TW201710082A - 口罩 - Google Patents
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Abstract
本發明之課題在於提供不會有呼吸困難、悶熱等之使用感降低,且配戴感大幅改善之不織布口罩。藉由不織布口罩而解決課題,該不織布口罩具有覆蓋使用者顏面至少一部分之口罩本體、及設於該口罩本體兩側之一對耳掛部,前述口罩本體係至少具有最外層、中間層及嘴部層之多層構造,作為前述中間層包含由含有自聚酯系纖維、聚丙烯系纖維、縲縈系纖維、聚丙烯酸酯系纖維、尼龍系纖維、乙酸酯系纖維、羊毛系纖維、棉系纖維、胺基甲酸酯系纖維及聚乙烯系纖維選擇之至少一種以上之不織布所成之緩衝層,前述口罩本體藉由KES系統測定之壓縮特性WC為0.5~2.0gf.cm/cm2。
Description
本發明係有關配戴感大幅改善而可長時間舒適地配戴之口罩。
為了花粉症對策或病毒對策及感冒預防,而配戴口罩之機會增加。且已提案有與該等狀況一併具有各種功能之口罩。
例如作為具有舒適性之立體形狀口罩,提案有於內部層使用含有特定量再生纖維素纖維之不織布,而於口罩內空間無悶熱感之口罩(參考專利文獻1)。
又,作為具有使過敏原或病毒不活化功能之口罩,提案有藉由具備過濾層與具有特定單位面積重之酵素層,而使配戴時易於呼吸之口罩(參考專利文獻2)。
進而,作為可提高配戴感之口罩,提案有於與配戴者顏面接觸之側之表面以特定透濕性材料構成之口罩(參考專利文獻3)。
[專利文獻1]日本特開2007-000276號公報
[專利文獻2]日本特開2011-103924號公報
[專利文獻3]日本特開2011-072479號公報
上述專利文獻中,揭示配戴時易呼吸或無悶熱感且可提高立即配戴感之口罩。
另一方面,因配戴口罩之機會增加,而對口罩要求之功能亦多樣化。本發明係著眼於對口罩所要求之功能之一的「配戴感」,而以提供配戴感大幅改善之口罩為課題。
本發明人等為解決上述課題而進行積極檢討,獲得如下見解:作為為了改善配戴感之必要因素,重要的是口罩本體之壓縮特性。而且發現為了對口罩本體賦予特定之壓縮特性,於口罩之中間層中設置緩衝層可解決上述課題,因而完成本發明。
本發明係一種不織布口罩,其係具有覆蓋使用者顏面至少一部分之口罩本體、及設於該口罩本體兩側之一對耳掛部,前述口罩本體係至少具有最外層、中間層及嘴部層之多層構造,
作為前述中間層包含由含有自聚酯系纖維、聚丙烯系纖維、縲縈系纖維、丙烯酸酯系纖維、尼龍系纖維、乙酸酯系纖維、羊毛系纖維、棉系纖維、胺基甲酸酯系纖維及聚乙烯系纖維選擇之至少一種以上之不織布所成之緩衝層,前述口罩本體藉由KES系統測定之壓縮特性WC為0.5~2.0gf.cm/cm2。
前述緩衝層較好係由單位面積重為30g/m2以上之不織布所成,且較好係使用針刺不織布者。
且,前述口罩本體之厚度較好為1.0mm以上,前述嘴部層較好係由使用額定水分率1%以上之纖維之不織布所成。
又,較好進一步含有1層或2層以上之捕集過濾層作為前述中間層,且係與前述嘴部層與緩衝層鄰接地配置。
依據本發明,提供不會有呼吸困難、悶熱等之使用感降低,且配戴感大幅改善之不織布口罩。
10‧‧‧口罩
1‧‧‧口罩本體
2‧‧‧耳掛部
3‧‧‧最外層
4‧‧‧過濾層
5‧‧‧緩衝層
6‧‧‧嘴部層
圖1係一實施形態之口罩之前視圖。
圖2係顯示圖1之A-A線剖面之口罩本體之層構成之示意圖。
圖3係說明KES試驗中之壓縮特性之圖表。
