ES2484140T3

ES2484140T3 - Hoja de tejido absorbente crespado con gramaje local variable

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Publication number: ES2484140T3
Application number: ES07795053.3T
Authority: ES
Inventors: Steven L. Edwards; Guy H. Super; Stephen J. Mccullough; Ronald R. Reeb; Hung Liang Chou; Kang Chang Yeh; John H. Dwiggins; Frank D. Harper
Original assignee: Georgia Pacific Consumer Products LP
Current assignee: Georgia Pacific Consumer Products LP
Priority date: 2006-05-26
Filing date: 2007-05-16
Publication date: 2014-08-11
Anticipated expiration: 2027-05-16
Also published as: DK2035220T3; SI2035220T1; LT2792790T; LT2792789T; ES2642052T3; PL2792790T3; HK1197439A1; ES2741827T3; ES2600138T3; HUE045844T2; HUE033654T2; DK2792790T3; PT2792789T; HK1129346A1; HUE031464T2; PT2792790T; PT2035220E

Abstract

Una hoja celulósica absorbente que tiene un gramaje local variable que comprende un retículo de fibra para la fabricación de papel provisto de: (a) una pluralidad de regiones densificadas ampliadas (14) de fibras comprimidas para la fabricación de papel, estando las regiones densificadas ampliadas (14) orientadas generalmente a lo largo de la dirección de la máquina (MD) de la hoja y teniendo un peso base local relativamente bajo así como bordes de ataque y de fuga (380, 382) en sus extremidades longitudinales; y (b) una pluralidad de regiones crestadas enriquecidas en fibra (12) conectadas con la pluralidad de regiones densificadas ampliadas (14), teniendo las regiones crestadas enriquecidas en fibra (12) (i) un peso base local relativamente alto y (ii) una pluralidad de crestas que se extienden en dirección perpendicular a la máquina (CD) que tienen perfiles CD divididos en cámaras con respecto a los bordes de ataque y de fuga (380, 382) de la pluralidad de regiones densificadas ampliadas (14).

Description

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Tabla 4 – Comparación de propiedades (2 capas)

Tela: 2005 44M 2006 W013

Calibre BS Succión desactivada: 63 90

Calibre BS Succión Máxima: 79 115

FP BW: 27 a 29 32

Calibre FP: 133 a 146 180 a 200

Suavidad FP: 18,8 a 19,4 19,4 a 20,2

Tabla 5 -Comparación de productos terminados y producto TAD

Tela: 2005 2006 TAD Comercial

44M: W013

FP GMT: 600 600 600

Suavidad FP: 18,9 20,1 20,2

Calibre FP: 145 171 151

Recuento de hoja: 200 200 200

Diámetro de rodillo: 4,70 4,90 4,75

Firmeza de rodillo: 17,7 9,3 17,6

Tabla 6 -Comparación de los resultados de hoja base y producto terminado para telas 44M/MD y W013

Celda ID: hoja base: P2150 11031/11032

Tipo de producto: QNBT Ultra QNBT Ultra

Material: 75/25 Euc/Mar 60/40 euc/Mar

eTAD Tela/Lado arriba: 44M/MD W013

Crepé de tela /% Crepé de bobina: 25/2 31,5/8,5%

Succión: 20 23,1

Peso base libras/resma (gramos por metro cuadrado): 16,42(26,72) 17,60 (28,64)

Calibre (milipulgadas/8 hojas) (mm/8 hojas): 79,7 (2,02) 121,4 (3,08)

Tensión MD (g/3") (g/cm): 474 (62,2) 569 (74,7)

Tensión CD (Q/3") (g/cm): 231 (30,3) 347 (45,5)

Tensión GM g/3" (g/cm): 330 (43,3) 444 (58,3)

Estiramiento MD (%): 28,8 51,5

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Estiramiento CD (%): 7,9 9,6

Tensión en proceso húmedo CD -Finch g/3" (g/cm): 27 (3,5) 0 (0)

Módulo de rotura GM (g/%): 21,9 20,0

Masa de hoja base en milipulgadas/8 capas/libra/R ((mm/8 capas)/(gramos por metro cuadrado)): 4,85 (0,075) 6,90 (0,11)

