CN108505200B - 手套胚的织造方法及手套胚 - Google Patents

手套胚的织造方法及手套胚 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种手套胚的织造方法及手套胚，属于手套胚的织造技术领域，该手套胚的织造方法，包括以下步骤：将锦纶丝牵伸，通过网格喷嘴喷射压缩空气，形成空包纱；以氨纶丝为芯线，采用CoolMax纤维在所述芯线外按照螺旋方式进行旋转并缠绕，得到CoolMax/氨纶包覆纱；将空包纱和CoolMax/氨纶包覆纱混合编织成所述手套胚。本发明还公开一种采用所述手套胚的织造方法编织而成的手套胚。采用本发明的方法织造的手套胚兼具优异的吸湿性、柔软性、透气性、耐磨性、抗撕裂性、耐割性、耐穿刺性等性能，穿戴更加舒适。

Description

手套胚的织造方法及手套胚
技术领域
本发明涉及手套胚的织造技术领域，尤其涉及一种基于coolmax纱线手套胚的织造方法，以及采用该手套胚织造方法织造的手套胚。
背景技术
近年来，人们对服装面料的舒适性、健康性、安全性和环保型等要求越来越高，随着人们在户外活性时间的增加，既要有良好的舒适性，又要求服装不会黏贴皮肤而产生冷湿感，于是对面料的纤维提出吸湿排汗功能的新要求。
目前市场上出现了一种CoolMax纱线(包括CoolMax短纤纱或Coo lMax长丝)，它是一种涤纶纤维通过先进工艺物理改性制造而成，其截面像一长一短垂直相交的十字架，利用纤维表面微细沟槽所产生的毛细现象使汗水经芯吸、扩散、传输等作用，迅速迁移至织物的表面并发散，使其能够快速挥发，从而保持人体的干爽感。同时，在湿润状态时也不会像棉纤维那样倒伏，始终能够保持与皮肤间舒适的微气候状态，达到提高舒适性的目的，因此，CoolMax纱线手感柔软细腻，具有吸湿、排汗、透气等功能，是家用纺织品、内衣品以及劳保纺制品(如劳保手套) 的理想面料，具有广阔的市场前景。
现有采用CoolMax纱线织造的劳保手套(胚)具有防水高透湿排汗、内层排湿、干爽、良好的抓控力以及灵活性等特点，但是，这种劳保手套需求量大，单纯采用CoolMax纱线来织造，不仅成本太高，不易推广，而且强度、弹性、耐磨性、抗撕裂性、耐割性及耐穿刺性等性能相对差，同时采用三层织造而成，织造工艺繁琐。
因此，亟需开发出一种工艺简单，生产成本低的手套胚织造方法，以及采用此手套胚织造方法织造，兼具优异的吸湿性、柔软性、透气性以及耐磨性、抗撕裂性、耐割性、耐穿刺性等性能的手套胚。
发明内容
(一)要解决的技术问题
为了解决现有技术的上述问题，本发明提供一种工艺简单，生产成本低的手套胚织造方法，以及采用此手套胚织造方法织造，兼具优异的吸湿性、柔软性、透气性以及耐磨性、抗撕裂性、耐割性、耐穿刺性等性能，提高穿戴舒适性的手套胚。
(二)技术方案
为了达到上述目的，本发明采用的主要技术方案包括：
本发明提供一种手套胚的织造方法，包括以下步骤：
(1)将锦纶丝牵伸，通过网格喷嘴喷射压缩空气，形成空包纱；
(2)以氨纶丝为芯线，采用CoolMax纤维在所述芯线外按照螺旋方式进行旋转并缠绕，得到CoolMax/氨纶包覆纱；
(3)将步骤(1)得到的空包纱和步骤(2)得到的CoolMax/氨纶包覆纱混合编织成所述手套胚。
根据本发明，在步骤(1)中，所述锦纶丝至少包括一根锦纶长丝，所述锦纶丝采用50～140D细度的锦纶丝。
根据本发明，所述锦纶丝选择酰胺6纤维、聚酰胺66纤维中的一种或二者的混合物，当锦纶丝为酰胺6纤维和聚酰胺66纤维的混合物时，酰胺6纤维与聚酰胺66纤维的重量比为1～4:1。
