JPH08500647A - 湿式エアジェット織りのための低煙仕上剤 - Google Patents
湿式エアジェット織りのための低煙仕上剤Info
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Abstract
(57)【要約】
合成フィラメントへの水エマルションとしての付与のために適切な潤滑仕上組成物、及びこの組成物で塗布された合成フィラメント。本発明の組成物は、約25℃未満の融点を有する約60〜約98.9重量%のノニオン性乳化剤、少なくとも29の炭素原子及び約25℃未満の融点を有する約1〜約39.9重量%の潤滑剤、並びに約0.1〜約15重量%のアニオン性界面活性剤を含んで成る。
Description
【発明の詳細な説明】湿式エアジェット織りのための低煙仕上剤 発明の背景
本発明は、合成フィラメントとの使用のための仕上組成物に関し、そして更に
特別には湿式エアジェット織り(wet air−jet texturing
)のために適切な低煙仕上組成物及びこのような組成物で塗布された合成フィラ
メントに関する。
合成繊維製造業者は、織物産業に広範囲の連続的なフィラメント糸製品を供給
する。これらは、ポリマータイプ、延伸、デニール、フィラメントあたりのデニ
ール、光沢、断面、染色特性、及びその他の特徴的な特性において異なる。これ
らの商業的に入手できる糸の多くは、エアジェット織りのための供給糸としてさ
もなければ望ましいであろうが、それらは他の種類の加工例えば擬似撚り織り(
false−twist texturing)、織り(weaving)及び
編みのために開発された従来の仕上組成物を含む。
不幸にも、従来の仕上組成物を有する糸は湿式エアジェット織りの特別なニー
ズのために十分に適切ではなく、それ故それらは由々しい品質及び生産性の問題
を引き起こす可能性がある。これらの中で重大なのは、エアバルキング(bul
king)ジェット中での堆積物の蓄積である。この堆積物の蓄積は、最初は嵩
(bulk)レベル及び嵩均一性を減らし、糸ライン(threadline)
張力均一性を減らし、そして最後には糸ライン破断及び紐上げ(stringu
p)困難を引き起こす。従来の仕上剤は、湿式エアジェット織りのために糸の上
で使用される時
には、作業場所及び環境中に蒸気及びエアゾール煙を放出することによって糸製
造の間の熱間加工において環境上のそして職業上の健康問題をまた引き起こす。発明の要約
本発明は、潤滑仕上組成物及びこの組成物で塗布された合成フィラメントを提
供する。本発明の組成物は、
約25℃未満の融点を有する約60〜約98.9、好ましくは65〜約95重
量%のノニオン性乳化剤
少なくとも29の炭素原子及び約25℃未満の融点を有する約1〜約39.9
重量%の潤滑剤、並びに
約0.1〜約15重量%のアニオン性界面活性剤
を含んで成る。
好ましくは、本発明の仕上組成物は、約8未満、最も好ましくは約4未満の酸
価を有する。
本発明の好ましい形態においては、前記ノニオン性乳化剤は、アルコール又は
カルボン酸から誘導された親油性部分を有するポリオキシアルキレン縮合生成物
から成る群から選ばれる。最も好ましくは、ポリオキシアルキレン縮合生成物は
、少なくとも約600amuの数平均分子量を有する、天然及び合成脂肪族一価
アルコールと天然及び合成脂肪族一塩基性カルボン酸とのものである。前記潤滑
剤は、好ましくは、少なくとも約450amuの数平均分子量を有する天然及び
合成エステルから成る群から選ばれる。
本発明の好ましい形態においては、前記アニオン性界面活性剤は、スルホン化
ジカルボン酸エステルのアルカリ金属塩、好ましくはジアルキ
ルスルホコハク酸のアルカリ金属塩例えばジ−2−エチルヘキシルスルホコハク
酸ナトリウム又はジ−2−エチルヘキシルスルホコハク酸カリウムから成る群か
ら選ばれる。
好ましくは、本発明の仕上組成物は、約0.05〜5重量%、最も好ましくは
、約0.05〜1重量%の量で安定剤を含んで成る。
