DE2209247B2 - Verfahren zur Herstellung echter Färbungen oder Drucke auf synthetischen Fasermaterialien - Google Patents

Verfahren zur Herstellung echter Färbungen oder Drucke auf synthetischen Fasermaterialien

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Ernst Dipl.-Chem. Dr. 6230 Frankfurt Hoyer
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Description

R—O—A—Ο
NO2
R—Ο—Α—
CN
N=N-CH
CO-X—B
in welcher A eine geradkettige oder verzweigte Alkylengruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, die durch cine Hydroxy-, Methoxy-, Äthoxy- oder Phenoxygruppe substituiert sein kann, B einen Naphthylrest oder einen Phenylrest, der durch Fluor-, Chlor- oder Bromatome, Alkyl- und/oder Alkoxygruppen mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, Trifluormethyl-, Cyan-, Carboalkoxy-, Nitro-, Acetyl-, Benzoyl- und/oder Phenylgruppen substituiert sein kann, R ein Wasserstoffatom oder die Acetyl-, Propionyl- oder Benzoylgruppe und X die NH-Gruppe oder eine direkte Bindung bedeutet.
2. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Verwendung von Farbstoffen der allgemeinen Formel
CO-X-B'
in welcher R ein Wasserstoffatom oder die Acetyl-, Propionyl- oder Benzoylgruppe, B' einen Naphthylrest oder einen gegebenenfalls durch Chlor- oder Bromatome und/oder Alkylgruppen mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen substituierten Phenylrest und X die NH-Gruppe oder eine direkte Bindung darstellt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, gekennzeichnet durch die Verwendung von Farbstoffen der allgemeinen Formel
ΝΟ,
HO-CH2-CH2-O
CN
mit Farbstoffen der allgemeinen
NO2
CN
N=N—CH
CO-X—B
N=N-CH
CO-X-B'
in welcher B' einen Naphthylrest oder einen gegebenenfalls durch Chlor- oder Bromatome und/ oder Alkylgruppen mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen substituierten Phenylrest und X die NH-Gruppe oder eine direkte Bindung darstellt.
4. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß man Celluloseester- oder Polyesterfasern färbt oder bedruckt.
Es wurde gefunden, daß man wertvolle, echte Färbungen oder Drucke auf synthetischen Fasermaterialien herstellen kann, indem man die genannten in welcher A eine geradkettige oder verzweigte Alkylengruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen^ die durch eine Hydroxy-, Methoxy-, Äthoxy- oder Phenoxygruppe substituiert sein kann, B einen Naphthylrest odei einen Phenylrest, der durch Fluor-, Chloroder Bromatome, Alkyl- und/oder Alkoxygruppen mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, Trifiuormethyl-, Cyan-, Carboalkoxy-, Nitro-, Acetyl-, Benzoyl- und/oder Phenylgruppen substituiert sein kann, R em Wasserstoffatom oder die Acetyl-, Propionyl- oder Benzoylgruppe und X die NH-Gruppe oder eine direkte Bindung bedeutet, behandelt.
Bevorzugt zur Anwendung gelangen Farbstoffe der allgemeinen Formel 2
NO2 CN
CO-X-B'
in welcher R und X die vorstehend genannten Bedeutungen haben und B' einen Naphthylrest oder einen gegebenenfalls durch Chlor- oder Bromatome und/oder Alkylgruppen mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen substituierten Phenylrest bedeutet
Von den Farbstoffen der genannten Formel 2 gelangen besonders vorteilhaft solche zur Anwendung, in denen R ein Wasserstoffatom darstellt und die somit der allgemeinen Formel 3
40 HO-CH2-CH2-O
45
CO-X-B'
entsprechen.
Die Farbstoffe können auch in Mischung untereinander oder mit anderen Farbstoffen verwendet werden.
