JP7368058B2 - 生分解性巻紙を含む喫煙物品 - Google Patents

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Description

本発明は、生分解性巻紙を含む喫煙物品を提供する。
喫煙に使用されたシガレットが土壌にそのまま埋め込まれる場合、深刻な環境汚染が発生してしまう。これと関連して、一般燃焼式シガレットまたは加熱式シガレットにおいて、タバコ媒質部やフィルタ部などを覆い包む巻紙またはチップペーパに係わる研究が活発に進められている。
本発明が解決しようとする課題は、喫煙物品に使用される生分解性巻紙を提供することである。
本発明が解決しようとする技術的課題は、前記のような技術的課題に限定されず、以下の実施例から他の技術的課題が類推されうる。
本開示の第1側面は、喫煙物品において、タバコ要素を含む第1部分;冷却要素を含む第2部分;及びフィルタ要素を含む第3部分;を含み、前記第1部分、前記第2部分、及び前記第3部分は、前記喫煙物品の長手方向を基準に順次に整列され、前記喫煙物品は、前記第2部分及び前記第3部分のうち、少なくとも1つを覆い包む生分解性巻紙をさらに含む、喫煙物品を提供することができる。
課題の解決手段は、上述したところに制限されず、本明細書全体において通常の技術者によって類推可能な事項をいずれも含む。
本開示による生分解性巻紙は、生分解性、引張強度、伸張率、接着性、及び印刷適性のうち、少なくとも1つの物性が向上しうる。
また、本開示による生分解性巻紙を適用した喫煙物品は、加熱時に霧化量が増大しうる。
本開示の効果は、上述したところに限定されず、後述する構成から類推可能な効果をいずれも含むことができる。
第1実施例による喫煙物品を概略的に示す図面である。 第2実施例による喫煙物品を概略的に示す図面である。 第3実施例による喫煙物品をエアロゾル発生装置に挿入した例示を概略的に示す図面である。
本開示の第1側面は、喫煙物品において、タバコ要素を含む第1部分;冷却要素を含む第2部分;及びフィルタ要素を含む第3部分;を含み、前記第1部分、前記第2部分、及び前記第3部分は、前記喫煙物品の長手方向を基準に順次に整列され、前記喫煙物品は、前記第2部分及び前記第3部分のうち、少なくとも1つを覆い包む生分解性巻紙をさらに含む、喫煙物品を提供する。
実施例において、前記生分解性巻紙は、気孔を有さない。
実施例において、前記生分解性巻紙は、生分解性高分子を含み、前記生分解性高分子は、ポリ乳酸(PLA:poly lacticacid)またはポリブチレンアジピン酸テレフタレート(PBAT: polybutylene adipate terephthalate)でもある。
実施例において、前記生分解性巻紙は、炭酸カルシウム(CaCO)をさらに含んでもよい。
実施例において、前記生分解性巻紙は、温度58℃及び湿度70%の堆肥化条件で200日経過時、完全に分解されうる。
実施例において、前記生分解性巻紙は、100から130g/mの坪量を有し、前記生分解性巻紙は、3~8kgf/15mmの引張強度を有する。
実施例において、前記生分解性巻紙が前記第3部分を覆い包む場合、前記第3部分は、150~200mmHOの吸引抵抗を有し、前記第3部分は、85~90%の硬度を有する。
実施例において、前記タバコ要素は、タバコ物質及びエアロゾル発生物質を含んでもよい。
実施例において、前記冷却要素は、紙管または中空状チューブフィルタでもある。
本開示の第2側面は、第1側面による喫煙物品;及び前記喫煙物品を収容可能な収容空間、前記喫煙物品を加熱する加熱要素、及びバッテリを含む、エアロゾル発生装置;を含む、エアロゾル発生システムを提供する。
実施例において、前記加熱要素は、前記収容空間内部に配置され、前記第1部分の少なくとも一部を加熱することができる。
実施例において、前記加熱要素は、前記収容空間を覆い包むように配置され、前記第1部分の少なくとも一部を加熱することができる。
本開示の第3側面は、喫煙物品において、タバコ要素を含む第1部分;冷却要素を含む第2部分;及びフィルタ要素を含む第3部分;を含み、前記第1部分、前記第2部分、及び前記第3部分は、前記喫煙物品の長手方向を基準に順次に整列され、前記喫煙物品は、前記第2部分及び前記第3部分を覆い包む生分解性チップペーパ(tip-paper)をさらに含む、喫煙物品を提供する。
