren herge&tiellfcen Tabakfolien besteht in ihrer geringen Wasserfestigkeit, da die verwendeteti Bindemittel in erheblichem Mäße uasBerlBslieti sind und diese Eigenschaft mich nach dem and iroekiieöE eteJ? Folien beibehalten« Dies führt zu A considerable disadvantage of the tobacco foils manufactured according to these known processes is their low water resistance, since the binders used are to a considerable extent useful and this property has me after the other hand. Keep Slides «This leads to

Schwierigkeiten bei der mit wäßrigen Klebstofflösungen durchge- j führten Klebung der Umblätter von Zigarren, Stumpen oder Zlga- f rillos. Ferner ist die Formbeständigkeit und Festigkeit derartiger Umblätter nach Benetzen mit Speichel sehr gering. Auch die Reißfestigkeit in trockenem Zustand ist nicht befriedigend. \ Difficulties in the gluing of the leaves of cigars, cheroots or zlga frillos, carried out with aqueous adhesive solutions. Furthermore, the dimensional stability and strength of such leaf-turning after wetting with saliva is very low. The tear strength in the dry state is also unsatisfactory. \

Es ist weiter bekannt, die Naßfestigkeit solcher Folien durch Zusatz von Vernetzungsmitteln, wie Gerbstoffen oder Dialdehyden, zu erhöhen (USA-Patentschriften 2 598 680 und 2 73¹» 510). ?It is also known to increase the wet strength of such films by the addition of crosslinking agents such as tannins or dialdehydes (US Patents 2,598,680 and 2 73 ¹ "510). ?

Nach diesen Verfahren werden die wasserlöslichen Filmbildner soweit vernetzt und damit in ihrer Wiederanquellbarkeit bei Zutritt von Wasser gehemmt, daß eine merkliche Verbesserung der Naßfestigkeit zu beobachten ist. In vielen Fällen läßt jedoch die erreichte Naßfestigkeit noch zu wünschen übrig, so daß die vorstehend beschriebenen Schwierigkeiten nur teilweise . behoben werden konnten.According to this process, the water-soluble film formers become so far crosslinked and thus inhibited in their re-swellability upon ingress of water, that a noticeable improvement the wet strength can be observed. In many cases, however, the wet strength achieved leaves something to be desired, so that the difficulties described above are only partially. could be fixed.

Gegenstand der Erfindung sind Tabakfolien mit erheblich verbesserter Naßfestigkeit, die dadurch gekennzeichnet siöd, daß sie als Filmbildner Xanthan-Gum und/oder wasserlösliche Derivate des Xanthan-Gums enthalten. \. The invention relates to tobacco films with considerably improved wet strength, which are characterized in that they contain xanthan gum and / or water-soluble derivatives of xanthan gum as film-forming agents. \.

''■■j'' ■■ j

f Unter: X^hthan-Gum wird ein Polysaccharid verstanden, das im j wesentlichen aus Glukose, Mannose, dem Kaliumsalz JÖer Glukoron- Ϊ f Under: X ^ hthan-Gum a polysaccharide is understood, which essentially consists of glucose, mannose, the potassium salt JÖer Glukoron- Ϊ

109844/1305 -.3 -109844/1305 -.3 -

säure und Acetylgruppen im ungefähren molaren Verhältnis von 2:1:1:1 aufgebaut ist. Es enthält ferner untergeordnete Mengen chemisch gebundener Brenztraubensäure.. Die Herstellung von Xanthan-Gum ist bekannt (vergl. Journal of Biochemical and Microbiological Technology and Engineering, ' Vol. Ill, Nr. I₉ (I96I), S. 51 - 63)'. Sie erfolgt in bekannter Weise durch Einwirkung des Bakterienstammes Xanthomonas campestris NRRL-B-1^59 auf wässrige Lösungen von Glukose oder Stärke.' Xanthan-Gum ist eine leicht in Wasser lösliche Substanz:. Eine-2jSlge wässrige Lösung hat bei 20° C eine Viskosität zwischen etwa 2500 und 65OO cP. Die Lösungen von Xanthan-Gum sind außerordentlich beständig gegenüber dem Zusatz von Chemikalien, wie beispielsweise ein- oder mehrwertiger Salze.acid and acetyl groups in an approximate molar ratio of 2: 1: 1: 1. It also contains minor amounts of chemically bound pyruvic acid. The production of xanthan gum is known (see Journal of Biochemical and Microbiological Technology and Engineering, 'Vol. Ill, No. I ₉ (I96I), pp. 51-63)' . It takes place in a known manner through the action of the bacterial strain Xanthomonas campestris NRRL-B-1 ^ 59 on aqueous solutions of glucose or starch. ' Xanthan gum is a substance that is easily soluble in water: An aqueous solution has a viscosity of between about 2500 and 6500 cP at 20 ° C. The solutions from xanthan gum are extremely resistant to the addition of chemicals, such as mono- or polyvalent salts.

