DE2154463C3 - Bicomponent fibers and threads and processes for their manufacture - Google Patents
Bicomponent fibers and threads and processes for their manufactureInfo
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- DE2154463C3 DE2154463C3 DE19712154463 DE2154463A DE2154463C3 DE 2154463 C3 DE2154463 C3 DE 2154463C3 DE 19712154463 DE19712154463 DE 19712154463 DE 2154463 A DE2154463 A DE 2154463A DE 2154463 C3 DE2154463 C3 DE 2154463C3
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Description
COCO
co° — CH2 ~ co ° - CH 2 ~
O —B-O-(CH2Jn-CH2-OO -BO- (CH 2 J n -CH 2 -O
worin η O oder eine ganze Zahl von 1 bis 6 und B einen zweiwertigen aromatischen Rest bedeutet, besteht.where η is O or an integer from 1 to 6 and B is a divalent aromatic radical.
2. Bikomponenten-Fasern und -Fäden gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Copolyester-Komponente Einheiten der dort angegebenen Formel enthält, worin B einen p-Phenylenrest oder einen Diphenylmethanrest bedeutet.2. bicomponent fibers and threads according to claim 1, characterized in that the Copolyester component contains units of the formula given therein, in which B is a p-phenylene radical or a diphenylmethane radical.
3. Verfahren zur Herstellung von Bikomponenten-Fasern und -Fäden gemäß Anspruch 1 und 2 durch Verbundspinnen einer Polyäthylenterephthalatschmelze und einer getrennt davon hergestellten Schmelze eines Copolyesters durch eine gemeinsame Spinndüse in Seite-an-Seite-Anordnung, dadurch gekennzeichnet, daß man einen Copolyester verwendet, der auswich wiederholenden Polyäthylenterephthalateinheiten und sich wiederholenden Einheiten der Formel3. A method for producing bicomponent fibers and threads according to Claims 1 and 2 by composite spinning of a polyethylene terephthalate melt and one prepared separately therefrom Melt of a copolyester through a common spinneret in a side-by-side arrangement, characterized in that a copolyester is used which avoids repeating Polyethylene terephthalate units and repeating units of the formula
-P CO-P CO
COO-CH2-(CH2In-COO-CH 2 - (CH 2 I n -
4o4o
O — B — O - (CH2)„ — CH2 — 0O - B - O - (CH2) "- CH 2 - 0 to
worin η O oder eine ganze Zahl von 1 bis 6 und B einen zweiwertigen aromatischen Rest bedeutet, besteht.where η is O or an integer from 1 to 6 and B is a divalent aromatic radical.
4545
Es ist bekannt, konjugierte Fasern durch Extrudieren von zwei oder mehreren Polymerisaten durch die gleiche Spinndüse herzustellen. Derartige Ver- 55 fahren sind insbesondere in den USA.-Patentschriften '2440 751, 2 439 814 und 2 386 173 beschrieben.It is known to produce conjugated fibers by extruding two or more polymers through to manufacture the same spinneret. Such methods are in particular in the USA patents '2440 751, 2 439 814 and 2 386 173.
In diesen Patentschriften sind auch zum Extrudieren verschiedener Polymerisate durch die gleiche Spinndüse geeignete Vorrichtungen beschrieben und bean- 60 sprucht.These patents also describe how to extrude different polymers through the same spinneret described and claimed suitable devices.
Es ist bekannt, daß die konjugierten Fasern, verglichen mit Fasern, die nur durch eine Polymerisatart gebildet werden, den Vorteil aufweisen, daß sie wegen der unterschiedlichen Natur der zwei Polymerisate, 65 wenn sie in erweichtem Zustand hitzebehandelt werden, spontan eine schraubenförmige Kräuselung an-Diese Eigenschaft verleiht den aus diesen Fasern erhaltenen Produkten einen höheren Rauminhalt, eine bessere Deckkiaft bei gleichem Gewicht und einen besseren Griff. Jedoch ist, damit die konjugierten Fasern eine gute Kräuselung besitzen, es erforderlich, daß die Eigenschaften der zwei Polymerisate, die die Fasern bilden, so unterschiedlich sind wie möglich. Andererseits ist es bevorzugt, daß die Unterschiede zwischen den zwei Polymerisaten nur derart sind, daü sich keine Unverträglichkeit zwischen den beiden Bestandteilen und keine mechanische Ablösung der beiden Bestandteile voneinander ergibt.It is known that the conjugated fibers, compared with fibers, which only by one type of polymer are formed, have the advantage that they because of the different nature of the two polymers 65 when they are heat-treated in a softened state, spontaneously a helical crimp-This property gives the fibers from these fibers The products obtained have a higher volume, a better cover for the same weight and a better grip. However, in order for the conjugate fibers to have a good crimp, it is necessary that the properties of the two polymers making up the fibers are as different as possible. On the other hand, it is preferred that the differences between the two polymers are only such that there is no incompatibility between the two components and no mechanical detachment of the two components of each other results.
