JP3256039B2 - 封止用仮キャップおよびそれを用いる中空糸型膜モジュ−ルの製造方法 - Google Patents
封止用仮キャップおよびそれを用いる中空糸型膜モジュ−ルの製造方法Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、中空糸型膜モジュ−ル
製造用仮キャップおよびこれを用いる中空糸型膜モジュ
−ルの製造方法に関するものである。
製造用仮キャップおよびこれを用いる中空糸型膜モジュ
−ルの製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】逆浸透法や限外ろ過法装置の心臓部であ
る半透膜モジュ−ルは用途に応じて各種のものが用いら
れており、その中の１つである中空糸型膜モジュ−ル
は、長さ１００〜２０００ｍｍ、外径０．０２〜２ｍｍ
φ程度で数十本〜数万本の中空糸を含有しており、その
コンパクト性、プライミング容積の小さなことなどの利
点があるため、各分野で広く用いられている。この様な
中空糸型膜モジュ−ルの製造方法として、一般的には、
円筒状ケ−スに中空糸束を充填する工程、中空糸束を使
用する仮キャップの深さに相当する長さにケ−ス端部よ
り長く切断する工程、中空糸束を含むケ−ス端部と仮キ
ャップを密着させた状態で、まず一段目に中空糸束端部
のみを樹脂で硬化させる工程、次いで二段目のケ−ス端
部および中空糸相互間の封止を行う工程、硬化後、仮キ
ャップを取り除いて、ケ−スから飛び出た接着封止され
た中空糸束端部を切断し、中空糸を開口させる工程から
なる製造方法が採用されている。
る半透膜モジュ−ルは用途に応じて各種のものが用いら
れており、その中の１つである中空糸型膜モジュ−ル
は、長さ１００〜２０００ｍｍ、外径０．０２〜２ｍｍ
φ程度で数十本〜数万本の中空糸を含有しており、その
コンパクト性、プライミング容積の小さなことなどの利
点があるため、各分野で広く用いられている。この様な
中空糸型膜モジュ−ルの製造方法として、一般的には、
円筒状ケ−スに中空糸束を充填する工程、中空糸束を使
用する仮キャップの深さに相当する長さにケ−ス端部よ
り長く切断する工程、中空糸束を含むケ−ス端部と仮キ
ャップを密着させた状態で、まず一段目に中空糸束端部
のみを樹脂で硬化させる工程、次いで二段目のケ−ス端
部および中空糸相互間の封止を行う工程、硬化後、仮キ
ャップを取り除いて、ケ−スから飛び出た接着封止され
た中空糸束端部を切断し、中空糸を開口させる工程から
なる製造方法が採用されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】この様な製造工程の途
中において、二段目の樹脂が硬化する前に一段目の樹脂
が仮キャップから外れるトラブルが生じることがある。
この場合には仮キャップ内には中空糸束端部がなくな
り、硬化後に仮キャップ部分の切断をしても、中空糸を
完全に開口させることができなくなり、不良品を生じる
ことになる。この原因としては、接着封止後、仮キャッ
プを取り外すために、仮キャップの部材として樹脂に対
して接着しにくい素材を使用していることや、一段目の
中空糸を含んだ接着部分の比重が二段目の樹脂より比重
が軽く、二段目の樹脂が一段目の封止部分を浮かせてし
まうことがなどが考えられる。この様なトラブルを防ぐ
ため、例えば特開昭６１−１７１５０３号公報に見られ
るように、一段目の接着部分の比重を重くし、浮き上が
りを防止する方法が知られている。しかし、この方法で
は比重を重くするために糸束の裁断面に金属板を入れる
こと、また、中空糸を開口するため、一段目の接着部分
を取り去るときに金属板が邪魔になることなど、作業工
程が繁雑になる問題があった。
中において、二段目の樹脂が硬化する前に一段目の樹脂
が仮キャップから外れるトラブルが生じることがある。
この場合には仮キャップ内には中空糸束端部がなくな
り、硬化後に仮キャップ部分の切断をしても、中空糸を