根据本发明，在步骤(1)中，采用空气包覆丝机对锦纶丝进行空包，所述空气包覆丝机的气压选择1.5x105～3.5x105Pa。
根据本发明，在所述CoolMax/氨纶包覆纱中，各组成及重量百分比如下：
氨纶丝 20～40％；
CoolMax纤维 60～80％。
根据本发明，在步骤(2)中，所述氨纶丝至少包括一根氨纶长丝，所述氨纶丝采用20～140D细度的氨纶丝。
根据本发明，在步骤(2)中，所述氨纶丝的拉比为2.0～2.6倍。
根据本发明，在步骤(2)中，所述CoolMax纤维包括至少一根 CoolMax长丝或CoolMax短纤纱，所述CoolMax纤维的捻度为460～660 捻/米。
根据本发明，在所述手套胚的编织过程中，将温度控制在23～ 30℃，湿度控制在40～75％，将步骤(1)得到的空包纱和步骤(2)得到的CoolMax/氨纶包覆纱采用U2编织方法编织成手套胚，使手套胚内外层双面不同材质。
优选地，在所述手套胚的编织过程中，温度控制在25℃、26℃、 27℃、28℃中的任一个，湿度控制在50％、55％、60％、65％中的任一个。
本发明还提供一种手套胚，所述手套胚采用所述的手套胚的织造方法编织而成。
可在手套胚的表面涂覆有各种胶料涂层，制成不同的功能性手套，如防水手套、防油手套、防滑手套、防化手套等。
(三)有益效果
与现有技术相比，本发明采用锦纶空包纱和CoolMax包覆氨纶纱两种纱线混合编织成手套胚，这种手套胚的织造方法工艺简单，生产成本低，织造的手套胚不仅具有CoolMax纤维良好的吸湿性和透气性特性，增加穿戴清凉、干爽的舒适感，而且具有氨纶的高弹性(断裂伸长率高达400％～800％)和高恢复性(伸长回复率大于90％)，以及锦纶空包纱优异的柔软性，佩戴更加舒适，同时还具有优异的耐磨性、抗撕裂性、耐割性、耐穿刺性等性能，能够达到欧盟EN388标准耐磨性能4 级、防割性能5级，抗撕裂性能4级、防穿刺性能4级，提高了手套胚的强度，延长了手套胚的使用寿命。
具体实施方式
为了更好的解释本发明，以便于理解，下面结合具体实施方式，对本发明作详细描述。
本发明提供一种手套胚的织造方法，包括以下步骤：
(1)将锦纶丝牵伸，采用空气包覆丝机通过网格喷嘴喷射压缩空气，形成空包纱。
在本发明中，空气包覆纱(简称空包)是将纤维长丝牵引经过一定型号喷嘴，经高压缩的空气规律性的喷压形成节律性的网络点的纱线，具有手感柔软滑爽等特点。
步骤(1)中的锦纶丝至少包括一根锦纶长丝，锦纶丝采用50～140D 细度的锦纶丝。锦纶丝选择聚酰胺纤维，聚酰胺纤维是所有纺织纤维中耐磨性最好的纤维，它的耐磨性为棉的10倍、羊毛的20倍、粘胶纤维的50倍。聚酰胺纤维的密度为1.14g/cm3，在所有纤维中，仅高于聚丙烯和聚乙烯纤维。聚酰胺纤维的染色性虽然不及天然纤维和人造纤维，但在合成纤维中是较容易染色的，一般可用酸性染料、分散染料及其他染料染色。
进一步地，聚酰胺纤维选择聚酰胺6纤维、聚酰胺66纤维中的一种或二者的混合物。聚酰胺6纤维和聚酰胺66纤维具有强度高、回弹性好、耐磨性、耐疲劳等优良性能，两者的区别在于熔点和软化点不同，聚酰胺6纤维分别为215～220℃和180℃，而聚酰胺66纤维分别为255～260℃和220℃。由于聚酰胺6纤维的成本要低于聚酰胺66纤维的成本，且聚酰胺6纤维由于单体和低分子物的存在，其吸湿性略高于聚酰胺66纤维，在标准状态下，聚酰胺6纤维的回潮率为3.5％～5.0％，聚酰胺66纤维为3.4％～3.8％。因此，锦纶丝可优先选择聚酰胺6纤维。当锦纶丝选择酰胺6纤维和聚酰胺66 纤维的混合物时，需满足以下要求：聚酰胺6纤维与聚酰胺66纤维的重量比为1～4:1，既能实现高强度、回弹性好、耐磨性强等性能，又能保证生产成本的降低。