Aus der USA.-Patentschrift 3 454 460 sind Bikomponentenfaden bekannt, die aus einer Polyäthylentercphthalatkomponente und aus einer Copolyesterkomponente bestehen. Sie sind in erster Linie zur Herstell-ing von Stapelfasern geeignet und werden praktisch im gewebten Zustand gekräuselt. Jedoch sind Kräuselung, das damit verbundene Raumgewicht sowie die mechanischen Fähigkeiten dieser Bikomponentenfaden nicht voll befriedigend.Bicomponent threads are known from US Pat. No. 3,454,460 which are made from a polyethylene terephthalate component and consist of a copolyester component. They are primarily used for manu- facturing suitable for staple fibers and are practically crimped when woven. However, are Crimping, the related density and the mechanical capabilities of these bicomponent threads not completely satisfactory.
Es wurde jetzt gefunden, und dies ist das erste Ziel der vorliegenden Erfindung, daß es möglich ist. konjugierte Fasern mit guten mechanischen Eigenschaften herzustellen, die sowohl eine sehr hohe Kräuselung als auch ein so starkes Anhaften der Faserbestandteile aufweisen, daß diese voneinander niemals getrennt werden. Ein zweites Ziel der vorliegenden Erfindung sind die gemäß diesem Verfahren erhaltenen Fasern.It has now been found, and this is the primary object of the present invention, that it is possible. Manufacture conjugated fibers with good mechanical properties that have both a very high crimp as well as have such a strong adherence of the fiber components that these never from each other be separated. A second object of the present invention are those obtained according to this process Fibers.
Die vorliegende Erfindung betrifft also Bikomponenten-Fasern und -Fäden mit spiralförmiger Kräuselung, bestehend aus einer Polyäthylenterephthalai-Komponente und einer Seite-an-Seite angeordneten Copolyes'er-Komponente, die dadurch gekennzeichnet ist, daß der Copolyester aus sich wiederholenden Polyäthylenterephthalateinheiten und sich wiederholenden Einheiten der FormelThe present invention thus relates to bicomponent fibers and threads with spiral crimping, consisting of a Polyäthylenterephthalai component and a side-by-side Copolyes'er component, which is characterized in that the copolyester consists of repeating Polyethylene terephthalate units and repeating units of the formula
COO —CH2-(CH2In-COO —CH 2 - (CH 2 I n -
— O — B — O — (CH2)„ — CH2 - O - B - O - (CH 2 ) "- CH 2
worin η O oder eine ganze Zahl von 1 bis 6 und B einen zweiwertigen aromatischen Rest bedeutet, besteht.wherein η is O or an integer from 1 to 6 and B is means divalent aromatic radical consists.
Der zweiwertige aromatische Rest B kann z. B. ein Benzol-, Toluol-, p-Xylol- oder Diphenylmethan-Derivat sein. Dabei sind die letzteren sich wiederholenden Einheiten in einer Menge von 3 bis 25%. bezogen auf die das Makromolekül ausmachenden Einheilen, vorhanden.The divalent aromatic radical B can, for. B. a benzene, toluene, p-xylene or diphenylmethane derivative being. Here, the latter are repeating units in an amount of 3 to 25%. based on the units that make up the macromolecule.