Estampado en relieve: HVS9 Corazones dobles de altos elementos

Rodillo de apoyo de goma: 55 Shore A 90 P&J

Recuento de hoja: 176 198

Peso base libras/resma (gramos por metro cuadrado): 30,6 (49,8) 29,5 (48,0)

Calibre milipulgadas/8 hojas (mm/8 hojas): 150,2 (3,81) 170,8 (4,34)

Tensión en seco MD g/3" (g/cm): 478 (62,7) 695 (91,2)

Tensión en seco CD g/3" (g/cm): 297 (39,0) 451 (59,2)

Tensión media geométrica g/3" (g/cm): 376 (49,3) 559 (73,4)

Estiramiento MD (%): 12,0 28,7

Estiramiento CD (%): 7,2 9,1

Tensión de perforación g/3" (g/cm): 258 (33,9) 393 (51,6)

Tensión en proceso húmedo CD g/3" (g/cm): 42,2 (5,54) 10 (1,31)

Módulo de rotura GM (g/%): 40,5 35,0

Fricción (GMMMD): 0,546 0,586

Diámetro de rodillo pulgadas (cm): 4,67 (11,9) 4,91(12,5)

Compresión de rodillo (%): 23,7 9,3

Suavidad sensorial: 19,61 20,2

Masa del producto terminado en milipulgadas/8 capas/libra/R ((mm/8 capas)/(gramos por metro cuadrado)): 4,91 (0,077) 5,78 (0,090)

Se aprecia en las Tablas 3 a 5 que el proceso y los productos de la invención fabricados con el tela de múltiples capas proporcionan mucho más calibre en un peso base dado así como mayor suavidad.

La Tabla 6 anterior igualmente muestra que los productos de papel tisú de la invención, aquellos fabricados con la tela WO-13, exhiben mucho más suavidad con tensión aún mucho más alta, un resultado muy sorprendente dada la creencia convencional de que la suavidad disminuye rápidamente al aumentar la tensión.

La presente invenció también proporciona una combinación única de propiedades para la fabricación de toalla de capa simple y hace que sea posible el uso de cantidades elevadas de fibra reciclada sin afectar negativamente el

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rendimiento del producto o sensación de la mano. En este sentido se evaluaron mezclas de material que contenían fibra reciclada. Los resultados se resumen en las Tablas 7, 8 y 9

Tabla 7 – Datos del proceso

ID: Tela Yankee fpm (m/min) Sm Yank fpm (m/min) Bobina fpm (m/min) Cal. fpm (m/min)

Celda 1: W013 1,545 (471,2) 1,855 (565,8) 1,544 (470,9) 1,505 (459,0)

Celda 2: W013 1,545 (471,2) 1,855 (565,8) 1,544 (470,9) 1,505 (459,0)

Celda 2A: W013 1,545 (471,2) 1,901 (579,8) 1,545 (471,2) 1,505 (459,0)

Celda 3: W013 1,545 (471,2) 1,901 (579,8) 1,545 (471,2) 1,505 (459,0)

Celda 4: W013 1,545 (471,2) 1,947 (593,8) 1,545 (471,2) 1,505 (459,0)

Tabla 7 -continuación

ID: Crepé Crepé Calandria Succió Refinamient Adición de producto material

de
de: psi n ins. o (hp) químico

tela: bobin (bares) Hg (cm

(%): a (%) Hg) Parez (libras/ton2 3 (kg/mton) WSR (libras./ton) (kg/mton) Reciclado (%) Douglas Fir. (%)

Celda 1: 20 0 23 (1,9) 23 (58) Ninguno 6 (3) 12 (6) 25 75

Celda 2: 20 0 20 (1,4) 23 (58) Ninguno 1 (0.5) 10 (5) 50 50

Celda 2A: 23 0 26 (1,8) 23 (58) Ninguno 3 (1,5) 10 (5) 50 50

Celda 3: 23 0 17 (1,2) 23 (58) Ninguno 0 (0) 10 (5) 75 25

Celda 4: 26 0 21 (1,4) 23 (58) Ninguno 0 (0) 10 (5) 100 0

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Tensión MD en seco g/3" (g/cm): 2,810 (369) 2,868 (376) 2,734 (359) 2,916 (383) 2,574 (338) 3,179 (417) 3,057 (401) 2,800 (367) 2,000 (262) 3,600 (472)

