KR20230025610A - 손가락 부위 절단 방지용 장갑 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 손가락 부위 절단 방지용 장갑에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 장갑에 있어서 소프트 원사로 장갑 내피를 편직하되, 사고 발생이 가장 많은 손가락 부위에만 내절단성 원사를 적용함으로써, 소프트 원사를 사용함에 따른 착용감, 촉감, 그립성, 기민성, 코팅성 등을 유지하고 제품단가 및 작업피로도 등을 낮추면서도, 사고 발생이 많은 손가락 부위에 대해서는 우수한 내절단성 등을 구현할 수 있도록 하는, 손가락 부위 절단 방지용 장갑에 관한 것이다.
Description
본 발명은 장갑에 있어서 소프트(soft) 원사로 장갑 내피를 편직하되, 사고 발생이 가장 많은 손가락 부위에만 내절단성 원사를 적용한, 손가락 부위 절단 방지용 장갑에 관한 것이다.
일반적으로, 장갑은 착용자의 손을 보호하기 위해 착용하는 수단으로 일반 장갑 및 코팅장갑 등이 있으며, 코팅장갑은 각종 원사(나일론사(nylon yarn) , 면사 또는 폴리에스테르사(polyester yarn) 등의 섬유사)로 편직된 편직장갑의 표면에 라텍스(latex, 천연고무 라텍스, 합성고무 라텍스, 기타 합성수지 라텍스 등)를 코팅함으로써, 내마모성, 인열강도, 내뚫림성, 내슬립성, 통기성 및 방수기능 등을 부여한 장갑이다.
하지만, 상기와 같은 일반 장갑이나 코팅장갑은 일반적으로 절단강도나 사고 방지 기능(예를 들면, 낫이나 칼 등으로 하는 작업 시 이에 의한 사고 등)이 미비하다는 단점이 있으며, 최근 들어 이를 보완하기 위한 연구 개발이 활발히 진행되고 있다.
보다 구체적으로 일반적인 내절단성 장갑은 특허문헌 1 내지 3에서와 같이, 통상 내절단성 원사(예를 들면, 텅스텐사(tungsten yarn), HPPE사(high performance polyethylene yarn), 액정 폴리에스테르사(liquid crystal polyester yarn), 케블라(Kevlar) 등)를 이용하여 장갑 내피를 편직하여 제조한다.
하지만, 상기와 같은 종래의 내절단성 장갑은 내절단성 원사를 이용하여 장갑 내피 전체를 직조함으로써, 일반 원사로 직조한 장갑 내피에 비해 착용감, 촉감, 통기성, 코팅성 등이 미비해지고 제품단가 및 작업피로도 등이 상승하게 되는 문제점이 있었다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로써, 장갑에 있어서 소프트 원사로 장갑 내피를 편직하되, 사고 발생이 가장 많은 손가락 부위에만 내절단성 원사를 적용함으로써, 소프트 원사를 사용함에 따른 착용감, 촉감, 그립성, 기민성, 코팅성 등을 유지하고 제품단가 및 작업피로도 등을 낮추면서도, 사고 발생이 많은 손가락 부위에 대해서는 우수한 내절단성 등을 구현할 수 있도록 함을 과제로 한다.
본 발명은 장갑에 있어서, 소프트 원사로 장갑 내피(10)를 편직하되, 상기 장갑 내피(10)의 손가락 부위(20)는 내절단성 원사로 편직하여 이루어지는 것을 특징으로 하는, 손가락 부위 절단 방지용 장갑을 과제의 해결 수단으로 한다.
또한, 본 발명은 상기 장갑 내피에 마찰계수가 높은 중합체를 코팅하는 것을 특징으로 하는, 손가락 부위 절단 방지용 장갑을 과제의 해결 수단으로 한다.
