CN107073865B - 用于制造包装纸的方法和设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于制造包装纸尤其是牛皮袋纸的方法，其中，在浆料制备装置中将纤维材料悬浮液在高浓度打浆之前浓缩到约30％至约35％范围内的固体浓度，在高浓度打浆之后使纤维材料悬浮液在约1％至约3％范围内的固体浓度时进行低浓度打浆，借助流浆箱将纤维材料悬浮液以＜0.5％的稠度、尤其以约0.15％至约0.25％范围内的稠度施加在长网成形器或者混合成形器的长网上，以便脱水并且形成纤维料幅，尤其在最初的纸页形成区域中激励长网振动，并且将所形成的纤维料幅在压榨部中进一步脱水并且在干燥部中干燥。

Description

用于制造包装纸的方法和设备
本发明涉及一种用于制造包装纸、尤其是牛皮袋纸的方法以及设备。
制袋用纸，也称为牛皮袋纸，由纸浆纤维并且主要由长纤维纸浆制造，因为所述长纤维纸浆实现了纸的较高强度和较高孔隙度。由制袋用纸制造例如用于包装水泥和粉末状产品的纸袋。制袋用纸的主要特性包括在充分延展时的较高强度、较高孔隙度以及足够的刚性。这些特性不只在纸袋运输时的载荷方面是决定性的，而且也在纸袋填充时的载荷方面是必须的。通过相应的孔隙度确保了在快速填充纸袋时空气能够通过制袋用纸充分地漏出，以防止纸袋裂开并且防止由于空气通过填充开口流出而漏出过多灰尘或者类似物体。越来越多地也要求纸幅面的形成之后的纸袋外侧的一侧能够被印刷，这以相关侧的较高光洁度为前提。
牛皮纸类指的是包装纸范围中的利基产品。未漂白的类型通过现有的机器基于多个不同的机器方案制造。在此，可延展的牛皮纸类型也已经通过使用所谓的“可延展单元”，已知例如作为伸性单元，制造为具有弹性带的镦压装置，通过所述镦压装置使仍潮湿的纤维料幅起皱，以改善其沿幅面运行方向的延展特性。
本发明所要解决的技术问题在于，提供一种用于制造包装纸、尤其是牛皮袋纸的方法以及设备，通过它们在保持所产生的包装纸的较高质量的同时在整体上将投入和运行成本最小化。
该技术问题按本发明通过一种用于制造包装纸尤其是牛皮袋纸的方法解决，其中，在浆料制备装置中将纤维材料悬浮液在高浓度打浆之前浓缩到约30％至约35％范围内的固体浓度，在高浓度打浆之后使纤维料幅在约1％至约3％范围内的固体浓度时进行低浓度打浆，借助流浆箱将纤维材料悬浮液以＜0.5％的稠度、尤其以约0.15％至约0.25％范围内的稠度施加在长网成形器或者混合成形器的长网上，以便脱水并且形成纤维料幅，尤其在最初的纸页形成区域中激励长网振动，并且将所形成的纤维料幅在压榨部中进一步脱水并且在干燥部中干燥。在此，优选借助螺旋压榨机或者借助双网压榨机压缩纤维料幅。
混合成形器包括长网，在所述长网上纤维料幅在起始区域中只在一侧进行脱水。在起始区域之后，纤维料幅处于第二脱水网与长网之间地在两侧进行脱水。混合成形器对于造纸机的较高速度是有利的。由此提高了脱水功率，而不会影响所制造的纤维料幅的质量。
通过浓缩降低了包含在纤维料幅中的水含量，由此相应实现了纤维材料悬浮液的较高的稠度，该较高的稠度说明了尚包含在纤维材料悬浮液中的干燥物质含量的百分比。通过在给出范围内的固体浓度时进行高浓度打浆，提高了之后形成的包装纸幅面的强度。通过激励长网成形器或者混合成形器的长网振动，积极地影响了纸页形成，这在包装纸幅面中形成更高的强度。长网成形器或者混合成形器的长网指的是无端头环绕的长网带。在此，尤其可以在长网的回环内部设置脱水元件。
网部可以设计具有网吸辊或者也可以不具有这种网吸辊。在此，长网成形器或者混合成形器的长网尤其在纸页形成区域的终端围绕辊导引，所述辊根据情况设计为网吸辊或者设计为封闭的辊。
