JP2871789B2 - アルミニウム部材の表面処理方法 - Google Patents
アルミニウム部材の表面処理方法Info
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Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明はアルミニウム部材の表面処理方法に関し、更
に詳しくは、例えばアルミニウム架空送電線やその架線
時に用いるジャンパ装置などの付属品にたいしては、そ
の表面を暗い色調にして架線環境に調和せしめることが
できるアルミニウム部材の表面処理方法に関する。
に詳しくは、例えばアルミニウム架空送電線やその架線
時に用いるジャンパ装置などの付属品にたいしては、そ
の表面を暗い色調にして架線環境に調和せしめることが
できるアルミニウム部材の表面処理方法に関する。
（従来の技術） 一般に、アルミニウム部材の表面は銀白色に輝いてい
て、光に対する反射率が非常に大きい。このアルミニウ
ム部材のうち、例えば、アルミニウム架空送電線やそれ
を架線するときに用いるスパイラルロッドやジャンパ装
置に対しては、それらを架線環境と調和させるために、
従来から表面へのサンドブラスト処理による粗面化処理
やベーマイト処理、更にペンキなどによる表面への塗装
処理または陽極酸化処理などが施されている。
て、光に対する反射率が非常に大きい。このアルミニウ
ム部材のうち、例えば、アルミニウム架空送電線やそれ
を架線するときに用いるスパイラルロッドやジャンパ装
置に対しては、それらを架線環境と調和させるために、
従来から表面へのサンドブラスト処理による粗面化処理
やベーマイト処理、更にペンキなどによる表面への塗装
処理または陽極酸化処理などが施されている。
このような表面処理が施されることによって、アルミ
ニウム架空送電線やその付属品の表面における光の反射
率が低下し、環境との調和がある程度達成されるととも
に、処理表面が親水性となり水滴の付着が原因で起こる
コロナ放電に基づくオーディブルノイズは低減する。
ニウム架空送電線やその付属品の表面における光の反射
率が低下し、環境との調和がある程度達成されるととも
に、処理表面が親水性となり水滴の付着が原因で起こる
コロナ放電に基づくオーディブルノイズは低減する。
（発明が解決しようとする課題） しかしながら、上記したサンドブラスト処理やベーマ
イト処理の場合には、得られたアルミニウム送電線とそ
の付属品の処理表面の色調は淡色系であり、色調を濃く
する、または暗くすることが困難である。そのため、表
面色調を架線環境に調和させることができない。
イト処理の場合には、得られたアルミニウム送電線とそ
の付属品の処理表面の色調は淡色系であり、色調を濃く
する、または暗くすることが困難である。そのため、表
面色調を架線環境に調和させることができない。
また塗装処理の場合は、形成された表面塗膜の色調を
長期間に亘って維持することができず、しかも親水性が
妨げられ前記したオーディブルノイズを高くするとうい
う問題が避け得ない。更に、陽極酸化処理の場合は、処
理時の消費電力量が大きく、そのため設備費を含めて全
体の処理コストが高くなってしまう。
長期間に亘って維持することができず、しかも親水性が
妨げられ前記したオーディブルノイズを高くするとうい
う問題が避け得ない。更に、陽極酸化処理の場合は、処
理時の消費電力量が大きく、そのため設備費を含めて全
体の処理コストが高くなってしまう。
本発明は、従来の表面処理方法における上記した問題
を解決し、表面色調の調整が容易であり、また、その色
調は暗くかつ安定していて、しかも親水性であり、とり
わけ架線環境と調和する色調を備えたアルミニウム架空
送電線とその付属品の製造に適用して有効なアルミニウ
ム部材の表面処理方法の提供を目的とする。
を解決し、表面色調の調整が容易であり、また、その色
調は暗くかつ安定していて、しかも親水性であり、とり
わけ架線環境と調和する色調を備えたアルミニウム架空
送電線とその付属品の製造に適用して有効なアルミニウ
ム部材の表面処理方法の提供を目的とする。
（課題を解決するための手段） 上記した目的を達成するために、本発明においては、
