KR101068240B1 - Uv-irradiation device for staple fiber - Google Patents
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Abstract
본 발명은 자외선 조사장치에 있어서, 송풍으로 단섬유가 이송되는 미러코팅된 이송관과; 상기 이송관의 일측면에 자외선이 조사되는 자외선 램프가 설치된 자외선 조사 챔버와; 상기 자외선 조사 챔버의 조사방향으로 이송관 타측면에 형성되어 조사되는 자외선을 이송방향 및 반대방향으로 반사시키는 반사판으로 작업효율과 에너지 효율이 높은 단섬유용 자외선 조사장치에 관한 것이다.The present invention relates to an ultraviolet irradiation device, comprising: a mirror-coated transfer pipe for transferring short fibers by blowing; An ultraviolet irradiation chamber in which an ultraviolet lamp is irradiated with ultraviolet rays on one side of the transfer pipe; The present invention relates to a UV irradiation apparatus for short fibers having high work efficiency and energy efficiency as a reflector formed on the other side of the transfer tube in the irradiation direction of the UV irradiation chamber and reflecting the irradiated UV rays in the transfer direction and the opposite direction.
자외선, 램프, 단섬유, 조사장치, 반사판 UV, Lamp, Short Fiber, Irradiator, Reflector
Description
본 발명은 섬유의 광경화 또는 광가교를 위해 자외선을 조사하는 자외선(ultraviolet rays: UV)조사 장치로 특히 단섬유(Staple fiber)에 자외선을 균일하게 조사하여 광경화 또는 광가교를 할 수 있는 단섬유용 자외선 조사장치에 관한 것이다.The present invention is an ultraviolet (UV) irradiation apparatus for irradiating ultraviolet rays for photocuring or photocrosslinking of fibers, in particular, a single fiber that can be uniformly irradiated with ultraviolet rays to allow photocuring or photocrosslinking. It relates to an ultraviolet irradiation device for fibers.
일반적으로 섬유를 경화하기 위해서 사용되는 종래의 경화 장치는 염색공정을 거친 직물에 수분을 건조시키거나 섬유에 기능성을 부여하기 위해서 가공제를 패딩하고 열로써 이를 고착시키기 위해서 사용되는데, 이를 위해서는 고온의 처리 조건이 요구된다.In general, conventional curing apparatus used to cure the fiber is used to dry the moisture in the dyed fabric or to pad the processing agent to give the fiber functionality and to fix it by heat. Processing conditions are required.
상기와 같이 열로써 가공제를 패딩하여 고착시키는 방식은 많은 폐수를 유발하고 에너지를 많이 필요로 함으로 환경오염 및 에너지 낭비가 심하므로 최근에는 자외선을 이용하여 광경화 또는 광가교를 이용하는 방법이 개발되었다.As the method of padding and fixing the processing agent by heat as described above causes a lot of waste water and requires a lot of energy, environmental pollution and energy waste are severe. Recently, a method of using photocuring or photocrosslinking using ultraviolet rays has been developed. .
일반적으로 자외선 조사장치는 필라멘트 섬유나 직물의 경우 자외선 램프가 설치된 챔버와 컨베이어 또는 다른 이송수단을 포함하는 자외선 조사장치 내로 필라멘트 섬유나 직물을 통과시켜 자외선 조사시켜 가공하였다.In general, the ultraviolet irradiation device is processed by irradiating ultraviolet rays through the filament fibers or fabrics into the ultraviolet irradiation device including a chamber and a conveyor or other transfer means in the case of filament fibers or fabrics.
