JP5781822B2 - Adhesive application state inspection method - Google Patents
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Description
この発明は、アルミニウム箔表面に塗布されたラミネーション用の接着剤の塗布状態を測定する接着剤の塗布状態検査方法に関する。 The present invention relates to an adhesive application state inspection method for measuring the application state of a lamination adhesive applied to an aluminum foil surface.
アルミニウム箔に紙やプラスチック等の他の材料を貼り合わせ、それぞれの素材が持つ長所を生かした様々な複合包装シートが開発されている。例えば、アルミニウム箔に非孔質性のプラスチックフィルムを貼り合わせると、比較的強度が弱いアルミニウム箔が補強され、同時に優れた防湿性等を備えた包装シートを得ることができる。この種の包装シートは、例えば、容器シートの凹部に医薬用の錠剤やカプセル等を収容し、凹部の開口を包装シートで閉鎖するPTP(press through package)等に広く使用されている。 Various composite packaging sheets have been developed that make use of the advantages of each material by bonding other materials such as paper and plastic to aluminum foil. For example, when a non-porous plastic film is bonded to an aluminum foil, an aluminum foil having a relatively low strength is reinforced, and a packaging sheet having excellent moisture resistance and the like can be obtained at the same time. This type of packaging sheet is widely used, for example, for PTP (press through package) in which a medicine tablet or capsule is accommodated in a recess of a container sheet and the opening of the recess is closed by the packaging sheet.
アルミニウム箔に非孔質性のプラスチックフィルムを貼り合わせる方法として、例えば乾式貼り合わせ法がある。乾式貼り合わせ法は、接着剤塗布装置でアルミニウム箔の表面に接着剤を塗布し、乾燥装置を通過させて接着剤中の溶剤成分を除去し、その後、フィルム貼付装置を用いてアルミニウム箔の接着剤塗布面にプラスチックフィルムを加熱圧着し、ラミネートされた包装シートを得るものである。この方法の場合、フィルム貼付装置に搬入される段階で、アルミニウム箔表面の接着剤が薄く均一に付着していることが求められるが、アルミニウム箔へ液状の接着剤を塗布する際の塗布量の変動や、乾燥時に接着剤中の溶剤成分が飛散する過程で生じる粘度及び濃度の変化等の影響により、残留する固形分の付着量にムラが生じるおそれがあり、プラスチックフィルムの加熱圧着を行ったときに接着不良が発生しやすいという問題があった。 As a method for bonding a nonporous plastic film to an aluminum foil, for example, there is a dry bonding method. In the dry bonding method, the adhesive is applied to the surface of the aluminum foil with an adhesive application device, and the solvent component in the adhesive is removed by passing through the drying device, and then the aluminum foil is bonded using the film application device. A plastic film is heated and pressure-bonded to the agent application surface to obtain a laminated packaging sheet. In the case of this method, it is required that the adhesive on the surface of the aluminum foil is thinly and evenly attached at the stage of being carried into the film sticking apparatus. However, the amount of coating when applying the liquid adhesive to the aluminum foil is required. Due to fluctuations and changes in viscosity and concentration that occur in the process of scattering of solvent components in the adhesive during drying, there is a risk of unevenness in the amount of residual solids deposited. There was a problem that poor adhesion sometimes occurred.
このような接着剤の塗りムラが生じないようにするため、例えば、特許文献1に開示されているように、接着剤塗布装置の構成や制御方法に改善を加える検討も行われているが、その効果は十分ではなく、また装置の構成が複雑で既存の接着剤塗布装置を改造して適用できるものではなかった。 In order to prevent such uneven coating of the adhesive from occurring, for example, as disclosed in Patent Document 1, studies are being made to improve the configuration and control method of the adhesive application device. The effect is not sufficient, and the configuration of the apparatus is complicated, and the existing adhesive application apparatus cannot be modified and applied.
従って、一般的には、プラスチックフィルムが貼り付ける前にアルミニウム箔表面の接着剤の塗布状態を目視検査し、塗りムラのある領域を発見したときは、「この部分に不具合領域がある」旨を表示する識別ラベルを付しておき、後の工程で当該部分をラインアウトさせ、接着不良の包装シートが市場に流出するのを防止していた。 Therefore, in general, when the application state of the adhesive on the surface of the aluminum foil is visually inspected before the plastic film is attached, and an area with uneven coating is found, it is indicated that "There is a defective area in this area". An identification label to be displayed was attached, and the part was lined out in a later process to prevent a poorly bonded packaging sheet from flowing out to the market.