アルミニウム部材を、50℃以上120℃未満の温度で予熱
する工程；および予熱されたアルミニウム部材の表面
に、染料もしくは顔料を溶解または分散せしめて成る金
属塩化物水溶液を接触せしめて、前記アルミニウム部材
の表面にエッチング処理と着色処理を同時に施す工程；
を備えていることを特徴とするアルミニウム部材の表面
処理方法が提供される。
アルミニウム部材を、50℃以上120℃未満の温度で予熱
する工程；および予熱されたアルミニウム部材の表面
に、染料もしくは顔料を溶解または分散せしめて成る金
属塩化物水溶液を接触せしめて、前記アルミニウム部材
の表面にエッチング処理と着色処理を同時に施す工程；
を備えていることを特徴とするアルミニウム部材の表面
処理方法が提供される。
本発明においては、前記した後段の工程でアルミニウ
ム部材の表面が金属塩化物水溶液中の塩素イオンでエッ
チングされて腐食膜が大きな生成速度で生成せしめられ
ると同時に、このときこの金属塩化物水溶液に溶解して
いる染料または顔料が、この腐食膜の中に封じ込められ
ることにより処理後のアルミニウム部材の表面に前記染
料または顔料が安定した状態で固定されて全体が着色さ
れる。
ム部材の表面が金属塩化物水溶液中の塩素イオンでエッ
チングされて腐食膜が大きな生成速度で生成せしめられ
ると同時に、このときこの金属塩化物水溶液に溶解して
いる染料または顔料が、この腐食膜の中に封じ込められ
ることにより処理後のアルミニウム部材の表面に前記染
料または顔料が安定した状態で固定されて全体が着色さ
れる。
まず、最初の予熱工程は50℃以上120℃未満の温度で
行われる。
行われる。
この予熱温度が50℃未満の場合は、次段工程において
金属塩化物水溶液がアルミニウム部材の表面に接触した
とき、上記したエッチング作用が充分に発揮されず、腐
食膜の生成が不充分でここへの染料または顔料の封じ込
め（固定化）は不充分となり、長期間、例えば雨水に接
触すると褪色してしまうからである。また、予熱温度が
50℃未満のときは、アルミニウム部材の表面に接触した
金属塩化物水溶液が短時間（数分以内）で蒸発を終了せ
ず、その結果親水性に富む表面の形成が困難となるから
である。
金属塩化物水溶液がアルミニウム部材の表面に接触した
とき、上記したエッチング作用が充分に発揮されず、腐
食膜の生成が不充分でここへの染料または顔料の封じ込
め（固定化）は不充分となり、長期間、例えば雨水に接
触すると褪色してしまうからである。また、予熱温度が
50℃未満のときは、アルミニウム部材の表面に接触した
金属塩化物水溶液が短時間（数分以内）で蒸発を終了せ
ず、その結果親水性に富む表面の形成が困難となるから
である。
予熱温度が120℃以上の場合は、上記したエッチング
による腐食膜の生成とそれに伴う染料または顔料の固定
化は飽和に達してしまい、徒らに熱エネルギーの浪費を
招くことになる。好ましい予熱温度は70〜100℃であ
る。
による腐食膜の生成とそれに伴う染料または顔料の固定
化は飽和に達してしまい、徒らに熱エネルギーの浪費を
招くことになる。好ましい予熱温度は70〜100℃であ
る。
次段工程で、予熱されたアルミニウム部材の表面は、
後述する金属塩化物水溶液と接触せしめられる。この接
触の態様としては、アルミニウム部材の表面に金属塩化
物水溶液を噴霧するという方法が好適である。
後述する金属塩化物水溶液と接触せしめられる。この接
触の態様としては、アルミニウム部材の表面に金属塩化
物水溶液を噴霧するという方法が好適である。
用いる金属塩化物水溶液は、金属塩化物と染料または
顔料を溶解して調製される。
顔料を溶解して調製される。
金属塩化物としては、水に溶解して塩素イオンを解離
するものであれば何であってもよいが、例えば塩化鉄
（II），塩化鉄（III），塩化銅（Ｉ），塩化銅（I
I），塩化コバルト，塩化クロム（II），塩化バリウ
ム，塩化ニッケルの１種または２種以上を好適なものと
してあげることができる。これらのうち、塩化鉄（I
I），塩化鉄（III），塩化銅（Ｉ），塩化銅（II）はア
ルミニウム部材の表面へのエッチング効果が優れている
ので特に好適である。