본 발명은 착용감, 촉감, 그립성, 기민성, 코팅성 등을 유지하고 제품단가 및 작업피로도 등을 낮추면서도, 사고 발생이 많은 손가락 부위에 대해서는 우수한 내절단성 등을 구현할 수 있는 효과가 있다. 아울러, 본 발명에서 장갑 내피에 텅스텐 등의 금속사를 사용하는 경우, 장갑 착용 상태에서도 전자기기 화면을 작동하는 터치기능이 구현이 가능한 효과가 있다. 또한, 중합체 코팅 시 통기성이 있는 오픈셀(open cell) 형태로 코팅할 경우 통기성을 구현할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 손가락 부위 절단 방지용 장갑의 구조를 나타낸 도면
도 2는 손가락 부위 중 요측중수점 및 척측중수점의 위치를 설명하기 위한 도면
도 2는 손가락 부위 중 요측중수점 및 척측중수점의 위치를 설명하기 위한 도면
상기의 효과를 달성하기 위한 본 발명은 손가락 부위 절단 방지용 장갑에 관한 것으로서, 본 발명의 기술적 구성을 이해하는데 필요한 부분만이 설명되며 그 이외 부분의 설명은 본 발명의 요지를 흩트리지 않도록 생략될 것이라는 것을 유의하여야 한다.
이하, 본 발명에 따른 손가락 부위 절단 방지용 장갑을 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명에 따른 손가락 부위 절단 방지용 장갑은 소프트 원사로 장갑 내피(10)를 편직하되, 상기 장갑 내피(10)의 손가락 부위(20)는 내절단성 원사로 편직하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
한편, 상기와 같이 특정 부위에만 다른 원사를 사용하여 편직하기 위해 U3(제조사 : 시마세이키(shimaseiki)사) 편직기 등을 사용할 수 있지만, 반드시 여기에 한정되는 것은 아니고 상기와 같은 구조로 편직할 수 있는 다양한 편직기의 사용이 가능하다.
즉, 소프트 원사를 사용함에 따른 착용감, 촉감, 그립성, 기민성, 코팅성 등을 유지하고 제품단가 및 작업피로도 등을 낮추면서도, 사고 발생이 많은 손가락 부위에 대해서는 우수한 내절단성 등을 구현할 수 있는 것이다.
여기서, 상기 손가락 부위(20)는 도 1의 (a) 내지 (d)에서와 같이, 엄지, 검지, 중지, 요측중수점(도 2 참조) 또는 척측중수점(도 2 참조)을 포함하는 부위 중에서 단독 또는 2곳 이상의 부위인 것이 바람직하며, 또한 상기 부위에 국한되는 것은 아니고 상기 부위의 주변 영역을 포함하는 영역을 의미하지만, 반드시 여기에 한정되는 것은 아니고 각종 작업의 특성에 따라 사고 발생이 가장 많은 부위에 적용할 수 있다.
한편, 상기 소프트 원사는 통상적으로 탄성율이 150 cN/dtex 이하의 섬유로 외부의 인장력에 대하여 쉽게 변형되는 특성을 지니고 있는 섬유를 의미하는 것으로, 소프트 섬유인 나일론은 30 ~ 50 cN/dtex, 폴리에스테르 섬유는 80 ~ 100 cN/dtex, 아크릴섬유는 30 ~ 40 cN/dtex 정도이다. 소프트 섬유로 합섬섬유는 나일론사(nylon yarn), PET사(poly ethylene terephthalate yarn), PB사(poly butylene terephthalate yarn), 아크릴사(acrylic yarn), PE사(polyethylene), PP사(polypropylene), 각종 천연섬유(면, 마, 모시, 대나무, 실크, 양모 섬유 등) 또는 각종 인조섬유(예를 들면, 비스코스 레이온, 텐셀 라이오셀, 스판 등)의 권축가공사 또는 탄성사 등에서 필라멘트나 방적사 등의 형태로 단독 또는 병용하여 사용할 수 있지만, 반드시 여기에 한정하는 것은 아니고 각종 작업의 종류나 사용환경 등에 따라 이미 공지된 다양한 원사를 적용할 수 있다.
