(57)【要約】高い断熱効果が奏せられるとともに、人に無害で、燃えにくくかつ臭いを吸着することができる断熱シートを提供する。断熱シート１０は、炭素シート１１と表面シート材１７との間に、消臭分解酵素１４が収蔵された活性炭１３が保持された構成とされている。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
炭素シートと表面シート材との間に活性炭が保持された断熱シートであって、
前記活性炭には消臭分解酵素が収蔵されていることを特徴とする断熱シート。
【請求項２】
請求項１において、
前記炭素シートの前記活性炭を配する面に、金属による蒸着層が形成されていることを特徴とする断熱シート。
【請求項３】
請求項１または２において、
前記表面シート材は、建材シート用の仕上げシート材とされることを特徴とする断熱シート。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項において、
前記球状微粒子活性炭は、粒径が１５０μｍ〜６００μｍの多数の球状微粒子活性炭とされ、該球状微粒子活性炭は、炭化させたフェノール樹脂で構成された比表面積が１，０００ｍ２／ｇ以上のものであることを特徴とする断熱シート。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項において、
前記活性炭には、さらに抗菌剤が収蔵されていることを特徴とする断熱シート。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は建材シートなどに用いられる断熱シートに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来にはこの種のシートとして、蓄熱カプセルがシート材間に保持されてなるものが提案されている（たとえば、特許文献１参照）。この断熱シートを床や壁、天井などに建材シートとして利用すれば、室内の冷暖房運転の効率化を図ることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第５８０５７７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記断熱シートを建材シートとして用いる場合、毒性が強くかつ燃えやすいホルムアルデヒドを含んだ蓄熱カプセルを用いることはできない。また、近年の衛生ブームもあいまって、室内で発生した臭いを吸着できるような断熱シートも求められている。【０００５】
本発明は、このような問題を考慮して提案されたもので、その目的は、高い断熱効果が奏せられるとともに、人に無害で、燃えにくくかつ臭いを吸着することができる断熱シートを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明の断熱シートは、炭素シートと表面シート材との間に活性炭が保持された断熱シートであって、活性炭には消臭分解酵素が収蔵されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の断熱シートは上述した構成となっているため、種々の用途に使用した場合に、高い断熱効果が奏せられるとともに、人に無害でかつ燃えにくく安心して使用することができる。また、本発明の断熱シートは上述した構成となっているため、臭いを吸着することができる。たとえば断熱シートを壁紙など建材シートに使用することで、室内空間の冷気、暖気は壁紙の面方向に急速に伝わり、室内壁面のほぼ全面が室内温度に近づき、それを維持することができる。このように、本断熱シートによれば、冷暖房のエネルギーの効率化に寄与することができ、かつ室内空間を清浄な状態に維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】（ａ）は本発明の一実施形態に係る断熱シートの部分拡大断面図、（ｂ）は本発明の他の実施形態に係る断熱シートの部分拡大断面図である。
【図２】図１（ａ）（ｂ）で用いられている活性炭の拡大断面図である。
