JP2645481B2 - 絡合不織布及びその製造方法 - Google Patents

絡合不織布及びその製造方法

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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、縦および横両方向において優れた強度を有
する軽量で絡み合わせた不織布およびその製造方法に関
する。
不織布を製造するための繊維の流体再配置および絡み
合わせは多年に亘り工業的に実施されて来た。たとえ
ば、コルウエイツ（Kalwaites）の米国特許第2,862,251
号および第3,033,721号、グリスウオルド他（Griswold
et al.）の米国特許第3,081,500号、エヴアンス（Evan
s）の米国特許第3,485,706号ならびにバンチング等（Bu
nting et al.）の米国特許第3,493,462号参照。この基
本的技術は広い範囲で各種の不織布を製造するために用
いられて来た。
米国特許第3,486,168号は、孔のないリブ付きの絡み
合わせ不織布を開示している。繊維は絡み合わせ工程の
間「グリル」上に支持される。一実施態様において、布
はリブ間に延在する実質的に連続する繊維の配列を伴う
平行に絡み合わせたリブから構成される。絡み合わせ工
程中、一方向に太いワイヤーまたはフイラメントと、他
の方向に延びる３乃至５倍だけ多い、より細いワイヤー
またはフイラメントとを有する平織りキヤリアベルト上
に繊維を支持する。このベルト上に形成された布は、前
記の一方向に延びるジグザグの、絡み合わせたリブを示
す。
本出願人の出願に係る米国特許第4612226号（1986年
９月16日）は、互いにほぼ直交する２本の連続する繊維
状バンドからなる孔あきの絡み合わせの不織布を開示し
ている。各バンドは、個別の繊維が互いに略平行である
セグメントを含んでおり、これらのセグメントは１本の
バンドを他の連続バンドと交差させるときに生ずる絡み
合つた繊維の領域を互い違いにしている。この布は平織
りベルト上で絡み合わされる。
ホームズ等（Holmes et al.）の米国特許第4,379,799
号は流体アレンジメントおよび絡み合わせを利用して、
一方向に延びる細い糸またはフイラメントならびに別の
方向に延在する細い糸またはフイラメントおよびより太
い糸またはフイラメントを備える織成ベルト上で流体再
配置／絡み合わせを行うことにより、リブ付きテリーク
ロスの外観を有する不織布を提供する。ここに提供され
た不織布は、真直ぐで略平行な繊維セグメントから成る
離間した束により相互連結されたリブを備え、前記束は
互いに略平行で、かつ前記リブに略垂直である、一布方
向において連続して延びる離間し、平行し、浮き出した
リブのパターンを反復することによつて特徴づけられて
いる。隣り合う束およびリブが相互に連結して開口部を
形成する。リブ内の繊維は殆ど全体にわたつて絡み合わ
されている。巨視的スケールで全体として繊維を見れ
ば、リブは均一で、かつ実質的にパターンは付されてい
ない。ホームズ等の布は、代表的な基本重量平方ヤード
当たり1.5オンス乃至６オンスを有するものとして説明
されている。
本発明の布はホームズ等により説明されている特別な
タイプのキヤリアベルト上で製造される。本発明の布は
基本重量0.03乃至1.5オンス／平方ヤードを有してい
る。この布は、ポリエステルステーブル繊維少なくとも
75％を含むカード繊維から成る出発ウエブから製造され
る。本発明に係る布は殆ど全体に絡み合わされているリ
ブを現わしていないが、縦および横両方向において、優
れた強度を有している。
本発明の布は縦および横方向強度の優れた組合わせを
伴う軽量の、絡み合わせた不織布から構成される。この
布はポリエステルステーブル繊維少なくとも75％を含ん
で成る。この絡合不織布は少なくとも約75％のポリエス
テルステーブル繊維からなり基本重量が0.3乃至1.5オン
ス／平方ヤードである。この不織布は、一つの繊維方向
に延びている互いに離れているほぼ平行なライン、ライ
ンとほぼ直角な互いに離れているほぼ平行な束、及び隣
り合う束とラインの間に形成される孔とからなる。ライ