Tensión CD en seco g/3" (g/cm): 2,074 (272) 1,785 (234) 1,927 (253) 1,973 (259) 1,791 (235) 1,993 (262) 2,095 (275) 1,950 (256) 1,350 (177) 2,550 (335)

Relación MD/CD: 1,4 1,6 1,4 1,5 1,4 1,6 1,5 1,5 0,8 2,2

Tensión Total g/3" (g/cm): 4,884 (642) 4,653 (611) 4,661 (612) 4,889 (642) 4,365 (573) 5,172 (679) 5,152 (676) 4,750 (623) - -

Estiramiento MD (%): 23,2 23,1 21,5 21,0 23,0 23,2 24,8 22 18 26

Estiramiento CD (%): 4,7 5,0 7,4 7,0 7,3 7,3 7,3 - - -

Tensión en húmedo MD (Finch)g/3" {g/cm}: 754 {99,0} 802 {105} 694 (91,1} 799 {112} 697 {91,5} 854 {112} 989 {130} - - -

Tensión en húmedo CD (Finch) g/3" {g/cm}: 485 {63,6} 543 {71,3} 467 {61,3} 481 {63,1} 429 {56,3} 513 {67,3} 583 {76,5} 425 {55,8} 300 {39,41 800 {105}

Relación Húmedo/seco CD (%): 23 30 24 24 24 26 28 22 - -

WAR (segundos): 5 9 4 6 5 6 8 5 0 15

MacBeth 3100 luminosidad (%) UV: 79,4 78,7 82,9 83,4 83,4 83,7 83,9 78 76 -

MacBeth 3100 Opacidad (%): 62 58 59 61 60 61 63 - - -

Capacidad SAT (g/m 2): 192 205 201 172 172 165 181 _ N

Módulo de rotura GM (g/%estiramiento): 232 209 183 199 166 194 189

Diámetro de rodillo pulgadas: 9,09 (23,09) 9,11 (23,14) 7,09 (18,01) 7,06 (17,93) 6,82 (17,32) 6,98 (17,73) 6,82 (17,32) 7,00 (17,78) 6,75 (17,15) 7,25 (18,42)

Compresión de rodillo (%): 1,6 0,4 2,3 2,1 2,4 2,0 2,1 2,0 0 4,0

Panel de mano: - 4,59 4,54 4,12 4,39 3,87 3,43 - - -

Diferencia Sig. Panel de mano: - A A B, C A, B C D - - -

El espectacular aumento en el calibre se ve en Figura 29, que ilustra que las hojas base producidas con la tela de múltiples capas exhibió elevado calibre con respecto a las hojas base producidas con telas de crepeado de capa simple. La masa sorprendente es fácilmente evidente cuando se comparan los productos con los productos TAD 5 fabricados con una tela de capa simple. En las Figuras 30A a 30F se muestran varias hojas base. Las Figuras 30A y 30D son respectivamente, fotomicrografías de un lado Yankee y un lado de tela de una hoja base producida con una tela de capa simple producida de acuerdo al proceso descrito anteriormente en relación con la Figura 5. Las Figuras 30B y 30E son fotomicrografías del lado Yankee y el lado de la tela de una hoja base producida con una tela de crepeado de doble capa de acuerdo con la invención utilizando el proceso que se describe en general en relación 10 con la Figura 5 anterior. Las Figuras 30C y 30F son fotomicrografías del lado Yankee y el lado de la tela de la hoja base preparada por un proceso TAD convencional. Se aprecia a partir de las fotomicrografías de la Figuras 30B y 30E que la hoja base de la invención producida con una tela de doble capa produce un trazado más alto que el otro material, que se muestra en la Figuras 30A, D, C y F. Esta observación es consistente con la Figura 31 que muestra la suavidad relativa de los productos de las Figuras 30A y Figura 30D (telad e capa simple) y otros productos

15 fabricados con niveles crecientes de fibra reciclada de acuerdo con la invención. Se observa a partir de la Figura 31 que es posible producir hoja base de toalla con suavidad equivalente durante el uso de hasta 50% de fibra reciclada. Este es un avance significativo en tanto como la toalla puede ser producida sin virgen utilizar material de abeto de Douglas virgen costoso, por ejemplo.

