ES2236558T3 - Estructura que incluye un material de pelicula. - Google Patents

Estructura que incluye un material de pelicula.

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ES2236558T3 ES02757635T ES02757635T ES2236558T3 ES 2236558 T3 ES2236558 T3 ES 2236558T3 ES 02757635 T ES02757635 T ES 02757635T ES 02757635 T ES02757635 T ES 02757635T ES 2236558 T3 ES2236558 T3 ES 2236558T3
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Abstract

Una estructura que comprende: una película (10), que tiene un par de superficies opuestas, de tal manera que la película (10) es impermeable al líquido; una disposición (80) portada o incorporada en la película y que tiene unos compartimientos primero y segundo (82, 84), separados uno de otro por una pared (86) susceptible de romperse; y unas composiciones primera y segunda, dispuestas dentro de los compartimientos primero y segundo (82, 84), de tal manera que la pared (86) susceptible de romperse puede romperse con el fin de permitir la mezcla de las composiciones primera y segunda; caracterizada porque la película (10) está lo suficientemente cargada eléctricamente como para desarrollar un campo eléctrico a una tensión de al menos 1.500 voltios 3 meses después de su carga.

Description

Estructura que incluye un material de película.
Campo técnico
La presente invención se refiere, en general, a películas y, más particularmente, a un material de película.
Técnica anterior
Se utiliza a menudo una banda o lámina de material para proteger una superficie y/o uno o más artículos que pueden ser dispuestos sobre la banda o lámina. Por ejemplo, se ha venido utilizando durante muchos años el papel para guarnecer o forrar estanterías, cajones y otras superficies de artículos. El papel puede ser sencillo (es decir, no revestido), revestido y/o respaldado o reforzado con adhesivo. Se ha venido utilizando también el papel u otro material como tapetes o como un cobertor para mesa.
Otro ejemplo del uso de una banda o lámina es como cubierta protectora sobre otras superficies de mayor tamaño, tales como una moqueta sobre un suelo o un revestimiento o forro interior de un remolque o un coche, o bien sobre el suelo o piso de un camión o autobús. Estos productos deben ser, típicamente, lo suficientemente duraderos como para soportar las pisadas de los pies y/o otras formas de agresión, si bien es posible utilizar materiales menos duraderos (por ejemplo, el papel) como cubiertas protectoras temporales.
La Patente de EE.UU. Nº 1.151.895, de Mix, describe un tablero de amasamiento en el que se desenrolla una cierta cantidad de papel satinado desde un rollo y se coloca sobre el tablero, de forma que cubre completamente la superficie del mismo. Disposiciones similares se describen en la Patente de EE.UU. Nº 1.952.375, de Johnson, y en la Patente de EE.UU. Nº 2.369.898, de Hoel, si bien se utiliza en ésta última el papel encerado en lugar del papel satinado.
La Patente de EE.UU. Nº 5.193.793, de Pollock, describe una plataforma de mezcla en la cual se dispone una pluralidad de láminas de plástico apiladas sobre una superficie superior de la misma. Cada una de las láminas de plástico tiene un refuerzo o respaldo de adhesivo sensible a la presión, que une las láminas entre sí. Un usuario puede mezclar un compuesto sobre una lámina superior y puede desprender a continuación la lámina superior y desecharla, de tal manera que se proporciona una superficie limpia para un uso subsiguiente.
Se han desarrollado un cierto número de disposiciones en las que se emplea una lámina cargada electrostáticamente para asegurar un artículo a una superficie. Por ejemplo, la Patente de EE.UU. Nº 5.970.638, de Henley, describe una lámina electrostática transparente de vinilo y una película de cubierta dentro de las cuales se dispone un objeto, tal como una flor secada y prensada, de forma que queda encerrado herméticamente entre la lámina de vinilo y la película de cubierta, a fin de crear un ornamento o adorno herméticamente cerrado. El adorno herméticamente cerrado puede ser aplicado sobre una superficie no porosa, y la película electrostática mantiene el adorno en esa posición sobre la misma. Otras disposiciones que utilizan láminas electrostáticas para montar o incorporar objetos se describen en la Patente de EE.UU. Nº 5.826.851, de Arbisi, en la Patente de EE.UU. Nº 4.741.119, de Baryla, en la Patente de EE.UU. Nº 5.102.171, de Saetre, y en la Patente de EE.UU. Nº 4.992.121, de Rubino.