【図３】図１（ａ）（ｂ）に示した断熱シートの一例の部分正面図である。
【図４】（ａ）は本発明のさらに他の実施形態に係る断熱シートの部分拡大断面図、（ｂ）は（ａ）におけるシート材間をさらに拡大したシート材間の部分拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下に、本発明の実施の形態について、添付図面を参照して説明する。断熱シート１０、１０、１０として、図１（ａ）（ｂ）および図４（ａ）に３種のものを部分縦断面図として示した。
【００１０】
これらの断熱シート１０、１０、１０はいずれも、炭素シート１１と表面シート材１７の間に活性炭１３が保持されたシートであり、活性炭１３には消臭分解酵素１４が収蔵されている。また、いずれの断熱シート１０、１０、１０も、裏面側（炭素シート１１側）に防炎紙１２が貼着されて構成されている。
【００１１】
なお、これらの図例の断熱シート１０、１０、１０として、壁紙（壁クロス）に用いられるものを例示したが、上記構成の断熱シート１０、１０、１０は、カーテンやブラインド、パーティション用の表面シート、床、天井用の建材シートなどに用いることもできる。また、活性炭として、粒径が１５０μｍ〜６００μｍの多数の球状微粒子活性炭１３が用いてある。この球状微粒子活性炭１３としては、一般的な活性炭と同様、消臭効果を有したものが用いられることが望ましい。また、表面シート材として、建材シート（壁クロス）用の仕上げシート材１７が用いてある。
【００１２】
図１（ａ）（ｂ）に示した断熱シート１０、１０ではいずれも、多数の球状微粒子活性炭１３が接着剤などで固着、保持された活性炭層１３Ａとして、炭素シート材１１と仕上げシート材１７間に挟まれて保持されている。図１（ａ）のものは、炭素シート１１に直接的に活性炭層１３Ａが配されている。一方、図１（ｂ）のものは、炭素シート１１の表面に金属が蒸着されて蒸着層１８が形成され、さらにその上に活性炭層１３Ａが配されている。
【００１３】
炭素シート１１の裏面に設けられた防炎紙１２は、炭化はしても燃えることがなく延焼しにくいシート材であり、たとえばパルプ、レーヨン、防炎剤などを含んで構成されている。もちろん、アスベストやホルムアルデヒドなどの有害物質を含まないことが望ましいことは言うまでもない。防炎紙１２の外面（図１中、左側の面）が壁への貼り付け面とされ、粘着層やさらに剥離紙を有してあってもよい。また、防炎紙１２の代わりに他の紙材などを貼りあわせてもよい。本実施形態では、４０ｇ／ｍ２のものを用いた。
【００１４】
炭素シート１１としてはたとえば炭素材よりなる可撓性シートが用いられる。可撓性シートとしては、結晶化された炭素材料を膨張させ（膨張黒鉛）加圧してシート状に形成したものを用いればよい。可撓性シートの厚さ寸法は、壁紙として利用できるように、なるべく薄いものを用いることが望ましく、たとえば０．０３ｍｍ〜０．１ｍｍ程度のものを用いることが望ましい。
【００１５】
この炭素シート１１は、面方向に結晶が並んでなり、そのため面方向（厚さ方向に直交する方向）の熱伝導率が特に高く、試験によれば、２５０〜５００Ｗ／（ｍ・Ｋ）程度を得ることができた。一方、厚さ方向の熱伝導率は３〜５Ｗ／（ｍ・Ｋ）程度とされる。断熱性が高いため、熱を効率よく面方向に伝えることができる。
【００１６】
また、図１（ｂ）については、炭素シート１１の表面に金属が熱蒸着され、蒸着層１８が形成してある。蒸着層１８を構成する金属としては、たとえば銀やアルミニウム、銅などが適用され得る。薄い断熱シート１０を形成するために、１ｍｍ以下（望ましくは０．５ｍｍ程度）の厚みの仕上げシート材１７を用いることが望ましい。
【００１７】
炭素シート１１と仕上げシート材１７との間に保持されている球状微粒子活性炭１３は、略真球形状をなしている。この球状微粒子活性炭１３は、２枚のシート間の活性炭層１３Ａに固着、保持されている。
【００１８】
たとえば、アイオノマー樹脂溶液（不図示）に浸した状態の球状微粒子活性炭１３を、２枚のシート材１１、１２間に挟み込んで、保持させるようにすればよい。より具体的には、多数の球状微粒子活性炭１３を浸した上記溶液を炭素シート材１１の一方の面に塗り、その上に仕上げシート材１７を貼りつければよい。なお、他の接着剤を用いて球状微粒子活性炭１３を挟み込んでもよい。