Los productos y proceso de la presente invención son de ese modo asimismo apropiados para su uso en conexión

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Peso base libras/rm (gramos por metro cuadrado): 18,4 (29,9) 18,8 (30,6) 21,1 (34,3) 21,0 (34,2) 20,3 (33,0)

Calibre milipulgadas/8 hojas (mm/8 hojas): 41(1,04) 44 (1,12) 44 (1,12) 45 (1,14) 44 (1,12)

Tensión MD en seco g/3" (g/cm): 4861 (638) 5517 (724) 6392 (839) 6147 (807) 7792 (1022)

Tensión CD en seco g/3" (g/cm): 3333 (437) 3983 (523) 3743 (491) 3707 (487) 4359 (572)

GMT g/3" (g/cm): 4025 (528) 4688 (6151 4891 (6421 4773 (6261 5828 (764)

Estiramiento MD (%): 6,9 6,6 7,2 6,2 6,4

Estiramiento CD (%): 5,0 5,0 4,8 5,0 4,9

Tensión de curado MD en húmedo g/3" (Finch) { / }: 1441 (189) 1447 {190} 1644 {216} 1571 {207} 2791 {366}

Tensión de curado CD en húmedo g/3" (Finch): 1074 (141) 1073 {141} 1029 {135} 1064 {140} 1257 {165)

WAR (segundos) (TAPPI): 33 32 20 20 39

MacBeth 3100 L* UV Incluido: 95,3 95,2 95,2 95,4 95,4

MacBeth 3100 A* UV Incluido: -0,8 -0,4 -0,8 -0,3 0,0

MacBeth 3100 B* UV Incluido: 6,2 3,5 6,2 3,3 1,1

MacBeth 3100 luminosidad (%) UV: 80,6 83,5 80,3 84,3 87,1

Módulo de rotura GM: 691 817 831 858 1033

Ancho de hoja pulgadas (cm): 7,9 (20,1) 7,9 (20,1) 7,9 (20,1) 7,9 (20,1) 7,9 (20,1)

Diámetro de rodillo pulgadas (cm): 7,8 (19,8) 7,9 (20,1) 8,0 (20,3) 7,9 (20,1) 8,1 (20,6)

Compresión de rodillo (%): 1,3 1,3 1,2 1,1 1,1

Longitud de flexión AVE (cm): 3,7 3,9 4,0 4,1 4,7

Tabla 11 – Toalla de hoja simple

ID de rodillo: 89460 89460 89460 89460 89460 Diana Máximo Mínimo

11443: 11414 11437 11396 11137

NSWK: 100% 50% 100% 50%

Fibra reciclada: 50% 50% 100%

Parez 631 (#/T): 9 6 9 3 0

PVOH (#/T): 0,75 0,75 0,75 0,75 0,45

PAE (#/T): 0,25 0,25 0,25 0,25 0,15

Modificador (#/T): 0,25 0,25 0,25 0,25 0,15

Peso base libras/rm (gramos por metro cuadrado): 18,4 (29,9) 18,4 (29,9) 21,1 (34,3) 20,9 (34,0) 20,0 (32,5) 20,8 (33,8) 22,0 (35,8) 19,6 (19,6)

Calibre milipulgadas/8 hojas (mm/8 hojas): 48 (1,22) 52 (1,32) 49 (1,24) 53 (1,35) 47 (1,19) 50 (1,27) 55 (1,40) 45 (1,14)

Tensión MD en seco g/3" (g/cm): 5050 (663) 5374 (705) 6470 (849) 6345 (833) 7814 (1026) 6500 (853) 8000 (1050) 5000 (656)

Tensión CD en seco g/3" (g/cm): 3678 (483) 3928 (515) 3869 (508) 3817 (501) 4314 (566) 4000 (525) 5000 (656) 3000 (394)

