CN102516605A - 抗菌可降解薄膜、制作方法及用途 - Google Patents
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Abstract
抗菌可降解薄膜、制作方法及用途。目前一次性发泡塑料购物袋、台布应用比较普遍,虽然给人们的生活带来方便,但同时也给环境造成了严重的白色污染,本发明其组成包括:高分子天然淀粉的重量份数为
31
~
45
,玉米棒细粉的重量份数为
11
~
20
,聚乙烯醇的重量份数为
8
,聚丙烯醇的重量份数为
10
,硫基乙酸异辛酯的重量份数为
3
,甲醚化三聚氰胺树脂的重量份数为
3
,聚己内酯与聚羟基丁酸酯共聚物的重量份数为
6
,己丁酯己丁聚糖的重量份数为
8
,稀土铝酸酯的重量份数为
5
,纳米氧化锌的重量份数为
0.5
,纳米二氧化钛的重量份数为
0.3
。本发明用于制作需要降解的塑料袋等。
Description
技术领域:
发明涉及一种具有抗菌性能的可降解薄膜、制作方法及用途。
背景技术:
目前一次性发泡塑料购物袋、台布应用比较普遍,虽然给人们的生活带来方便,但同时也给环境造成了严重的白色污染,这种发泡餐具在土壤中要经过几十年甚至上百年才能够降解,其燃烧后还能产生二恶英这种致癌物,发泡包装物在60℃的温度下会产生毒素,可见其对人们生活的环境与健康有多大的损害。
近几年来出现的一些淀粉基降解材料虽然解决了发泡塑料造成的白色污染问题,但是这些降解材料由于机械强度差、可塑性差,在生产中要用两套混炼装置,生产过程中不易保温、工艺线路复杂、生产成本高,产品质量达不到要求,因而不能广泛的应用、同时,普通可降解一次性发泡塑料购物袋、台布容易引起细菌的传播,抗菌材料的开发和应用对保护人类健康,减少疾病,具有十分重要的意义。
解决“白色污染”的问题提出后,国内外许多专家都在研究这个课题,有的国家投入巨资作为国家项目来研究。目前,这些研究取得了可喜的成果,多种替代品已有百种以上。研究比较成功,已投入批量生产,投放市场的主要有三大类。一类是纸制品,纸袋、纸餐盒、纸水杯等。这类产品可降解,但存在原料日益短缺、纸品物理性能差、不耐水、不耐油等问题,用纸制日本式体形较大的餐盘就很难;纸杯上也为了不漏水而敷上一层塑料膜。第二类是用植物纤维加淀粉混合而成,这类产品可降解,成型性、耐油性也比纸品好,原料也丰富,但存在着原料中农药、化肥残留不易去除,加工中使用化学制剂残留、造价高等问题。第三类就是用植物淀粉为主要原料,把它改性后生成类似塑料的材料。这类产品除了可降解外,其物理性能、耐热性等方面都比较好。黑龙江千秋伟业降解设备制造有限公司研制生产的产品就属于这一类。在这类产品中,有的只能小规模生产,达不到产业化程度;有的化验、检验达不到标准;有的造价成本很高,只能用在少数产品上,普及困难。
发明内容:
发明的目的是提供一种工艺线路短、成本低、用途广、实用性强的抗菌可降解薄膜、制作方法及用途。
上述的目的通过以下的技术方案实现:
1. 一种抗菌可降解薄膜,其组成包括:高分子天然淀粉、玉米棒细粉、聚乙烯醇、聚丙烯醇、稳定剂、交联剂、聚己内酯与聚羟基丁酸酯共聚物、己丁酯己丁聚糖、复合偶联剂、纳米氧化锌、纳米二氧化钛,所述的高分子天然淀粉的重量份数为31~45,所述的玉米棒细粉的重量份数为11~20,所述的聚乙烯醇的重量份数为8,所述的聚丙烯醇的重量份数为10,所述的稳定剂的重量份数为3,所述的交联剂的重量份数为3,所述的聚己内酯与聚羟基丁酸酯共聚物的重量份数为6,所述的己丁酯己丁聚糖的重量份数为8,所述的复合偶联剂的重量份数为5,所述的纳米氧化锌的重量份数为0.5,所述的纳米二氧化钛的重量份数为0.3。