Unter wasserlöslichen Derivaten des Xanthan-Gums werden dessen Umsetzüngsprodukte mit Oxalkylierungsmitteln wie Äthylenoxid, Propylenoxid, Butylenoxld oder Alkylierungsmitteln wie Dimethylsulfat, Methylhalogenid oder Halogencarbonsäuren verstanden. Ebenso gehören dazu Verseifungsprodukte, wie sie beispielsweise .durch alkalische Deacetylierung erhalten werdenWater-soluble derivatives of xanthan gum mean its reaction products with oxyalkylating agents such as ethylene oxide, propylene oxide, butylene oxide or alkylating agents such as dimethyl sulfate, methyl halide or halocarboxylic acids. This also includes saponification products such as those obtained, for example, by alkaline deacetylation

* ι* ι

können. Diese Verseifungsprodukte zeichnen sich bei der Verarbeitung durch ein besonders günstiges Theologisches Verhalten aus. ·can. These saponification products are characterized by a particularly favorable theological behavior during processing. ·

■109844/1306■ 109844/1306

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Zweckmäßig werden Xaiithah-Gum -bzw. dessen wasserlösliche -:■■--—'■ Derivate nicht alleiii sondern lin Gemisch mit wasserlöslichen Ce"llulGSfderiv|it;#n eingesetzt. Is eignen sich hierfür alle filpbildenden wasserlöslichen Celluloseäther, wie etwa Ithyl- · cellulose, Oxäthylcelliilpse, itthylioxäthylcellulose,: Methyl- ; ^; gruppen enthaltende Oxäthylcellulose, eart>oxymethyleellUlQse, ·"·.; Methyl- ©der öxäthylgruppen enthaltende earfeoxymethylcellu- \ lose und andere mehr, Bevorzugt verwendet jnan solche 6emi-. sehe aus passer und löslichen Celluloseethern und Xanthan-Gum b^sw, dessen perivaten, die einen Gehalt vonoetwa 3 bis 6.0 %, insbesondere β bis 5D %» an Xänthan-Gum bzw. dessen Perivaten aufweisen. Anstelle der Cellulosederivate^können ganz oder teilweise fiInibildende wasserlösliche Stärke bzw, deren Derivate- treten. Bevorzugt werden wasserlösliche Methylcellulosesorten, die auch noch Oxypropyli- oder QxySthyiJru|·--···'; pen enthalten können♦ Piese Typen sollen einen Substitutions-. grad von etwa 1 bis 2 haben und in 2|iger wässriger lösung bei 2Q° β eine; Yiskgsität yon 2QQ bis HOOQ cP jiach Koppler aufweisen« . .-: f_: .Xaiithah gum or . its water-soluble -: ■■ --- '■ derivatives not alleiii but lin mixture with water-soluble Ce "llulGSfderiv | it; used #n Is suitable for this purpose all filpbildenden water-soluble cellulose ethers such as Ithyl- · cellulose, Oxäthylcelliilpse, itthylioxäthylcellulose ,: methyl; ^-containing Oxäthylcellulose groups, eart> oxymethyleellUlQse, · "· .; Earfeoxymethylcellulose containing methyl, or ethyl groups, and others, preferably used such 6emi-. see from passer and soluble cellulose ethers and xanthan gum b ^ sw whose perivaten, which have a content vonoetwa 3 to 6.0%, in particular β-5D% 'to Xänthan gum or its Perivaten. Instead of the cellulose derivatives, completely or partially fiin-forming water-soluble starches or their derivatives can occur. Water-soluble types of methylcellulose, which also contain oxypropyli- or QxySthyiJru | · - ··· '; pen ♦ These types should contain a substitution. degrees of about 1 to 2 and in a 2 aqueous solution at 2Q ° β one; Yiskgsity from 2QQ to HOOQ cP depending on the coupler. .-: f _:.

