DE4331870A1 - Nonwoven consisting of a plurality of layers and process and apparatus for producing it - Google Patents

Nonwoven consisting of a plurality of layers and process and apparatus for producing it

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Abstract

A nonwoven consisting of a middle layer which is introduced between two unconsolidated fibrous webs is proposed. The two fibrous webs are thermally consolidated and connected to one another, and at the same time the middle layer is also incorporated. The middle layer is preferably a sheet-like web fabric which gives the structure higher mechanical strength. The character of a nonwoven is nevertheless preserved. The fibrous webs consist of thermoplastic fibres.

Description

Durch die Erfindung soll ein Vliesstoff geschaffen werden, der ein verhältnismäßig niedriges Flächengewicht aufweist, jedoch eine relativ hohe Zugfestigkeit besitzt und mit geringem Auf­ wand herstellbar ist.The invention is intended to create a nonwoven that has a relatively low basis weight, however has a relatively high tensile strength and with little open wall is producible.

Ein Vliesstoff der in Rede stehenden Art kann beispielsweise zur Versteifung von Oberbekleidungen verwendet werden, aber auch auf anderen Gebieten eingesetzt werden, zum Beispiel bei Polstermöbeln oder dergleichen.A nonwoven of the type in question can, for example used to stiffen outer garments, however can also be used in other areas, for example at Upholstered furniture or the like.

Der erfindungsgemäße Vliesstoff aus mehreren Schichten ist dadurch gekennzeichnet, daß eine Mittelschicht vorgesehen ist, die zwischen zwei unverfestigte Faserflore eingebracht ist und daß die beiden Faserflore thermisch verfestigt und miteinander verbunden sind.The nonwoven fabric according to the invention is composed of several layers  characterized in that a middle class is provided, which is inserted between two unconsolidated fiber webs and that the two fiber webs thermally solidified and with each other are connected.

Die Mittelschicht hat dabei die Aufgabe, dem Vliesstoff die erforderliche Festigkeit zu geben, während die Faserflore dem Verbund des Vliesstoffcharakter vermitteln. Dadurch, daß die drei Schichten auf thermische Weise verfestigt und miteinander verbunden werden, erübrigten sich zusätzliche Maßnahmen hier­ für. Beide Ziele, nämlich die Verfestigung der Faserflore und die Verbindung der einzelnen Schichten, werden im gleichen Arbeitsgang erhalten.The middle layer has the task, the nonwoven to give required strength, while the fibrous web Convey the bond of the nonwoven character. Because the three layers thermally solidified and together additional measures were unnecessary here For. Both goals, namely the consolidation of the fiber pile and the connection of the individual layers are the same Get job.

Die Mittelschicht besteht vorzugsweise aus Fäden oder Fila­ menten. Insbesondere schlägt die Erfindung vor, daß die Mittel­ schicht eine flächige Bahnware ist. Als flächische Bahnware kann bei der Erfindung ein Gewebe, ein Gewirke, ein Gelege, eine Folie oder auch ein entsprechend ausgebildeter Vliesstoff Verwendung finden. Als Mittelschicht kann auch eine Membran Anwendung finden, d. h. eine flächige Schicht, die in der einen Richtung ausschließt, daß Wasser durchdringt, die jedoch in der anderen Richtung die Dampfdurchlässigkeit sicherstellt. Die Be­ schichtung der Membran mit dem Faserflor vermindert beziehungs­ weise beseitigt die Geräuschbildung durch Knittern beim Gebrauch.The middle layer preferably consists of threads or fila ment. In particular, the invention proposes that the means layer is a flat web product. As flat sheet goods can in the invention a fabric, a knitted fabric, a scrim, a Foil or a suitably trained nonwoven Find use. A membrane can also be used as the middle layer Find application, d. H. a flat layer in one Excludes that water penetrates, but which in the ensures vapor permeability in the other direction. The Be Layering of the membrane with the fibrous web reduced or wise eliminates the noise caused by creasing Use.