优选地，长网在最初的纸页形成区域中围绕胸辊导引并且为了使长网振动，借助振动装置加载胸辊。在此，胸辊可以尤其沿轴向来回运动，由此使长网横向于幅面运行方向地移动。
长网优选以≥3000、尤其≥4000的强度进行振动，其中，所述强度通过f2·H(mm)/v(m/min)定义，f＝激励频率，H＝行程，v＝幅面运行速度。
从压榨部输出的纤维料幅优选具有在35％至45％范围内的干重含量并且优选具有40％范围内的干重含量。
按照按本发明方法的一种有利的设计方案，纤维料幅在压榨部中导引通过一个唯一的压榨压区，所述压榨压区通过沿幅面运行方向延长的、尤其设计为靴式压榨压区的双层铺设毛毡的压榨压区形成。因此，所涉及的压榨单元可以是所谓的单靴压-压榨机(SingleNipcoFlex-Presse)。
由于纤维料幅在压榨部中只导引通过一个唯一的压榨压区，所以在脱水时不再强烈地压缩该纤维料幅。由此可以将包装纸或者牛皮袋纸的孔隙度保持在较高的水平。所涉及的靴式压榨压区尤其可以形成于靴式压辊和对应辊之间，其中，靴式压辊具有在压榨靴上导引的柔性的辊套。纤维料幅在两个毛毡之间导引通过延长的压榨压区。毛毡指的是无端头环绕的毛毡带。
按照按本发明方法的备选的有利的设计方案，纤维料幅在压榨部中只导引通过两个依次布置的压榨压区，它们分别由沿幅面运行方向延长的、尤其设计为靴式压榨压区的压榨压区构成，其中，沿幅面运行方向的第二压榨压区尤其单层地铺设毛毡并且配设有传送带。第一压榨压区尤其可以双层地铺设毛毡。
在此，毛毡和传送带指的是无端头环绕的毛毡带或者无端头环绕的传送带。所述传送带可以至少基本上设计为不可渗透的和光滑的。由于纤维料幅与这种传送带一起导引通过第二压榨压区，所以纤维料幅得到更光滑的侧面，由此使制成的包装纸或者牛皮袋纸能够更好地被印刷。
然而尤其也可以考虑所述方法的这种设计方案，其中纤维料幅在压榨部中只导引通过具有三个依次相续的压榨压区的所谓的DuoCentriNipcoFlex压榨机。所述DuoCentriNipcoFlex压榨机指的是紧凑的三压区式压榨机，其中纤维料幅的下侧只在沿幅面运行方向观察的第一压榨压区中与毛毡接触，而在两个依次相续的压榨压区中只有纤维料幅的上侧与毛毡接触并且纤维料幅的下侧分别与光滑的辊接触。通过这种压榨方案也得到单侧光滑的纸幅面。因此，以此方式设计的压榨部与只具有两个依次布置的压榨压区和导引通过第二压榨压区的传送带的压榨部一样特别适用于制造尤其是漂白的、待印刷的牛皮袋纸类型。
按照本发明的用于制造包装纸、尤其是牛皮袋纸的设备相应地包括浆料制备装置，所述浆料制备装置具有浓缩装置，用于将纤维材料悬浮液浓缩到约30％至约35％范围内的固体浓度，以及包含磨浆机，用于在高浓度打浆的浓缩之后以及在高浓度打浆之后使纤维材料悬浮液在约1％至约3％范围内的固体浓度时进行低浓度打浆，所述设备具有用于使纤维材料悬浮液脱水并且形成纤维料幅的网部，所述网部包括长网成形器或者混合成形器，纤维材料悬浮液能够通过流浆箱以＜0.5％的稠度、尤其以约0.15％至约0.25％范围内的稠度施加在长网成形器或者混合成形器的长网上，所述设备具有振动装置，通过所述振动装置尤其在最初的纸页形成区域中激励长网振动，所述设备具有用于使纤维料幅进一步脱水的压榨部以及具有用于干燥纤维料幅的干燥部。在此，浓缩装置优选包括螺旋压榨机或者双网压榨机。
网部可以设计具有网吸辊或者也可以不具有这种网吸辊。在此，长网成形器或者混合成形器的长网尤其在纸页形成区域的终端围绕辊导引，所述辊根据情况设计为网吸辊或者设计为封闭的辊。
优选设置振动装置以使长网振动，可以通过振动装置加载胸辊，长网围绕胸辊在最初的纸页形成区域中导引。
