(57)【要約】【課題】力学特性を高めつつ、未利用材の有効活用により環境保全に資する木質成形体および木質パレットを提供する。【解決手段】木質チップを接着剤により接着接合して成形した木質成形体を、平面視矩形状の基材部２０が設けられ、基材部２０の一方の平面に複数の脚部２１・２１・・・が配設され、脚部２１を介して一対の基材部２０・２０が組み付けられてなる木質パレット１として構成し、基材部２０の内部に、補強材として竹を繊維方向に縦割し所定長さに切断した竹材２３が基材部２０の平面方向に沿って一体に埋設される。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
木質チップを接着剤により接着接合して成形した木質成形体において、
平面視矩形状の基材部が設けられ、
前記基材部の内部に、補強材として竹を繊維方向に縦割し所定長さに切断した竹材が前記基材部の平面方向に沿って一体に埋設される、
ことを特徴とする木質成形体。
【請求項２】
前記竹材は、前記基材部の一方の平面側に直線状に膨出されるリブ部に沿って配設される請求項１に記載の木質成形体。
【請求項３】
前記竹材は、前記基材部の周縁に沿って配設されるとともに、前記基材部の周辺に対して斜め方向に配設される請求項１又は請求項２に記載の木質成形体。
【請求項４】
前記竹材は、網目状に交差して配設される請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の木質成形体。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の木質成形体からなる木質パレット。
【請求項６】
前記基材部の一方の平面に複数の脚部が配設され、前記脚部を介して一対の基材部が組み付けられる請求項５に記載の木質パレット。
【請求項７】
前記竹材は、前記脚部の離間に配設される請求項６に記載の木質パレット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、木質成形体および木質パレットの技術に関し、より詳細には、木質チップを接着剤により接着接合して成形した木質成形体および木質パレットに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、木質チップを接着剤により接着接合して成形した木質成形体としては、例えば、建築用建材としてのボード材や床材、運搬用資材としての荷役用パレット等がよく知られている。この種の木質成形体は、一般的には、木質原料として針葉樹や広葉樹等の木材を破砕・切削して小片化・微小片化又は極微粉砕した木質チップを用いて、木質チップの表面に接着剤を塗布したものを熱圧成形して製造される。
【０００３】
従来の木質成形体の一例として、例えば、特許文献１又は特許文献２には、一対のパーティクルボード（一対のパレット体）が脚部を介して組み付けられてなる荷役用の木質パレットの構成が開示されている。このような荷役用の木質パレットには、通常、片面や両面に荷役面を有し、脚部の離間にフォークリフトの爪が二方向又は四方向から挿入可能なフォーク差し込み部が形成されている。
【０００４】
しかしながら、上述した従来の木質成形体では、小片である木質チップの集合体であるため、例えば、荷役用パレットとして構成した際には、木材製や合板製のパレットと比べて曲げ強度や剛性等の力学特性が劣る場合があり、運搬用資材として耐荷重が小さく積載荷重が制限されるといった課題があった。
【０００５】
ところで、ダム貯水池における流木や流竹等の漂流塵芥は、発電等の取水支障や水の流れの妨げにもなるため、漂流塵芥を速やかに貯水池から引き揚げて処理・処分することがダム保守管理における重要な業務の一つであるところ、廃棄物処理にかかる費用の抑制や、焼却処理に伴うＣＯ２排出量の削減といった環境保全の観点から、近年、これらの漂流塵芥を再資源化するなどして廃棄物処理せずに再利用する方策が検討されている。
【０００６】
とりわけ、漂流塵芥の内、流木については破砕処理するなどして木質チップや堆肥へとリサイクル化する取り組みが推進され、木質成形体の木質チップとしてこれを活用することが可能にはなっているが、他方、流竹については未だ再資源化への効果的な方策が確立されておらず、漂流塵芥の利用という点では、流木と流竹を併せて再資源化して活用することができれば、上述した処理費用を低減できるとともに、未利用材の有効活用による環境保全へ取り組みを更に進めていくことができる。
【０００７】
なお、例えば、特許文献３に開示されるように、竹材が有する強度に着目して、構造部材（骨材）として竹材を用いた運搬用パレットが提案されているが、かかる構成は、複数の竹材を所定位置に整列させ、それらを樹脂製シート等にて被覆して形成されるものであったため、上述した木質チップからなる木質成形体の力学特性の向上や、漂流塵芥等の未利用材を有効活用といった技術的課題や社会の要請を解決するには至らない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平０８−１８３５３１号公報
【特許文献２】特開２０１４−１７２６４５号公報
【特許文献３】特開２００９−１３２４５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
そこで、本発明では、木質成形体および木質パレットに関し、前記従来の課題を解決するもので、力学特性を高めつつ、未利用材の有効活用により環境保全に資する木質成形体および木質パレットを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。
【００１１】
すなわち、請求項１においては、木質チップを接着剤により接着接合して成形した木質成形体において、平面視矩形状の基材部が設けられ、前記基材部の内部に、補強材として竹を繊維方向に縦割し所定長さに切断した竹材が前記基材部の平面方向に沿って一体に埋設されるものである。
【００１２】
請求項２においては、前記竹材は、前記基材部の一方の平面側に直線状に膨出されるリブ部に沿って配設されるものである。
【００１３】
請求項３においては、前記竹材は、前記基材部の周縁に沿って配設されるとともに、前記基材部の周辺に対して斜め方向に配設されるものである。