本開示の第4側面は、喫煙物品において、タバコ要素を含む第1セグメント;及びフィルタ要素を含む第2セグメント;を含み、前記第1セグメント及び前記第2セグメントは、前記喫煙物品の長手方向を基準に順次に整列され、前記喫煙物品は、前記第1セグメント及び前記第2セグメントのうち、少なくとも1つを覆い包む生分解性巻紙をさらに含む、喫煙物品を提供する。
実施例で使用される用語は、本開示での機能を考慮しながら可能な限り、現在広く使用される一般的な用語を選択したが、これは、当分野に従事する技術者の意図または判例、新たな技術の出現などによっても異なる。また、特定の場合は、出願人が任意に選定した用語もあり、その場合、当該発明の説明部分で詳細にその意味を記載する。したがって、本開示で使用される用語は、単なる用語の名称ではない、その用語が有する意味と本開示の全般にわたる内容に基づいて定義されねばならない。
明細書全体において、ある部分がある構成要素を「含む」とするとき、それは、特別に反対となる記載がない限り、他の構成要素を除外するものではなく、他の構成要素をさらに含んでもよいということを意味する。また、明細書に記載された「...部」、「...モジュール」などの用語は、少なくとも1つの機能や動作を処理する単位を意味し、これは、ハードウェアまたはソフトウェアに具現されるか、ハードウェアとソフトウェアとの組み合わせによっても具現される。
明細書全体において、「喫煙物品」は、喫煙に用いられる物品を意味する。例えば、喫煙物品は、点火されて燃焼される方式によって用いられる一般燃焼式シガレットでもあり、または喫煙物品は、エアロゾル発生装置によって加熱される方式によって用いられる加熱式シガレットでもある。
明細書全体で、「タバコ要素」は、タバコ物質を含む要素を意味する。
明細書全体において、「タバコ物質」は、タバコ葉から由来の成分を含むあらゆる形態の物質を意味する。
明細書全体において、「冷却要素」は、ある物質を冷却させる要素を意味する。例えば、冷却要素は、タバコ要素から発生したエアロゾルを冷却させうる。
明細書全体において、「フィルタ要素」は、ろ過素材を含む要素を意味する。例えば、フィルタ要素は、複数の繊維ストランドを含んでもよい。
明細書全体において、「喫煙物品の長手方向」は、喫煙物品の長さが延びる方向または喫煙物品がエアロゾル発生装置に挿入される方向を意味する。
明細書全体において、「気孔」は、空気が通過する孔を意味する。
明細書全体において、「生分解性(biodegradable)」は、ある物質が微生物によっても分解される性質を意味する。
明細書全体において、「高分子(polymer)」は、複数個の基本単位体が化学結合を通じて結合された化合物を意味する。
明細書全体において、「巻紙」は、喫煙物品の一部を覆い包む紙を意味する。
以下、添付図面に基づいて本開示の実施例について本開示が属する技術分野で通常の知識を有する者が容易に実施可能なように詳細に説明する。しかし、本開示は、様々な互いに異なる形態にも具現され、ここで、説明する実施例に限定されない。
以下、図面を参照して本開示の実施例を詳細に説明する。
図1は、第1実施例による喫煙物品100を概略的に示す図面である。
本開示の第1側面は、タバコ要素を含む第1部分110、冷却要素を含む第2部分120、及びフィルタ要素を含む第3部分130を含む喫煙物品100を提供する。
図1を参照すれば、第1部分110、第2部分120、及び第3部分130は、喫煙物品100の長手方向を基準に順次に整列されうる。ここで、喫煙物品100の長手方向は、喫煙物品100の長さが延びる方向でもある。例えば、喫煙物品100の長手方向は、第1部分110から第3部分130に向かう方向でもある。
第1部分110は、タバコ要素を含んでもよい。タバコ要素は、特定形態のタバコ物質でもある。例えば、タバコ要素は、刻みタバコ、タバコ粒子(particle)、タバコシート(sheet)、タバコビーズ(beads)、タバコ顆粒(granule)、またはタバコ抽出物の形態を有することができる。また、タバコ物質は、例えば、タバコ葉、タバコ葉脈、膨化タバコ、切断された刻みタバコ、板状葉刻みタバコ、及び再構成タバコのうち、1種以上を含んでもよい。