Zur Herstellung der erfindungsgemäjßen · Tabakfolien wird„ der wasserlösliche Filmbildner zunächst in Wjasser gelöst bzw. In Wasser zum Quellen gebracht. In diese Lösung bzw, in das Gel wird dann der Tabakstaub oder zweckmäßig ein in Wasser angeteigter Tabakstaub eingearbeitet. Pas Verhältnis von Tabak-To produce the tobacco films according to the invention, the water-soluble film formers first dissolved in water or in Brought water to the source. The tobacco dust or, expediently, a paste made in water is then placed in this solution or in the gel Incorporated tobacco dust. Pas ratio of tobacco

- 5 109844/1306 - 5 109844/1306

staub zum filmbildenden Gemisch soll so sein, daß auf 100 Ge- wichtsteile Tabakstaub etwa 10 bis 30 Gewichtsteile Filmbildner entfallen.Dust to the film-forming mixture should be such that for 100 parts by weight Tobacco dust about 10 to 30 parts by weight of film-forming agent is eliminated.

In dem wässrigen Gemisch soll das Verhältnis von Peststoffen zu Wasser so sein, daß eine gut verformbare Masse" vorliegt, die z.B. durch Kalandern, Pressen, Gießen, Walzen oder Aufbringen auf eine geeignete glatte Oberfläche mittels einer Rakel zu einer glatten Folie verarbeitet werden kann. Die auf diese Weise erhaltene Folie wird dann bei Temperaturen zwischen etwa 50 und 105 C getrocknet. Das Wasser wird jedoch nicht restlos entfernt, sondern nur bis zu einer Restfeuchtigkeit von etwa 5 bis 20%. /In the aqueous mixture, the ratio of pesticides to water should be such that a readily deformable mass "is present, which can be processed into a smooth film, for example by calendering, pressing, pouring, rolling or applying to a suitable smooth surface using a doctor blade. The film obtained in this way is then dried at temperatures between about 50 and 105 ° C. However, the water is not completely removed, but only up to a residual moisture level of about 5 to 20 %. /

Weiterhin können bei der Ausübung des erfindungsgemäßen Verfahrens weitere Hilfsstoffe, wie Mittel zur Verbesserung der Naßfestigkeit,- mitverwendet werden. Bekannterweise können für diesen Zweck natürliche Gerbstoffe eingesetzt werden, wie etwa Tannine verschiedener Herkunft oder Cateehugerbstoffe, Catechine, Eichen- oder KastaniengerbstOffe, Ellagsäure oder ähnliche Verbindungen. Bevorzugt werden zur Verbesserung der Naßfestigkeit jedoch zweiwertige Aldehyde, wie etwa Glyoxal.Furthermore, when practicing the method according to the invention other auxiliaries, such as means for improving the Wet strength, - can be used as well. As is well known, for natural tannins are used for this purpose, such as tannins of various origins or cateehugers, Catechins, oak or chestnut tanning, ellagic acid or similar connections. Are preferred to improve the However, wet strength divalent aldehydes such as glyoxal.

Außerdem werden bei der Herstellung der Tabakfolien zweckmäßig, weichmachende oder füllende Stoffe zugesetzt. Als Weich-In addition, in the production of the tobacco films, it is expedient softening or filling substances added. As a soft

109844/130 5109844/130 5

macher eignen sich beispielsweise Zuckersirup oder mehrwertige Alkohole, wie Sthylenglykol, Glycerin, Sorbit, Diäthylenglykol. Als Füllstoffe sind geeignet Kaolin, Bentonit, Diatomenerde oder feinverteilte Kieselsäure. Gegebenenfalls können auch Tabakfasern, Cellulosefasern oder Glasfasern zugesetzt werden. . .Sugar syrup or polyvalent syrups are suitable Alcohols such as ethylene glycol, glycerin, sorbitol, diethylene glycol. Kaolin, bentonite and diatomaceous earth are suitable as fillers or finely divided silica. If necessary, tobacco fibers, cellulose fibers or glass fibers can also be added will. . .

Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren erhältlichen Tabakfolien zeichnen sich durch eine erheblich verbesserte Naßfestigkeit aus. Die Festigkeit im trockenen Zustand ist dem bekannter Folien gleich bzw. überlegen. Die erfindungsgemäß herstellbaren Folien lassen sich als Tabakuniblätter für Zigarren, Zigarillos oder Stumpen verwenden, da sie den Geschmack des Tabaks nicht verschlechtern und den Brand der Tabakwaren günstig beeinflussen.The tobacco films obtainable by the process according to the invention are characterized by a considerably improved wet strength. The strength when dry is that the same or superior to known foils. According to the invention The films that can be produced can be used as tobacco uni sheets for cigars, cigarillos or cheroots, as they enhance the taste of the tobacco do not deteriorate and have a beneficial effect on the fire of the tobacco products.