상기와 같은 자외선 조사장치의 일예로 대한민국 등록특허 제791967호의 '섬유 가공용 자외선 경화정치'에서는 자외선을 조사하는 램프를 구비하는 챔버와 챔버를 통과하면서 자외선을 조사받는 직물의 폭이 유지 또는 연장되도록 챔버에 설치되는 텐터 핀과 텐터 핀과 맞물리는 고정수단;을 포함하는 것을 특징으로 하는 섬유 가공용 자외선 경화 장치로 도 1에 도시된 바와 같이 자외선 램프가 형성되는 상부 챔버 10와 컨베이어 벨트가 형성된 하부 챔버 20로 구성되어 직물이 컨베이어 벨트를 통해 이송되면서 자외선 램프가 설치된 상부 챔버를 지나면서 자외선이 조사되어 가공된다.As an example of the ultraviolet irradiation device as described above, in the 'UV curing politics for textile processing' of the Republic of Korea Patent No. 791967, the chamber having a lamp for irradiating ultraviolet rays and the chamber so that the width of the fabric irradiated with ultraviolet rays is maintained or extended while passing through the chamber. A tenter pin and a fixing means for engaging the tenter pin is installed in the UV curing apparatus for textile processing, comprising an
그러나, 상기와 같이 구성된 자외선 조사장치는 단섬유의 경우 처리함에 있어 컨베리어 벨트를 사용한 이송라인으로는 단섬유의 이송이 힘들고 이송하여 자외선을 조사한다고 하더라도 작업성이 불량하여 가공 효율이 매우 떨어지는 문제점이 있었다. However, the UV irradiation apparatus configured as described above has a problem that the processing efficiency is very low due to poor workability even when irradiated with ultraviolet rays by the transfer line using the conveyor belt in the case of processing short fibers, and difficult to transfer the short fibers. There was this.
따라서, 단섬유에 자외선을 조사하기 위해서는 일정량을 한번에 가공하는 배치(batch)식의 방법으로서 가공하였으나, 상기와 같은 배치방식은 공정이 번거롭고 연속적인 공정이 아니므로 생산성이 떨어지는 문제점이 있었다.Therefore, in order to irradiate ultraviolet rays to the short fibers, it was processed as a batch method of processing a predetermined amount at a time, but the batch method as described above has a problem in that productivity is low because the process is not cumbersome and continuous.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 대량의 단섬유를 연속공정으로 자외선을 조사하는 자외선 조사장치를 제공하는 것으로 단섬유를 송풍을 이용하여 이송시켜 연속공정이 가능한 단섬유용 자외선 조사장치를 제공하는 것이다.The present invention is to solve the above problems, the object of the present invention is to provide a UV irradiation apparatus for irradiating ultraviolet rays in a continuous process of a large number of short fibers to transfer the short fibers by using a blowing process is possible It is to provide an ultraviolet irradiation device for short fibers.
또한, 자외선의 반사를 이용하여 전방향에서 섬유의 표면에 광경화 또는 광가교 처리를 가능하여 자외선 조사 효율을 높이고 이송되는 단섬유의 작업효율을 높이는 단섬유용 자외선 조사장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.In addition, the object of the present invention is to provide an ultraviolet irradiating apparatus for short fibers to increase the UV irradiation efficiency and to increase the working efficiency of transported short fibers by enabling the photocuring or photocrosslinking treatment on the surface of the fiber in all directions by using the reflection of ultraviolet rays. do.
또한, 단섬유의 이송중 자외선의 열에 의한 서로 간의 접착을 방지하고, 자외선 조사효율이 뛰어난 단섬유용 자외선 조사장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.In addition, an object of the present invention is to provide an ultraviolet irradiating apparatus for short fibers, which is excellent in preventing ultraviolet rays from adhering to each other due to the heat of ultraviolet rays during transportation of the short fibers.
또한, 본 발명의 목적은 자외선 조사를 해야 할 경우에 있어서 그 섬유가 단섬유일 때 자외선 처리효율이 증가하고 적은 에너지 비용으로 다량의 단섬유를 처리할 수 있는 방법을 제공하는데 있다.In addition, an object of the present invention is to provide a method that can increase the UV treatment efficiency when the fiber is a short fiber when the ultraviolet irradiation is to be processed and can process a large amount of short fiber at a low energy cost.