Diese Mischpolymerisate, die die Einheiten der oben angegebenen Art neben den charakteristischen Polyäthylenterephthalatgruppen enthalten, können leicht dadurch erhalten werden, daß man zu der Polyäthylenterephthalatsynthesemischung variierende Mengen von Verbindungen der folgenden allgemeinen FormelThese copolymers, which have the units of the type indicated above in addition to the characteristic Containing polyethylene terephthalate groups can easily be obtained by going to the Polyethylene terephthalate synthesis mixture varying amounts of compounds of the following general formula
HO-CH,HIGH,
(CH2),,(CH 2 ) ,,
r;r;
- O — B — O ~(CH2),, — CH2OH- O - B - O - (CH 2 ) ,, - CH 2 OH
worin /1 und B die oben angegebenen Bedeutungen besitzen, zusetzt.in which / 1 and B have the meanings given above, adds.
3 O 43 O 4
Die Mischpolymerisationsreaktion wird Vorzugs- wurde, beendet, was durch die erhaltenen Methylweise bei Temperaturen von 220 bis 285" C durchge- alkoholmengen festgestellt wurde, führt. Die Polykondensation kann im Vakuum bei Dann wurden 2 g H3PO4 zu der unter inerter Raumdruck und vorzugsweise in einem Inertgasstrom Atmosphäre gehaltenen geschmolzenen Masse gedurchgefijhrt werden. 5 geben, und dann wurde im Verlaufe von 120 MinutenThe copolymerization reaction is preferential was complete, as carried by the obtained methyl manner at temperatures from 220 to 285 "C was determined quantities of alcohol leads. The polycondensation can in vacuo at Then, 2 g H 3 PO 4 to the under inert room pressure and preferably molten mass kept in an inert gas atmosphere
Das vorstehend genannte Polyethylenterephthalat der Druck nach und nach von 750 mm Hg auf einenThe aforementioned polyethylene terephthalate gradually reduced the pressure from 750 mmHg to one
ist ein übliches Material, so daß dessen Herstellung Wert von kleiner als 1 Torr vermindert, während dieis a common material, so that its manufacture decreases in value less than 1 Torr, while the
nicht genauer beschrieben wird. Dieses Material Temperatur der Masse, die dauernd gerührt wurde,is not described in more detail. This material is the temperature of the mass that has been continuously stirred,
kann z. B. hergestellt werden, indem man Terephthal- von 250 auf 235° C erhöht wurde. Nachdem man diecan e.g. B. be prepared by increasing terephthalic from 250 to 235 ° C. After you get the
säure oder den Terephthalsäuredimethylester mit io angestrebte Viskosität erreicht hatte, wurde dasacid or the terephthalic acid dimethyl ester with io the target viscosity had reached, that was
Äthylenglykol in Gegenwart von Umesterungskata- Polymerisat im Gegenstrom zu deionisiertem WasserEthylene glycol in the presence of transesterification catalyst in countercurrent to deionized water
lysatoren (zweiwertige Erdalkalimetall- oder über- zu einem abgekühlten Strang verformt und dann inlysers (bivalent alkaline earth metal or over- shaped into a cooled strand and then in
gangsmetallacetate) umsetzt oder Terephthalsäure Stücke geschnitten. Das so erhaltene Mischpolymerisattransition metal acetates) or cut terephthalic acid pieces. The copolymer obtained in this way
mit Äthylenoxyd umsetzt und dann das so erhaltene war sehr heiß, besaß eine relative Viskosität von 1,95reacted with ethylene oxide and then the resulting was very hot, had a relative viscosity of 1.95
Bis-hydroxyäthylterephthalat bei vermindertem Druck 15 (bestimmt bei 25° C als 1 %ige Lösung in einer PhenolBis-hydroxyethyl terephthalate at reduced pressure 15 (determined at 25 ° C as a 1% solution in a phenol
in Gegenwart von Antimonsesquioxyd und phos- Tetrachloräthan-Mischung [50/5O]), einen Schmelz-in the presence of antimony sesquioxide and phos- tetrachloroethane mixture [50 / 5O]), a melting
phoriger oder Phosphorsäure oder Alkyl- oder Aryl- punkt von 245° C und eine Schmelzviskosität (285'C)phosphoric or phosphoric acid or alkyl or aryl point of 245 ° C and a melt viscosity (285'C)
ester dieser Säuren bei geeigneten Temperaturen von 5000 Poise.esters of these acids at suitable temperatures of 5000 poise.
