JP2016097623A - パーティクルボード及びこれを用いた二重床 - Google Patents

Abstract

【課題】通常のパーティクルボードと同様に製造することができ、人体に無害で環境汚染もなく、施工性に優れたパーティクルボードを提供する。【解決手段】表層用木材チップ１００重量部に対し、フェノール系接着剤１４重量部、ワックスエマルジョン１重量部を添加し、含水率が２０％になるように水を添加して表層用マット材料を、内層用木材チップ４０重量部に対し、硫酸バリウムを６０重量部添加して内層材料とし、この内層材料１００重量部に対し、ポリメリックＭＤＩ８重量部、ワックス系エマルジョン０．５重量部を添加し、含水率が１０％になるように水を添加して内層用マット材料を調整した。この表層用マット材料及び内層用マット材料を設定密度１．２で表層部１１／内層部１２／表層部１１の重量比が６／２２／６の重量比になるようにフォーミングしてマットを形成し、所定条件で１０分間熱圧成型して、厚さ２０ｍｍのパーティクルボードを作成した。【選択図】 図２

Description

この発明は、Ｘ線遮蔽機能を有するパーティクルボード及びこのパーティクルボードを用いた二重床に関する。

医療機関等のＸ線撮影室では、床下に配線や配管等を通す必要があるため、床スラブと床板との間に空間が確保された二重床が一般的に採用されており、このような二重床を採用する場合は、床スラブからの散乱Ｘ線の防護が必要となる。このため、図３（ａ）、（ｂ）に示すように、Ｘ線撮影室の二重床を構成する床板５０としては、木質基材であるパーティクルボード５１の上に、Ｘ線遮蔽機能を有する１ｍｍ以上の鉛板５３を合板５４に複合した鉛合板５２を貼着し、さらにその上に化粧板や化粧シート等の表面仕上材５５を貼着した複合板が使用されている。

実用新案登録第３１６７３３１号公報

図４に示すように、通常の二重床を構成する床板５０Ａは、パーティクルボードからなる木質基材５１の上に、化粧板や化粧シート等の表面仕上材５５を貼着するだけでよいが、Ｘ線撮影室の二重床を構成する床板５０は、上述したように、パーティクルボードからなる木質基材５１の上に鉛合板５２を貼着するという余分な工程が必要となるので、床板５０を製造する際の工数が増えるといった問題がある。

また、Ｘ線撮影室はフロアの一部分であり、図５に示すように、Ｘ線撮影室の床板５０は、鉛合板５２の分だけ通常の床板５０Ａよりも厚くなるので、床面の高さを合わせるために、Ｘ線撮影室の床板５０を支持する支持脚６０を、通常の床板５０Ａを支持する支持脚６０Ａに比べて短くしなければならず、支持脚６０の高さ調整に手間がかかるといった問題もある。こういった問題を解決するために、Ｘ線撮影室の床板５０については、木質基材５１であるパーティクルボードの厚みを薄くすることで対応することも考えられるが、パーティクルボードの厚みを薄くすると、床板５０の剛性が低下し、撓み等の新たな問題が発生するので、そういった手法を採用することは難しい。

また、鉛合板５２は容易に切削することができないだけでなく、切削時に発生した鉛の粉塵を吸い込むと人体にとって有害であり、床板や粉塵を廃棄する際に鉛が水に溶け出して環境汚染をおこす恐れもある。

また、木質基材５１であるパーティクルボードの密度を大きくすることによって、Ｘ線遮蔽機能を確保することも考えられるが、パーティクルボードの密度を大きくするにはパーティクルボードを製造するためのマット（木材チップと接着剤との混合物を堆積させたもの）の厚みが大きくなり、通常のパーティクルボード製造用プレス機の加圧盤間にマットを挿入することができないという問題があると共に、加圧時の反発力が大きいために加圧盤の解圧時に、製造されたパーティクルボードが破裂する現象、いわゆるパンクが発生するといった問題もある。

そこで、この発明の課題は、通常のパーティクルボードと同様に製造することができ、人体に無害で環境汚染もなく、施工性に優れたパーティクルボード及びこれを用いた二重床を提供することにある。

上記の課題を解決するため、請求項１に係る発明は、鉛を含まない粉状の放射線遮蔽材を木材チップに添加することによって、密度を１．０〜１．３ｇ／ｃｍ^３に調整したことを特徴とするパーティクルボードを提供するものである。