また、特許文献2には、アルミニウム箔にプラスチックフィルム等のラミネートフィルムが貼り付けられた包装シートを用いて蓋をした食品包装製品の検査方法であって、包装シートに外部から熱変化を与え、包装シートの異物付着部が他部と異なる熱容量のために生じる温度差を赤外線検出器で測定し、包装シートの異物付着の有無を判定する検査方法が開示されている。 Patent Document 2 is a method for inspecting food packaging products covered with a packaging sheet in which a laminate film such as a plastic film is bonded to an aluminum foil, and the packaging sheet is subjected to a heat change from the outside, An inspection method is disclosed in which a temperature difference generated due to a heat capacity at which a foreign matter adhering portion of a packaging sheet is different from other portions is measured by an infrared detector, and the presence or absence of foreign matter adhering to the packaging sheet is determined.
アルミニウム箔表面の接着剤の状態を目視検査する場合、接着剤がほぼ透明で、アルミ地金の色調や光の反射の影響を受けやすいことから、接着剤の塗りムラの状態を正確に把握して的確な良否判定を行うことが困難であった。 When visually inspecting the state of the adhesive on the surface of the aluminum foil, the adhesive is almost transparent and easily affected by the color tone of the aluminum bullion and the reflection of light. It was difficult to make an accurate pass / fail judgment.
また、特許文献2の異物付着有無の検査方法は、完成品の包装シートに付着した異物の有無を検出するものであり、アルミニウム箔とラミネートフィルムとの間の接着不良を防止することができる方法ではない。 In addition, the inspection method for the presence or absence of foreign matter in Patent Document 2 is a method for detecting the presence or absence of foreign matter attached to a finished product packaging sheet, and a method for preventing poor adhesion between an aluminum foil and a laminate film. is not.
この発明は、上記背景技術に鑑みて成されたものであり、既存のラミネーション装置に容易に使用することができ、アルミニウム箔表面の接着剤の塗布状態を精度よく検出することできる接着剤の塗布状態検査方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described background art, and can be easily used in an existing lamination device, and can be applied with an adhesive capable of accurately detecting the application state of the adhesive on the surface of the aluminum foil. An object is to provide a state inspection method .
この発明は、アルミニウム箔の表面にラミネーション用の接着剤を塗布し、前記接着剤の溶剤成分を加熱して除去した後、前記アルミニウム箔の接着剤塗布面にプラスチックフィルム等のシート材を圧着する前に、前記アルミニウム箔表面の接着剤塗布面について、前記アルミニウム箔の送り方向に対する幅方向に位置した複数の座標点の温度を赤外線温度測定装置により測定し、前記複数の座標点における個々の測定温度が所定の基準値以下の場合に、前記接着剤の塗布ムラがあると判定する第一の判定と、前記複数の座標点における測定温度について、前記幅方向の一部の範囲での平均値を算出し、前記平均値が所定の基準値以下の場合に、前記接着剤の塗布ムラがあると判定する第二の判定とを行う接着剤の塗布状態検査方法である。 In this invention, a lamination adhesive is applied to the surface of the aluminum foil, and after removing the solvent component of the adhesive by heating, a sheet material such as a plastic film is pressure-bonded to the adhesive-coated surface of the aluminum foil. Before, with respect to the adhesive-coated surface of the aluminum foil surface, the temperature of a plurality of coordinate points located in the width direction with respect to the feeding direction of the aluminum foil is measured by an infrared temperature measuring device, and individual measurement at the plurality of coordinate points is performed. When the temperature is equal to or lower than a predetermined reference value, the first determination for determining that there is uneven application of the adhesive and the average value in the partial range in the width direction for the measured temperatures at the plurality of coordinate points This is a method for inspecting the application state of the adhesive , in which when the average value is equal to or less than a predetermined reference value, a second determination is made to determine that there is uneven application of the adhesive.