用于使长网振动的振动装置优选设计具有≥3000、尤其≥4000的强度，其中，所述强度通过f2·H(mm)/v(m/min)定义，f＝激励频率，H＝行程，v＝幅面运行速度。
所述设备优选设计为，使得从压榨部输出的纤维料幅具有在35％至45％范围内的干重含量并且优选具有40％范围内的干重含量。
按照按本发明设备的一种有利的实施形式，所述压榨部只具有一个唯一的压榨压区，所述压榨压区通过沿幅面运行方向延长的、尤其设置为靴式压榨压区的双层铺设毛毡的压榨压区构成。在此，延长的压榨压区优选设计用于产生＞55kPa·s的压榨脉冲。纤维料幅和下部毛毡可以在双层铺设毛毡的延长的压榨压区之后尤其借助分离抽吸器与上部毛毡分离，其中，纤维料幅继续导引通过下部毛毡。
按照一种备选的有利的实施形式，所述压榨部只具有两个依次布置的压榨压区，所述压榨压区分别通过沿幅面运行方向延长的、尤其设置为靴式压榨压区的压榨压区构成，其中，沿幅面运行方向观察的第二压榨压区尤其单层地铺设毛毡并且配设有传送带。沿幅面运行方向观察的第一压榨压区优选双层地铺设毛毡。
按照按本发明设备的另一备选实施形式，压榨部只具有带三个依次相续的压榨压区的DuoCentriNipcoFlex压榨机。
流浆箱优选配设有稀释水调节装置。
通过这种稀释水调节装置尤其能够局部地在纤维料幅的宽度上分区域地调节通流量、固体密度并且因此调节单位面积重量和纤维定向。纤维料幅的单位面积重量横向分布可以通过以下方式调节，即在处于流浆箱之中或者之前的过重部位处向相应的区中输入更多水，并且由此降低在该区域中的纤维材料悬浮液的稠度。对于过轻的部位，以相反的方式进行调节。通过相应地改善纤维料幅的单位面积重量横向分布，实现了牛皮袋纸在纸幅面宽度上的更均匀的孔隙度、强度和延展性能。
尤其也有利的是，相应的沿幅面运行方向延长的压榨压区具有＞220mm、尤其＞270mm的长度。
通过相应较长的压榨压区实现了纤维料幅的更高的干重含量。
所述干燥部可以包括前干燥部和后干燥部。在此，前干燥部优选含有多个尤其较短的干燥机组。
所述前干燥部相宜地包括最多两个单列式干燥机组。
此外有利的是，所述前干燥部包括最多三个双列式干燥机组，所述干燥机组尤其分别具有最多八个干燥滚筒。
按照按本发明设备的一种优选实际实施形式，所述前干燥部包括至少一个用于使湿度在横断面上变化的喷嘴加湿器。这种喷嘴加湿器尤其在压榨部只配设有一个沿幅面运行方向延长的压榨压区或者靴式压榨压区的情况下是优选的。然而原则上也可以考虑将这种喷嘴加湿器与其它压榨方案结合使用。
尤其也有利的是，干燥部包括尤其设计为具有弹性带的所谓“可延展单元(Extensible Unit)”的镦压装置，以便沿幅面运行方向镦压纤维料幅。在此，纤维料幅在镦压装置之前优选具有约62％至约68％范围内的干重含量。
纤维料幅通过镦压装置(“可延展单元”)的松弛的弹性带的收缩沿幅面运行方向被镦压，由此形成褶皱效果。在此，通常通过镦压装置形成负向的拉伸。优选能够借助镦压装置以负向的拉伸加载纤维料幅，所述负向的拉伸通过约-1％至约-5％范围内的速度差定义。约-3％的负向拉伸例如对于“可半延展”类型、也就是具有中等可延展性的类型是有利的。相应地，对于“可延展”类型、也就是可延展性较高的类型，可以考虑不超过-5％的负向拉伸。
镦压装置(“可延展单元”)的柔性带相宜地定位在纤维料幅的不光滑的上侧上，以便不损坏其光滑侧。对于具有DuoCentriNipcoFlex压榨机的压榨部，纤维料幅的下侧是光滑的。对于只具有一个延长的压榨压区的压榨单元，纤维料幅的两侧基本上一样光滑。尽管如此在这种情况下也能在必要时将镦压装置(“可延展单元”)的柔性带定位在纤维料幅的上侧上，以便确保良好的运转性或者机器通用性并且保持设计尽可能简单。