完全に開口させることができなくなり、不良品を生じる
ことになる。この原因としては、接着封止後、仮キャッ
プを取り外すために、仮キャップの部材として樹脂に対
して接着しにくい素材を使用していることや、一段目の
中空糸を含んだ接着部分の比重が二段目の樹脂より比重
が軽く、二段目の樹脂が一段目の封止部分を浮かせてし
まうことがなどが考えられる。この様なトラブルを防ぐ
ため、例えば特開昭６１−１７１５０３号公報に見られ
るように、一段目の接着部分の比重を重くし、浮き上が
りを防止する方法が知られている。しかし、この方法で
は比重を重くするために糸束の裁断面に金属板を入れる
こと、また、中空糸を開口するため、一段目の接着部分
を取り去るときに金属板が邪魔になることなど、作業工
程が繁雑になる問題があった。
【０００４】
【課題を解決するための手段】このような状況に鑑み、
本発明者は鋭意検討した結果、使用する仮キャップの内
側面に複数の凹みを設けることにより、中空糸束端を封
じた一段目の樹脂の下に二段目の樹脂の回り込みを防
ぎ、中空糸束端部の浮き上がりを防止できること、また
この仮キャップの複数の凹み部分に一段目の樹脂が回り
込み硬化することにより、仮キャップに固定され、浮き
上がりを防ぐことができることを見出し、本発明を完成
させた。すなわち本発明は、 （１）筒状のケースに中空糸束を充填し、ケース端部お
よび中空糸端部相互間を樹脂で封止する中空糸型膜モジ
ュール製造におけるケース端部の中空糸束の封止用仮キ
ャップにおいて、封止されるケース端部より突出した中
空糸束端部を収納する空間の側面に複数の凹みを有して
いることを特徴とする封止用仮キャップ 、（２）少なくとも２つの部材により構成され、該少な
くとも２つの部材のつなぎ部分が側面の複数の凹みに接
している上記の封止用仮キャップ、および（３）ケース
に中空糸束を挿入し、封止用仮キャップをケース端部に
ケースの長さ方向に装着し、予め中空糸束端部のみを該
仮キャップ内で樹脂により硬化した後、次いでケース端
部および中空糸端部相互間を接着封止硬化後、封止用仮
キャップをケースの長さ方向に取り除くことを特徴とす
る中空糸型膜モジュールの製造方法である。以下、本発
明を詳しく説明する。
本発明者は鋭意検討した結果、使用する仮キャップの内
側面に複数の凹みを設けることにより、中空糸束端を封
じた一段目の樹脂の下に二段目の樹脂の回り込みを防
ぎ、中空糸束端部の浮き上がりを防止できること、また
この仮キャップの複数の凹み部分に一段目の樹脂が回り
込み硬化することにより、仮キャップに固定され、浮き
上がりを防ぐことができることを見出し、本発明を完成
させた。すなわち本発明は、 （１）筒状のケースに中空糸束を充填し、ケース端部お
よび中空糸端部相互間を樹脂で封止する中空糸型膜モジ
ュール製造におけるケース端部の中空糸束の封止用仮キ
ャップにおいて、封止されるケース端部より突出した中
空糸束端部を収納する空間の側面に複数の凹みを有して
いることを特徴とする封止用仮キャップ 、（２）少なくとも２つの部材により構成され、該少な
くとも２つの部材のつなぎ部分が側面の複数の凹みに接
している上記の封止用仮キャップ、および（３）ケース
に中空糸束を挿入し、封止用仮キャップをケース端部に
ケースの長さ方向に装着し、予め中空糸束端部のみを該
仮キャップ内で樹脂により硬化した後、次いでケース端
部および中空糸端部相互間を接着封止硬化後、封止用仮
キャップをケースの長さ方向に取り除くことを特徴とす
る中空糸型膜モジュールの製造方法である。以下、本発
明を詳しく説明する。
【０００５】本発明のポイントとなる前記のような仮キ
ャップ内側面の複数の凹み部分の大きさはどの程度でも
よい。しかし、大きさが小さすぎると複数の凹みに樹脂
が引っかからず、本発明の効果は得られない。また、大
きすぎると仮キャップが接着部分から外れにくくなる。
従って、好ましい大きさとしては、全凹み部分の合計体