前記第一及び第二の判定に用いる各基準値は、前記幅方向において、前記アルミニウム箔の中央部を側縁部よりも高く設定することが好ましい。 Each reference value used for the first and second determination, in the width direction, it is preferable to set higher than the side edge portions of the central portion of the aluminum foil.
この発明の接着剤の塗布状態検査方法は、アルミニウム箔表面の接着剤の塗りムラがあるとアルミニウム箔表面の接着剤の熱容量が部分的に不均一になることを利用し、接着剤の塗りムラの程度を定量的に精度よく検出することができる。従って、従来の目視検査における作業者の判断のばらつきが排除され、客観的で的確な検査を行うことができる。 The adhesive application state inspection method of the present invention utilizes the fact that the heat capacity of the adhesive on the aluminum foil surface becomes partially uneven if there is uneven application of the adhesive on the aluminum foil surface. Can be detected quantitatively with high accuracy. Therefore, the variation of the operator's judgment in the conventional visual inspection is eliminated, and an objective and accurate inspection can be performed.
また、接着剤の塗りムラの良否判定が、乾燥装置によって接着剤の溶剤成分が除去された後の段階、すなわち相手方のプラスチックフィルムに貼り付けられる直前の段階で行われるので、包装シートの接着不良の重要要因である接着剤の樹脂成分の付着状態を正確に検査することができる。 In addition, because the adhesive unevenness determination is performed at the stage after the solvent component of the adhesive is removed by the drying device, that is, immediately before being attached to the other plastic film, poor adhesion of the packaging sheet It is possible to accurately inspect the adhesion state of the resin component of the adhesive, which is an important factor.
さらに、上記背景技術の特許文献2の検査方法の場合、アルミニウム箔を加熱して表面に温度差を生じさせるために専用の加熱手段を設ける必要があるが、本発明の場合、前段の加熱式の乾燥装置によって加熱されているアルミニウム箔の温度を測定するので、新たに加熱手段を設ける必要がなく、既存のラミネーション装置に容易に付設することができる。 Furthermore , in the case of the inspection method of Patent Document 2 of the above background art, it is necessary to provide a dedicated heating means for heating the aluminum foil to cause a temperature difference on the surface. Since the temperature of the aluminum foil heated by this drying apparatus is measured, it is not necessary to newly provide a heating means, and it can be easily attached to an existing lamination apparatus.
以下、この発明の接着剤の塗布状態検査方法の一実施形態について、図面に基づいて説明する。図1に示すラミネーション装置10は、アルミニウム箔12の一方の面に、ラミネーション用の接着剤14を介して、シート材である例えばプラスチックフィルム16を貼り付けることによって複合包装用シートである包装シート18を製造する装置であり、乾式貼り合わせ法によってラミネーションを行う。
Hereinafter, an embodiment of an adhesive application state inspection method according to the present invention will be described with reference to the drawings. The lamination apparatus 10 shown in FIG. 1 is a
ラミネーション装置10に投入されるアルミニウム箔12は、一定幅で連続してロール状に巻かれており、そのロールから送り出される。プラスチックフィルム16は、例えば、ポリ塩化ビニル樹脂(PVC)、ポリプロピレン樹脂(PP)、ナイロン等の合成樹脂シートであり、アルミニウム箔12と同程度の一定幅で連続してロール状に巻かれており、そのロールからラミネーション装置10に送り出される。接着剤14は、例えば、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、変性ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂又はウレタン樹脂等の主成分の接着用樹脂が混合比数十%で加えた溶剤によって希釈され、一定の流動性を備えている。接着剤14は、上部が開口した容器15に入れられている。