Die Herstellung der verfahrensgemäß verwendeten Farbstoffe der Formeln 1, 2 und 3 erfolgt auf prinzipiell bekannte Weise, indem beispielsweise eine Diazokomponente der allgemeinen Formel 4
55 HO — A —
NH2
60 bevorzugt das 3-Nitro-4-amino-^-hydroxyphenetol der Formel 5
NO2
ru r'u —r»—<r ^
HO-CH2-CH2-O
NH2 (5)
beispielsweise in mineralsaurer Lösung oder Suspen-
«on mit Nitrit diazotirrt wird und mit einer Azokomponente der allgemeinen Formel 6, bevorzugt der allgemeinen Formel 7,
CN
CH2 (6)
CO—X-B
CN
CH2 O)
CO—X —B'
beispielsweise in schwach alkalischer, neutraler oder saurer Lösung oder Suspension, gekuppelt wird. Sofem R in dem Farbstoffen der genannten Formern 1 oder 2 die Acetyl-, Propionyl- oder Benzoylgruppe darstellen soll, schließt sich eine Acylierung mit einer entsprechenden Säure oder einem geeigneten Säurecii-rivat, wie dem Säurechlorid oder dem Säureinhydrid, in bekannter Weise an. In den Formeln 4, 6 und 7 besitzen A, B, B' und X die weiter oben genannten Bedeutungen.
Als synthetische Fasermaterialien kommen beispielsweise solche aus Celluloseestern, Polyestern, Polyamiden, Polyurethanen, Polyolefinen und PoIyacrylnitrilen in Betracht. Bevorzugt sind von den genannten synthetischen Fasermaterialien für das vorliegende Färbe- und Druckverfahren solche aus Celluloseestern, wie Celluloseacetat und Cellulosetriacetat, insbesondere jedoch solche aus Polyestern, wie Polyäthylenterephthalai. Die synthetischen Fasermaterialien können auch in Mischung untereinander oder mit natürlichen Fasermaterialien, wie Cellulosefasern oder Wolle, vorliegen. Ferner können sie in verschiedenen Verarbeitungszuständen, wie beispielsweise als iiammzug. Flocke, Fäden, Gewebe oder Gewirke, vorliegen.
Die Applikation der verfahrensgemäß verwendeten Farbstoffe, die in prinzipiell bekannter Weise vorgenommen wird, erfolgt in der Regel aus wäßriger Dispersion, kann jedoch auch aus organischen Lösemitteln vorgenommen werden. Die Dispergierung der Farbstoffe kann beispielsweise durch Mahlen in Gegenwart eines Dispergiermittels, wie beispielsweise des Kondensationsprodukts aus Formaldehyd und einer Naphthalinsulfonsäure, erfolgen.
Im übrigen richten sich die Färbebedingungen weitgehend nach der Art der synthetischen Fasermatenalien und deren Verarbeitungszustand.
Beispielsweise erfolgt das Färben von geformten Gebilden aus Celluloseacetat in einem Temperaturbereich von etwa 75 bis etwa 85' C. Cellulosetriacetatfasern werden bei Temperaturen zwischen etwa 90 und etwa 125 C gefärbt. Das Aufbringen der Farbstoffe aus Polyamidfasermaterialien geschieht im Temperaturbereich zwischen etwa 90 und etwa 1200C. Für das Färben von Fasermaterialien aus Polyestern benutzt man die hierfür bekannten Methoden, indem man die Ware in Gegenwart von Carriern, wie o- oder p-Phenylphenol, Methylnaphthalin oder Methylsalicylat, bei Temperaturen um 100 bis etwa 130° C färbt, oder ohne Anwendung von Carrieren bei entsprechend höheren Temperaturen, z. B. zwischen etwa 120 und etwa 1400C, färbt. Außerdem kann man bei der Durchführung des vorhegenden Verfahrens auf den genannten Fasermaterialien auch so verfahren, daß die Farbstoffe durch Klotzen mit oder ohne Verdickungsmittel, beispielsweise Tragant- Verdickung, aufgebracht werden und durch Hitzeeinwirkung, beispielsweise durch Dampf oder Trockenhitze während etwa 1I2 bis 30 Minuten bei Temperaturen im Bereich von etwa 100 bis etwa 2300C, fixiert werden. Das so gefärbte Material wird dann zur Verbesserung der
ίο Reibechtheit zweckmäßig von oberflächlich anhaftendem Farbstoff befreit, beispielsweise durch Spülen oder eine reduktive Nachbehandlung. Diese reduktive Nachbehandlung erfolgt im allgemeinen bei etwa 60 bis etwa 120° C in einer wäßrige Natronlauge, Natriumdithionit und ein nichtionogenes Waschmittel, z. B. ein Äthylenoxyd-Phenol-Additionsprodukt enthaltenden Flotte.