La Patente de EE.UU. Nº 5.899.010, de Peck, describe un sistema de señales reutilizable que incluye una lámina de material plástico y una pluralidad de signos o motivos indicadores estáticos, flexibles y adherentes, de vinilo, que pueden colocarse sobre la lámina de material plástico para componer un mensaje. Los motivos indicadores se mantienen en posición sobre la lámina de material plástico meced a la carga electrostática que lleva el motivo indicador. En una realización alternativa, la lámina de material plástico porta una carga electrostática y el motivo indicador se fabrica de un plástico no poroso.
La Patente de EE.UU. Nº 5.010.671, de Stonehouse, describe un diagrama de posiciones alternativas que comprende al menos dos láminas dispuestas en relación de superposición una con otra. Las láminas están cargadas eléctricamente y se encuentran aseguradas de forma liberable a una superficie mediante adherencia estática. Las láminas están destinadas a un marcado sobre las mismas que puede eliminarse y que se realiza con una pluma o rotulador de fieltro, y se disponen sujetas sobre un tablero de respaldo por medio de grapas. Cada lámina puede ser desgarrada desde las grapas para permitir la retirada de la lámina del diagrama de posiciones alternativas.
La Patente de EE.UU. Nº 5.207.581, de Boyd, describe un aparato para escritura que incluye una película de electreto flexible sobre la que es posible escribir con un rotulador o marcador de borrado en seco, de manera que se puede borrar lo escrito. El aparato incluye un rollo de película de electreto dispuesto en un receptáculo, ménsulas para el montaje del receptáculo en una pared o en un diagrama de posiciones alternativas, así como un dispositivo de corte para separar la película en láminas u hojas.
La Patente de EE.UU. Nº 5.258.214, de Cooledge et al., describe un material de película termoplástica que tiene una imagen previamente impresa sobre el mismo y que está provisto de una carga eléctrica estática para asegurar la película en una superficie. El material puede ser empaquetado en forma de láminas o en forma de un rollo con perforaciones para permitir la separación del mismo.
El documento WO-A-01 04548 describe un paquete flexible de dos compartimientos, que tiene una obturación rompible entre los dos compartimientos. Los dos compartimientos contienen productos químicos que, cuando se mezclan, generan calor. La disposición puede ser portada por una película impermeable al líquido.
El documento JP-A-58 180575 muestra un conjunto o paquete de enfriamiento dividido en dos secciones que contienen productos químicos que, cuando se mezclan, producen una reacción endotérmica que provoca el enfriamiento.
Sumario de la invención
De acuerdo con la presente invención, se proporciona una estructura tal como se expone en las reivindicaciones que se acompañan.
Otros aspectos y ventajas de la presente invención se pondrán de manifiesto al considerar la siguiente descripción detallada, la cual incluye una realización proporcionada a modo de ejemplo de la presente invención.
Breve descripción de los dibujos
La Figura 1 es una vista isométrica de un material de película que tiene, retenida sobre el mismo, una estructura de múltiples compartimentos;
la Figura 2 es una vista en corte tomado, generalmente, a lo largo de las líneas 11-11 de la Figura 1;
la Figura 3 es una vista en planta esquemática del aparato para cargar y enrollar el material de película en rollos individuales; y
la Figura 4 consiste en una vista isométrica de una película de polímero de múltiples capas que puede utilizarse en la presente invención.
Descripción de las realizaciones preferidas
Un material de película 10 susceptible de utilizarse en la presente invención puede comprender un polímero u otro material que sea capaz de admitir y retener con facilidad una carga eléctrica. Preferiblemente, el material será de bajo coste, de tal manera que pueda ser utilizado una sola vez y reciclado o desechado. Aún de manera adicional, el material de película presenta una elasticidad adecuada para resistir la rotura cuando se dobla. Aún de manera adicional, de acuerdo con la realización preferida, el material comprende una película de plástico que es impermeable al líquido y ha sido, preferiblemente, aprobada por la FDA para el contacto con alimentos.
