CN111910787A - 一种可实现保温隔声的轻质内墙 - Google Patents
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Abstract
本发明属于建筑材料技术领域，尤其涉及一种可实现保温隔声的轻质内墙。本发明所述复合材料，包括发泡玻璃蜂窝芯层和外保护材料，加工时所述外保护材料浇注在发泡玻璃蜂窝芯层上，所述外保护材料灌注到发泡玻璃蜂窝芯层的蜂窝孔内，并将发泡玻璃蜂窝芯层整体包裹在内。所述的轻质内墙具有优良的保温隔声效果和阻燃效果，而且还具有相变热利用率高、质轻、强度高、使用便捷等优点，其次，所述的轻质内墙还具有吸附室内有害气体的作用，安全环保，可广泛应用于建筑室内墙体、隔板等。
Description
技术领域
本发明属于建筑材料技术领域，尤其涉及一种可实现保温隔声的轻质内墙。
背景技术
目前，应用于建筑工程尤其是楼房高层建筑的内墙墙体板，多数由轻质材料制成。而现有技术中使用最多的是以不同的浆料做面层材料与轻质保温芯材预复合而成的轻质夹芯板。然而，现有技术中的这些内墙墙体板一般采用胶黏剂将多层材料板进行粘接制成，然而各层材料之间的粘接强度并不理想，长期使用会有脱层的现象出现，影响其使用寿命；而且，现有技术中的复合保温板其阻燃防火性能较差，安全性能低。
其次，随着人们生活水平的提高，对居住环境的舒适度也提出了更高的要求，人们不仅越来越重视室内装修材料的功能性，而且还对室内装修材料提出了更多安全环保性能的要求。然而，现有技术中的内墙墙体板材料，大多不具有安全环保性能，不能满足人们的需要。
发明内容
为解决上述现有技术中存在的问题，本发明提供了一种可实现保温隔声的轻质内墙，所述的轻质内墙具有优良的保温隔声效果和阻燃效果，而且还具有相变热利用率高、质轻、强度高、使用便捷等优点，其次，所述的轻质内墙还具有吸附室内有害气体的作用，安全环保，可广泛应用于建筑室内墙体、隔板等。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种可实现保温隔声的轻质内墙，包括发泡玻璃蜂窝芯层和外保护材料，加工时所述外保护材料浇注在发泡玻璃蜂窝芯层上，所述外保护材料灌注到发泡玻璃蜂窝芯层的蜂窝孔内，并将发泡玻璃蜂窝芯层整体包裹在内。
作为优选，所述发泡玻璃蜂窝芯层包括以下重量份的组分：高钛高炉渣20-30份、粉煤灰8-15份、陶瓷纤维空心玻璃颗粒10-15份、发泡剂2-6份、稳泡剂2-6份。
发泡玻璃又称多孔玻璃或泡沫玻璃，是一种气孔率在90％以上，由均匀的气孔组成的隔热玻璃。由于它的气孔结构具有硼硅酸盐的物理性质，用作隔热材料具有不透气、不燃烧、不变形、不变质等特点，因此，广泛用作室内外的不燃性隔热材料。本发明所述的发泡玻璃蜂窝芯层，利用高钛高炉渣中的TiO2作为晶核剂，降低了玻璃晶化的成核速度，与玻璃产生良好的混溶，形成大量微小的晶核，形成具有稳定多孔结构的发泡玻璃保温材料。
作为优选，所述陶瓷纤维玻璃颗粒由以下方法制备：
(1)在尿素球表面喷洒聚乙烯醇粘接剂溶液，然后再包覆上陶瓷纤维，干燥后高温烧结，得到陶瓷纤维空心球；
(2)将废玻璃磨成粉，加热熔融，得到玻璃融液；将陶瓷纤维加入玻璃融液中混合均匀，得到含有陶瓷纤维的玻璃融液；