以下針對本發明例示具體實施樣態而詳細說明。又,本發明不限定於以下說明之內容,在不變更其要旨之範圍內可實施任意變更。且說明所用之圖式均係示意性顯示本發明之不織布口罩者,而有各構成構件之比例尺或形狀等非正確表示者之情況。
本發明之口罩係具有覆蓋使用者顏面至少一部分之口罩本體、及設於該口罩本體兩側之一對耳掛部之不織布口罩。本發明之口罩之一實施形態示於圖1。
圖1所示之口罩10具有口罩本體1及設於口罩本體1兩側之一對耳掛部2。口罩10為褶皺加工型口罩,且具有由複數個圖中橫方向之摺縫所形成之摺皺。圖1係於口罩本體1之中央沿左右方向設置盒型摺(box pleat),比中央之盒型摺更向上方向設有2個朝上之活摺(oneway pleat)及向下方向之2個朝下之活摺。因此,口罩10係構成為於未被配戴之狀態下,口罩本體1以未張開之方式摺疊為略平面形狀,於配戴時將口罩本體1展開朝外側鼓起而成為立體形狀。
圖1中雖形成1個盒型摺、2個朝上之活摺及2個朝下之活摺,但本發明中摺皺形狀亦可相對於口罩中央之盒型摺於上下獨立分別形成0~3個活摺,較好形成1~2個活摺。又,本發明之口罩亦可全部由活摺構成,於該情況
下只要於口罩本體1之左右方向形成1~6個活摺即可。
且,亦可於口罩本體1之上邊部分設置鼻配件,例如可使用金屬薄板或聚乙烯薄板、聚丙烯薄板作為鼻配件。
進而,於口罩本體1之中央部亦可設置用以保持配戴時口罩形狀之口罩條(mask bar),其材料亦可應用與鼻配件可使用者相同者。
又本發明之口罩亦可作成未經摺皺加工之平面口罩。
口罩本體係至少具有最外層、中間層及嘴部層之多層構造。
作為中間層至少包含緩衝層,其以外亦可具有捕集過濾層或抗菌過濾層等。層構成之一例示於圖2。
圖2係顯示圖1之A-A線剖面之口罩本體之層構成之示意圖,具有自圖中右方之顏面側起依序積層嘴部層6、緩衝層5、2層過濾層4及最外層3之構成。本發明中,亦可含有該等層以外之層,且亦可省略過濾層、亦可變更層數。
前述口罩本體藉由KES系統測定之壓縮特性WC(gf.cm/cm2)為0.5以上。口罩本體藉由具有此壓縮特性,可達成配戴感良好之口罩,此係由本發明人者達到者。壓縮特性WC(gf.cm/cm2)較好為0.6以上,更好為0.7以上,又更好為0.8以上,特佳為0.85以上。另一方面壓縮特性WC過高時,會引起嘴部之悶熱感或吸呼困難等而有使用感降低之傾向,故通常為2.0以下,較好為
1.8以下,更好為1.6以下,又更好為1.5以下。
且,藉由同樣之KES系統測定之用以算出壓縮特性WC之初期厚度T0(mm)較好為1.0以上,更好為1.2以上,又更好為1.4以上,特佳為1.6以上。另一方面上限並未特別限定,但通常為4.0以下,較好為3.5以下,又更好為3.0以下,再更好為2.8以下,特佳為2.5以下。
此外,藉由同樣之KES系統測定之用以算出壓縮特性WC之最大壓縮時之厚度TM(mm)較好為0.4以上,更好為0.5以上,又更好為0.6以上。另一方面上限通常為1.2以下,較好為1.0以下,又更好為0.8以下,再更好為0.75以下,特佳為0.7以下。
使算出壓縮特性WC時之T0、TM為上述範圍時,用以達成實現本發明口罩之配戴感之手段的壓縮特性WC容易調整於上述範圍。又,上述T0表示口罩本體之厚度。
本發明中,壓縮特性WC、T0、TM可藉以下方法測定,但壓縮特性之測定可參考例如「質地與衣服要點之易懂解說 川端季雄 纖維機械協會誌(纖維工學)卷33,第2期(1980年)(以下亦稱為參考文獻1)」。
測定所用之測定機器可使用例如KATO TECH股份有限公司製KESFB3-AUTO-A自動壓縮試驗機,但可為其以外之測定機器,亦可使用可實現上述參考文獻1中記載之測定方法之測定機器。使用KESFB3-AUTO-A時,以對不