ンは互いに結合している一部絡合繊維配列と浮出絡合部
からなり、束は直線でほぼ平行な繊維セグメントからな
り、束はラインと浮出絡合部で交差し浮出絡合部と結合
している。
本発明の布は、以下の方法により製造される。すなわ
ち、その方法は、 （ａ）少なくとも75％のポリエステルステーブル繊維か
らなり基本重量が約0.3乃至1.5オンス／平方ヤードであ
る繊維層を、所定の縦方向に移動できる支持ベルトの上
に支持し、繊維層の繊維は縦方向に配向しており、支持
ベルトは、縦方向に延びる細い縦糸と、縦方向とほぼ直
交する横方向に互いに離れて延びる太い横糸と、横方向
で太い横糸の間に延びる細い横糸からなり、縦糸の一部
は互いに離れて太い横糸を越えて延び、縦糸の残りは太
い横糸の下を通る、 （ｂ）支持ベルトを縦方向に移動し、高圧で微細なほぼ
柱状の液体流を直接繊維層に噴射し、 （ｃ）液体流は、太い横糸と、太い横糸を越える細い縦
糸によって偏向され、（１）太い横糸を越える細い縦糸
の間で、直線でほぼ平行な繊維セグメントからなり、縦
方向に延びる互いに離れた束が形成され、（２）太い横
糸の間で、横方向に延びる互いに離れた平行なラインが
形成され、ラインは、太い横糸の間であって太い横糸の
下を通る縦糸の上で形成される浮出絡合部と、太い横糸
の間であって太い横糸を越えて延びる縦糸の上で形成さ
れる一部絡合繊維配列からなり、（３）束はラインと浮
出絡合部で結合する、ことからなる。
本発明の不織布は、以下により詳細に説明する特別な
構造を有する液体透過性織成ベルト上での流体再配置／
絡み合わせによつてつくられる。第１図に示すように、
ステーブル繊維から成る繊維状層10は、前記織成ベルト
であるエンドレスベルト12上を通過させることが可能で
ある。このベルト12は一連の高圧、微細な水の本質的に
カラム状ジエツト14の下で繊維の層10を支持する。高圧
水はマニホールド16から供給される。ジエツト14は、織
成ベルト12の走行路を横切つて配置された列に沿つて整
列される。好ましいのは、布製品の耐久性を最適とする
ために、織成ベルト12の下方に、ジエツト14の各列の直
ぐ下方に水の、たとえば２乃至15インチ（約５〜38cm）
水柱の真空を引く真空スロツト（図示せず）を設けるこ
とである。ジエツト14からの液体が繊維状層10を通過
し、次いでベルト12を通過またはリバウンドして本発明
の布18を形成する際、層10内の繊維はジエツト14により
再配置され、かつ絡み合わされる。布18は真空脱水ステ
ーシヨン20上方でベルト12により支持され、次いで一連
のシリンダ乾燥機22へと進み、そしてそこから巻き取り
装置24に進む。
米国特許第3,485,706号でエヴアンスは、一連の高
圧、微細な液体のカラム状ジエツトの下で織成ベルト上
に繊維状層を支持することによる、繊維状ウエブを再配
置／絡み合わせするための方法および装置を説明してい
る。エヴアンスの開示は参考としてここに引用するもの
とする。
本発明の布を形成するに際して、ステーブル繊維、約
1/2から約３インチまでの長さを有する繊維が用いられ
る。ベルト速度、水ジエツト圧力、およびジエツト列の
数が狭い臨界的なものであるとは認められない。代表的
な条件は以下の通りである。
ベルト速度：約３乃至300フイート／分（約１〜100メー
トル／分） ジエツト圧力：約200乃至2000psi（約14〜140Kg/cm2） ジエツトの列：約２乃至50 本発明の布を製造するために用いられる形成ベルト
は、ベルトの走行方向すなわち縦方向に延びる細い縦糸
モノフイラメントと、２種類の異なつたサイズ、すなわ
ち太い横糸モノフイラメントおよびより細い横糸モノフ
イラメントからなる横糸モノフイラメントとから織成さ
れる。ベルトは、そのベルト上面のトポグラフイー、す
なわち繊維の接触する表面が、凹部と交互にある浮き上
つた、平行なリツジを有するような方法で織成される。
浮き上りリツジはより太い横糸モノフイラメントにより
形成される。前記のより太い横糸モノフイラメントに沿
う離間した区間において、細い縦糸モノフイラメントが
より太い横糸モノフイラメントを越える。形成ベルトの
製織は少なくとも２本、そして４本までの縦糸モノフイ
ラメントが、より太い横糸モノフイラメントを越える各
