CN111396556B - 密封膜套的生成方法 - Google Patents

Abstract

一种密封膜套的生成方法，用于连接件与被连接件连接处的密封膜套的生成，包括将密封膜料加到有机溶剂和粘结剂中搅拌成密封乳，将密封乳涂在连接件与被连接件的连接处连接连接件与被连接件，完成连接的连接件与被连接件置于低于有机溶剂沸点温度下待有机溶剂挥发，初步固定连接件与被连接件间的连接后将连接件与被连接件之间的非密封区域用铝箔纸和胶布包裹起来，然后在连接件与被连接件连接处的外部涂抹密封乳并待有机溶剂挥发，将连接件与被连接件一同置于烘烤箱中采用梯度升温法进行烘烤，使密封膜料交联成膜，重复最后两步，直至生成符合要求的密封膜套。本发明生成的密封膜套致密性高、密封性好，密封不良率低，且操作简单、工效提高。

Description

密封膜套的生成方法

技术领域

本发明涉及一种密封膜套的生成方法，尤其涉及一种连接件与被连接件连接处的密封 膜套的生成方法，属于密封膜套生产技术领域。

背景技术

密封，是很多产品生产和使用过程中经常需要面对的技术问题，例如，膜分离技术中， 就涉及膜组件的大量密封问题。

膜分离是20世纪60年代后迅速崛起的一门分离新技术。膜分离技术由于兼有分离、 浓缩、纯化和精制的功能，又有高效、节能、环保、分子级过滤及过滤过程简单、易于控制等特征，因此，已广泛应用于食品、医药、生物、环保、化工、冶金、能源、石油、水 处理、电子、仿生等领域，产生了巨大的经济效益和社会效益，已成为当今分离科学中最 重要的手段之一。

随着科学技术的发展和产品的转型升级，许多行业，如生物医药、化工、半导体集成 电路和新能源等，对生产过程中使用的有机溶剂品质要求越来越高，传统的分馏或吸附脱 水方式已不能满足有机溶剂含水率小于100ppm的要求，而采用分子筛膜等膜分离技术进行 有机溶剂的脱水，因其处理量大、处理后的溶剂纯度高、生产成本低而收到极大的欢迎。

现有技术中，采用分子筛膜进行有机溶剂脱水处理的设备主要是管式膜组件装置，管 式膜组件装置通常包括筒体和分子筛膜管，其中，分子筛膜管排列在筒体内，两端插接在 筒体中的花盘上，一端封闭而另一端连接在抽气装置上，使分子筛膜管的管壁两侧形成压 差；待处理的有机溶剂通过入口进入筒体内，其中的水分在分子筛膜管的管壁内外压差的 推动进入分子筛膜管内，从有机溶剂中分离出来，然后从分子筛膜管内除去，除去水分后 的有机溶剂从筒体出口流出，完成脱水处理。

诸如管式膜组件装置这样采用膜分离技术进行有机溶剂脱水的装置，生产时需要保持 膜管两侧的压力差或浓度差，分离过程中又涉及到高纯度的有机溶剂，由于有机溶剂品种 繁多且大多数具有很强的渗透性、溶蚀性、以及易燃易爆性，因此，采用膜分离技术进行 有机溶剂的脱水时，对相关装置连接处的密封性以及防爆、阻燃、抗静电等诸多方面提出 了很高的要求。

聚四氟乙烯(Teflon或PTFE)，俗称“塑料王”，是由四氟乙烯经聚合而成的高分子化 合物，具有优良的化学稳定性、耐腐蚀性、密封性、高润滑不粘性、电绝缘性和良好的抗老化耐力，用作工程塑料时，可制成聚四氟乙烯管、棒、带、板、薄膜等，一般应用于性 能要求较高的耐腐蚀管道、容器、泵、阀以及制作雷达、高频通讯器材、无线电器材等的 防腐、密封材料，如：