積が０．０１〜１００ｃｍ3、更には０．１〜１０ｃｍ3
の範囲が最適である。
ャップ内側面の複数の凹み部分の大きさはどの程度でも
よい。しかし、大きさが小さすぎると複数の凹みに樹脂
が引っかからず、本発明の効果は得られない。また、大
きすぎると仮キャップが接着部分から外れにくくなる。
従って、好ましい大きさとしては、全凹み部分の合計体
積が０．０１〜１００ｃｍ3、更には０．１〜１０ｃｍ3
の範囲が最適である。
【０００６】凹み部分の形状についても、どのようなも
のでもよい。側面に沿うように周状に凹みが不連続でほ
ぼ一周していてもよいし、所々に円柱状または角柱状に
凹みをつけてもよい。また、凹みの数についてはいくら
でもよい。しかしながら本発明の効果と仮キャップの作
製上の簡便さから２〜２０個程度がよく、更には４〜１
０個程度が好ましい。
のでもよい。側面に沿うように周状に凹みが不連続でほ
ぼ一周していてもよいし、所々に円柱状または角柱状に
凹みをつけてもよい。また、凹みの数についてはいくら
でもよい。しかしながら本発明の効果と仮キャップの作
製上の簡便さから２〜２０個程度がよく、更には４〜１
０個程度が好ましい。
【０００７】本発明では本仮キャップの使い方を良好に
するため、好ましい態様として本仮キャップを２つの部
材から構成されているようにした。つなぎ部分は側面の
複数の凹みに接していることで仮キャップを接着部分か
ら外したときに複数の凹み部分に残留する樹脂を簡単に
取り除くことができるものである。また、仮キャップに
使用する材質はどのようなものでもよい。例えばポリプ
ロピレン、ポリエチレン、ポリカーボネート、ポリビニ
ルアルコール、ポリサルフォン、フッソ系樹脂、鉄、ア
ルミニウムなどが挙げられる。一般には仮キャップと中
空糸端部との接着に用いる樹脂に侵されず、また前記樹
脂に接着しにくいものが好適である。
するため、好ましい態様として本仮キャップを２つの部
材から構成されているようにした。つなぎ部分は側面の
複数の凹みに接していることで仮キャップを接着部分か
ら外したときに複数の凹み部分に残留する樹脂を簡単に
取り除くことができるものである。また、仮キャップに
使用する材質はどのようなものでもよい。例えばポリプ
ロピレン、ポリエチレン、ポリカーボネート、ポリビニ
ルアルコール、ポリサルフォン、フッソ系樹脂、鉄、ア
ルミニウムなどが挙げられる。一般には仮キャップと中
空糸端部との接着に用いる樹脂に侵されず、また前記樹
脂に接着しにくいものが好適である。
【０００８】使用する中空糸束には特に制限はなく、分
離性能を有する有機材料、例えばセルロ−ス、セルロ−
ス誘導体、ポリプロピレン、アクリルニトリル、ポリス
ルフォン、芳香族ポリアミド、芳香族ポリイミドなどや
無機材料製の中空糸を使用し、糸束の周囲が適切な結束
材料（例えば保護ネットなど）で結束されていても、結
束さていなくてもよい。また、中空糸のケ−スに対する
充填密度は特に制限はないが、好ましくは２０〜７０％
であり、更には４０〜６０％が好ましい。
離性能を有する有機材料、例えばセルロ−ス、セルロ−
ス誘導体、ポリプロピレン、アクリルニトリル、ポリス
ルフォン、芳香族ポリアミド、芳香族ポリイミドなどや
無機材料製の中空糸を使用し、糸束の周囲が適切な結束
材料（例えば保護ネットなど）で結束されていても、結
束さていなくてもよい。また、中空糸のケ−スに対する
充填密度は特に制限はないが、好ましくは２０〜７０％
であり、更には４０〜６０％が好ましい。
【０００９】中空糸束端の目詰やケ−ス端および中空糸
相互間を接着封止する樹脂としては、特に制限はない。
例えば、エポキシ系樹脂、ポリアミド系樹脂、ナイロン
系樹脂、ウレタン系樹脂、酢酸ビニル系樹脂、フッ素系
樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレンなどが挙げられ
る。これらのうち、ウレタン系樹脂、エポキシ系樹脂、
