TW397766B - Polyethylene multiplayer film and its preparation process and use - Google Patents

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Description

A7 A7
五、發明説明（i ) 本發明係關於特別可用以包裝粒化單元的多層膜及其製 法。 以前的義大利專利申請案中，曾有人提出多層膜，所提 出者具有高韌度和良好的伸縮性，這樣的多層膜得自摻有 低密度聚乙烯（LDPE)的線型低密度聚乙烯（LLDPE) β 以前的技藝所提出的製法包含下列步驟： -摻有LDPE的LLDPE聚乙烯和至少一種具黏著性的聚合材 料自壓出機組中壓出； -在會形成壓出材料的壓出機-η*]對此壓出材料進行層壓處 理； -使經層壓處理的材料通過澆注嘴凸緣而進入大氣中，使 其殿附於以溫度維持介於10eC和3<rc之間的水加以冷卻 、高速旋轉中的第一個冷卻滾筒上； -將離開第一個滾筒的板引至以水冷卻至溫度比第一個滾 筒來得低且維持於10X：和2(TC之間的第二個滾筒中，第 二個滾筒的圓周速度（旋轉速率）比第一個滚筒高出1〇_ 40%。 洗注嘴的缝隙（澆注嘴凸緣與第一個滾筒之間的距離及澆 /主嘴凸緣與第一個滚筒的接觸點之間的距離）在一定的範 圍内* 藉此而得到的膜之屈服點介於〗5和35牛頓/平方毫米之間 ’最終拉伸率介於200和500%之間。 現意外地發現到：不添加LDPE聚乙烯，由LLDPE聚乙 稀可得到其剛性和伸縮率與先前的義大利專利申請案所揭 本紙張尺度適用中國國家縣（CNS)A4^( 2丨⑽297公董） I ΐ衣------ίτ------^ w - r (請先閏讀背面之注意事項再ί本頁) 經濟部中央橾準局貝工消費合作社印裝 五、發明説明（ 示者之相同的多層膜，此膜同時具有先前的義大利專利申 請案所揭示者所沒有的性質（剛性更大但仍可伸縮卜 另發現：適當地調整膜的冷卻和伸縮條件，亦可由混有 次要量LDPE (8至40重量％)的LLDPE得到剛度高但仍可伸 '縮的膜。 此膜之製法與先前的義大利專利申請案所揭示者類似。 但要製造剛性相當大的膜時，製法有些不同。 此膜係以習知的洗轉壓出技巧製得。此技巧使用壓出機 組（二或多個），通常是使用螺·距可調整的單螺旋壓出機， 以得到良好的材料均勻度，壓出機進料設備（進料單元）藉 由機械作用而在會形成屢出材料的歷_出機内對此壓出材料 進行層壓處理。 來自進料單元的塊狀物爲數層，其中，中央層來自直徑 較大的壓出機，侧層則來自其他的壓出機。 然後將塊狀物送至澆注嘴，在此處藉由機械作用強迫它 經由小開口缝隙離開而進入大氣中，藉此形成塑膠板，缝 •隙的寬度決定塑膠板的厚度^ 此塑膠板澱附於高速旋轉的第一個冷卻滾筒上，決定材 料的方向。將來自此第一個滾筒的膜引至亦以水冷卻的第 二個滚筒處。 在壓出機輸出量及其他條件相同的情況下，膜的厚度視 第一個滾筒的圓周速度（旋轉速率）而定，事實上，此滾筒 的速度越大，膜就越薄。 將來自冷卻滚筒的膜收集在寬度和長度可被接受的纏繞 •5- 本紙伕尺度適用中國國家標準（CNS ) A4C格（210X297公釐） - -Γ . 請先閲讀背面之注$項再ί本頁 •装· ¾ 經濟部中央揉準局負工消費合作社印製 A7 _B7 五、發明説明（3 ) *' 绞筒上。 使用一系列的電動滾筒（其中的每一者都處於正向相對旋 轉的狀態）使膜的張力穩定而使膜在纏繞筒上均勻移動》 根據本發明之方法，LLDPE聚乙晞和至少一種能夠與 LLDPE相配伍且能夠使膜具有黏合性的聚合材料及視情況 所須而使用之能夠與LLDPE相配伍的其他材料自壓出機組 中壓出。在會形成壓出材料的壓出機内對此壓出材料進行 層壓處理，使層壓塊通過澆注嘴凸緣而形成塑膠膜，此膜 澱附於以高圓周速度（300至450*米/分鐘）旋轉、以水冷卻至 10至25eC的第一個滾筒上，然後澱附於溫度比第一個滾筒 來得低（10°C和20°C之間）的第二個滚筒上。 