polykondensiert. Das Verspinnen kann unter Anwen- Das oben angegebene Mischpolymerisat wurde zudung üblicher Vorrichtungen wie den in den obigen 20 sammen mit Polyäthylenterephthaiat (PET) mit einer USA.-Patentschriften genannten erfolgen oder kann grundmolaren Viskositätszahl von 0,68 in einem Vervorteilhafterweise unter Anwendung der in der deut- hältnis von 50: 50 unter Anwendung der mit 48 Löschen Offenlegungsschrift 2010 503 beschriebenen ehern versehenen, in der deutschen Offenlegungsschrift Spinndüse durchgeführt werden. 2 010 503 beschriebenen Spinndüse versponnen. Diepolycondensed. Spinning can be carried out using the copolymer indicated above Common devices such as those in the above 20 together with polyethylene terephthalate (PET) with a USA.Patents mentioned above or may have an intrinsic viscosity of 0.68 in an advantageous manner using the in the ratio of 50:50 using the with 48 erasure Offenlegungsschrift 2010 503 described in the German Offenlegungsschrift Spinneret to be carried out. 2 010 503 described spinneret. the
Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Her- 25 Spinndüsentemperatur betrug 285° C. Der Faden stellung der erfindungsgemäßen Bikomponenten-Fa- wurde mit einer Geschwindigkeit von 800 m/Min, ersern und -Fäden durch Verbundspinnen einer Poly- halten. Der Faden wurde dann kontinuierlich gereckt äthylenterephthalatschmelze und einer getrennt davon und entwickelt. Das Recken erfolgte mit Hilfe einer hergestellten Schmelze eines Copolyesters durch eine heißen, bei 70° C gehaltenen Spitze mit einer Austrittsgemeinsame Spinndüse in Seite-an-Seite-Anordnung, 30 geschwindigkeit von 500 m/Min, und bei einem Streckdas dadurch gekennzeichnet ist, daß man einen Co- verhältnis von 4,3. Mit dieser Geschwindigkeit wurde polyester verwendet, der aus sich wiederholenden das Material in einen Ofen eingeführt, der eine Länge Polyäthylenterephthalateinheiten und sich wieder- von 800 mm und einen Durchmesser von 100 mm holenden Einheiten der Formel aufwies, dessen innere Wandung bei einer TemperaturThe invention also relates to a method for the spinneret temperature to be 285 ° C. The thread Positioning of the bicomponent Fa- according to the invention was made at a speed of 800 m / min and hold threads by composite spinning a poly. The thread was then drawn continuously Ethylene terephthalate melt and one separately and developed. The stretching was done with the help of a produced melt of a copolyester through a hot, held at 70 ° C tip with an outlet common Spinneret in side-by-side arrangement, speed of 500 m / min, and with a stretch is characterized in that one has a Co ratio of 4.3. At this rate it was Used polyester, made of repetitive material, placed in an oven of a length Polyethylene terephthalate units and again- of 800 mm and a diameter of 100 mm had fetching units of the formula, the inner wall of which at a temperature
35 von 25O0C gehalten wurde. Der Faden wurde mitWas kept 35 of 25O 0 C. The thread was with
ΓΗ (CH 1 — einem um 40% höheren Durchsatz in den Ofen ein-ΓΗ (CH 1 - a 40% higher throughput in the furnace
^™2 V(~"2'" j geführt, als es aus dem Ofen ausgeführt wurde, um die^ ™ 2 V ( ~ " 2 '" j passed when it was run out of the oven to the
Entwicklung der Kräuselung zu gestatten. Der erhaltene Faden besaß die folgenden Eigenschaften:Allow the ripple to develop. The received Thread had the following properties:
40 Titer(den) 198 40 titer (den) 198
Filamenttiter (den) 4,12Filament titer (den) 4.12
worin η 0 oder eine ganze Zahl von 1 bis 6 und B einen Festigkeit (g/den) 3,7wherein η is 0 or an integer from 1 to 6 and B has a strength (g / den) 3.7
zweiwertigen aromatischen Rest bedeutet, besteht. Dehnung ( /0) W)means divalent aromatic radical consists. Elongation (/ 0) W)
Das versponnene Filament wird dann in bekannter 45 Kräuselung (n cm) 15The spun filament is then crimped in a known 45 crimp (n cm) 15
Weise gereckt und dann bei derartigen Temperaturen (Bögen/cm)Way stretched and then at such temperatures (sheets / cm)
entwickelt, daß die beiden Halbbestandteile auf Grund Krauselgrad ( /0) Vdeveloped that the two half-components due to the degree of frizziness (/ 0) V
ihres unterschiedlichen Verhaltens dem Filament Raumgewicht (cc'g) 3._their different behavior to the filament volume weight (cc'g) 3._
wegen der spiralförmigen Kräuselung der einzelnenbecause of the spiral crimping of each
Filamente, die die Faser ausmachen, einen nützlichen 50 B e i s ρ i e 1 2Filaments that make up the fiber have a useful 50 B e i s ρ i e 1 2
Rauminhalt verleihen.Give space.
