TWI404659B - 矽之捆包方法及捆包體 - Google Patents
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Description
本發明係關於一種將製造單晶矽時使用作為熔融原料的多晶矽當作主要的捆包對象的矽之捆包方法及捆包體。
作為製造單晶矽的方法之一為人周知者有切克勞斯基法(以下,稱為CZ法)。該CZ法,係具有在無差排或是晶格缺陷極少的狀態下容易獲得大口徑、高純度的矽單晶之優點。
CZ法,係將超高純度的多晶矽放入石英坩堝內並利用加熱爐予以熔解,使該矽熔融液接觸由鋼絲所懸吊的種晶(矽單晶),一邊使之旋轉一邊慢慢地往上拉起來使矽單晶成長。此時,為了要提高石英坩堝內的容積效率並提高矽單晶的生產性,而高密度地裝入有棒狀之多晶矽經切斷、破碎的塊狀多晶矽。
但是,該塊狀多晶矽,由於是一種脆性材料,所以切斷面之邊緣及破碎面之邊緣常有銳利的情形。因而,在塊狀多晶矽被捆包於聚乙烯樹脂袋等的捆包袋內來輸送時,雖然有使用發泡聚乙烯、泡罩或塑膠紙箱(plastic cardboard)等的緩衝材,但是有時會因震動而使塊狀多晶矽與捆包袋之表面互相摩擦,使得塊狀多晶矽及捆包體微粉化。該種塊狀多晶矽或聚乙烯樹脂之微粉化,一旦與塊狀多晶矽同時放入前述的石英坩堝內,因在往上拉起後形成的單晶矽中會發生結晶缺陷等,而會造成矽單晶之品質惡化的原因。
以往為了迴避因該種捆包袋所帶來的微粉末之發生,例如在專利文獻1(日本特開2002-68725號公報)中,有提案一種使塊狀多晶矽密接於捆包袋,且施予真空包裝作業來輸送以避免塊狀多晶矽與捆包袋互相地摩擦的方法。又,在專利文獻2(日本特開2006-143552號公報)中,有提案一種在捆包塊狀多晶矽時,藉由管理塊狀多晶矽與捆包袋之可能接觸的面積,來降低因捆包袋所帶來的微粉末之發生的手法。
然而,因塊狀多晶矽及捆包袋所帶來的微粉末之發生原因之最,係如前面所述因輸送中的震動所造成,理由在於:因該震動而造成塊狀多晶矽與捆包袋之摩擦所致。因而,在使用專利文獻1及專利文獻2之手法時,由於不能降低塊狀多晶矽所受到的震動,所以在抑制微粉末發生方面存有界限。又,雖然可降低將發泡聚苯乙烯等的緩衝材插入於輸送盒內的震動程度,但是為了更進一步降低震動而需要使用大量的發泡聚苯乙烯,除了增加使用後之處理負擔以外,尚有對環境方面帶來不良影響的問題。
本發明有鑑於如此的課題,提供一種矽之捆包方法及捆包體為目的,該矽之捆包方法及捆包體,係可以簡單的手法來抑制以塊狀多晶矽為主的矽之震動,可更進一步降低因矽與捆包袋摩擦而產生的微粉末之發生,且可迴避矽之品質的降低。
為了解決前述課題,本發明提案了如下手段。
亦即,本發明的矽用捆包體,係使用複數個捆包袋的多層結構之矽用捆包體,其特徵在於:前述捆包袋,係具有底部與複數個側面部,並且前述底部具備底密封部、以及位於該底密封部之上方的摺入部,一邊錯開前述捆包袋之各自的前述摺入部一邊層疊前述底部,且在捆包體之底部全區域配置有其中任一個捆包袋之摺入部。
捆包袋之底部的摺入部,由於係藉由被摺疊形成而成為多層結構,所以與其他的部分相較其緩衝性較高。本發明,係在依次重疊捆包袋而多層捆包矽時,將摺入部予以錯開來使底部層疊,並藉由在多層結構的捆包體之底部全區域配置其中任一個捆包袋之摺入部,即可在該底部全區域中使緩衝性提高。因而,可將傳遞至被收納於內部的矽之撞擊或震動均等地分散、吸收,防止矽與捆包袋互相地摩擦,可抑制微粉末之發生。