本発明の仕上組成物は、有利には、水エマルションとして合成フィラメント好
ましくはポリアミド及びポリエステルマルチフィラメント糸に付与される。本発
明の仕上組成物は、このような糸が湿式エアジェット織りにおける使用のためで
ある時に殊に有用である。詳細な説明
本発明による仕上組成物は、約60〜約98.9重量%のノニオン性乳化剤、
好ましくは65〜約95重量%のノニオン性乳化剤を含む。このノニオン性乳化
剤は、仕上組成物に水乳化可能性を賦与するために適切な親水親油バランス(H
LB)を有しそして低い煙発生を示さなければならない。このノニオン性乳化剤
は、25℃未満の温度で液体であり、その結果この成分が周囲温度で固化せずそ
して仕上剤を有する糸が湿式エアジェット織りプロセスにおいて使用される時に
織るジェットの上に堆積物を生成させる傾向がないであろうノニオン性乳化剤の
一種又は混合物である。
好ましくは、前記ノニオン性乳化剤は、アルコール又はカルボン酸から誘導さ
れた親油性部分を有するポリオキシアルキレン縮合生成物から成る群から選ばれ
る。最も好ましくは、ポリオキシアルキレン縮合生成物は、天然及び合成脂肪族
一価アルコールと天然及び合成脂肪族一塩基性カルボン酸とのものである。また
、ノニオン性乳化剤が少なくとも約
600の原子質量単位(amu)の数平均分子量を有することが好ましい。好ま
しいノニオン性乳化剤の親水性部分は、主に繰り返しオキシエチレン単位から成
るべきであるが、幾らかのより高次のアルキレンオキシド単位が、25℃未満の
温度での流動性を供給するためにポリオキシアルキレン連鎖区分中に組み込まれ
ても良い。好ましいノニオン性乳化剤の親油性部分は、脂肪酸、脂肪酸エステル
、若しくは脂肪族アルコールから誘導されても良く、又は適切な合成脂肪族一塩
基性カルボン酸若しくはエステル若しくは合成脂肪族一価アルコールから誘導さ
れても良い。25℃未満の温度で流動性を供給するために、これらの親油性部分
は、好ましくは、通常は12未満の炭素の短い炭化水素鎖を含むか又は、12の
炭素原子に近づくか若しくは越える場合には、この部分は少なくとも幾らかの鎖
枝分かれ若しくは不飽和を持たねばならない。しかしながら、不飽和の程度は、
ノニオン性乳化剤が、酸化分解、殊に高温処理の間のワニス残し(varnis
hing)を受ける傾向がないほど十分に低くなければならない。
本発明の仕上組成物はまた、25℃未満の融点を有する約1〜約39.9重量
%の潤滑剤を含む。この潤滑剤は、糸の紡糸の間の熱い機械部品の上で又は引き
続く処理において煙発生に耐える一種の潤滑剤又は潤滑剤の混合物でなければな
らない。好ましくは、この潤滑剤は、少なくとも450amuの数平均分子量を
有する天然及び合成エステルから成る群から選ばれる。25℃未満の温度で流動
性を供給するために、これらの潤滑剤は、12未満の炭素の短い炭化水素鎖を含
まねばならず又は、12よりも多い炭素原子の場合には、少なくとも幾らかの鎖
枝分かれ若しくは不飽和を持たねばならない。しかしながら、酸化分解、殊に高
温
処理の間のワニス残しに対する耐性のために、潤滑剤は不飽和度が低くなければ
ならない。好ましくは、ヨウ素価によって測定される不飽和度が約100未満で
ある。比較的大きな熱−酸化安定性が必要とされる例えば150℃以上の処理温
度の時の使用を意図される仕上剤のためには、ヨウ素価は好ましくは10未満で
ある。適切なエステルの例は、モノー、ジー及びポリエステル例えばテトラペラ
ルゴン酸ぺンタエリトリトール、ステアリン酸トリデシル、アジピン酸ジトリデ
シル及びジオレイン酸ネオペンチルグリコールを含む。
本発明の仕上組成物はまた、約0.1〜約15重量%のアニオン性界面活性剤
を含む。このアニオン性界面活性剤は、増加した乳化可能性、増進した濡れ特性
、及び織るジェットを有害な堆積物蓄積がないように保持することのために、本
発明の組成物中で使用される特定のノニオン性乳化剤又は複数のノニオン性乳化