尤其也有利的是，后干燥部的至少一个干燥滚筒配置有冲击干燥单元。
冲击干燥单元基于通过由于空气射束在纤维料幅上的撞击(“impingement”)产生的对流形成的热传递。
在此，相应的冲击干燥单元优选直接定位在未铺设毛毡的纤维料幅上方，以便纤维料幅可以不受毛毡干扰地自由收缩。在双列式干燥机组中，尤其可以通过处于上方的干燥滚筒进行相应的冲击干燥或者撞击流干燥。然而，这种冲击干燥单元原则上既能够定位在处于上方的干燥滚筒上也能够定位在处于下方的干燥滚筒上。
在干燥部或者后干燥部之后相宜地设置卷取器，其中，纤维料幅优选在约92％至约94％范围内的干重含量时能够通过所述卷取器卷起。
以下参照附图根据实施例详细阐述本发明。在附图中：
图1示出按照本发明的用于制造包装纸、尤其是牛皮袋纸的设备的示例性实施形式的示意图；并且
图2示出按照图1的设备的压榨部的细节示意图。
图1和图2以示意图示出按照本发明的用于制造包装纸、尤其是牛皮袋纸的设备10的示例性实施形式。
设备包括浆料制备装置12、用于使纤维材料悬浮液脱水并且形成纤维料幅的网部14、用于使纤维料幅进一步脱水的压榨部16以及用于干燥纤维料幅的干燥部18。
浆料制备装置12包括浓缩装置20，用于将纤维材料悬浮液浓缩到约30％至约35％范围内的固体浓度，所述浆料制备装置包括磨浆机22、24，用于在高浓度打浆的浓缩之后以及在高浓度打浆之后使纤维材料悬浮液在约1％至约3％范围内的固体浓度时进行低浓度打浆。因此，磨浆机22用于高浓度打浆，而布置在所述磨浆机22之后的磨浆机24用于低浓度打浆。
网部14包括长网成形器，纤维材料悬浮液能够通过流浆箱28以＜0.5％的稠度、尤其以约0.15％至约0.25％范围内的稠度施加在长网成形器的长网26上。所述长网原则上也可以是指混合成形器的长网。
网部14可以配置有(未显示的)振动装置，通过所述振动装置尤其在最初的纸页形成区域中能够激励长网振动。
浓缩装置20可以如所示地尤其包括螺旋压榨机。然而也可以借助双网压榨机进行浓缩。
无端头环绕的长网26在最初的纸页形成区域中围绕胸辊30导引。在此，为了使长网26振动，尤其可以通过振动装置加载所述胸辊30。所述振动装置尤其可以设计为，使得长网26以≥3000、尤其≥4000的强度振动，其中，所述强度通过f2·H(mm)/v(m/min)定义，f＝激励频率，H＝行程，v＝幅面运行速度。
所述设备20尤其可以这样设计或者运行，使得从压榨部18输出的纤维料幅具有在35％至45％范围内的干重含量并且优选具有40％范围内的干重含量。
压榨部16在此情况下只具有一个唯一的压榨压区32(参见图2)，所述压榨压区32通过沿幅面运行方向L延长的、尤其设置为靴式压榨压区的双层铺设毛毡的压榨压区构成。在此，压榨压区32形成于两个压榨辊34,36之间，其中之一设计为靴式压榨辊，其具有通过压榨靴导引的柔性辊套。纤维料幅在上部毛毡38与下部毛毡40之间导引通过延长的压榨压区32。因此，所涉及的压榨单元指的是所谓的单靴压-压榨机。压榨单元尤其可以设计用于在压榨压区32中产生＞55kPa·s的压榨脉冲。
在此情况下，纤维料幅和下部毛毡40在双层铺设毛毡的延长的压榨压区32之后例如借助分离抽吸器42与上部毛毡38分离，由此使纤维料幅继续导引通过下部毛毡40。
然而备选地也可以考虑只具有两个依次布置的压榨压区的压榨部，所述压榨压区分别通过沿幅面运行方向延长的、尤其设置为靴式压榨压区的压榨压区构成，其中，沿幅面运行方向观察的第二压榨压区尤其可以单层地铺设毛毡并且配设有传送带。按照另一备选的实施形式，压榨部16也可以只具有一个带有三个依次相续的压榨压区的DuoCentriNipcoFlex压榨机。