第二個滾筒的圓周速度（旋轉速率）比第一個滾筒的速度 高 1 0-40%。 來自澆注嘴的材料溫度常介於230*C和260。(：之間。 缝隙大小介於0.3和0.5毫米之間；澆注嘴的縫隙和第一 個滾筒之間的距離介於2和5毫米之間，以3-5毫米之間爲 佳’洗注嘴凸緣與第一個滾筒的接觸點之間的距離介於j 〇 和15毫米之間。 經濟部中央標準局貝工消费合作社印製 依所欲之最終膜厚及伸缩率來調整缝隙大小。 洗注嘴凸緣和第一個滾筒上的材料的接觸點之間的距離 由使滚筒儘量接近澆注嘴出凸緣處及冷卻滾筒上之於接近 膜足接觸點處操作的空氣抽吸裝置可能產生的壓力下降情 況來調整。所得的壓力下降情況使得膜能夠良好地黏合在 滾筒上。 本紙張尺度適用中國國家橾準（CNS ) A4規格（21Qx297公董, ' — 經濟部中央揉準局負工消費合作社印装 A7 B7 五、發明説明（4 ) 藉由改變抽吸條件，材料通過澆注嘴凸緣和冷卻滾筒之 間的距離的方式會改變，同時也會改變材料通過澆注嘴凸 緣和接觸點之間的距離的方式。 澆注嘴凸緣與接觸點之間的距離越大，材料的彈性越高 〇 希望操作中能夠避免膜會滑動於第一和第二個滚筒之間 0 舉例言之’對此膜施以反壓得到此結果。 欲製備屈服點高（介於40和80牛頓/平方毫米之間）、最終 拉伸率也高（介於50和100%之間）的膜時，第一個滾筒的冷 Γ 卻水溫維持介於15和18°c之間，第二個滚筒的冷卻水溫則 維持介於12和15*C之間《第二個滾筒的圓周速度（旋轉速率） 比第一個滚筒高出20-30%。 製備屈服點高（介於35和70牛頓/平方毫米之間）、最終拉 伸率也高（介於60和200%之間）的多層膜時，亦利用上述條 件’所用的材料是掺有8至40重量％ LDPE的LLDPE聚乙締 〇 在其他條件相同的情況下，要想使僅由LLDpe單獨得到 的膜具有與由混有LDPE的LLDPE所得者之相同的屈服點 時，僅須提高冷卻滾筒之間的距離。 根據本發明之多層膜的厚度介於2和1〇〇微米之間；較佳 的厚度介於8和20微米之間。 用以製備此膜的LLDPE聚乙烯是習知的聚合物。以使用 Ziegler-Natta觸媒或二茂金屬絡合物觸媒爲佳。 -7- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） ----------¾-------ST------'··! * * * ' (請先閲讀背面之注意事項再ί本頁} 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（5 ) 此LLDPE聚乙烯亦可與其他的聚合材料混合以改善其加 工性。該材料可包含，如：丙稀和次要量的丁婦和/或乙缔 之部分結晶的共聚物。 此LLDPE密度以介於0.915和0.935克/立方公分（ASTM D 1505)之間爲佳。 其熔融指數以介於2和3克/10分鐘（ASTMD 238-65T，條件 E)之間爲佳。 LDPE是習知的聚合物。爲了要授與此膜黏合性，LLDPE 聚乙烯與能夠與LLDPE相配伍 '的聚合材料（以選自密度介於 0.895和0.910克/立方公分之間的LLDPE爲佳）層一起壓出。 r 就某些應用上，須具有膜滑動性質以免在相同者彼此接 觸時會黏合於成形板上。 使用密度接近0.930克/立方公分的LLDPE可以使得膜的 内或外側具有滑動性。 因此，根據.本發明的膜包含主層（ii常是中央層，具有黏 合性的材料層）及視情況所須而含有之密度比主層所用的 LLDPE層來得高的LLDPE層。 用以製備此膜的聚合物可含有此技藝中常用的添加物， 如：顏料、抗氧化劑、成核劑。也可以使用其量可用以改 善LLDPE之性質之能夠與LLDPE相配伍的聚合物。 根據本發明的膜的特點在於高度剛性及良好的伸縮性。 相較於在一般的澆鑄壓出條件下所得之一般的LLDPE膜 ，根據本發明的膜的屈服點値可達3倍或以上。屈服點値介 於15和80牛頓/平方毫米之間。 -8- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4g ( 210X297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再^^本頁) •裝·
