DE2901664A1

DE2901664A1 - Mittel zur herstellung einer feuchtloesung fuer lithographische druckverfahren

Info

Publication number: DE2901664A1
Application number: DE19792901664
Authority: DE
Inventors: Leslie Edward Lawson; Frank Edward Smith
Original assignee: Vickers Ltd
Current assignee: Vickers Ltd
Priority date: 1978-01-18
Filing date: 1979-01-17
Publication date: 1979-07-19
Also published as: FR2415131B1; AU4343479A; ZA79124B; US4247328A; AU523285B2; GB1602823A; SE7900416L; NL7900360A; CA1113203A; JPS54114303A; DK19979A; ES476971A1; FR2415131A1; NO790166L

Description

Dipi.-Ing. H. MITSCHERLICH - 4 - D-8000 MÖNCHEN 22 Dipi.-Ing. K. GUNSCHMANN Steinsdorfstraße 10

Dr.rer.nat. W. KÖRBER ® ⁽⁰⁸⁹⁾ * ^{29 66 84}

Dipl.-I ng. J. SCHMIDT-EVERS 29 U 1

PATENTANWÄLTE

Vickers Limited

Vickers House

Millbank Tower, Millbank

London SW1P 4RA
England

Mittel zur Herstellung einer Feuchtlösung für lithographische Druckverfahren

Die vorliegende Erfindung liegt auf dem Gebiet des lithographischen Druckes.

Das Drucken mit fetthaltiger Farbe kann nach verschiedenen Arbeitsweisen praktisch durchgeführt werden, und bei einer dieser Arbeitsweisen wird eine lithographische Druckplatte verwendet, die oleophile Druckfarbe aufnehmende Bildbereiche und hydrophile Wasser aufnehmende Nichtbildbereiche aufweist. Beim Gebrauch wird auf die Druckplatte ein wässriges Medium aufgebracht, um die Nichtbildfläche selektiv zu befeuchten. Die fetthaltige Druckfarbe wird dann selektiv von den Bildflächen aufgenommen und anschließend von diesen Flächen auf das zu bedruckende Papier oder das zu bedruckende andere Medium übertragen. Beim lithographischen Druckprozeß wird eine zweckentsprechende technische Ausrüstung verwendet, um entweder die fetthaltige Druckfarbe direkt von der Druckplatte

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auf das zu bedruckende Papier oder das andere Medium zu übertragen oder um sie indirekt über ein Offsettuch zu übertragen. Diese technische Ausrüstung ist zugleich so gestaltet, daß sie es ermöglicht, die Bildfläche und die Nichtbildfläche in geeigneter Weise mit der entsprechenden fetten Farbe bzw. der wässrigen Flüssigkeit zu beladen.

Werden nur wenige Kopien benötigt, dann kann es zweckmäßig sein, den Nichtbildbereich mit Leitungswasser oder destilliertem Wasser anzufeuchten. Werden jedoch mehrere tausend Kopien benötigt, dann ist es erforderlich, eine wässrige Feuchtlösung (oder An- bzw. Befeuchtungslösung) zu verwenden, um eine maximale Wasseraufnahmefähigkeit und eine dementsprechend maximale Druckfarben-Abstoßung der Nichtbildflächen sicherzustellen und aufrechtzuerhalten. Dies macht es erforderlich, der Feuchtlösung geringe Mengen von Materialien, wie Phosphorsäure, Citronensäure oder Weinsäure oder deren Salze, einzuverleiben, von denen bekannt ist, daß sie die lithographische Druckplatte lithographisch desensibilisieren. Die Feuchtlösungen können sauer oder alkalisch sein, und für gewöhnlich weisen sie ein p_TT von etwa 4 bis 10 auf.

