ES2226795T3 - Procedimiento y composicion para reparar esteticamente un defecto en un objeto de poliolefina. - Google Patents

Procedimiento y composicion para reparar esteticamente un defecto en un objeto de poliolefina.

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ES2226795T3 ES00911930T ES00911930T ES2226795T3 ES 2226795 T3 ES2226795 T3 ES 2226795T3 ES 00911930 T ES00911930 T ES 00911930T ES 00911930 T ES00911930 T ES 00911930T ES 2226795 T3 ES2226795 T3 ES 2226795T3
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Abstract

Un procedimiento para reparar un defecto superficial que consiste en una oquedad (32) en una superficie de un objeto de poliolefina (21) que comprende las etapas de: (a) inserción de una composición reparadora (41) en dicha oquedad (32), en el que dicha composición reparadora consiste, en esencia, en (i) de 30 a 60 % en peso de un componente termoplástico constituido por polvo poliolefínico particulado seleccionado del grupo constituido por polietileno, polipropileno y etilenvinilacetato (EVA), (ii) de 15 a 45 % en peso de un componente de resina ligante seleccionado del grupo constituido por hidrocarburo alifático y aromático, politerpeno, resina de trementina, resina de trementina y éster, resinas de poliolefina clorada, petróleo, y ceras sintéticas y oxidadas, y (iii) de 5 a 35 % en peso de un componente disolvente, y (b) calentamiento de la composición reparadora (41) dentro de dicha oquedad (32) y una parte colindante de dicho objeto de poliolefina (21) exponiendo la composición reparadora y la parte colindante de dicho objeto de poliolefina a calentamiento atmosférico a una temperatura suficiente para fundir dicha composición reparadora con el objeto de poliolefina.

Description

Procedimiento y composición para reparar estéticamente un defecto en un objeto de poliolefina.
Antecedentes de la invención Campo de la invención
Esta invención se refiere, en general, a la reparación de objetos moldeados de poliolefina y, más en particular, a un procedimiento y composición para reparar, de forma estética, un defecto superficial en tales objetos.
Descripción de la técnica relacionada
Los plásticos de poliolefina son una amplia categoría de materiales que incluyen, pero sin limitación, polietileno, polipropileno y etilenvinilacetato. Numerosos objetos cotidianos se fabrican partiendo de plásticos de poliolefina (algunas veces, de aquí en adelante "objetos" u "objetos de poliolefina"). Es corriente que tales objetos se fabriquen de varias operaciones de moldeo tales como moldeo por inyección, moldeo por insuflación, moldeo rotacional, etc.
Los fabricantes de objetos de poliolefina se esfuerzan, en general, por conseguir procesos de fabricación sumamente eficaces, y efectivos con respecto al coste para competir con eficacia en sus mercados específicos. Sin embargo, los procesos antes mencionados invariablemente dañan cierto porcentaje de objetos debido a líneas de fabricación malas, bolsas de aire atrapadas, radios de moldeo muy ajustados, dificultad para moldear resinas y similares. Con frecuencia el daño es solo estético y no estructural, por consiguiente el objeto dañado podría, con facilidad, llevar a cabo la tarea a la que se destina. Sin embargo, como el objeto dañado no es, en su estado dañado, vendible, es usual que se descarte o se muela y remoldee en objetos subsiguientes aumentado, de este modo, los costes generales de fabricación y rebajando la calidad de los objetos subsiguientes.
En la patente de los EE.UU. 5.358.994 se da a conocer la reparación de un corte, mella o arañazo de una superficie de polietileno cubriendo la superficie dañada con una placa o lámina de una composición reparadora termomecánica que comprenda una mezcla de tres polietilenos o copolímeros y componentes opcionales, tales como antioxidantes y estabilizantes de la luz ultravioleta, y calentando para cerrar la placa o lámina sobre la pieza de polietileno.
En la patente WO 97/20667 se divulga una composición realzante la cual es una mezcla de una resina termoplástica o termoendurecible y una resina, resina de trementina, ligante de cera suspendido dentro de un portador líquido. Esta composición se aplica a la superficie interior de un molde y se transfiere a la superficie exterior de una pieza que se forme dentro del molde permitiendo de este modo, por ejemplo, que el moldeo de una pieza de polietileno tenga un recubrimiento exterior de teflón.
