JPH01321916A - 2成分繊維 - Google Patents
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Abstract
め要約のデータは記録されません。
Description
ウェブに使用するのに好適な前記の繊維に関するもので
ある。
製造される物品はノンウーブン産業において重要な部分
である。これらの溶融結合性繊維はコーティング用の剣
及び追加の接着剤のギュアリングなしにボンデツドノン
ウーブン物品の製造を可能にし、それによって経演的な
製法、そしていくつかの場合には、従来の方法では製造
不可能である物品の製造を結果として生じる。
維とがある。2成分溶融結合性!i維は高融点を有する
重合体と低融点を有する重合体との両方を含む繊維であ
る。2成分繊維はいくつかの理由で1成分繊維以上に好
ましい。(1)2成分繊維は低融点成分がその融点又は
融点に近いときにさえ繊維特性を保持J−る、というの
は高融点成分はそれが使用された全体的な領域において
低融点成分を保持するために支持構造を与えるからであ
る。
維を供給する。(3)2成分繊維は1成分繊維よりも非
常に高い、いっそう開いたウェアを提供する。
。
ん縮を有し、そしてけん線発生と同時に生じる熱収縮を
結果として生じる。ウェアを結合する際、高い収縮は密
度が一様でないノンウーブンを生じ巾と厚さの均一性を
欠く。
ス・コア繊維のいずれかに配列された重合体は1本づつ
の繊維に又はノンウーブン製造工程において容易に分離
される。
下の細い溶融結合性2成分繊維を得ることは非常に困難
である。
がら、収縮は個々の繊維の、特にそれらが接合する点で
のきびしいカール形成及び集塊作用を伴う。ノンウーブ
ン繊維で製造したパフパッドはその上に使用したとき床
の円滑な仕上げを損なわないように十分に均一でなけれ
ばならない。パッド中の繊維の上述のカール形成及び集
塊作用の為に、微mな研磨剤粒子が繊維がかたまりにな
る点、すなわち連接点において集まる傾向があるパッド
に主として添加される。研磨剤の分布のこの不均一性は
一般にクリーニング及びパフ中に床の欠点を結果として
生じる。
ス・コア2成分連続ストランドを機械的にけん縮しそし
て形にアニール(anneal) シ、次いでステープ
ルの長さに切断してノンウーブン集合体に形成し、次い
で加熱しそして接合体に冷却する方法によって製造した
生成物を開示している。紡糸操作に続いてなされる延伸
の際の温度はフィラメント内に内部応力を生じ、これは
望ましくない高い収縮及び/又はりん縮力を結果的に生
ずる傾向があり、そのためフィラメントはその、すなわ
ちフィラメント状成分の2次転移点以上に加熱されなけ
ればならない。従って、フィラメントはこの傾向を取り
除くために、たとえばアニーリングによって安定化され
、かくして収縮率は低下する。
標題の報文、ノンウーブン インダストリー、1g81
年5月、22〜31頁において、いわゆる改質“′サイ
ドーバイーザイド″配列のポリエチレンとポリプロピレ
ンからなるES2成分繊維について記述している。この
繊維はまたEjima等の米国特許第4.189,33
8号にも開示されている。Ejima等の特許は以下の
手順で製造している。
分と主として結晶性ポリプロピレン以外の少なくとも1
種類のオレフィン重合体からなる第2の成分とからなる
多数の未延伸4ノ′イド−パイ−サイド複合41′t4
を形成すること、0前記未延伸繊維を前記第2の成分の
融点又は20℃以上高くない引張り温度で伸長すること
、 ゆウェブ中へ23#l#l当りけん縞数12又はそれ以
下の前記伸長繊維を組み込むこと、 ゆ前記第2の成分の融点より高いが前記ポリプロピレン
の融点より低い温度で前記ウェブに熱処理を受番ノさせ
それによって前記不織布を前記複合繊細の前記第2の成
分の主として溶融接着によって安定化J−る。
あることが示されてきたが、多くの望ましい高分子材料
は熱安定化工程を首尾よく受けることかできるような熱
に十分に抵抗力を示さない。
い2成分繊維を供給することに大きな必要性がある。
している。
維を形成できる重合体を有し、第2の成分として第1の
成分の表面に接着しうる重合体の混合物を有する2成分
繊維である。第2の成分は第1の成分の融点より少なく
とも約30℃低い融点を有するが、約130℃と等しい