Zur Färbung νου synthetischen Fasermaterialien aus organischen Lösemitteln kann man beispielsweise so verfahren, daß man bei Raumtemperatur oder darüber, vorzugsweise bei etwa 70 bis efwa 13O0C, gegebenenfalls unter Druck, den Farbstoff aus der Lösung auf die Faser aufziehen läßt, oder so, daß man in einer kontinuierlichen Arbeitsweise Gewebe oder Gewirke mit einer Farbstofflösung imprägniert, trocknet und einer kurzzeitigen Hitzeeinwirkung, beispielsweise bei Temperaturen von etwa 180 bis etwa 210 C unterwirft. Als Lösemittel für das Ausziehverfahren seien beispielsweise mit Wasser nicht mischbare Lösemittel mit Siedepunkten zwischen etwa 40 und etwa 170 C genannt, wie etwa die aliphatischen Halogenkohlenwasserstoffe, wie Methylenchlorid, Trichloräthan, Trichloräthylen, Perchloräthylen oder Trifluortrichloräthan. Insbesondere für ein kontinuierliches Färbeverfahren kommen auch mit Wasser mischbare Lösemittel, wie beispielsweise Alkohole oder Dimethylformamid, in Betracht. Die Lösemittel können natürlich auch als Mischungen vorliegen und weitere in Lösemitteln lösliche Hilfsmittel, wie beispielsweise Oxalkylierungsprodukte von Fettalkoholen, Alkylphenolen und Fettsäuren, enthalten.
Zur Herstellung von Drucken auf synthetischen Fasermaterialien, beispielsweise solchen aus Polyestern, Polyamiden oder Cellulosetriacetat, können die erfindungsgemäß anzuwendenden Farbstoffe in Form wasserhaltiger Zubereitungen angewandt werden, die neben dem feinverteilten Farbstoff geeignete Verdickungsmittel und Fixierbeschleuniger enthalten können. Die Fixierung erfolgt beispielsweise nach dem Drucken und Trocknen durch Dämpfen bei Atmosphärendruck oder unter erhöhtem Druck bis zu 2,5 atü während 10 bisi 60 Minuten. Ebenso kann man die Fixierung durch die Einwirkung von Heißluft von etwa 160 bis etwa 2100C während 30 Sekunden bis 10 Minuten bewirken.
Mit den erfindungsgemäß zu verwendenden Farbstoffen werden gelbe Färbungen und Drucke mit hervorragenden Echtheiten erhalten. Insbesondere zeichnen sich die nach dem vorliegenden Verfahren erhaltenen Färbungen und Drucke durch sehr gute Lichtechtheiten und Farbausbeuten und eine hohe Sublimierechtheit aus.
Gegenüber Färbungen und Drucken, die mit nächstvergleichbaren Farbstoffen der USA.-Patentschrift
2211339 und der schweizerischen Patentschrift 407 368 erzielt werden können, zeichnen sich die verfahrensgemäß erhältlichen !Färbungen und Drucke durch wesentlich überlegene färberische Eigenschaften aus,
von denen insbesondere das bessere Ziehvermögen auf Polyesterfasennaterialien und bessere Echtheitseigenschaften, wie Lichtechtheit und Thermofixierechtheit, genannt seien.
Gegenüber dem aus Beispiel 2 der britischen Patentschrift 1 003 946 bekannten Farbstoff 1-Amino-2-nitrobenzol—»•Benzimidazolyl-2-acetonitril zeichnen sich die verfahrensgemäß angewandten Farbstoffe beim Färben von Polyäthylenterephthalatfasern durch eine bessere Sublimierechtheit aus.
Die in den Beispielen genannten Teile sind, sofern nicht anders vermerkt, Gewichtsteile, Raumteile verhalten sich zu Gewichtsteilen wie Liter zu Kilogramm unter Normalbedingungen. Prozentangaben beziehen sich auf Gewichtsprozente.