在步骤(1)中，空气包覆丝机的气压选择1.5x105～3.5x105P a，空气包覆丝的网络点数为100-200个/米。
(2)以氨纶丝为芯线，采用CoolMax纤维在所述芯线外按照螺旋方式进行旋转并缠绕，得到CoolMax/氨纶包覆纱。
机械包覆纱(简称机包)，是将外包CoolMax纤维(纤维长丝或短纤维)不断地旋转并缠绕在被匀速牵伸的芯丝氨纶丝上，是经加捻而具有捻度的，具有条干均匀、膨松丰满、纱线光滑而毛羽少、强力高、断头少等特点。
步骤(2)中的氨纶丝至少包括一根氨纶长丝。构成芯纱的氨纶丝密度为1～1.25g/cm3，有很大的弹性，其伸长率可大于400％，甚至高达800％，伸长500％时其回弹率为95％～99％。一般来说，氨纶丝的分子结构中，软链段部分的相对分子质量越大，纤维的弹性和回弹率越高。氨纶长丝的断裂强度为0.35～1.05cN/dtex，氨纶的弹性模量较小，丝的柔软性好，由于成分和软硬链段的比例不同而有些差异不同品种氨纶的耐热性差异较大，大多数纤维在95～150℃时短时间存放无损伤；氨纶的吸湿率一般为0.3％～1.3％；氨纶的耐久性强，即耐疲劳性好，在50％～300％伸长范围内，做每分钟220 次的拉伸收缩疲劳试验，氨纶可耐100万次而不断裂，橡胶丝只耐2.4万次；氨纶能耐多数的酸、碱和化学溶剂。
由于聚酯型氨纶的弹性和回弹率比聚醚型氨纶低，且聚酯型氨纶在热碱中会发生分解，次氯酸钠等漂白剂会使纤维变黄、强力下降，因此，氨纶优选组成物质含有85％以上组分的聚氨基甲酸酯，弹性模量为O.11cN/dtex的聚醚型氨纶。
在纺纱过程中，氨纶的预牵伸倍数(拉比)是一项重要的工艺参数，它影响包覆纱及织物的弹性，又影响包覆纱的强伸度，条干均匀度和蠕变性能。氨纶的预牵伸倍数过小，不能充分发挥弹力织物面料弹性好的优势，牵伸过高时纺纱困难，又容易引起断丝，产品质量随之下降。
另外，氨纶丝的百分含量也影响包覆纱的弹性，含量高，弹性好。在氨纶丝规格一定的情况下，增大牵伸倍数，氨纶丝的百分含量降低，即氨纶的预牵伸倍数与成纱氨纶的百分含量成反比。因此，在CoolMax/ 氨纶包覆纱中，各组成及重量百分比如下：氨纶丝20～40％；CoolMax 纤维60～80％，氨纶丝的拉比选择2.0～2.6倍。
氨纶的纤度不仅取决于氨纶本身，还取决于氨纶在织物纱线中的牵伸倍数。牵伸倍数越大，氨纶在加工时的实际纤度越低，织物在含有氨纶的经向或纬向收缩就越明显。加工结束后，织物的收缩程度不仅决定了织物的弹性，还影响着织物的尺寸稳定性。因此，本发明的氨纶丝采用20～140D细度的氨纶丝。
CoolMax纤维包括至少一根CoolMax长丝或CoolMax短纤纱。 CoolMax是杜邦公司的一种高科技吸湿透气涤纶纤维。CoolMax具有强大的透气性和良好的湿气控制性，能将人体所产生的过多热量及汗水抽离皮肤，传输到面料表面，从而迅速蒸发。CoolMax具有清凉干爽的舒适性、透气不粘身、柔软、不会残留汗臭或发霉、不变形和不缩水等优点。
机械覆纱除空气包覆纱中氨纶牵伸倍数要求外，还有一个重要工艺参数就是捻度，捻度影响纱的质量，强伸度和条干均匀度。增大捻度，可以增加外包纤维与氨纶丝之间的抱合力，使得包覆纱强力提高。捻度过低，外包纤维松散，影响包覆效果，出现露芯现象，因此机械包覆时捻度应偏高。但捻度过高，织物手感发硬，悬垂性差。