El espesor del material de película 10 se encuentra en un intervalo que engloba hasta aproximadamente 203 \mum (8 milésimas de pulgada), prefiriéndose un intervalo de entre aproximadamente 12,7 \mum (0,5 milésimas de pulgada) y aproximadamente 127 \mum (5 milésimas de pulgada), siendo más preferido el intervalo de aproximadamente 25,4 \mum (1 milésima de pulgada) a aproximadamente 102 \mum (4 milésimas de pulgada), y siendo el más preferido el intervalo entre aproximadamente 38,1 \mum (1,5 milésimas de pulgada) y aproximadamente 76,2 \mum (3 milésimas de pulgada). Además, el material de película se carga, preferiblemente, por la aplicación sobre el mismo de un campo eléctrico positivo o negativo de al menos 15.000 voltios aproximadamente, a una distancia aproximada de entre 12,7 mm (1/2 pulgada) y 25,4 mm (1 pulgada), prefiriéndose más la aplicación de al menos 20.000 voltios aproximadamente, y siendo la más preferida la aplicación de al menos aproximadamente 30.000 voltios, sustancialmente a una distancia de 19 mm (3/4 de pulgada). Si se desea, el material puede exponerse a un campo eléctrico positivo sobre una de las caras del mismo y a un campo eléctrico negativo sobre la otra cara del mismo, de tal modo que las magnitudes de los campos aplicados sean las referidas en lo anterior. En realizaciones alternativas, el material de película se expone a campos de la misma polaridad en las caras opuestas del mismo (es decir, una primera cara del material se expone a un primer campo positivo y una segunda cara del material se expone a un segundo campo positivo, o bien las primera y segunda caras del material se exponen, respectivamente, a unos primer y segundo campos negativos). Además, el material 10 retiene, preferiblemente, una carga suficiente como para desarrollar un campo eléctrico a una tensión substancialmente igual a al menos 1.500 voltios aproximadamente, en un instante especificado después de cargar el material, tal como tres meses o más. Más preferiblemente, el material retiene la carga suficiente como para desarrollar un campo eléctrico a una tensión de al menos 2.500 voltios aproximadamente, y, de la forma más preferida, de al menos aproximadamente 3.500 voltios, al menos durante el periodo de tiempo comprendido entre la aplicación inicial de la carga al material de película 10 y el tiempo más largo anticipado para su uso por parte del consumidor.
El material de película comprende, preferiblemente, una estructura de una sola capa o de múltiples capas, de cualquier material (o materiales) poliméri-
co(s) adecuado(s), conformado con la forma de una película, tal como olefinas (por ejemplo, polipropileno o polietileno), nilón, PET, teflón o cualquier otra familia de productos químicos que sean susceptibles de ser conformados con la forma de una película y/o puedan comprender materiales no orientados, orientados, o bien orientados biaxialmente o según dos ejes. La película puede comprender, alternativamente, combinaciones de dichos materiales en capas diferentes, que se extruden conjuntamente o estratifican, o se unen entre sí de otra manera. El material puede ser extrudido en forma de banda y arrollado en uno o más rollos principales o maestros de gran tamaño. El material de película de desenrolla entonces del (o de los) rollo(s) principal(es) y se hace pasar a través de cualquier máquina de carga electrostática disponible en el mercado.
La Figura 3 ilustra con mayor detalle el procedimiento anterior, en el cual el material de película 10 almacenado en un rollo principal 21 de gran tamaño, es desenrollado del mismo por un rodillo de apoyo accionado 23, y es hecho pasar sobre un rodillo adicional 25, dispuesto adyacente a una máquina de carga 26. De manera preferida, la máquina de carga 26 comprende una barra de carga Tetra, comercializada por la Simco, de Hatfield, PA, la cual suministra, preferiblemente, una carga positiva al material de película 10. También preferiblemente, el material de película se desplaza a través de la máquina de carga 26 a una velocidad de línea o régimen de aproximadamente 4,06 m\cdots^{-1} (800 pies por minuto), si bien es posible utilizar, alternativamente, velocidades de desplazamiento superiores o inferiores. El material de película 10, ya cargado, pasa a continuación sobre rodillos adicionales 27a, 27b y 27c, y se enrolla en rollos individuales soportados por una tortea giratoria 28. De manera preferida, los rodillos 25, 27a y 27c están conectados a la masa o tierra de un bastidor de máquina por medio de escobillas u otros dispositivos, y los rodillos 27a-27c están aislados por un revestimiento de teflón. Además, el rodillo 25 está revestido, preferiblemente, con un revestimiento industrial duro y no conductor de la electricidad.