【００１９】
図２の拡大断面図に示すように、球状微粒子活性炭１３の内部には、球体表面に開口する複数の孔部１３ａが形成されている。これら孔部１３ａは、球内部に向かって形成される複数のマクロ孔１３ａａを有しており、各マクロ孔１３ａａには、そのマクロ孔１３ａａを幹としてここから枝分かれするように複数のミクロ孔１３ａｂが形成されている。ミクロ孔１３ａｂの孔径寸法は、マクロ孔１３ａａよりも小さい。このような構成の孔部１３ａが複数設けられていることにより、球状微粒子活性炭１３は、超多孔質とされている。
【００２０】
球状微粒子活性炭１３は、炭素材であるので遠赤外線を放射する。球状微粒子活性炭１３としては、炭素純度が９０％以上のものを用いればよく、望ましくは９９．９％以上のものを用いればよい。また、球径が１５０μｍ〜６００μｍのものを用いることが望ましく、大きさにばらつきがないように１８０μｍ〜５００μｍのものを用いることがさらに望ましい。
【００２１】
また、細孔容積が０．９ｃｍ３／ｇ〜２．０ｃｍ３／ｇ、細孔ピーク直径が０．５ｎｍ〜２．０ｎｍのものを用いればよい。ここで、細孔容積とは、球状微粒子活性炭１３内に形成された全てのマクロ孔１３ａａ及びミクロ孔１３ａｂの孔内の容積の和であり、また、細孔ピーク直径とは、孔部１３ａにおける微粒子活性炭１３表面の開口径のうち最大のものを指す。
【００２２】
本実施形態では、球状微粒子活性炭１３は、炭化させたフェノール樹脂から構成されており、比表面積が１，０００ｍ２／ｇ以上とされている。ここで、比表面積とは、球状微粒子活性炭１３の球表面の面積、およびすべての孔部１３ａのマクロ孔１３ａａ及びミクロ孔１３ａｂを構成する面の面積の合計である。
【００２３】
球状微粒子活性炭１３は、たとえば以下のようにして製造すればよい。
まず、原料となるフェノール樹脂などを粉砕し、粉砕片を加工して複数の球体を得る。この球体を高温下（例えば７００〜８００℃程度）で炭化させた後、その処理物を高温下（たとえば９００〜１０００℃程度）で水蒸気と反応させる（水蒸気賦活）。この水蒸気賦活により多孔質の構造が形成される（この場合、比表面積が２，５００ｍ２／ｇ以上となる）。その後、精製し不純物を取り除き、ふるい分けを行い、所望の粒径、及び所望のマクロ孔１３ａａ及びミクロ孔１３ａｂの孔径を有した多数の孔部１３ａが形成された球状微粒子活性炭１３が得られる。
【００２４】
なお、賦活としては、水蒸気賦活に限られず、二酸化炭素や空気などを用いて行なってもよい。また、ＫＯＨなどを用いたアルカリ賦活を行なってもよい。また、球状微粒子活性炭１３の原料としては、フェノール樹脂に限られず、ヤシ殻炭や石灰などとしてもよい。
【００２５】
球状微粒子活性炭１３としては、たとえば、Ｂ’ｓ  Ｗｉｐｅｒ（登録商標）や、特許第４２６６７１１号公報および特許第４３０８７４０号公報に開示された製法で製造されたものを好適に使用することができる。
【００２６】
また、球状微粒子活性炭１３としては、強い圧力や衝撃が加えられても割れて粉々にならず、色素などが皮膚などに付着するおそれがないものを利用することが望ましい。さらにｐＨ値が７前後（中性）のものとすることが望ましい。
【００２７】
また、図２に示すように、球状微粒子活性炭１３には機能性物質として消臭分解酵素１４が収蔵されている。消臭分解酵素１４としては、臭い成分を活性酸素で酸化して別の物質に変化させてその臭い成分を分解する作用を有する人工酵素を用いればよい。
【００２８】
このような消臭分解酵素１４として、ＤＥＯＲＡＳＥ（登録商標）がある。このＤＥＯＲＡＳＥ（登録商標）は、アルカリ条件での中心金属の脱離による消臭効果の低下が見られず、生体内の酵素に似たサイクル反応をもたらすため、他の化学反応を用いた消臭剤と比べて、格段に消臭効果が持続する。また、一般的に、上記サイクル反応の反応性は、吸湿による水分により低下することが知られているが、ＤＥＯＲＡＳＥ（登録商標）では、逆に吸湿により反応性が向上することがわかっている。