一般捻度随纱线的旦尼数的变化以及织物的风格要求不同要作相应调整，比如N40D+20D机包，捻度为600捻左右为好，而N70D+40D或 T150D+40D机包捻度控制在480左右就可以了。纱线的伸长率同样主要由氨纶芯丝性能所决定，捻度过大，外层纤维包覆过于紧密，氨纶丝的弹性效果反而不能充分发挥，使伸长率下降。随着捻度增加，条干均匀度有所改善。捻度过小，外包纤维松散，在纺纱过程中，由于摩擦等原因纤维沿纱线轴向会微微移动，故条干有所恶化。纱线条干不好，纱线的强力便会降低并影响织物的强度，而用不均匀的纱线织造时，在织物上会出现各种疵点和条档，影响外观质量。因此，CoolMax纤维的捻度选择460～660捻/米。
(3)将步骤(1)得到的空包纱和步骤(2)得到的CoolMax/氨纶包覆纱混合编织成所述手套胚。
在本发明中，在手套胚的编织过程中，将温度控制在23～30℃，湿度控制在40～75％，将步骤(1)得到的空包纱和步骤(2)得到的CoolMax/ 氨纶包覆纱采用U2编织方法编织成手套胚，使手套胚内外层双面不同材质。
在本发明中，通过调整并控制锦纶丝的细度，空气包覆丝机的气压，氨纶丝和CoolMax纤维的质量分配百分数、细度、氨纶丝的拉比、外包CoolMax纤维的捻向和捻度，以及织造过程中的温度和湿度等参数，可织造出手套胚，此手套胚不仅具有CoolMax纤维良好的吸湿性和透气性特性，增加穿戴清凉、干爽的舒适感，而且具有氨纶的高弹性 (断裂伸长率高达400％～800％)和高恢复性(伸长回复率大于90％)，以及锦纶空包纱优异的柔软性，佩戴更加舒适，同时还具有优异的耐磨性、抗撕裂性、耐割性、耐穿刺性等性能，能够达到欧盟EN388标准耐磨性能4级、防割性能5级，抗撕裂性能4级、防穿刺性能4级，提高了手套胚的强度，延长了手套胚的使用寿命。
其中，参照测量织物硬挺度的标准FBW04003，可以对比织物的柔软性、硬挺性和滑爽性。具体的实验方法如下：剪取被测试样为 2.5cm×12cm，经纬各5条。要求硬挺度试验仪水平平台表面光滑并装有水平指示装置，平台前斜面与底面成41.5°夹角。试样压板长15cm、宽 2.5cm，可带动试样同步移动。平台一侧有标尺，可测量试样伸出长度。将试样放在平台上部，压上压板，试样一端与压板一端对齐，并与标尺的“0”刻度重合。以3～5mm/s的速度将压板带动试样向斜边推出，至下垂试样的顶端刚触及斜面为止，记录此时标尺的刻度，然后再用试样的反面测量一次。每一试样正反数值的平均值为该试样柔软性的一次读数。数值越大，试样的硬挺度越大；数值越小，试样的柔软程度越明显。
通过测量织物表面静摩擦系数，可以定性地比对柔软剂的滑爽性。剪取被测试样为2.5cm*15cm，经纬各10条。将被测织物平贴于平台表面和压板底面，使被测织物相对。固定实验仪器的斜面端，让压板刻度归“0”。以3～5mm/s的速度慢慢抬起装置的直角后端，至压板开始滑动时，测量斜面端与水平桌面的夹角θ，则织物的静摩擦系数：μ＝tanθ；测量5只试样每次数值的平均值作为该试样的一次读数，静摩擦系数的数值越大，试样的滑爽程度越低。
在本发明中，织造的手套胚按EN388标准作耐磨性、抗撕裂性、耐割性、耐穿刺性等性能测试，具体测试方法如下：
耐磨性测试方法：将4个圆形的手套材料样本(6.45cm2)在已知压力下(9kPa)被摩擦，对每个样本分别进行100、500、2000和8000圈的测试，性能等级是根据4次测试后的最低圈数而定。例如，测试A材料，假使在被摩擦500次时出现破损，则此A材料的耐磨性能等级是1 级，以此类推。
抗割性测试方法：将2个样本在5牛顿大小的不间断力下进行测试，根据割破前所承受的圈数而确定等级。
其试验条件：23±2℃，相对湿度50±5％；
试验步骤：
1、取样：