か又は高い。第2の成分の重合体の混合物は、前記重合
体の比が、本発明の2成分繊維から形成されるノンウー
ブンウェブが普通の加工条件のもとで低下した収縮度を
示し、そして2成分vanはウェブが加工を受りるとき
過剰にカール又は集塊形成しないように前記重合体の比
が選ばれている少なくとも部分的に結晶性の重合体と非
晶性高分子の相溶性の混合物からなっている。本発明の
2成分繊維を製造する方法は、溶融押出しによって、同
心のもしくは偏心のシース・コア構造、又はサイド・パ
イ・サイド構造でありうる接合した複合フィラメントを
製造する。フィラメントが押出された後、重合体を固化
するために空冷され、それからフィラメントは所望量延
伸し、けん縮し、随意に適切なステーブル長に切断可能
である。けん縮フィラメント又はステーブルファイバー
又は両方ともノンウーブンウェブに形成でき、それから
第2の成分の融点より高温であるが第1の成分の融点よ
り低温に加熱し、次いで室温に冷却し、そうすることに
よって内部結合したノンウーブンウェブを生じる。
低い収縮度を有するノンウーブンウェブをこれらの繊維
から製造可能ならしめる。この収縮の低下は個々の2成
分繊維のカール又は集塊形成の低下を伴なうので、円滑
な表面を損なわないノンウーブンウェブを提供する。
する2成分繊維である。2成分という述語は少なくとも
2種類の別個の重合体成分の共同紡糸(co−spin
ning )によって形成した、たとえばシース・コア
又はサイド・パイ・サイド配置の複合繊維のことを言う
。2成分という術語は少なくとも2種類の異なる成分を
意味する通常の意味で使用されていることは理解される
であろう。いくつかの目的のために3種又はそれ以上の
異種成分を有する繊維を利用することは全く効果的であ
る。
ろ、配向後、少なくとも約Ig、/デニールのテナシテ
ィを有する繊維を与えたであろう。重合体は少なくとも
部分的に結晶性であることが好ましい。この中に使用さ
れるとき、“結晶性重合体°′は溶融によって流動して
溶融プロセス中比較的鋭い転移温度を有する合成有機重
合体である。
たりうるが、好ましくは約り40℃〜約270℃の範囲
にわたる。
ノンウーブンウェブに好適なテクスチャード繊維を形成
するように【プん縮され得なければならない。第1の成
分の配向比は期待する用途、特にテナシティに対する要
求に依存する。ナイロン及びポリエステルのにうな重合
体に対しては、全体にわたる延伸比は一般に約2.0〜
約6.0、好ましくは約3.0〜約5.5の範囲にわた
る。
リエチレンテレフタレート、ポリフェニレンスルフィド
、ポリアミド、たとえばナイロン、ポリイミド、ポリエ
ーテルイミド及びポリオレフィン、1cとえばポリプロ
ピレンを含む。
も1種類の重合体と少なくとも1種類の非晶性高分子と
を含む混合物を含む。混合物は第1の成分の融点より少
なくとも30℃は低い融点を有する。その上、そのもの
からノンウーブンウェブの形成中に繊維がさらされる加
工条件から生じる過剰の軟化をさけるために、第2の成
分の融点は少なくとも130℃でなければならない。こ
れらの加工条件は140℃−150℃の領域の温度を含
む。ここに使用するとき、“非晶性高分子パは溶融中一
定の1次転移温度、すなわち融点を示さない溶融押出し
できる重合体である。第2の成分を形成する重合体は相
客可能でなければならない。ここに使用するとき、゛相
客可能″という語はその成分が単一相で存在する混合を
言う。第2の成分は第1の成分に接着できなければなら
ない。
体の非晶性高分子と結晶性の重合体、たとえば、ポリエ
ステルのような重合体を含むことが好ましい。
は1〜20デニールで、かつ に)結晶性ポリプロピレンの第1成分、及び(ハ)下記
の (1)エチレン・酢酸ビニル共重合体、(2)その鹸化
生成物、 (3)エチレン・酢酸ビニル共重合体とポリエチレンと
の高分子混合物、及び (4)エチレン・酢酸ビニル共重合体の鹸化生成物とポ
リエチレンとの高分子混合物 を含む熱接着性複合繊維を開示している。
方を含む第2の成分を有する2成分繊維を開示している
が、Kunimune等が開示した繊維の第2の成分は
130℃又はそれ以上の温度で過剰に軟化する。
工程で、ノンウーブンウェブは、ウェブに研磨剤粒子を
組み込むに先立って、高温、すなわち130℃以上の温
度で接着剤で被覆される。これらの高温にKunim’