また、請求項２に係る発明は、請求項１に係る発明のパーティクルボードにおいて、前記放射線遮蔽材の添加量は、前記木材チップ及び前記放射線遮蔽材の全重量の３０重量％以上であることを特徴としている。

また、請求項３に係る発明は、請求項１または２に係る発明のパーティクルボードにおいて、前記木材チップは、表層用木材チップ及び前記表層用木材チップよりも粗い内層用木材チップから構成されており、前記表層用木材チップに対する前記放射線遮蔽材の添加量は、前記表層用木材チップ及び前記放射線遮蔽材の全重量の８０重量％未満であることを特徴としている。

また、請求項４に係る発明は、請求項１、２または３に係る発明のパーティクルボードにおいて、前記木材チップは、表層用木材チップ及び前記表層用木材チップよりも粗い内層用木材チップから構成されており、前記内層用木材チップに対する前記放射線遮蔽材の添加量は、前記内層用木材チップ及び前記放射線遮蔽材の全重量の７０重量％未満であることを特徴としている。

また、上記の課題を解決するため、請求項５に係る発明は、請求項１、２、３または４に記載のパーティクルボードを木質基材として使用した床板を、床スラブの上に所定空間を空けて配設したことを特徴とする二重床を提供するものである。

以上のように、請求項１に係る発明のパーティクルボードは、鉛を含まない粉状の放射線遮蔽材を木材チップに添加することによって、密度を１．０〜１．３ｇ／ｃｍ^３に調整したので、パーティクルボード自体にＸ線遮蔽機能が付与されることになる。従って、このパーティクルボードをＸ線撮影室の二重床を構成する床板の木質基材として使用すると、Ｘ線撮影室の二重床を構成する従来の床板のように、木質基材であるパーティクルボードの上に鉛合板を貼着するという余分な工程が不要となり、Ｘ線遮蔽機能を有する床板を、通常の床板と同様の工程で効率よく製造することができる。

また、このパーティクルボードは、二重床を構成する通常の床板の木質基材として使用されている、Ｘ線遮蔽機能を有していないパーティクルボードと同一厚みにすることができるので、請求項５に係る発明の二重床のように、このパーティクルボードをＸ線撮影室の二重床を構成する床板の木質基材として使用すると、床面の高さを合わせるために、Ｘ線撮影室の床板を支持する支持脚の高さを調整する必要もない。

また、このパーティクルボードは、鉛を含まない粉状の放射線遮蔽材を木材チップに添加することによって、密度を１．０〜１．３ｇ／ｃｍ^３に調整しているので、容易に切削することができ、廃棄する際に環境汚染をおこす恐れもない。また、放射線遮蔽材は木材チップに比べて比重が大きいので、パーティクルボードの密度を大きくするためにマットの厚みを大きくする必要がなく、通常のパーティクルボードを製造するためのプレス機を使用することができると共に、製造されたパーティクルボードにパンクが発生することもない。

また、請求項２に係る発明のパーティクルボードは、木材チップ及び放射線遮蔽材の全重量の３０重量％以上の放射線遮蔽材が添加されているので、製造されたパーティクルボードの密度を１．０〜１．３ｇ／ｃｍ^３にするための木材チップの使用量を抑えることができる。従って、マットの厚みが大きくならず、加圧盤の解圧時に、製造されたパーティクルボードにパンクが発生することがない。

また、製造されたパーティクルボードにパンクが発生しないようにするには、放射線遮蔽材の添加量を増やせばよいが、放射線遮蔽材の添加量を増やし過ぎると、木材チップに付着しない状態でマットの下部に独立して存在する放射線遮蔽材の量が増加し、製造されたパーティクルボードが不均一になるという問題がある。

従って、木材チップを構成している表層用木材チップだけに放射線遮蔽材を添加する場合や、木材チップを構成している表層用木材チップ及び内層用木材チップの双方に放射線遮蔽材を添加する場合、請求項３に係る発明のパーティクルボードのように、表層用木材チップに対する放射線遮蔽材の添加量を、表層用木材チップ及び放射線遮蔽材の全重量の８０重量％未満にしておくと、接着剤が塗布された表層用木材チップと放射線遮蔽材とを混合することで、放射線遮蔽材が表層用木材チップに均一に付着するので、放射線遮蔽材がマットの下部に独立して存在することがなく、製造されたパーティクルボードが均一に仕上がるという効果が得られる。

