CN111362728B - 数码防滑喷墨墨水及制备方法、数码防滑陶瓷砖的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及数码防滑喷墨墨水及制备方法、数码防滑陶瓷砖的制备方法。数码防滑喷墨墨水，包括数码防滑喷墨墨水A和数码防滑喷墨墨水B，数码防滑喷墨墨水A包括重量份原料：防滑釉料40～48份；煅烧氧化铝0～25份；溶剂62～70份；分散剂6～9份；表面活性剂16～22份；消泡剂1～4份；酸度调节剂3～7份；数码防滑喷墨墨水B包括重量份原料：煅烧氧化铝5～20份；溶剂62～70份；分散剂6～9份；表面活性剂16～22份；消泡剂1～4份；酸度调节剂3～7份。
Description
技术领域
本发明涉及防滑类陶瓷砖技术领域，特别涉及一种数码防滑喷墨墨水、制备方法及数码防滑陶瓷砖的制备方法。
背景技术
近年来，随着消费者的安全防范意识日益增强，防滑类陶瓷砖逐渐成为建材市场的主流，目前防滑陶瓷砖主要是通过改变凹凸模具设计、调整装饰釉层耐火度、选用干粒或特殊材料防滑粒子等工艺方式将砖坯表面制成具有宏观或微观的凹凸起伏不平的结构，利用这种结构和鞋底在压力下产生的机械咬合作用以及摩擦力作用达到防滑效果，相比普通陶瓷砖生产工艺：压制—干燥—淋面釉—喷墨—烧成—磨边，这些防滑制备技术还存在一些不足：
⑴适用范围窄。由于不同品类防滑陶瓷砖在同一生产平台或同类防滑陶瓷砖在不同生产平台上生产，容易受到生产工艺条件及烧成制度影响，导致制备出来的防滑系数不一致，为达到同一级别的防滑效果，陶瓷产家需不断调整生产工艺来适应防滑陶瓷砖的防滑系数要求。如公布号CN108249763A的发明专利，公开了一种耐磨防滑陶瓷及其制备方法，其工艺步骤：压制—干燥—淋面釉—图案装饰—淋防滑釉—烧成—磨边，其技术方案是通过制备一种防滑陶瓷釉料，调整釉料中的氧化铝含量来控制釉面耐火度，使产品表面粗糙产生应用摩擦力从而达到止滑效果，不足之处在于常规与防滑不同工艺产品之间、不同生产平台之间转换生产时需要不断调整釉料配方，以适应产品防滑级别生产要求，无法大范围使用同一个釉料配方在不同生产平台及不同品类陶瓷砖生产上，所以制备出来的产品其防滑效果不能保证一致，其防滑系数可控精准性低，限制了生产适用范围。
⑵工艺操作复杂。目前国内外防滑陶瓷砖制备工艺大部分采用淋、喷或印干粒、防滑粒子等方式在坯面上形成凹凸效果，如公告号CN103626523B发明专利公开的一种干粒釉装饰表面的陶瓷砖及其制造方法发明专利、公告号CN103435369B发明专利公开的耐磨防滑干粒陶瓷砖的制造方法，公告号CN107365080B发明专利公开了防滑耐磨陶瓷砖的制备方法，这些方法的技术方案共同点是采用干粒通过喷、淋或丝网印刷的方式，将干粒或者防滑粒子布施到完成图案装饰的砖坯上，其不足之处在于，该工艺操作复杂，需要根据不同防滑效果、不同生产平台进行一种或者多种不同性能干粒或防滑粒子混合使用，需要对生产线进行改造增加工艺点及设备和岗位人手，才能完成干粒或者防滑粒子的印刷、喷淋布施，这与企业的减员增效目标相勃，而且干粒和防滑粒子根据不同防滑性能分为多种类别，有时还需增加岗位对其进行管理，干粒或防滑粒子的种类多样，在频繁更换应用时易受人为因素影响出现配料混淆导致生产出现失误，造成生产质量事故；同时上述的多种干粒和防滑粒子造价昂贵，干粒应用时还需大量的胶水固定干粒才能完成釉面防滑装饰，相比其他类型防滑砖生产成本增加2.0～3.8元/平方，生产成本高，工作强度大，工艺操作复杂，导致该类防滑陶瓷砖生产成本居高不下，给企业正常生产和成本工作到来难度。