剤の混合物とうまく作用するように選ばれねばならない。好ましくは、アニオン
性界面活性剤は、スルホン化ジカルボン酸エステルのアルカリ金属塩から成る群
から選ばれる。最も好ましくは、アニオン性界面活性剤は、ジアルキルスルホコ
ハク酸のアルカリ金属塩例えばジ−2−エチルヘキシルスルホコハク酸ナトリウ
ム又はジ−2−エチルヘキシルスルホコハク酸カリウムから成る群から選ばれる
。
本発明の仕上組成物は、好ましくは、付加的な熱−酸化安定性を供給するため
に、約0.05〜5重量%、最も好ましくは0.05〜1重量%の量で安定剤を
含む。この安定剤は、単一の化合物例えば一つの酸化防止剤でも良く、又は酸化
防止剤と一緒に酸化安定性を増す目的のための付加的な物質を含む安定剤パッケ
ージでも良い。それらが仕上特性を
増進するという条件で、仕上剤中での使用のために知られている広範囲の安定剤
の任意のものを、本発明による仕上剤中で使用することができる。本発明に従っ
て有利に使用される安定剤の例は、安定剤、トリラウリルホスファイトである。
トリラウリルホスファイトが安定剤として使用される時には、無機塩基例えば水
酸化カリウムが、仕上剤に付加的な安定性を賦与する約7よりも大きくpHを調
節するために好ましくは添加される。
本発明の仕上組成物は、湿式エアジェット織りにおける改善された性能を提供
し、そしてそれらがかなりの量の遊離カルボン酸を含まない時にはジェットの上
に堆積物を生成させる傾向が少ない。好ましくは、仕上組成物は、安定化のため
に必要に応じて添加されるアルカリ性物質の添加の前の仕上混合物に関して測定
される時に、約8未満、最も好ましくは約4未満の酸価を有する。
本発明による仕上組成物は、好都合には水エマルションとして合成フィラメン
トを塗布するために使用される。仕上剤の特定の成分に依存して、広範囲の組成
を有する安定な水エマルションが可能である。典型的には、仕上組成物が約0.
1重量%〜約30重量%を構成するエマルションが使用される。本発明の仕上剤
は多数の潜在的に有益な用途を有するけれども、この仕上剤は紡糸されたままの
マルチフィラメント糸に付与される時の“紡糸仕上剤”としての使用のために良
く適していて、そしてまた延伸の前又は後のどちらかに付与される時の二次仕上
剤としての使用のために適している。この仕上剤は、エマルション仕上剤を付与
するための種々の既知の方法の任意のものによって例えば回転するロール又は計
量先端アプリケーターを使用して付与することができる。本発明の仕
上組成物は、好ましくは約5℃〜約95℃、最も好ましくは約20℃〜約70℃
の温度で付与される。好ましくは、合成フィラメントに付与される仕上剤の量は
、水が蒸発した後で約0.2〜2.0重量%の組成物が糸の上の留まるようなも
のである(本明細書中では以後“糸の上の仕上剤”又は“FOY”と呼ばれる)
。
本発明の仕上剤は、好ましくは、ポリアミドホモポリマー及びコポリマー並び
にポリエステルホモポリマー及びコポリマーから成る群から選ばれたポリマーの
フィラメントと共に使用される。この仕上剤は、ジェットに入る単糸又は多重糸
(multiple yarns)を同じ又は異なる速度で織るプロセスを含む
湿式エアジェット織りプロセスにおいて使用される予定の糸に仕上剤が付与され
る時に特別な利点を提供する。ジェットの上の仕上剤蓄積は、商業的に入手でき
るポリエーテルベースの仕上剤を含む従来の仕上剤と比較して実質的に減らされ
、それによって均一な織り及び低い切断レベルを与える。好ましい仕上組成物は
また、高速湿式エアジェット織りを供給するために必要とされる高い嵩高効率、
嵩均一性、及び高いレベルの嵩を与える。このようにして織られた糸はまた、改
善された嵩保持力並びに糸及び糸の織物における高い強度を示す。更にまた、安
定剤を含む好ましい仕上組成物は、熱間処理において改善された熱−酸化安定性
及び非常に低い煙発生を与える。試験方法
ヨウ素価(AOCS方法Cd 1−25)は、ウイス法によって測定され、そ