La técnica de fabricación anterior da lugar a una manipulación reducida por parte del personal de fabricación, en comparación con una técnica según la cual la película extrudida se enrolla formando un rollo principal de gran tamaño y el rollo principal se carga a continuación electrostáticamente en toda su masa, para desenrollar la película cargada desde el rollo principal y arrollarla en rollos individuales o conferirle la forma de láminas individuales. Esta reducción de la manipulación da lugar a una mejor retención de la carga y a una calidad de la película mejorada. Asimismo, la técnica anterior tiene como resultado la producción de cantidades de ozono que están dentro de límites aceptables.
Si se desea, el material de película 10 puede ser cargado mientras se encuentra en el estado semi-fundido, con lo que se forma un electreto que tiene cargas internas en la estructura de la película. Concretamente, este procedimiento comprende las etapas de conformar un material termoplástico fundido con la forma de una banda, cargar eléctricamente la banda mientras la banda se encuentra a una temperatura substancialmente coincidente con una temperatura de solidificación de la misma o por encima de ella, enfriar la banda por debajo de la temperatura de solidificación de la misma después de su carga, y arrollar la banda en rollos individuales inmediatamente a continuación de la etapa de enfriamiento. La banda puede ser de una construcción o estructura de una sola capa o de múltiples capas, de manera que ésta última lograrse mediante técnicas de extrusión conjunta. Preferiblemente, el método comprende el uso de una máquina de carga similar o idéntica a la máquina de carga 26 descrita anteriormente, la cual se sitúa aguas abajo de una matriz o troquel de extrusión que extrude la banda termoplástica. Después de la carga, el material semi-fundido se deja enfriar, ya sea por exposición a las condiciones ambientales, ya sea por enfriamiento activo por medio de un rodillo enfriador. Es posible someter a una o a ambas superficies exteriores de la banda a un tratamiento en corona con el fin de permitir su marcado por medio de un dispositivo de marcación. A continuación, la banda enfriada se enrolla, preferiblemente de forma inmediata, en rollos individuales de usuario, y se empaqueta o envasa.
Durante la carga, el material 10 es preferiblemente expuesto a un campo eléctrico positivo o negativo cuando la temperatura de la película se encuentra justo por encima de la temperatura de transición al estado vítreo, T_{G}, del material 10. También de forma preferida, el material semi-fundido es expuesto a al menos entre aproximadamente 15.000 y 17,000 voltios, a una distancia aproximada de entre 12,7 mm (1/2 pulgada) y 25,4 mm (1 pulgada), prefiriéndose más aplicar al menos 20.000 voltios aproximadamente, y siendo más preferido aplicar al menos 30.000 voltios aproximadamente, a una distancia de 19 mm (3/4 de pulgada). Si se desea, el material 10 puede exponerse a un campo eléctrico positivo por una de las caras del mismo y a un campo eléctrico negativo por la otra cara del mismo, de tal manera que las magnitudes de los campos aplicados corresponden a las anteriormente citadas. En realizaciones alternativas, el material de película 10 se expone a campos de la misma polaridad por las caras opuestas del mismo, es decir, una primera cara del material 10 se expone a un primer campo positivo y una segunda cara del material 10 se expone a un segundo campo positivo, o bien las primera y segunda caras del material 10 se exponen, respectivamente, a unos primer y segundo campos negativos.
Esta técnica, en oposición a la carga electrostática descrita anteriormente, que crea cargas superficiales en el material 10, da lugar a una retención más estable de la carga eléctrica a lo largo del tiempo y bajo exposición a las condiciones ambientales. También si se desea, la película puede cargarse inicialmente cuando se encuentra parcialmente fundida, y puede hacerse pasar de forma subsiguiente a través de una máquina de carga, tras la solidificación del material 10 y justamente antes de su arrollamiento en rollos individuales, tal como se ha mencionado anteriormente, a fin de obtener un producto con una combinación de cargas internas y superficiales.