(1)在手套上画好100mm×60mm的矩形，矩形的长边与手套的纬线成45度角；
(2)用剪刀沿矩形框裁下，制得100mm×60mm的试样；
(3)另一支手套用相同的方法取样，得左右手两个试样；
(4)参考帆布的取样方法与手套试样相同，最终制得100mm×60mm 的帆布试样。
2、测试试样装备：
(1)准备好尺寸为100mm×60mm的铝箱纸、滤纸、试片；
(2)试片的安装，顺序从最底层网上依次为橡胶片、铝箱纸、滤纸、测试试片；
(3)将试样夹具的上盖盖上，并将螺丝拧好，得到测试试样。
3、控制试样装备：
(1)准备好尺寸为100mm×60mm的铝箱纸、滤纸、参考帆布试样；
(2)试片的安装，顺序从最底层网上依次为橡胶片、铝箱纸、滤纸、参考帆布试片；
(3)将试样夹具的上盖盖上，并将螺丝拧好，得到控制试样。
4、测试：
(1)打开切割试验机后面的电源开关；
(2)切割试验机平台上有两个凸起的固定螺丝；
(3)将控制试样放到测试平台上，底部第一排孔洞***两个凸起的螺钉中固定好；
(4)拔下插销，刀片进入第一轨道位置；
(5)点击屏幕下方的RST键清零后，点击START TEST键开始测试，刀片开始切割，停止后记数；
(6)按上述步骤切割测试试样第一轨道，停止后记数；
(7)如此控制试样和测试试样交替进行测试，直至结束。
5、测试结果等级评定
将得到的数据根据相应的计算公式，并与耐切割等级表对比，判定耐切割等级。
抗撕裂性测试方法：采用4个从4只手套试验品的掌部上切下的样本，将其中2个做指尖到袖口方向的测试，另外2个做掌宽方向的测试，测量出以100mm/分钟的速度撕裂样本的最大力，单位牛顿。
耐刺穿性测试方法：同样采用4个从4只手套掌部上切下的样本，通过测试测量出以100mm/分钟的速度用钢钉刺穿样本的最大牛顿力。
具体参见以下实施例1～7。
实施例1
实施例1提出一种手套胚的织造方法，包括以下步骤：
(1)将若干根细度为14D的聚酰胺6纤维(即锦纶长丝)捻成的一股锦纶丝牵伸，通过网格喷嘴喷射气压为2.5x105Pa的压缩空气，制备锦纶空包纱；
(2)以若干根细度为70D的氨纶长丝捻成的一股氨纶丝为芯线，通过包覆机采用若干根CoolMax长丝捻成的一股CoolMax纤维在所述芯线外按照螺旋方式进行旋转并缠绕，得到氨纶丝外包一层CoolMax纤维的 CoolMax/氨纶包覆纱；
在CoolMax/氨纶包覆纱的制备过程中，控制氨纶丝的拉比为2.3 倍，CoolMax纤维的捻度为560捻/米，捻向为Z向，并控制氨纶丝和 CoolMax纤维的重量百分数分别为30％和70％。
(3)将步骤(1)得到的空包纱和步骤(2)得到的CoolMax/氨纶包覆纱混合编织成所述手套胚。
采用U2编织方法，通过15针中码编织机以平针隔1打1的方式编织110#黑色橡筋线且克重为21g/付的手套胚(其中，手套胚中锦纶丝克重为12.4g/付，手套胚中橡筋线克重为2.1g/付，手套胚中CoolMax/氨纶包覆纱克重为6.5g/付)在织造手套胚的过程中，控制温度在25℃，湿度在55％，编织小指108圈，无名指130圈，中指140圈，食指128圈，小张62圈，大拇指110圈，大掌60圈，手脖108圈，并控制下机长 22.0cm，下机脖宽为9.0cm。
通过本发明的各性能测试方法测试得到，实施例1制得的手套胚的硬挺度为30mm，静摩擦系数为0.246，能够达到欧盟EN388标准耐磨性能4级(耐磨圈数高达8266圈)、防割性能5级(耐割次数高达28次)，抗撕裂性能4级(抗撕裂最大力高达97N)、防穿刺性能4级(耐穿刺最大力高达168N)，且具有良好的吸湿性和透气性特性，增加穿戴清凉、干爽的舒适感，在穿戴时弹性好、柔软且透气，提高了穿戴舒适性。