して1gの潤滑剤あたり吸収されるヨウ素のセンチグラムの数として表される。
粘度は、Brookfield Engineering Labo
ratories,Inc.,Stoughton,Massachusett
sによって商標BROOKFIELD(R)SYNCHRO−LECTRICの下
で販売されている粘度計によって測定される。
pHは、pHメーターを使用して脱ミネラル水中の5重量%分散液として測定
される。
%ワニス−薄膜オーブン試験−予め秤量した57mmのアルミニウム秤量皿中
に0.30〜0.35gの仕上剤を正確に秤量することによって、試験仕上剤の
数個の反復試験標本を製造する。これらの皿は、16”x9”x2”(41cm
x23cmx5cm)の磁器コートされた鋼のトレー中にランダムに置きそして
電気加熱された強制空気オーブン中に置く。215℃で16時間加熱した後で、
トレーを取り出しそして室温に冷却し、その後で仕上剤残渣を有するアルミニウ
ム秤量皿を再秤量する。次に、可溶性残渣を除去するために、10〜20gのア
セトンを秤量皿に加える。10分間放置した後で、アセトンを秤量皿から注ぎ出
し、そして絞り出しボトルからのアセトンの流れでリンスすることによって残り
のアセトン可溶性残渣を除去する。アルミニウム皿を75℃のオーブン中で約1
0分間乾燥しそして室温に冷却し、その後で元のサンプル重量を基にしたアセト
ン不溶性ワニスのパーセントを決定するためにアルミニウム皿の最後の秤量を行
う。
酸価は、1gのサンプル中の遊離脂肪酸を中和するために必要とされる水酸化
カリウムのmg数として規定される。水酸化カリウム又はその他の無機塩基が安
定化又はその他の目的のために仕上剤中で使用される場合には、酸価は仕上剤へ
のこのような無機塩基の添加なしで測定される。その代わりに、成分の酸価を測
定し、そして結果を使用して仕上剤
に関する酸価を計算することもできる。実施例1
表I中に表示された組成を有する実施例仕上剤A及びBを、機械的に撹拌され
た容器に表I中に表示されたようなトップからボトムへの順序で成分を仕込むこ
とによって製造する。KOHを45%水溶液としてゆっくりと添加した後で、エ
ステル潤滑剤を添加するのに先立って、完全な混合を確実にするために混合物を
更に5分間撹拌する。
使用における性能を予測するためにこれらの仕上剤に試験手順を施し、そして
結果を表IIに報告する。
実施例2
実施例仕上剤A及びBを、湿式エアジェット織り評価のために70デニール、
34フィラメントのナイロン66糸のための仕上剤として使用する。1分あたり
3500ヤード(1分あたり3200メートル)の巻取速度を有する結合紡糸延
伸プロセスを、0.02重量%のTiO2を含む52RVポリマーから糸を作る
ために使用する。一次仕上剤は延伸の前に約3.5重量%の水エマルションから
糸に付与され、そしてまた二次仕上剤は巻取前に類似のエマルションを使用して
付与される。
湿式エアジェット織りは、135psiの空気及び230℃の蒸気相設定ヒー
ターを有するHeberlein空気織りジェットを使用してReiter−S
cragg Jetex 1200機械で行われる。325メートル/分での2
本の平行織り試験を1項目あたり4つの位置で4日間行った。供給糸特性、織ら
れた糸特性及び位置の停止(positional stops)データを表II
I中に提示する。位置の停止は、糸がジェット中で切れるか又は、加工糸ライン
が不安定になって不均一な織りを示しそれがジェットを清掃若しくは交換するこ
とを要求す
る時のようなプロセスを停止しなければならない時に起きる。
【手続補正書】特許法第184条の7第1項
【提出日】1994年2月3日
【補正内容】
請求の範囲
1.アルコール又はカルボン酸から誘導された親油性部分を有するポリオキシ
アルキレン縮合生成物から成る群から選ばれた60〜98.9重量%のノニオン
性乳化剤[ここで、該乳化剤は少なくとも600amuの数平均分子量及び25