2.所述的抗菌可降解薄膜,所述的稳定剂包括硫基乙酸异辛酯,所述的交联剂包括甲醚化三聚氰胺树脂,所述的复合偶联剂包括稀土铝酸酯。
3. 一种上述的抗菌可降解薄膜的制作方法,在进行共混共聚改性聚合反应过程中,采用油加热高混与冷混一体机,将一体机温度控制在60~90℃时加入所述的淀粉、玉米棒细粉和聚乙烯醇,重量份数所述的高分子天然淀粉的重量份数为31~45,所述的玉米棒细粉的重量份数为11~20,所述的聚乙烯醇的重量份数为8,并高速混合,一体机温度控制在80~110℃时再所述的加入聚己内酯与聚羟基丁酸酯共聚物、聚丙烯醇、己丁酯己丁聚糖的,重量份数所述的聚己内酯与聚羟基丁酸酯共聚物的重量份数为6,所述的己丁酯己丁聚糖的重量份数为8,所述的聚丙烯醇的重量份数为10,再一次进行高速混合,一体机继续加热至100~120℃时将所述的硫基乙酸异辛酯热稳定剂、交联剂和稀土铝酸酯复合偶联剂、纳米氧化锌、纳米二氧化钛,重量份数为所述的稳定剂的重量份数为3,所述的交联剂的重量份数为3,所述的聚己内酯与聚羟基丁酸酯共聚物的重量份数为6,所述的己丁酯己丁聚糖的重量份数为8,所述的复合偶联剂的重量份数为5,所述的纳米氧化锌的重量份数为0.5,所述的纳米二氧化钛的重量份数为0.3,一体机温度为120~150℃时,进行共混共聚改性聚合反应,时间为35~40分钟,最后放料至冷混中混合并降温至70~90℃;时间为25~30分钟,将上述混合物料送入造粒机,形成颗粒即制成母料;将母料送进吹塑机制成薄膜,由成型机压制成型,印刷图案后入库。
4.上述的抗菌可降解薄膜的制作方法,所得到的所述的薄膜厚度极限偏差+0.003mm~-0.001mm; 所述的薄膜厚度平均偏差+5%~-2%; 所述的薄膜长度极限偏差0mm; 所述的薄膜宽度极限偏差+25mm~+21mm; 所述的薄膜蒸发残渣4%乙酸10mg/L; 所述的薄膜蒸发残渣正己烷4mg/L; 所述的薄膜蒸发残渣65%乙醇15mg/L; 所述的薄膜蒸发残渣高锰酸钾消耗量2.5mg/L; 所述的薄膜蒸发残渣4%乙酸<1mg/L; 所述的薄膜提吊试验未破裂; 所述的薄膜跌落试验未破裂; 所述的薄膜漏水性为不漏水; 所述的薄膜封合强度6.3N/15mm; 所述的薄膜落镖冲击10个,所述的薄膜的大肠杆菌达到85%的抗菌效果,所述的薄膜的金黄色葡萄球菌达到85%的抗菌效果。
5.上述的抗菌可降解薄膜的制作方法,所得到的产品的所述的薄膜厚度极限偏差+0.002mm; 所述的薄膜厚度平均偏差+1%; 所述的薄膜长度极限偏差0mm; 所述的薄膜宽度极限偏差+23mm; 所述的薄膜蒸发残渣4%乙酸10mg/L; 所述的薄膜蒸发残渣正己烷4mg/L; 所述的薄膜蒸发残渣65%乙醇15mg/L; 所述的薄膜蒸发残渣高锰酸钾消耗量2.5mg/L; 所述的薄膜蒸发残渣4%乙酸<0.5mg/L; 所述的薄膜提吊试验未破裂; 所述的薄膜跌落试验未破裂; 所述的薄膜漏水性为不漏水; 所述的薄膜封合强度6.3N/15mm; 所述的薄膜落镖冲击10个,所述的薄膜的大肠杆菌达到85%的抗菌效果,所述的薄膜的金黄色葡萄球菌达到85%的抗菌效果。