Außerdem sind die neuzeitlichen Druckmaschinen meist so eingerichtet, daß die Feuchtlösung der Druckplatte über eine oder mehrere "integrierte" mit Druckfarbe beladene Walzen zugeführt wird. Dieser Umstand erfordert es, daß die Feuchtlösung die Oberfläche der wasserabweisenden Druckfarbe temporär benetzt, und um dies zu erreichen, ist es gängige Praxis, die Oberflächenspannung der Feuchtlösung durch Zusatz einer zweckentsprechenden Menge eines oder mehrerer wassermischbarer, flüchtiger, organischer Lösungsmittel, wie Isopropy!alkohol oder einem anderen Alkohol-herabzusetzen= Je nach der Art des verwendeten Alkohols schwankt die benötigte Menge von bis zu 25 Vol.% im Fall von Isopropylalkohol bis herunter zu 1 bis 2 Vol.% im Fall von höher-

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molekularen Alkoholen. Anders als für kleine Offsetpressen (deren Verbrauch sehr niedrig ist) ist es für Lieferfirmen aus Transportgründen unpraktisch, zurechtgemachte fertige Feuchtlösungen anzubieten, und es war ganz allgemein Sache des Druckers, sich die Feuchtlösung durch Zumischen des Alkohols, des Desensibilisierungsmittels und des Wassers nach Bedarf selbst herzustellen. Das genaue Abmessen der in Frage kommenden Gewichts- und Volumenmengen ist jedoch im praktischen Betrieb, in dem die einzig verfügbaren Gefäße aus Kübeln, Eimern oder Kannen bestehen, nur schwer zu bewerkstelligen.

Mit der vorliegenden Erfindung wird ein Feuchtlösungs-Konzentrat verfügbar gemacht, das mit Wasser zu verdünnen ist, um eine gebrauchsfertige Feuchtlösung für den lithographischen Druckprozeß zu erhalten, und dieses Konzentrat besteht aus einem lithographischen desensibilisierenden Material in Lösung in einem flüssigen Vehikel bzw. Medium, das aus wenigstens 50 Vol.% einer wasserlöslichen organischen Lösungsmittelflüssigkeit und aus 0 bis 50 Vol.% Wasser besteht.

Es ist nicht erforderlich, in das erfindungsgemäße Konzentrat irgendetwas anderes als Wasser einzumischen, um das gewünschte Feuchtmittel zu erhalten. Das erfindungsgemäße Konzentrat kann einfach mit Leitungswasser verdünnt werden, um ein Feuchtmittel zu gewinnen, das beispielsweise für eine Verwendung in einem integrierten Feucht-/Farbwerk geeignet ist.

Das lithographische desensibilisierende Material kann aus einer Säure, z.B. Phosphorsäure, Citronensäure, Weinsäure oder Äthylendiamin-tetraessigsäure, oder Salzen oder anderen Derivaten solcher Säure bestehen. Es ist besonders empfehlenswert, ein organo-substituiertes Ammoniumsalz einer solchen Säure als lithographisches Desensibilisierungsmaterial zu verwenden. Die Verwendung von Salzen als Desensibilisierungsmaterial kommt bevor-

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zugt in Frage, da diese als Puffer wirken und die bei Verwendung von sauren oder alkalischen Leitungswässern auftretenden Schwierigkeiten beseitigen. Zu den bevorzugten Salzen gehören das Triäthylammoniumphosphat, Triäthylammonium-dihydrogenphosphat, Tripropylaitimonium-dihydrogenphosphat, Dimethylammonium-dihydrogenphosphat, saures Butylphosphat und Trinatriumcitrat. Als lithographisches desensibilisierendes Material können auch Gemische von Säuren, Gemische von Salzen und Säure/Salz-Gemische verwendet werden.

Das lithographische Desensibilisierungsmaterial kann in dem Lösungsmittel allein oder in einem Gemisch aus dem Lösungsmittel und Wasser löslich sein. Im letztgenannten Fall ist es empfehlenswert, daß der Wassergehalt des Konzentrats so niedrig wie möglich ist; beispielsweise sollte der Wassergehalt vorzugsweise nicht mehr als etwa 20 Vol.% betragen. Andererseits soll das Konzentrat das desensibilisierende Material oder das organische Lösungsmittel nicht in einer so hohen Konzentration enthalten, daß die Verdünnung desselben zwecks Erzeugung der gewünschten Feuchtlösung das peinlich genaue Abmessen einer sehr kleinen Volumenmenge des Konzentrats für das Vermischen mit einer großen Volumenmenge Wasser erforderlich macht.