するものであれば何であってもよいが、例えば塩化鉄
（II），塩化鉄（III），塩化銅（Ｉ），塩化銅（I
I），塩化コバルト，塩化クロム（II），塩化バリウ
ム，塩化ニッケルの１種または２種以上を好適なものと
してあげることができる。これらのうち、塩化鉄（I
I），塩化鉄（III），塩化銅（Ｉ），塩化銅（II）はア
ルミニウム部材の表面へのエッチング効果が優れている
ので特に好適である。
これら金属塩化物は、その塩素イオン濃度が50〜400p
pmとなるように溶解せしめられることが好ましい。塩素
イオン濃度が50ppm未満の場合には、予熱工程における
予熱温度の如何にかかわらずアルミニウム部材表面への
エッチング効果は小さくなり、また400ppmより高濃度に
してもそのエッチング効果は飽和に達してしまうからで
ある。特に好ましい塩素イオン濃度は100〜300ppmであ
る。
pmとなるように溶解せしめられることが好ましい。塩素
イオン濃度が50ppm未満の場合には、予熱工程における
予熱温度の如何にかかわらずアルミニウム部材表面への
エッチング効果は小さくなり、また400ppmより高濃度に
してもそのエッチング効果は飽和に達してしまうからで
ある。特に好ましい塩素イオン濃度は100〜300ppmであ
る。
この金属塩化物水溶液に溶解せしめられる染料として
は、例えばALIZARINE FASTBLUE R（商品名,CIBA社製）
のような酸性染料;ALFAST BROWN SW＃5402（商品名，オ
リエント化学（株）製）のような酸性媒染染料；が好適
であるが、更に、水に不溶性の油溶染料であってもC1〜
C3のアルコールに溶解するものであれば、その油溶染料
を最少必要量の上記アルコールに溶解したのち、そのア
ルコール溶液を金属塩化物水溶液に配合すれば充分使用
可能である。
は、例えばALIZARINE FASTBLUE R（商品名,CIBA社製）
のような酸性染料;ALFAST BROWN SW＃5402（商品名，オ
リエント化学（株）製）のような酸性媒染染料；が好適
であるが、更に、水に不溶性の油溶染料であってもC1〜
C3のアルコールに溶解するものであれば、その油溶染料
を最少必要量の上記アルコールに溶解したのち、そのア
ルコール溶液を金属塩化物水溶液に配合すれば充分使用
可能である。
また、顔料としては、例えばVYNAMONBLUE G（商品名,
ICI社製）のようなフタロシアニン系顔料、VIOLET TONE
R（商品名，東京色材（株）製）のようなベンジジン系
顔料を用いることができ、更にはカーボンブラックを微
量のノニオン系界面活性剤を分散助剤に用いて金属塩化
物水溶液に分散せしめて用いてもよい。
ICI社製）のようなフタロシアニン系顔料、VIOLET TONE
R（商品名，東京色材（株）製）のようなベンジジン系
顔料を用いることができ、更にはカーボンブラックを微
量のノニオン系界面活性剤を分散助剤に用いて金属塩化
物水溶液に分散せしめて用いてもよい。
これらの染料もしくは顔料の溶解または分散量は、目
的とする色調、その明度や彩度によって決められ、それ
らは用いる染料もしくは顔料の色相、化学構造などによ
っても変化するので一義的に決定はされないが、0.4重
量％以下の量であれば染料もしくは顔料の種類にかかわ
らず充分である。
的とする色調、その明度や彩度によって決められ、それ
らは用いる染料もしくは顔料の色相、化学構造などによ
っても変化するので一義的に決定はされないが、0.4重
量％以下の量であれば染料もしくは顔料の種類にかかわ
らず充分である。
なお、前記した予熱工程に先立ちアルミニウム部材の
表面に従来と同じようにサンドブラスト処理を施して粗
面化すると、表面の光反射率が更に低減するので有効で
ある。
表面に従来と同じようにサンドブラスト処理を施して粗
面化すると、表面の光反射率が更に低減するので有効で
ある。
（発明の実施例） 実施例1. アルミニウム部材をアルミニウム架空送電線とし、第
１図に例示した製造ラインを用いて本発明の着色アルミ
ニウム架空送電線を製造した。
１図に例示した製造ラインを用いて本発明の着色アルミ
ニウム架空送電線を製造した。
まず、この製造ラインにおいては、表面処理を施すべ