实用新型专利《一种锂离子动力电池防爆机构》(申请号201721672347.6)中，用聚乙烯制成密封膜保护防爆膜；

发明专利《一种圆柱式锌空气电池的密封方法》(申请号200910085971.X)中，以低压聚乙烯或者聚四氟乙烯为粘结剂与乙炔黑或碳黑形成的粉料经热压定型生产空气电极；

实用新型专利《一种隔膜阀》(申请号201220036281.2)中，在密封膜片接触流体介质 的一面复合熔接一层聚四氟乙烯的材质，有效解决密封膜片在卫生级食品制药工业领域所 需的各种特性需要；

发明专利申请《一种耐高压聚四氟乙烯绝缘子的生产工艺》(申请号201811605775.6) 中，通过制作黑色素与分散聚四氟乙烯乳液组成的组分A、原料B，再经烘烤、挤出造粒、 成型制成绝缘子。

上述现有技术说明聚四氟乙烯在多个领域得到了广泛的应用，显示出其优良的防爆、 阻燃、抗静电性能，适合在分子筛膜管组件上作防爆、阻燃、抗静电的密封性材料。

现有管式膜组件的密封主要采用密封圈，即膜管的两端插接在膜组件两端的花盘上， 花盘上开有沟槽，沟槽中设有密封圈，密封圈由卡环压紧，卡环由压板压紧，压板通过螺 栓与花盘固定，从而达到密封的目的。

显然，这种方法在管式膜组件的膜管较少时合适，若膜管数量较多时就容易产生问题， 首先是膜管数量众多时，完全通过密封圈维持密封非常困难，不仅安装要求较高，且还不 宜单独检测每一根膜管的密封性能，从而给分离过程和分离品质带来问题，不能保证产品 的产量和质量。

为改善密封性能，现有技术中，有些管式膜组件在其膜管与花盘连接处、以及膜管与 其接头处还套有收缩密封套。

然而，由于收缩密封套收缩密封时由于种种原因可能会留有间隙，密封效果受到影响； 其次，膜管数量众多时，套接收缩密封套并保证其密封性能也存在诸多问题，因此，现有 技术中，出现了涂层工艺，即先将密封材料涂抹在待密封处，然后通过一定的物料或化学 方法使之固化成膜，将待密封处密封，如：

发明专利申请《一种长效粘结的聚四氟乙烯覆铜板及其制备方法》(申请号201910724168.X)中，聚四氟乙烯层是由壳核结构的聚四氟乙烯粉末烧结制成，壳核结构的聚四氟乙烯粉末的单个颗粒由内至外依次包括聚四氟乙烯粒子、偶联剂、聚醚醚酮；

发明专利申请《一种聚苯酯-聚四氟乙烯复合涂层的制备方法》(申请号201710911149.9)中，将聚苯酯-聚四氟乙烯混合乳液均匀涂抹在载玻片上，干燥后于300～400℃的烘箱中热处理10～20min，得到聚苯酯-聚四氟乙烯复合涂层；

发明专利申请《一种具有高防水性的电子元器件密封用TPU薄膜及其制备方法》(申请 号201711394026.9)中，TPU薄膜包括依次层叠的内表层、中间层和外表层；外表层包括 聚醚型聚氨酯弹性体和聚四氟乙烯，TPU薄膜是先通过三层共挤流延机熔融、流延后形成 基膜，然后双向拉伸、定型的方法制备得到；

发明专利申请《航空航天用电缆聚四氟乙烯护套及其制备方法》(申请号201910084793.2)中，将含有聚四氟乙烯的护套配料于挤压双模空隙中挤出，得到聚四氟乙烯护套管；蒸发除去聚四氟乙烯护套管中的非固态助剂；然后将聚四氟乙烯护套管浸没于水槽中进行冷却固化，得到航空航天用电缆的聚四氟乙烯护套。

考察上述通过先将密封材料涂抹在待密封处，然后通过一定的物料或化学方法使之固 化成膜，将待密封处密封的涂层工艺方法，可以发现，上述方法在膜管数量众多且排布密 集的情况下，密封材料涂抹困难，成膜效果不佳，密封效果不好。