アクリレ−ト系樹脂、シリコン系樹脂、フェノ−ル系樹
脂が一般にはよく用いられる。
相互間を接着封止する樹脂としては、特に制限はない。
例えば、エポキシ系樹脂、ポリアミド系樹脂、ナイロン
系樹脂、ウレタン系樹脂、酢酸ビニル系樹脂、フッ素系
樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレンなどが挙げられ
る。これらのうち、ウレタン系樹脂、エポキシ系樹脂、
アクリレ−ト系樹脂、シリコン系樹脂、フェノ−ル系樹
脂が一般にはよく用いられる。
【００１０】本発明の仮キャップはケ−ス径の大小にか
かわらず適用できるが、大口径になるほどモジュ−ル本
体の価格が高価になるので、大口径モジュ−ルの不良率
低減に対しても、この仮キャップが大きな効力を発す
る。
かわらず適用できるが、大口径になるほどモジュ−ル本
体の価格が高価になるので、大口径モジュ−ルの不良率
低減に対しても、この仮キャップが大きな効力を発す
る。
【００１１】
【作用】二つ割りにした仮キャップ下部１に図１のよう
に凹み部２を８個所設け、図２に示す二つ割り仮キャッ
プ上部３を図３のように重ね固定する。図４に示したよ
うに、上部３および下部１を組み立て、図示しない円筒
状の固定枠で全体を固定させた仮キャップ下部１および
上部３に所定量の接着剤を入れ、底部に均一に広げた
後、中空糸束４の端部を静かに浸漬し、仮キャップをケ
−ス５の端部に密着させた状態で接着剤を硬化させる。
仮キャップ内の接着剤が図１の仮キャップ凹み部２には
いりこみ、また中空糸束４を前記接着剤に浸漬した後に
図４で示すように仮キャップで上部を押さえ込んだ状態
で硬化することにより、前記接着剤と二段目の接着剤と
の比重の違いなどによる中空糸束端目詰部の浮き上がり
や、中空糸束が広がろうとして受ける中空糸束端目詰部
の引き上がりを完全に阻止することができる。
に凹み部２を８個所設け、図２に示す二つ割り仮キャッ
プ上部３を図３のように重ね固定する。図４に示したよ
うに、上部３および下部１を組み立て、図示しない円筒
状の固定枠で全体を固定させた仮キャップ下部１および
上部３に所定量の接着剤を入れ、底部に均一に広げた
後、中空糸束４の端部を静かに浸漬し、仮キャップをケ
−ス５の端部に密着させた状態で接着剤を硬化させる。
仮キャップ内の接着剤が図１の仮キャップ凹み部２には
いりこみ、また中空糸束４を前記接着剤に浸漬した後に
図４で示すように仮キャップで上部を押さえ込んだ状態
で硬化することにより、前記接着剤と二段目の接着剤と
の比重の違いなどによる中空糸束端目詰部の浮き上がり
や、中空糸束が広がろうとして受ける中空糸束端目詰部
の引き上がりを完全に阻止することができる。
【００１２】
（実施例１）分離性能を有するポリプロピレン中空糸束
（外径３００μｍ、内径２４０μｍ）を４０，０００本
集束して得られた糸束を内径８２ｍｍφ、外径９０ｍｍ
φ、長さ１，０７０ｍｍのポリサルフォン製円筒ケ−ス
に挿入し、ケ−ス端部より１．５ｃｍ長い部位で、糸束
の長手方向に対して直角になるように切断する。図１〜
３に示したような形状で、凹み部の合計体積が０．３ｃ
ｍ3の凹み部を有する仮キャップの底部にエポキシ接着
剤を供給し、均一に広げた後、中空糸端部を仮キャップ
に沈めてケ−スと仮キャップを密着させた状態にし、一
段目の接着封止を行った。硬化後、片側についても同じ
操作を施し、遠心シ−ル装置にセットして、二段目の接
着剤としてエポキシ系接着剤を用いて接着封止を行っ
た。硬化後、遠心シ−ル装置よりモジュ−ルを取り外
し、まず図１のような仮キャップ下部（底部）を接着剤
から取り外し、次いで図２の仮キャップ上部を凹み部で
形成された硬化接着剤部分を折りながら外した。この様
にして、１０本モジュ−ルを作製したところ、中空糸束
端部接着剤の浮き上がりは全くみられなかった。
（外径３００μｍ、内径２４０μｍ）を４０，０００本
集束して得られた糸束を内径８２ｍｍφ、外径９０ｍｍ