(3)将步骤1所得的陶瓷纤维空心球加入到步骤2所得的含有陶瓷纤维的玻璃融液中，混合均匀，经冷却法得到玻璃球后，进行退火保温处理，即制得所述陶瓷纤维玻璃颗粒。
本发明制得的陶瓷纤维玻璃颗粒，内层为陶瓷纤维空心球结构，具有较好的保温性能，而且还能大大减轻材料重量，陶瓷纤维空心球外包裹有混合了陶瓷纤维的玻璃层，将陶瓷纤维与玻璃复合制成陶瓷纤维玻璃颗粒，增加了玻璃的强度，将制得的强度增大的陶瓷纤维玻璃颗粒用于发泡玻璃保温材料中，可大大增加发泡玻璃保温材料的强度和拉伸性能，制得的发泡玻璃具有轻质多孔、孔隙率高且孔隙细腻均匀、保水率高、吸附容量大等特点，可以广泛应用于工程施工。
作为优选，所述外保护材料包括以下重量份的组分：活性炭-相变储能材料颗粒10-15份、石墨吸附相变储能材料3-8份、阻燃剂改性纳米玄武岩纤维10-15份、热固性树脂30-40份。
作为优选，所述活性炭-相变储能材料颗粒由以下方法制备：将相变粉体与胶黏剂混合均匀后造粒、干燥，得到相变材料颗粒，然后在相变材料颗粒表面喷洒聚乙烯醇粘接剂溶液，然后再包覆上活性炭，干燥后高温烧结，得到活性炭-相变储能材料颗粒。本发明制得的活性炭-相变储能材料颗粒，通过活性炭将相变储能粉末包裹在内，可以防止其在高温条件下溢出，提高了其稳定性，另外活性炭以包覆在颗粒表面的形式加入，可以防止活性炭在直接加入材料混合时造成团聚，表层的活性炭还具有吸附有害气体的作用，起到净化空气的效果。
作为优选，所述阻燃剂改性纳米玄武岩纤维由以下方法制备：
(1)将纳米玄武岩纤维加入双氧水中，浸泡，烘干，得到羟基化纳米玄武岩纤维；
(2)将羟基化纳米玄武岩纤维与氨基硅烷偶联剂反应，得到氨基化纳米玄武岩纤维；
(3)将聚磷酰胺阻燃剂、乙烯基甲基二甲氧基硅烷、偶氮二异丁腈加入溶剂中，搅拌反应，过滤、去离子水洗涤、干燥，得到硅氧烷改性的磷酰胺阻燃剂；
(4)将氨基化纳米玄武岩纤维和乙醇混合，再加入硅氧烷改性的磷酰胺阻燃剂，机械搅拌和氮气保护的条件下，加热回流，然后将混合物过滤并用乙醇洗涤，真空干燥即得到阻燃剂改性纳米玄武岩纤维。
将阻燃剂以包覆在纳米玄武岩纤维表面上的形式添加到热固性树脂中，可以防止阻燃剂在混合过程中团聚，保证阻燃剂的均匀分散。本发明通过加入玄武岩纤维，可大大增加材料的抗拉性能、强度和耐磨性能。
作为优选，所述石墨吸附相变储能材料由以下方法制备：将相变粉体加热至全部熔化，然后将蠕虫状膨胀石墨加入到液态的相变粉体中，真空条件下边加热边搅拌，冷却至常温、粉碎、过筛，即得到所述的石墨吸附相变储能材料。
本发明制得的石墨吸附相变储能材料，选用了蠕虫状膨胀石墨作为吸附材料，将相变材料吸附固定在其孔隙内，相变材料进入深孔内之后，在高温条件下也难以溢出，提高了其稳定性。
本发明制得的石墨吸附相变储能材料与单纯的储能粉体相比，其储热时间缩短了19.8％，放热时间缩短了20.1％，大大提高了储、放热效率。本发明制得的可实现保温隔声的轻质内墙相比单纯的加入相变粉末的内墙材料，放热时间用时延长了65-70％，热稳定性好，所述的轻质内墙在升温过程中吸收了大量热量并储存，在放热过程中缓慢释放出来，从而使材料的温度缓慢下降。本发明制得的的轻质内墙具有高效保温、安全舒适、经久耐用、经济适用的优点。
作为优选，所述外保护材料外还设置有饰面层。
有益效果