また、木材チップを構成している内層用木材チップだけに放射線遮蔽材を添加する場合や、木材チップを構成している表層用木材チップ及び内層用木材チップの双方に放射線遮蔽材を添加する場合、請求項４に係る発明のパーティクルボードのように、内層用木材チップに対する放射線遮蔽材の添加量を、内層用木材チップ及び放射線遮蔽材の全重量の７０重量％未満にしておくと、接着剤が塗布された内層用木材チップと放射線遮蔽材とを混合することで、放射線遮蔽材が内層用木材チップに均一に付着するので、放射線遮蔽材がマットの下部に独立して存在することがなく、製造されたパーティクルボードが均一に仕上がるという効果が得られる。

この発明に係る二重床の一実施形態を示す断面図である。 同上の二重床を構成している床板の木質基材であるパーティクルボードを示す概略断面図である。 （ａ）はＸ線撮影室の二重床を構成している従来の床板を示す分解断面図、（ｂ）は同上の床板を示す断面図である。 通常の二重床を構成している床板を示す断面図である。 Ｘ線撮影室及びその周辺の二重床を示す断面図である。

以下、実施の形態について図面を参照して説明する。図１は、Ｘ線撮影室に敷設される二重床を示しており、この二重床は、Ｘ線遮蔽機能を有するパーティクルボードからなる厚さ２０ｍｍの木質基材１０の上面に、化粧板または化粧シートからなる厚さ２．３ｍｍの表面仕上材２０を貼着した床板１と、床スラブ２と、床板１を床スラブ２との間に所定の空間が形成されるように、床スラブ２上に支持する支持脚３とから構成されている。

前記木質基材１０を構成しているパーティクルボードは、図２に示すように、密度の大きい表裏一対の表層部１１と、表裏一対の表層部１１間に挟み込まれた、密度の小さい内層部１２とから構成されており、表層部１１は細かい木材チップにより、内層部１２は大きい木材チップにより、それぞれ形成されている。

なお、Ｘ線撮影室は、通常、０．５坪、広くても２坪程度の大きさであるため、Ｘ線撮影室に敷設される床板１は継目のない１枚ものを使用することが望ましい。複数枚の床板１を敷設する場合は、突き付けで施工を行い、床板１の伸縮等を吸収するための遊びは壁際で確保するか、床板１間に隙間を形成しなければならない場合は、伸縮性を有する放射線遮蔽充填剤で隙間を塞ぐことが望ましい。

以下、前記床板１の木質基材１０を構成している本発明のパーティクルボード及びその製造方法について、表１及び表２を参照して説明するが、本発明のパーティクルボードはこれらの実施例に限定されるものではない。

（実施例１）
表１に示すように、表層用木材チップ１００重量部に対し、フェノール系接着剤１４重量部、ワックスエマルジョン１重量部を添加し、含水率が２０％になるように水を添加して表層用マット材料を調整した。
また、表２に示すように、内層用木材チップ４０重量部に対し、硫酸バリウムを６０重量部添加して内層材料とし、表１に示すように、この内層材料１００重量部に対し、ポリメチレンポリフェニルポリイソシアネート（以下、ポリメリックＭＤＩという。）８重量部、ワックス系エマルジョン０．５重量部を添加し、含水率が１０％になるように水を添加して内層用マット材料を調整した。
このように調整された表層用マット材料及び内層用マット材料を、表１に示すように、設定密度１．２で表層／内層／表層の重量比が６／２２／６の重量比になるようにフォーミングしてマットを形成し、このマットを、圧力２０ｋｇｆ／ｃｍ^２、温度１８０℃で、１０分間熱圧成型して、厚さ２０ｍｍのパーティクルボードを作成した。

（実施例２）
表１及び表２に示すように、内層用木材チップ３５重量部に対し、硫酸バリウムを６５重量部添加して内層材料とした点を除いて、実施例１と同様の方法で、厚さ２０ｍｍのパーティクルボードを作成した。