그리고, 상기 내절단성 원사는 심사인 내절단 섬유에 커버링사가 커버링되어 이루어지는 것으로, 상기 내절단 섬유는 탄성율이 250 cN/dtex 이상의 섬유로 외부의 인장력에 대하여 쉽게 변형되지 않는 섬유를 의미하며, HPPE사(high performance polyethylene yarn)는 800 ~ 1000 cN/dtex, 스틸사(steel yarn)는 250 ~ 500 cN/dtex, 케블라(Kevlar), 카본(carbon)섬유는 1000 ~ 2000 cN/dtex 정도이다. 내절단 섬유로써 유기 내절단 섬유로는 카본사, HPPE, 아라미드(aramide)섬유, 아릴레이트(arylate) 섬유 등이 있으며, 무기 내절단 섬유로는 유리섬유, 세라믹(ceramic) 섬유 등이 있으며, 금속 내절단 섬유로 스틸사, 텅스텐사(tungsten yarn) 등이 있다. 아라미드 섬유로는 파라아라미드(케블라), 메타아라미드(노멕스), 공중합아라미드(테크노라) 등의 섬유가 있다. 상기 내절단 원사를 단독 또는 커버링하여 편직한 장갑은 내절단성 특성을 지니게 되며, 우수한 내절단 성능이 요구되는 경우에는 A5, A7, A9(측정방법 EN 388)이상의 내절단 특성을 지니는 장갑내피로 편직할 수 있다. 본 발명에서는 내절단 원사는 내절단 섬유 단독 혹은 심사인 내절단 섬유에 커버링사가 커버링되어 이루어지는 것을 사용하며, 상기 커버링사는 단독으로 커버링될 수도 있고, 또는 1차 커버링 및 2차 커버링되되 상기 1차 커버링 및 2차 커버링이 상호 반대 방향으로 커버링되어 이루어질 수도 있다.
여기서, 상기 심사로 사용되는 내절단 섬유는 HPPE, 아라미드, 알릴레이트 등의 유기 내절단 섬유와 스틸사, 텅스텐사 등의 금속 내절단 섬유 등을 단독 또는 병용 또는 소프트 원사와 혼용하여 사용할 수 있으며, 상기 커버링사는 나일론사, PET사, 아크릴사, HPPE사(high performance polyethylene yarn) 또는 아라미드 등에서 필라멘트나 권축가공사, 방적사 등의 형태로 단독 또는 병용하여 사용할 수 있지만, 반드시 여기에 한정하는 것은 아니고 각종 작업의 종류나 사용환경 등에 따라 이미 공지된 다양한 내절단 섬유 및 커버링사를 적용할 수 있다.
그리고, 손가락 부위에 적용되는 내절단 원사를 구성함에 있어, 심사로 텅스텐 등의 금속사를 사용하는 경우, 장갑 착용 상태에서도 전자기기 화면을 작동하는 터치기능이 구현이 가능하다.
그리고, 본 발명은 상기와 같이 이루어지는 장갑 내피(10)에 중합체 또는 라텍스를 코팅하여 코팅장갑 형태로 제조할 수 있으며, 이 경우 장갑 내피(10)에 대한 코팅성과 기능성 등을 고려하여 장갑 내피(10)보다 미끄럼저항성이 높은 중합체, 즉, 장갑 내피(10)에 마찰계수가 높은 중합체를 코팅하되, 높은 마찰계수는 마찰계수가 0.5 ~ 3.0인 중합체(마찰계수 시험법; ASTM D 1894-14, 건식 마찰계수)를 의미하며, 상기와 같은 중합체로는 천연라텍스, 합성라텍스, 폴리우레탄, PVC(polyvinyl chloride), 실리콘, 아크릴, 열가소성 엘라스토머, 고무 또는 폴리올레핀 중에서 단독 또는 병용하여 사용할 수 있고, 상기 중합체는 용액 또는 물에 분산된 상태인 것을 사용할 수 있다. 아울러, 상기와 같은 중합체의 코팅은 디핑(dipping), 스프레이(spray), 스크린(screen)인쇄, 사출 또는 필름접착 방식 등으로 통기성이 있는 오픈셀(open cell) 형태로 적용할 수 있으나, 반드시 여기에 한정되는 것은 아니고 각종 작업의 종류나 사용환경 등에 따라 이미 공지된 다양한 중합체 및 코팅방식의 적용이 가능하다.