Sin embargo, sigue habiendo la necesidad de un procedimiento y composición para recuperar objetos de poliolefina los cuales son nominalmente defectuosos debido solo a defectos estéticos.
Objetivos de la invención
Un objetivo de esta invención es aportar un procedimiento para estéticamente reparar un defecto en un objeto de poliolefina.
Otro objeto más de esta invención es proporcionar un procedimiento para reparar, de forma permanente, un defecto en un objeto de poliolefina.
Otro objeto más de esta invención es proporcionar un procedimiento para estéticamente reparar un defecto de un objeto de poliolefina en el que la reparación iguale el color del objeto original.
Otros objetivos relacionados resultarán evidentes por la descripción que sigue de esta invención.
Sumario de la invención
En un primer aspecto, esta invención se puede considerar que es para reparar un defecto superficial consistente en una oquedad en una superficie de un objeto de poliolefina, el cual comprende las etapas de (a) la inserción de una composición reparadora dentro de dicha oquedad en la que dicha composición consiste, en esencia, en (i) del 30 al 60% en peso de una composición termoplástica que consiste en polvo poliolefínico particulado del grupo constituido por polietileno, polipropileno y etilenvinilacetato (EVA), (ii) del 15 al 45% en peso de un componente resínico seleccionado del grupo constituido por hidrocarburo alifático y aromático, politerpeno, resina de trementina, y resina de trementina y éster, resinas poliolefínicas cloradas, petróleo y ceras sintéticas y oxidadas, y (iii) del 5 al 35% en peso de un componente disolvente; y (b) el calentamiento de la composición reparadora dentro de dicha oquedad y una parte colindante de dicho objeto de poliolefina exponiendo la composición reparadora y la parte colindante de dicho objeto de poliolefina a un calentamiento atmosférico suficiente como para fundir dicha composición reparadora en dicho objeto de poliolefina.
En un segundo aspecto esta invención se puede considerar que es una composición para reparar un defecto superficial que consiste en una oquedad en una superficie de un objeto de poliolefina, consistiendo, en esencia, dicha composición reparadora en (a) de un 30 a un 60% en peso de una composición termoplástica de polvo poliolefínico particulado seleccionado del grupo constituido por polietileno, polipropileno y etilenvinilacetato (EVA), (b) del 15 al 45% en peso de un componente resínico seleccionado del grupo constituido por hidrocarburo alifático y aromático, politerpeno, resina de trementina y resina de trementina y éster, resinas poliolefínicas cloradas, petróleo, y ceras sintéticas y oxidadas; y (c) del 5 al 35% en peso de un componente disolvente.
Breve descripción de los dibujos
La invención que se acaba de resumir se puede comprender mejor con referencia a las figuras de las cuales:
La figura 1 es una vista en perspectiva de un objeto de poliolefina con un defecto superficial estético;
La figura 2 es una vista detallada del defecto superficial de la figura 1;
La figura 3 es una vista en corte de la figura 2, tomada a lo largo de las líneas de corte 3-3, que ilustra la pared del objeto de poliolefina, y la oquedad que define el defecto superficial;
Las figuras 4 a 7 ilustran un procedimiento para reparar un defecto superficial en un objeto de poliolefina según esta invención, comprendiendo este procedimiento las etapas de llenado de una primera parte de dicho defecto con una composición reparadora, fabricada según esta invención y, luego, el calentamiento de la composición reparadora hasta una temperatura suficiente para fundir dicha composición reparadora con dicho objeto de poliolefina, y
Las figuras 8 a 12 ilustran etapas adicionales que se pueden necesitar para reparar un defecto superficial en un objeto de poliolefina según esta invención, estando estas etapas adicionales implementadas si las etapas iniciales de reparación de las figuras 4 a 8 dan por resultado una reparación ahuecada según se muestra en la figura 8, en lugar de una reparación a nivel, según se muestra en la figura 7.