きアルミニウム架空送電線（マンセル表示明度7.2）が
巻回されているサプライ１と、処理後のアルミニウム架
空送電線を巻き取るコイラー２の間に、高周波誘導加熱
炉３、浴槽４、キャタピラ送り装置５がこの順序で配列
されている。
きアルミニウム架空送電線（マンセル表示明度7.2）が
巻回されているサプライ１と、処理後のアルミニウム架
空送電線を巻き取るコイラー２の間に、高周波誘導加熱
炉３、浴槽４、キャタピラ送り装置５がこの順序で配列
されている。
サプライ１から走行速度2m/分でアルミニウム架空送
電線６を繰り出し、高周波誘導加熱炉３に通してその表
面温度を90±５℃に管理した。
電線６を繰り出し、高周波誘導加熱炉３に通してその表
面温度を90±５℃に管理した。
ついで、浴槽４の中に貯留した金属塩化物水溶液4aを
圧縮空気７によって、３組のアトマイジングノズル８か
らアルミニウム架空送電線６の表面にサイフォン噴霧し
た。
圧縮空気７によって、３組のアトマイジングノズル８か
らアルミニウム架空送電線６の表面にサイフォン噴霧し
た。
用いた金属塩化物水溶液4aは、塩化鉄（II）0.2重量
％（塩素イオン濃度としては260ppm）と酸性媒染染料
（オリエント化学（株）製の商品;ALFAST BLACK SW＃58
03）0.07重量％を含有する水溶液である。
％（塩素イオン濃度としては260ppm）と酸性媒染染料
（オリエント化学（株）製の商品;ALFAST BLACK SW＃58
03）0.07重量％を含有する水溶液である。
このときの噴霧量は、アルミニウム架空送電線の表面
を全面に亘って濡らすことなく、噴霧液の付着点が不連
続となるような程度に調節して10秒以内に水分蒸発が完
了するようにした。
を全面に亘って濡らすことなく、噴霧液の付着点が不連
続となるような程度に調節して10秒以内に水分蒸発が完
了するようにした。
キャタピラ装置５を通ってコイラー２に巻き取られた
アルミニウム架空送電線の表面は、黒みの強い褐色（マ
ンセル表示明度3.3）に着色していた。このアルミニウ
ム架空送電線を屋外に10日間,70日間,180日間暴露し、
その間の褪色状態と降雨水滴のぬれ拡がり性を調べたと
ころ表面は着色直後と変わらず、またぬれ拡がり性も極
めて良好であった。
アルミニウム架空送電線の表面は、黒みの強い褐色（マ
ンセル表示明度3.3）に着色していた。このアルミニウ
ム架空送電線を屋外に10日間,70日間,180日間暴露し、
その間の褪色状態と降雨水滴のぬれ拡がり性を調べたと
ころ表面は着色直後と変わらず、またぬれ拡がり性も極
めて良好であった。
実施例2. 第１図に示した製造ラインにおける高周波誘導加熱炉
３を電熱線巻き込みのパイプ炉に変えて、アルミニウム
架空送電線６の表面温度を56±４℃に管理したこと、金
属塩化物水溶液4aは塩化銅（II）0.06重量％（塩素イオ
ン濃度として160ppm）とフタロシアニンブルー0.03重量
％とベンジジンオレンジ0.03重量％が含有されている水
溶液であったこと、噴霧量は25〜40秒で水分蒸発するよ
うな量であったことを除いては、実施例１と同じように
してアルミニウム架空送電線に表面処理を施した。表面
は暗青色を帯びた灰色（マンセル表示明度5.7）に着色
した。
３を電熱線巻き込みのパイプ炉に変えて、アルミニウム
架空送電線６の表面温度を56±４℃に管理したこと、金
属塩化物水溶液4aは塩化銅（II）0.06重量％（塩素イオ
ン濃度として160ppm）とフタロシアニンブルー0.03重量
％とベンジジンオレンジ0.03重量％が含有されている水
溶液であったこと、噴霧量は25〜40秒で水分蒸発するよ
うな量であったことを除いては、実施例１と同じように
してアルミニウム架空送電線に表面処理を施した。表面
は暗青色を帯びた灰色（マンセル表示明度5.7）に着色
した。
実施例１と同様の条件下で褪色状態，降雨水滴のぬれ
拡がり性を調べた。屋外暴露日数の多少にかかわらず褪
色は認められなかった。屋外暴露日数が10日の時点で僅
かにぬれ性不足の部分が認められたが、70日,180日では
極めて良好であった。
拡がり性を調べた。屋外暴露日数の多少にかかわらず褪
色は認められなかった。屋外暴露日数が10日の時点で僅