織布之加壓板之面積為2.0cm2進行,壓縮變形速度設為0.02mm/秒,最大壓縮荷重設為50gf/cm2。
又,測定口罩本體之壓縮測定時,若為皺摺加工型之口罩則以將口罩展開之狀態亦即各層逐層積層之狀態測定。
圖3顯示用以測定、算出壓縮特性WC之圖表。
圖3中,y軸方向(縱軸方向)表示對不織布之壓力P(gf/cm2),圖中x軸方向(橫軸方向)表示不織布厚度T(mm)。
圖3中x軸上之B表示壓力P為0時之不織布厚度T0,圖中x軸上之C表示壓力P為最大壓縮荷重的50gf/cm2時之不織布厚度TM。因此WC係T自T0至TM之P的積分值亦即以圖中之a+b之面積算出。
另一方面,圖3中之2條曲線中,P值較大側之曲線(位於圖中上方之曲線)表示對不織布施加壓縮荷重時之厚度T之移動,P值較小側之曲線(位於圖中下方之曲線)表示對不織布釋放壓縮荷重時之厚度T之移動。壓縮特性除了上述WC以外,亦存在表示壓縮硬度之LC、及表示壓縮回復性之RC,且定義如以下。
LC:(a+c之面積)/△ABC之面積
RC:b之面積/(a+c之面積)
本發明中發現藉由使該等壓縮特性中之壓縮特性WC滿足特定範圍,可急遽地改善口罩之配戴感。
口罩本體為了滿足上述壓縮特性,於口罩之中間層必須至少含有緩衝層。
緩衝層係由含有自聚酯系纖維、聚丙烯系纖維、縲縈系纖維、丙烯酸酯系纖維、尼龍系纖維、乙酸酯系纖維、羊毛系纖維、棉系纖維、胺基甲酸酯系纖維及聚乙烯系纖維選擇之至少一種以上之不織布所成,可為由1種纖維所成之不織布,亦可由2種以上之纖維所成之混合不織布。
作為由2種以上之纖維所成之混合不織布舉例為例如丙烯酸系纖維與聚丙烯系纖維之混合不織布、丙烯酸酯系纖維與聚酯系纖維之混合不織布、縲縈系纖維與聚丙烯系纖維之混合不織布等,基於提高吸濕性能之觀點,較好包含丙烯酸酯系纖維。
又,本發明中使用之丙烯酸系纖維較好為實施有於丙烯酸系纖維中藉由聯胺系化合物導入交聯及水解以及必要之中和而導入金屬鹽型羧基之纖維。此等交聯型聚丙烯酸酯系纖維,作為流通者舉例為例如東洋紡股份有限公司製之「X(註冊商標)」、「MOISCARE(註冊商標)」、「DESMEL(註冊商標)」、「ETIQUETTE(註冊商標)」、「MOISFINE(註冊商標)」等。
本發明中作為構成緩衝層之不織布較好使用單位面積重較大之不織布,較好為30g/m2以上,更好為40g/m2以上,又更好為45g/m2以上,特佳為50g/m2以上。上限通常為80g/m2以下,較好為70g/m2以下。使用此單位面積重之不織布,可成為配戴感大幅改善之口罩本
體。
又,通常口罩中考慮配戴感時,為了防止嘴部之悶熱或呼吸困難而使用單位面積重為20g/m2左右之不織布。本發明中,採用如此於通常口罩不使用之單位面積重之不織布,發現可大幅改善配戴感。
又,緩衝層厚度較好為0.3mm以上,更好為0.6mm以上。且通常為1.5mm以下,更好為1.0mm以下。此處,厚度之測定方法係依據JIS L 1913A法(固定壓力0.5kPa)者。
又,緩衝層藉由上述KES系統測定之壓縮特性WC(gf.cm/cm2)通常為0.4以上,較好為0.5以上,更好為0.6以上,又更好為0.7以上,特佳為0.8以上。且,通常為2.0以下,較好為1.8以下,更好為1.6以下,又更好為1.5以下。緩衝層之壓縮特性WC設為上述範圍,容易將口罩本體之壓縮特性WC設在期望範圍。
為了將緩衝層之壓縮特性WC設為上述範圍,可藉由增大構成緩衝層之不織布單位面積重、增厚緩衝層厚度等而達成。