、1T 經濟部中央標隼局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（6 ) 實際上有興趣的最終拉伸率範圍介於50和500%之間。 已經知道具剛性和伸縮性之以LLDPE爲基礎的多層膜。 但是這些膜係藉由對澆鑄壓出法所製得的膜進行伸縮處 理而製得。 因爲澆鑄壓出的膜未經纏繞及經伸縮處理之後須加以纏 繞，所以製備這些膜的方法相當複雜。要使屈服點高，須 使用相當高的伸縮比例才行。 藉此而得的膜之屈服點約50牛頓/平方毫米，最終拉伸率 60-70%。 _ 以下面的實例作説明，但不欲以它們來限制本發明之目 r 標。 實例1 在可調整螺距的單螺旋壓出機组A-C中依序列入LLDPE Dow 2100 (密度0.918克/立方公分）(壓出機A)、聚乙烯Dow 4104(密度0.904克/立方公分）(壓出機B)和聚乙烯LLDPE Dow 22376(密度0.928克/立方公分）(壓出機C)。 各個壓出機的物料通過量分別是70%、7%和15%。A-C壓 出機的螺旋轉速分別是57、63和85rpm。壓出機出口處的熔 融材料溫度分別是265eC、180°C和265°C。 將離開壓出機的材料送至進料槽設備中，於其中對材料 進行層壓處理，以使其可由於操作中的壓出機澆注嘴離開 〇 洗注嘴凸緣寬0.5毫米，將澆注嘴凸緣與第一個滾筒之接 -9- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4g ( 210X297公釐） ----------神衣------tT------^ (請先閲讀背面之注意事項再本頁) 五、發明説明（7 ) A7 B7
觸點間的距離調整爲15毫米。離開缝隙的材料溫度是235X 第一個纏繞滾筒的水溫維持18°C，圓周速度是340米/分 鐘。 離開第一個滾筒的材料溫度低於90°C。然後此材料進入 以維持於12°C的水冷卻的第二個滾筒中。第二個滾筒的速 度是430米/分鐘。 離開冷卻滾筒的膜於穩定的張力下收集於指定寬度和長 度的捲軸上。 - 此膜厚12微米，其機械性質如下。 r 機器方向 反方向 楊氏模量 牛頓/平方毫米 81 160 經濟部中央標準局員工消費合作社印裝 (ASTM D 882-88) 屈服點 牛頓/平方毫米 72 (ASTM D 882-88) 最終強度 牛頓/平方毫·米 72 (ASTM D 882-88) 最終拉伸率 ％ 88 (ASTM D 882-88) 抗撕強度 毫牛頓 150 (ASTM D 1922-67) 耐衝擊強度克 50 (ASTM D 1709-75) 磨擦係數 330 12 28 480 300 50 650 ----------装------訂------1 - --. , (請先閱讀背面之注意事項再^^本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） A7 B7 五、發明説明（8 (ASTM D 1784-78) 實例2 重覆實例1，但在壓出機A中引入LLDPE Dow 2100(密度 0.918克/立方公分）和道爾公司的LDPE聚乙烯LD 150，裝料 斗的物料通過量是8重量％。 所得到的膜的屈服點是60牛頓/平方毫米，最終拉伸率是 90%(機器方向）。 比較例1 重覆實例1，但使第一個滾筒的冷卻水溫維持30-35°C，