（実施例３）
表２に示すように、表層用木材チップ６０重量部に対し、硫酸バリウム４０重量部を添加して表層材料とし、表１に示すように、この表層材料１００重量部に対し、フェノール系接着剤１４重量部、ワックスエマルジョン１重量部を添加し、含水率が２０％になるように水を添加して表層用マット材料を調整した。
また、表２に示すように、内層用木材チップ６０重量部に対し、硫酸バリウム４０重量部を添加して内層材料とし、表１に示すように、この内層材料１００重量部に対し、ポリメリックＭＤＩ８重量部、ワックス系エマルジョン０．５重量部を添加し、含水率が１０％になるように水を添加して内層用マット材料を調整した。
このように調整された表層用マット材料及び内層用マット材料を、表１に示すように、設定密度１．２で表層／内層／表層の重量比が５／２０／５の重量比になるようにフォーミングしてマットを形成し、圧力２０ｋｇｆ／ｃｍ^２、温度１８０℃で、１０分間熱圧成型して厚さ２０ｍｍのパーティクルボードを作成した。

（実施例４）
表２に示すように、表層用木材チップ３０重量部に対し、硫酸バリウム７０重量部を添加して表層材料とし、表１に示すように、この表層材料１００重量部に対し、フェノール系接着剤１４重量部、ワックスエマルジョン１重量部を添加し、含水率が２０％になるように水を添加して表層用マット材料を調整した。
また、表１に示すように、内層用木材チップ１００重量部に対し、ポリメリックＭＤＩ８重量部、ワックス系エマルジョン０．５重量部を添加し、含水率が５％になるように水を添加して内層用マット材料を調整した。
このように調整された表層用マット材料及び内層用マット材料を、表１に示すように、設定密度１．２で表層／内層／表層の重量比が１１／１３／１１の重量比になるようにフォーミングしてマットを形成し、圧力２０ｋｇｆ／ｃｍ^２、温度１８０℃で、１０分間熱圧成型して厚さ２０ｍｍのパーティクルボードを作成した。

（実施例５）
表１及び表２に示すように、表層用木材チップ２５重量部に対し、硫酸バリウムを７５重量部添加して表層材料とした点を除いて、実施例４と同様の方法で、厚さ２０ｍｍのパーティクルボードを作成した。

以上のようにして得られた実施例１〜５のパーティクルボードは、表２に示すように、加圧盤の解圧時にパンクが発生することもなく、均一に仕上がり、１．１ｍｍＰｂの鉛当量の放射線遮蔽性能を有していた。

（比較例１）
表１及び表２に示すように、内層用木材チップに硫酸バリウムを添加せずに、内層用木材チップ１００重量部に対し、ポリメリックＭＤＩ８重量部、ワックス系エマルジョン０．５重量部を添加し、含水率が５％になるように水を添加して内層用マット材料を調整した点を除いて、実施例１と同様の方法で、厚さ２０ｍｍのパーティクルボードを作成した。
このようにして得られたパーティクルボードは、表２に示すように、加圧盤の解圧時にパンクが発生したため、放射線遮蔽性能を測定しなかった。

（比較例２）
表１及び表２に示すように、表層用木材チップ７５重量部に対し、硫酸バリウムを２５重量部添加して表層材料とした点及び内層用木材チップ７５重量部に対し、硫酸バリウムを２５重量部添加して内層材料とした点を除いて、実施例３と同様の方法で、厚さ２０ｍｍのパーティクルボードを作成した。
このようにして得られたパーティクルボードも、比較例１と同様に、加圧盤の解圧時にパンクが発生したため、放射線遮蔽性能を測定しなかった。

（比較例３）
表１及び表２に示すように、内層用木材チップ３０重量部に対し、硫酸バリウムを７０重量部添加して内層材料とした点を除いて、実施例１と同様の方法で、厚さ２０ｍｍのパーティクルボードを作成しようとしたが、内層用マット材料の散布時に硫酸バリウムと内層用木材チップとが分離し、比重の大きい硫酸バリウムがマット下部に偏在したり、硫酸バリウムの塊が偏在したりするなどして均一なマットが得られなかったため、熱圧成型を断念した。