又,即使在捆包袋內發生矽及捆包袋之微粉末的情況,由於也可在從捆包袋取出矽時將微粉末陷入於摺入部之摺疊處並藉由將該微粉末留在捆包袋內,而有效率地去除微粉末,所以特別是在捆包對象為多晶矽的情況時可抑制在進行CZ法的石英坩堝內混入微粉末,且可維持被生成的單晶矽之品質。
又,本發明的矽用捆包袋中,前述捆包袋,係將上端部之餘長部相對向的兩側面部予以疊合並藉由摺疊複數次而形成帶狀,且以各前述捆包袋之帶狀的摺疊部互相交叉的方式改變方向而配置。
由於成為形成於各自之捆包袋的上端部之帶狀的摺疊部會交叉,所以可提高上端部的緩衝性,且也可適切地吸收來自上側的震動或撞擊。
更且,本發明的矽用捆包袋中,前述複數個捆包袋,係分別由形成角形之筒狀體的內側袋與外側袋所構成,並且各袋之前述摺入部,係形成各一對俯視大致三角形狀,錯開90度來層疊前述底部以避免前述內側袋及前述外側袋之各自的前述摺入部重疊。
在內袋側及外側袋之底部,係形成具有三角形狀的一對摺入部。該摺入部,係藉由層疊三片之層所構成,該三片之層包含:位於底部之底表面的層;及連續於側面部的部分朝內側被摺疊成山形所形成的層;以及進而該層以在摺入部之內部折返的方式摺疊成山谷形所形成的層。亦即,在內側袋及外側袋之各自的底部,將構成底部之外形的4邊之中相對向的2邊分別形成成為底邊之三角形狀的摺入部係被形成三層結構,而其他的部分則被形成只有一層的單層部。因而,在摺入部中,由於三層結構的捆包袋具有作為緩衝的作用,所以緩衝性比單層部還高。
然後,在將內側袋收納於外側袋時,係錯開90度以避免各自之摺入部重疊,並藉由層疊底部,以在底部使各自之摺入部與單層部互相地以成對的方式相互地重疊。藉此,在由內側袋與外側袋所構成的雙層袋之底部,以三層之摺入部與單層部,在底部全區域形成有四層結構。因而,由於可提高底部全區域的緩衝性,所以可將傳遞至被收納於內部的矽之撞擊或震動均等地分散、吸收,且可抑制矽與內側袋互相地摩擦。
更且,本發明的矽用捆包袋中,前述捆包袋係含有滑劑(slip agent)而成。藉此,由於可在將捆包袋依次收納於其他的捆包袋時滑順地推入,所以形成多層結構時之作業變得容易,並且,藉由捆包袋形成光滑,由於可抑制來自外部的震動傳遞至最內部之捆包袋,所以可降低傳遞至被收納於最內部之捆包袋的矽之震動。
又,本發明的矽之捆包方法,係以使用複數個捆包袋之多層結構的捆包體來捆包矽的方法,其特徵在於:前述捆包袋,係具有底密封部與位於該底密封部之上方的底部;當依次重疊前述捆包袋並多層捆包矽時,一邊錯開前述捆包袋之各自的前述摺入部一邊以在前述捆包體之底部全區域配置有其中任一個捆包袋之摺入部的方式來層疊。
更且,本發明的矽之捆包方法中,前述複數個捆包袋,係分別由形成角形之筒狀體的內側袋與外側袋所構成,並且各袋之前述摺入部,係形成各一對俯視大致三角形狀,錯開90度來層疊前述底部以避免前述內側袋及前述外側袋之各自的前述摺入部重疊。
依據本發明的矽之捆包方法及捆包體,當以多層結構來捆包矽時,藉由錯開各自之捆包袋的摺入部來層疊底部,即可以簡單的手法抑制傳遞至矽之震動,可更進一步降低因矽與捆包體摩擦所產生的微粉末之發生,並且可確實地迴避矽的品質之降低。
以下,參照圖式就本發明之實施方式的矽之捆包方法及捆包體加以說明。第1圖係被當作本實施方式之內側袋或外側袋來使用的捆包袋之立體圖。捆包袋1,係例如由聚乙烯樹脂等的透明薄膜所構成,其具有具備四個側面部2、2、3、3與底部4的剖視大致正方形的角底袋狀之形狀,四個側面部2、2、3、3之中相對向的一對兩側面部2、2雖被形成平面狀,但是在另一相對向的一對兩側面部3、3,係沿著長邊方向設置有可朝向內側折成山谷形的摺痕俾可將該捆包袋1摺疊成小型化。在未使用時,該捆包袋1係沿著該摺痕被摺疊而形成小型化,而在使用時藉由打開擴展而成為袋狀。