Breve descripción de las realizaciones preferidas
En la figura 1 se muestra un objeto típico de poliolefina 21 que consiste en un tiesto fabricado mediante moldeo de poliolefina por rotación. Tal objeto 21 se puede fabricar para que tenga una textura y color tales que el objeto 21 resultante parezca casi igual que un tiesto de terracota fabricado con arcilla dura, más cara. El objeto particular 21, que se ilustra, es un ejemplo de objeto que se presenta solo para ilustrar las características novedosas de la invención presente. Además, el procedimiento y la composición de esta invención se pueden aplicar a casi cualquier objeto formado partiendo de un objeto plástico de poliolefina por lo que la indicación de polietileno se debe también considerar que es un ejemplo por naturaleza.
Además en la figura 1 se muestra que el objeto de poliolefina 21 se fabricó con una imperfección cosmética o defecto estético consistente en una pequeño oquedad, picadura, agujero de insuflación o bolsa de aire (sencillamente de aquí en adelante oquedad 32). Tal como se ha observado arriba, tal defecto puede hacer que el objeto de poliolefina 21 sea invendible y puede que sea necesario rectificar el objeto 21 o, incluso, descartarlo por completo. Sin embargo, el procedimiento y la composición de esta invención hacen posible llevar a cabo reparaciones estéticas en los objetos de poliolefina y, por lo tanto, salvar objetos que, de otro modo, se podrían tratar como despojos.
En las figuras 2 y 3 se muestra la oquedad hipotética 32 con más detalle. La figura 2 es, en particular, una vista detallada de la parte dentro del círculo de la figura 1, que muestra el objeto 21 y su oquedad 32. La figura 3 es, por otro lado, una vista de corte transversal, de la figura 2, tomada a lo largo de las líneas de corte 3-3 que ilustra la pared del objeto 21 y la oquedad 32 con una pared lateral de la oquedad 31, la cual es visible con claridad. Aquí el problema fue desarrollar un procedimiento y una composición innovadores para llenar la oquedad 32 y, de este modo, eliminar el defecto.
Por consiguiente, esta invención comprende el llenado de la oquedad 32 con una composición reparadora apropiada y, luego, el calentamiento atmosféricamente de tal modo que la composición reparadora fluya por completo dentro de la oquedad 32 y se funde con el objeto subyacente 21.
La composición reparadora comprende, en general, una mezcla física de un polvo termoplástico, una resina ligante y un disolvente. Los componentes y sus relativas proporciones se deben elegir de tal manera que el disolvente forme menos del 50% en peso de la composición global, de modo que la composición reparadora resultante tenga una consistencia igual que una pasta y pueda, por lo tanto, permanecer dentro de la oquedad 32 antes y durante la aplicación de calor y, quizás, durante un período intermedio de evaporación.
El primer componente de la composición reparadora preferida es un componente termoplástico que consiste en polvo poliolefínico particulado, seleccionado del grupo constituido por polietileno (por ejemplo, polietileno de peso molecular hiperalto), polipropileno, y etilenvinilacetato (EVA). El polietileno posible incluye polietileno de peso molecular hiperalto (UHD), polietileno de alta densidad (HD), polietileno de baja densidad (LD), y polietileno lineal de baja densidad. Sin embargo, el UHD no se emplea con frecuencia para fabricar el objeto subyacente de poliolefina ya que no fluye muy bien y es difícil de procesar. El UHS puede ser apropiado para esta aplicación, sin embargo, porque posee características abrasivas adicionales que proporciona un parche reparador duro. El polvo olefínico particulado debe tener una granulometría de aproximadamente 50 mallas hasta bajar a los 5 micrómetros, en su tamaño, y un índice de fusión relativamente bajo de 100, o menos. El polvo olefínico particulado debe constituir desde el 30 hasta el 60% en peso del total de la composición reparadora.
El segundo componente de la composición reparadora preferida es una resina ligante seleccionada del grupo constituido por hidrocarburo alifático y aromático, resina de trementina y resina de trementina y éster, resinas poliolefínicas cloradas, petróleo y ceras sintéticas y oxidadas. El componente resínico ligante preferido es un hidrocarburo cicloalifático con un color de agua el cual, al menos hasta cierto grado, transmite el color del objeto subyacente de poliolefina después de completar la reparación. La resina ligante debe constituir del 15 al 45% en peso de la composición reparadora total.