φ、長さ１，０７０ｍｍのポリサルフォン製円筒ケ−ス
に挿入し、ケ−ス端部より１．５ｃｍ長い部位で、糸束
の長手方向に対して直角になるように切断する。図１〜
３に示したような形状で、凹み部の合計体積が０．３ｃ
ｍ3の凹み部を有する仮キャップの底部にエポキシ接着
剤を供給し、均一に広げた後、中空糸端部を仮キャップ
に沈めてケ−スと仮キャップを密着させた状態にし、一
段目の接着封止を行った。硬化後、片側についても同じ
操作を施し、遠心シ−ル装置にセットして、二段目の接
着剤としてエポキシ系接着剤を用いて接着封止を行っ
た。硬化後、遠心シ−ル装置よりモジュ−ルを取り外
し、まず図１のような仮キャップ下部（底部）を接着剤
から取り外し、次いで図２の仮キャップ上部を凹み部で
形成された硬化接着剤部分を折りながら外した。この様
にして、１０本モジュ−ルを作製したところ、中空糸束
端部接着剤の浮き上がりは全くみられなかった。
【００１３】（実施例２）酢酸セルロ−ス中空糸（内径
８００μｍ、外径１３００μｍ）を６，８００本集束し
て得られた糸束を内径１５０ｍｍφのアクリルケ−スに
挿入し、接着長が５ｃｍになるように、図１と同様の形
状で凹み部の合計体積が２ｃｍ3の凹み部を有する仮キ
ャップを用いて、一段目と二段目の接着剤をウレタン接
着剤にした以外は全く同様にして１０本のモジュ−ルを
作製したところ、中空糸束端部の浮き上がりは皆無であ
った。
８００μｍ、外径１３００μｍ）を６，８００本集束し
て得られた糸束を内径１５０ｍｍφのアクリルケ−スに
挿入し、接着長が５ｃｍになるように、図１と同様の形
状で凹み部の合計体積が２ｃｍ3の凹み部を有する仮キ
ャップを用いて、一段目と二段目の接着剤をウレタン接
着剤にした以外は全く同様にして１０本のモジュ−ルを
作製したところ、中空糸束端部の浮き上がりは皆無であ
った。
【００１４】（比較例１）凹み部のない仮キャップを使
用した以外は、実施例１と全く同様にして、中空糸型膜
モジュ−ルを１０本作製したが、内２本に一段目の接着
剤の浮き上がりを生じ、端面の中空糸の完全な開口がで
きなかった。
用した以外は、実施例１と全く同様にして、中空糸型膜
モジュ−ルを１０本作製したが、内２本に一段目の接着
剤の浮き上がりを生じ、端面の中空糸の完全な開口がで
きなかった。
【００１５】（比較例２）凹み部のない仮キャップを使
用した以外は、実施例２と全く同様にして、中空糸型膜
モジュ−ルを１０本作製したが、内７本に一段目の接着
剤の浮き上がりを生じ、端面の中空糸の完全な開口がで
きなかった。
用した以外は、実施例２と全く同様にして、中空糸型膜
モジュ−ルを１０本作製したが、内７本に一段目の接着
剤の浮き上がりを生じ、端面の中空糸の完全な開口がで
きなかった。
【００１６】
【発明の効果】本発明の仮キャップおよび中空糸型膜モ
ジュ−ルの製造方法により、製造中に一段目の接着剤の
浮き上がりによる不良を皆無にでき、コスト的に有利で
且つ信頼性の高いモジュ−ルを得ることができる。本発
明はどのような径のモジュ−ルにも使用できるが、特に
口径の大きいモジュ−ルの製造に好適である。
ジュ−ルの製造方法により、製造中に一段目の接着剤の
浮き上がりによる不良を皆無にでき、コスト的に有利で
且つ信頼性の高いモジュ−ルを得ることができる。本発
明はどのような径のモジュ−ルにも使用できるが、特に
口径の大きいモジュ−ルの製造に好適である。
【図１】 二つの部材からなる本発明の仮キャップ例の
内、仮キャップ下部の平面図と断面図。
内、仮キャップ下部の平面図と断面図。
【図２】 二つの部材からなる本発明の仮キャップ例の
内、仮キャップ上部の平面図と断面図。
内、仮キャップ上部の平面図と断面図。
【図３】 二つの部材からなる本発明の仮キャップ例
で、仮キャップを組み立てた断面図。
で、仮キャップを組み立てた断面図。
【図４】 本発明の仮キャップを用いて中空糸型モジュ
ールの一段目および二段目の接着をした状態を示したも
の。