【００２９】
なお、消臭分解酵素１４としては、これ以外に、たとえば、人工酵素である鉄系フタロシアニンなどを用いたものを採用してもよい。
【００３０】
また、球状微粒子活性炭１３には、他の機能性物質として抗菌剤１５が収蔵されている。抗菌剤１５としては、無機系の抗菌剤１５を用いることができ、抗菌作用を有する金属や金属イオンを無機系担体に担持させて構成したものを用いればよい。このような無機系の抗菌剤１５としては、たとえば、粉体である銀系の無機抗菌剤（たとえば、ノバロン（登録商標））を用いてもよい。無機系の抗菌剤１２ｄは、溶液に溶解又は分散させて、球状微粒子活性炭１３の孔部１３ａ内に含侵させるようにしてもよい。これにより、球状微粒子活性炭１３を含む断熱シート１０を、雑菌が繁殖しにくいなどの抗菌効果を有するものにすることができ、断熱シート１０の劣化を防ぐことができる。
【００３１】
壁紙に人体の皮膚が接触した場合、皮膚の汗や皮脂などが壁紙の内部に吸い取られて、皮膚表面に存在する雑菌によってこれらが分解され、いわゆる分解臭である悪臭が生じるが、上記のような抗菌剤１５を球状微粒子活性炭１３内に含ませれば、雑菌がこれにより死ぬので、雑菌による汗や皮脂などの分解が抑えられ、悪臭の発生が抑制される。
【００３２】
これら機能性物質は、図２に示すように、球状微粒子活性炭１３の孔部１３ａ内に収蔵されている。図例では、機能性物質が孔部１３ａのマクロ孔１３ａａ内に収蔵されている例を示しているが、ミクロ孔１３ａｂ内に収蔵されていてもよい。球状微粒子活性炭１３は複数の孔部１３ａを有した超多孔質であるので、多数の機能性物質を孔部１３ａ内に効率よく含ませることができる。なお、球状微粒子活性炭１３に機能性物質として芳香剤を含ませてもよい。
【００３３】
図１（ａ）（ｂ）の断熱シート１０は、いずれも壁紙として用いられるものであるため、表面側（室内面側）には壁クロス用の仕上げシート材１７が配されている。具体的には、図１（ａ）（ｂ）に示した断熱シート１０は、炭素シート１１の室内面側に、活性炭層１３Ａを介して壁クロス用の仕上げシート材１７が貼着されている。
【００３４】
仕上げシート材１７としては、和紙等の紙シート、織物シート、紙製など種々の糸で編まれたシートなど、さまざまな種類の素材が用いられる。なお、塩ビなどの合成樹脂よりも紙や布を用いることが望ましい。仕上げシート材１７は、球状微粒子活性炭１３および消臭分解酵素１４の消臭効果を良好に発揮させるために、通気性の良好なものを用いることが望ましい。図４には、仕上げシート材１７として織物シートを用いた断熱シート１０の室内側面の正面図が示してある。
【００３５】
この仕上げシート材１７は、縦材１７ａと横材１７ｂを格子状に織り込んでなる。図３の例のものは、織り目に微細な方形状の隙間１７ｃが形成されている。なお図３では便宜的に、縦材１７ａには目の細かいクロスハッチングを付し、横材１７ｂには目の粗いクロスハッチングを付した。
【００３６】
この隙間１７ｃにより下地の色を表出させるようにしてもよい。たとえば図１（ｂ）のように、活性炭層１３Ａを介した下地が金属の蒸着層１８であれば、蒸着面の金属色が隙間１７ｃより表れ、壁紙全体として金属色が混じった微妙な色合いの壁面を表現することができる。また、金属の光反射色により高級感を演出することもできる。
【００３７】
なお、仕上げシート材１７は、球状微粒子活性炭１３入りの活性炭層１３Ａの保護材としても作用する。また、仕上げシート材１７の隙間１７ｃから球状微粒子活性炭１３が漏れ出ないように、仕上げシート材１７の表面に透明フィルムを貼りつけるか、あるいは透明樹脂材料を塗布してもよい。
【００３８】
以上に説明したように、断熱シート１０は炭素シート１１を含んで構成されているため、面方向への熱を効率よく伝導させることができ、壁紙に適用した場合には、室内空間の冷気、暖気は壁紙の面方向に急速に伝わり、室内壁面のほぼ全面が室内温度に近づき、それを維持する。また、断熱シート１０は厚さ方向には熱を伝えにくいため高い断熱効果を奏する。
【００３９】