⑶生产稳定性差。在防滑陶瓷砖的制备过程中，通过利用模具设计在压制过程中使砖坯表面形成凹凸不平结构来提升防滑级别实现瓷砖的防滑效果。如公告号为CN202108224U的实用新型专利，公开了一种防滑陶瓷地砖，采用的工艺步骤是：异型模压制—干燥—淋面釉—图案装饰—烧成—磨边，其技术方案是通过在瓷砖上表面加工出带有一定深度不规则沟槽以此达到防滑效果，其最大的不足之处是不同防滑系数等级的陶瓷砖需要频繁转换套用不同粗糙程度的凹凸模具来达到防滑效果，由于凹凸模具其粗糙程度是提前设计固定的，而不同生产平台的烧成制度不一样，制备出来的不同批次防滑陶瓷砖的防滑效果无法保证一致，频繁更换模具一方面容易造成生产釉线无法正常运转造成空窑现象，严重影响产品生产质量稳定性，产品生产优等率普遍低于90％以下，另一方面更换模具需要大量工作人员协同操作，生产效率低，无法保障生产线的作业连贯性。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术中存在的不足，提供了一种可适用不同品类产品、不同生产工艺平台、防滑系数精准可控的数码防滑喷墨墨水，本发明的另一目的是提供一种通过将两种不同防滑度的数码防滑喷墨墨水按照防滑效果文件设计利用喷墨花机在完成图案装饰的砖坯表面喷施形成凹凸不平结构，产生的摩擦力达到止滑效果，实现了同一种工艺在不同生产工艺平台上可制备出防滑系数能满足不同国家或地区防滑标准要求的不同品类瓷砖防滑效果，工艺流程简便、生产成本低效率高、防滑性与稳定性好、适用性广的数码防滑喷墨墨水的制备方法及数码防滑陶瓷砖的制备方法。
本发明的第一技术解决方案是所述数码防滑喷墨墨水，其特殊之处在于，包括数码防滑喷墨墨水A和数码防滑喷墨墨水B，所述数码防滑喷墨墨水A包括如下重量份原料组成：
| 防滑釉料40～48份 | 煅烧氧化铝0～25份 | 溶剂62～70份 |
| 分散剂6～9份 | 表面活性剂16～22份 | 消泡剂1～4份 |
| 酸度调节剂3～7份 |
所述数码防滑喷墨墨水B包括如下重量份原料组成：
| 煅烧氧化铝5～20份 | 溶剂62～70份 | 分散剂6～9份 |
| 表面活性剂16～22份 | 消泡剂1～4份 | 酸度调节剂3～7份 |
作为优选：所述数码防滑喷墨墨水A进一步由以下重量份原料组成：
| 防滑釉料48份 | 煅烧氧化铝2份 | 无水乙醇70份 |
| 壬基酚聚氧乙烯醚6份 | 油酸16份 | 聚二甲基硅氧烷1份 |
| 无水乙酸7份 |
作为优选：所述数码防滑喷墨墨水B进一步由以下重量份原料组成：
| 煅烧氧化铝10份 | 无水乙醇70份 | 壬基酚聚氧乙烯醚6份 |
| 油酸16份 | 聚二甲基硅氧烷1份 | 无水乙酸7份 |
作为优选：所述的防滑釉料由如下重量份的组分组成：
| 煅烧高岭土10份 | 钾长石20份 | 氧化锌1份 |
| 白云石8份 | 透辉石10份 | 煅烧氧化铝2份 |
| 石英25份 |
本发明的第二技术解决方案是所述数码防滑喷墨墨水的制备方法，其特殊之处在于，包括以下步骤：
所述数码防滑喷墨墨水A的制备方法：
⑴按防滑釉料配方进行称料配重，混合均匀放入球磨机中球磨，过筛后得到粒径为D10＜1μm、D50＜5μm、D90＜20μm的防滑釉料；
⑵按数码防滑喷墨墨水配方成料配重，将防滑釉料与油酸混合，将混合后的物料装至球磨机中进行球磨，球磨机转速为480r/min，球磨时间为4h，得到混合物；