여기서, 상기 디핑의 경우 응고액(예를 들면, 물 100 중량부에 대하여, 칼슘염 3 ~ 25 중량부 및 습윤제(비이온/이온성또는 기타 실리콘 계열 등의 계면활성제) 0.0001 ~ 1 중량부 등을 선택적으로 포함하는 응고액)에 장갑 내피(10)를 침적 및 탈수하여 응고액이 함유된 장갑 내피(10)를 중합체에 침지하고 건조하여 장갑 내피(10) 표면에 코팅층을 형성한다. 이때, 상기와 같이 응고액을 함유한 장갑 내피(10)에 중합체를 코팅할 경우, 가교제가 함유된 중합체(예를 들면, NBR(nitrile-butadiene rubber) 라텍스)에 디핑하고 열처리하거나 또는 응고액을 함유한 장갑 내피(10)를 가교제가 함유되지 않은 수분산 상태의 중합체에 코팅할 수 있으며, 상기 사용되는 중합체에는 수성 폴리우레탄이 5 ~ 40 중량% 함유될 수 있으나, 여기에 반드시 한정되는 것은 아니고, 각종 작업의 종류나 사용환경 등에 따라 이미 공지된 다양한 방식 및 중합체를 적용할 수 있다.
이하 본 발명의 내용을 하기 실시 예를 통해 구체적으로 설명하면 다음과 같으며, 본 발명이 하기의 실시 예에 의해서만 반드시 한정되는 것은 아니다.
1. 장갑의 제조
(실시예 1 ~ 6)
아래 [표 1]과 같은 구조로 장갑 내피를 편직(시마세이키(shimaseiki)사에서 제작된 U3편직기를 사용)한 후, 장갑의 손가락 및 손바닥면에 NBR(Nitrile Butadiene Rubber) 라텍스를 일반적인 방법(장갑 내피를 응고액에 침지한 후, 내피를 몰드에 삽입하고, 몰드에 삽입된 내피를 NBR 라텍스에 디핑하여 내피 표면에 NBR 라텍스를 응고시킨 후, 수세하고 건조하는 방법)으로 코팅하여 장갑을 제조하였다.
구분 | 실시예 1 | 실시예 2 | 실시예 3 | 실시예 4 | 실시예 5 | 실시예 6 | |
소프트 원사 |
원사1 | 스판사 (75데니어) |
스판사 (75데니어) |
스판사 (75데니어) |
스판사 (75데니어) |
스판사 (75데니어) |
- |
원사2 | 나일론사 (70데니어) |
PET사 (75데니어) |
아크릴사 (75데니어) |
나일론사 (70데니어) |
PET사 (75데니어) |
PET사 (75데니어) |
|
내절단성 원사 |
심사 | - | - | - | - | - | 스판사 (75데니어) |
텅스텐사 (18.5㎛) |
텅스텐사 (18.5㎛) |
텅스텐사 (18.5㎛) |
텅스텐사 (18.5㎛) |
텅스텐사 (18.5㎛) |
스틸사 (18.5㎛) |
||
1차 커버링 |
HPPE사 (200데니어) |
PET사 (75데니어) |
HPPE사 (200데니어) |
HPPE사 (200데니어) |
케블라 (150데니어) |
HPPE사 (200데니어) |
|
2차 커버링 |
나일론사 (75데니어) |
HPPE사 (200데니어) |
나일론사 (75데니어) |
PET사 (75데니어) |
PET사 (75데니어) |
PET사 (75데니어) |
|
적용부위 | 엄지, 검지, 중지 | 엄지, 검지 | 엄지, 검지, 중지, 요측중수점, 척측중수점 | 요측중수점, 척측중수점 | 엄지, 검지, 중지 | 엄지, 검지, 중지 |
(비교예 1 ~ 5)
아래 [표 2]와 같은 구조로 장갑 내피를 편직(시마세이키(shimaseiki)사에서 제작된 U3편직기를 사용)한 후, 장갑의 손가락 및 손바닥면에 NBR(Nitrile Butadiene Rubber) 라텍스를 일반적인 방법(장갑 내피를 응고액에 침지한 후, 내피를 몰드에 삽입하고, 몰드에 삽입된 내피를 NBR 라텍스에 디핑하여 내피 표면에 NBR 라텍스를 응고시킨 후, 수세하고 건조하는 방법)으로 코팅하여 장갑을 제조하였다.