Die Faserflore beidseitig der Mittelschicht können je aus einer einzigen Schicht oder auch aus mehreren aufeinander gelegten Schichten bestehen. Die Faserflore können dabei aus dem gleichen Material oder auch aus verschiedenen Materialien be­ stehen. Insbesondere sind die Faserflore gleichartig, jedoch ist die Anwendung unterschiedlicher Stärken dieser Faserflore nicht ausgeschlossen. The fiber pile on both sides of the middle layer can each consist of one single layer or even several layers Layers exist. The fiber pile can be from the same material or be made of different materials stand. In particular, the fiber webs are similar, however is the application of different thicknesses of this fiber pile not excluded.  

Die Fasern der Faserflore sind thermoplastisch. Dabei ist es nicht notwendig, daß die Faserflore ausschließlich aus thermo­ plastischen Fasern bestehen. Es können auch verschiedene Fasern vorgesehen werden, und ein Teil dieser Fasern ist ausreichend thermoplastisch. Diese thermoplastischen Fasern sichern die Verbindung der Faserflore zu beiden Seiten der Mittelschicht. Wenn die Mittelschicht beispielsweise ein netzartiges Gebilde ist, ist es nicht notwendig, daß die Mittelschicht ebenfalls thermoplastisch ist. Die thermische Verbindung erfolgt durch die Gittermaschen hindurch, so daß schließlich auch die Mittel­ schicht fest eingebunden ist.The fibers of the fiber web are thermoplastic. It is it is not necessary that the fiber pile exclusively from thermo plastic fibers exist. Different fibers can also be used are provided, and part of these fibers is sufficient thermoplastic. These thermoplastic fibers secure the Connection of the fiber web on both sides of the middle layer. If the middle class, for example, a net-like structure it is not necessary that the middle class also is thermoplastic. The thermal connection is made by through the mesh, so that finally the means layer is firmly integrated.

Ist die Mittelschicht dagegen flächig, beispielsweise folien- oder membranartig, ist sie thermisch einbindbar, d. h. thermo­ plastisch oder mit einer diesbezüglich geeigneten Beschichtung versehen.If, on the other hand, the middle class is flat, e.g. or membrane-like, it can be thermally bonded, i.e. H. thermo plastically or with a suitable coating Mistake.

Es ist gefunden worden, daß ein Vliesstoff der erfindungs­ gemäßen Art einerseits eine hohe Festigkeit besitzt bezüglich der Beanspruchung in der Fläche. Andererseits ist auch der Zusammenhalt der einzelnen Schichten sehr gut. Es ist in der Regel nicht möglich, eine der Schichten von der Mittelschicht oder der anderen Schicht abzuheben.It has been found that a nonwoven of the invention contemporary type on the one hand has high strength with respect the strain in the area. On the other hand, too The cohesion of the individual layers is very good. It is in the Usually not possible to get one of the layers from the middle class or to take off the other layer.

Bei der Erfindung können geringe Gesamtgewichte des Vlies­ stoffes erreicht werden. Ein Gesamtgewicht in der Größe von 10 bis 20 Gramm pro Quadratmeter ist ohne weiteres möglich. Für bestimmte Zwecke können jedoch auch Verbundgewichte bis zu 150 Gramm pro Quadratmeter von Vorteil sein.In the invention, low total weights of the fleece can material can be achieved. A total weight in the size of 10 up to 20 grams per square meter is easily possible. For however, certain purposes can also include composite weights up to 150 grams per square meter can be beneficial.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung eines Vlies­ stoffes der eingangs erwähnten Art ist dadurch gekennzeichnet, daß kurz vor der thermischen Verfestigung die beiden unver­ festigten Faserflore und die Mittelschicht zusammengeführt werden. Die beiden Faserflore können dabei von einer oder mehreren Vliesbildungsmaschinen gefertigt werden, während die Mittelschicht vorzugsweise von einem Wickel abgenommen wird.The method according to the invention for producing a nonwoven material of the type mentioned is characterized in that that shortly before the thermal consolidation, the two unc consolidated fiber web and the middle layer merged become. The two fiber webs can be one or  several fleece forming machines are manufactured, while the Middle layer is preferably removed from a wrap.