在該捆包袋1中,底部4係形成如下。首先在筒狀體之透明薄膜中設置有摺痕的兩側面部3、3被折成山谷形,且於其一端,使從一對側面部2、2連續的部分P之端部的內側面彼此間以合掌的方式接近,藉此使從另一具有摺痕的兩側面部3、3連續的部分Q之端部以折成山谷形的狀態介設存在於該端部間,並將該等藉由密封裝置進行熱密封,藉此形成底密封部5。然後,將具有摺痕的兩側面部3、3擴展成平面狀,藉由另一對之側面部2、2形成筒狀,以在底密封部5之上方,形成有從具有摺痕的兩側面部33連續的部分Q朝內側被摺入而成的一對摺入部6。如此,摺入部6,係如第2圖所示俯視觀之,將底部4與具有摺痕的側面部3、3之各自的稜線當作一邊,成為在底部4之大致中心如形成頂點般的二等邊三角形狀。
如第3圖所示,該摺入部6,係藉由層疊有三片之層所構成,該三片之層包含:位於設置有底密封部5的底部4之底表面的層L1(藉由從兩側面部2、2連續的部分P所形成的層);及從具有摺痕的側面部3、3連續的部分Q朝內側被摺疊成山形所形成的層L2;以及進而該層L2以在摺入部6之內部折返的方式摺疊成山谷形所形成的層L3。亦即,在底部4,將第2圖中的二等邊三角形狀之摺入部6形成透明薄膜之三層結構,而其他的部分則被形成透明薄膜只有一層的單層部7。
又,本實施方式中,係將成為單晶矽之原料的塊狀多晶矽W作為主要的捆包對象。該塊狀多晶矽W,係在製造單晶矽之方法之一的CZ法中當作原料來使用者,可藉由將棒狀之多晶矽予以切斷、破碎而獲得。CZ法中,係將該塊狀多晶矽W放入石英坩堝內並利用加熱爐予以熔解,使該矽熔融接觸由鋼絲所懸吊的種晶(矽單晶),一邊使之旋轉一邊慢慢地往上拉起來使矽單晶成長,以製造單晶矽。
其次,就矽之捆包方法的具體順序加以說明。將上述構成的捆包袋1當作內側袋1a,如第4圖(a)所示,首先在該內側袋1a之內部容納塊狀多晶矽W。其次,如第4圖(b)所示,在內側袋1a之上端的開口部,使不具有摺痕的一對側面部2a、2a之內側面彼此間以合掌的方式接近,使另一具有摺痕的兩側面部3a、3a之端部以折成山谷形的狀態夾介設置於該兩側面部2a、2a之端部間,並使此等重疊而形成餘長部8a。將該餘長部8a之一部分予以密封。然後,如第4圖(c)所示,藉由將該餘長部8a摺疊複數次而形成帶狀的摺疊部9a,且結束將塊狀多晶矽W收納於內側袋1a的順序。
然後,如第5圖所示,將內部封入有塊狀多晶矽W的內側袋1a收納於外側袋1b。另外,雖然外側袋1b也與內側袋1a同樣地被形成與捆包袋1形成相同的形狀,但是其外徑尺寸係形成比內側袋1a之外徑尺寸稍微大。更且,在作為外側袋1b之構成素材的透明薄膜中,係含有滑材,外側袋1b可藉此形成表面滑性較高者。
在將內側袋1a收納於外側袋1b時,以使呈剖面形狀的正方形之邊一致的方式收納。此時,以各自之摺入部6a、6b不重疊的方式錯開90度,亦即,以內側袋1a之不具摺痕的側面部2a、2a與外側袋1b之具有摺痕的側面部3b、3b不重疊的方式,並以內側袋之具有摺痕的側面部3a、3a與外側袋1b之不具有摺痕的側面部2b、2b不重疊的方式,使內側袋1a之底部4a與外側袋1b之底部4b層疊。藉此,各自之底部4a、4b中的摺痕部6a、6b與單層部7a、7b以互相成對的方式相重疊,且如第6圖所示,在由內側袋1a與外側袋1b所構成的雙層結構之捆包體10之底部11中,藉由三層之摺入部6a、6b與單層部7a、7b,在底部11全區域形成有透明薄膜所構成的四層結構。