T 第二個滾筒的溫度維持28-30°C，第一和第二個滾筒之間的 速度差爲5%。 (請先閲讀背面之注意事項再^^本頁) 經濟部中央樣準局員工消費合作社印製 所得膜的機械性質如下。 楊氏模量 牛頓/平方毫米 (ASTM D 882-88) 屈服點 牛頓/平方毫米 (ASTM D 882-88) 最終拉伸率 ％ (ASTM D 882-88) 抗撕強度 毫牛頓 (ASTM D 1922-67) 耐衝擊強度 克 (ASTM D 1709-75) 機器方向 反方向 110 167 7.1 7.9 533 843 229 416 180 180 11- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐）

Claims (1)

  1. 法，其中，中央層包含線型低密度聚乙烯 (LLDPE)，此方法的步驟包含： a) 以壓出機組將密度介於0.915和0.935克/立方公 分之間的LLDPE聚乙烯和至少一種具有黏合 性的材料廢出， b) 在會形成壓出材料的壓出機内對此壓出材 料進行層壓處理， c) 使經層壓處理的材料通過洗注嘴凸緣而進入 大氣中， d) 將離開澆注嘴的材料收集在以維持於1〇至25 t之間的水冷卻的冷卻滾筒上，及 e) 將離開第一個滾筒的膜運送至以水冷卻至 溫度比第一個滾筒來得低且維持於l〇°C和20 °C之間的第二個滾筒處，第二個滾筒的圓 周速度（旋轉速率）比第一個滾筒高出10-40%。 經濟部中央橾率局貝工消費合作社印袋 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 2. 根據申請專利範圍第1項之方法，其特徵在於： 第一個滾筒的冷卻水溫維持介於15和18°C之間， 第二個滾筒的冷卻水溫維持介於12和15°C之間， 第二個滾筒的圓周速度（旋轉速率）比第一個滾筒 高出 20-30%。 3. 根據申請專利範園第1或2項之方法，其特徵在 於：滾筒速度介於300和450米/分鐘之間。 4. 根據申請專利範圍第1或2項之方法，其特徵在 本紙張尺度逋用中國國家梂準（CNS ) A4说格（210X297公釐）
    法，其中，中央層包含線型低密度聚乙烯 (LLDPE)，此方法的步驟包含： a) 以壓出機組將密度介於0.915和0.935克/立方公 分之間的LLDPE聚乙烯和至少一種具有黏合 性的材料廢出， b) 在會形成壓出材料的壓出機内對此壓出材 料進行層壓處理， c) 使經層壓處理的材料通過洗注嘴凸緣而進入 大氣中， d) 將離開澆注嘴的材料收集在以維持於1〇至25 t之間的水冷卻的冷卻滾筒上，及 e) 將離開第一個滾筒的膜運送至以水冷卻至 溫度比第一個滾筒來得低且維持於l〇°C和20 °C之間的第二個滾筒處，第二個滾筒的圓 周速度（旋轉速率）比第一個滾筒高出10-40%。 經濟部中央橾率局貝工消費合作社印袋 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 2. 根據申請專利範圍第1項之方法，其特徵在於： 第一個滾筒的冷卻水溫維持介於15和18°C之間， 第二個滾筒的冷卻水溫維持介於12和15°C之間， 第二個滾筒的圓周速度（旋轉速率）比第一個滾筒 高出 20-30%。 3. 根據申請專利範園第1或2項之方法，其特徵在 於：滾筒速度介於300和450米/分鐘之間。 4. 根據申請專利範圍第1或2項之方法，其特徵在 本紙張尺度逋用中國國家梂準（CNS ) A4说格（210X297公釐） 經濟部中央標準局爲工消費合作社印製 A83977^6 ll D8六、申請專利範圍 於：澆注嘴凸緣和第一個滾筒之間的距離介於2 和5毫米之間，澆注嘴凸緣與第一個滾筒的接 觸點之間的距離介於10和15毫米之間。 5. 根據申請專利範圍第1或2項之方法，其特徵在 於：澆注嘴的缝隙大小介於0.3和0.5毫米之間。 6. 根據申請專利範圍第1或2項之方法，其特徵在 於：黏合性聚合材料是能夠與聚乙烯相配伍 者，該材料是密度介於0.895和0.910克/立方公分 之間的LLDPE。 7. 