6. 一种抗菌可降解薄膜的用途,制成一次性购物袋、垃圾袋、台布、食品包装物、工业包装物、医院垃圾袋、药用包装物和日用品包装物。
[0012] 有益效果:
1.本发明除了无毒、无害、卫生,具有良好的内在品质外,其外观也很好。本产品用途广泛,加工性能好,容易制成多种用品,生产工艺简单,可以大规模自动化连续生产。
本发明以植物淀粉为主要原料,在自然条件可完全降解,彻底解决了“白色污染”问题。
本发明是淀粉深加工产品,提高了农产品的科技含量和附加值;降解后成为有机肥料,回归自然、改良土壤,促进了循环经济和生态农业的发展。
本发明无毒、无害、无异味、有玉米糊香味,感官好、耐水、耐油、耐冷热,温度在-20℃~+150℃均可使用,物理加工性能好,可在微波炉、电冰箱中使用。
本发明在生产过程中不生产出任何废气、废水、废渣,不污染环境,是环保型生产企业。
本发明适应了市场的需要,是一个利国利民、前景广阔的项目,特别是今天人们特别注重个人和环境卫生,应用在一些常用包装袋、生活用品和公共设施上拥有广阔的市场空间。
本发明在性能和价格上要优于其它淀粉改性制品,有较好的竞争优势。
本发明的耐冷(-20℃),耐热(+90℃);厚度极限偏差+0.003mm~-0.001mm;厚度平均偏差+5%~-2%;长度极限偏差0mm;宽度极限偏差+25mm~+21mm;蒸发残渣4%乙酸10mg/L;蒸发残渣正己烷4mg/L;蒸发残渣65%乙醇15mg/L;蒸发残渣高锰酸钾消耗量2.5mg/L;蒸发残渣4%乙酸<1mg/L;提吊试验未破裂;跌落试验未破裂;漏水性不漏水;封合强度6.3N/15mm;落镖冲击10个;颜色本色;异嗅无;印刷符合要求;印刷剥离率3.4%,45天之内就降解91%—97%以上。
本发明的执行标准为国家标准GB/T21661——2008;达到了国际包装协会倡导准则(3R+1D)(3R:减量化、重复利用化、可回收化;1D:可降解)的要求。
本发明的产品技术性能已经达到并优于国家标准的指标和参数;本产品在国内外均处于领先水平;国际上通行的标准是产品在180天内降解60%以上,就称为合格的可降解产品,但在韩国提出了要求降解90%以上的严格标准,同时韩国的标准中包含有美国和欧盟的标准,又增加了自己的内容。本产品多次送韩国检测,45天之内就降解91%—97%以上,其他指标也都合格。目前,这是唯一通过韩国检测合格的淀粉为主要原料的产品。
本发明与现有的各种可降解材料制品相比,具有以下突出特点:除了无毒、无害、卫生,具有良好的内在品质(特别是物理性能)外,其外观精美,让使用者喜欢;用途广泛;工艺装备国产化,可大规模自动化连续生产;生产成本低。
本产品采用天然植物淀粉作原料,经过改性制成新型生物降解环保购物袋(淀粉含量15%—35%),性能优异;
12.本发明的产品经国家权威部门检测,各项技术指标均符合国家标准。部分技术指标优于国际标准;
产品技术性能已经达到(或优于)国家标准的指标和参数:
具体实施方式:
实施例1:
一种抗菌可降解薄膜,其组成包括:高分子天然淀粉、玉米棒细粉、聚乙烯醇、聚丙烯醇、硫基乙酸异辛酯、甲醚化三聚氰胺树脂、聚己内酯与聚羟基丁酸酯共聚物、己丁酯己丁聚糖、稀土铝酸酯偶联剂、纳米氧化锌、纳米二氧化钛,所述的高分子天然淀粉的重量份数为31~45之间均可,所述的玉米棒细粉的重量份数为11~20之间均可,所述的聚乙烯醇的重量份数为8,所述的聚丙烯醇的重量份数为10,所述的硫基乙酸异辛酯的重量份数为3,所述的甲醚化三聚氰胺树脂的重量份数为3,所述的聚己内酯与聚羟基丁酸酯共聚物的重量份数为6,所述的己丁酯己丁聚糖的重量份数为8,所述的稀土铝酸酯的重量份数为5,所述的纳米氧化锌的重量份数为0.5,所述的纳米二氧化钛的重量份数为0.3。