Vorteilhafterweise kann man ein kontinuierliches Unter Anwendung der im Beispiel 1 beschriebenenAdvantageously, one can use those described in Example 1 continuously
Reck- und Entwicklungsverfahren, wie es in der deut- Vorrichtung wurden 4,65 kg DMT mit 4030 ecmStretching and developing processes, as in the deut device, were 4.65 kg DMT with 4030 ecm
sehen Offenlegungsschrift 2128 749 beschrieben ist. Äthylenglykol. in dem 240 g p-/(-Dihydroxyäthoxy-see laid-open specification 2128 749 is described. Ethylene glycol. in which 240 g p - / (- dihydroxyethoxy-
anwenden. 55 benzol gelöst waren, umgesetzt. Die Umesterungs-use. 55 benzene were dissolved, implemented. The transesterification
n . 11 reaktion, die bei Raumdruck erfolgte, war nach n . 11 reaction that took place at room pressure was after
beispiel ' 300 Minuten beendet. example '300 minutes ended.
4,65 kg Dimethylterephthalat (DMT), 4030 ecm Die Polykondensation wurde in Gegenwart von4.65 kg dimethyl terephthalate (DMT), 4030 ecm The polycondensation was carried out in the presence of
Äthylenglykol und 475 g p-/i-Dihydroxyäthoxybenzol 3 g H3PO3 unter Veränderung des Druckes, wie esEthylene glycol and 475 g of p- / i-dihydroxyethoxybenzene 3 g of H 3 PO 3 while changing the pressure as it is
wurden in einen mit einem Rührer, einer Thermo- 60 im Beispiel 1 beschrieben wurde, durchgeführt. Diewere carried out in one with a stirrer, a Thermo-60 described in Example 1. the
meterhülse, einem gefüllten Rückflußkühler und einem Reaktion war nach 320 Minuten beendet, wobei manmeter sleeve, a filled reflux condenser and a reaction was over after 320 minutes, whereby one
Stickstoffeinlaß versehenen Autoklav unter inerter im wesentlichen weiße Mischpolymerisate mit einemNitrogen inlet provided autoclave under inert essentially white copolymers with a
Atmosphäre eingegeben. Schmelzpunkt von 2350C und einer relativen Viskosi-Entered atmosphere. Melting point of 235 0 C and a relative viscosity
Die Umesterungsreaktion erfolgte in Gegenwart tat von 1,88 erhielt.The transesterification reaction took place in the presence of 1.88 received.