本发明公开了一种可实现保温隔声的轻质内墙，所述的轻质内墙具有优良的保温隔声效果和阻燃效果，而且还具有相变热利用率高、质轻、强度高、使用便捷等优点，其次，所述的轻质内墙还具有吸附室内有害气体的作用，安全环保，可广泛应用于建筑室内墙体、隔板等。
本发明选用发泡玻璃蜂窝板作为芯层，一方面发泡玻璃具有较好的保温隔音性能，另一方面，其自重较轻，选用发泡玻璃蜂窝板可大大降低材料的自重；外保护材料浇注在发泡玻璃蜂窝板上，并灌注到发泡玻璃蜂窝芯层的蜂窝孔内，固化成型后，与发泡玻璃蜂窝板形成牢固的结合而成为一个整体，避免了不同材料粘接容易造成开裂的现象发生。另外，外保护材料将发泡玻璃蜂窝板整体包裹在内，在发泡玻璃蜂窝板表面形成一层保护层，可以提高其机械强度和阻燃防火性能，而且材料还具有相变储能性能和吸附室内有害气体的作用。
具体实施方式
以下，将详细地描述本发明。在进行描述之前，应当理解的是，在本说明书和所附的权利要求书中使用的术语不应解释为限制于一般含义和字典含义，而应当在允许发明人适当定义术语以进行最佳解释的原则的基础上，根据与本发明的技术方面相应的含义和概念进行解释。因此，这里提出的描述仅仅是出于举例说明目的的优选实例，并非意图限制本发明的范围，从而应当理解的是，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以由其获得其他等价方式或改进方式。
以下实施例仅是作为本发明的实施方案的例子列举，并不对本发明构成任何限制，本领域技术人员可以理解在不偏离本发明的实质和构思的范围内的修改均落入本发明的保护范围。除非特别说明，以下实施例中使用的试剂和仪器均为市售可得产品。
实施例1
一种可实现保温隔声的轻质内墙，包括发泡玻璃蜂窝芯层和外保护材料，加工时所述外保护材料浇注在发泡玻璃蜂窝芯层上，所述外保护材料灌注到发泡玻璃蜂窝芯层的蜂窝孔内，并将发泡玻璃蜂窝芯层整体包裹在内。所述外保护材料外还设置有饰面层。
所述发泡玻璃蜂窝芯层包括以下重量份的组分：高钛高炉渣20份、粉煤灰8份、陶瓷纤维空心玻璃颗粒10份、发泡剂2份、稳泡剂2份。
发泡玻璃又称多孔玻璃或泡沫玻璃，是一种气孔率在90％以上，由均匀的气孔组成的隔热玻璃。由于它的气孔结构具有硼硅酸盐的物理性质，用作隔热材料具有不透气、不燃烧、不变形、不变质等特点，因此，广泛用作室内外的不燃性隔热材料。本发明所述的发泡玻璃蜂窝芯层，利用高钛高炉渣中的TiO2作为晶核剂，降低了玻璃晶化的成核速度，与玻璃产生良好的混溶，形成大量微小的晶核，形成具有稳定多孔结构的发泡玻璃保温材料。
所述陶瓷纤维玻璃颗粒由以下方法制备：
(1)在尿素球表面喷洒聚乙烯醇粘接剂溶液，然后再包覆上陶瓷纤维，干燥后高温烧结，得到陶瓷纤维空心球；
(2)将废玻璃磨成粉，加热熔融，得到玻璃融液；将陶瓷纤维加入玻璃融液中混合均匀，得到含有陶瓷纤维的玻璃融液；
(3)将步骤1所得的陶瓷纤维空心球加入到步骤2所得的含有陶瓷纤维的玻璃融液中，混合均匀，经冷却法得到玻璃球后，进行退火保温处理，即制得所述陶瓷纤维玻璃颗粒。