ようするに、この断熱シート１０によれば、居室の壁紙などに用いることで、室内の冷気、暖気を効率的に維持し、かつ外気を遮断することができ、その結果、冷暖房運転の際の消費電力を低減することができる。特に、図１（ｂ）に示したものは炭素シート１１に金属（たとえばアルミニウム粉末）による蒸着層１８が形成されているため、面方向への炭素シート１１の熱伝導性を維持でき、あるいは面全体の熱伝導を高めることができ、さらなる節電効果を上げることができる。
【００４０】
本断熱シート１０による壁紙と、同一平面寸法の塩ビ壁紙とについて、設定温度２８℃、期間１４日において消費電力量の測定試験を行ったところ、本断熱シート１０のものが塩ビ壁紙よりも約２７％以上の削減ができることを確認できた。
【００４１】
また、断熱シート１０には消臭分解酵素１４入りの球状微粒子活性炭１３が収蔵されているため、臭い成分を有効に吸着、分解でき、球状微粒子活性炭１３自体の消臭効果とあいまって、居室の壁紙などに用いることで室内空間を清浄な状態に維持することができる。特に、本実施形態に係る球状微粒子活性炭１３は比表面積が２，５００ｍ２／ｇ以上であるため、多くの消臭分解酵素１４を収蔵させることができる。また、消臭分解酵素１４は臭い成分を分解できるので、消臭効果はほとんど減衰することがなく、断熱シート１０を消臭機能を有した状態で長期間にわたり使用することができる。
【００４２】
特許第４２６６７１１号公報および特許第４３０８７４０号公報に開示された製法で製造されたものに消臭分解酵素１４を収蔵させた球状微粒子活性炭１３を用いて、アンモニアに対する吸着分解試験を行ったところ、短時間でガス濃度の低下が認められた。また、人口酵素の臭い吸着分解効果については、アセトアルデヒド、硫化水素、メチルメルカプタンなどの試験で認められている。この消臭分解酵素１４入りの球状微粒子活性炭１３と、上記の炭素シート１１とを含む断熱シート１０により、ホルムアルデヒド等級の最上位規格であるＦ☆☆☆☆（Ｆフォースター）（ホルムアルデヒドの発散レベルの最も低い製品に表示することができる最高ランクの等級）を得ている。
【００４３】
さらに、球状微粒子活性炭１３には抗菌剤１５も含まれているため、抗菌作用も奏せられ、消臭分解酵素１４による消臭作用とあいまって、室内空間を清浄な状態に維持することができる。
【００４４】
また、断熱シート１０には、炭素材料（球状微粒子活性炭１３および炭素シート１１）、防炎紙１２など人体に無害な物質で構成され、ホルムアルデヒドなどの有害物質を含んでいないため、室内の壁紙などに安心して使用することができる。さらに、この断熱シート１０は炭素材料を含んでいるため遠赤外線が放射され、それによる人体への健康増進作用も奏せられる。
【００４５】
断熱シート１０は、壁紙として用いられるだけでなく、床シート、天井シートなど種々の建材シートに使用することができる。また、断熱シート１０は薄手の柔軟シートに形成できるので、カーテンやブラインドなどにも使用することができる。自動車や鉄道車両、船舶の内装材や、座席の表面材にも使用できる。
【００４６】
また、裏面材として配した防炎紙１２を有しない構成としてもよい。たとえば、建築物の基礎部分に貼りつけて使用する断熱シート１０など、色移り防止を配慮する必要のないものには、炭素シート１１面を貼着面として使用してもよい。
【００４７】
また、仕上げシート材１７として不燃あるいは難燃材料を用いてもよい。断熱シート１０の他の構成部材である防炎紙１２、球状微粒子活性炭１３、炭素シート１１が不燃あるいは難燃材料で構成されているため、全体として不燃あるいは難燃の壁紙を構成することができる。
【００４８】
なお、炭素シート１１としては、０．０５ｍｍ（５０μｍ）厚のものを用いた。この炭素シート１１について発熱性試験を実施したところ、薄い白煙が見られたが着火の様子は見られず、加熱開始後２０分間の総発熱量は約０．６Ｍｊ／ｍ２（基準値８Ｍｊ／ｍ２以下）であり、合格判定であった。
【００４９】
ついで、図４に示した他の実施形態に係る断熱シート１０について説明する。
【００５０】