The
ラミネーション装置10は、図1に示すように、接着剤塗布装置18、乾燥装置20及びフィルム貼付装置22を備えている。接着剤塗布装置28は、接着剤14中に一部が浸漬されているグラビアロール24が回転することによって、押えロール26との間に連続して送られてくるアルミニウム箔12の下面に接着剤14を塗布するものである。接着剤14は、溶剤で希釈され良好な流動性を備えており、アルミニウム箔12表面を覆うように非常に薄く、ほぼ均一に広がる。
As shown in FIG. 1, the lamination device 10 includes an
乾燥装置20は、両端が開口したトンネル炉状の構造になっており、接着剤14が塗布されたアルミニウム箔12が入口20aから送り込まれ、アルミニウム箔12及び接着剤14を高温雰囲気中で加熱し、接着剤14中の溶剤や水分を除去した後、出口20bから送出するものであり、出口20bから送出されたアルミニウム箔12表面には、接着剤塗布面に主成分である固形分のみが残留する。この残留固形分の厚みは、アルミニウム箔12の厚みや包装シートの用途によって異なり、概略0.1〜10μmの範囲に設定される。
The drying
乾燥装置20から送出されたアルミニウム箔12は、ガイドロール27にガイドされて、フィルム貼付装置22に送られる。特に、ガイドロール27は、周囲の機械や照明から出た赤外線を反射して、後述する赤外線サーモグラフィ38に入射させないように表面がゴム製のロールが好ましい。
The
フィルム貼付装置22は、乾燥装置20から送出されたアルミニウム箔12を、加熱スチールロール28によって接着剤14が塗布されていない側の面を加熱し、接着剤14を軟化させる。同時に接着剤塗布面に対面するように、プラスチックフィルム16を連続して送り、アルミニウム箔12及びプラスチックフィルム16を加熱スチールロール28及びゴムロール30との間に通して圧着する。その後、軟化している接着剤14を冷却ロール32で冷却して硬化させ、でき上がった包装シート34をロール状に巻き取る。
The
塗布状態検査装置36は、ラミネーション装置10の乾燥装置20の後段に付設されている。塗布状態検査装置36は、乾燥装置20の出口20bの近傍A部に設置された赤外線温度測定装置である赤外線サーモグラフィ38と、赤外線サーモグラフィ38の測定温度に基づいて接着剤14の塗布状態を検出する図示しないモニタやコンピュータ等の検出手段を備えている。検出手段は、赤外線サーモグラフィ38の測定温度の解析を行い、接着剤14の塗布状態の良否判定を行う判定手段40を備えている。
The application state inspection device 36 is attached to the subsequent stage of the drying
赤外線サーモグラフィ38は、赤外線イメージセンサを内蔵した赤外線カメラを備え、出口20bから連続して送出されるアルミニウム箔12の接着剤塗布面側に設置され、図1に示すA部を通過する接着剤塗布面から放射されている赤外線エネルギーを複数の座標点で測定し、各座標点の測定データを温度に換算して温度分布を画像表示する。測定位置であるA部では、赤外線サーモグラフィ38で撮像されるアルミニウム箔12の接着剤塗布面の画像中にガイドロール27が映らないようにする。図示しないモニタ上の温度分布の画像データ39は、図2に示すように、測定温度の高低が色の違いに変換され、温度分布が色分布として表示される。
The infrared thermography 38 includes an infrared camera incorporating an infrared image sensor, is installed on the adhesive application surface side of the
判定手段40は、赤外線サーモグラフィ38が測定を行った複数の座標点のうち、アルミニウム箔12の送り方向と略直角なA1−A2間を結ぶ線上にある座標点を選択し、当該各座標点の測定温度と基準温度(T1,T2又はT3)とを比較することによって、アルミニウム箔12表面の接着剤14の塗布状態、すなわち接着剤14の残留固形分の付着状態の良否を判定する。
The determination unit 40 selects a coordinate point on a line connecting between A1 and A2 that is substantially perpendicular to the feeding direction of the
アルミニウム箔12及び接着剤14は、乾燥装置20内の高温雰囲気中で加熱され、全体として一様に高温状態になっており、出口20bから室内雰囲気中に送出されると温度が低下し始める。
The
アルミニウム箔12自体は金属なので熱容量が非常に小さいが、合成樹脂で成る接着剤14の固形分はアルミニウム箔12に比べて熱容量が大きい。従って、接着剤14の樹脂成分が薄く付着している部分は熱容量が比較的小さくなるので、周囲温度が低下すると当該部分の温度も素早く追従して低下する。一方、接着剤14の固形分が厚く付着している部分は熱容量が大きくなるので、周囲温度が低下したとき当該部分の温度は相対的に緩慢に低下する。
Since the
アルミニウム箔12表面の接着剤14に塗りムラがなく、接着剤14の残留固形分が均一に付着している領域については、出口20bから室内雰囲気中に送出されると、温度が一様な速度で低下するので、当該領域内の温度分布がほとんど一様になる。それに対して、接着剤14に塗りムラがあり、接着剤14の残留固形分の付着量が不均一になっている領域については、出口20bから室内雰囲気中に送出されると、熱容量が大きい部分と小さい部分で温度の低下速度に差が発生するので、当該領域内の温度分布が不均一になる。
For the area where the adhesive 14 on the surface of the