구분 | 비교예 1 | 비교예 2 | 비교예 3 | 비교예 4 | 비교예 5 | |
일반 원사 | 나일론사 (75데니어) |
PET사 (75데니어) |
아크릴사 (75데니어) |
나일론사 (75데니어) |
나일론사 (75데니어) |
|
내절단성 원사 |
심사 | 스판사 (75데니어) |
스판사 (75데니어) |
스판사 (75데니어) |
스판사 (75데니어) |
스판사 (75데니어) |
1차 커버링 | 케블라 (200데니어) |
HPPE사 (400데니어) |
케블라 (200데니어) |
스틸사 (18.5㎛) |
텅스텐사 (18.5㎛) |
|
2차 커버링 | 나일론사 (70데니어) |
나일론사 (70데니어) |
PET사 (75데니어) |
HPPE사 (400데니어) |
나일론사 (75데니어) |
|
적용부위 | 장갑 전체 |
2. 장갑의 평가
상기 실시예 및 비교예에 따른 장갑에 대한 손가락 부위 내절단성, 착용감, 촉감, 그립성, 기민성(Dexterity), 코팅성(접착력)을 평가하였으며, 그 결과는 아래 [표 3] 및 [표 4]와 같다.
구분 | 실시예 1 | 실시예 2 | 실시예 3 | 실시예 4 | 실시예 5 | 실시예 6 |
손가락 부위 내절단성(급) |
5 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 |
착용감 | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ |
촉감 | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ |
기민성 | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ |
그립성(%) | 110 | 109 | 110 | 111 | 108 | 112 |
접착력 (박리강도 N/5.1cm) |
108 | 107 | 110 | 108 | 110 | 110 |
전자기기 터치기능 |
○ | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ |
* 손가락 부위 내절단성 : 미국표준협회 ANSI/ISEA 105-2011(장갑의 손보호에 대한 성능)에 기준하여 측정하였다. * 착용감, 촉감, 기민성 : 남·여 각각 20명의 패널요원을 통해 관능 평가하였으며, 그 결과를 평균하여 아래와 같은 기준으로 평가하였다. - ◎ : 매우 우수 - ○ : 우수 - △ : 보통 - ×: 불편함 * 그립성 : NFPA 1971 8.39에 기준하여 평가하였다. * 접착력 : KS K 0533(접착포의 박리 강도 시험, 한국표준규격)에 기준하여 측정하였다 *터치기능 : 갤럭시 스마트폰 터치 민감도 낮음 상태에서 작동 여부 평가 - ○ : 터치기능 잘됨 - △ : 터치기능 보통 - × : 터치기능 안됨 |
구분 | 비교예 1 | 비교예 2 | 비교예 3 | 비교예 4 | 비교예 5 |
손가락 부위 내절단성(급) |
- | - | 3 | 4 | 3 |
착용감 | ◎ | ◎ | × | × | × |
촉감 | ◎ | ◎ | × | × | × |
기민성 | ◎ | ◎ | × | × | × |
그립성(%) | 114 | 113 | 98 | 95 | 110 |
접착력 (박리강도 N/5.1cm) |
98 | 100 | 102 | 95 | 105 |
전자기기 터치기능 |
× | × | × | × | ○ |
* 손가락 부위 내절단성 : 미국표준협회 ANSI/ISEA 105-2011(장갑의 손보호에 대한 성능)에 기준하여 측정하였다. * 착용감, 촉감, 기민성 : 남·여 각각 20명의 패널요원을 통해 관능 평가하였으며, 그 결과를 평균하여 아래와 같은 기준으로 평가하였다. - ◎ : 매우 우수 - ○ : 우수 - △ : 보통 - ×: 불편함 * 그립성 : NFPA 1971 8.39에 기준하여 평가하였다. * 접착력 : KS K 0533(접착포의 박리 강도 시험, 한국표준규격)에 기준하여 측정하였다. *터치기능 : 갤럭시 스마트폰 터치 민감도 낮음 상태에서 작동 여부 평가 - ○ : 터치기능 잘됨 - △ : 터치기능 보통 - × : 터치기능 안됨 |
상기 [표 3] 및 [표 4]에서와 같이, 본 발명에 따른 실시예는 착용감, 촉감, 그립성, 기민성, 코팅성이 비교예 1, 2(일반 원사 전체 적용 장갑)과 동등 이상의 수준으로 유지되면서도, 사고 발생이 많은 손가락 부위에 대해서는 비교예 3 ~ 5(내절단성 원사 전체 적용 장갑)보다 높은 수준의 내절단성을 구현함을 알 수 있다.