发明内容

为克服现有技术的不足，本发明实施例提供一种密封膜套的生成方法，目的在于提高 连接件与被连接件连接处的密封性能，同时简化密封操作步骤、提高工作效率，降低密封 不良率。

为达上述目的，本发明实施例提供如下的技术方案：

一种密封膜套的生成方法，用于连接件与被连接件连接处的密封膜套的生成，其特征 在于，包括如下步骤：

S1)将密封膜料加入到有机溶剂和粘结剂中，搅拌均匀制成密封乳；

S2)将所述密封乳涂抹在连接件与被连接件的连接处，将所述连接件与所述被连接件 连接起来；

S3)将完成连接的所述连接件与所述被连接件一同置于空调环境中，在低于所述有机 溶剂沸点的温度下，待所述有机溶剂挥发，初步固定所述连接件与所述被连接件的连接；

S4)将所述连接件与所述被连接件之间的非密封区域用铝箔纸和胶布包裹保护起来， 然后在所述连接件与所述被连接件连接处的外部涂抹所述密封乳，并待所述有机溶剂挥发；

S5)将完成所述密封乳涂抹的所述连接件与所述被连接件一同置于烘烤箱中，采用梯 度升温法进行烘烤，使所述密封膜料交联成膜；

S6)根据所述密封膜套的膜厚要求，重复步骤S4和S5，直至生成符合要求膜厚的所述 密封膜套。

进一步的，所述密封膜料包括聚四氟乙烯粉末，所述聚四氟乙烯粉末其粒径为 60～100μm。

进一步的，所述密封膜料中还包括可溶性聚四氟乙烯、氟化乙烯丙烯共聚物粉末、乙 烯-四氟乙烯共聚物粉末中的一种或多种，所述氟化乙烯丙烯共聚物粉末与所述乙烯-四氟乙 烯共聚物粉末的粒径均为60～100μm。

进一步的，所述密封膜料中还包括骨架添加剂，所述骨架添加剂的质量为所述密封膜 料总质量百分比的1～10％。

进一步的，所述骨架添加剂为云母粉末或陶瓷粉末中的一种或两种的组合物。

进一步的，所述有机溶剂为乙醇、丙酮、环己烷中的一种或多种的混合物。

进一步的，所述涂抹为采用喷涂或浸渍方法进行所述密封乳的涂覆，所述涂覆其涂覆 层的厚度为0.1～0.5mm。

进一步的，所述梯度升温法为每升温20℃保温2分钟，直至180℃时保温10分钟。

进一步的，所述密封膜套其膜厚为0.1～0.5mm。

本发明有益效果及显著进步在于：

1)本发明实施例提供的密封膜套的生成方法，通过将密封膜料溶入有机溶剂中制成密 封乳，然后将密封乳涂抹在连接件与被连接件的连接处，再通过挥发有机溶剂、对连接件 与被连接件进行烘烤，使密封乳中的密封膜料交联成膜，生成密封膜套，如此生成的密封 膜套致密度高、密封性好，能够极大地降低连接件与被连接件连接处的密封不良率，满足 连接件的密封需要；

2)本发明实施例提供的密封膜套的生成方法新颖独特，包括了采用低于有机溶剂沸点 温度下挥发有机溶剂，使之不因有机溶剂的快速蒸发而产生气孔，影响膜套的致密性；采 用梯度升温法进行烘烤，使得密封膜料中的高分子物料分子逐步交联，形成致密且弹性良 好的密封膜套；

3)本发明实施例提供的密封膜套的生成方法简单实用，可极大提高工作效率，减轻操 作人员的劳动强度，提高密封性能，保证产品质量，因此，极具推广应用价值。

附图说明

为更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对本发明的实施例所需使用的附图作一简 单介绍。

显而易见地，下面描述中的附图仅是本发明中的部分实施例的附图，对于本领域普通 技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图， 但这些其他的附图同样属于本发明实施例所需使用的附图之内。