une等のウェブをさらすことはウェブに崩壊をひき起
こし、その結果品質の劣ったノンウーブン研磨用ウェブ
を生じる。
性繊維を含有するノンウーブンウェブの収縮度とウェブ
形成中の溶融結合性繊維の結合度の両方に重大な効果を
有することが発見された。
の成分の溶融流動速度を減少するために第2の成分中に
混合しなければならない。その結果2成分I!雑の溶融
結合性物質は繊維から極端に移動しなくなる。そのこと
によって効果のない結合が生じなくなる。しかしながら
、第2の成分中の〜 14 − 非晶性高分子の量は、2成分繊維の溶融結合性材料が効
果的な結合をなしとげるために接着しなければならない
表面をぬらすことを妨げるほど過度であってはならない
。非晶高分子と少なくとも部分的に結晶性の重合体の好
ましい比率は約15=85〜約90:10の範囲にわた
りうろことが発見された。第2の成分として使用するた
めに適切な材料はポリエステル、ポリオレフィン及びポ
リアミドを含む。ポリエステルは他の部類の高分子材料
より良好な接着を付与するから、ポリエステルが好まし
い。第2の成分の重合体混合物がポリエステル又はポリ
オレフィンを含む場合は、非晶性高分子の濃度の増大は
結合したノンウーブンウェブの収縮を増大する。この発
見は本発明の2成分ll雑の処方に対してこれらの2成
分繊維から形成したノンウーブンウェブの収縮の水準を
制御することを可能ならしめる。
体、たとえばポリエステルとナイロンでありうるが、同
じ型の重合体であることが好ましい。第1及び第2の成
分とも同じ型の重合体を使用すると、紡糸、延伸、けん
縮及びノンウーブンウェブへ形成中の成分の分離に対す
る抵抗の大きい2成分繊維を生成する。
分との重量比は約25 : 75〜75:25、好まし
くは約40:60〜60:4.O,より好ましくは約5
0 : 50に変化しうる。ノンウーブンウェブが溶融
結合性繊維で実質的に完全に製造される場合には、第2
の成分の量は低く、すなわち75 : 25の比にでき
る。なぜなら、結合の場所を与える能力を有する高濃度
の2成分繊維があるであろうからである。
ド・バイ・サイド配置のいずれかに配置される。シース
・コア配置においては、シースとコアは同心又は偏心で
ありうる。シース・コア配置はいっそう好ましい同心形
の方が好ましい。というのはシースとコアの間の特異な
応力は2成分繊維′の長さに沿っていっそう無原則であ
り、同心形の方が前記の特異的な応力によってひき起さ
れる潜在的けん縮の発展を最小化するからである。
分はコアを囲むシースとし紡糸される。
ィスを持つ紡糸口金板からサイド−バイ−サイド関係で
共同紡糸することができる。
サイド成分繊維を得る方法が、たとえば米国特許第4,
406,850号及び英国特許第1゜478.101号
に記述されており、参照としてここに組み入れる。
円形、三角、四角なとの形を持つJ:うに製造すること
ができる。本発明に従って製造した溶融結合性繊維は約
1〜約200デニールのサイズ範囲にわたることができ
る。
ることが好ましい。この場合に、繊維は水元明に従って
最終用途のために従来からのやり方で機械的にけん縮す
ることができる。好ましくはないけれど、繊維に潜在的
なけん綿製性を付与するにうに選ばれる2種又はそれ以
上の組成物から2成分繊維を共同紡糸することができる
。
は、先行技術の従来の装置、たとえば標準的にジグザグ
tプん縮を生じるスタッフィングボックス型のりん縮機
、又はフィラメントの走行する束に連続的にギアけlυ
縮を適用するために採用された一連のギアを使用する装
置を使用することができる。特別の型の【プん縮は本発
明の本分ではなく、最終的に形成される製品の型に依存
して選択されうる。このようにけん縮は事実上本質的に
平らもしくはジグザグでありうるか又はらせんけん縮の
ような3次元りん縮を持ちうる。どんな性質のけん縮で
も、2成分フィラメントが3次元特性を持つことは好ま
しい。
ができる。ステーブル長は好ましくは約25#〜150
馴、より好ましくは約50〜約90鯛の範囲にわたる。
変えられたら、それらは次いでノンウーブンウェブに製
造することができる。それらはウェブ中に研磨用材料を
組み込むことににってノンウーブン研磨ウェブを形成す
るために更に処理されつる。ノンウーブン研@1クエブ
を製造するための技術はHooverの米国特許第2.