⑶将得到的混合物、无水乙醇、壬基酚聚氧乙烯醚、聚二甲基硅氧烷及无水乙酸按配方重量份装至搅拌分散机中进行分散搅拌，搅拌速度为480r/min，搅拌时间3min，获得混合液体；
⑷将混合液体倒入球磨机中进行球磨，球磨速度控制为为580r/min，球磨时间为6h，墨水颗粒粒径控制在D100＜1μm，粘度控制在40℃为4～10mPa.s，表面张力为30～50mN/m-1，pH值控制范围为6～8，得数码防滑喷墨墨水A；
所述数码防滑喷墨墨水B的制备方法：
⑴用油酸与与煅烧氧化铝、无水乙醇、壬基酚聚氧乙烯醚、聚二甲基硅氧烷、无水乙酸进行混合、搅拌，得到混合液体；
⑵将混合液体倒入球磨机中进行球磨，球磨速度控制为580r/min，球磨时间为6h，墨水颗粒粒径控制在D100＜1μm，粘度控制在40℃为4～10mPa.s，表面张力为30～50mN/m-1，pH值控制范围为6～8，得数码防滑喷墨墨水B。
本发明的第三技术解决方案是所述数码防滑陶瓷砖的制备方法，其特殊之处在于，包括以下步骤：
⑴坯体压制，根据生产需要压制平面或异型陶瓷坯体；
⑵坯体送入干燥窑炉进行干燥；
⑶淋/喷面釉，砖坯布施的面釉釉量为100～650g/㎡；
⑷釉面装饰；
⑸喷数码防滑墨水，将数码防滑喷墨墨水A和数码防滑喷墨墨水B分别装到同一喷墨花机的最后两道喷墨通道墨水罐中，根据不同生产平台制备工艺和不同品类数码防滑陶瓷砖的防滑系数标准要求，通过喷墨花机把数码防滑喷墨墨水A和数码防滑喷墨墨水B按防滑效果文件对完成图案装饰的砖坯进行数码防滑墨水喷施；
⑹防滑效果文件，分别以规则疏松图案、规则密集图案、不规则密集图案进行设计，根据防滑效果文件设计的图案灰度控制数码防滑喷墨墨水的喷施量，其喷施总量为35g/m2，防滑效果文件设计的图案灰度分为10％、20％、30％、40％、50％、60％、70％、80％、90％、100％十个梯度；
⑺将完成数码防滑墨水喷施的砖坯按正常生产的后续工序操作后送入辊道窑炉进行烧成，获得陶瓷砖半成品；
⑻对磨边后的陶瓷砖按产品不同防滑标准工艺要求进行防滑系数检测，得到最终的数码防滑陶瓷砖。
作为优选：步骤⑷所述的釉面装饰进一步包括，择一选用的：平板、胶辊、喷墨装饰。
作为优选：步骤⑷所述的釉面装饰进一步包括：平板、胶辊、喷墨装饰之间任意组合的釉面图案装饰。
本发明的第四技术解决方案是所述数码防滑喷墨墨水，其特殊之处在于，包括如下重量份原料组成：
| 防滑釉料40～48份 | 煅烧氧化铝0～25份 | 溶剂62～70份 |
| 分散剂6～9份 | 表面活性剂16～22份 | 消泡剂1～4份 |
| 酸度调节剂3～7份。 |
本发明的第五技术解决方案是所述数码防滑喷墨墨水，其特殊之处在于，包括如下重量份原料组成：
| 煅烧氧化铝5～20份 | 溶剂62～70份 | 分散剂6～9份 |
| 表面活性剂16～22份 | 消泡剂1～4份 | 酸度调节剂3～7份。 |
与现有技术相比，本发明的有益效果：
⑴本发明提供的数码防滑喷墨墨水分为两种不同防滑度，按照防滑喷墨文件图案灰度设计控制数码防滑喷墨墨水喷墨量，数码防滑喷墨墨水通过喷墨花机喷施，在完成图案装饰的砖坯上形成凹凸不平墨点结构产生摩擦作用达到陶瓷砖所需防滑级别效果，操作简便易于实施。