第2部分120は、冷却要素を含んでもよい。冷却要素は、喫煙物品100の外部から第1部分110を通過する気流を冷却させうる。冷却要素は、紙材質で形成され、中空を含む円筒形態の紙管でもある。また、冷却要素は、高分子物質または生分解性高分子物質によって製造され、冷却機能を有することができる。例えば、冷却要素は、ポリ乳酸(PLA)繊維によっても作製されるが、それに限定されない。また、冷却要素は、複数の穿孔が形成された酢酸セルロースフィルタによっても作製される。しかし、冷却要素は、上述した例示に必ずしも制限されず、本開示は、気流が冷却する機能を遂行するあらゆる物質を制限なしに含みうる。また、冷却要素は、中空を含むチューブフィルタまたは紙管でもある。
第3部分130は、フィルタ要素を含んでもよい。フィルタ要素は、酢酸セルロースフィルタでもある。フィルタ要素の形状には、制限がない。例えば、フィルタ要素は、円柱状ロッドでもあり、内部に中空を含むチューブ状ロッドでもある。また、フィルタ要素は、リセス状ロッドでもある。もし、フィルタ要素が複数のセグメントで構成された場合、複数のセグメントのうち、少なくとも1つが異なる形状にも作製される。
第3部分130は、香味が発生するように作製されてもよい。一例として、第3部分130に加香液が噴射されてもよく、加香液が塗布された別途の繊維が第3部分130の内部に挿入されてもよい。
また、第3部分130は、少なくとも1つのカプセル140を含んでもよい。ここで、カプセル140は、香味を発生させる機能を行い、エアロゾルを発生させる機能を行ってもよい。例えば、カプセル140は、香料を含む液体を被膜で覆い包む構造でもある。カプセル140は、球状または円筒状を有することができるが、その限りではない。
また、図1には、図示されていないが、喫煙物品100は、プラグ(図示せず)をさらに含んでもよい。プラグは、喫煙物品100の末端に配置されうる。例えば、プラグは、第1部分110に隣接した喫煙物品100の末端に配置されうる。プラグは、喫煙物品100の全長を適切に調節する機能が可能である。また、プラグは、喫煙物品100がエアロゾル発生装置(図示せず)に挿入される場合、第1部分110がエアロゾル発生装置内部に適切な位置に配置されるように調節する機能が可能である。
喫煙物品100は、少なくとも1枚のラッパ150を含んでもよい。例えば、喫煙物品100は、第1部分110を覆い包む第1ラッパ、第2部分120を覆い包む第2ラッパ、第3部分130を覆い包む第3ラッパを含んでもよい。また、喫煙物品100は、第1部分110、第2部分120、及び第3部分130全体を覆い包む第4ラッパを含んでもよい。また、喫煙物品100は、第2部分120及び第3部分130を覆い包む第5ラッパを含んでもよい。第5ラッパは、一般的にチップペーパ(tip paper)の役割が可能である。
第1ラッパ~第5ラッパのうち、少なくとも1つは、本開示による生分解性巻紙でもある。生分解性巻紙が使用される場合、喫煙物品100は、微生物によって速かに分解され、これにより、環境汚染が減少しうる。生分解性巻紙の特性については、下記製造例及び実施例で具体的に説明する。
図2は、第2実施例による喫煙物品200を概略的に示す図面である。
図2を参照すれば、喫煙物品200は、第1部分210、第2部分220、及び第3部分230を含んでもよい。第2部分220及び第3部分230は、それぞれ冷却要素及びフィルタ要素を含んでもよい。例えば、第2部分220及び第3部分230については、図1で説明した内容が同一に適用されうる。
図2を参照すれば、第1部分210は、2個の区画に区分されうる。第1部分210は、エアロゾル発生基材211及びニコチン発生基材213を含んでもよい。
エアロゾル発生基材211は、例えば、エアロゾル発生物質が含浸された巻縮された紙を含んでもよい。エアロゾル発生物質は、例えば、グリセリン、プロピレングリコール、エチレングリコール、ジプロピレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、及びオレイルアルコールのうち、少なくとも1つを含んでもよい。