958.593号に記述されており、参照としてここに
組み込む。
成分繊維から誘導したノンウーブンウェブに使用するこ
とができる。これらの成分を選択することにおいて、使
用条件のもとての後記の接着性を保持する能力と同様に
、繊維にしつかり接着する能力を考慮しなければならな
い。
を示すこと、たとえば摩擦熱に応じてのりのように又は
粘着性にならないことはおおいに好ましい。しかしなが
ら、それ自身がのりのにうになる傾向のあるいくつかの
材料、たとえばゴム状の組成物はそれを粒状の充填剤で
適当に充填することによって有用に変えることができる
。特に適切であることがわかった結合剤はフェノールア
ルデヒド樹脂、ブチル化尿素アルデヒド樹脂、エポキシ
ド樹脂、ポリエステル樹脂たとえば無水マレイン酸及び
無水フタル酸とプロピレングリコールとの縮合生成物、
アクリル樹脂、スチレン・ブタジェン樹脂及びポリウレ
タンを含む。
すること、及び研磨剤粒子もまた使用される瞬間におい
ては、これらの粒子もJ、た堅く結合することと両立す
る最小量に調節される。結合剤及び結合剤に使用すると
の溶媒も繊維に浸透して脆化が生じないように心がけて
使用すべき特定の繊維について選定しなりればならない
。
な例は、たとえば炭化ケイ素、溶融酸化アルミニウム、
ガーネット、非常に硬い金剛砂、シリカ、炭酸カルシウ
ム及びタルクを含む。粒子の大きさ又はグレード(gr
ade )は物品の応用に依存して変えることができる
。研磨剤粒子の代表的なグレードは約36〜約1000
の範囲にわたる。
むウェブをWA造するために使用することができる。本
発明の繊維を含む気流式ノンウーブンウェブハDr、o
、八ngleitner (D OA >、Proc
tor & Schwarz又はRando Mach
ine社が市販している装置を使用して製造することが
できる。
nterその他が市販している装置を使用して製造する
ことができる。
ブを製造づるために単独で又は別のりん縮した、非接着
性11@と物理的に混合して使用することができる。ノ
ンウーブンウェブの用途に依存して、繊維のサイズは所
望の特性、たとえば厚さ、開放状態、弾性、テクスチュ
アー、強度などを有するノンウーブンウェブを与えるよ
うに選ばれる。−殻内に、溶融結合性繊維のサイズはノ
ンウーブンウェブ中の他の繊維のサイズと同様である。
じるために使用することができる。本発明の溶m結合性
繊維は米国特許第3.958゜593号に記述されてい
るような研磨剤生成物用のノンウーブンマトリックスと
して使用することができる。以下の、非限定実施例は本
発明を更に説明するであろう。
体の溶融物の流れ用の積極溶融物排出ポンプ、及び溶融
結合性繊維の製造用に重合体溶融物流を多数のシース・
アンド・コアフィラメントに集中するように設計された
スピンパック(spinpack)を実施例の繊維を製
造するために使用した。
差流で冷却した。フィラメントは次いで一連の加熱ロー
ラを通過させて全細延化比3:1〜6:1に延伸した。
するために芯の上に巻き取った。別個の加工工程におい
て、まっすぐなフィラメントはスタッフィング−ボック
スけん縮によってけん縮をかけて約9けん縮/25mの
けん縮を形成した。りん綿繊維はそれからノンウーブン
ウェブ形成用の装置による加工に好適な約40 mmの
ステープル長に切断した。
ンウェブの収縮は、約25重量%の(プ/V縮溶融結合