⑵本发明的数码防滑陶瓷砖的制备方法可根据不同生产平台制备工艺和不同品类防滑陶瓷砖的防滑系数标准要求，在文件上增加设计两道不同灰度的防滑效果文件图层，即可控制数码防滑墨水的喷墨量，不同防滑度的数码防滑墨水的喷墨量根据产品防滑系数标准要求按照防滑效果文件图案灰度设计控制进行喷施制备，实现了同一种工艺在同一或不同生产平台上制备出防滑系数可控、防滑效果可达国标、英标、美标、德标等国家或地区不同标准要求的同种或不同品类数码防滑陶瓷砖，该生产工艺操作简便、防滑度根据实际生产要求设计调节文件灰度即可实现，因而可随意制备出不同防滑效果的瓷砖，而设置防滑设计文件图案密疏则是增加防滑效果，生产效率高，适用范围广，适合工业规模化生产。
⑶本发明数码防滑陶瓷砖的制备方法与凹凸模具设计、装饰釉层耐火度调整、干粒或特殊材料防滑粒子选用等传统防滑陶瓷砖生产方式相比，无需大规模频繁更换模具、调整釉层耐火度或增加干粒、增加特殊材料布施应用工艺点，简化了防滑陶瓷砖的生产工艺，制备出来的防滑陶瓷砖防滑性能效果好，能大幅提高生产效率，提升产品生产优等率，降低员工工作强度，生产连续作业及产品质量稳定性好，企业降本增效明显。
附图说明
图1是本发明防滑效果设计的规则疏松图案；
图2是本发明防滑效果设计的规则密集图案；
图3是本发明防滑效果设计的不规则密集图案。
具体实施方式
本发明下面将结合实施例作进一步详述：
实施例1
请参阅图1至图3所示，所述数码防滑瓷质陶瓷砖，采用生产工艺：压制—干燥—淋面釉—釉面装饰—喷数码防滑喷墨墨水—烧成，具体实施方案如下：
⑴坯体压制，根据生产需要压制平面或异型陶瓷坯体；
⑵坯体送入干燥窑炉进行干燥；
⑶淋面釉，砖坯布施的面釉釉量为560g/㎡，比重1.80，福特杯4号粘度计测量流出时间为32s；
⑷进行釉面喷墨图案装饰；
⑸喷数码防滑墨水，根据产品生产防滑系数工艺要求，采用规则疏松图案防滑效果文件，通过喷墨花机喷施使用数码防滑喷墨墨水制备方法得到的数码防滑喷墨墨水，按防滑效果文件图案50％的灰度设计控制喷墨量，在已完成图案装饰的砖坯釉面上形成规则疏松的防滑图案，其中数码防滑喷墨墨水A和数码防滑喷墨墨水B的喷施比例为1:1，喷墨量分别为17.5g/m2和17.5g/m2；
⑹将完成数码防滑墨水喷施的砖坯按正常生产的后续工序操作后送入辊道窑炉进行烧成，最高烧成温度1185℃，烧成周期68min，获得防滑陶瓷砖半成品；
⑺对磨边后的防滑陶瓷砖按产品不同防滑标准工艺要求进行防滑系数检测，得到釉面防滑系数达标的数码防滑瓷质陶瓷砖。
实施例2
请参阅图1至图3所示，所述数码防滑瓷质陶瓷砖，采用生产工艺：压制—干燥—淋面釉—釉面装饰—喷数码防滑喷墨墨水—烧成，具体实施方案如下：
⑵坯体压制，根据生产需要压制平面或异型陶瓷坯体；
⑵坯体送入干燥窑炉进行干燥；
⑶淋面釉，砖坯布施的面釉釉量为560g/㎡，比重17.8，福特杯4号粘度计测量流出时间为30s；
⑷采用平板、喷墨装饰组合进行釉面图案装饰；
⑸喷数码防滑墨水，根据产品生产防滑系数工艺要求，采用规则密集图案防滑效果文件，通过喷墨花机喷施使用数码防滑喷墨墨水制备方法得到的数码防滑喷墨墨水，按防滑效果文件图案20％和80％两种灰度设计控制喷墨量，在已完成图案装饰的砖坯釉面上形成规则密集的防滑图案，其中数码防滑喷墨墨水A和数码防滑喷墨墨水B的喷施比例为1:4，喷墨量分别为5g/m2和30g/m2；
⑹将完成数码防滑墨水喷施的砖坯按正常生产的后续工序操作后送入辊道窑炉进行烧成，最高烧成温度1205℃，烧成周期85min，获得防滑陶瓷砖半成品；
⑺对磨边后的防滑陶瓷砖按产品不同防滑标准工艺要求进行防滑系数检测，得到釉面防滑系数达标的数码防滑瓷质陶瓷砖。