この断熱シート１０は、図１（ａ）（ｂ）のものとくらべて、球状微粒子活性炭１３の保持するための活性炭層１３Ａの構成が異なる。本断熱シート１０は、多数の球状微粒子活性炭１３が、袋体２１の内部に収蔵、保持された活性炭層１３Ａを有している。なお、その他の構成については図１（ａ）のものと同様であるため、同一の部材については同一の符号を付してその説明は省略する。
【００５１】
袋体２１としては、内部に多数の球状微粒子活性炭１３が多層状に収容されるスペースを有した袋状体とされる。また袋体２１は、内部の球状微粒子活性炭１３が漏れ出ないような肌理を有したものであればよく、たとえば、綿、絹などの天然繊維を原料としたものや、ナイロン、レーヨンなどの化学繊維を原料とした布状のものからなるものとしてもよい。
【００５２】
この袋体２１の内部には、多数の細孔２２ａ（図４（ｂ）参照）を有したポリウレタン発泡体などよりなるクッション材２２を有している。このクッション材２２の細孔２２ａに球状微粒子活性炭１３が保持されている。
【００５３】
クッション材２２が発泡体の場合、細孔２２ａは発泡体のセル構造の連続気泡によりなり、図４（ｂ）の拡大図に示すように、その連続気泡に球状微粒子活性炭１３を保持させるようにすればよい。なお、連続気泡は厚み方向に通気性を有しており、臭い成分を取り込みやすくなっている。
【００５４】
本実施形態における球状微粒子活性炭１３についても、粒径が１５０μｍ〜６００μｍのものを用いればよく、望ましくは４５０μｍ〜５５０μｍのものを用いられる。球状微粒子活性炭１３の粒径がたとえば２００μｍ以下の場合、クッション材２２の細孔２２ａの孔径が２００μｍよりもはるかに大きく形成されていると球状微粒子活性炭１３はクッション材２２の表面付近にとどまらず、奥方にまで入り込むおそれがあるばかりでなく、細孔２２ａに保持されずにクッション材２２を通り抜けて脱落するおそれがある。
【００５５】
しかしながらこのように、球状微粒子活性炭１３はクッション材２２の個々の細孔２２ａに嵌ることでクッション材２２に均一に保持され、クッション材２２から容易には脱落しない。なお、この断熱シート１０は図１（ａ）（ｂ）のものよりも厚さ寸法が大きいが、球状微粒子活性炭１３が多層状に多く収蔵され得るため、消臭分解酵素１４（図２参照）や抗菌剤１５（図２参照）などの機能性物質も多く収蔵され得、さらなる清浄作用を期待できる。
【００５６】
以上に説明した実施形態では、活性炭として粒径が１５０μｍ〜６００μｍで略真球形状の球状微粒子活性炭１３が用いてあるが、上述したようにこれには限られない。他の活性炭（ヤシ殻炭など）を用いれば断熱シート１０を安価に製造することができる。なお、球状微粒子活性炭１３は微細であり略均一な寸法であるため、断熱シート１０の厚みに影響を与えることなく、また色移りすることもないため、これを用いることが望ましい。
【符号の説明】
【００５７】
１０        断熱シート
１１        炭素シート
１２        防炎紙
１３Ａ      活性炭層
１３        球状微粒子活性炭（活性炭）
１３ａ      孔部
１３ａａ    マクロ孔
１３ａｂ    ミクロ孔
１４        消臭分解酵素
１５        抗菌剤
１７        仕上げシート材（表面シート材）
１７ａ      縦材
１７ｂ      横材
１７ｃ      隙間
１８        蒸着層
２１        袋体
２２        クッション材
２２ａ      細孔
【図１】
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【図２】
2019097561.tif 000004
【図３】
2019097561.tif 000005
【図４】
2019097561.tif 000006
【国際調査報告】
2019097561.tif 000007
2019097561.tif 000008
2019097561.tif 000009
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