본 발명은 자외선 조사장치에 있어서, 송풍으로 단섬유가 이송되는 미러코팅된 이송관과; 상기 이송관의 일측면에 자외선이 조사되는 자외선 램프가 설치된 자외선 조사 챔버와; 상기 자외선 조사 챔버의 조사방향으로 이송관 타측면에 형성되 어 조사되는 자외선을 이송방향 및 반대방향으로 반사시키는 반사판으로 포함하는 것을 특징으로 하는 단섬유용 자외선 조사장치를 제공한다.The present invention relates to an ultraviolet irradiation device, comprising: a mirror-coated transfer pipe for transferring short fibers by blowing; An ultraviolet irradiation chamber in which an ultraviolet lamp is irradiated with ultraviolet rays on one side of the transfer pipe; It is provided on the other side surface of the transfer pipe in the irradiation direction of the ultraviolet irradiation chamber provides a UV irradiation apparatus for short fibers characterized in that it comprises a reflecting plate for reflecting the irradiated ultraviolet rays in the transfer direction and the opposite direction.
또한, 상기 이송관은 원형인 것을 특징으로 하는 단섬유용 자외선 조사장치를 제공한다.In addition, the transfer tube provides a UV irradiation apparatus for short fibers, characterized in that the circular.
또한, 상기 이송관의 지름은 20~60㎝인 것을 특징으로 하는 단섬유용 자외선 조사장치를 제공한다.In addition, the diameter of the transfer pipe provides an ultraviolet irradiation device for short fibers, characterized in that 20 ~ 60cm.
또한, 상기 반사판은 단면이 삼각형상인 것을 특징으로 하는 단섬유용 자외선 조사장치를 제공한다.In addition, the reflector provides a short fiber ultraviolet irradiation device, characterized in that the cross section is triangular.
또한, 상기 반사판은 단면이 호형상(弧形狀)인 것을 특징으로 하는 단섬유용 자외선 조사장치를 제공한다.In addition, the reflecting plate provides an ultraviolet irradiation device for short fibers, characterized in that the cross section is arc-shaped.
또한, 상기 반사판의 표면이 엠보싱(embossing)형태인 것을 특징으로 하는 단섬유용 자외선 조사장치를 제공한다.In addition, the surface of the reflector provides an ultraviolet irradiation device for short fibers, characterized in that the embossing (embossing) form.
또한, 상기 단섬유는 1~20㎜인 것을 특징으로 하는 단섬유용 자외선 조사장치를 제공한다.In addition, the short fiber provides an ultraviolet irradiation device for short fibers, characterized in that 1 ~ 20mm.
또한, 상기 자외선 조사 챔버에 콜드미러가 설치되는 것을 특징으로 하는 단섬유용 자외선 조사장치를 제공한다.In addition, a cold mirror is provided in the ultraviolet irradiation chamber is provided for a short fiber ultraviolet irradiation device, characterized in that.
또한, 상기 섬유를 이송시키는 송풍은 1~8m/s인 것을 특징으로 하는 단섬유용 자외선 조사장치를 제공한다.In addition, the blowing air for transporting the fiber provides an ultraviolet irradiation device for short fibers, characterized in that 1 ~ 8m / s.
또한, 상기 자외선 조사 챔버는 이송관에 다수 형성되는 것을 특징으로 하는 단섬유용 자외선 조사장치를 제공한다.In addition, the ultraviolet irradiation chamber provides a UV irradiation apparatus for short fibers, characterized in that a plurality is formed in the transfer pipe.
또한, 상기 다수의 자외선 조사 챔버는 다른 선상에 위치하여 서로 엇갈리도록 형성되는 것을 특징으로 하는 단섬유용 자외선 조사장치를 제공한다.In addition, the plurality of ultraviolet irradiation chamber is provided on the other line is provided with a short fiber ultraviolet irradiation device, characterized in that formed to cross each other.
본 발명에 따른 단섬유용 자외선 조사장치는 짧은 단섬유를 송풍을 이용하여 이송시켜 단섬유의 유실 및 생산성을 높일 수 있으며, 자외선의 반사를 이용하여 전방향에서 섬유의 표면에 광경화 또는 광가교 처리를 가능하여 자외선 조사 효율을 높이고 이송되는 단섬유의 작업효율을 높이는 효과가 있다.UV irradiation device for short fibers according to the present invention can increase the loss and productivity of short fibers by transferring short short fibers by blowing air, photocuring or optical crosslinking to the surface of the fiber in all directions by using the reflection of ultraviolet rays The treatment is possible to increase the UV irradiation efficiency and increase the working efficiency of the short fibers to be transported.