如此將內側袋1a收納於內部的外側袋1b,係在外側袋1b上端之開口部使不具有摺痕的一對側面部2b、2b之內側面彼此以合掌的方式接近,且使另一不具摺痕的兩側面部3b、3b之端部以折成山谷形之狀態夾介設置於該兩側面部2b、2b之端部間,並使此等重疊而形成餘長部8b,且將該餘長部8b之一部分予以密封。更且藉由將此摺疊複數次而形成帶狀的摺疊部9b,並將內側袋1a封入於內部。將以如此的順序所捆包的多晶矽W收納於內部的雙層結構之捆包體10,係具有如第8圖所示的多數個收納空間進而裝滿於其在內部重疊有複數層的輸送盒20內,再出貨至單晶矽之製造工廠。
由於本實施方式的矽之捆包方法及捆包體之作為捆包對象的塊狀多晶矽W,係為脆性材料,所以切斷面之邊緣及破碎面之邊緣多有成為銳利者。因而,在被捆包於聚乙烯樹脂等之捆包袋1來輸送時,若對塊狀多晶矽W傳遞震動,則該塊狀多晶矽W與捆包袋1之表面會互相摩擦,而使塊狀多晶矽W及捆包袋微粉化。如此的塊狀多晶矽W及聚乙烯樹脂等之微粉末,一旦與塊狀多晶矽W一起被放入於石英坩堝內,由於在往上拉起後所形成的單晶矽中會發生結晶缺陷等,所以造成了矽單晶之品質惡化的原因。
例如,在僅以一片的捆包袋1來捆包塊狀多晶矽W時,有關位於捆包袋1之摺入部6上方的塊狀多晶矽W,由於該摺入部6係為三層結構且緩衝性高所以具有作為緩衝的作用,且吸收在輸送時所發生的震動。藉此,由於可抑制位於摺入部6之上方的塊狀多晶矽W與捆包袋1之摩擦,所以也可抑制塊狀多晶矽W及捆包袋1之微粉化。但是,有關位於單層部7之上方的塊狀多晶矽W,由於會直接地傳遞震動,所以會發生塊狀多晶矽W與捆包袋1之摩擦,而產生塊狀多晶矽W或該捆包袋1之微粉末。此在底部4,會表面化為只發生於單層部7之部位的髒污。
另一方面,本實施方式中,如上面所述般,藉由以內側袋1a與外側袋1b之各自的摺入部6a、6b不重疊的方式錯開90度來層疊底部4a、4b,即可在由內側袋1a與外側袋1b所構成的雙層結構之捆包體10的底部11全區域,形成由三層之摺入部6a、6b與單層部7a、7b所構成的透明薄膜之四層結構。
換言之,本實施方式中,捆包體10,係為矽用之多層的捆包體,其具備複數個具有互相重疊之底面部4a、4b的捆包袋1a、1b,且在底面部4a、4b之各個,局部設置有至少一個薄片層疊部(摺入部6a、6b),而捆包袋1a、1b之一個薄片層疊部6a,係與捆包袋1a、1b之另一個薄片層疊部6b錯開。然後,捆包袋1a、1b之薄片層疊部(摺入部6a、6b)係整體配置於捆包體10之底面部11的
全區域。
本實施方式中,捆包袋1a、1b之一個薄片層疊部6a,係在點周圍,與捆包袋1a、1b之另一個薄片層疊部6b錯開。亦可以替代或追加的方式,將捆包袋之一個薄片層疊部,沿著線,與捆包袋之另一個薄片層疊部偏離。本實施方式中,在被重疊的底面部4a、4b之大致全區域,被重疊的薄片之總數實質相同。本實施方式中,各底面部4a、4b,係包含形成有薄片層疊部的第1區域6a、6b、與並未形成有薄片層疊部或層疊數比薄片層疊部還少的第2區域7a、7b,捆包袋1a、1b之其中一個中的第1區域6a、6b,係與捆包袋1a、1b之另一個中的第2區域7a、7b重疊。第1區域6a、6b,係具有與第2區域7a、7b相似的形狀。第1區域6a、6b及第2區域7a、7b係分別具有實質的多角形狀(三角形狀)。