实施例2～7
与实施例1中手套胚的织造方法类似，实施例2～7也分别提出一种手套胚的织造方法，通过调整锦纶长丝的种类、含量和细度，空包气压，氨纶丝的细度及拉比，CoolMax纤维的捻度及捻向，氨纶丝和 CoolMax纤维的重量百分数配制等参数织造不同性能要求的手套胚，这些手套胚的织造参数及性能测试结果见表1。
表1
Figure GDA0002451260600000111
Figure GDA0002451260600000121
Figure GDA0002451260600000131
从实施例1和表1的实施例2～7的织造参数及性能测试结果可以看出，本发明采用锦纶空包纱和CoolMax包覆氨纶纱两种纱线混合编织成手套胚，织造的手套胚不仅具有CoolMax纤维良好的吸湿性和透气性特性，增加穿戴清凉、干爽的舒适感，而且具有氨纶的高弹性(断裂伸长率高达400％～800％)和高恢复性(伸长回复率大于90％)，以及锦纶空包纱优异的柔软性，佩戴更加舒适，同时还具有优异的耐磨性、抗撕裂性、耐割性、耐穿刺性等性能，能够达到欧盟EN388标准耐磨性能4 级、防割性能5级，抗撕裂性能4级、防穿刺性能4级，提高了手套胚的强度，延长了手套胚的使用寿命。
根据表1可以得出，采用实施例5的手套胚织造方法织造的手套胚相比其他实施例的手套胚织造方法织造的手套胚在柔软性、滑爽性、耐磨性、抗撕裂性、耐割性、耐穿刺性等性能方面更好，可能是由于采用大的锦纶空包气压，大细度高含量的氨纶丝，大的拉比，高含量的 CoolMax长丝和合理捻度等因素造成的。

Claims (5)

1.一种手套胚的织造方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将锦纶丝牵伸，通过网格喷嘴喷射压缩空气，形成空包纱；
(2)以氨纶丝为芯线，采用CoolMax纤维在所述芯线外按照螺旋方式进行旋转并缠绕，得到CoolMax/氨纶包覆纱；所述氨纶丝的拉比为2.0～2.6倍；
(3)将步骤(1)得到的空包纱和步骤(2)得到的CoolMax/氨纶包覆纱混合编织成所述手套胚；
其中，所述锦纶丝至少包括一根锦纶长丝，所述锦纶丝采用50～140D细度的锦纶丝；采用空气包覆丝机对锦纶丝进行空包，所述空气包覆丝机的气压选择1.5x105～3.5x105Pa；
且，在所述CoolMax/氨纶包覆纱中，各组成及重量百分比如下：
氨纶丝20～40％；
CoolMax纤维60～80％；所述CoolMax纤维包括至少一根CoolMax长丝或CoolMax短纤纱，所述CoolMax纤维包覆缠绕所述氨纶丝的捻度为460～660捻/米。
2.如权利要求1所述的手套胚的织造方法，其特征在于：所述锦纶丝选择酰胺6纤维、聚酰胺66纤维中的一种或二者的混合物，当锦纶丝为酰胺6纤维和聚酰胺66纤维的混合物时，酰胺6纤维与聚酰胺66纤维的重量比为1～4:1。
3.如权利要求1所述的手套胚的织造方法，其特征在于：
在步骤(2)中，所述氨纶丝至少包括一根氨纶长丝，所述氨纶丝采用20～140D细度的氨纶丝。
4.如权利要求1所述的手套胚的织造方法，其特征在于：
在步骤(3)中，将步骤(1)得到的空包纱和步骤(2)得到的CoolMax/氨纶包覆纱采用U2编织方法编织成手套胚。
5.一种手套胚，其特征在于：所述手套胚采用权利要求1至4任一项所述的手套胚的织造方法编织而成。
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