Con independencia de si la película se ha cargado únicamente cuando estaba parcialmente fundida o se ha cargado antes y después de su solidificación, la película resultante tiene, preferiblemente, al menos las características de retención de la carga eléctrica especificadas anteriormente. Es decir, el material de película resultante 10 retiene, preferiblemente, una carga suficiente como para desarrollar un campo eléctrico a una tensión substancialmente igual a al menos 1.500 voltios aproximadamente, en un instante especificado después de cargar el material, tal como tres meses o más. Más preferiblemente, el material 10 retiene la carga suficiente como para desarrollar un campo eléctrico a una tensión de al menos 2.500 voltios aproximadamente, y, de la forma más preferida, de al menos aproximadamente 3.500 voltios, al menos durante el periodo de tiempo comprendido entre la aplicación inicial de la carga al material de película 10 y el tiempo más largo anticipado para su uso por parte del consumidor.
El material de película 10 puede ser incoloro o coloreado, y puede ser, si se desea, transparente, translúcido u opaco. Haciendo referencia a la Figura 4, de acuerdo con una realización, el material 10 puede comprender una estructura extrudida conjuntamente o estratificada y compuesta de múltiples capas, la cual comprende una capa central 30 ahuecada o provista de cavidades, de un polipropileno comercializado bajo la marca comercial OPPALYTE® por la Exxon Mobil Corp., unas primera y segunda capas intermedias 32, 34 de polipropileno modificado por la adición al mismo de dióxido de titanio, con el fin de obtener una pigmentación blanca, y unas capas externas superior e inferior 36, 38. En esta realización, la capa externa superior 36 es, preferiblemente, de polipropileno que ha sido sometido a un tratamiento en corona para permitir su marcación, ya sea con un dispositivo de marcación permanente, ya sea con un rotulador o marcador de borrado en seco que permita la eliminación del marcado. Además, la capa externa inferior 38 es, preferiblemente, de polipropileno que ha sido modificado mediante la adición de cualquier material conocido que facilite la capacidad de obturación en frío del material de película 10. si se desea, la capa externa inferior 38 puede someterse a un tratamiento en corona para permitir la marcación sobre el mismo permanente o susceptible de ser eliminada, como se ha mencionado anteriormente. Además, la película resultante puede ser estratificada sobre otra estructura, tal como un substrato.
Aún de manera adicional, el material 10 puede ser impreso en una o más superficies del mismo. También es posible perforar el material de película 10 en una o más posiciones 39 (Figura 4), con el fin de permitir su rasgado en láminas sin la necesidad de una barra para cortar.
De acuerdo con una realización adicional, el material de película 10 es idéntico al de la realización ilustrada en la Figura 4, a excepción de que se han omitido las capas externas 36 y 38. Además, las tres capas se extruden conjuntamente o estratifican, y cada capa comprende 187, 155LLG102 BOPP, fabricado por la Exxon Mobil Corp., de tal manera que las capas no están modificadas con pigmentos ni están ahuecadas o provistas de cavidades, a fin de obtener un producto más claro o transparente.
Aplicación industrial
Las Figuras 1 y 2 muestran una estructura que incluye dos o más compartimientos o bolsillos asegurados al material de película 10 cargado eléctricamente. Por ejemplo, una disposición 80 de múltiples compartimientos incluye al menos unos primer y segundo compartimientos o bolsillos 82, 84, separados por una pared intermedia 86 susceptible de romperse. Los compartimientos 82, 84 se encuentran encerrados entre una capa de base, que comprende una sección del material de película 10, y una capa de cubierta 88, que se encuentra asegurada por cualesquiera medios adecuados a la capa de base. En el caso de una estructura que tenga dos o más compartimientos, cada compartimiento estará separado del (o de los) compartimiento(s) adyacente(s) por una o más paredes susceptibles de romperse. Se ha colocado una composición química en cada compartimiento, y las paredes susceptibles de romperse pueden romperse selectivamente mediante manipulación física con el fin de mezclar los productos químicos y que se inicie así una reacción química que se desea. La estructura puede ser retenida sobre cualquier superficie en virtud de la carga portada por el material de película 10. De esta forma, por ejemplo, es posible proporcionar un conjunto o paquete de enfriamiento mediante una estructura de múltiples compartimientos en la que los componentes del paquete de enfriamiento se encuentran separados antes de su uso por paredes susceptibles de romperse. Cuando se ha de utilizar el paquete de enfriamiento, un usuario puede romper las paredes de tal manera que los productos químicos se mezclen y se inicie el proceso de enfriamiento, con lo que el paquete de enfriamiento puede aplicarse a una zona afectada del cuerpo de una persona. El paquete de enfriamiento es retenido, ventajosamente, en la zona afectada gracias a la carga portada por el material de película 10. Es posible concebir otras disposiciones similares en las que los productos químicos se mezclen selectivamente para producir calor, luz, humo u otro producto secundario, y la estructura queda retenida sobre una superficie por la carga eléctrica portada por el material de película 10.