또한, 미러코팅된 이송관을 이용하여 지속적인 자외선의 반사를 이용하여 자외선 처리효율이 증가하고 적은 에너지 비용으로 다량의 단섬유를 처리할 수 있는 효과가 있다.In addition, by using the mirror-coated transfer pipe by using the continuous reflection of ultraviolet rays increase the UV treatment efficiency and there is an effect that can process a large amount of short fibers at a low energy cost.
또한, 본 발명에 따른 단섬유용 자외선 조사장치는 일정량을 한번에 처리하는 배치(batch)식이 아닌 많은 량의 단섬유라도 이송관에 지속적으로 공급하여 가공할 수 있고 자동화가 쉽고 공정이 간소하고 공정시간이 단축되어 대량생산에 유리한 효과가 있다.In addition, the UV irradiation device for short fibers according to the present invention can be processed by continuously supplying a large amount of short fibers, not batch type processing a certain amount at a time to the transfer pipe, easy automation, simple process and processing time This shortening has an advantageous effect on mass production.
이하 본 발명에 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일실시예를 상세히 설명하기로 한다. 우선, 도면들 중, 동일한 구성요소 또는 부품들은 가능한 한 동일한 참조부호를 나타내고 있음에 유의하여야 한다. 본 발명을 설명함에 있 어, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 모호하지 않게 하기 위하여 생략한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. First, it should be noted that in the drawings, the same components or parts denote the same reference numerals as much as possible. In describing the present invention, a detailed description of related known functions or configurations will be omitted so as not to obscure the subject matter of the present invention.
본 명세서에서 사용되는 정도의 용어 "약", "실질적으로" 등은 언급된 의미에 고유한 제조 및 물질 허용오차가 제시될 때 그 수치에서 또는 그 수치에 근접한 의미로 사용되고, 본 발명의 이해를 돕기 위해 정확하거나 절대적인 수치가 언급된 개시 내용을 비양심적인 침해자가 부당하게 이용하는 것을 방지하기 위해 사용된다.The terms "about "," substantially ", etc. used to the extent that they are used herein are intended to be taken to mean an approximation of, or approximation to, the numerical values of manufacturing and material tolerances inherent in the meanings mentioned, Accurate or absolute numbers are used to help prevent unauthorized exploitation by unauthorized intruders of the referenced disclosure.
도 2는 본 발명의 단섬유용 자외선 조사장치의 구성을 나타내는 도면이고, 도 3 내지 도 5는 본 발명에 따른 단섬유용 자외선 조사장치의 다양한 형태의 반사판를 나타낸 도면이며, 도 6은 본 발명의 다수개의 자외선 챔프가 형성된 단섬유용 자외선 조사장치를 나타내는 도면이다.2 is a view showing the configuration of the ultraviolet irradiation device for short fibers of the present invention, Figures 3 to 5 is a view showing a reflection plate of various forms of the ultraviolet irradiation device for short fibers according to the present invention, Figure 6 It is a figure which shows the ultraviolet irradiation device for short fibers in which the many ultraviolet champs were formed.