Das flüssige Vehikel bzw. Medium soll vorzugsweise eine homogene Flüssigkeit darstellen, und es ist empfehlenswert, daß das organische Lösungsmittel aus einem Alkohol besteht. Bevorzugt kommt Isopropylalkohol, gegebenenfalls im Gemisch mit anderen Alkoholen, wie Isobutylalkohol oder 2-Äthoxyäthanol, in Frage. Als spezifische Beispiele von flüssigen Vehikeln, die zur Verwendung mit Triäthylammoniumphosphat als desensibilisierendes Material geeignet sind, sind anzuführen Äthylenglykol; Propylenglykol; Glycerin; Hexylenglykol; ein Gemisch aus 85 Vol.-Teilen N-Methyl-2-pyrrolidon und 15 Vol.-Teilen Wasser; ein Gemisch aus 75 VoI.-Teilen 2-Methoxyäthylacetat und 25 Vol.Teilen Wasser; 2-(2-Äthoxyäthoxy)-äthanol; 1,3-Butandiol und 2-(2-Butoxyäthoxy)-äthanol. Als Beispiele von flüssigen Vehikeln, die zur Verwendung mit

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saurem Butylphosphat als desensibilisierendes Material geeignet sind, sind anzuführen 2-(2-Butoxyäthoxy)-äthanol; Polyäthylenglykol; ein Gemisch aus gleichen Vol.-Teilen Wasser und Glycerin; 2-(2-Äthoxyäthoxy)-äthanol und Propylenglykol. Als Beispiele von flüssigen Vehikeln, die zur Verwendung mit Citronensäure als desensibilisierendes Material geeignet sind, sind anzuführen 2-Äthoxyäthanol und 2-(2-Methoxyäthoxy)-äthanol. Als Beispiele von flüssigen Vehikeln, die zur Verwendung von Phosphorsäure als desensibilisierendes Material geeignet sind, sind 2-Methoxymethylacetat, -•y-Butyrolacton und N-Methy 1-2-pyrrolidon anzuführen.

Die Menge des lithographischen Desensibilisierungsmaterials, die in dem- Konzentrat vorhanden ist, kann in sehr weiten Grenzen schwanken, die von der Natur des Desensibilisierungsmaterials und dem gewünschten Verdünnungsgrad des Konzentrats vor Gebrauch abhängen. Im wesentlichen soll das Konzentrat das desensibilisierende Material in einer Menge enthalten, die so groß ist, daß bei der Verdünnung des Konzentrats zwecks Erzeugung einer Feuchtlösung, die einen Gehalt an dem organischen Lösungsmittel in einer die Oberflächenspannung auf den erforderlichen Wert herabsetzenden Menge enthält, diese Feuchtlösung das desensibilisierende Material in solcher Menge aufweist, daß der hydrophile/oleophobe Charakter der Nichtbildbereiche der lithographischen Platte aufrechterhalten bleibt. Das kann der auf diesem Gebiet Sachkundige aufgrund seines Fachwissens leicht ermitteln. Als allgemeine Richtlinie sei bemerkt, daß das Konzentrat etwa 2,0 bis etwa 200 g des lithographischen desensibilisierenden Materials pro Liter der organischen Lösungsmittelflüssigkeit enthalten kann.

Das Konzentrat kann zusätzliche Materialien, wie oberflächenaktive Stoffe, Farbstoffe, Verdickungsmittel, antibakterielle Mittel und andere Substanzen, welche die Desensibilisierungseigenschaften nicht merklich beeinträchtigen - und zwar die

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Desensibilisierungseigenschaften der aus dem Konzentrat hergestellten Feuchtlösungen - enthalten.