Es posible combinar cualquiera de las características de una de las realizaciones anteriormente descritas con una o más características de una o más de las restantes realizaciones descritas en lo anterior. Así, por ejemplo, puede revestirse o impregnarse una lámina eléctricamente cargada y hecha de material de polímero, según se ha descrito en lo anterior, que tiene las características anteriormente mencionadas de retención y mantenimiento de la carga, con una sustancia volátil, tal como un insecticida o una fragancia, y, si se desea, pueden tratarse una o ambas superficies de la lámina de modo que permitan la marcación permanente o susceptible de eliminarse, de dicha(s) superficie(s) por medio de un dispositivo de marcación, tal como un rotulador o marcador de borrado en seco. El material puede suministrase en forma de lámina o de rollo, y, en este último caso, el material puede ser rasgado o cortado con el tamaño deseado por medio de una barra para cortar u otra herramienta, según se ha descrito en lo anterior. Alternativamente, el material puede ser perforado con el fin de permitir su fácil separación en láminas individuales, también como se ha mencionado anteriormente.
Serán evidentes, a la vista de la descripción anterior, numerosas modificaciones de la presente invención para los expertos de la técnica. En consecuencia, esta descripción se ha de interpretar tan solo como ilustrativa, y se presenta con el propósito de permitir a los expertos de la técnica fabricar y utilizar la invención, así como divulgar o preconizar el mejor modo de llevar a cabo la misma. Se consideran reservados en exclusiva los derechos relativos a todas las modificaciones que se encuentren comprendidas en el ámbito de las reivindicaciones que se acompañan.

Claims (11)

1. Una estructura que comprende:
una película (10), que tiene un par de superficies opuestas, de tal manera que la película (10) es impermeable al líquido;
una disposición (80) portada o incorporada en la película y que tiene unos compartimientos primero y segundo (82, 84), separados uno de otro por una pared (86) susceptible de romperse; y
unas composiciones primera y segunda, dispuestas dentro de los compartimientos primero y segundo (82, 84), de tal manera que la pared (86) susceptible de romperse puede romperse con el fin de permitir la mezcla de las composiciones primera y segunda;
caracterizada porque la película (10) está lo suficientemente cargada eléctricamente como para desarrollar un campo eléctrico a una tensión de al menos 1.500 voltios 3 meses después de su carga.
2. La estructura de acuerdo con la reivindicación 1, que incluye adicionalmente una capa de cubierta (88), asegurada a la película de tal manera que la disposición (80) queda encerrada entre la capa de cubierta (88) y la película (10).
3. La estructura de acuerdo con la reivindicación 1 ó la reivindicación 2, en la cual la película se ha fabricado de un polímero.
4. La estructura de acuerdo con la reivindicación 3, en la cual el polímero es polipropileno.
5. La estructura de acuerdo con la reivindicación 3, en la cual el polímero se selecciona de entre el grupo consistente en olefinas, nilón, PET y teflón.
6. La estructura de acuerdo con la reivindicación 1 ó la reivindicación 2, en combinación con una superficie de soporte sobre la que se dispone la estructura.
7. La estructura de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en la cual las composiciones primera y segunda, cuando se mezclan, generan un producto secundario.
8. La estructura de acuerdo con la reivindicación 7, en la cual el producto secundario consiste en un proceso de enfriamiento.
9. La estructura de acuerdo con la reivindicación 7, en la cual el producto secundario es calor.
10. La estructura de acuerdo con la reivindicación 7, en la cual el producto secundario es luz.
11. La estructura de acuerdo con la reivindicación 7, en la cual el producto secundario es humo.
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