상술한 바와 같은, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 손가락 부위 절단 방지용 장갑을 상기한 설명 및 도면에 따라 설명하였지만 이는 예를 들어 설명한 것에 불과하며 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화 및 변경이 가능하다는 것을 이 분야의 통상적인 기술자들은 잘 이해할 수 있을 것이다.
10 : 장갑 내피
20 : 손가락 부위
20 : 손가락 부위
Claims (9)
- 장갑에 있어서,
소프트 원사로 장갑 내피(10)를 편직하되, 상기 장갑 내피(10)의 손가락 부위(20)는 내절단성 원사로 편직하여 이루어지는 것을 특징으로 하는, 손가락 부위 절단 방지용 장갑.
- 제 1항에 있어서,
상기 손가락 부위(20)는,
엄지, 검지, 중지, 요측중수점 또는 척측중수점을 포함하는 부위 중에서 단독 또는 2곳 이상의 부위인 것을 특징으로 하는, 손가락 부위 절단 방지용 장갑.
- 제 1항에 있어서,
상기 소프트 원사는,
나일론사, PET사, PB사, 아크릴사, PE사, PP사, 천연섬유 또는 인조섬유 중에서 단독 또는 병용하여 사용하는 것을 특징으로 하는, 손가락 부위 절단 방지용 장갑.
- 제 1항에 있어서,
상기 내절단성 원사는,
유기 내절단 섬유 또는 금속 내절단 섬유로 이루어지는 내절단 섬유를 심사로 사용하고,
상기 내절단 섬유에 커버링사가 1차 커버링 및 2차 커버링되어 이루어지는 것을 특징으로 하는, 손가락 부위 절단 방지용 장갑.
- 제 4항에 있어서,
상기 커버링사는 나일론사, PET사, 아크릴사, HPPE사 또는 아라미드를 사용하는 것을 특징으로 하는, 손가락 부위 절단 방지용 장갑.
- 제 1항에 있어서,
상기 손가락 부위 절단 방지용 장갑은,
장갑 내피(10)에 마찰계수가 높은 중합체를 코팅하되,
상기 중합체는 마찰계수가 0.5 ~ 3.0인 것을 특징으로 하는, 손가락 부위 절단 방지용 장갑.
- 제 6항에 있어서,
상기 중합체는,
천연라텍스, 합성라텍스, 폴리우레탄, PVC, 실리콘, 아크릴, 열가소성 엘라스토머, 고무 또는 폴리올레핀 중에서 단독 또는 병용하여 사용하는 것을 특징으로 하는, 손가락 부위 절단 방지용 장갑.
- 제 6항에 있어서,
상기 코팅은,
상기 중합체를 디핑, 스프레이, 스크린인쇄, 사출 또는 필름접착 방식으로 코팅하는 것을 특징으로 하는, 손가락 부위 절단 방지용 장갑.
- 제 8항에 있어서,
상기 디핑은,
응고액이 함유된 장갑 내피(10)를 상기 중합체에 침지하고 건조하여 장갑 내피(10) 표면에 코팅층을 형성하는 것을 특징으로 하는, 손가락 부위 절단 방지용 장갑.
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KR1020210107468A KR20230025610A (ko) | 2021-08-13 | 2021-08-13 | 손가락 부위 절단 방지용 장갑 |
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KR101890566B1 (ko) | 2017-06-13 | 2018-08-22 | 주식회사 에코텍 | 텅스텐사를 이용한 장갑 제조방법 및 장갑 |
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