Als spezifisches Beispiel eines geeigneten Konzentrats, das nach der Lehre der Erfindung zusammengesetzt ist, ist ein Gemisch aus 99,5 ml Isopropylalkohol und 0,5 ml (etwa 0,85 g) Phosphorsäure (85 %ig) anzuführen. Dieses Konzentrat kann mit reinem Wasser verdünnt werden, um eine Konzentration von 20 Alkohol in ungefähr 80 % Wasser zu ergeben. Ein anderes spezifisches Beispiel eines nach der Lehre der Erfindung aufgebauten Konzentrats ist ein Gemisch aus 92,0 ml Isopropylalkohol, 7,7 ml 2-Äthoxyäthanol, 0,1 ml "Antarox CO53O" (GAF) (ein oberflächenaktives Mittel) und 0,2 ml (etwa 0,34 g) Phosphorsäure (85 %ig).

Wie oben bereits erwähnt, sind diese einfachen Beispiele von Konzentraten nicht in jedem Fall adäquat, wenn sie zusammen mit gewissen Leitungswässern verwendet werden, und zwar aufgrund von etwaigen über Gebühr hohen oder niedrigen p„-Werten der Arbeitslösungen. Gemäß einem bevorzugten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird jedoch ein Teil oder die Gesamtheit der vorhandenen freien Säure durch den Zusatz einer geeigneten Base neutralisiert, um so eine lösungsmittellösliehe Verbindung zu bilden, die zugleich ein p„-Puffer ist. Wenn dies auch in einem flüssigen Vehikel, das im wesentlichen von Wasser frei ist, bewerkstelligt werden kann, so liegt doch kein Grund vor, der ausschließen könnte, daß nicht auch eine zweckentsprechende Menge Wasser zugesetzt werden kann, sofern dies erforderlich ist, um eine Lösung zu erhalten.

Die folgenden Beispiele sollen die Erfindung näher erläutern.

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Beispiel 1

Es wurde ein Feuchtlösungs-Konzentrat hergestellt, welches die folgenden Materialien enthielt:

Isopropylalkohol 600 ml

Isobutylalkohol 150 ml Wasser 10 ml

Triäthylammoniumphosphat 20 g

Das verwendete Triäthylammoniumphosphat war im wesentlichen neutral und entsprach der Formel /""(C₀H_n) .,N ~/_Λ ,.H₁ ,-PO.. Mit dem

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oben beschriebenen Konzentrat wurde eine automatische Dosierungsvorrichtung beschickt, die vorgesehen war, um eine Alkoholkonzentration von 6 % in der Arbeitslösung abzumessen und aufrechtzuerhalten, welche Lösung einer Befeuchtungseinheit auf einer Vieleinheiten-Offset-Bogenpresse zugeführt wurde. Mit dieser Presse wurden dann 60 000 gute Kopien gedruckt, und es war nicht erforderlich, der Befeuchtungslösung irgendwelche weiteren Stoffe zuzusetzen.

Beispiel 2
Es wurde ein Feuchtmittel-Konzentrat hergestellt aus

Tetrahydrofurfurylalkohol 950 ml

Triäthylammoniumphosphat

(wie in Beispiel 1) 50 g .

Dieses Konzentrat wurde mit Leitungswasser verdünnt, um eine 2 %ige Lösung zu bilden, und es wurde dann ohne weitere Zusätze als Befeuchtungsflüssigkeit auf einer Heidelberg-KORD-Druckpresse verwendet, die mit einer bebilderten, negativ arbeitenden, vorsensibilisierten Druckplatte (Marathon), von der Fa. Vickers Limited geliefert, ausgerüstet war. Es wurde ohne jede Schwierigkeit eine Auflage von 17 000 guten Kopien hergestellt.

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Beispiel 3

Es wurden zwei Feuchtwasser-Konzentrate hergestellt und mit gutem Erfolg gemäß der in dem vorangehenden Beispiel angegebenen Arbeitsweise verwendet, mit der Abänderung jedoch, daß der Tetrahydrofurfurylalkohol ersetzt wurde durch

(a) Furfurylalkohol und

(b) Diacetonalkohol.