（比較例４）
表１及び表２に示すように、表層用木材チップ２０重量部に対し、硫酸バリウムを８０重量部添加して表層材料とした点を除いて、実施例４と同様の方法で、厚さ２０ｍｍのパーティクルボードを作成しようとしたが、比較例３と同様に、表層用マット材料の散布時に硫酸バリウムと内層用木材チップとが分離し、比重の大きい硫酸バリウムがマット下部に偏在したり、硫酸バリウムの塊が偏在したりするなどして均一なマットが得られなかったため、熱圧成型を断念した。

（比較例５）
表１及び表２に示すように、表層用木材チップ１００重量部に対し、フェノール系接着剤１４重量部、ワックスエマルジョン１重量部を添加し、含水率が２０％になるように水を添加して表層用マット材料を調整した。
また、表１及び表２に示すように、内層用木材チップ１００重量部に対し、ポリメリックＭＤＩ８重量部、ワックス系エマルジョン０．５重量部を添加し、含水率が５％になるように水を添加して内層用マット材料を調整した。
このように調整された表層用マット材料及び内層用マット材料を、表１に示すように、設定密度０．８で表層／内層／表層の重量比が５／１３／５の重量比になるようにフォーミングしてマットを形成し、このマットを、圧力２０ｋｇｆ／ｃｍ^２、温度１８０℃で、１０分間熱圧成型して、厚さ２０ｍｍのパーティクルボードを作成した。
このようして得られたパーティクルボードは、従来から使用されている一般的なパーティクルボードであり、放射線遮蔽性能を有していない。

以上のように、十分な放射線遮蔽性能を確保するために、密度が１．２ｇ／ｃｍ^２のパーティクルボードを製造する場合、木材チップ（表層用木材チップ＋内層用木材チップ）及びこれに添加する硫酸バリウムの全重量に対して、硫酸バリウムの添加量が３０重量％未満である比較例１、２については、密度を１．２ｇ／ｃｍ^２にするための木材チップの使用量が大きくなり、これに伴って、マットの厚みが大きくなるので、加圧盤の解圧時に、製造されたパーティクルボードにパンクが発生するが、木材チップの全重量に対して、硫酸バリウムの添加量が３０重量％以上である実施例１〜５については、密度を１．２ｇ／ｃｍ^２にするための木材チップの使用量を抑えることができ、マットの厚みが大きくならないので、加圧盤の解圧時に、製造されたパーティクルボードにパンクが発生することがない。

また、内層用木材チップ及びこれに添加する硫酸バリウムの全重量に対して、内層用木材チップへの硫酸バリウムの添加量が７０重量％以上である比較例３や、表層用木材チップ及びこれに添加する硫酸バリウムの全重量に対して、表層用木材チップへの硫酸バリウムの添加量が８０重量％以上である比較例４については、木材チップに対する硫酸バリウムの重量比率が大きすぎるので、添加した接着剤を介して、木材チップの表面に付着できない硫酸バリウムが発生し、内層用マット材料や表層用マット材料の散布時に、内層用木材チップや表層用木材チップと硫酸バリウムとが分離して、比重の大きい硫酸バリウムがマット下部に偏在するので、均一なマットが得られない。このような不均一なマットでパーティクルボードを熱圧成型しても、製造されたパーティクルボードの品質にムラが発生したり、品質の低下が発生するので好ましくない。

一方、内層用木材チップ及びこれに添加する硫酸バリウムの全重量に対して、内層用木材チップへの硫酸バリウムの添加量が７０重量％未満である実施例１〜３や、表層用木材チップ及びこれに添加する硫酸バリウムの全重量に対して、表層用木材チップへの硫酸バリウムの添加量が８０重量％未満である実施例３〜５については、接着剤が塗布された内層用木材チップや表層用木材チップと硫酸バリウムとを混合することで、添加した略全ての硫酸バリウムが内層用木材チップや表層用木材チップに均一に付着するので、硫酸バリウムがマットの下部に偏在することがなく、均一なマットを得ることができる。

以上のように、実施例１〜５のパーティクルボードは、鉛を含まない粉状の放射線遮蔽材である硫酸バリウムを木材チップに添加することによって、密度を１．２ｇ／ｃｍ^３に調整したので、パーティクルボード自体にＸ線遮蔽機能が付与されることになる。従って、これらのパーティクルボードをＸ線撮影室の二重床を構成する床板１の木質基材として使用すると、Ｘ線撮影室の二重床を構成する従来の床板のように、木質基材であるパーティクルボードの上に鉛合板を貼着するという余分な工程が不要となり、Ｘ線遮蔽機能を有する床板を、通常の床板と同様の工程で効率よく製造することができる。