縦糸モノフイラメント間で太い横糸モノフイラメントの
下方を通過するようにして行われる。従つて、より太い
横糸モノフイラメントを越える前記細い縦糸モノフイラ
メント間の区間は、通常細い縦糸モノフイラメントの直
径約２乃至約４本分に亘り変化する。前記凹部内で、縦
糸フイラメントは細い横糸モノフイラメントと交錯され
て、比較的緊密であるが、依然として水透過性である帯
域を提供する。本発明において使用される形成ベルトは
米国特許第4,379,799号に開示されている。
以下の実施例において、２本の異なつた形成ベルトが
本発明の布を生成するために用いられた。それらの説明
は次の通りである： 形成ベルトＡ−縦糸端80本／インチ×横糸26本／イン
チ。４本の連続する縦糸40a,40b,40c、および40dの概略
横断面が第２図に示されている。このパターンは４本の
縦糸に次いで反復される。縦糸は0.01インチのポリエス
テル・モノフイラメントであり、そして２つの異なつた
サイズの横糸は0.04インチのポリエステル・モノフイラ
メント42および0.016インチのポリエステル・モノフイ
ラメント44である。
形成ベルトＣ−縦糸端60本／インチ×横糸20本／イン
チ。４本の連続する縦糸52a,52b,52c、および52dの概略
横断面が第３図に示されている。このパターンは４本の
縦糸に続いて反復され、これらの縦糸は0.06インチのポ
リエステル・モノフイラメントであり、そして２つの異
なつたサイズの横糸は0.04インチのポリエステル・モノ
フイラメント54および0.01インチのポリエステル・モノ
フイラメント56である。
米国特許第4,379,799号に記載されているように、この
種の形成ベルト上で生成された布は典型的にリブを設け
たテリークロスの外観を有しており、また略全体的に絡
み合わされ、そして均一かつ実質的にパターンを付され
ていないように見える、離間した、平行な浮き出しリブ
のパターンを反復することによつて特徴づけられてい
る。前記特許に記載されているような布は代表的な布重
量1 1/2乃至約６オンス／平方ヤードを有している。出
願人は、約1 1/2オンス／平方ヤード未満において、方
向づけられた繊維から成る出発層が、それらは連続的に
絡み合わされたリブを有していないという点で、前記特
許に記載された布を生成しないことを見出している。し
かし、これらの布は縦および横両方向において驚くべき
強度を有している。第４図乃至第６図は、形成ベルトＣ
上でカードウエブをもつて製造した本発明の１オンス／
平方ヤードの布を示す。出発ウエブおよび布は「セラニ
ーズ（Celanese）310」1.5デニール、1 1/8インチステ
ーブル・ポリエステル繊維75％および「エンカ（ENKA）
8172」1.5デニール、1 1/4インチレーヨンステーブル繊
維から構成される。ベルトＣ頂上の繊維状層を湿潤さ
せ、次いで３本のオリフイス・ストリツプを収容するマ
ニホールドの下方を通過させた。このオリフイス・スト
リツプは孔から成る列、すなわち直径0.007インチの孔3
0個／インチを収容しており、これらを介して水が噴射
された。３個のストリツプは550psigで作動された。符
号30で示される布は、浮き出され、かつ絡ませられた繊
維領域34であつて、部分的に絡み合わされた繊維配列36
により相互連結されたものから成るラインを具備する不
連続リブ32を有している。隣接するラインから成る浮き
出され、絡み合わされた領域は真直ぐで、略平行な、未
絡み合わせ繊維の束38により相互連結される。絡み合わ
された繊維領域のライン32は互いに略平行であり、そし
て束38は互いに略平行で、かつライン32に対し略垂直で
ある。流体再配置／絡み合わせ法において、相互連結束
は、より太い横糸モノフイラメントを越える縦糸モノフ
イラメント間の間隙中で生成される。液体のジエツト14
（第１図）はこれらの縦糸モノフイラメントに衝突し、
そして横断方向に偏向されて前記間隙中に繊維を「洗い
流す」。次に、これらの繊維は、その液体の作用によ
り、縦糸モノフイラメントと平行な方向に方向づけられ
る。また、液体はより太い横糸フイラメントにより偏向
される。より太い横糸モノフイラメント間の間隙は絡み