B ei spi e1 1
10 Teile Polyestergarn werden in ein 6O0C warmes Färbebad gegeben, das aus 300 Teilen enthärtetem Wasser, 0,3 Teilen des feinverteilten Farbstoffs der Formel
NO
1 Teil eines handelsüblichen Carriers, wie beispielsweise o-Phcnylphenol, und 0,5 Teilen Ammoniumsulfat besteht.
Anschließend wird der pH-Wert des Färbebades mit Essigsäure auf pH 5 bis 5,5 gestellt. Innerhalb von 30 bis 60 Minuten wird die Temperatur auf Kochtemperatur getrieben und dann 90 Minuten bei dieser Temperatur gefärbt. Darauf wird das Gewebe dann in einem Bad reduktiv nachbehandelt, das im Liter 6 Teile Natronlauge (38° Be), 4 Teile Natriumdithionit und 1 Teil eines nichtionogenen Waschmittels enthält.
Schließlich wird das so gefärbte Gewebe gespült und getrocknet.
Man erhält eine gelbe Färbung von sehr guten Echtheitseigenschaften, insbesondere einer guten Licht- und Thermofixierechtheit, und hoher Farbausbeute. Auf die gleiche Weise wird ein Fasermaterial aus Cellulosetriacetat gefärbt, wobei man vorteilhaft im Färbebad einen pH-Wert von 6 bis 6,5 einstellt. Die reduktive Nachbehandlung kann jedoch entfallen. Der vorstehend genannte Farbstoff kann wie folgt hergestellt werden: 39,6 Teile 3-Nitro-4-amino-/<-hydroxy-äthoxybenzol werden in 400 Teilen Wasser und 120 Teilen 2n-Salzsäure heiß gelöst und nach dem Gießen auf 2000 Teile Eiswasser mit 40 Raumteilen einer 5n-Natriumnitritlösung diazotiert
29,6 Teile der Azokomponente a-Cyanoacetophenon werden in 800 Teilen Wasser und 54 Raumteilen einer 33%igen wäßrigen Natronlauge bei Raumtemperatur gelöst und nach Zugabe von 2 Teilen eines nichtionogenen Emulgators, wie etwa dem Umsetzungsprodukt von Oleylalkohol mit 30 Mol Äthylenoxid, unter Rühren durch schnelle Zugabe von 40 Raumteilen Eisessig wieder in fein verteilter Form ausgefällt. Dann wird die Diazolösung zugegeben und mit 2n-Natronlauge ein pH-Wert von 6,5 eingestellt.
Der ausgeschiedene Farbstoff wird durch Filtration und Waschen isoliert. Er kann getrocknet werden oder in Form des wasserhaltigen Filterrückstands unter Zuhilfenahme von handelsüblichen Dispergiermitteln, wie etwa einem Kondensationsprodukt aus Formaldehyd und einer Naphthalinsulfonsäure, in eine feinverteilte Form gebracht werden.
Beispiel 2
10 Teile Polyestergewebe werden in ein 50° C warmes Färbebad gegeben, das aus 400 Teilen enthärtetem Wasser und 0,2 Teilen des Farbstoffs der Formel
H3C-C- Ο—CH2-CH2-O
Il ο
^ CN
V-N=N-CH-CO-
in einer feinverteiJten Form besteht.
Der pH-Wert des Färbebades wird mit Ammoniumsulfat und Essigsäure auf pH 5 bis 5,5 eingestellt. In 40 bis 60 Minuten wird die Temperatur auf 130° C getrieben. Bei dieser Temperatur wird 1 Stunde gefärbt. Das gefärbte Material wird anschließend wie im Beispiel 1 beschrieben nachbehandelt und fertiggestellt.
Man erhält eine gelbe Färbung von hervorragenden Echtheitseigenschaften und hoher Farbstärke.
Zu ähnlichen Ergebnissen gelangt man, wenn man statt eines Gewebes aus Polyester ein Gewebe aus Cellulosetriacetatfasern verwendet und die Färbung bei einer Temperatur von 110° C vornimmt.