流浆箱28可以配设有稀释水调节装置。
网部14可以设计具有网吸辊或者也可以不设计具有这种网吸辊。在此，长网26在纸页形成区域的终端围绕辊44导引，所述辊44根据情况可以设计为网吸辊或者设计为封闭的辊。作为网吸辊必要时可以设置高真空网吸辊。
包括两个压榨辊34、36的靴式压榨单元的延长的压榨压区32尤其可以具有＞220mm、优选＞270mm的长度。
干燥部18包括前干燥部181和后干燥部182。
在此，前干燥部181含有优选多个尤其较短的干燥机组。前干燥部181优选包括一个或两个单列式干燥机组和/或一至三个双列式干燥机组，所述双列式干燥机组尤其分别具有最多八个干燥滚筒46。
此外，所述前干燥部181尤其也可以包括至少一个用于使湿度在横断面上变化的喷嘴加湿器48。这种喷嘴加湿器尤其在压榨部16配设有单靴压-压榨机的情况下是有利的。
干燥部18尤其也可以包括例如布置在前干燥部181和后干燥部182之间的、尤其设计为具有弹性带52的所谓“可延展单元”的镦压装置50，以便沿幅面运行方向L镦压纤维料幅。在此，镦压装置50的弹性带52定位在纤维料幅的上侧。这尤其也在以下情况下是有利的，即压榨部16配设有具有两个延长的压榨压区的串联双靴压-压榨机或者一个DuoCentriNipcoFlex压榨机，以确保纤维料幅的光滑的下侧不被损坏。在此，纤维料幅在镦压装置50之前优选具有约62％至约68％范围内的干重含量。
借助镦压装置50相宜地以负向的拉伸加载纤维料幅，所述负向的拉伸通过约-1％至约-5％范围内的速度差定义。
后干燥部182的至少一个干燥滚筒46也可以配置有冲击干燥单元54，其中，在此情况下多个干燥滚筒分别配置有这样的冲击干燥单元54。
在干燥部18或者后干燥部182之后设有卷取器56。在此，纤维料幅可以尤其在约92％至约94％范围内的干重含量时通过所述卷取器56卷起。
附图标记清单
10 设备
12 浆料制备装置
14 网部
16 压榨部
18 干燥部
181 前干燥部
182 后干燥部
20 浓缩装置
22 磨浆机
24 磨浆机
26 长网
28 流浆箱
30 胸辊
32 压榨压区
34 压辊
36 压辊
38 上部毛毡
40 下部毛毡
42 分离抽吸器
44 辊
46 干燥滚筒
48 喷嘴加湿器
50 镦压装置
52 弹性带
54 冲击干燥单元
56 卷取器
L 幅面运行方向

Claims (14)

1.一种用于制造牛皮袋纸的方法，其中，在浆料制备装置(12)中将纤维材料悬浮液在高浓度打浆之前浓缩到约30％至约35％范围内的固体浓度，并且高浓度打浆在固体浓度处于约30％至约35％范围内时实施，在高浓度打浆之后使纤维材料悬浮液在约1％至约3％范围内的固体浓度时进行低浓度打浆，借助流浆箱(28)将纤维材料悬浮液以＜0.5％的稠度施加在长网成形器或者混合成形器的长网(26)上，以便脱水并且形成纤维料幅，在最初的纸页形成区域中激励长网(26)振动，并且将所形成的纤维料幅在压榨部(16)中进一步脱水并且在干燥部(18)中干燥，其中，所述干燥部(18)包括前干燥部(181)和后干燥部(182)，并且其中，前干燥部(181)含有多个较短的干燥机组，并且所述前干燥部(181)包括最多两个单列式干燥机组并且所述前干燥部(181)包括最多三个双列式干燥机组，所述干燥机组分别具有最多八个干燥滚筒(46)，并且其中，后干燥部(182)的至少一个干燥滚筒(46)配置有冲击干燥单元(54)并且在前干燥部(181)和后干燥部(182)之间布置设计具有弹性带(52)的镦压装置(50)。