℃未満の融点を有する]、
少なくとも450amuの数平均分子量を有する天然及び合成エステルから成
る群から選ばれた1〜39.9重量%の潤滑剤[ここで、該潤滑剤は少なくとも
29の炭素原子及び25℃未満の融点を有する]、並びに
スルホン化ジカルボン酸エステルのアルカリ金属塩から成る群から選ばれた0
.1〜1 5重量%のアニオン性界面活性剤
を含んで成る潤滑仕上組成物。
2.該仕上組成物が8未満の酸価を有する、請求の範囲1記載の仕上組成物。
3.該仕上組成物が4未満の酸価を有する、請求の範囲1記載の仕上組成物。
4.該組成物が65〜95重量%の該ノニオン性乳化剤を含んで成る、請求の
範囲1記載の仕上組成物。
5.該ノニオン性乳化剤が天然及び合成脂肪族一価アルコールと天然及び合成
脂肪族一塩基性カルボン酸とのポリオキシアルキレン縮合生成物から成る群から
選ばれる、請求の範囲1記載の仕上組成物。
6.該アニオン性界面活性剤がジアルキルスルホコハク酸のアルカリ金属塩か
ら成る群から選ばれる、請求の範囲1記載の仕上組成物。
7.該アニオン性界面活性剤がジ−2−エチルヘキシルスルホコハク
酸ナトリウム及びジ−2−エチルヘキシルスルホコハク酸カリウムから成る群か
ら選ばれる、請求の範囲6記載の仕上組成物。
8.0.05〜5重量%の量で安定剤を更に含んで成る、請求の範囲1記載の
仕上組成物。
9.該安定剤が0.05〜1重量%の量で存在する、請求の範囲8記載の仕上
組成物。
10.アルコール又はカルボン酸から誘導された親油性部分を有するポリオキ
シアルキレン縮合生成物から成る群から選ばれた60〜98.9重量%のノニオ
ン性乳化剤[ここで、該乳化剤は25℃未満の融点を有する]、
少なくとも450amuの数平均分子量を有する天然及び合成エステルから成
る群から選ばれた1〜39.9重量%の潤滑剤[ここで、該潤滑剤は少なくとも
29の炭素原子及び25℃未満の融点を有する]、並びに
スルホン化ジカルボン酸エステルのアルカリ金属塩から成る群から選ばれた0
.1〜15重量%のアニオン性界面活性剤
を含んで成る仕上組成物を塗布された合成フィラメント。
11.該仕上組成物が8未満の酸価を有する、請求の範囲10記載の合成フィ
ラメント。
12.該仕上組成物が4未満の酸価を有する、請求の範囲10記載の合成フィ
ラメント。
13.該組成物が65〜95重量%の該ノニオン性乳化剤を含んで成る、請求
の範囲10記載の合成フィラメント。
14.該ノニオン性乳化剤が天然及び合成脂肪族一価アルコールと天
然及び合成脂肪族一塩基性カルボン酸とのポリオキシアルキレン縮合生成物から
成る群から選ばれる、請求の範囲10記載の合成フィラメント。
15.該アニオン性界面活性剤がジアルキルスルホコハク酸のアルカリ金属塩
から成る群から選ばれる、請求の範囲10記載の合成フィラメント。
16.該アニオン性界面活性剤がジ−2−エチルヘキシルスルホコハク酸ナト
リウム及びジ−2−エチルヘキシルスルホコハク酸カリウムから成る群から選ば
れる、請求の範囲15記載の合成フィラメント。
17.0.05〜5重量%の量で安定剤を更に含んで成る、請求の範囲10記
載の合成フィラメント。
18.該安定剤が0.05〜1重量%の量で存在する、請求の範囲17記載の
合成フィラメント。
19.該フィラメントがポリアミドホモポリマー及びコポリマー並びにポリエ
ステルホモポリマー及びコポリマーから成る群から選ばれたポリマーから成る、