かにぬれ性不足の部分が認められたが、70日,180日では
極めて良好であった。
実施例3. アルミニウム架空送電線の走行速度を3m/分としたこ
と、予熱温度を110±６℃に管理したこと、金属塩水溶
液が、塩化鉄（Ｉ）0.04重量％（塩素イオン濃度として
70ppm）とアゾ系油溶染料（保土ヶ谷化学（株）製の商
品:AIZENSPILON ORANGE 2RH）の４重量％メタノール液
３重量％とを含有していることを除いては、実施例１と
同様にして表面処理をおこなった。表面は暗い土色（マ
ンセル表示明度4.5）に着色した。
と、予熱温度を110±６℃に管理したこと、金属塩水溶
液が、塩化鉄（Ｉ）0.04重量％（塩素イオン濃度として
70ppm）とアゾ系油溶染料（保土ヶ谷化学（株）製の商
品:AIZENSPILON ORANGE 2RH）の４重量％メタノール液
３重量％とを含有していることを除いては、実施例１と
同様にして表面処理をおこなった。表面は暗い土色（マ
ンセル表示明度4.5）に着色した。
実施例１の場合と同様にして褪色状態，降雨水滴のぬ
れ拡がり性の変化を調べた。褪色は求められず、ぬれ拡
がり性も良好であった。
れ拡がり性の変化を調べた。褪色は求められず、ぬれ拡
がり性も良好であった。
実施例4. アルミニウム架空送電線の付属品であるアルミニウム
製のジャンパ装置部品の表面にサンドブラスト処理を施
して粗面化したのち、空気炉中で90±３℃の温度で40分
間加熱し、これを炉外に取り出すと同時に、その表面
に、塩化鉄（II）0.1重量％（塩素イオン濃度130ppm）
と酸性染料（住友化学（株）製の商品:LANYL BLUE3G）
0.03重量％を含有する水溶液を塗装用スプレーで噴霧し
た。15〜20秒で水分蒸発は完了した。表面は暗い青みの
ある褐色（マンセル表示明度4.4）に着色した。
製のジャンパ装置部品の表面にサンドブラスト処理を施
して粗面化したのち、空気炉中で90±３℃の温度で40分
間加熱し、これを炉外に取り出すと同時に、その表面
に、塩化鉄（II）0.1重量％（塩素イオン濃度130ppm）
と酸性染料（住友化学（株）製の商品:LANYL BLUE3G）
0.03重量％を含有する水溶液を塗装用スプレーで噴霧し
た。15〜20秒で水分蒸発は完了した。表面は暗い青みの
ある褐色（マンセル表示明度4.4）に着色した。
実施例１と同じ屋外暴露条件下においても褪色は認め
られず、降雨水滴のぬれ拡がり性も極めて良好であっ
た。
られず、降雨水滴のぬれ拡がり性も極めて良好であっ
た。
（発明の効果） 以上の説明でも明らかなように、本発明方法によれ
ば、アルミニウム部材の表面の色調を暗くし、表面にお
ける光反射率を低減することができ、アルミニウム架空
送電線とその付属品に適用した場合、それらを容易に架
空環境に調和せしめる表面状態にすることができる。し
かも、形成された色調は長期に亘って維持され、親水性
も良好であるため、アルミニウム架空送電線の場合、UH
V送電時における付着降雨水滴が原因となって発生す
る、コロナ放電に基づくオーディブルノイズが低減す
る。
ば、アルミニウム部材の表面の色調を暗くし、表面にお
ける光反射率を低減することができ、アルミニウム架空
送電線とその付属品に適用した場合、それらを容易に架
空環境に調和せしめる表面状態にすることができる。し
かも、形成された色調は長期に亘って維持され、親水性
も良好であるため、アルミニウム架空送電線の場合、UH
V送電時における付着降雨水滴が原因となって発生す
る、コロナ放電に基づくオーディブルノイズが低減す
る。
また、この方法はアルミニウム部材に前述した金属塩
化物水溶液中を噴霧処理するだけであるため、アルミニ
ウム部材の表面着色法としては極めて簡便であり、例え
ばアルミニウム架空送電線とその付属品の場合、高い生
産性・低コストの下で架線環境に調和したアルミニウム
架空送電線とその付属品を製造することができて有用で
ある。
化物水溶液中を噴霧処理するだけであるため、アルミニ
ウム部材の表面着色法としては極めて簡便であり、例え
ばアルミニウム架空送電線とその付属品の場合、高い生
産性・低コストの下で架線環境に調和したアルミニウム