实施例3
请参阅图1至图3所示，所述数码防滑炻瓷质陶瓷砖，采用生产工艺：压制—干燥—喷面釉—釉面装饰—喷数码防滑喷墨墨水—烧成，具体实施方案如下：
⑴坯体压制，根据生产需要压制平面或异型陶瓷坯体；
⑵坯体送入干燥窑炉进行干燥；
⑶喷面釉，砖坯喷施的面釉釉量为110g/㎡，比重1.50；
⑷采用胶辊、喷墨装饰组合进行釉面图案装饰；
⑸喷数码防滑墨水，根据产品生产防滑系数工艺要求，采用不规则密集图案防滑效果文件，通过喷墨花机喷施使用数码防滑喷墨墨水制备方法得到的数码防滑喷墨墨水，按防滑效果文件图案40％和60％两种灰度设计控制喷墨量，在已完成图案装饰的砖坯釉面上形成不规则密集的防滑图案，其中数码防滑喷墨墨水A和数码防滑喷墨墨水B的配比比例为2:3，喷墨量分别为14g/m2和21g/m2；
⑹将完成数码防滑墨水喷施的砖坯按正常生产的后续工序操作后送入辊道窑炉进行烧成，烧成温度1160℃，烧成周期60min，获得防滑陶瓷砖半成品；
⑺对磨边后的陶瓷砖按产品不同防滑标准工艺要求进行防滑系数检测，得到釉面防滑系数达标的数码防滑炻瓷质陶瓷砖。
将上述实施例1-3提供的数码防滑陶瓷砖进行防滑性能测试，结果如下表所示：
表1数码防滑陶瓷砖防滑系数检测结果表
从表1检测数据可看出，采用本发明的数码防滑制备方法制备的数码防滑陶瓷砖其防滑级别符合英标摆式摩擦系数PTV值的防滑系数控制标准，同时也符合美标、国标、德标等不同防滑系数标准控制，通过防滑设计文件图案灰度控制两种不同防滑度的数码防滑喷墨墨水喷墨量，可制备出不同防滑级别的不同品类防滑陶瓷砖，该工艺操作简单，防滑系数可控性强，稳定性好，适用范围广，能满足不同国家和地区对防滑陶瓷砖不同防滑级别系数要求。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明权利要求范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明权利要求的涵盖范围。
Claims (8)
1.一种数码防滑喷墨墨水，其特征在于，包括数码防滑喷墨墨水A和数码防滑喷墨墨水B，所述数码防滑喷墨墨水A包括如下重量份原料组成：
防滑釉料40～48份、煅烧氧化铝0～25份、溶剂62～70份、分散剂6～9份、表面活性剂16～22份、消泡剂1～4份、酸度调节剂3～7份；
所述数码防滑喷墨墨水B包括如下重量份原料组成：
煅烧氧化铝5～20份、溶剂62～70份、分散剂6～9份、表面活性剂16～22份、消泡剂1～4份、酸度调节剂3～7份。
2.根据权利要求1所述数码防滑喷墨墨水，其特征在于，所述数码防滑喷墨墨水A进一步由以下重量份原料组成：
防滑釉料48份、煅烧氧化铝2份、无水乙醇70份、壬基酚聚氧乙烯醚6份、油酸16份、聚二甲基硅氧烷1份、无水乙酸7份。
3.根据权利要求1所述数码防滑喷墨墨水，其特征在于，所述数码防滑喷墨墨水B进一步由以下重量份原料组成：
煅烧氧化铝10份、无水乙醇70份、壬基酚聚氧乙烯醚6份、油酸16份、聚二甲基硅氧烷1份、无水乙酸7份。
4.根据权利要求1或2所述数码防滑喷墨墨水，其特征在于，所述的防滑釉料由如下重量份的组分组成：
煅烧高岭土10份、钾长石20份、氧化锌1份、白云石8份、透辉石10份、煅烧氧化铝2份、石英25份。
5.一种数码防滑喷墨墨水的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