ールの一段目および二段目の接着をした状態を示したも
の。
１ 仮キャップ下部 ２ 凹み部 ３ 仮キャップ上部 ４ 中空糸束 ５ ケ−ス ６ 接着剤（一段目） ７ 接着剤（二段目）
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B01D 63/02 B01D 63/00 500
Claims (3)
- 【請求項１】 筒状のケースに中空糸束を充填し、ケー
ス端部および中空糸端部相互間を樹脂で封止する中空糸
型膜モジュール製造におけるケース端部の中空糸束の封
止用仮キャップにおいて、封止されるケース端部より突
出した中空糸束端部を収納する空間の側面に複数の凹み
を有していることを特徴とする封止用仮キャップ。 - 【請求項２】 少なくとも２つの部材により構成され、
該少なくとも２つの部材のつなぎ部分が側面の複数の凹
みに接している請求項１記載の封止用仮キャップ。 - 【請求項３】 ケースに中空糸束を挿入し、請求項１ま
たは２記載の封止用仮キャップをケース端部にケースの
長さ方向に装着し、予め中空糸束端部のみを該仮キャッ
プ内で樹脂により硬化した後、次いでケース端部および
中空糸端部相互間を接着封止硬化後、封止用仮キャップ
をケースの長さ方向に取り除くことを特徴とする中空糸
型膜モジュールの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20112593A JP3256039B2 (ja) | 1993-07-21 | 1993-07-21 | 封止用仮キャップおよびそれを用いる中空糸型膜モジュ−ルの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20112593A JP3256039B2 (ja) | 1993-07-21 | 1993-07-21 | 封止用仮キャップおよびそれを用いる中空糸型膜モジュ−ルの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0731852A JPH0731852A (ja) | 1995-02-03 |
| JP3256039B2 true JP3256039B2 (ja) | 2002-02-12 |
Family
ID=16435832
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20112593A Expired - Fee Related JP3256039B2 (ja) | 1993-07-21 | 1993-07-21 | 封止用仮キャップおよびそれを用いる中空糸型膜モジュ−ルの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3256039B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4951860B2 (ja) * | 2005-01-31 | 2012-06-13 | 東洋紡績株式会社 | 選択透過性膜モジュールの製造方法および選択透過性膜モジュール |
| JP5519969B2 (ja) * | 2009-07-15 | 2014-06-11 | ダイセン・メンブレン・システムズ株式会社 | 膜モジュールの製造に用いる仮キャップ |
| CN102743976B (zh) * | 2011-04-18 | 2015-03-18 | 苏州立升净水科技有限公司 | 中空纤维膜组件的封胶方法 |
-
1993
- 1993-07-21 JP JP20112593A patent/JP3256039B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0731852A (ja) | 1995-02-03 |
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