判定手段40には、図2に示すように、A1−A2間を領域1,2,3に区分して、領域ごとに基準温度T1,T2,T3が設定されている。そして、判定手段40は、赤外線サーモグラフィ38が測定したA1−A2間の座標点の測定温度と基準温度T1,T2,T3とを比較し、測定温度の方が低いとき「この座標点は、接着剤14の固形分の付着量が少ない」と判定する(第一の判定)。さらに、判定手段40は、各座標点の測定温度について、幅方向の一部の範囲での平均値を算出し、この平均値と基準温度T1,T2,T3とを比較し、測定温度の方が低いとき、「この領域は、接着剤14の固形分の付着量が少ない」と判定する(第二の判定)。第二の判定に用いる基準値は、第一の判定に用いる基準値と異なる値にしてもよい。第二の判定を行うことにより、赤外線温度測定装置の測定温度に不規則なノイズが重畳し誤差が生じている場合に、ノイズの影響をマスクすることができる。そして、前記第一の判定や第二の判定で上記のように判定したとき、異常を示すアラーム信号を出力する。アラーム信号は、作業者に異常を知らせるブザーや周辺機器に異常を伝える電気信号などであり、特に限定されない。
As shown in FIG. 2, the determination means 40 divides A1-A2 into regions 1, 2, and 3, and reference temperatures T1, T2, and T3 are set for each region. Then, the determination means 40 compares the measured temperature of the coordinate point between A1 and A2 measured by the infrared thermography 38 with the reference temperatures T1, T2, and T3, and when the measured temperature is lower, “This coordinate point is bonded. adhesion amount of the solid content of
ここで、基準温度T1,T2,T3は、T1≒T3<T2となるように設定されている。例えば、アルミニウム箔12の幅が広い場合、乾燥装置20の出口20bから送出されると、アルミニウム箔12の左右端部の温度の方が中央部の温度よりも速く低下する傾向がある。そこで、この判定手段40では、領域1,2,3ごとに異なる基準温度T1,T2,T3を設定され、温度が低下する速度の差の影響が補正されることによって、接着剤14の塗布状態の良否判定の精度が向上している。
Here, the reference temperatures T1, T2, and T3 are set so that T1≈T3 <T2. For example, when the width of the
以上説明したように、この実施形態の接着剤の塗布状態検査方法によれば、アルミニウム箔12表面の接着剤14の塗りムラがあるとアルミニウム箔12の熱容量が部分的に不均一になる性質を利用し、接着剤14の塗りムラの程度を定量的に精度よく検出することができる。従って、従来の目視検査における作業者の判断のばらつきが排除され、客観的で的確な検査を行うことができる。
As described above , according to the adhesive application state inspection method of this embodiment, the heat capacity of the
また、接着剤14の塗りムラの良否判定が、乾燥装置20によって接着剤14の溶剤成分が除去された後の段階、すなわち相手方のプラスチックフィルム16に貼り付けられる直前の段階で行われるので、接着剤塗布装置18で希釈された接着剤14を塗布した時の塗布量の変動の影響のほか、乾燥装置20内で接着剤14の溶剤成分が飛散する過程で生じる粘度及び濃度の変化の影響も含めて、包装シート34の接着不良の重要要因である接着剤14の残留固形分の付着状態を直接的に検査することができる。
Moreover, since the quality determination of the coating unevenness of the adhesive 14 is performed at a stage after the solvent component of the adhesive 14 is removed by the drying
なお、この発明の接着剤の塗布状態検査方法は、上記実施形態に限定されるものではない。例えば、製造ライン等において温度測定データを画像表示する必要がなければ、赤外線サーモグラフィ38に代えて、画像表示機能を備えていない他の赤外線温度測定装置を使用することができる。アルミニウム箔と貼り合わせるシート材は、プラスチックフィルム以外に紙やセロファン、他のアルミニウム箔やその他金属箔であっても良い。 In addition, the application | coating state inspection method of the adhesive agent of this invention is not limited to the said embodiment. For example, if it is not necessary to display temperature measurement data as an image on a production line or the like, another infrared temperature measurement device that does not have an image display function can be used instead of the infrared thermography 38. The sheet material to be bonded to the aluminum foil may be paper, cellophane, other aluminum foil or other metal foil in addition to the plastic film.