第1區域6a、6b,係具有與第2區域7a、7b同程度的尺寸,或具有比第2區域7a、7b還小的尺寸。該情況,各底面部4a、4b,係包含複數個第1區域6a、6b、與第2區域7a、7b,在各底面部4a、4b,第1區域6a、6b與第2區域7a、7b係在點周圍交互地配置於周方向。各底面部4a、4b係具有實質的多角形狀,且在各底面部4a、4b,於其多角形狀之每一邊配置有一個第1區域6a、6b或一個第2區域7a、7b。本實施方式中,薄片層疊部6a、6b,可包含捆包體1a、1b之拼角部。
藉此,由於可使底部11全區域成為緩衝性高者,所以可將傳遞至被收納於內部的塊狀多晶矽W之撞擊或震動均等地分散、吸收,且可抑制塊狀多晶矽W與內側袋1a之摩擦。因而,可更進一步降低來自塊狀多晶矽W及內側袋1a之微粉末的發生,且可防止塊狀多晶矽W之品質的降低。
又,由於可使用以往所採用的捆包袋1,並藉由如上述之簡單手法確實地抑制塊狀多晶矽W所受到的震動,所以沒有必要特別附加新的設備,可輕易地迴避塊狀多晶矽W之品質的降低。更且,在輸送時,除了有必要以外由於即便不使用作為緩衝材之發泡聚苯乙烯也可以抑制震動,所以不會對發泡聚乙烯之處理負擔或環境方面帶來不良影響。
更且,即使在內側袋1a內發生塊狀多晶矽W及內側袋1a之微粉末的情況,從內側袋1a取出塊狀多晶矽W時,藉由將微粉末陷入於摺入部6a之摺疊處並將該微粉末留在內側袋1a內,由於可有效率地去除微粉末,所以可抑制微粉末混入於進行CZ法的石英坩堝內,可維持被生成的單晶矽之品質。
又,本實施方式中,當以由內側袋1a與外側袋1b所構成的雙層結構之捆包體10來捆包塊狀多晶矽W時,如第7圖所示,由於兩袋1a、1b之上端部的各自之摺疊部9a、9b會改變90度方向而交叉,所以也可提高上端部的緩衝性,而且也可適切地吸收來自上側的震動或撞擊。
更且,如上所述,由於本發明的多晶矽之捆包袋1的外側袋1b含有滑劑,所以可藉此將內側袋1a滑順地推入於外側袋1b內,且可使雙層捆包時的作業變得容易。又,在來自外部的震動傳遞至外側袋時,藉由使內側袋1a之表面與外側袋1b之內面形成光滑,則即使外側袋1b震動也可降低該震動傳遞至內側袋1a。藉此,可更進一步降低傳遞至塊狀多晶矽W的震動,可更有效果地抑制微粉末之發生。
為了確認本實施方式之捆包體的效果而進行輸送試驗。在此試驗中,係當每5kg捆包由長度5~60mm所構成的塊狀多晶矽時,將內袋與外袋之摺入部重疊者、及錯開90度而交叉者(本實施例)分別每500袋捆包於紙箱內。將此紙箱積載於卡車上,且為了重現輸送時的震動而進行500km之行走。之後確認紙箱內的內容物,可確認內袋與外袋之摺入部重疊者在底部有髒污,相較於此,未被確認出將內袋與外袋之摺入部以交叉的方式包裝者在底部有微粉末之附著。
以上,雖已就本發明之實施方式的矽之捆包方法及捆包體加以說明,但是本發明並非被限定於此,只要在未脫離其發明之技術思想的範圍內均可作適當變更。例如,本實施方式中,在內側袋1a及外側袋1b之各個中,以使不具摺痕的側面部2a、2b重疊的方式形成餘長部8a、8b,且將之摺疊複數次,雖可藉此而形成摺疊部9a、9b,但是也可以使具摺痕的側面部3a、3b重疊的方式形成餘長部,藉此而形成摺疊部。
另外,本實施方式中,雖已說明以雙層結構來捆包塊狀多晶矽W的情況,但是並未被限定於此,也可為三層結構或三層結構以上者。又,捆包袋1,係只要形成有摺入部,就不被限於本實施方式之形狀者。亦即,即便是任何形狀的捆包袋,只要是將各捆包袋之底部錯開使之層疊,且在捆包體之底部的全區域配置摺入部均不違背本發明之趣旨,且只要滿足此條件也包含任何的實施方式。