2.按权利要求1所述的方法，其特征在于，纤维料幅的浓缩借助螺杆压榨机或者双网压榨机进行。
3.按权利要求1或2所述的方法，其特征在于，从压榨部(16)输出的纤维料幅具有在35％至45％范围内的干重含量。
4.按权利要求1所述的方法，其特征在于，借助流浆箱(28)将纤维材料悬浮液以约0.15％至约0.25％范围内的稠度施加在长网成形器或者混合成形器的长网(26)上，以便脱水并且形成纤维料幅。
5.按权利要求3所述的方法，其特征在于，从压榨部(16)输出的纤维料幅具有40％范围内的干重含量。
6.一种用于制造牛皮袋纸的设备(10)，用于执行按前述权利要求之一所述的方法，所述设备(10)具有浆料制备装置(12)，所述浆料制备装置(12)包括浓缩装置(20)，用于将纤维材料悬浮液浓缩到约30％至约35％范围内的固体浓度，所述浆料制备装置包括磨浆机(22、24)，用于在高浓度打浆的浓缩之后以及在高浓度打浆之后使纤维材料悬浮液在约1％至约3％范围内的固体浓度时进行低浓度打浆，所述设备具有用于使纤维材料悬浮液脱水并且形成纤维料幅的网部(14)，所述网部包括长网成形器或者混合成形器，纤维材料悬浮液能够通过流浆箱(28)以＜0.5％的稠度施加在长网成形器或者混合成形器的长网(26)上，所述设备具有振动装置，通过所述振动装置在最初的纸页形成区域中激励长网(26)振动，所述设备具有用于使纤维料幅进一步脱水的压榨部(16)以及具有用于干燥纤维料幅的干燥部(18)，其中，所述干燥部(18)包括前干燥部(181)和后干燥部(182)，并且其中，前干燥部(181)含有多个较短的干燥机组，并且所述前干燥部(181)包括最多两个单列式干燥机组并且所述前干燥部(181)包括最多三个双列式干燥机组，所述干燥机组分别具有最多八个干燥滚筒(46)，并且其中，后干燥部(182)的至少一个干燥滚筒(46)配置有冲击干燥单元(54)并且在前干燥部(181)和后干燥部(182)之间布置设计具有弹性带(52)的镦压装置(50)。
7.按权利要求6所述的设备，其特征在于，所述浓缩装置(20)包括螺杆压榨机或者双网压榨机。
8.按权利要求6或7所述的设备，其特征在于，所述设备设计为，使得从压榨部(16)输出的纤维料幅具有在35％至45％范围内的干重含量。
9.按权利要求6或7所述的设备，其特征在于，所述压榨部(16)只具有一个唯一的压榨压区(32)，所述压榨压区通过沿幅面运行方向(L)延长的、设置为靴式压榨压区的双层铺设毛毡的压榨压区构成。
10.按权利要求6或7所述的设备，其特征在于，所述压榨部(16)只具有两个依次布置的压榨压区，所述压榨压区分别通过沿幅面运行方向(L)延长的、设置为靴式压榨压区的压榨压区构成，其中，沿幅面运行方向(L)观察的第二压榨压区单层地铺设毛毡并且配设有传送带。
11.按权利要求9所述的设备，其特征在于，相应的沿幅面运行方向(L)延长的压榨压区具有＞220mm的长度。
12.按权利要求6所述的设备，其特征在于，所述前干燥部(181)包括至少一个用于使湿度在横断面上变化的喷嘴加湿器(48)。
13.按权利要求6或7所述的设备，其特征在于，所述干燥部包括设计为具有弹性带(52)的伸性单元的镦压装置(50)，以便沿幅面运行方向(L)镦压纤维料幅，其中，纤维料幅在镦压装置(50)之前具有约62％至约68％范围内的干重含量。
14.按权利要求11所述的设备，其特征在于，相应的沿幅面运行方向(L)延长的压榨压区具有＞270mm的长度。
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