Die thermische Verfestigung der Faserflore und die Verbindung der Faserflore mit der Mittelschicht erfolgt vorzugsweise in einem Thermokalander. Der Thermokalander besitzt auf seinem Umfang eine Vielzahl kleiner, nach außen gerichteter Stifte, die punktartige Verschweißungen herbeiführen. Je Quadratzen­ timeter können etwa fünfzig derartige Stifte vorgesehen werden. Die Stifte wirken mit einer ebenfalls beheizten Gegenwalze zusammen.The thermal consolidation of the fiber web and the connection the fiber pile with the middle layer is preferably made in a thermal calender. The thermal calender has on his A variety of small, outward-pointing pens, bring about the spot welds. Each square Approximately fifty such pens can be provided. The pins work with a counter roller, which is also heated together.

Die Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Ver­ fahrens ist dadurch gekennzeichnet, daß eine erste Vlies­ bildungsmaschine vorgesehen ist, die einen oder mehrere Abnehmer für den unteren Faserflor aufweist, daß Einrichtungen vorgesehen sind, die die Mittelschicht dem unteren Faserflor zuführen und daß eine zweite Vliesbildungsmaschine mit einem oder mehreren Abnehmern den oberen Faserflor bilden und Ein­ richtungen vorgesehen sind, die den oberen Faserflor auf die Mittelschicht auflegen und daß ein Thermokalander die Schichten vereinigt und verfestigt.The device for performing the Ver driving is characterized in that a first fleece education machine is provided that one or more Buyer for the lower batt has that facilities are provided, the middle layer of the lower pile feed and that a second web forming machine with a or more customers form the upper batt and on directions are provided that the upper pile on the Lay on middle layer and that a thermal calender the layers united and solidified.

Eine besonders bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß eine einzige Vliesbildungsmaschine vorgesehen ist, mit mindestens zwei Abnehmern für die beiden Faserflore. Die beiden Faserflore sind dabei im Abstand zuein­ ander angeordnet, und zwischen den beiden Abnehmern ist eine Anordnung zur Abgabe der Mittelschicht vorgesehen. Der Platz, der zwischen den beiden Abnehmern vorhanden ist, wird bei dieser Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung genutzt für die Anordnung der Einrichtung zur Abgabe der Mittelschicht. Diese ist vorzugsweise ein Wickel, von dem die Mittelschicht abläuft. Da die Mittelschicht vergleichsweise dünn ist, der Wickel also eine sehr lange Bahn aufnehmen kann, werden nur selten Betriebsunterbrechungen im Zusammenhang mit der Anordnung eines neuen Wickels auftreten.A particularly preferred embodiment of the invention is characterized in that a single web forming machine is provided with at least two customers for the two Fiber pile. The two fiber webs are at a distance from each other arranged differently, and between the two customers is one Arrangement for dispensing the middle class is provided. The seat, that exists between the two customers is at this embodiment of the device according to the invention used for the arrangement of the device for the delivery of the Middle class. This is preferably a wrap, of which the Middle class expires. Because the middle class is comparatively is thin, so the wrap can take up a very long path,  are rarely related to business interruptions the arrangement of a new wrap occur.

Es ist aber auch möglich, zwischen den beiden Abnehmern eine Einrichtung anzuordnen, in der die Mittelschicht erst ge­ fertigt, beispielsweise gewebt oder gewirkt wird. Wegen der vergleichsweise langsameren Arbeitsgeschwindigkeit solcher Einrichtungen ist jedoch die Abnahme von einem Wickel zu bevor­ zugen.But it is also possible to have one between the two customers Arrange facility in which the middle class is only ge manufactures, for example, is woven or knitted. Because of the comparatively slower working speed of such However, facilities must be removed from a wrap before pull.