ニコチン発生基材213は、例えば、刻みタバコ、タバコ粒子(particle)、タバコシート(sheet)、タバコビーズ(beads)、タバコ顆粒(granule)を含んでもよい。他の例示として、ニコチン発生基材213は、タバコ抽出物が含浸された巻縮された紙を含んでもよい。ニコチン発生基材213が加熱される場合、ニコチン発生基材213からニコチンが発生して第2部分220及び第3部分230にニコチンが移行されうる。
図3は、第3実施例による喫煙物品300をエアロゾル発生装置10に挿入した例示を概略的に示す図面である。
図3を参照すれば、エアロゾル発生装置10は、喫煙物品300を収容する収容空間12、喫煙物品300を加熱する加熱要素11、及び加熱要素11に電力を供給するバッテリ13を含んでもよい。
加熱要素11は、収容空間12を覆い包むようにエアロゾル発生装置10の内部に配置されうる。喫煙物品300がエアロゾル発生装置10に挿入される場合、加熱要素11は、喫煙物品300の第1部分310を覆い包むようにエアロゾル発生装置10の内部に配置されうる。これにより、加熱要素11は、第1部分310の少なくとも一部を加熱することができる。
エアロゾル発生装置10は、プロセッサ(図示せず)をさらに含んでもよい。プロセッサは、予め入力された温度プロファイル(profile)によって加熱要素11が喫煙物品300を加熱する温度を制御することができる。加熱要素11は、約100℃~約400℃の温度範囲で第1部分310の少なくとも一部を加熱することができる。
喫煙物品300は、タバコ要素を含む第1部分310、冷却要素を含む第2部分320、及びフィルタ要素を含む第3部分330を含んでもよい。
また、喫煙物品300は、第1ラッパ340及び第2ラッパ350をさらに含んでもよい。第1ラッパ340は、第1部分310、第2部分320、及び第3部分330をカバーするように配置され、第2ラッパ350は、第2部分320及び第3部分330をカバーするように配置されうる。第2ラッパ350は、一般燃焼式シガレットまたは加熱式シガレットのチップペーパの機能が行える。
図3では、喫煙物品300の第1ラッパ340及び第2ラッパ350の厚さを多少誇張して表現しているが、第1ラッパ340及び第2ラッパ350の厚さは、例えば、数μmでもあるので、喫煙物品300の外表面は、実質的に滑らかに形成されうる。
第1ラッパ340及び第2ラッパ350のうち、少なくとも1つは、生分解性巻紙でもある。生分解性巻紙は、生分解性高分子を含んでもよい。生分解性高分子は、例えば、ポリ乳酸(PLA:poly lacticacid)、またはポリブチレンアジピン酸テレフタレート(PBAT: polybutylene adipate terephthalate)でもある。また、生分解性巻紙は、2種以上の生分解性高分子を組み合わせて製造されうる。例えば、生分解性巻紙は、PLA及びPBATを0.1~10:1の重量比で混合して製造されうる。具体例として、生分解性巻紙は、PLA及びPBATを、約3:7の重量比で混合して製造することができる。これにより、生分解性巻紙は、生分解性がさらに向上することができる。また、生分解性巻紙は、温度58℃及び湿度70%の堆肥化条件で200日経過時、完全に分解されうる。
また、生分解性巻紙は、アミド系化合物及びエチレンビス化合物をさらに含んでもよい。具体例として、生分解性巻紙は、C16-C18アミド系化合物及びN,N'エチレンビスを含んでもよい。
また、生分解性巻紙は、炭酸カルシウム(CaCO)をさらに含んでもよい。生分解性巻紙が炭酸カルシウムをさらに含むことで、生分解性巻紙の表面に対する印刷適性が良好になる。
生分解性巻紙は、例えば、ビニル(vinyl)素材でもある。また、生分解性巻紙は、気孔を有さず、生分解性巻紙は、約100~約130g/mの坪量を有し、前記生分解性巻紙は、約3~約8kgf/15mmの引張強度を有することができる。
以下では、本開示による生分解性巻紙の製造例及びそれを適用した喫煙物品の実施例及び実験例について詳細に説明する。
<製造例>