本发明制得的陶瓷纤维玻璃颗粒，内层为陶瓷纤维空心球结构，具有较好的保温性能，而且还能大大减轻材料重量，陶瓷纤维空心球外包裹有混合了陶瓷纤维的玻璃层，将陶瓷纤维与玻璃复合制成陶瓷纤维玻璃颗粒，增加了玻璃的强度，将制得的强度增大的陶瓷纤维玻璃颗粒用于发泡玻璃保温材料中，可大大增加发泡玻璃保温材料的强度和拉伸性能，制得的发泡玻璃具有轻质多孔、孔隙率高且孔隙细腻均匀、保水率高、吸附容量大等特点，可以广泛应用于工程施工。
所述外保护材料包括以下重量份的组分：活性炭-相变储能材料颗粒10份、石墨吸附相变储能材料3份、阻燃剂改性纳米玄武岩纤维10份、热固性树脂30份。
实施例2
一种可实现保温隔声的轻质内墙，包括发泡玻璃蜂窝芯层和外保护材料，加工时所述外保护材料浇注在发泡玻璃蜂窝芯层上，所述外保护材料灌注到发泡玻璃蜂窝芯层的蜂窝孔内，并将发泡玻璃蜂窝芯层整体包裹在内。所述外保护材料外还设置有饰面层。
所述发泡玻璃蜂窝芯层包括以下重量份的组分：高钛高炉渣30份、粉煤灰15份、陶瓷纤维空心玻璃颗粒15份、发泡剂6份、稳泡剂6份。
所述陶瓷纤维玻璃颗粒由以下方法制备：
(1)在尿素球表面喷洒聚乙烯醇粘接剂溶液，然后再包覆上陶瓷纤维，干燥后高温烧结，得到陶瓷纤维空心球；
(2)将废玻璃磨成粉，加热熔融，得到玻璃融液；将陶瓷纤维加入玻璃融液中混合均匀，得到含有陶瓷纤维的玻璃融液；
(3)将步骤1所得的陶瓷纤维空心球加入到步骤2所得的含有陶瓷纤维的玻璃融液中，混合均匀，经冷却法得到玻璃球后，进行退火保温处理，即制得所述陶瓷纤维玻璃颗粒。
所述外保护材料包括以下重量份的组分：活性炭-相变储能材料颗粒15份、石墨吸附相变储能材料8份、阻燃剂改性纳米玄武岩纤维15份、热固性树脂40份。
所述活性炭-相变储能材料颗粒由以下方法制备：将相变粉体与胶黏剂混合均匀后造粒、干燥，得到相变材料颗粒，然后在相变材料颗粒表面喷洒聚乙烯醇粘接剂溶液，然后再包覆上活性炭，干燥后高温烧结，得到活性炭-相变储能材料颗粒。本发明制得的活性炭-相变储能材料颗粒，通过活性炭将相变储能粉末包裹在内，可以防止其在高温条件下溢出，提高了其稳定性，另外活性炭以包覆在颗粒表面的形式加入，可以防止活性炭在直接加入材料混合时造成团聚，表层的活性炭还具有吸附有害气体的作用，起到净化空气的效果。
所述阻燃剂改性纳米玄武岩纤维由以下方法制备：
(1)将纳米玄武岩纤维加入双氧水中，浸泡，烘干，得到羟基化纳米玄武岩纤维；
(2)将羟基化纳米玄武岩纤维与氨基硅烷偶联剂反应，得到氨基化纳米玄武岩纤维；
(3)将聚磷酰胺阻燃剂、乙烯基甲基二甲氧基硅烷、偶氮二异丁腈加入溶剂中，搅拌反应，过滤、去离子水洗涤、干燥，得到硅氧烷改性的磷酰胺阻燃剂；
(4)将氨基化纳米玄武岩纤维和乙醇混合，再加入硅氧烷改性的磷酰胺阻燃剂，机械搅拌和氮气保护的条件下，加热回流，然后将混合物过滤并用乙醇洗涤，真空干燥即得到阻燃剂改性纳米玄武岩纤维。
将阻燃剂以包覆在纳米玄武岩纤维表面上的形式添加到热固性树脂中，可以防止阻燃剂在混合过程中团聚，保证阻燃剂的均匀分散。本发明通过加入玄武岩纤维，可大大增加材料的抗拉性能、强度和耐磨性能。
实施例3
一种可实现保温隔声的轻质内墙，包括发泡玻璃蜂窝芯层和外保护材料，加工时所述外保护材料浇注在发泡玻璃蜂窝芯层上，所述外保护材料灌注到发泡玻璃蜂窝芯层的蜂窝孔内，并将发泡玻璃蜂窝芯层整体包裹在内。所述外保护材料外还设置有饰面层。
所述发泡玻璃蜂窝芯层包括以下重量份的组分：高钛高炉渣25份、粉煤灰11份、陶瓷纤维空心玻璃颗粒13份、发泡剂4份、稳泡剂5份。