In der Zeichnung sind einige Ausführungsbeispiele der Erfindung schematisch dargestellt. Es zeigen:In the drawing are some embodiments of the invention shown schematically. Show it:

Fig. 1 einen stark vergrößerten Quer­ schnitt durch ein Stück eines Vliesstoffes, Fig. 1 is a greatly enlarged cross-section through a piece of nonwoven fabric,

Fig. 2 eine Seitenansicht einer erfin­ dungsgemäßen Vorrichtung und Fig. 2 is a side view of an inventive device and

Fig. 3 bis Fig. 5 verschiedene Darstellungen für Ausbildungsformen der erfindungs­ gemäßen Vorrichtung. Fig. 3 to Fig. 5 different representations for forms of training of the device according to the Invention.

Der Vliesstoff 1 in der Darstellung der Fig. 1 besteht aus dem oberen Faserflor 2, dem unteren Faserflor 3 und der Mittel­ schicht 4. Dabei ist vorgesehen, daß der obere Faserflor 2 ein einheitliches, gleichförmiges Gebilde ist, während der untere Faserflor 3 aus den beiden Schichten 5 und 6 aufgebaut ist, die eine unterschiedliche Zusammensetzung aufweisen bzw. aufweisen können.The nonwoven fabric 1 in the illustration of FIG. 1 consists of the upper batt 2 , the lower batt 3 and the middle layer 4 . It is provided that the upper batt 2 is a uniform, uniform structure, while the lower batt 3 is constructed from the two layers 5 and 6 , which may or may have a different composition.

Die Mittelschicht 4 hat eine gitterartige Struktur. Thermische Verfestigungen zwischen dem oberen Faserflor 2 und dem unteren Faserflor 3 erfolgen durch die Schweißpunkte 7 oder der­ gleichen, die in den Maschen der Mittelschicht 4 angeordnet sind. Auf diese Weise wird die Mittelschicht 4 zwar fest ein­ gebunden, muß aber nicht aus thermoplastischen Fasern bestehen. Als Faserstoffe kommen Fasern aus Polypropylen, Polyester, Polyamid und Polyethylen in Betracht sowie deren Mischungen. Auch das Einmischen von nichtthermoplastischen Fasern ist grundsätzlich möglich.The middle layer 4 has a lattice-like structure. Thermal solidifications between the upper fibrous web 2 and the lower fibrous web 3 take place through the welding spots 7 or the like, which are arranged in the meshes of the middle layer 4 . In this way, the middle layer 4 is firmly bound, but does not have to consist of thermoplastic fibers. Fibers made of polypropylene, polyester, polyamide and polyethylene and their mixtures are suitable as fiber materials. Mixing in non-thermoplastic fibers is also possible in principle.

Durch die thermische Verbindung wird ein homogener Verbund er­ reicht. Eine mechanische Trennung der Einzelschichten ist ohne Zerstörung nicht möglich.The thermal connection creates a homogeneous bond enough. There is no mechanical separation of the individual layers Destruction is not possible.

Die Fig. 2 zeigt schematisch eine Vorrichtung gemäß der Er­ findung. Vom Vliesbildner 8 wird, wie an sich bekannt, der Faserflor abgenommen, und zwar mittels des Förderbandes 9. Vom gleichen oder einem anderen Vliesbildner läuft auch der untere Faserflor ab, der auf die Fördereinrichtung 10 aufläuft. Von der Fördereinrichtung 10 wird der untere Faserflor auf die Fördereinrichtung 11 übergeben. Der Pfeil 12 deutet die Förder­ richtung an. Zwischen den Fördereinrichtungen 10 und 11 ist der Wickel 13 angeordnet, von dem die Mittelschicht 4 abläuft, die auf die Fördereinrichtung 11 abgelegt, d. h. auf den unteren Faserflor aufgelegt wird. Die Fördereinrichtung 14 fördert den oberen Faserflor zu und legt diesen ebenfalls auf die Förder­ einrichtung 11 auf. Eine Walze 15 drückt den Verbund etwas nieder, und mittels der Kalander 16 erfolgt die thermische Verbindung und auch die Verfestigung. Fig. 2 shows schematically a device according to the invention. As is known per se, the fibrous web is removed from the nonwoven former 8 by means of the conveyor belt 9 . The lower fiber web that runs onto the conveying device 10 also runs off the same or another nonwoven former. The lower fiber web is transferred from the conveyor device 10 to the conveyor device 11 . The arrow 12 indicates the direction of funding. Between the conveying devices 10 and 11 , the winding 13 is arranged, from which the middle layer 4 runs, which is deposited on the conveying device 11 , that is to say placed on the lower fibrous web. The conveyor 14 conveys the upper pile and also places this on the conveyor 11 . A roller 15 depresses the bond somewhat, and the calender 16 is used for the thermal connection and also the consolidation.