根據申請專利範圍第6項之方法，其特徵在於： 黏合材料的用量介於中央層的LLDPE重量之5和 15重量％之間。 8. 根據申請專利範圍第1項之方法，其中的中央膜 包含混有低密度聚乙烯（LDPE)的LLDPE，此膜的 屈服點值介於35和70牛頓/平方毫米之間，最終 拉伸率介於60和200%之間，其特徵在於第一個滚 筒的冷卻水溫維持介於15和18°C之間，第二個滾 筒的冷卻水溫比第一個滾筒來得低，維持介於 12和15°C之間，第二個滾筒的圓周速度（旋轉速 率）比第一個滾筒高出20-30%。 9. 根據申請專利範圍第8項之方法，其特徵在 於：滚筒速度介於300和450米/分鐘之間，澆注嘴 凸緣和第一個滾筒之間的距離介於2和5毫米 之間，澆注嘴凸緣與第一個滾筒上的壓出材料 -2- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝 、1T 本紙張尺度逍用中困國家標準（CNS ) Α4规格（210X297公釐） 經濟部中央標準局爲工消費合作社印製 A83977^6 ll D8六、申請專利範圍 於：澆注嘴凸緣和第一個滾筒之間的距離介於2 和5毫米之間，澆注嘴凸緣與第一個滾筒的接 觸點之間的距離介於10和15毫米之間。 5. 根據申請專利範圍第1或2項之方法，其特徵在 於：澆注嘴的缝隙大小介於0.3和0.5毫米之間。 6. 根據申請專利範圍第1或2項之方法，其特徵在 於：黏合性聚合材料是能夠與聚乙烯相配伍 者，該材料是密度介於0.895和0.910克/立方公分 之間的LLDPE。 7. 根據申請專利範圍第6項之方法，其特徵在於： 黏合材料的用量介於中央層的LLDPE重量之5和 15重量％之間。 8. 根據申請專利範圍第1項之方法，其中的中央膜 包含混有低密度聚乙烯（LDPE)的LLDPE，此膜的 屈服點值介於35和70牛頓/平方毫米之間，最終 拉伸率介於60和200%之間，其特徵在於第一個滚 筒的冷卻水溫維持介於15和18°C之間，第二個滾 筒的冷卻水溫比第一個滾筒來得低，維持介於 12和15°C之間，第二個滾筒的圓周速度（旋轉速 率）比第一個滾筒高出20-30%。 9. 根據申請專利範圍第8項之方法，其特徵在 於：滚筒速度介於300和450米/分鐘之間，澆注嘴 凸緣和第一個滾筒之間的距離介於2和5毫米 之間，澆注嘴凸緣與第一個滾筒上的壓出材料 -2- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝 、1T 本紙張尺度逍用中困國家標準（CNS ) Α4规格（210X297公釐） 經濟部中央榡隼局負工消费合作社印装 397766 ~~—-----&'申請專利範ΐ 2接觸點之間的距離介於10和15毫米之間，澆注 縫陳介於0.3和0 5毫米之間β 1〇.根據申請專利範圍第8或9項之方法，其特徵在 於黏合材料是密度介於〇 895和〇 91〇克/立方公分 之間的LLDPE。 種特別適合用以包裝粒化單元的多層膜其 特徵為其包含由密度介於0.915和0.935克/立方公 、間的LLDP£所形成的主層，該膜得自澆鑄 壓出法’其屈服點介於15和8〇牛頓/平方毫米之 間最終拉伸率介於50和500%之間》 根據申請專利範圍第u項之多層膜其特徵在 於其屈服點介於4〇和8〇牛頓/平方毫米之間，最 終拉伸率介於50和1〇〇%之間。 13. 根據申請專利範園第u項之多層膜，其特徵在 於LLDPE聚乙烯中混有其量介於8和4〇重量％之間 的LDPE ’且此膜的屈服點介於35和7〇牛頓/平方毫 米之間，最終拉伸率介於6〇和2〇〇%之間。 14. 根據申請專利範圍第u、12或13項之多層膜，其 特徵在於其‘包含能夠與LLDPE相配伍之具黏合 性的材料層。 15. 根據申請專利範圍第14項之多層膜，其特徵在 於此黏合材料層由密度介於0.895和0.910克/立方 公分之間的LLDPE所形成》 16. 