El tercer componente de la composición reparadora preferida es un disolvente que incluye cualquier disolvente que se disuelva dentro de las resinas ligantes que se seleccionen. Entre los posibles disolventes se incluyen agua, tolueno, hexano y 1-cloro-4-trifluorometilbenceno. Se puede utilizar agua pero tiende a evaporarse con facilidad, por lo que para muchas aplicaciones es deseable el 1-cloro-4-trifluorometilbenceno porque, de forma relativa, se evapora con facilidad y no es inflamable.
Por último, en lugar de depender de la naturaleza del color "blanco de agua" neutro, de la resina ligante, como se ha indicado arriba, la resina ligante puede incluir, como opción, un colorante apropiado que de manera proactiva haga que el parche reparador resultante iguale íntimamente el color del objeto de poliolefina 21. El uso de un colorante puede, con ventaja, garantizar una adaptación sin costuras entre el parche y el producto. El colorante puede ser cualquier pigmento o tinte adecuados. Entre los pigmentos inorgánicos que son útiles se incluyen dióxidos de titanio (rutilo, anatasa), óxido de zinc, óxidos de hierro en tonalidades tales como amarillo, ante, tostado, marrón, salmón y negro, cromatos y molibdatos de hierro para colores desde amarillo claro hasta rojo naranja, cromatos de plomo, sulfato de plomo, molibdato de plomo, amarillos y anaranjados de cromo, pigmentos de cadmio en una variedad de amarillos, naranjas, rojos y castaños como colores de cadmio puro o con sulfuro de bario (litoponos), mezclas de mercurio cádmico, sulfuro de cadmio o sulfoselenuros de cadmio, mezclas de níquel y dióxido de titanio, compuestos de coordinación de sodio, potasio o amonio de ferri-ferrocianuro, azules ultramarinos, (una mezcla tostada de caolín, carbonato sódico, sílice, azufre y agentes reductores), aluminato de cobaltos (azules cobalto), óxido de cromo, pigmentos de copos metálicos tales como polvos de aluminio, zinc, cobre y bronce, pigmentos de plata metálica, copos perlescentes e iridiscentes de carbonatos básicos de plomo, oxicloruros de bismuto y mica recubierta con titanio, etc. Entre los diversos pigmentos orgánicos que son útiles se incluyen los pigmentos azoicos, tales como pigmentos de bencimidazolona, pigmentos de pirazalona, talocianina de cobre, quinacridonas, antraquinonas, pigmentos de condensación, tetracloroisoindolinonas, negros de humos de gas natural, etc.
En resumen la composición reparadora consiste en esencia en (a) 30 al 60% en peso de un componente termoplástico que consiste en polvo poliolefínico particulado elegido del grupo constituido por polietileno (por ejemplo, polietileno con peso molecular hiperalto), polipropileno y etilenvinilacetato (EVA); (b) 15 al 45% en peso de un componente resínico seleccionado del grupo constituido por hidrocarburo alifático y aromático, politerpeno, resina de trementina, resina de trementina y éster, resinas poliolefínicas cloradas, petróleo y ceras sintéticas y oxidadas, y (c) 5 al 35% en peso de un componente disolvente (por ejemplo, agua). Un colorante es opcional.
La composición reparadora preferida está, de forma específica, destinada a reparar objetos de poliolefina fabricados con polietileno. Una composición reparadora preferida, la cual es en particular idónea para tal finalidad, consiste en esencia en, aproximadamente, 44% en peso de polvo polietilénico con un índice de fusión de 100 o menor, aproximadamente el 36% en peso de una resina de hidrocarburo cicloalifático que sea compatible con el polvo de polietileno cuando se aplique calor (por ejemplo, una temperatura de ablandamiento y una viscosidad final a la temperatura prevista) y que tenga un color deseable (es decir, blanco de agua en oposición al marrón o al amarillo de forma que pueda ser idóneo sin colorante o que sea compatible con el uso de un colorante); y, aproximadamente, 20% de un disolvente ininflamable llamado 1-cloro-4-trifluorometilbenceno de tal manera que la composición no sea inflamable, tenga aspecto de pasta y se evapore con facilidad.
Los ingredientes se tienen que combinar y mezclar de forma íntima, proceso este que se puede realizar en cualquier máquina que pueda manejar productos parecidos a la pasta. En los ejemplos de tales mezcladoras se incluyen las mezcladoras planetarias de bolas, amasadoras horizontales, extruidoras, y cualquier otra mezcladora que pueda manejar materiales con gran viscosidad.