Fig. 3 zeigt in stark schematisierter Darstellung die Vor­ richtung ähnlich der Vorrichtung in Fig. 2. Die beiden Abnehmer 17 und 18 arbeiten mit dem gleichen Vliesbildner 8 zusammen. Die Gegenwalze zum Kalander 16 ist mit 19 bezeichnet. Fig. 3 shows a highly schematic representation of the device similar to the device in Fig. 2. The two customers 17 and 18 work with the same nonwoven 8 . The counter roll to the calender 16 is designated 19 .

Bei der Variante nach der Fig. 4 sind zwei Vliesbildner 20 und 21 vorgesehen. Der Vliesbildner 20 erzeugt den unteren Faser­ flor 3, der Vliesbildner 21 den oberen Faserflor 2. Die zuge­ hörigen Abnehmer sind mit 22 und 23 bezeichnet.In the variant according to FIG. 4, two nonwoven formers 20 and 21 are provided. The nonwoven fabric 20 produces the lower fiber flor 3 , the nonwoven fabric 21 the upper fiber pile 2 . The associated customers are designated 22 and 23 .

Bei der Variante nach der Fig. 5 sind ebenfalls zwei Vlies­ bildner 20 und 21 vorgesehen. Jeder Vliesbildner wirkt jedoch mit zwei Abnehmern 24 bzw. 25 zusammen, so daß beispielsweise der untere Faserflor 3 aus zwei Schichten 5 und 6 bestehen kann, und auch der obere Faserflor 2 zweischichtig ausgebildet ist.In the variant of FIG. 5, two nonwoven formers 20 and 21 are also provided. However, each nonwoven agent interacts with two customers 24 and 25 , so that, for example, the lower fibrous web 3 can consist of two layers 5 and 6 , and the upper fibrous web 2 is also formed in two layers.

Als Vliesbildner können Wirrvlieskrempel, aerodynamische Vlies­ bildner, Spinnvliesanlagen oder auch Kombinationen mit Kreuz­ legern Anwendung finden.As a nonwoven, we can use random fleece cards, aerodynamic fleece formers, spunbond systems or combinations with cross casual application.

Claims (12)