構成緩衝層之不織布可藉由已知製造方法製造。具體而言可應用紡黏、熱黏、無紡(spunless)、熱風通氣、熔噴、針刺等。本發明中,較好應用以針刺或熱風通氣製造之不織布。緩衝層中採用由針刺或熱風通氣製造之不織布時,可抑制壓縮特性WC之過度上升並且容易調節於較佳厚度。且,以針刺製造之不織布由於體積蓬鬆
並起毛,容易成為輕柔質感,本發明之緩衝層中最好採用以針刺製造之不織布。且,緩衝層亦可以單一製法製造之不織布以單層或2層以上之多層使用,進而亦可將以複數種製造方法製造之各不織布積層或貼合而成者使用。進而,本發明之緩衝層亦可與嘴部層及/或最外層一體形成。
本發明中最外層之不織布並未特別限定,可使用一般作為口罩材料而週知之纖維。具體舉例為聚酯系纖維、聚丙烯系纖維、縲縈系纖維、尼龍系纖維、丙烯酸酯系纖維、乙酸酯系纖維、羊毛系纖維、棉系纖維、胺基甲酸酯系纖維、聚乙烯系纖維等。可為由該等1種纖維所成之不織布,亦可為由2種以上之纖維所成之混合不織布。
該等中,較好使用額定水分率為1%以上之纖維。作為額定水分率為1%以上之纖維較好為例如縲縈系纖維、尼龍系纖維、丙烯酸酯系纖維、乙酸酯系纖維、羊毛系纖維、棉系纖維,特佳為尼龍系纖維。又,所謂額定水分率意指在20℃ 60%RH環境下之纖維所具有之水分量。
最外層之不織布單位面積重較好為40g/m2以下,更好為35g/m2以下,又更好為30g/m2以下。另一方面,較好為10g/m2以上,更好為15g/m2以上。
本發明中之嘴部層之不織布並未特別限定,而可使用一般作為口罩材料而週知之纖維。具體舉例為聚
酯系纖維、聚丙烯系纖維、縲縈系纖維、尼龍系纖維、丙烯酸酯系纖維、乙酸酯系纖維、羊毛系纖維、棉系纖維、胺基甲酸酯系纖維、聚乙烯系纖維等。可為由該等1種纖維所成之不織布,亦可為由2種以上之纖維所成之混合不織布。
該等中,較好使用額定水分率為1%以上之纖維。作為額定水分率為1%以上之纖維較好為例如縲縈系纖維、尼龍系纖維、丙烯酸酯系纖維、乙酸酯系纖維、羊毛系纖維、棉系纖維,特佳為尼龍系纖維。藉由採用尼龍系纖維等之額定水分率為1%以上之纖維之不織布,而比一般口罩之嘴部層所使用之聚丙烯或聚乙烯等之材料水分率更高,對肌膚親和性變好,進而纖維更柔軟,故有改善配戴感之傾向。
嘴部層之不織布之單位面積重較好為40g/m2以下,更好為30g/m2以下,又更好為20g/m2以下。另一方面,較好為5g/m2以上,更好為10g/m2以上。
又,作為構成嘴部層之不織布,較好使用纖維較細者。具體而言,較好為平均纖維直徑為18μm以下,更好為15μm以下。藉由如此使用纖維較細之不織布,可成為更柔軟、配戴感大幅改善之口罩本體。
且,嘴部層之不織布厚度越薄越好,具體而言厚度較好為0.2mm以下,更好為0.15mm以下。
作為本發明之中間層,可具有過濾層。過濾層為欲捕集花粉、粉塵、病毒等之微粒子之由微細纖維所
成之不織布。作為所用之纖維,舉例為聚酯系纖維、聚丙烯系纖維、聚乙烯系纖維等。
過濾層之製造方法可使用已知方法,但較好藉由熔噴法製造。
過濾層所用之不織布之單位面積重較好為40g/m2以下,更好為30g/m2以下,又更好為20g/m2以下,最好為15g/m2以下。另一方面,下限較好為5g/m2以上,更好為10g/m2以上。
過濾層可僅有1層,亦可有2層以上,但基於微粒子之捕集效率安定化之觀點,較好有2層以上。
本發明中之口罩本體為於最外層與嘴部層之間具有中間層之多層構造。作為中間層只要為具有緩衝層之層構成者即可,但使嘴部層與緩衝層鄰接時,可改善口罩之配戴感故而較佳。