所述数码防滑喷墨墨水A由以下重量份原料组成：
防滑釉料48份、煅烧氧化铝2份、无水乙醇70份、壬基酚聚氧乙烯醚6份、油酸16份、聚二甲基硅氧烷1份、无水乙酸7份；
所述数码防滑喷墨墨水A的制备方法：
⑴按防滑釉料配方进行称料配重，混合均匀放入球磨机中球磨，过筛后得到粒径为D10＜1μm、D50＜5μm、D90＜20μm的防滑釉料；
⑵按数码防滑喷墨墨水配方成料配重，将防滑釉料与油酸混合，将混合后的物料装至球磨机中进行球磨，球磨机转速为480r/min，球磨时间为4h，得到混合物；
⑶将得到的混合物、无水乙醇、壬基酚聚氧乙烯醚、聚二甲基硅氧烷及无水乙酸按配方重量份装至搅拌分散机中进行分散搅拌，搅拌速度为480r/min，搅拌时间3min，获得混合液体；
⑷将混合液体倒入球磨机中进行球磨，球磨速度控制为580r/min，球磨时间为6h，墨水颗粒粒径控制在D100＜1μm，粘度控制在40℃为4～10mPa·s，表面张力为30～50mN/m，pH值控制范围为6～8，得数码防滑喷墨墨水A；
所述数码防滑喷墨墨水B进一步由以下重量份原料组成：
煅烧氧化铝10份、无水乙醇70份、壬基酚聚氧乙烯醚6份、油酸16份、聚二甲基硅氧烷1份、无水乙酸7份；
所述数码防滑喷墨墨水B的制备方法：
⑴用油酸与与煅烧氧化铝、无水乙醇、壬基酚聚氧乙烯醚、聚二甲基硅氧烷、无水乙酸进行混合、搅拌，得到混合液体；
⑵将混合液体倒入球磨机中进行球磨，球磨速度控制为580r/min，球磨时间为6h，墨水颗粒粒径控制在D100＜1μm，粘度控制在40℃为4～10mPa.s，表面张力为30～50mN/m-1，pH值控制范围为6～8，得数码防滑喷墨墨水B。
6.一种使用权利要求1所述数码防滑喷墨墨水的数码防滑陶瓷砖的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
⑴坯体压制，根据生产需要压制平面或异型陶瓷坯体；
⑵坯体送入干燥窑炉进行干燥；
⑶淋/喷面釉，砖坯布施的面釉釉量为100～650g/㎡；
⑷釉面装饰；
⑸喷数码防滑墨水，将数码防滑喷墨墨水A和数码防滑喷墨墨水B分别装到同一喷墨花机的最后两道喷墨通道墨水罐中，根据不同生产平台制备工艺和不同品类数码防滑陶瓷砖的防滑系数标准要求，通过喷墨花机把数码防滑喷墨墨水A和数码防滑喷墨墨水B按防滑效果文件对完成图案装饰的砖坯进行数码防滑墨水喷施；
⑹防滑效果文件，分别以规则疏松图案、规则密集图案、不规则密集图案进行设计，根据防滑效果文件设计的图案灰度控制数码防滑喷墨墨水的喷施量，其喷施总量为35g/m2，防滑效果文件设计的图案灰度分为10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、100%十个梯度；
⑺将完成数码防滑墨水喷施的砖坯按正常生产的后续工序操作后送入辊道窑炉进行烧成，获得陶瓷砖半成品；
⑻对磨边后的陶瓷砖按产品不同防滑标准工艺要求进行防滑系数检测，得到最终的数码防滑陶瓷砖。
7.根据权利要求6所述数码防滑陶瓷砖的制备方法，其特征在于，步骤⑷所述的釉面装饰，进一步包括择一选用的：平板、胶辊、喷墨装饰。
8.根据权利要求6所述数码防滑陶瓷砖的制备方法，其特征在于，步骤⑷所述的釉面装饰进一步包括：平板、胶辊、喷墨装饰之间任意组合的釉面图案装饰。
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