1. Vliesstoff aus mehreren Schichten, dadurch gekenn­ zeichnet, daß eine Mittelschicht (4) vorgesehen ist, die zwischen zwei unverfestigte Faserflore (2, 3) eingebracht ist und daß die beiden Faserflore (2, 3) thermisch ver­ festigt und miteinander verbunden sind.1. Nonwoven fabric made of several layers, characterized in that a middle layer ( 4 ) is provided, which is introduced between two unconsolidated fibrous webs ( 2 , 3 ) and that the two fibrous webs ( 2 , 3 ) are thermally bonded and bonded together. 2. Vliesstoff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittelschicht (4) aus Fäden oder Filamenten besteht.2. Nonwoven fabric according to claim 1, characterized in that the middle layer ( 4 ) consists of threads or filaments. 3. Vliesstoff nach einem oder beiden der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittelschicht (4) eine flächige Bahnenware ist.3. Nonwoven fabric according to one or both of the preceding claims, characterized in that the middle layer ( 4 ) is a flat web product. 4. Vliesstoff nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Faserflore (2, 3) beiderseits der Mittelschicht (4) gleichartig aus­ gebildet sind.4. Nonwoven fabric according to one or more of the preceding claims, characterized in that the fibrous web ( 2 , 3 ) on both sides of the middle layer ( 4 ) are formed in the same way. 5. Vliesstoff nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Faserflore (2, 3) beidseitig der Mittelschicht (4) unterschiedlich ausgebildet sind.5. Nonwoven fabric according to one or more of the preceding claims, characterized in that the fibrous web ( 2 , 3 ) on both sides of the middle layer ( 4 ) are designed differently. 6. Vliesstoff nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Fasern der Faserflore (2, 3) thermoplastisch sind.6. Nonwoven fabric according to one or more of the preceding claims, characterized in that the fibers of the fibrous web ( 2 , 3 ) are thermoplastic. 7. Vliesstoff nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch verschiedene thermo­ plastische Fasern in den Faserfloren (2, 3).7. Nonwoven fabric according to one or more of the preceding claims, characterized by different thermoplastic fibers in the fiber pile ( 2 , 3 ). 8. Verfahren zur Herstellung eines Vliesstoffes nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge­ kennzeichnet, daß kurz vor der thermischen Verfestigung die beiden unverfestigten Faserflore und die Mittel­ schicht zusammengeführt werden.8. Process for producing a nonwoven fabric according to a or more of the preceding claims, characterized ge indicates that just before thermal solidification the two unconsolidated fibrous webs and the means layer can be merged. 9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Faserflore von einer oder mehreren Vlies­ bildungsmaschinen gefertigt werden, während die Mittel­ schicht von einem Wickel abgenommen wird.9. The method according to claim 8, characterized in that the two fiber webs of one or more fleece educational machines are manufactured while the funds layer is removed from a wrap. 10. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die thermische Verfestigung der beiden Faserflore und die Verbindung dieser Faserflore mit der Mittelschicht durch einen Thermokalander erfolgt.10. The method according to one or more of the preceding Claims, characterized in that the thermal Solidification of the two fiber webs and the connection this fiber pile with the middle layer through one Thermal calender is done. 11. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge­ kennzeichnet, daß eine erste Vliesbildungsmaschine (20) vorgesehen ist, die einen oder mehrere Abnehmer (22, 24) für den unteren Faserflor (3) aufweist, daß Einrichtungen (10,11) vorgesehen sind, die die Mittelschicht (4) dem unteren Faserflor (3) zuführen und daß eine zweite Vlies­ bildungsmaschine (21) mit einem oder mehreren Abnehmern (23, 25) den oberen Faserflor (2) bilden und Einrichtungen (14) vorgesehen sind, die den oberen Faserflor (2) auf die Mittelschicht (4) auflegen und daß ein Thermo­ kalander (16) die Schichten (2, 3, 4) vereinigt und ver­ festigt.11. The device for performing the method according to one or more of the preceding claims, characterized in that a first nonwoven forming machine ( 20 ) is provided which has one or more customers ( 22 , 24 ) for the lower batt ( 3 ) that devices ( 10, 11 ) are provided which feed the middle layer ( 4 ) to the lower fiber web ( 3 ) and that a second nonwoven forming machine ( 21 ) with one or more customers ( 23 , 25 ) form the upper fiber web ( 2 ) and devices ( 14 ) are provided, which place the upper batt ( 2 ) on the middle layer ( 4 ) and that a thermal calender ( 16 ) combines the layers ( 2 , 3 , 4 ) and consolidates them. 12. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge­ kennzeichnet, daß eine einzige Vliesbildungsmaschine (8) vorgesehen ist, mit mindestens zwei Abnehmern (17,18) für die beiden Faserflore (2, 3), daß die beiden Abnehmer (17,18) in einem Abstand zueinander angeordnet sind und zwischen den beiden Abnehmern (17,18) eine Einrichtung zur Abgabe der Mittelschicht (4) angeordnet ist und daß ein Thermokalander (16) die Schichten (2, 3, 4) vereinigt und verfestigt.12. The device for performing the method according to one or more of the preceding claims, characterized in that a single fleece forming machine ( 8 ) is provided, with at least two customers ( 17, 18 ) for the two fiber webs ( 2 , 3 ) that the two customers ( 17, 18 ) are arranged at a distance from one another and between the two customers ( 17, 18 ) a device for dispensing the middle layer ( 4 ) is arranged and that a thermal calender ( 16 ) the layers ( 2 , 3 , 4 ) united and solidified.
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