請求の範囲10記載の合成フィラメント。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1.約25℃未満の融点を有する約60〜約98.9重量%のノニオン性乳化 剤 少なくとも29の炭素原子及び約25℃未満の融点を有する約1〜約39.9 重量%の潤滑剤、並びに 約0.1〜約15重量%のアニオン性界面活性剤 を含んで成る潤滑仕上組成物。 2.該仕上組成物が約8未満の酸価を有する、請求の範囲1記載の仕上組成物 。 3.該仕上組成物が約4未満の酸価を有する、請求の範囲1記載の仕上組成物 。 4.該組成物が約65〜約95重量%の該ノニオン性乳化剤を含んで成る、請 求の範囲1記載の仕上組成物。 5.該ノニオン性乳化剤がアルコール又はカルボン酸から誘導された親油性部 分を有するポリオキシアルキレン縮合生成物から成る群から選ばれる、請求の範 囲1記載の仕上組成物。 6.該ノニオン性乳化剤が天然及び合成脂肪族一価アルコールと天然及び合成 脂肪族一塩基性カルボン酸とのポリオキシアルキレン縮合生成物から成る群から 選ばれ、そして該ポリオキシアルキレン縮合生成物が少なくとも約600amu の数平均分子量を有する、請求の範囲5記載の仕上組成物。 7.該潤滑剤が少なくとも約450amuの数平均分子量を有する天然及び合 成エステルから成る群から選ばれる、請求の範囲1記載の仕上組成物。 8.該アニオン性界面活性剤がスルホン化ジカルボン酸エステルのアルカリ金 属塩から成る群から選ばれる、請求の範囲1記載の仕上組成物。 9.該アニオン性界面活性剤がジアルキルスルホコハク酸のアルカリ金属塩か ら成る群から選ばれる、請求の範囲8記載の仕上組成物。 10.該アニオン性界面活性剤がジ−2−エチルヘキシルスルホコハク酸ナト リウム及びジ−2−エチルヘキシルスルホコハク酸カリウムから成る群から選ば れる、請求の範囲9記載の仕上組成物。 11.約0.05〜5重量%の量で安定剤を更に含んで成る、請求の範囲1記 載の仕上組成物。 12.該安定剤が約0.05〜1重量%の量で存在する、請求の範囲11記載 の仕上組成物。 13.約25℃未満の融点を有する約60〜約98.9重量%のノニオン性乳 化剤 少なくとも29の炭素原子及び約25℃未満の融点を有する約12〜約39. 9重量%の潤滑剤、並びに 約0.1〜約15重量%のアニオン性界面活性剤 を含んで成る仕上組成物で塗布された合成フィラメント。 14.該仕上組成物が約8未満の酸価を有する、請求の範囲13記載の合成フ ィラメント。 15.該仕上組成物が約4未満の酸価を有する、請求の範囲14記載の合成フ ィラメント。 16.該組成物が約65〜約95重量%の該ノニオン性乳化剤を含んで成る、 請求の範囲13記載の合成フィラメント。 17.該ノニオン性乳化剤がアルコール又はカルボン酸から誘導され た親油性部分を有するポリオキシアルキレン縮合生成物から成る群から選ばれる 、請求の範囲13記載の合成フィラメント。 18.該ノニオン性乳化剤が天然及び合成脂肪族一価アルコールと天然及び合 成脂肪族一塩基性カルボン酸とのポリオキシアルキレン縮合生成物から成る群か ら選ばれ、そして該ポリオキシアルキレン縮合生成物が少なくとも約600am uの数平均分子量を有する、請求の範囲17記載の合成フィラメント。 19.該潤滑剤が少なくとも約450amuの数平均分子量を有する天然及び 合成エステルから成る群から選ばれる、請求の範囲13記載の合成フィラメント 。 20.該アニオン性界面活性剤がスルホン化ジカルボン酸エステルのアルカリ 金属塩から成る群から選ばれる、請求の範囲13記載の合成フィラメント。 21.該アニオン性界面活性剤がジアルキルスルホコハク酸のアルカリ金属塩 から成る群から選ばれる、請求の範囲20記載の合成フィラメント。 22.該 アニオン性界面活性剤がジ−2−エチルヘキシルスルホコハク酸ナトリウム及び ジ−2−エチルヘキシルスルホコハク酸カリウムから成る群から選ばれる、請求 の範囲21記載の合成フィラメント。 23.約0.05〜5重量%の量で安定剤を更に含んで成る、請求の範囲13 記載の合成フィラメント。 24.該安定剤が約0.05〜1重量%の量で存在する、請求の範囲23記載 の合成フィラメント。 25.該フィラメントがポリアミドホモポリマー及びコポリマー並びにポリエ ステルホモポリマー及びコポリマーから成る群から選ばれたポ リマーから成る、請求の範囲13記載の合成フィラメント。
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