所述陶瓷纤维玻璃颗粒由以下方法制备：
(1)在尿素球表面喷洒聚乙烯醇粘接剂溶液，然后再包覆上陶瓷纤维，干燥后高温烧结，得到陶瓷纤维空心球；
(2)将废玻璃磨成粉，加热熔融，得到玻璃融液；将陶瓷纤维加入玻璃融液中混合均匀，得到含有陶瓷纤维的玻璃融液；
(3)将步骤1所得的陶瓷纤维空心球加入到步骤2所得的含有陶瓷纤维的玻璃融液中，混合均匀，经冷却法得到玻璃球后，进行退火保温处理，即制得所述陶瓷纤维玻璃颗粒。
所述外保护材料包括以下重量份的组分：活性炭-相变储能材料颗粒13份、石墨吸附相变储能材料6份、阻燃剂改性纳米玄武岩纤维12份、热固性树脂36份。
所述活性炭-相变储能材料颗粒由以下方法制备：将相变粉体与胶黏剂混合均匀后造粒、干燥，得到相变材料颗粒，然后在相变材料颗粒表面喷洒聚乙烯醇粘接剂溶液，然后再包覆上活性炭，干燥后高温烧结，得到活性炭-相变储能材料颗粒。本发明制得的活性炭-相变储能材料颗粒，通过活性炭将相变储能粉末包裹在内，可以防止其在高温条件下溢出，提高了其稳定性，另外活性炭以包覆在颗粒表面的形式加入，可以防止活性炭在直接加入材料混合时造成团聚，表层的活性炭还具有吸附有害气体的作用，起到净化空气的效果。
所述阻燃剂改性纳米玄武岩纤维由以下方法制备：
(1)将纳米玄武岩纤维加入双氧水中，浸泡，烘干，得到羟基化纳米玄武岩纤维；
(2)将羟基化纳米玄武岩纤维与氨基硅烷偶联剂反应，得到氨基化纳米玄武岩纤维；
(3)将聚磷酰胺阻燃剂、乙烯基甲基二甲氧基硅烷、偶氮二异丁腈加入溶剂中，搅拌反应，过滤、去离子水洗涤、干燥，得到硅氧烷改性的磷酰胺阻燃剂；
(4)将氨基化纳米玄武岩纤维和乙醇混合，再加入硅氧烷改性的磷酰胺阻燃剂，机械搅拌和氮气保护的条件下，加热回流，然后将混合物过滤并用乙醇洗涤，真空干燥即得到阻燃剂改性纳米玄武岩纤维。
将阻燃剂以包覆在纳米玄武岩纤维表面上的形式添加到热固性树脂中，可以防止阻燃剂在混合过程中团聚，保证阻燃剂的均匀分散。本发明通过加入玄武岩纤维，可大大增加材料的抗拉性能、强度和耐磨性能。
所述石墨吸附相变储能材料由以下方法制备：将相变粉体加热至全部熔化，然后将蠕虫状膨胀石墨加入到液态的相变粉体中，真空条件下边加热边搅拌，冷却至常温、粉碎、过筛，即得到所述的石墨吸附相变储能材料。
本发明制得的石墨吸附相变储能材料，选用了蠕虫状膨胀石墨作为吸附材料，将相变材料吸附固定在其孔隙内，相变材料进入深孔内之后，在高温条件下也难以溢出，提高了其稳定性。
本发明制得的石墨吸附相变储能材料与单纯的储能粉体相比，其储热时间缩短了19.8％，放热时间缩短了20.1％，大大提高了储、放热效率。本发明制得的可实现保温隔声的轻质内墙相比单纯的加入相变粉末的内墙材料，放热时间用时延长了65-70％，热稳定性好，所述的轻质内墙在升温过程中吸收了大量热量并储存，在放热过程中缓慢释放出来，从而使材料的温度缓慢下降。本发明制得的的轻质内墙具有高效保温、安全舒适、经久耐用、经济适用的优点。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其进行限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的普通技术人员来说，依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明所要求保护的技术方案的精神和范围。