性ステープルファイバーと約75重量%のけん縮した従
来のステーブルファイバーを含む気流式未結合ノンウー
ブンウェブを製造することにJ:って評価した。未結合
ウェア・ウェブの巾を測定後、ウェブを溶融結合性繊維
が活性化開始、すなわち溶融を生じるまで加熱し、それ
からウェアを室温まで冷却し巾を再度測定した。未結合
ウェブの巾から収縮%を51算した。
するために使用した第2の方法は自動化動的機械的分析
計(”RheOmetriC35olids八naly
zer” 、モデルR3A−II)の使用を含む。
を0.30%の静的一定ひずみのもとに保持し、1ヘル
ツのシヌソイド力として0.25%の動的ひずみを受け
させた。繊維を10℃/分の割合で加熱した。この結果
を試料長の変化%として報告する。
1へのチップを0.005重量%より少ない含水率に乾
燥し、コア溶融流を供給する押出機のフィードホッパー
へ輸送した。融点130℃、固有粘度0.72の]ポリ
エステル(”rast bond ”FA300、イー
ストマン ケミカル社(Eastman Chea+1
cal Company) )の半結晶チップ75重量
%と固有粘度0.72のコポリエステル(゛にodar
”6763、イーストマン ケミカル社)の非晶性デツ
プ25重量%からなる混合物をトライブレンドし、0.
01重量%より少ない含水率に乾燥し、シース溶融流を
供給する押出機のフィードホッパーへ輸送した。コア流
は約320℃で押出した。シース流は温度約220℃で
押出した。溶融複合物を0.5mのオリフィスから押し
出し、押し出し割合はシースとコアの比率が50:5(
b)(重量/重量)のフィラメントを生産す。
造するために約5:1の全体にわたる延伸比で15デニ
ール/フイラメントの繊維を製造するように設定した延
伸ロール速度で3段延伸した。
テーアルファイバー(長さ40#)に切断した。
5#l#I、15デニール、長さ40 mm )と、溶
融結合性線[25重量%と普通の繊@75重量%の割合
で混合し、得られた混合物を気流式敷設装置(air−
laying equpment ) (”Rand
o−Web ”machine ) テ加工り、重量約
120g/TrL2の繊維マットを得た。次いでノンウ
ーブンマツ1〜を2成分繊維のシースの軟化点より高い
が2成分繊維のコアの軟化点より低い温度で炉中で加熱
した。結合したノンウーブンウェブを次いで冷却した。
る方向にウェブから50mmX175mの試料を切り取
って測定した。各試料を’ In5tron ”引張り
試験機にかり1〔。試料を保持するジョー間間隔は12
5m+mであった。ジョーを次いで250 mm7分の
速度で引き離した。結果を’J / 50 run巾で
表わした。
lyzer ”モデルRS A−nで測定した。
晶ポリエステル50重量%に変えたことを除いて実施例
1を繰返した。
晶性ポリエステル25重量%に変えたことを除いて実施
例1を繰返した。
わちシース成分の溶融流動速度を温度230℃重@21
60gでASTM D1238に従って測定した。結
果を表1に示す。
が増大するにつれて、第2の成分の溶融流動速度が低下
することがわかる。従って、結合は本発明の2成分繊維
について制御することができる。
ステル繊維(”He1ty ”タイプ4080、ユニチ
カ社)の繊度、テナシティ及び収縮速度を評価した。ノ
ンウーブンウェブの試料は”He1ty ”タイプ4.