Estiramiento MD (%): 7,0 7,5 7,2 7,4 7,0 6 8 4

Estiramiento CD (%): 4,9 5,2 4,8 5,2 4,9

Estiramiento MD (%): 7,0 7,5 7,2 7,4 7,0 6 8 4

Estiramiento CD (%): 4,9 5,2 4,8 5,2 4,9

Tensión de curado MD en húmedo g/3" (Finch) {g/cm}: 1711 {225} 1557 {204} 1888 (248) 1851 {243) 2258 {296}

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Tensión de curado CD en húmedo g/3" (Finch) {g/cm}: 1105 {145) 1086 {142) 1005 (132} 1163 {153) 1115 {146} 900 {118) 1250 {164) 625 (82)

WAR (segundos) (TAPPI): 43 29 26 23 34 18 35 1

MacBeth 3100 L* UV Incluido: 95,1 95,1 95,0 95,2 95,5

MacBeth 3100 A* UV Incluido: -0,9 -0,4 -0,8 -0,4 -0,3

MacBeth 3100 B* UV Incluido: 6,2 3,6 6,1 3,3 1,4

MacBeth 3100 Luminosidad (%) UV Incluido: 80 83 80 84 87

Módulo de rotura GM: 737 734 853 793 991

Diámetro de rodillo pulgadas (cm): 7,9 (20,1) 8,0 (20,3) 8,0 (20,3) 8,1 (20,6) 8,0 (20,3) 8,0 (20,3) 7,8 (19,8) 8,2 (20,8)

Longitud de flexión AVE -MD (cm): 4,0 4,0 4,2 4,1 4,8 4,5 5,3 3,7

Tabla 12 – Hoja de toalla de capa simple

ID de rodillo: Hoja base Hoja base Hoja base

11171: 9691 9806

NSWK: 100% 100% 100%

Tela: Prolux W13 36G _

% de Crepé de Tela: 5% 5% 5%

Refinamiento (amps): 48 43 44

Succión (Hg): 23 19 23

WSR (#/T): 13 13 11

CMC (#/T): 2 1 1

Parez 631(#/T): 0 0 0

PVOH (#/T): 0,45 0,75 0,75

PAE (#/T): 0,15 0,25 0,25

Modificador (#/T): 0,15 0,25 0,25

Velocidad de Yankee fpm (m/min): 1599 (488) 1749 (533) 1749 (533)

Velocidad de Bobina fpm (m/min): 1606 (490) 1760 (537) 1760 (537)

Vapor de Yankee psi (bares): 45 (3,1) 45 (3,1) 45 (3,1)

Humedad %: 2,5 4,0 2,6

Calibre milipulgadas/8 hojas (mm/8 hojas): 60,2 (1,53) 50,4 (1,28) 51,7 (1,31)

Peso base libras/3000 pie^2 (gramos por metro cuadrado): 20,9 (34,0) 20,6 (33,5) 20,8 (33,8)

Tensión MD g/3" (g/cm): 6543 (859) 5973 (784) 6191 (813)

estiramiento MD %: 6 7 7

Tensión CD &3" (s/cm): 3787 (497) 3963 (520) 3779 (496)

Estiramiento CD %: 4,4 4,1 4,3

Finch Tens curado en húmedo-CD g/3" (g/cm): 1097 (144) 1099(157) 1002 (132)

Tensión GM g/3” (g/cm): 4976 (653) 4864 (638) 4836 (634)

Tasa Abs de agua 0,1 ml segundo: 20 22 20

Módulo de rotura GM gms/%: 973 913 894

Relación de Tensón en seco: 1,7 1,5 1,6

Tensión total en seco g/3 en (g/cm): 10331 (1356) 9936 (1304) 9970 (1308)

Tensión CD en húmedo/seco: 29% 30% 27%

Voladizo Abajo-MD cms: 9,8 7,6 8,0

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Tabla 13 – Impacto de crepé de bobina en el calibre de hoja base Todos los valores de calibre normalizados hasta Peso base de 15 libras/resma (24,4 gramos por metro cuadrado)