图1为本发明实施例提供的一种密封膜套的生成方法流程示意图；

图2为本发明实施例提供的一种管式膜组件中的管式膜结构示意图。

图中：

10-膜管，20-封头，30-管式连接件，40-密封膜套。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案、有益效果及显著进步更加清楚，下面，将结合 本发明实施例中所提供的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显 然，所有描述的这些实施例仅是本发明的部分实施例，而不是全部的实施例；基于本发明 中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例， 都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书以及本发明实施例附图中的术语“首先”、 “其次”和“再次”(如果存在)等，仅是用于区别不同对象，而非用于描述特定的顺序。 此外，术语“包括”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、***、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是 可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备 固有的其它步骤或单元。

需要理解的是，在本发明实施例的描述中，术语“上”、“下”、“顶部”、“底部”等指示性方位或位置用词，仅为基于本发明实施例附图所示的方位或位置关系，是为了便于描述本发明的实施例和简化说明，而不是指示或暗示所述的装置或元件必须具有的特定方位、 特定的方位构造和操作，因此，不能理解为是对本发明的限制。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接或活动连接，亦可是成为一体；可以是直接连接，也可以是通过中间媒介的间接连接，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

还需要说明的是，以下的具体实施例可以相互结合，对于其中相同或相似的概念或过 程可能在某些实施例中不再赘述。

实施例

如图1本发明实施例提供的一种密封膜套的生成方法流程示意图所示：

一种密封膜套的生成方法，用于连接件与被连接件连接处的密封膜套的生成，包括如 下步骤：

S1)将密封膜料加入到有机溶剂和粘结剂中，搅拌均匀制成密封乳；

S2)将密封乳涂抹在连接件与被连接件的连接处，将连接件与被连接件连接起来；

S3)将完成连接的连接件与被连接件一同置于空调环境中，在低于有机溶剂沸点的温 度下，待有机溶剂挥发，初步固定连接件与被连接件的连接；

S4)将连接件与被连接件之间的非密封区域用铝箔纸和胶布包裹保护起来，然后在连 接件与被连接件连接处的外部涂抹密封乳，并待有机溶剂挥发；

S5)将完成密封乳涂抹的连接件与被连接件一同置于烘烤箱中，采用梯度升温法进行 烘烤，使密封膜料交联成膜；

S6)根据密封膜套的膜厚要求，重复步骤S4和S5，直至生成符合要求膜厚的密封膜套。

本发明提供的密封膜套的生成方法主要应用于其连接件与被连接件能够经受180℃以 上温度烘烤的连接组件密封膜套的生产，如分子筛膜管等。

密封膜料主要包括聚四氟乙烯(英文名：Polytetrafluoroethylene，简称：PTFE)粉末， 聚四氟乙烯粉末的粒径应该在60～100μm之间。

密封膜料中还可包括可溶性聚四氟乙烯(英文名：Polyfluoroalkoxy，简称：PFA)、氟 化乙烯丙烯共聚物(英文名：Fluorinated ethylene propylene，商品名：Teflon，简称：FEP) 粉末、乙烯-四氟乙烯共聚物(英文名：Ethylene-tetra-fluoro-ethylene，简称：ETFE)粉末中 的一种或多种物料，以适应不同连接件与被连接件对于密封膜套化学稳定性和其他理化性 能的需要，其中，氟化乙烯丙烯共聚物粉末与乙烯-四氟乙烯共聚物粉末的粒径应该均为 60～100μm。

为了保证密封膜套在烘烤交联过程中不会收缩、坍塌，保持光滑完整的外形，并进而 保证其密封性，密封膜料中还可添加骨架添加剂，骨架添加剂的添加量应为密封膜料总质 量百分比的1～10％。

作为可选的技术方案，骨架添加剂可为云母粉末或陶瓷粉末中的一种或两种的组合物； 当然，在不影响密封膜套理化性质的前提下，骨架添加剂还可以选择其他的材料，这里不 再赘述。

有机溶剂可以选择诸如乙醇、丙酮、环己烷中的一种或多种的混合物，当然，还能选 择其他常用的有机溶剂，只要能够使得密封膜料成为能够通过喷涂或浸渍方法进行密封膜 料的涂覆即可，涂覆时，涂覆层的厚度一般保持在0.1～0.5mm之间。