von Ca(OAc)2 · H2O und Sb2O3 in Mengen von 0,08 65 Das Mischpolymerisat wurde zusammen mit PETof Ca (OAc) 2 · H 2 O and Sb 2 O 3 in amounts of 0.08 65 The copolymer was made together with PET
bzw. 0,02%, bezogen auf DMT (Ac = Acetyl). (grundmolare Viskositätszahl = 0,68) gemäß den imor 0.02%, based on DMT (Ac = acetyl). (intrinsic viscosity = 0.68) according to the im
Nach 270 Minuten war die Reaktion, die bei Beispiel 1 angegebenen Bedingungen versponnen undAfter 270 minutes the reaction had spun under the conditions given in Example 1 and
RaiimtemDeratur und bei 170 bis 250"C durchgeführt gereckt. Die Entwicklung erfolgte kontinuierlich inRaiimtemDeratur and stretched carried out at 170 to 250 "C. Development took place continuously in
5 T 65 T 6
einem auf 300 C erhitzten Ofen, wobei die Eintrittsge- Verspinnen mit Polyälhylenterephthalat Fasern mitan oven heated to 300 ° C., the inlet spinning with polyethylene terephthalate fibers with
schwindigkeit 38% höher lag als die Austrittsge- guten Selbstkräuselungseigenschaften ergab,speed was 38% higher than the exit-good self-curling properties showed,
schwindigkeit. Die beschriebenen Fäden wurden dann zur Herstel-speed. The threads described were then used to manufacture
Das Multifilamentgarn besaß die folgenden Eigen- lung kleiner Unterhemden bzw. Westen mit HilfeThe multifilament yarn had the following characteristics of small undershirts or vests with the help of
schäften: 5 einer Ringstrick- oder Flachstrickmaschine verwendetshafts: 5 used on a ring or flat knitting machine
und ergeben fertiggestellte Gegenstände mit weichemand result in finished articles with soft
Titer (den) 180 uncj vonem Griff. Ähnliche Ergebnisse erzielte man.Titer (s) 180 unc j vo n em handle. Similar results were obtained.
Filamenttiter (den) 3,75 wenn man diese Garne unter Bildung von GewebenFilament denier (den) 3.75 if you take these yarns to form woven fabrics
Festigkeit (g/den) 4,0 verwebte.Strength (g / den) 4.0 woven.
Dehnung (%) 40 10 Durch Verändern der Anzahl der Bögen pro Zenti-Elongation (%) 40 10 By changing the number of arches per centimeter
Kräuselung (n/cm) 10 meter, was durch unterschiedliche Prozentsätze derRipple (n / cm) 10 meters, which is due to different percentages of
Kräuselgrad (%) 9 Comonomeren erreicht werden kann, erhielt manCrimp degree (%) 9 comonomers can be achieved, were obtained
Raumgewicht (cc/g) 3,0 Materialien mit unterschiedlicher Weichheit und FülleVolume weight (cc / g) 3.0 materials with different softness and fullness
des Griffes, wodurch die Erfordernisse Tür Strumpfin ähnlicher Weise wurde als Comonomeres i5 waren und Webwaren eingehalten werden können.
p-p'-Dihydroxyphenylmethan verwendet, so daß man Die Bogenzahl, der Kräuselgrad und das Raumgeein
Mischpolymerisat erhielt, das beim gleichzeitigen wicht werden in folgender Weise definiert:of the handle, whereby the requirements of door stocking were similar to that of Comonomeres i 5 and woven goods can be met.
p-p'-dihydroxyphenylmethane is used, so that the number of bends, the degree of curl and the volume of a copolymer were obtained, which at the same time weight are defined in the following way:
Bogenzahl (Kräuselung)Number of arcs (curl)
Anzahl der vollständigen Wellen in bezug auf die nicht gekräuselte Länge (bei einer Belastung von 100 mg, den).Number of complete waves in relation to the uncurled length (at a load of 100 mg, den).
v .. , , Länge bei einer Belastung von 100 mg/den — Länge bei einer Belastung von 1 mg/den v ..,, length at a load of 100 mg / den - length at a load of 1 mg / den
Länge bei einer Belastung von 100 mg/denLength at a load of 100 mg / den
RaumgewichtVolume weight
Der Faden wird bei einer Spannung von 50 mg/den auf eine Spule mit einer Rille mit einem Volumen von 40,3 ecm aufgewickelt, und dann wird der Faden, der die Rinne ausfüllt, gewogen.The thread is at a tension of 50 mg / den on a spool with a groove with a volume of 40.3 cm, and then the thread that fills the groove is weighed.
Raumgewiciit =Spatial weight =
Volumen der Rinne (40,3) Gewicht des FadensVolume of the groove (40.3) Weight of the thread
Claims (1)
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
IT3126370 | 1970-11-02 | ||
IT3126370 | 1970-11-02 |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2154463A1 DE2154463A1 (en) | 1972-05-10 |
DE2154463B2 DE2154463B2 (en) | 1973-04-05 |
DE2154463C3 true DE2154463C3 (en) | 1976-05-06 |
Family
ID=
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