さらに、赤外線温度測定装置として赤外線検知可能なラインセンサをアルミニウム箔の送り方向と直角に配設して、上述のようにA1−A2線上で赤外線強度を測定可能とし、このライン上で、赤外線ラインセンサの各素子の出力を所定タイミングでサンプリングすることにより、上記と同様の処理を行うことができる。 Further, a line sensor capable of detecting infrared rays as an infrared temperature measuring device is arranged at right angles to the feeding direction of the aluminum foil, and the infrared intensity can be measured on the A1-A2 line as described above. By sampling the output of each element of the sensor at a predetermined timing, the same processing as described above can be performed.
また、接着剤の塗布状態を判定する基準値は、予め決められた一定の温度を基準値としても良いが、測定範囲の接着剤塗布面の平均温度を基にその平均温度又は平均温度から一定温度引いた温度を基準値として設定し、判定を行っても良い。 Moreover, the reference value for determining the application state of the adhesive may be a predetermined constant temperature, but the average temperature or the average temperature is constant based on the average temperature of the adhesive application surface in the measurement range. The determination may be made by setting the temperature minus the temperature as a reference value.
上記実施形態の判定手段40の場合、領域1,2,3毎に異なる基準温度T1,T2,T3を設定して補正を加えているが、これは補正方法の一例に過ぎない。例えば、アルミニウム箔の厚み、塗布した接着剤の素材や厚み、乾燥装置内の温度、室内温度などの関係で、基準温度を領域ごとに補正する必要がないときは、全ての座標点について同一の基準温度を設定することができる。反対に、さらに細かく領域を区分して各領域に適正な基準温度を設定することによって、より厳密な良否判定を行うことができるようにしてもよい。 In the case of the determination means 40 of the above-described embodiment, correction is performed by setting different reference temperatures T1, T2, and T3 for the regions 1, 2, and 3, but this is only an example of a correction method. For example, when there is no need to correct the reference temperature for each region due to the thickness of the aluminum foil, the material and thickness of the applied adhesive, the temperature in the drying device, the room temperature, etc., the same for all coordinate points A reference temperature can be set. On the contrary, it is also possible to make a more strict pass / fail judgment by further dividing the region and setting an appropriate reference temperature for each region.
10 ラミネーション装置
12 アルミニウム箔
14 接着剤
16 プラスチックフィルム
18 接着剤塗布装置
20 乾燥装置
20a 入口
20b 出口
22 フィルム貼付装置
34 包装シート
36 塗布状態検査装置
38 赤外線サーモグラフィ
40 判定手段
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10
Claims (2)
前記複数の座標点における個々の測定温度が所定の基準値以下の場合に、前記接着剤の塗布ムラがあると判定する第一の判定と、
前記複数の座標点における測定温度について、前記幅方向の一部の範囲での平均値を算出し、前記平均値が所定の基準値以下の場合に、前記接着剤の塗布ムラがあると判定する第二の判定とを行うことを特徴とする接着剤の塗布状態検査方法。 After applying an adhesive for lamination on the surface of the aluminum foil, heating and removing the solvent component of the adhesive, and before pressing the sheet material on the adhesive-coated surface of the aluminum foil, For the adhesive application surface , the temperature of a plurality of coordinate points located in the width direction with respect to the feeding direction of the aluminum foil is measured by an infrared temperature measuring device,
A first determination for determining that there is uneven application of the adhesive when individual measured temperatures at the plurality of coordinate points are equal to or less than a predetermined reference value ;
For the measured temperatures at the plurality of coordinate points, an average value in a partial range in the width direction is calculated, and when the average value is a predetermined reference value or less, it is determined that there is uneven application of the adhesive. A method for inspecting an application state of an adhesive, wherein the second determination is performed .
Wherein the first and the reference value used for the second determination, the in the width direction of the aluminum foil, a central portion coated state inspection of the adhesive of claim 1, wherein the higher than a side edge portion of the aluminum foil Method.
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