Färbungen von gleich guten Echtheitseigenschaften werden auch erhalten, wenn man ein Polyestergarn 30 Minuten bei 120' C in einer geschlossenen Apparatur mit dem Farbstoff der genannten Formel 6 aus Perchloräthylen färbt.
Der Farbstoff der genannten Formel 9 wird erhalten, wenn man den trockenen Farbstoff der genannten Formel 8, der wie im Beispiel 1 beschrieben hergestellt werden kann, mit Acetanhydrid acyliert, beispielsweise in benzolischer Lösung unter Erwarmen.
Beispiel 3
Ein Polyester-Cellulose-Mischgewebe wird bei 25 bis 30° C mit einer Färbeflotte, die mit Essigsäure auf einen pH-Wert von 5 bis 5,5 eingestellt ist und die 10 g pro Liter des feinverteilten Farbstoffs der Formel
HO—CH2-CH2-O
N=N-CH-CO—NH
(10)
enthält, imprägniert.
Anschließend wird bei Temperaturen zwischen 100 und UO0C getrocknet. Die Fixierung erfolgt durch Trockenhitze während 30 bis 90 Sekunden bei 190 bis 2300C. Schließlich wird wie im Beispiel 1 beschrieben reduktiv nachbehandelt und fertiggestellt.
Man erhält eine gelbe Färbung von ausgezeichneten Echtheitseigenschaften, insbesondere sehr guten Sublimier- und Lichtechtheiten. Ahnlich hochwertige Färbungen werden erhalten, wenn man in der beschriebenen Weise Färbungen von Triacetatfasermaterialien vornimmt.
Der Farbstoff der genannten Formel 10 wird \yu im Beispiel 1 beschrieben erhalten, wenn man als Azokomponente 40,8 Teile S-Chlorcyanacetanilid einsetzt. „ . . . .
Beispiel 4
Ein Polyestergewebe wird mit einer Druckfarbe die auf 1000 Teile außer einem handelsüblichen Verdickungsmittel, wie etwa Alginat oder Stärkeäther sowie weiteren üblichen Zusätzen 200 Teile eines wäßrigen Farbstoffpräparates, das zu 10% den feinverteilten Farbstoff der Formel
ntt ητι r\—-/r
(H)
enthält, bedruckt und getrocknet.
Anschließend wird durch Heißluft während 60 Sekunden bei 2000C fixiert.
Der Druck wird gespült, in einem Bad, das Natriumdithiomt und Natronlauge enthält, reduktiv nachbehandelt, in einem weiteren Bad, das ein nichtionogenes Waschmittel wie das Kondensationsprodukt aus Nonylphenol und 10 Mol Äthylenoxid enthält, nachgereinigt, abermals gespült und getrocknet
Man erhält einen gelben Druck von hoher Färbstärke und ausgezeichneten Echtheitseigenschaften, insbesondere hervorragender Thermofixierechtheit.
Ahnlich gute Ergebnisse werden erzielt, wenn die Fixierung während 20 Minuten mit Druckdampf von 2 atü vorgenommen wird. 3s
Verwendet man an Stelle eines Polyestergewebes ein Gewebe aus Cellulosetriacetat, wobei die reduktive Nachbehandlung entfällt, so erhält man gleichfalls farbstarke Drucke von sehr guten Echtheitseigenschaften.
Der Farbstoff der genannten Formel 11 wird wie im Beispiel 1 beschrieben erhalten, wenn man als Azokomponente 35,5 Teile 4-Methyl-cyanacetanilid verwendet.
Beispiel 5
Ein Polyestergewebe wird mit einer Druckfarbe gemäß Beispiel 4, die jedoch als Farbstoff den Farbstoff der Formel
HO-CH2-CH2-O-/>-N=N—CH-CO—NH
(12)
enthält, bedruckt und getrocknet.
Die Fixierung wird durch Dämpfen bei Atmosphärendruck während 30 Minuten vorgenommen. Nach der Nachbehandlung und dem Trocknen erhält man einen gelben Druck mit hoher Farbstärke und guten Echtheitseigenschaften.