实施例2:
实施例1所述的抗菌可降解薄膜,所述的硫基乙酸异辛酯为稳定剂,所述的甲醚化三聚氰胺树脂为交联剂,所述的稀土铝酸酯为复合偶联剂。
实施例3:
一种抗菌可降解薄膜的制作方法,在进行共混共聚改性聚合反应过程中,采用油加热高混与冷混一体机,将一体机温度控制在60~90℃时加入所述的淀粉、玉米棒细粉和聚乙烯醇的上述重量份数,并高速混合,一体机温度控制在80~110℃时再所述的加入聚己内酯与聚羟基丁酸酯共聚物、聚丙烯醇、己丁酯己丁聚糖的上述重量份数,再一次进行高速混合,一体机继续加热至100~120℃时将所述的硫基乙酸异辛酯热稳定剂、甲醚化三聚氰胺树脂交联剂和稀土铝酸酯复合偶联剂、纳米氧化锌、纳米二氧化钛的上述重量份数加入,一体机温度为120~150℃时,进行共混共聚改性聚合反应,时间为35~40分钟,最后放料至冷混中混合并降温至70~90℃;时间为25~30分钟,将上述混合物料送入造粒机,形成颗粒即制成母料;将母料送进吹塑机制成薄膜,由成型机压制成型,印刷图案后入库。
实施例4:
实施例3所述的抗菌可降解薄膜的制作方法,所述的薄膜厚度极限偏差+0.003mm~-0.001mm;所述的薄膜厚度平均偏差+5%~-2%;所述的薄膜长度极限偏差0mm;所述的薄膜宽度极限偏差+25mm~+21mm;所述的薄膜蒸发残渣4%乙酸10mg/L;所述的薄膜蒸发残渣正己烷4mg/L;所述的薄膜蒸发残渣65%乙醇15mg/L;所述的薄膜蒸发残渣高锰酸钾消耗量2.5mg/L;所述的薄膜蒸发残渣4%乙酸<1mg/L;所述的薄膜提吊试验未破裂;所述的薄膜跌落试验未破裂;所述的薄膜漏水性为不漏水;所述的薄膜封合强度6.3N/15mm;所述的薄膜落镖冲击10个,所述的薄膜的大肠杆菌达到85%的抗菌效果,所述的薄膜的金黄色葡萄球菌达到85%的抗菌效果。
实施例5:
实施例3或4所述的抗菌可降解薄膜的制作方法,所述的薄膜厚度极限偏差+0.002mm;所述的薄膜厚度平均偏差+1%;所述的薄膜长度极限偏差0mm;所述的薄膜宽度极限偏差+23mm;所述的薄膜蒸发残渣4%乙酸10mg/L;所述的薄膜蒸发残渣正己烷4mg/L;所述的薄膜蒸发残渣65%乙醇15mg/L;所述的薄膜蒸发残渣高锰酸钾消耗量2.5mg/L;所述的薄膜蒸发残渣4%乙酸<0.5mg/L;所述的薄膜提吊试验未破裂;所述的薄膜跌落试验未破裂;所述的薄膜漏水性为不漏水;所述的薄膜封合强度6.3N/15mm;所述的薄膜落镖冲击10个,所述的薄膜的大肠杆菌达到85%的抗菌效果,所述的薄膜的金黄色葡萄球菌达到85%的抗菌效果。
实施例6:
一种抗菌可降解薄膜的用途,将抗菌可降解薄膜制成一次性购物袋、垃圾袋、台布、食品包装物、工业包装物、医院垃圾袋、药用包装物和日用品包装物。
实施例7:
实施例1所述的抗菌可降解薄膜,其组成包括:高分子天然淀粉、玉米棒细粉、聚乙烯醇、聚丙烯醇、硫基乙酸异辛酯、甲醚化三聚氰胺树脂、聚己内酯与聚羟基丁酸酯共聚物、己丁酯己丁聚糖、稀土铝酸酯偶联剂、纳米氧化锌、纳米二氧化钛,所述的高分子天然淀粉的重量份数为33,所述的玉米棒细粉的重量份数为13,所述的聚乙烯醇的重量份数为8,所述的聚丙烯醇的重量份数为10,所述的硫基乙酸异辛酯的重量份数为3,所述的甲醚化三聚氰胺树脂的重量份数为3,所述的聚己内酯与聚羟基丁酸酯共聚物的重量份数为6,所述的己丁酯己丁聚糖的重量份数为8,所述的稀土铝酸酯的重量份数为5,所述的纳米氧化锌的重量份数为0.5,所述的纳米二氧化钛的重量份数为0.3。
实施例8:
实施例1所述的抗菌可降解薄膜,其组成包括:高分子天然淀粉、玉米棒细粉、聚乙烯醇、聚丙烯醇、硫基乙酸异辛酯、甲醚化三聚氰胺树脂、聚己内酯与聚羟基丁酸酯共聚物、己丁酯己丁聚糖、稀土铝酸酯偶联剂、纳米氧化锌、纳米二氧化钛,所述的高分子天然淀粉的重量份数为35,所述的玉米棒细粉的重量份数为15,所述的聚乙烯醇的重量份数为8,所述的聚丙烯醇的重量份数为10,所述的硫基乙酸异辛酯的重量份数为3,所述的甲醚化三聚氰胺树脂的重量份数为3,所述的聚己内酯与聚羟基丁酸酯共聚物的重量份数为6,所述的己丁酯己丁聚糖的重量份数为8,所述的稀土铝酸酯的重量份数为5,所述的纳米氧化锌的重量份数为0.5,所述的纳米二氧化钛的重量份数为0.3。
实施例9:
实施例1所述的抗菌可降解薄膜,其组成包括:高分子天然淀粉、玉米棒细粉、聚乙烯醇、聚丙烯醇、硫基乙酸异辛酯、甲醚化三聚氰胺树脂、聚己内酯与聚羟基丁酸酯共聚物、己丁酯己丁聚糖、稀土铝酸酯偶联剂、纳米氧化锌、纳米二氧化钛,所述的高分子天然淀粉的重量份数为38,所述的玉米棒细粉的重量份数为17,所述的聚乙烯醇的重量份数为8,所述的聚丙烯醇的重量份数为10,所述的硫基乙酸异辛酯的重量份数为3,所述的甲醚化三聚氰胺树脂的重量份数为3,所述的聚己内酯与聚羟基丁酸酯共聚物的重量份数为6,所述的己丁酯己丁聚糖的重量份数为8,所述的稀土铝酸酯的重量份数为5,所述的纳米氧化锌的重量份数为0.5,所述的纳米二氧化钛的重量份数为0.3。
实施例10:
实施例1所述的抗菌可降解薄膜,其组成包括:高分子天然淀粉、玉米棒细粉、聚乙烯醇、聚丙烯醇、硫基乙酸异辛酯、甲醚化三聚氰胺树脂、聚己内酯与聚羟基丁酸酯共聚物、己丁酯己丁聚糖、稀土铝酸酯偶联剂、纳米氧化锌、纳米二氧化钛,所述的高分子天然淀粉的重量份数为40,所述的玉米棒细粉的重量份数为18,所述的聚乙烯醇的重量份数为8,所述的聚丙烯醇的重量份数为10,所述的硫基乙酸异辛酯的重量份数为3,所述的甲醚化三聚氰胺树脂的重量份数为3,所述的聚己内酯与聚羟基丁酸酯共聚物的重量份数为6,所述的己丁酯己丁聚糖的重量份数为8,所述的稀土铝酸酯的重量份数为5,所述的纳米氧化锌的重量份数为0.5,所述的纳米二氧化钛的重量份数为0.3。
Claims (6)
1.一种抗菌可降解薄膜,其组成包括:高分子天然淀粉、玉米棒细粉、聚乙烯醇、聚丙烯醇、稳定剂、交联剂、聚己内酯与聚羟基丁酸酯共聚物、己丁酯己丁聚糖、复合偶联剂、纳米氧化锌、纳米二氧化钛,其特征是:所述的高分子天然淀粉的重量份数为31~45,所述的玉米棒细粉的重量份数为11~20,所述的聚乙烯醇的重量份数为8,所述的聚丙烯醇的重量份数为10,所述的稳定剂的重量份数为3,所述的交联剂的重量份数为3,所述的聚己内酯与聚羟基丁酸酯共聚物的重量份数为6,所述的己丁酯己丁聚糖的重量份数为8,所述的复合偶联剂的重量份数为5,所述的纳米氧化锌的重量份数为0.5,所述的纳米二氧化钛的重量份数为0.3。