合わせ領域を含み、この中で部分的に絡み合わされた繊
維の配列により相互連結された、浮き出し、絡み合わせ
繊維領域のラインが形成される。
第７図および第８図は、形成ベルトＣ上で繊維のラン
ダムウエブから製造される１オンス／平方ヤードの絡み
合わせた布を示している。これらの拡大写真中で明瞭に
理解し得るように、布は米国特許第4,379,799号に記載
され、かつ請求されているように、真直ぐで、未絡み合
わせの、略平行な繊維セグメントから成る離間した束に
より相互連結された絡み合わせ繊維の、離間し、平行な
浮き出しリブの反復パターンを備えている。ウエブおよ
び最終布は本願の第４図乃至第６図中で述べた布と同一
の繊維組成、すなわちポリエステル75％およびレーヨン
25％を含んで成り、そしてそれらは同一の条件下で絡み
合わせた。以下の第Ｉ表は、第４図乃至第６図の布なら
びに第７図および第８図の布の縦および横両方向におけ
る靱性の点からの布強度を示している。布試料重量の10
0グレン当たりのポンド／インチにおいて表される靱性
はASTM D−1682−64により試験される布試料のグラブ引
張りから計算された。MD靱性とは機械方向（縦方向）の
強さを示し、DC靱性とは横方向の強さを示す。
本明細書中に記載した形成ベルト上に支持した軽量、
方向づけしたウエブの流体再配置／絡み合わせにより製
造した本発明の不連続リブ付き布は、75％以上のポリエ
ステル繊維をもつて絡み合わせた孔のあいた他の布を超
える、高められた縦方向靱性および横方向靱性を示す。
以下の第II表は、各種の繊維組成をもつて形成ベルトＣ
ならびに20×20ベルトおよび12×12ベルト上で生成した
布に関する相対的縦方向および横方向靱性を示してい
る。20×20ベルトは縦糸端20本／インチおよび横糸端20
本／インチから成る0.02インチ、ポリエステル縦糸モノ
フイラメントならびに0.02インチ、ポリエステル横糸モ
ノフイラメントの平織りベルトから構成される。12×12
ベルトは縦糸端11本／インチおよび横糸端15本／インチ
から成る0.03インチ、ポリエステル縦糸モノフイラメン
トならびに0.03インチ、ポリエステル横糸モノフイラメ
ントの平織りベルトから構成される。
第II表から理解されるように、50％以上のレーヨン繊
維において、各種ベルト上で生成された布は類似の靱性
を有している。これはレーヨン繊維の絡み合わせの容易
さに起因するものと考えられる。ポリエステル繊維約75
％以上において、本発明の布は20×20または12×12ベル
ト上で製造した布を超える、非常に増強された縦方向お
よび横方向靱性をもたらす。20×20ベルト上で生成し、
その靱性が第II表に示されている布は第11図および第12
図中に観られ、一方12×12ベルト上で生成し、その靱性
が同表に示されている布は第13図および第14図中に観る
ことができる。
第９図および第10図は、上記したポリエステル繊維75
％およびレーヨン繊維25％から成る１オンス／平行ヤー
ドのカードウエブから生成された本発明に係る布の他の
実施例を開示している。この布は形成ベルトＡ上で生成
される。
符号50で示される布は、浮き出され、かつ絡ませられ
た繊維領域54であつて、軽く絡み合わされた繊維領域56
により相互連結されたものから成る一連の、略平行なラ
イン52を具備しており、隣接するラインから成る浮き出
され、絡み合わされた繊維領域は、実質的に未絡み合わ
せ繊維の束58により相互連結されている。これらの束は
互いに略平行であり、また絡み合わされた領域52から成
るラインに対し略垂直である。束およびラインに隣接し
て、それらは相互連結して布の孔を小さくする。布の靱
性は以下の第III表中に示す。
これらの布はサンプル機械、すなわち第４図乃至第８
図に示し、かつ上記第Ｉ表および第II表で述べた布を製
造するために用いた装置よりもスケールの小さい装置に
よつて生成された。
形成ベルトＡによつて生成された布は、サンプル機械
により20×20または12×12ベルト上で類似のベースウエ
ブから生成した布と比較すれば、非常に高められた縦方
向および横方向靱性を示す。サンプル機械に関して生成
する布の製造条件は、第４図乃至第８図に示す布の製造
条件と同一であるが、僅かに異なる装置がもたらす布の