En las figuras 4 a 7 se ilustran las etapas de un primer procedimiento preferido para reparar un objeto de poliolefina con el empleo de una composición reparadora según esta invención.
La primera etapa comprende, en general, la operación de llenado de una primera parte de la oquedad 32 con la composición reparadora 41. La composición reparadora se puede transportar en cualquier recipiente adecuado (por ejemplo, botella, lata, tubo para exprimir, etc.) y luego se descarga automáticamente, o a mano, en la oquedad 32 de cualquier manera apropiada (por ejemplo, la punta de un atornillador, un palillo de dientes, una espátula para enmasillar). En la figura 4 se ilustra una manera de descarga preferida en la que se saca, fuera del tubo 40, una pequeña cantidad de composición reparadora 41 y directamente dentro de la oquedad 32. En la figura 5 se muestra la oquedad llenada con la composición reparadora 41 y, según se pueda desear algunas veces, ligeramente sobrellenada para permitir la contracción subsiguiente.
La segunda etapa comprende, en general, el calentamiento de la composición reparadora 41, que llena la oquedad 32, exponiendo la composición reparadora 41 a calentamiento a la presión atmosférica a una temperatura suficiente como para fundir la composición reparadora 41 con el objeto subyacente 21 que contiene la oquedad 32. El medio preferido para llevar a cabo las operaciones de calentamiento es una llama al aire libre o aire caliente procedente de una pistola de aire caliente con el fin de aumentar la temperatura de la composición reparadora 41 y la parte colindante del objeto 21 hasta, al menos, 132ºC. En la figura 6 se ilustra, en particular, un soplete de propano 50 que se está utilizando para aplicar calor por medio de la aplicación directa de una llama al aire libre. Se pueden utilizar otros procedimientos de aplicación pero se debe tener cuidado para calentar solo el área de la reparación para asegurarse que no se produce alabeo o descoloración debido al sobrecalentamiento de parche o zona de plástico colindante. En la figura 7 se muestra la reparación final en la cual la composición reparadora 41 se encuentra, de modo apropiado, a nivel con el objeto subyacente 21.
Es preferible dejar que el disolvente dentro de la composición reparadora se evapore antes de aplicar calor a la composición porque la aplicación de calor a alta temperatura puede formar burbujas dentro del parche. La evaporación se puede producir a temperaturas ambiente o por medio de "evaporación forzada" con la aplicación de calor a una temperatura elevada que sea lo suficiente alta como para acelerar la evaporación, pero que esté por debajo de la temperatura de fusión del polvo poliolefínico particulado. La evaporación forzada se puede llevar a cabo, de manera cómoda, con el empleo de una pistola de aire caliente mantenida a cierta distancia del parche.
En las figuras 8 a 12 se ilustran etapas adicionales de reparación a las cuales se les puede, dada una oquedad profunda 32, donde se desee, aplicar varias capas finas de composición reparadora 41 para garantizar que cada cantidad incremental de composición 41 se endurece al calor durante cada etapa intermedia calentamiento. En particular en la figura 8 se muestra una reparación intermedia que se empotra después de la terminación de las etapas 4 a 6 en lugar de a nivel según se ilustra en la figura 7. En este caso, según se ilustra en la figura 9, se implementa una etapa adicional de llenado en la cual se introduce más composición reparadora 42 en la oquedad 32 y encima de la composición reparadora que previamente se había insertado y calentado (etapas 4 a 6). En la figura 10 se muestra el estado de la reparación después de introducir la parte de sección de la composición reparadora 42 y en la figura 11 se muestra la aplicación de calor dentro de la misma. En la figura 12 se ilustra el estado final de la reparación.