2.根据权利要求1所述的抗菌可降解薄膜,其特征是:所述的稳定剂包括硫基乙酸异辛酯,所述的交联剂包括甲醚化三聚氰胺树脂,所述的复合偶联剂包括稀土铝酸酯。
3.一种权利要求1所述的抗菌可降解薄膜的制作方法,其特征是:在进行共混共聚改性聚合反应过程中,采用油加热高混与冷混一体机,将一体机温度控制在60~90℃时加入所述的淀粉、玉米棒细粉和聚乙烯醇,重量份数所述的高分子天然淀粉的重量份数为31~45,所述的玉米棒细粉的重量份数为11~20,所述的聚乙烯醇的重量份数为8,并高速混合,一体机温度控制在80~110℃时再所述的加入聚己内酯与聚羟基丁酸酯共聚物、聚丙烯醇、己丁酯己丁聚糖的,重量份数所述的聚己内酯与聚羟基丁酸酯共聚物的重量份数为6,所述的己丁酯己丁聚糖的重量份数为8,所述的聚丙烯醇的重量份数为10,再一次进行高速混合,一体机继续加热至100~120℃时将所述的硫基乙酸异辛酯热稳定剂、交联剂和稀土铝酸酯复合偶联剂、纳米氧化锌、纳米二氧化钛,重量份数为所述的稳定剂的重量份数为3,所述的交联剂的重量份数为3,所述的聚己内酯与聚羟基丁酸酯共聚物的重量份数为6,所述的己丁酯己丁聚糖的重量份数为8,所述的复合偶联剂的重量份数为5,所述的纳米氧化锌的重量份数为0.5,所述的纳米二氧化钛的重量份数为0.3,一体机温度为120~150℃时,进行共混共聚改性聚合反应,时间为35~40分钟,最后放料至冷混中混合并降温至70~90℃;时间为25~30分钟,将上述混合物料送入造粒机,形成颗粒即制成母料;将母料送进吹塑机制成薄膜,由成型机压制成型,印刷图案后入库。
4.根据权利要求3所述的抗菌可降解薄膜的制作方法,其特征是:所述的薄膜厚度极限偏差+0.003mm~-0.001mm; 所述的薄膜厚度平均偏差+5%~-2%; 所述的薄膜长度极限偏差0mm; 所述的薄膜宽度极限偏差+25mm~+21mm; 所述的薄膜蒸发残渣4%乙酸10mg/L; 所述的薄膜蒸发残渣正己烷4mg/L; 所述的薄膜蒸发残渣65%乙醇15mg/L; 所述的薄膜蒸发残渣高锰酸钾消耗量2.5mg/L; 所述的薄膜蒸发残渣4%乙酸<1mg/L; 所述的薄膜提吊试验未破裂; 所述的薄膜跌落试验未破裂; 所述的薄膜漏水性为不漏水; 所述的薄膜封合强度6.3N/15mm; 所述的薄膜落镖冲击10个,所述的薄膜的大肠杆菌达到85%的抗菌效果,所述的薄膜的金黄色葡萄球菌达到85%的抗菌效果。
5..根据权利要求3或4所述的抗菌可降解薄膜的制作方法,其特征是:所述的薄膜厚度极限偏差+0.002mm; 所述的薄膜厚度平均偏差+1%; 所述的薄膜长度极限偏差0mm; 所述的薄膜宽度极限偏差+23mm; 所述的薄膜蒸发残渣4%乙酸10mg/L; 所述的薄膜蒸发残渣正己烷4mg/L; 所述的薄膜蒸发残渣65%乙醇15mg/L; 所述的薄膜蒸发残渣高锰酸钾消耗量2.5mg/L; 所述的薄膜蒸发残渣4%乙酸<0.5mg/L; 所述的薄膜提吊试验未破裂; 所述的薄膜跌落试验未破裂; 所述的薄膜漏水性为不漏水; 所述的薄膜封合强度6.3N/15mm; 所述的薄膜落镖冲击10个,所述的薄膜的大肠杆菌达到85%的抗菌效果,所述的薄膜的金黄色葡萄球菌达到85%的抗菌效果。
6.一种抗菌可降解薄膜的用途,制成一次性购物袋、垃圾袋、台布、食品包装物、工业包装物、医院垃圾袋、药用包装物和日用品包装物。
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