縦方向および横方向靱性を他の装置により製造した布の
靱性と直接比較することはできない。しかし、第III表
は形成ベルトＡ上で製造した布と20×20または12×12ベ
ルト上で製造した布との比較を提供する。
本発明の布を生成するために用いる形成ベルト上で、
繊維から成る軽量ウエブの流体再配置／絡み合わせによ
り達成される縦方向および横方向靱性におけるこの増加
は、ランダム出発ウエブを使用したときには認められな
いことが理解されるべきである。以下の第IV表は、形成
ベルトＣまたは20×20ベルトのいずれか上でランダムウ
エブから製造された１オンス／平行ヤードの布の縦方向
および横方向の靱性を示している。
これらの布は、第４図乃至第８図に示し、かつ上記第
Ｉ表および第II表で述べた布と同一製造条件下および同
一装置により生成された。形成ベルトＣ上で生成される
布は事実上、第７図および第８図に示し、かつそれに関
連して説明される布である。ランダムウエブをもつて、
20×20ベルト上で生成された布を第15図および第16図中
に示す。第IV表から理解し得るように、１オンス／平方
ヤードのランダム繊維から成る出発ウエブをもつて、形
成ベルトＣまたは20×20ベルト上で生成された布は同様
な靱性を示す。形成ベルトＣまたは20×20ベルト上で繊
維のランダムウエブから製造された２オンス／平方ヤー
ドの布の靱性もまた、第IV表中に示され、かつ比較可能
である。
以下の第Ｖ表に示すように、形成ベルトＣ上でポリエ
ステル75％およびレーヨン25％から成る方向づけしたウ
エブから生成された２オンス／平方ヤードの布は、20×
20ベルト上で生成された布を超える、同様に高められた
縦方向および横方向の靱性を示すが、形成ベルトＣ上で
生成される布は米国特許第4,379,799号において請求さ
れるような連続する、全体的に絡み合わせたリブを示し
ている。
上述と同一の製造条件下であるが、サンプル機械によ
る形成ベルトＡ、20×20および12×12ベルト上で流体リ
アレンジ／絡み合わせした方向づけポリエステル75％お
よびレーヨン25％繊維から成る２オンス／平方ヤードウ
エブの相対的靱性が以下の第VI表中に示される。形成ベ
ルトＡ上で生成された布は、20×20および12×12ベルト
上で生成された布と比較して、再び高められた縦および
横方向靱性を示すが、形成ベルトＡ上で生成された布は
再び米国特許第4,379,799号において請求されているよ
うな連続する、全体的に絡み合わせたリブを示す。
このようにして、本発明により縦方向および横方向強
度の優れた組合わせを有する新規、軽量で、絡み合わせ
た不織布の提供されることが明白である。
本発明はその具体的な実施態様に関連して説明して来
たが、上の記載に鑑みて多くの変更、変形が当業者には
明白であることが明らかである。従つて、添付特許請求
の範囲の精神ならびに広い範囲内にあるこの種の全変
更、変形が包含されることを意図するものである。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の布を製造するために使用することので
きる装置を示す概略側面図、第２図および第３図は本発
明の布を製造するために用いることのできるベルトを形
成する４本の連続する縦糸を経る概略横断面図、第４図
および第５図は10倍で撮影した本発明の布の繊維の形状
を示す拡大写真であつて、上から照明した頂部側および
ベルト側をそれぞれ示すもの、第６図は10倍で撮影した
第４図および第５図の布の繊維の形状を示す拡大写真で
あつて、上から照明した頂部側を示すもの、第７図およ
び第８図は10倍で撮影した先行技術に係る布の繊維の形
状を示す拡大写真であつて、上から照明した頂部側およ
びベルト側をそれぞれ示すもの、第９図および第10図は
10倍で撮影した本発明の布の繊維の形状を示す拡大写真
であつて、上から照明した頂部側およびベルト側をそれ
ぞれ示すもの、第11図および第12図は10倍で撮影した先
行技術に係る布の繊維の形状を示す拡大写真であつて、
上から照明した頂部側およびベルト側をそれぞれ示すも
の、第13図および第14図は10倍で撮影した先行技術に係
る布の繊維の形状を示す拡大写真であつて、上から照明