Beispiel 4

Es wurde ein Alkohol/Wasser-Feuchtwasserkonzentrat hergestellt, das folgende Bestandteile enthielt:

530 ml Isopropylalkohol, 200 ml Wasser und 270 ml einer Lösung von Triäthylammonium-dihydrogenphosphat in einem Gemisch aus 7 2,3 Vol.% Isopropanol und 27,7 Vol.% Wasser, wobei die fertige Lösung insgesamt 81 g/l des genannten Phosphats (als H_PO. ausgedrückt) enthielt. Dieses Konzentrat wurde mit 5 1 Leitungswasser verdünnt, und es wies, wie festgestellt wurde, ein p„ von 5,3 auf. Es wurde auf einer lithographischen Presse verwendet, wobei von einer positiv arbeitenden vorsensibilisierten Platte (Alympic) gedruckt wurde und ohne Schwierigkeiten 20 000 technisch befriedigende Kopien erhalten wurden.

Beispiel 5

Es wurde ein Feuchtlösungs-Konzentrat hergestellt, das aus 600 ml Isopropylalkohol und 400 ml einer Lösung von Tripropylammoniumdihydrogenphosphat in Isopropanol mit einer Endkonzentration von 40 g/l des genannten Phosphats (als H PO. ausgedrückt) bestand, und es wurde nach Verdünnen mit 9 1 Wasser in der in Beispiel 4 beschriebenen Weise verwendet. Es konnte störungsfrei gearbeitet werden, und es wurden gute,saubere,scharf gezeichnete Kopien erhalten. Das p„ der verdünnten Lösung betrug 4,3.

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Beispiel 6

Es wurde das Beispiel 5 wiederholt, jedoch unter Verwendung einer Lösung von Tributylammonium-dihydrogenphosphat in Isopropanol, wobei die Endkonzentration an dem genannten Phosphat (als H-.PO. ausgedrückt) vor der Verdünnung 100 g/l betrug. Das Arbeitsp lag bei 5,1. Das Drucken ging ohne jede Schwierigkeit vor sich.

Beispiel 7

Eine Lösung von 200 g Dimethylammonium-dihydrogenphosphat in 8oo ml eines (1:1)-Volumengemischs aus Isopropanol und Wasser, die insgesamt 59 g/l des genannten Phosphats (als H-PO. ausgedrückt) enthielt, wurde mit 3 1 Leitungswasser verdünnt. Das p„

der entstandenen Lösung lag bei 3,3. Diese Lösung wurde auf einer Solna-Offset-Bogenmaschine in Verbindung mit einer tief geätzten Aluminiumplatte verwendet, und es wurden 30 000 gute Kopien ohne jede Schwierigkeit erhalten.

Beispiel 8

Zu einem Gemisch aus 500 ml 2-Äthoxyäthanol und 500 ml Wasser wurden 10 ml Äthanolamin und 10 ml (etwa 17 g) Phosphorsäure (85 %ig) zugegeben. Wurde dieses Konzentrat mit etwa 25 1 Leitungswasser verdünnt, so wurde eine Feuchtlösung vom p„ 5,9 erhalten. Diese Lösung wurde mit gutem Erfolg in der in Beispiel 4 beschriebenen Weise verwendet.

Beispiel 9

Ein Feuchtlösungs-Konzentrat, das 1 1 Isopropylalkohol, 50 g saures Butylphosphat und 20 g Äthanolamin enthielt, wurde mit 20 1 Leitungswasser verdünnt, um so eine Feuchtlösung vom ρ 7,0 zu erhalten. Wie festgestellt wurde, zeigte sie einen guten Befeuchtungseffekt, und man erhielt Drucke von hoher Qualität, ohne daß der Zusatz irgendwelcher weiterer Materialien erforderlich war.

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Das verwendete saure Buty!phosphat wies eine Säurezahl von 475 auf und enthielt ungefähr 50 % Butyl-dihydrogenphosphat und 50 % Dibutyl-hydrogenphosphat.