根據申請專利範圍第11、12或13項之多層膜，其 A8 B8 C8 D8 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝. 、?τ 本纸張/UtA财卵家橾準< CNS ) A4规格（210X297公釐) 經濟部中央榡隼局負工消费合作社印装 397766 ~~—-----&'申請專利範ΐ 2接觸點之間的距離介於10和15毫米之間，澆注 縫陳介於0.3和0 5毫米之間β 1〇.根據申請專利範圍第8或9項之方法，其特徵在 於黏合材料是密度介於〇 895和〇 91〇克/立方公分 之間的LLDPE。 種特別適合用以包裝粒化單元的多層膜其 特徵為其包含由密度介於0.915和0.935克/立方公 、間的LLDP£所形成的主層，該膜得自澆鑄 壓出法’其屈服點介於15和8〇牛頓/平方毫米之 間最終拉伸率介於50和500%之間》 根據申請專利範圍第u項之多層膜其特徵在 於其屈服點介於4〇和8〇牛頓/平方毫米之間，最 終拉伸率介於50和1〇〇%之間。 13. 根據申請專利範園第u項之多層膜，其特徵在 於LLDPE聚乙烯中混有其量介於8和4〇重量％之間 的LDPE ’且此膜的屈服點介於35和7〇牛頓/平方毫 米之間，最終拉伸率介於6〇和2〇〇%之間。 14. 根據申請專利範圍第u、12或13項之多層膜，其 特徵在於其‘包含能夠與LLDPE相配伍之具黏合 性的材料層。 15. 根據申請專利範圍第14項之多層膜，其特徵在 於此黏合材料層由密度介於0.895和0.910克/立方 公分之間的LLDPE所形成》 16. 根據申請專利範圍第11、12或13項之多層膜，其 A8 B8 C8 D8 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝. 、?τ 本纸張/UtA财卵家橾準< CNS ) A4规格（210X297公釐) 397766 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 特徵在於：以主層中的LLDPE計，此黏合材料層 的量介於5和15重量％之間。 17. 根據申請專利範圍第11、12或13項之多層膜，其 特徵在於此膜厚介於2和100微米之間。 18. 根據申請專利範圍第11、12或13項之多層膜，其 係用於包裝粒化單元。 19. 根據申請專利範圍第11、12或13項之多層膜，其 係用於包裝粒化單元，其特徵在於粒化單元的 元件是礦泉水、紙捲、碑形物、機械零件、陶 瓷、食物和藥品、積層物及塑像。 ^^^1 »- - - - IJ— II I I . n (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部中央標準局责工消費合作社印製 -4- 本紙張尺度逋用中困國家揉準（CNS ) Μ規格（210X297公釐） 397766 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 特徵在於：以主層中的LLDPE計，此黏合材料層 的量介於5和15重量％之間。 17. 根據申請專利範圍第11、12或13項之多層膜，其 特徵在於此膜厚介於2和100微米之間。 18. 根據申請專利範圍第11、12或13項之多層膜，其 係用於包裝粒化單元。 19. 根據申請專利範圍第11、12或13項之多層膜，其 係用於包裝粒化單元，其特徵在於粒化單元的 元件是礦泉水、紙捲、碑形物、機械零件、陶 瓷、食物和藥品、積層物及塑像。 ^^^1 »- - - - IJ— II I I . n (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部中央標準局责工消費合作社印製 -4- 本紙張尺度逋用中困國家揉準（CNS ) Μ規格（210X297公釐）
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