生分解性巻紙の生分解性を考慮して生分解性高分子のPLA及びPBATの含量比を調節した。生分解性巻紙は、PLA及びPBATを3:7重量比で混合して製造された。生分解性高分子は、全体生分解性巻紙重量の約90-95%に設定した。生分解性巻紙を用いてタバコフィルタの製造時に目標とする引張強度を設定した(7.0kgf/15mm以上)。また、フィルタ製造またはチップペーパ製造のための表面コーティング及び平滑度特性を考慮して炭酸カルシウム(CaCO)を添加した。また、C16-C18アミド系化合物及びN,N'エチレンビスを添加した。
<実施例>
1.製造された生分解性巻紙の物性
Figure 0007368058000001
2.生分解性巻紙を適用したフィルタ要素の物性
Figure 0007368058000002
<実験例>
下記のように比較例及び実施例に対する生分解実験を行い、その分析結果を示した。分析条件は、温度58℃、湿度70%と同一に設定された。生分解実験は、堆肥化で1次分解が行われ、微生物(バクテリア、カビなど)によって2次分解が行われた。
Figure 0007368058000003
比較例1及び実施例1において、生分解性巻紙は、喫煙物品のフィルタ要素をカバーするように配置された。実験の結果、実施例1の生分解性巻紙は、200日経過時100%分解され、実施例1のフィルタトウは、200日経過時35%分解された。実施例1を参考にすれば、比較例1と比べて、フィルタ要素の生分解性が向上することを確認することができる。比較例2及び実施例2において、生分解性巻紙は、喫煙物品の冷却要素及びフィルタ要素をカバーするように配置された。生分解性巻紙は、チップペーパ及びフィルタ巻紙として活用され、実験の結果、実施例2の生分解性巻紙及び生分解性チップペーパは、200日経過時100%分解され、実施例2のフィルタトウは、200日経過時25%分解された。実施例2を参考にすれば、比較例2と比べて、フィルタ要素の生分解性が向上することを確認することができる。実施例1及び実施例2の生分解性巻紙は、いずれも作業速度3,000cpmで約80℃の熱を加えたとき、別途の接着剤使用なしにも接着性が優秀であった。
また、実施例1及び実施例2の生分解性巻紙は、いずれも気孔がないので(無多孔、0CU)、喫煙物品に適用されたとき、喫煙者に伝達される霧化量が増大されることを確認した。
また、実施例1及び実施例2の生分解性巻紙は、いずれも気孔がないので(無多孔、0CU)、フィルタ要素に香味カプセルが適用される場合、カプセル内容物の液漏れが低減されることを確認した。
また、実施例1及び実施例2の生分解性巻紙は、ビニル素材であって、リップリリース(lip release)のための耐水性物質のコーティングが必要ないことを確認した。
また、実施例2のように生分解性巻紙がチップペーパとして活用される場合、デザイン適用のために印刷適性に優れたことを確認した。チップペーパに活用されるインクの種類として、下記のような物質が使用されうるということを確認した。
Figure 0007368058000004
一方、本開示による生分解性巻紙(チップペーパ含む)は、一般燃焼式喫煙物品にも使用されうる。本開示の第4側面は、喫煙物品において、タバコ要素を含む第1セグメント;及びフィルタ要素を含む第2セグメント;を含み、前記第1セグメント及び前記第2セグメントは、前記喫煙物品の長手方向を基準に順次に整列され、前記喫煙物品は、前記第1セグメント及び前記第2セグメントのうち、少なくとも1つを覆い包む生分解性巻紙をさらに含む、喫煙物品を提供することができる。本開示の第4側面に対して、第1側面から第3側面の前述した内容が同一に適用されうる。但し、本開示の第4側面による喫煙物品は、例えば、第1セグメントが刻みタバコを含み、第2セグメントがフィルタ要素を含む、燃焼式シガレットでもある。
生分解性巻紙は、第1セグメント及び第2セグメントそれぞれを覆い包むように配置されるフィルタ巻紙としての役割を行い、他の例示として、生分解性巻紙は、第1セグメントの一部及び第2セグメントの全部を覆い包むように配置されるチップペーパとしての役割も行える。
本実施例に係わる技術分野で通常の知識を有する者は、前記記載の本質的な特性から外れない範囲で変形された形態として具現可能であるということが理解できるであろう。したがって、開示された方法は、限定的な観点ではなく、説明的な観点で考慮されねばならない。発明の範囲は、前述した説明ではなく、請求範囲に示されており、それと同等な範囲内にある全ての相違点は、発明に含まれていると解釈されねばならない。