架空送電線とその付属品を製造することができて有用で
ある。
第１図は本発明方法で着色アルミニウム架空送電線を製
造するときに用いる製造ラインの１例である。 １……サプライ、２……コイラー、３……高周波誘導加
熱炉、４……浴槽、4a……金属塩化物水溶液、５……キ
ャタピラ装置、６……アルミニウム架空送電線、７……
圧縮空気、８……アトマイジングノズル。
造するときに用いる製造ラインの１例である。 １……サプライ、２……コイラー、３……高周波誘導加
熱炉、４……浴槽、4a……金属塩化物水溶液、５……キ
ャタピラ装置、６……アルミニウム架空送電線、７……
圧縮空気、８……アトマイジングノズル。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) C23F 1/20 B05D 3/10
Claims (1)
- 【請求項１】アルミニウム部材を、50℃以上120℃未満
の温度で予熱する工程；および予熱されたアルミニウム
部材の表面に、染料もしくは顔料を溶解または分散せし
めて成る金属塩化物水溶液を接触せしめて、前記アルミ
ニウム部材の表面にエッチング処理と着色処理を同時に
施す工程；を備えていることを特徴とするアルミニウム
部材の表面処理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4255690A JP2871789B2 (ja) | 1990-02-26 | 1990-02-26 | アルミニウム部材の表面処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4255690A JP2871789B2 (ja) | 1990-02-26 | 1990-02-26 | アルミニウム部材の表面処理方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03247782A JPH03247782A (ja) | 1991-11-05 |
| JP2871789B2 true JP2871789B2 (ja) | 1999-03-17 |
Family
ID=12639321
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4255690A Expired - Lifetime JP2871789B2 (ja) | 1990-02-26 | 1990-02-26 | アルミニウム部材の表面処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2871789B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2018132604A1 (en) | 2017-01-11 | 2018-07-19 | Arconic Inc. | Methods of preparing aluminum alloy products for bonding |
-
1990
- 1990-02-26 JP JP4255690A patent/JP2871789B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2018132604A1 (en) | 2017-01-11 | 2018-07-19 | Arconic Inc. | Methods of preparing aluminum alloy products for bonding |
| EP3568502A4 (en) * | 2017-01-11 | 2020-09-30 | Arconic Technologies LLC | PROCESSES FOR THE PREPARATION OF ALUMINUM ALLOY PRODUCTS FOR BONDING |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03247782A (ja) | 1991-11-05 |
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