为保证成膜质量，本实施例中，采用了梯度升温法进行烘烤，具体的梯度升温法为每 升温20℃保温2分钟，直至180℃时保温10分钟。

通常，密封膜套的膜厚为0.1～0.5mm。

由于每次密封膜料涂覆的厚度一般保持在0.1～0.5mm之间，因此，为达到所需密封膜 套的膜厚，可以通过重复步骤S4和S5达到所需要的膜厚。

为更好地帮助理解本发明实施例提供的技术方案，下面，再以本发明提供的技术方案 在管式膜组件制备时，膜管与封头、以及膜管与管式连接件连接处的密封膜套的生成为例， 通过具体的实施应用对本发明的技术方案进行详细说明。

如图2本发明实施例提供的一种管式膜组件中的管式膜结构示意图所示：

一种管式膜组件，包括筒体(图中未示出)和设置于筒体(图中未示出)内的至少1个管式膜结构，管式膜结构包括膜管10、封头20和管式连接件30，封头20和管式连接件 30分别设置于膜管10的两端，膜管10分别与封头20、管式连接件30插接，且膜管10与 封头20连接处的外壁上设置有密封膜套40、膜管10与管式连接件30连接处的外壁上也设 置有密封膜套40，以实现膜管10与封头20、膜管10与管式连接件30的密封连接。

上述管式膜组件中的密封膜套40可以采用如下方法生成：

s1)将主要为聚四氟乙烯粉末的密封膜料加入到乙醇、丙酮、环己烷组成的混合溶剂中， 搅拌均匀制成密封乳；

s2)将密封乳涂抹在膜管10与封头20、以及膜管10与管式连接件30的连接处，并将膜管10与封头20及管式连接件30连接起来；

s3)将完成s2)步骤的膜管10连同封头20和管式连接件30一同置于空调环境中，在低于混合溶剂沸点的温度下，待混合溶剂挥发，初步固定膜管10与封头20以及管式连接 件30的连接；

s4)将膜管10中部非密封段用铝箔纸和胶布进行包裹保护，然后在膜管10两端及封头 20和管式连接件30上进行密封乳的涂抹，涂抹的厚度为0.25mm，并待密封乳中的混合溶 剂挥发；

s5)将完成密封乳涂抹的膜管10连同封头20和管式连接件30一同置于烘烤箱中采用 梯度升温法进行烘烤，即每升温20℃保温2分钟，直至180℃时保温10分钟，使密封乳中的聚四氟乙烯粉末交联成膜；

s6)重复步骤s4和s5，即可生成符合要求的密封膜套40。

在上述密封膜套40的生成过程中，在密封膜料中还可加入粒径均为60～100μm的PFA、 FEP或ETFE粉末中的一种或多种物料，得到化学稳定性和其他理化性能稍有差别的密封 膜套40，满足不同的密封要求，相应的生成方法与密封膜料仅为聚四氟乙烯粉末时相同同， 这里不再赘述。

为了获得更好的密封膜套40外观，保证密封膜套40在烘烤交联过程中不会收缩、坍 塌，保持其光滑完整的外形，并进而保证其密封性，密封膜料中还可添加诸如云母粉末或 陶瓷粉末中的一种或两种的骨架添加剂，骨架添加剂的添加量应为密封膜料总质量百分比 的1～10％，相应密封膜套40的生成方法与密封膜料仅为聚四氟乙烯粉末时相同同，这里也 不再赘述。

从本实施例可以看出：

本发明实施例提供的密封膜套的生成方法，通过将密封膜料溶入有机溶剂中制成密封 乳，然后将密封乳涂抹在连接件与被连接件的连接处，再通过挥发有机溶剂、对连接件与 被连接件进行烘烤等步骤，使密封乳中的密封膜料粉末交联成膜，生成密封膜套，如此生 成的密封膜套致密度高、密封性好，能够极大降低连接件与被连接件的连接处的密封不良 率，满足连接组件的密封需要；