Claims (17)

1. Un procedimiento para reparar un defecto superficial que consiste en una oquedad (32) en una superficie de un objeto de poliolefina (21) que comprende las etapas de:
(a)
inserción de una composición reparadora (41) en dicha oquedad (32), en el que dicha composición reparadora consiste, en esencia, en
(i)
de 30 a 60% en peso de un componente termoplástico constituido por polvo poliolefínico particulado seleccionado del grupo constituido por polietileno, polipropileno y etilenvinilacetato (EVA),
(ii)
de 15 a 45% en peso de un componente de resina ligante seleccionado del grupo constituido por hidrocarburo alifático y aromático, politerpeno, resina de trementina, resina de trementina y éster, resinas de poliolefina clorada, petróleo, y ceras sintéticas y oxidadas, y
(iii)
de 5 a 35% en peso de un componente disolvente, y
(b)
calentamiento de la composición reparadora (41) dentro de dicha oquedad (32) y una parte colindante de dicho objeto de poliolefina (21) exponiendo la composición reparadora y la parte colindante de dicho objeto de poliolefina a calentamiento atmosférico a una temperatura suficiente para fundir dicha composición reparadora con el objeto de poliolefina.
2. El procedimiento de la reivindicación 1 en el que dicha etapa de inserción de una composición reparadora (41) en dicha oquedad se consigue sacando dicha composición reparadora de un tubo (40) que contiene un suministro de dicha composición reparadora.
3. El procedimiento de la reivindicación 1 en el que dicha composición reparadora (41) incluye además un colorante.
4. El procedimiento de la reivindicación 3 en el que dicho colorante iguala sustancialmente el color de dicho objeto de poliolefina (21).
5. El procedimiento de la reivindicación 3 en el que dicho colorante es un pigmento.
6. El procedimiento de la reivindicación 3 en el que dicho colorante es un tinte.
7. El procedimiento de la reivindicación 1 en el que dicha composición reparadora (41) es lo suficiente translúcida como para transmitir un color de dicho objeto de poliolefina (21).
8. El procedimiento de la reivindicación 7 en el que dicha resina ligante es una resina de hidrocarburo cicloalifático con un color blanco de agua.
9. El procedimiento de la reivindicación 1 en el que dicho objeto de poliolefina (21) es un objeto de polietileno.
10. El procedimiento de la reivindicación 1 en el que dicha etapa de calentamiento se consigue aplicando una llama al aire libre a la composición reparadora dentro de la oquedad (32).
11. El procedimiento de la reivindicación 1 en el que dicha etapa de calentamiento se consigue aplicando aire caliente desde una pistola de aire caliente (50) a la composición reparadora dentro de la oquedad (32).
12. El procedimiento de la reivindicación 1 en el que la composición reparadora (41) llena substancialmente por completo dicha oquedad (32) después de la etapa de calentamiento.
13. El procedimiento de la reivindicación 1 en el que la primera parte de la composición reparadora (41) llena una parte inferior de dicha oquedad (32) después de la etapa de calentamiento.
14. El procedimiento de las reivindicación 13 que comprende además las etapas de:
(a)
insertar una segunda parte de composición reparadora (42) en dicha oquedad (32) por encima de dicha primera parte de composición reparadora (41), y
(b)
calentamiento de la segunda parte de composición reparadora dentro de dicha oquedad y de la parte colindante de dicho objeto de poliolefina (21) exponiendo la segunda parte de composición reparadora y la parte colindante de dicho objeto de poliolefina (21) a calentamiento atmosférico hasta una temperatura suficiente para fundir dicha segunda parte de composición reparadora con dicho objeto de poliolefina.
15. El procedimiento de la reivindicación 14 que incluye las etapas adicionales para repetir las operaciones de inserción y calentamiento hasta que la composición reparadora llene la oquedad (32) y esté sustancialmente a nivel con una superficie del objeto de poliolefina (21).
16. Una composición reparadora (41) para reparar un defecto superficial consistente en una oquedad (32) en una superficie de un objeto de poliolefina (21), consistiendo dicha composición reparadora, en esencia, en:
(a)
de 30 a 60% en peso de un componente termoplástico constituido por polvo poliolefínico particulado seleccionado del grupo constituido por polietileno, polipropileno y etilenvinilacetato (EVA),
(b)
de 15 a 45% en peso de un componente de resina ligante seleccionado del grupo constituido por hidrocarburo alifático y aromático, politerpeno, resina de trementina y resina de trementina y éster, resinas poliolefínicas cloradas y ceras sintéticas y oxidadas, y
(c)
de 5 a 35% en peso de un componente disolvente.
17. La composición reparadora (41) de la reivindicación 16 en la que el componente disolvente se selecciona del grupo constituido por agua, tolueno, hexano, y 1-cloro-4-trifluorometilbenceno.
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