Tela: 44G CD 36G CD 36G MD 44M MD 36M MD W013

FC/RC (%): 30/0 40/0 30/0 40/0 30/0 25/0

Crepé de línea (%): 30 40 30 40 30 25

Calibre milipulgadas/8 hojas: 92,4 94,1 91,5 80,9 79,7 83,3

(mm/8 hojas): (234) (2,39) (2,32) (2,05) (2,02) (2,12)

FC/RC (%): 30/5 40/2 30/5 40/12 30/15 25/7

Crepé de línea %: 36,5 42,8 36,5 56,8 49,5 33,75

Calibre milipulgadas/8 hojas (mm/8 hojas): 95,2 (2,42) 96,0 (2,44) 96,5 (2,45) 93,6 (2,38) 97,3 (2,47) 103,2 (2,62)

Relación de Ganancia de calibre/% Crepé de Bobina: 0,6 1,0 1,0 1,1 1,2 2,8

Con la tela W013, el crepé de tela puede reducirse 3 veces tan rápido como el crepé de bobina y mantener aún el calibre. Por ejemplo, si se opera un proceso logrando 100 calibre con la tela W013 en una relación de crepé total de 1,35 (30% de crepé de tela y 4% de crepé de bobina para un crepé total de 35%) y se desea aumentar la capacidad de tensión manteniendo al mismo tiempo el calibre, uno podría hacer lo siguiente: reducir el crepé de tela hasta 21% (las tensiones asimismo aumentarán) y después aumentar el crepé de bobina en 7% para una relación total de 1,295

o 29,5%de crepé total; generando de ese modo más tensión y manteniendo el calibre (menos crepé, y mucho menos crepé de tela que se cree más destructivo de la tensión que el crepé de bobina).

Además del mejor calibre y control de tensión, una máquina de papel puede hacerse mucho más productiva. Por ejemplo, en una hoja base de toalla de 15 libras (24.5 gramos por metro cuadrado) utilizando una tela 44 M se requirió 57% de crepé de línea para un calibre final de 94. La tela W013 de múltiples capas produjo un calibre de 103 en aproximadamente 34% de crepé de línea. Utilizando estos valores aproximados, una máquina de papel con un límite de velocidad final en proceso húmedo de 6000 fpm (1830 m/min) tendría un límite de velocidad de 3825 fpm (1167 m/min) en la bobina para cumplir con una diana de calibre 94 para la hoja base con la tela 44M. Sin embargo, el uso de la tela W013 puede producir casi 10 puntos de calibre que debería hacer posible aumentar la velocidad de la bobina hasta 4475 (6000/1.34 versus 6000/1,57) fpm (1365 m/min).

Además, la tela de múltiples capas con largas junturas MD hace posible reducir el peso base y mantener el calibre y las tensiones. Menos crepé de tela pide menos refinamiento para cumplir con las tensiones aún en un crepé de línea dado (nuevamente suponiendo que el crepé de bobina es mucho menos destructivo de la tensión que el crepé de tela). A medida que el peso del producto disminuye, el crepé de tela puede reducirse 3 puntos porcentuales por cada aumento de porcentual en el crepé de bobina haciendo más fácil de ese modo mantener el calibre y retener la tensión.

Los efectos del crepé de bobina de la Tabla 13 se confirman en las fotomicrografías de la Figuras 36-38 que son tomadas a lo largo de MD (60 muestras de espesor en micrones) de la hoja crepeada en tela. La Figura 36 representa un papel continuo con 25% de crepé de tela y sin crepé de bobina. La Figura 37 describe un papel continuo fabricado con 25% de crepé de bobina y 7% de crepé de tela donde se observa que el crepé es dramáticamente más prominente que en la Figura 36. La Figura 38 describe un papel continuo con 35% de crepé de tela y sin crepé de bobina. El papel continuo de la Figura 37 parece tener significativamente más crepe que aquel de la Figura 38 a pesar de haber sido fabricado con aproximadamente el mismo crepé de línea.

En muchos casos, las técnicas de crepeado en tela reveladas en las siguientes solicitudes co-pendientes serán especialmente apropiadas para fabricar productos: Solicitud de Patente Estadounidense No. de Serie. 11/678.669,

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Claims

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