Claims (8)
1.一种可实现保温隔声的轻质内墙，其特征在于，包括发泡玻璃蜂窝芯层和外保护材料，加工时所述外保护材料浇注在发泡玻璃蜂窝芯层上，所述外保护材料灌注到发泡玻璃蜂窝芯层的蜂窝孔内，并将发泡玻璃蜂窝芯层整体包裹在内。
2.根据权利要求1所述的可实现保温隔声的轻质内墙，其特征在于，所述发泡玻璃蜂窝芯层包括以下重量份的组分：高钛高炉渣20-30份、粉煤灰8-15份、陶瓷纤维空心玻璃颗粒10-15份、发泡剂2-6份、稳泡剂2-6份。
3.根据权利要求2所述的可实现保温隔声的轻质内墙，其特征在于，所述陶瓷纤维玻璃颗粒由以下方法制备：
(1)在尿素球表面喷洒聚乙烯醇粘接剂溶液，然后再包覆上陶瓷纤维，干燥后高温烧结，得到陶瓷纤维空心球；
(2)将废玻璃磨成粉，加热熔融，得到玻璃融液；将陶瓷纤维加入玻璃融液中混合均匀，得到含有陶瓷纤维的玻璃融液；
(3)将步骤1所得的陶瓷纤维空心球加入到步骤2所得的含有陶瓷纤维的玻璃融液中，混合均匀，经冷却法得到玻璃球后，进行退火保温处理，即制得所述陶瓷纤维玻璃颗粒。
4.根据权利要求1所述的可实现保温隔声的轻质内墙，其特征在于，所述外保护材料包括以下重量份的组分：活性炭-相变储能材料颗粒10-15份、石墨吸附相变储能材料3-8份、阻燃剂改性纳米玄武岩纤维10-15份、热固性树脂30-40份。
5.根据权利要求4所述的可实现保温隔声的轻质内墙，其特征在于，所述活性炭-相变储能材料颗粒由以下方法制备：将相变粉体与胶黏剂混合均匀后造粒、干燥，得到相变材料颗粒，然后在相变材料颗粒表面喷洒聚乙烯醇粘接剂溶液，然后再包覆上活性炭，干燥后高温烧结，得到活性炭-相变储能材料颗粒。
6.根据权利要求4所述的可实现保温隔声的轻质内墙，其特征在于，所述阻燃剂改性纳米玄武岩纤维由以下方法制备：
(1)将纳米玄武岩纤维加入双氧水中，浸泡，烘干，得到羟基化纳米玄武岩纤维；
(2)将羟基化纳米玄武岩纤维与氨基硅烷偶联剂反应，得到氨基化纳米玄武岩纤维；
(3)将聚磷酰胺阻燃剂、乙烯基甲基二甲氧基硅烷、偶氮二异丁腈加入溶剂中，搅拌反应，过滤、去离子水洗涤、干燥，得到硅氧烷改性的磷酰胺阻燃剂；
(4)将氨基化纳米玄武岩纤维和乙醇混合，再加入硅氧烷改性的磷酰胺阻燃剂，机械搅拌和氮气保护的条件下，加热回流，然后将混合物过滤并用乙醇洗涤，真空干燥即得到阻燃剂改性纳米玄武岩纤维。
7.根据权利要求4所述的可实现保温隔声的轻质内墙，其特征在于，所述石墨吸附相变储能材料由以下方法制备：将相变粉体加热至全部熔化，然后将蠕虫状膨胀石墨加入到液态的相变粉体中，真空条件下边加热边搅拌，冷却至常温、粉碎、过筛，即得到所述的石墨吸附相变储能材料。
8.根据权利要求1所述的可实现保温隔声的轻质内墙，其特征在于，所述外保护材料外还设置有饰面层。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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Application publication date: 20201110 |