本發明之口罩本體所使用之不織布之合計單位面積重較好為150g/m2以下,更好為140g/m2以下,又更好為130g/m2以上。另一方面,較好為85g/m2以上,更好為90g/m2以上,又更好為100g/m2以上。
本發明之口罩之製造方法並未特別限制,可依據已知方法製造。例如將構成最外層、過濾層、緩衝層及嘴部層之不織布重疊製造口罩本體,根據需要對其實施皺摺加工,經過耳掛、鼻配件、及/或口罩條之設置等之習知慣用步驟而完成。
以下,藉由實施例更詳細說明本發明,但本發明不僅限定於該等實施例之實施形態。
準備作為最外層之單位面積重30g/m2之尼龍不織布(厚:0.18mm)、作為過濾層之單位面積重10g/m2之聚丙烯不織布2層(各厚:0.18mm)、作為緩衝層之單位面積重55g/m2、厚0.70mm之混合不織布(具有由聚酯所成之紡黏不織布之表層與由丙烯酸酯系纖維及聚酯纖維所成之針刺不織布之內層之不織布)、作為嘴部層之單位面積重20g/m2、厚0.14mm、平均纖維徑14.4μm之尼龍不織布,依據常用方法依序積層製造具有5層構造之口罩(厚:1.1mm,合計單位面積重:125g/m2)。
又,不織布及口罩厚度係依據JIS L 1913A法(固定壓力0.5kPa)測定之值。且平均纖維直徑係使用KYENCE股份有限公司製之數位顯微鏡(VHX-1000/VH-Z75),於光學顯微鏡下自纖維側面測定直徑之值(n=50)之平均值。
準備作為最外層之單位面積重25g/m2之聚丙烯不織布(厚:0.23mm)、作為中間層之單位面積重18g/m2之聚丙烯不織布、作為過濾層之單位面積重10g/m2之聚丙
烯不織布2層(各厚:0.18mm)、作為嘴部層之單位面積重18g/m2、厚0.2mm、平均纖維徑19.3μm之聚丙烯不織布,依據常用方法依序積層製造具有5層構造之口罩(厚:0.85mm,合計單位面積重:81g/m2)。又,不織布之厚度及平均纖維徑之測定條件與實施例1相同。
使用市售口罩(A公司製口罩,2015年4月購入)。將該口罩使用之不織布分為各層,實測各層之單位面積重及嘴部層之厚度,結果為外側層:單位面積重31g/m2及厚0.3mm、過濾層:單位面積重27g/m2及厚0.17mm、嘴部層:單位面積重25g/m2及厚0.25mm,該3層構造之口罩合計單位面積重為83g/m2。
又,不織布厚度以與實施例1同樣條件測定。
使用市售口罩(B公司製口罩,2015年4月購入)。將該口罩使用之不織布分為各層,實測各層之單位面積重及嘴部層之厚度及平均纖維徑,結果為外側層:單位面積重29g/m2及厚0.29mm、過濾層:單位面積重19g/m2及厚0.18mm、嘴部層:單位面積重33g/m2、厚0.30mm、平均纖維徑16.6μm,
該3層構造之口罩合計單位面積重為81g/m2。
又,不織布厚度及平均纖維徑以與實施例1同樣條件測定。
自實施例1之口罩去除緩衝層者作為比較例4之具有4層構造之口罩(厚:1.1mm,合計單位面積重:70g/m2)。又,不織布厚度及平均纖維徑之測定條件與實施例1相同。
實施例1之口罩中,緩衝層使用單位面積重55g/m2、厚0.93mm之混合不織布(具有由聚酯所成之紡黏不織布之表層與由縲縈系纖維及聚酯纖維所成之針刺不織布之內層之不織布),製造實施例2之具有5層構造之口罩(厚:1.5mm,合計單位面積重:125g/m2)。又,不織布厚度及平均纖維徑之測定條件與實施例1相同。
實施例1之口罩中,緩衝層使用單位面積重55g/m2、厚1.4mm之混合不織布(具有由聚酯所成之紡黏不織布之表層與由丙烯酸系纖維及聚酯纖維所成之針刺不織布之內層之不織布),製造實施例3之具有5層構造之口罩(厚:1.9mm,合計單位面積重:125g/m2)。又,不織