Beispiel 10

Es wurde ein Feuchtlösungs-Konzentrat hergestellt, das 6,0 1 Isopropylalkohol, 4,0 1 entmineralisiertes Wasser und 40 g Trinatriumcitrat · 5 H„0 enthielt. Diese Lösung wurde mit 70 1 Leitungswasser verdünnt und gemäß der in Beispiel 4 beschriebenen Arbeitsweise mit bestem Erfolg verwendet.

Beispiel 11

10 g "Aminalginat", bezogen von der Fa. Alginate Industries Ltd., das vermutlich aus dem Äthanolaminsalz der Alginsäure bestand, wurde in einem Gemisch aus 900 ml Isopropylalkohol und 100 ml Wasser gelöst. Das entstandene Feuchtwasser-Konzentrat wurde in 9 1 Wasser gegeben und lieferte eine technisch befriedigende alkoholische Feuchtlösung.

Der Patentanwalt

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Claims

Patentansprüche

1. Zur Herstellung einer Feuchtlösung für lithographische Druckverfahren zu verwendendes Mittel, dadurch gekennzeichnet, daß das Mittel in Form eines Konzentrats vorliegt und zur Bildung der gewünschten Feuchtlösung mit Wasser verdünnt wird und ein lithographisches desensibilisierendes Material in Lösung in einem flüssigen Vehikel enthält, welch letzteres zu wenigstens 50 Vol.% aus einer wasserlöslichen organischen Lösungsmittelflüssigkeit und zu O bis 50 Vol.% aus Wasser besteht.

2. Mittel gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das flüssige Vehikel nicht mehr als 20 Vol.% Wasser enthält.

3. Mittel gemäß den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das lithographische desensibilisierende Material aus einer Säure, wie Phosphorsaure, Citronensäure oder Weinsäure, besteht.

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4. Mittel gemäß den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das lithographische desensibilisierende Material aus einem organo-substituierten Ammoniumsalz einer Säure, wie dem Triäthylammoniumphosphat, Triäthylammonium-dihydrogenphosphat, Tripropylammoniumphosphat oder Dimethylammoniumdihydrogenphosphat, besteht.

5. Mittel gemäß den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das lithographische desensibilisierende Material aus Trinatriumcitrat oder saurem Buty!phosphat besteht.

6. Mittel gemäß jedem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die organische Lösungsmittelflüssigkeit aus einem Alkohol, wie dem Isopropylalkohol, Tetrahydrofurfurylalkohol, Furfurylalkohol oder Diacetonalkohol besteht.

7. Mittel gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das flüssige Vehikel aus Äthylenglykol; Glycerin; Hexylenglykol; einem Gemisch aus N-Methyl-2-pyrrolidon und Wasser; einem Gemisch aus 2-Methoxyäthylacetat und Wasser; 2-(2-Äthoxy-äthoxy)-äthanol; 1,3-Butandiol; 2-(Butoxyäthoxy)-äthanol; Polyäthylenglykol; aus einem Gemisch aus Wasser und Glycerin; Propylenglykol; 2-Äthoxyäthanol; 2-(2-Methoxyäthoxy)-äthanol oder Y*-Butyrolacton besteht.

8. Mittel gemäß jedem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß es 2,0 bis 200 g des desensibilisierenden Materials pro Liter der organischen Lösungsmittelflüssigkeit enthält.

9. Verwendung eines Mittels, wie es in irgendeinem der vorangehenden Ansprüche beansprucht wird, zur Herstellung einer Feuchtlösung für den lithographischen Druck.

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10. Lithographisches und die Stufe der Benetzung einer lithographischen Druckplatte mit einer Peuchtlösung mitumfassendes Druckverfahren, dadurch gekennzeichnet, daß die genannte Feuchtlösung durch Verdünnen eines Mittels, wie es in irgendeinem der Ansprüche 1 bis 8 beansprucht wird, mit Wasser erhalten worden ist.

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