1 OSSU/1.3051 OSSU / 1,305

16829161682916

Beispiele 1 .r·. 3; · ' ' Examples 1 .r ·. 3; · ''

100 g Tabakstaub wurden in eine Mischung aus ΐβOg Masser» und 5 g Glyicol eingetragen und von Hand gut durchgeknetet.100 g tobacco dust were in a mixture of ΐβOg Masser »and 5 g Glyicol entered and kneaded well by hand.

In einem anderen Gefäß wurden in βΟΟ g V/asser 20 g Bindemittel unter Rühren eingetragen und bis zur vollständigen Quellung (1 - 2 Stunden) stehengelassen. Anschließend wurden unter Rühren noch 8 g einer .30#igen wässrigen Glyoxallösung zugefügt. Das Bindemittel bestand aus einer Mischung aus Methylcellulose-(1000 eP in 2$iger wässriger Lösung bei 20° C nach Koppler) und Xanthän-Gum (^tQOQ eP in 2#i|ser wässriger Lösung bei 20° C nach Koppler)· Es hatte folgende mengennäßige Zusanpensetzung:In another vessel, 20 g of binding agent were added to βΟΟ g water / water entered with stirring and left to stand until swelling is complete (1-2 hours). Then 8 g of a .30% aqueous glyoxal solution were added with stirring. The binder consisted of a mixture of methyl cellulose- (1000 eP in 2 $ aqueous solution at 20 ° C according to coupler) and xanthan gum (^ tQOQ eP in 2% aqueous solution at 20 ° C according to coupler) It had the following quantitative composition:

1) l8 g Methyleellulpse und 2 g 3Canthan=rGum '1) 18 g methyl cellulps and 2 g 3 canthan gum = rGum '

2) l6 g Methylceliulose ..und U g Xanthan-Guia "-'■*■2) 16 g of methyl cellulose ... and U g of xanthan guia "- '■ * ■

3) 12 g Methylcellulose und 8 g Xanthan^Guin3) 12 g methyl cellulose and 8 g xanthan gouin

In einem Laborkneter wurden" die vorstehend beschriebenen Ansätze aus Täbakstäub und Bindemittel miteinander gemischt und durch Zusatz von Citronensäure auf einen pH^V/ert von "5,β ein-τ gestellt. Die so erhaltenen Massen wurden mit Hilfe einer Rakel zu einer dünnen Polie verarbeitet. Diese wurde bei IQO^ C unter Luftumlauf zu einer Folie von 120 u Dicke bis zu einem Peuehtigkeitsgehalt von 15 % getrocknet.In a laboratory kneader, "the batches of tabak dust and binding agent described above were mixed with one another and adjusted to a pH value of" 5, β by adding citric acid. The masses obtained in this way were processed into a thin polie with the aid of a doctor blade. This was dried at IQO ^ C with air circulation to a film with a thickness of 120 microns up to a purity content of 15 % .

Zur Prüfung der Naßfestigkeit wurden diese Folien von 100 χ 15 mm mit einem Gewicht von 200 mg belastet und 50 mm tiefTo test the wet strength, these films were 100 χ 15 mm loaded with a weight of 200 mg and 50 mm deep

109844/1305 - 8 -109844/1305 - 8 -

in Wasser yon einem pH-Wert 7 und 20 C eingehängt., Es wurde
die Zeit bis zum Abreißen der Folien gemessen.. Sie betrug nachsuspended in water of pH 7 and 20 C., It was
the time until the foils tore off was measured. It was after

Bindemittel 1: 6 Minuten
Bindemittel 2; · 20 Minuten
., Bindemittel 3ί 25 Minuten ' ' r . : :Binder 1: 6 minutes
Binder 2; · 20 minutes
., Binder 3ί 25 minutes '' r. ::

Beispiele '4 - 9:* ...;·,! Examples' 4 - 9: * ...; · ,!

100 g Tabakstaub wurden in eine Mischung aus ΐβΟ g Wasser /■. 100 g tobacco dust were in a mixture of ΐβΟ g water / ■.

-- und 5 g Glykol eingetragen und von Hand gut durchgeknetet. ■ ■ - and 5 g of glycol added and kneaded well by hand. ■ ■