更且,本實施方式中,雖已列舉塊狀多晶矽W為捆包對象,但是並未被限定於此,例如即使在捆包已切斷棒狀之多晶矽的四邊形棒(quad rod)等或單晶矽的情況時,也可適用本矽之捆包方法及捆包體。
1...捆包袋
1a...內側袋
1b...外側袋
2、2a、2b、3、3a、3b...側面部
4、4a、4b...底部
5...底密封部
6、6a、6b...摺入部(薄片層疊部、第1區域)
7、7a、7b...單層部(第2區域)
8a、8b...餘長部
9a、9b...摺疊部
10...捆包體
20...輸送盒
W...塊狀多晶矽
第1圖係捆包袋的立體圖。
第2圖係捆包袋的底部之俯視圖。
第3圖係第2圖中的底部之A-A剖視圖。
第4圖係說明將塊狀多晶矽收納於內側袋時的順序之示意圖。
第5圖係將內側袋收納於外側袋時的說明圖。
第6圖係由內側袋與外側袋所構成的雙層結構之捆包體的底部之俯視圖。
第7圖係由內側袋與外側袋所構成的雙層結構之捆包體的立體圖。
第8圖係顯示輸送盒的示意圖。
1a...內側袋
1b...外側袋
2a、2b、3a、3b...側面部
4a、4b...底部
5a、5b...底密封部
6a、6b...摺入部(薄片層疊部或第1區域)
7a、7b...單層部(第2區域)
9a...摺疊部
Claims (7)
- 一種矽用捆包體,係使用複數個捆包袋的多層結構之矽用捆包體,其特徵為:前述捆包袋,係具有底部與複數個側面部,並且前述底部具備底密封部、以及位於該底密封部之上方的摺入部,一邊錯開前述捆包袋之各自的前述摺入部一邊層疊前述底部,且在捆包體之底部全區域配置有其中任一個捆包袋之摺入部。
- 如申請專利範圍第1項所記載的矽用捆包體,其中,前述捆包袋,係藉由將上端部之餘長部相對向的兩側面部予以疊合並摺疊複數次而形成帶狀,且以各前述捆包袋之帶狀的摺疊部互相交叉的方式改變方向而配置。
- 如申請專利範圍第1項所記載的矽用捆包體,其中,前述複數個捆包袋,係分別由形成角形之筒狀體的內側袋與外側袋所構成,並且各袋之前述摺入部,係形成各一對俯視大致三角形狀,錯開90度來層疊前述底部以避免前述內側袋及前述外側袋之各自的前述摺入部重疊。
- 如申請專利範圍第1至3項中任一項所記載的矽用捆包體,其中,前述捆包袋係含有滑劑而成。
- 一種矽之捆包方法,係以使用複數個捆包袋之多層結構的捆包體來捆包矽的方法,其特徵為:包含:準備前述捆包袋的步驟,前述捆包袋,係具有底部與複數個側面部,並且前述底部具備底密封部、以及位於該底密封部之上方的摺入部;以及當依次重疊前述捆包袋並多層捆包矽時,一邊錯開前述捆包袋之各自的前述摺入部一邊以在前述捆包體之底部全區域配置有其中任一個捆包袋之摺入部的方式來層疊的步驟。
- 如申請專利範圍第5項所記載的矽之捆包方法,其中,前述複數個捆包袋,係分別由形成角形之筒狀體的內側袋與外側袋所構成,並且各袋之前述摺入部,係形成各一對俯視大致三角形狀,錯開90度來層疊前述底部以避免前述內側袋及前述外側袋之各自的前述摺入部重疊。
- 一種矽用之多層捆包體,係具備分別具有互相被重疊之底部的複數個捆包袋,在前述底部之各個,局部設置有至少一個薄片層疊部,前述捆包袋之一個的薄片層疊部,係與前述捆包袋之另一個的薄片層疊部錯開。
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