본 발명은 자외선 조사가 필요한 단섬유를 송풍이송라인 중 자외선 조사를 할 수 있는 장치에 관한 것으로서 도 2 내지 도 5에 도시된 바와 같이 미러코팅된 이송관 100, 자외선을 조사하는 자외선 조사 챔버 200, 조사된 자외선을 이송방향 및 반대방향으로 반사시키는 반사판 300을 포함하여 구성되어 자외선 조사 챔버 200에서 조사된 자외선이 반사판을 통해 반사되고 반사된 자외선은 이송관의 미러코팅된 내주연에 의해 반사되어 자외선 조사의 효율을 높힌 단섬유용 자외선 조사장치이다.The present invention relates to a device capable of irradiating ultraviolet rays in the short-line fibers required for ultraviolet irradiation in the air transfer line, as shown in Figures 2 to 5 mirror-coated
상기 이송관 100은 단섬유 102가 송풍(送風)의 힘으로 이동되는 관으로 관의 형태는 특별한 제한이 없으나 각이 형성된 관은 각이 형성된 좁은 부분에 단섬유가 이송되지 못하는 단점이 있으므로 도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이 각이 없는 원형관을 사용하는 것이 바람직할 것이다.The
상기 송풍의 풍속은 1~8m/s가 바람직하다. 송풍의 풍속이 1m/s미만이면 단섬유의 이송속도가 너무 느리고 이송효과가 미미하고 8m/s를 초과하면 이송속도가 너무 빨라 자외선 조사의 효과가 떨어지게 된다.The wind speed of the air blowing is preferably 1 ~ 8m / s. If the wind speed is less than 1m / s, the feed speed of the short fiber is too slow, the feed effect is insignificant, and if the wind speed exceeds 8m / s, the feed rate is too fast to reduce the effect of ultraviolet irradiation.
상기 이송관 100을 원형으로 형성할 경우 이송관의 지름은 20㎝ 미만일 경우 자외선 램프와 단섬유가 근접하여 불량율이 낮고 자외선 조사에 따른 효과는 좋으나 자외선 조사에 처리되는 단섬유의 양이 적고 에너지 효율이 낮은 문제점이 있으며, 60㎝를 초과할 경우 자외선 램프와 단섬유의 거리가 멀어 불량율이 높아 질 수 있고 자외선 조사 효과가 떨어질 수 있다. 따라서 이송관의 지름은 20~60㎝인 것이 바람직할 것이다.When the
상기 이송관의 내면에는 미러코팅되어 반사판을 통해 반사되는 자외선이 이송관의 내면을 통해 난반사되어 자외서 조사효율을 증가시킨다.Ultraviolet rays, which are mirror-coated on the inner surface of the transfer tube and reflected through the reflecting plate, are diffusely reflected through the inner surface of the transfer tube to increase ultraviolet irradiation efficiency.
상기 자외선 램프 202가 설치된 자외선 조사 챔버 200는 이송관 100의 일측면에 형성되는 것으로 일반적인 자외선 조사 챔버 200를 사용할 수 있으며 자외선 조사 효율을 높이고 내부의 열을 배출하여 장치의 오작동을 방지하기 위해 집광판 및 냉각팬이 더 형성될 수 있다.The
상기 자외선 조사 챔버 200에서 발생되는 열로 인해 단섬유가 용융되어 서로 접착을 방지하기 위하여 도 2에 도시된 바와 같이 자외선 조사 챔버 200와 이송관 100 사이에 콜드미러 204를 설치할 수 있다.
상기 콜드미러 204는 코팅된 물질에 따라 특정파장의 광선을 투과시키고 그 이외의 광선은 반사시키는 미러로 자외선 투과용 콜드미러를 사용하여 자외선을 제외한 가시광선 등의 광선이 단섬유로 조사되는 것을 방지하여 열발생을 억제할 수 있다.The
상기 반사판 300은 상기 자외선 조사 챔버 200의 조사방향으로 이송관 타측면에 형성되어 조사되는 자외선을 이송방향 및 반대방향으로 반사시키는 구성부로 도 2에 도시된 바와 같이 자외선 조사 챔버 200에서 조사되는 자외선을 이송관 내부로 반사하여 미러코팅된 이송관의 내면에 의해 다시 자외선이 반사되도록 하여 이송관 구석구석 자외선이 전달되도록 하여 이송관을 통해 이송되는 단섬유 102에 자외선이 조사되도록 한다.The
상기 반사판 300은 도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이 여러 형태로 형성될 수 있다.The
상기 반사판 300은 단섬유를 이송시키는 송풍의 흐름에 가능하면 영향을 적게 미치도록 형성되어야 한다.The
상기 반사판 300의 형상은 도 3과 같이 반사면이 2면 구분되도록 형성되어 단면이 삼각형상이거나 또는 도 4와 같이 반사면이 4면 구분되도록 형성되어 단면이 삼각형상인 반사판을 사용할 수 있으며, 또한 도 5에 도시된 바와 같이 단면이 호형상(弧形狀)의 반사판을 사용할 수도 있다.The
상기 반사판 300의 형상은 자외선 조사 에너지, 단섬유의 종류, 장치 설계 등에 따라 얼마든지 변형이 가능할 것이다.The shape of the
또한, 자외선 조사 챔버 200에서 조사되는 자외선의 난반사를 더욱 유도하기 위해 반사판 300의 표면을 도 2의 부분확대도와 같이 표면이 오목볼록한 형태인 엠보싱(embossing)형태로 형성할 수 있을 것이다.In addition, in order to further induce diffuse reflection of ultraviolet rays emitted from the
상기와 같이 형성된 본 발명에 따른 자외선 조사장치에 사용될 수 있는 단섬유는 1~20㎜의 단섬유를 사용하는 것이 바람직할 것이다.As the short fiber that can be used in the ultraviolet irradiation device according to the present invention formed as described above it will be preferred to use a short fiber of 1 ~ 20mm.