また、実施例１〜５のパーティクルボードは、二重床を構成する通常の床板の木質基材として使用されている、Ｘ線遮蔽機能を有していないパーティクルボードと同一厚み（例えば、２０ｍｍ）にすることができるので、これらのパーティクルボードをＸ線撮影室の二重床を構成する床板１の木質基材として使用すると、床面の高さを合わせるために、Ｘ線撮影室の床板１を支持する支持脚３の高さを調整する必要もない。

さらに、実施例１〜５のパーティクルボードは、鉛を含まない粉状の放射線遮蔽材である硫酸バリウムを木材チップに添加することによって、密度を１．２ｇ／ｃｍ^３に調整しているので、容易に切削することができ、廃棄する際に環境汚染をおこす恐れもない。また、放射線遮蔽材として使用している硫酸バリウムは木材チップに比べて比重が大きいので、パーティクルボードの密度を大きくするためにマットの厚みを大きくする必要がなく、通常のパーティクルボードを製造するためのプレス機を使用することができると共に、製造されたパーティクルボードにパンクが発生することもない。

なお、上述した各実施例のパーティクルボードは、密度が１．２ｇ／ｃｍ^３であるが、これに限定されるものではなく、要求される放射線遮蔽機能等に応じて、１．０〜１．３ｇ／ｃｍ^３の密度になるように、放射線遮蔽材である硫酸バリウムの添加量を適宜調整すればよい。

また、上述した各実施例では、放射線遮蔽材として硫酸バリウムを使用しているが、これに限定されるものではなく、鉛を含まない粉状のものであれば、例えば、鉄含有物や硫酸バリウムと鉄含有物との混合物等、種々の放射線遮蔽材を使用することができる。

鉄含有物としては、鉄単体のほか、各種鉄化合物が挙げられる。これら鉄単体や鉄化合物は、単独で又は２種以上を組み合わせて用いることができる。鉄化合物としては、鉄（III）と無機酸または有機酸との塩、酸化鉄（III）及び鉄合金といった３価以上の鉄化合物や、鉄（II）と無機酸または有機酸との塩、酸化鉄（II）及び鉄合金２価以下の鉄化合物等を使用することができ、酸化鉄及び鉄合金も含まれる。

無機酸としては、塩酸、ふっ酸、硫酸、硝酸、りん酸、炭酸などが挙げられ、これらのうちでは塩酸及び硫酸が好ましく使用できる。また、有機酸としては、有機基を有するカルボン酸、スルフィン酸、フェノール、エノール、チオフェノール、イミド、オキシム、芳香族スルホンアミド、第一級及び第二級ニトロ化合物などが挙げられる。

本発明のパーティクルボードは、Ｘ線撮影室の二重床を構成する床板の木質基材として利用することができる。

１ 床板
２ 床スラブ
３ 支持脚
１０ 木質基材
１１ 表層部
１２ 内層部
２０ 表面仕上材

Claims (5)

1. 鉛を含まない粉状の放射線遮蔽材を木材チップに添加することによって、密度を１．０〜１．３ｇ／ｃｍ^３に調整したことを特徴とするパーティクルボード。
2. 前記放射線遮蔽材の添加量は、前記木材チップ及び前記放射線遮蔽材の全重量の３０重量％以上である請求項１に記載のパーティクルボード。
3. 前記木材チップは、表層用木材チップ及び前記表層用木材チップよりも粗い内層用木材チップから構成されており、
   前記表層用木材チップに対する前記放射線遮蔽材の添加量は、前記表層用木材チップ及び前記放射線遮蔽材の全重量の８０重量％未満である請求項１または２に記載のパーティクルボード。
4. 前記木材チップは、表層用木材チップ及び前記表層用木材チップよりも粗い内層用木材チップから構成されており、
   前記内層用木材チップに対する前記放射線遮蔽材の添加量は、前記内層用木材チップ及び前記放射線遮蔽材の全重量の７０重量％未満である請求項１、２または３に記載のパーティクルボード。
5. 請求項１、２、３または４に記載のパーティクルボードを木質基材として使用した床板を、床スラブの上に所定空間を空けて配設したことを特徴とする二重床。

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