Bedruckt man an Stelle des Polyestergewebes ein Celluloseacetatgewebe in der vorstehend beschriebenen Weise, so erhält man ebenfalls einen wertvollen Druck.
Der Farbstoff der genannten Formel 12 wird wie im Beispiel 1 beschrieben erhalten, wenn man als Azo- aufgeführt:
komponente 38,4 Teile 2,4-Dimethylcyanacetanilid verwendet.
In der nachfolgenden Tabelle sind weitere verfahrensgemäß zur Anwendung gelangende Farbstoffe der allgemeinen Formel 1
R-O-A-O
CN
N=N-CH-CO-X-B (1)
Beispid
Nr.
R H A -C2H4- X B Farbton auf
Polyesterfasern
6 H C2H4 -NH- 2-Methyl-phenyl Gelb
7 H -C2H4- —NH- 3-Methyl-phenyl Gelb
8 H C2H4 —NH- 4-t-Butyl-phenyl Gelb
9 H C2H4 —NH- 4-i- Propyl-phenyl Gelb
10 H -C2H4- —NH- 4-Äthyl-phenyl Gelb
U H -C2H4- -NH- 2-Chlor-phenyl Gelb
12 —NH- 2-Brom-phenyl Gelb
409509/396
3839
Fortsetzung
10
Beispiel
31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48
H H H H H
H H H H H H
H H
H H H
Benzoy!
Bcnzoyl
Benzoyl
Acetyl
Acetyl
Acetyl
Acetyl
Propiony]
Propionyl
Propionyl
Acetyl
Acetyl
-C2H4-
-C2H4-
-C2H4-
C2H4
C2H4
-C2H4-
-C2H4- -C2H4-
-C2H4-
C2H4 -C2H4-
-C2H4- -C2H4- -C2H4-C2H4- -C2M4-
-C2H4-
C2H4
-C2H4- -C2H4-
C2H4
C2H4
C2H4
C2H4 -C2H4-
C2H4 -C2H4-
C2H4 -C2H4- -C2H4 -CH2 -(CH2),- -CH(CH3)CH2- -CH2CH(OH)CH2 -CH-CH2
CH2-O-QH5 -CH-CH2-
CH2-OCH3 -CH(CH3)CH2-
—NH-—NH-
—NH-—NH- -NH- -NH- -NH- -NH-
-NH- -NH- -NH- -NH- -NH-
-NH-
-NH- -NH -NH -NH-
-NH -NH -NH- -NH- -NH-
-NH- -NH-
NH-
—NH-
2-Chlor-phenyl
2-Brom-phenyl
4-ChIor-pheny]
4-Methyl-phenyl
2-Methy]-5-chlorphenyl
3-Trifluormethylphenyl
2-Nitro-phenyl
Phenyl
Naphlhyl
4-Fluor-phenyl
3-Cyan-phenyl
4-Carboäthoxyphenyl
2-Methoxy-phenyl
4-n-Butoxy-phenyl
2-Äthoxy-phenyI
2-Methoxy-phenyl
4-Nitro-2-methoxyphenyl
4-Trifluonnethyl-2-nitro-phenyl
3-Acetyl-phenyl
3-Benzoyl-phenyl
4-Biphenyl
Phenyl
Phenyl
2-Chlor-phenyl
4-Methy]-phenyl
2,4-Dimethyl-phenyl
2-Nitro-phenyl
3-Cyan-phenyl
Phenyl
2-Chlor-phenyl
2-Methyl-phenyl
3-Methoxy-phenyl
Phenyl
Phenyl
Phenyl
Phenyl
Phenyl
4-Methyl-phenyI
Farbion auf Polyesterfasern
Gelb Gelb Gelb Gelb Gelb
Gelb
Gelb Gelb Gelb Gelb Gelb Gelb
Gelb Gelb Gelb Gelb Gelb
Gelb
Gelb
Gelb
Gelb
Grünstichiggclb
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Claims (1)

Patentansprüche:
1. Verfahren zur Herstellung echter Färbungen oder Drucke auf synthetischen Fasermaterialien, gekennzeichnei durch die Verwendung von Farbstoffen der allgemeinen Formel Fasermaterialien
Formel 1
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