布厚度及平均纖維徑之測定條件與實施例1相同。
實施例1之口罩中,緩衝層使用單位面積重35g/m2、厚0.81mm之混合不織布(由熱風通氣方式之聚酯、聚乙烯及聚丙烯之混合不織布),製造實施例4之具有5層構造之口罩(厚:1.3mm,合計單位面積重:105g/m2)。又,不織布厚度及平均纖維徑之測定條件與實施例1相同。
實施例1之口罩中,於與最外層鄰接之位置配置緩衝層(依最外層→緩衝層→過濾層2層→嘴部層之順序配置),製造實施例5之具有5層構造之口罩(厚:1.1mm,合計單位面積重:125g/m2)。又,不織布厚度及平均纖維徑之測定條件與實施例1相同。
自實施例1之口罩中去除2層過濾層者作為實施例6之具有3層構造之口罩(厚:0.95mm,合計單位面積重:105g/m2)。又,不織布厚度及平均纖維徑之測定條件與實施例1相同。
進行實施例及比較例之口罩之壓縮特性評價。一併進行實施例1至6之緩衝層之壓縮特性評價以及比較例2及3之嘴部層之壓縮特性評價。壓縮特性評價係使用KATO TECH股份有限公司製KESFB3-AUTO-A自動壓縮試驗機。對不織布之加壓板面積為2.0cm2,壓縮變形速度為0.02mm/秒,最大壓縮荷重為50gf/cm2之條件進行評價。
壓縮特性WC、LC、RC、T0、TM之測定結果示於表1。
進行所製造之實施例1、比較例1及比較例3之口罩的官能試驗評價。具體而言,使20歲~40歲之女性10人及20歲~40歲之男性8人合計18人配戴實施例1、比
較例1及比較例3之口罩每日5小時左右,以表2所示之評價項目及評價基準進行評價。針對各評價項目選擇該評價基準之人數示於表2。
與上述口罩官能試驗評價1同樣,針對所製造之實施例2及實施例4以及比較例1及比較例4之口罩進行官能試驗評價。結果示於表3。
由以上,本發明之口罩獲得口罩配戴時之肌膚觸感、口罩之柔軟性及乾爽感、配戴感相關之評價極為
良好,另一方面,呼吸困難或口罩內之悶熱感等之有關使用感亦無問題之評價。此外,口罩之惡臭亦受到抑制,認為作為嘴部層採用之尼龍不織布及欲改良配戴感之口罩本體之壓縮特性WC之值處於特定值之緩衝層對於任何氣味亦有減低作用。本發明之口罩亦同時發揮此等非可預測之效果。
3‧‧‧最外層
4‧‧‧過濾層
5‧‧‧緩衝層
6‧‧‧嘴部層
Claims (6)
- 一種不織布口罩,其係具有覆蓋使用者顏面至少一部分之口罩本體、及設於該口罩本體兩側之一對耳掛部,前述口罩本體係至少具有最外層、中間層及嘴部層之多層構造,作為前述中間層包含由含有自聚酯系纖維、聚丙烯系纖維、縲縈系纖維、丙烯酸酯系纖維、尼龍系纖維、乙酸酯系纖維、羊毛系纖維、棉系纖維、胺基甲酸酯系纖維及聚乙烯系纖維選擇之至少一種以上之不織布所成之緩衝層,前述口罩本體藉由KES系統測定之壓縮特性WC為0.5~2.0gf.cm/cm2。
- 如請求項1之不織布口罩,其中前述緩衝層係由單位面積重為30g/m2以上之不織布所成。
- 如請求項1或2之不織布口罩,其中前述緩衝層係使用針刺不織布者。
- 如請求項1~3中任一項之不織布口罩,其中前述口罩本體之厚度為1.0mm以上。
- 如請求項1~4中任一項之不織布口罩,其中前述嘴部層係由使用額定水分率1%以上之纖維之不織布所成。
- 如請求項1~5中任一項之不織布口罩,其中進一步含有1層或2層以上之捕集過濾層作為前述中間層,且前述嘴部層與緩衝層係鄰接地配置。
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