した頂部側およびベルト側をそれぞれ示すもの、第15図
および第16図は10倍で撮影した先行技術に係る布の繊維
の形状を示す拡大写真を表す図であつて、上から照明し
た頂部側およびベルト側をそれぞれ示すものである。 30,50……布、32……不連続リブ、34,54……絡ませられ
た繊維領域、36……部分的に絡み合わされた繊維配列、
38,58……束、40a−40d……縦糸フイラメント、42,44,5
4,56……ポリエステルモノフイラメント、52……ライ
ン、52a−52d……縦糸。
フロントページの続き (72)発明者 ジヨン・ダブリユ・ケニツト アメリカ合衆国、08850 ニユージヤー ジイ州、サマービル、デユークス パー クウエイ 192 (56)参考文献 特開 昭52−91969（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−21955（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−211667（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−223349（ＪＰ，Ａ) 米国特許4379799（ＵＳ，Ａ)

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】少なくとも約75％のポリエステルステーブ
    ル繊維からなり基本重量が0.3乃至1.5オンス／平方ヤー
    ドである不織布（30）であって、前記不織布は、 一つの繊維方向に延びている互いに離れているほぼ平行
    なライン（32）、前記ライン（32）は互いに結合してい
    る一部絡合繊維配列（36）と浮出絡合部（34）からな
    り、 前記ライン（32）とほぼ直角な互いに離れているほぼ平
    行な束（38）、前記束（38）は直線でほぼ平行な繊維セ
    グメントからなり、前記束（38）は前記ライン（32）と
    前記浮出絡合部（34）で交差し前記浮出絡合部（34）と
    結合している、 隣り合う前記束（38）と前記ライン（32）の間に形成さ
    れる孔、 とからなる絡合不織布。
  2. 【請求項２】ポリエステルステープル繊維75％およびレ
    ーヨンステープル繊維25％からなる特許請求の範囲第１
    項記載の絡合不織布。
  3. 【請求項３】基本重量が1.0オンス／平方ヤードである
    特許請求の範囲第１項記載の絡合不織布。
  4. 【請求項４】（ａ）少なくとも75％のポリエステルステ
    ープル繊維からなり基本重量が約0.3乃至1.5オンス／平
    方ヤードである繊維層を、所定の縦方向に移動できる支
    持ベルトの上に支持し、前記繊維層の繊維は前記縦方向
    に配向しており、 前記支持ベルトは、前記縦方向に延びる細い縦糸と、前
    記縦方向とほぼ直交する横方向に互いに離れて延びる太
    い横糸と、前記横方向で前記太い横糸の間に延びる細い
    横糸からなり、前記縦糸の一部は互いに離れて前記太い
    横糸を越えて延び、 前記縦糸の残りは前記太い横糸の下を通る、 （ｂ）前記支持ベルトを前記縦方向に移動し、高圧で微
    細なほぼ柱状の液体流を直接前記繊維層に噴射し、 （ｃ）前記液体流は、前記太い横糸と、前記太い横糸を
    越える細い縦糸によって偏向され、（１）前記太い横糸
    を越える細い縦糸の間で、直線でほぼ平行な繊維セグメ
    ントからなり、前記縦方向に延びる互いに離れた束が形
    成され、（２）前記太い横糸の間で、前記横方向に延び
    る互いに離れた平行なラインが形成され、 前記ラインは、前記太い横糸の間であって前記太い横糸
    の下を通る縦糸の上で形成される浮出絡合部と、前記太
    い横糸の間であって前記太い横糸を越えて延びる縦糸の
    上で形成される一部絡合繊維配列からなり、（３）前記
    束は前記ラインと前記浮出絡合部で結合する、 ことからなる前記縦及び横方向において優れた強度を有
    する絡合不織布の製造方法。
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