080約25重量%と、フィラメント径15デニール、
長さ40#で約12けん縮/25Mのポリエステルステ
ーブルファイバー約75重量%を混合して製造しlC0
それから試料を実施例1に記述し実施例2及び3で繰返
したのと同じ方法でl!i雑マットを形成し結合したノ
ンウーブンウェブを形成するように加工した。
ナシティ、繊維の収縮、ウェブの収縮及びウェブの強度
を比較するだめのデータを示している。
例 (9/デニール) −σ0− 1%)
(y150履)1 2.6 0
6 35502 3.5
10 11 6803 3.0
12 11 250比較例A
2.5 0 9 254
0表■の結果から、非晶性成分の濃度が増大するにつれ
て、溶融流動速度は低下し、繊維収縮及びウェブ収縮は
増大し、ウェブ強度は低下すると結論づりることができ
る。一方実施例1の繊維は比較例1の繊維と同等の繊維
収縮を示し、ウェブ収縮は9%から6%に低下し、ウェ
ブ強度は約40%(3550/2540X100%)だ
【ノ増大したことがわかる。
′本発明の2成分繊維と先行技術の2成分繊
維との比較を意味のあるものにするために、本発明の溶
融結合性2成分繊維を含むウェブの一部の顕微鏡写真(
第1図)と先行技術の溶融結合性2成分繊維を含むウェ
ブの一部の顕微鏡写真(第2図)とを比較することは効
果的である。第1図において、2成分繊維が少ししかカ
ールしてなくすなわち少ししか集塊状態になっていない
ことを示していることがわかる。従って、第2図の繊維
の接合点の近くに沈積するよりも少ししか第1図の繊維
の接合点附近に研磨剤粒子は沈積しないであろう。
ン研磨パッドによる平坦な表面を損なうことの主要な原
因である。
神から離れることなく当技術に精通している者に明白に
なるであろう。また本発明はここに示した説明的実施態
様に不当に限定されるべきでないことは理解されなりれ
ばならない。
発明の2成分溶融結合性繊維で製造したノンウーブン物
品の、倍率50倍で撮影した顕微鏡写真である。 第2図は不織物中のm維同志の結合を説明するための先
行技術の2成分溶融結合性m維で製造したノンウーブン
物品の、倍率50倍で撮影し1こ顕微鏡写真である。
Claims (13)
- (1) (a)配向した、けん縮性の、少なくとも部分
的に結晶性の重合体を含む第1の成分、及び 前記第1の成分の表面に付着する (b)(1)少なくとも1種類の非晶性高分子、及び(
2)少なくとも1種類の少なくとも部分的に結晶性の重
合体を含む、重合体の相溶性 の混合物を含む第2の成分 を含む2成分繊維であつて、 前記第2の成分の溶融温度は前記第1の成分の溶融温度
より少なくとも30℃低く、しかし少なくとも約130
℃に等しいか又はより高く、前記第2の成分の前記非晶
性高分子の濃度は前記第2の成分の前記少なくとも部分
的に結晶性の重合体の溶融流動速度を低下させるのに十
分に高く、しかし前記2成分繊維が同じて成分繊維に結
合するのを妨げるほどに高くないことを特徴とする2成
分繊維。 - (2) 前記第1の成分はポリエステル、ポリフエニル
スルフイド、ポリアミド及びポリオレフインからなる群
から選ばれた重合体である請求項1記載の繊維。 - (3) もし単独で使用するならば、前記の成分は少な
くとも1g/デニールのテナシテイを有する請求項1記
載の繊維。 - (4) 前記第1の成分の配向比が約2.0〜約6.0
の範囲にわたる請求項1記載の繊維。 - (5) 前記第2の成分の前記非晶性高分子と前記第2
の成分の前記の少なくとも部分的に結晶性の重合体との
重量比が約15:85〜約90:10の範囲にわたる請
求項1記載の繊維。 - (6) 前記第2の成分の前記非晶性高分子がポリエス
テル、ポリオレフイン及びポリアミドからなる群から選
ばれる請求項1記載の繊維。 - (7) 前記第2の成分の前記少なくとも部分的に結晶
性の重合体がポリエステル、ポリオレフイン及びポリア
ミドからなる群から選ばれる請求項7記載の繊維。 - (8) 前記第2の成分の前記非晶性高分子と前記第2
の成分の前記少なくとも部分的に結晶性の重合体とが同
じ部類の重合体である請求項1記載の繊維。 - (9) 前記第2の成分の前記非晶性高分子と前記第2
の成分の前記少なくとも部分的に結晶性の重合体とがポ
リエステルである請求項1記載の繊維。 - (10) 前記第1の成分と前記第2の成分との重量比
が約75:25〜約25:75の範囲にわたる請求項1
記載の繊維。 - (11) 前記第1の成分と前記第2の成分との重量比
が約60:40〜約40:60の範囲にわたる請求項1
記載の繊維。 - (12) 請求項1記載の多数の繊維からなるノンウー
ブンウエブ。 - (13) 多数の研磨剤粒子をその上に含有する請求項
12記載のノンウーブンウエブ。
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