Claims (12)

  1. 喫煙物品において、
    タバコ要素を含む第1部分と、
    冷却要素を含む第2部分と、
    フィルタ要素を含む第3部分と、を含み、
    前記第1部分、前記第2部分、及び前記第3部分は、前記喫煙物品の長手方向を基準に順次に整列され、
    前記喫煙物品は、前記第2部分及び前記第3部分のうち、少なくとも1つを覆い包む生分解性巻紙をさらに含み、
    前記生分解性巻紙は、気孔を有さず、
    前記生分解性巻紙は、生分解性高分子を含み、
    前記生分解性高分子は、ポリ乳酸(PLA:poly lacticacid)またはポリブチレンアジピン酸テレフタレート(PBAT: polybutylene adipate terephthalate)である、喫煙物品。
  2. 前記生分解性巻紙は、炭酸カルシウム(CaCO)をさらに含む、請求項に記載の喫煙物品。
  3. 前記生分解性巻紙は、温度58℃及び湿度70%の堆肥化条件で200日経過時、完全に分解される、請求項1または2に記載の喫煙物品。
  4. 前記生分解性巻紙は、100から130g/mの坪量を有し、前記生分解性巻紙は、3~8kgf/15mmの引張強度を有する、請求項1からのいずれか一項に記載の喫煙物品。
  5. 前記生分解性巻紙が前記第3部分を覆い包む場合、
    前記第3部分は、150~200mmHOの吸引抵抗を有し、前記第3部分は、85~90%の硬度を有する、請求項1からのいずれか一項に記載の喫煙物品。
  6. 前記タバコ要素は、タバコ物質及びエアロゾル発生物質を含む、請求項1からのいずれか一項に記載の喫煙物品。
  7. 前記冷却要素は、紙管または中空状チューブフィルタである、請求項1からのいずれか一項に記載の喫煙物品。
  8. 請求項1に記載の喫煙物品と、
    前記喫煙物品を収容可能な収容空間、前記喫煙物品を加熱する加熱要素、及びバッテリを含むエアロゾル発生装置と、を含む、エアロゾル発生システム。
  9. 前記加熱要素は、前記収容空間内部に配置され、前記第1部分の少なくとも一部を加熱する、請求項に記載のエアロゾル発生システム。
  10. 前記加熱要素は、前記収容空間を覆い包むように配置され、前記第1部分の少なくとも一部を加熱する、請求項に記載のエアロゾル発生システム。
  11. 喫煙物品において、
    タバコ要素を含む第1部分と、
    冷却要素を含む第2部分と、
    フィルタ要素を含む第3部分と、を含み、
    前記第1部分、前記第2部分、及び前記第3部分は、前記喫煙物品の長手方向を基準に順次に整列され、
    前記喫煙物品は、前記第2部分及び前記第3部分を覆い包む生分解性チップペーパ(tip-paper)をさらに含み、
    前記生分解性チップペーパは、気孔を有さず、
    前記生分解性チップペーパは、生分解性高分子を含み、
    前記生分解性高分子は、ポリ乳酸(PLA:poly lacticacid)またはポリブチレンアジピン酸テレフタレート(PBAT: polybutylene adipate terephthalate)である、喫煙物品。
  12. 喫煙物品において、
    タバコ要素を含む第1セグメントと、
    フィルタ要素を含む第2セグメントと、を含み、
    前記第1セグメント及び前記第2セグメントは、前記喫煙物品の長手方向を基準に順次に整列され、
    前記喫煙物品は、前記第1セグメント及び前記第2セグメントのうち、少なくとも1つを覆い包む生分解性巻紙をさらに含み、
    前記生分解性巻紙は、気孔を有さず、
    前記生分解性巻紙は、生分解性高分子を含み、
    前記生分解性高分子は、ポリ乳酸(PLA:poly lacticacid)またはポリブチレンアジピン酸テレフタレート(PBAT: polybutylene adipate terephthalate)である、喫煙物品。
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