In einem anderen Gefäß wurden βθ g Wasser und 20 g Bindemittel unter Rühren eingetragen und bis zur vollständigen Quellung
(1 - 2 Stunden) stehengelassen. Anschließend wurden unter Rühren noch 8 g einer 3Q#igen wässrigen Glyoxallösung zugefügt.
Das Bindemittel bestand aus einer Mischung aus Methylcellulose (1000 cP in 2#iger wässriger Lösung bei 20° C nach Höppler) und deacetyllertem Xanthan-Gum (Journal of Applied Polymere
Sciencei 5., (196-1)·» S. 520 - 526). Die Zusammensetzung der
Bindemittel ergibt sich aus der nachstehenden Tabelle. In
den ersten Spalten sind die laufende Nummer des Beispiels
und die Mengen an Methylcelluloseund deacetyliertem Xanthan-Gum angeführt j in den folgenden die an den Tabakfolien gemessenen Naßfestigkeiten und Trockenfestigkeiten. Die "; Verarbeitung zu den Pollen und die Umsetzung der Naßfestigkeit erfolgte ebenso, wie es in den vorstehenden Bei- ■In another vessel, βθ g of water and 20 g of binder were introduced with stirring and until they had swelled completely
(1 - 2 hours) left to stand. Then 8 g of a 3Q aqueous glyoxal solution were added with stirring.
The binder consisted of a mixture of methyl cellulose (1000 cP in 2 # aqueous solution at 20 ° C. according to Höppler) and deacetylated xanthan gum (Journal of Applied Polymers
Sciencei 5., (196-1) »pp. 520-526). The composition of the
The following table shows the binder. In
the first columns are the sequence number of the example
and the amounts of methyl cellulose and deacetylated xanthan gum listed in the following are the wet strengths and dry strengths measured on the tobacco films. The "; processing to the pollen and the implementation of the wet strength took place in the same way as in the preceding examples

1 09844/13OS ~ ⁹ ~1 09844 / 13OS ~ ⁹ ~

spielen beschrieben wurde. Die Trockenfestigkeit wurde an jeweils 10 verschiedenen Proben auf einer üblichen Zerreißmaschine bestimmt. · play has been described. The dry strength was determined on 10 different samples on a conventional tear machine. ·

Tabel

Bei
spielat
game Methyl-
cellulose
gMethyl-
cellulose
G deacetyliertes
.Xanthan-Gum
gdeacetylated
.Xanthan gum
G Naßfestig
keit bei
pH 7Wet strength
at
pH 7 Trockenfestig
keit kp/mm² Dry strength
speed kp / mm ² 44th . 18. 18th " 2"2 27 Minuten27 minutes 0,3300.330 55 1616 4 ·4 · 80 Minuten80 minutes 0,3300.330 66th 1212th 88th 100 Minuten100 minutes 0,2700.270 77th 1010 1010 6 Tage6 days 0,2450.245 88th 44th 1616 8 Tage8 days 0,2300.230 99 00 2020th <io Tage<io days 0,2500.250

-ΙΟ-ΙΟ

109044/1305109044/1305

- ίο -- ίο -

V e r g 1 e 1 ο h s ν e r s u c h

Die vorstehenden Beispiele wurden wiederholt, jedoch wurde als Bindemittel nur die Kethylcellulose ohne Zusatz von Xanthan-Gum verwendet.The above examples were repeated, but only the methyl cellulose was used as a binder without the addition of Xanthan gum used.

.In der gleichen Weise, wie vorstehend beschrieben, wurde die Naßfestigkeit gemessen. Das Abreißender Folien trat bereits nach 40 Sekunden ein.In the same way as described above, the Measured wet strength. The foil was already tearing off after 40 seconds.

- 11. - .. ■- 11. - .. ■

109844/1305109844/1305

Claims

P ate η t a η. s ρ r ü oh e

1) Tobacco bottles, consisting of tobacco dust, water-soluble film formers and agents for improving wet strength, thereby characterized in that they contain as.Filmbildner xanthan gum and / or water-soluble derivatives of xanthan gum.

2) tobacco sheets according to claim!, Characterized in that they contain as film formers _t deacetyllertes xanthan gum.

3) Taba.kfollen according to claim 1 and 2, characterized thereby, that they use mixtures of water-soluble cellulose derivatives as film formers and contain xanthan gum or derivatives of xanthan gum, '

ky tobacco follies according to claims 1 to 3, characterized in that they contain mixtures of water-soluble cellulose ethers and xajgthan gum as film formers in such a ratio that the film has a content of about 3 to 60%, in particular 6 to 1% “Has 5X, xanthan gum.

5) tobacco films according to claim 3 and ¹ I, characterized in that they are methyl cellulose as the water-soluble cellulose ether with a degree of substitution of about ^v l; to 2 and a viscosity of about 200 to 4000 cP, in a 2-strength aqueous solution at 20 ° C according to Höppler.

- 12 -

109844 / 13I3S

6) Täbakfolien according to claim 1 to 5, characterized,, that they contain divalent aldehydes, in particular glyoxal, as a means for improving the wet strength.

H E. NKEL & CIE. GmbH, ppsi. in general

che

(/δ/'.Protscher) (Dr Schulte Oestrich)

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