此外，本发明实施例提供的密封膜套的生成方法新颖独特，包括采用了低于有机溶剂 沸点温度下挥发有机溶剂，使之不因有机溶剂的快速蒸发而产生气孔，影响膜套的致密性； 采用梯度升温法进行烘烤，使得密封膜料中的高分子物料分子逐步交联，形成致密且弹性 良好的密封膜套这一系列创新工艺，且受到了意想不到的技术效果；

同时，还可以看到，本发明实施例提供的密封膜套的生成方法，简单实用、操作性强、 应用广泛，可极大提高工作效率，减轻了操作人员的劳动强度，提高了产品的密封性能， 保证了产品的质量，因此，极具推广应用价值。

在上述说明书的描述过程中：

术语“本实施例”、“本发明实施例”、“如……所示”、“进一步的”、“进一步改进的技术分方案”等的描述，意指该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于 本发明的至少一个实施例或示例中；在本说明书中，对上述术语的示意性表述不是必须针 对相同的实施例或示例，而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点等可以在任意一个 或者多个实施例或示例中以合适的方式结合或组合；此外，在不产生矛盾的前提下，本领 域的普通技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特 征进行结合或组合。

最后应说明的是：

以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非是对其的限制；

尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解， 其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特 征进行等同替换，而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例 技术方案的范围，本领域技术人员根据本说明书内容所做出的非本质改进和调整或者替换， 均属本发明所要求保护的范围。

Claims (8)

1.一种密封膜套的生成方法，用于连接件与被连接件连接处的密封膜套的生成，其特征在于，包括如下步骤：

S1)将密封膜料加入到有机溶剂和粘结剂中，搅拌均匀制成密封乳，所述密封膜料包括聚四氟乙烯粉末，所述聚四氟乙烯粉末其粒径为60～100μm；

S2)将所述密封乳涂抹在连接件与被连接件的连接处，将所述连接件与所述被连接件连接起来；

S3)将完成连接的所述连接件与所述被连接件一同置于空调环境中，在低于所述有机溶剂沸点的温度下，待所述有机溶剂挥发，初步固定所述连接件与所述被连接件的连接；

S4)将所述连接件与所述被连接件之间的非密封区域用铝箔纸和胶布包裹保护起来，然后在所述连接件与所述被连接件连接处的外部涂抹所述密封乳，并待所述有机溶剂挥发；

S5)将完成所述密封乳涂抹的所述连接件与所述被连接件一同置于烘烤箱中，采用梯度升温法进行烘烤，使所述密封膜料交联成膜；

S6)根据所述密封膜套的膜厚要求，重复步骤S4和S5，直至生成符合要求膜厚的所述密封膜套。

2.如权利要求1所述的密封膜套的生成方法，其特征在于：所述密封膜料中还包括可溶性聚四氟乙烯、氟化乙烯丙烯共聚物粉末、乙烯-四氟乙烯共聚物粉末中的一种或多种，所述氟化乙烯丙烯共聚物粉末与所述乙烯-四氟乙烯共聚物粉末的粒径均为60～100μm。

3.如权利要求1或2所述的密封膜套的生成方法，其特征在于：所述密封膜料中还包括骨架添加剂，所述骨架添加剂的质量为所述密封膜料总质量的1～10％。

4.如权利要求3所述的密封膜套的生成方法，其特征在于：所述骨架添加剂为云母粉末或陶瓷粉末中的一种或两种的组合物。

5.如权利要求1所述的密封膜套的生成方法，其特征在于：所述有机溶剂为乙醇、丙酮、环己烷中的一种或多种的混合物。

6.如权利要求1所述的密封膜套的生成方法，其特征在于：所述涂抹为采用喷涂或浸渍方法进行所述密封乳的涂覆，所述涂覆其涂覆层的厚度为0.1～0.5mm。

7.如权利要求1所述的密封膜套的生成方法，其特征在于：所述梯度升温法为每升温20℃保温2分钟，直至180℃时保温10分钟。

8.如权利要求1所述的密封膜套的生成方法，其特征在于：所述密封膜套其膜厚为0.1～0.5mm。

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