사용되는 단섬유가 너무 길면 단섬유의 무게로 인해 송풍에 의한 이송이 어렵고, 이송시에 단섬유가 하단에 쌓인 상태로 이송되어 자외선 조사가 제대로 이루어지지 않을 수 있다. 따라서 20㎜이하의 단섬유를 사용하는 것이 바람직하다.If the short fiber used is too long, it is difficult to transport by blowing due to the weight of the short fiber, the short fiber is transported in a stacked state at the bottom during the transport may not be properly irradiated with ultraviolet rays. Therefore, it is preferable to use short fibers of 20 mm or less.
상기 자외선 조사 챔버 200는 자외서 조사효율 및 작업효율을 위해 도 6에 도시된 바와 같이 이송관 100에 다수 개가 형성될 수 있다.The
상기 자외선 조사 챔버 200가 이송관 100에 다수개가 형성될 경우 이송관에 같은 선상에 형성될 수도 있으나, 이송관 내부의 전방향으로 자외선이 조사될 수 있도록 도 6에 도시된 바와 같이 다수개의 자외선 조사 챔버는 다른 선상에 위치하여 서로 엇갈리도록 형성되는 것이 바람직할 것이다. When the plurality of
상기와 같이 이송관 100, 자외선 조사 챔버 200, 반사판 300을 포함하는 본 발명에 따른 단섬유용 자외선 조사장치는 자외선 조사 챔버에서 조사된 자외선을 반사판 및 미러코팅된 이송관을 통해 이송관 내부에서 자외선이 전방향으로 조사되 어 송풍을 통해 이송되는 단섬유를 조사하게 되어 조사효율과 에너지 효율이 극대화시키 자외선 조사장치 이다.Ultraviolet ray irradiator for short fibers according to the present invention comprising a
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 명백할 것이다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the inventions. It will be clear to those who have knowledge of.
도 1은 종래의 섬유 가공용 자외선 경화 장치의 일예를 나타내는 도면.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The figure which shows an example of the conventional ultraviolet curing apparatus for fiber processing.
도 2는 본 발명의 단섬유용 자외선 조사장치의 구성을 나타내는 도면.Figure 2 is a view showing the configuration of the ultraviolet irradiation device for short fibers of the present invention.
도 3 내지 도 5는 본 발명에 따른 단섬유용 자외선 조사장치의 다양한 형태의 반사판를 나타낸 도면.3 to 5 is a view showing a reflection plate of various forms of the ultraviolet irradiation device for short fibers according to the present invention.
도 6은 본 발명의 다수개의 자외선 챔프가 형성된 단섬유용 자외선 조사장치를 나타내는 도면.Figure 6 is a view showing the ultraviolet irradiation device for short fibers formed with a plurality of ultraviolet champ of the present invention.
<도면의 주요부분에 대한 부호설명><Code Description of Main Parts of Drawing>
100: 이송관 102: 단섬유100: transfer pipe 102: short fiber
200: 자외선 조사 챔버 202: 자외선 램프200: ultraviolet irradiation chamber 202: ultraviolet lamp
204: 콜드미러 300: 반사판204: cold mirror 300: reflector
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