【００１４】
請求項４においては、前記竹材は、網目状に交差して配設されるものである。
【００１５】
請求項５においては、請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の木質成形体からなる木質パレットものである。
【００１６】
請求項６においては、前記基材部の一方の平面に複数の脚部が配設され、前記脚部を介して一対の基材部が組み付けられるものである。
【００１７】
請求項７においては、前記竹材は、前記脚部の離間に配設されるものである。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の効果として、力学特性を高めつつ、未利用材の有効活用により環境保全に資することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の一実施例に係る木質パレットの全体的な構成を示した斜視図である。
【図２】木質パレットの正面図である。
【図３】パレット体の底面図である。
【図４】図３のパレット体の一部拡大図である。
【図５】リブ部に直交する方向から見た竹材の配置構成を示す断面図である。
【図６】図５のＡ−Ａ矢視断面図である。
【図７】力学特性測定用の試料片の採取個所を示した図である。
【図８】脚間材及びフォーク間材の曲げ強度を示したグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
次に、発明を実施するための形態を説明する。
【００２１】
以下の実施例では、一例として、運搬用資材としての木質パレット１を構成した場合について説明している。ただし、後述するように、木質成形体の実施例としては木質パレット１に限定されるものではない。
【００２２】
図１及び図２に示すように、本実施例の木質パレット１は、一対のパレット体２・２が組み付けられて両面に荷役面を有する両面パレットとして構成されており、具体的には、一対のパレット体２・２の基材部２０・２０が複数の脚部２１・２１・・・を介して一体に組み付けられて構成されている。一対のパレット体２・２の間であって隣接する脚部２１・２１の離間には、フォークリフトの爪（フォーク）が挿入可能なフォーク差し込み部１０が形成されており、フォーク差し込み部１０は、木質パレット１の四方向に開口されて、四方向からフォークリフトの爪が挿入可能とされている。
【００２３】
図２及び図３に示すように、パレット体２は、木質パレット１の上部半体又は下部半体を形成し、平面視矩形状（本実施例では四角形状）に形成される基材部２０と、基材部２０の一方の平面側である対向面２０ｂに突設される複数（本実施例では９個）の脚部２１・２１・・・と、同じく対向面２０ｂに直線状に膨出される複数のリブ部２２・２２・・・等とが設けられており、パレット体２（基材部２０）の内部に補強材としての竹材２３が木質チップ（の集積体）と一体となるように埋設されている（図５及び図６等参照）。
【００２４】
パレット体２の主材である木質チップは、木質原料を特に限定するものではないが、例えば、マツ、スギ、ヒノキ等の針葉樹、又はラワン、カポール、ポプラ等の広葉樹等の木材が用いられ、木質原料を破砕・切削して小片化又は微小片化したものが用いられる。また、これらの木質原料は、ダム貯水池に漂流する流木の他、建築廃材や間伐材（葉、末木、枝条、根元等の間伐残材を含む）等を利用することができる。
【００２５】
また、パレット体２の成形時に使用される接着剤は、公知の木質成形体（パーティクルボード等）に用いられる接着剤を採用でき、例えば、尿素樹脂接着剤、メラミン樹脂接着剤、尿素・メラミン樹脂接着剤、フェノール樹脂接着剤、レゾルシノール樹脂接着剤、ウレタン樹脂接着剤、フルフラール樹脂接着剤、イソシアネート樹脂接着剤のような熱硬化性樹脂が単独又は２種以上を混合して用いられる。中でも、力学特性や加工性の観点から、尿素樹脂接着剤又はウレタン樹脂接着材が好適に用いられる。
【００２６】
成形時の接着剤の添加量（塗布量）は、特に限定されるものではないが、引っ張り強度や曲げ強度等の力学特性や加工性の観点から、乾燥状態の木質チップ及び竹材２３を合わせた１００重量部に対して５〜２５重量部、好ましくは１０〜１５重量部となるように調製される。
【００２７】
パレット体２は、木質チップを接着剤により接着接合して成形される木質成形体として構成され、基材部２０、脚部２１及びリブ部２２が一体成形されている。パレット体２の成形方法としては、公知の方法を採用することができるが、一例として、木質チップの表面に任意の接着剤を塗布したものを所定形状の金型のキャビティ内に投入し、１２０℃〜１５０℃の加熱条件下で、５００ｔ〜７００ｔで加圧プレスすることで成形される。なお、補強材としての竹材２３は、金型のキャビティ内に集積された木質チップの所定位置に配置させ、竹材２３の表面が露出しないように木質チップで覆われた状態で成形することで、木質チップと一体に接着接合される。
【００２８】
図３乃至図６に示すように、基材部２０は、上面に積載物が載置される水平面状の荷役面２０ａが形成され、下面に他方のパレット体２の基材部２０と対向される水平面状の対向面２０ｂが形成され、対向面２０ｂに上述した脚部２１及びリブ部２２がそれぞれ突設されており、上述したように基材部２０の内部に竹材２３が埋設されている。
【００２９】
脚部２１は、対向面２０ｂに四角錐台状に突設され、頂部の水平面状の突き合わせ面に円柱状突起としての凸部２１ａと、有底円柱状孔としての凹部２１ｂとが設けられている。脚部２１では、一対の凸部２１ａ・２１ａ及び一対の凹部２１ｂ・２１ｂが突き合わせ面と直交する中心軸に対してそれぞれ対称位置で、かつ中心軸を中心にした正方形の各頂点位置に配置されている。また、脚部２１は、基材部２０の周縁及び中央部に同一形状のものが等間隔に離間を有して複数配置されており、具体的には、基材部２０のコーナー位置（４箇所）、周辺の中央位置（４箇所）及び中心位置（１箇所）の計９箇所に配設されている。
【００３０】
一対のパレット体２・２が組み付けられた状態では、対応する脚部２１・２１において一方の脚部２１の凸部２１ａが他方の脚部２１の凹部２１ｂにそれぞれ嵌入されて接合される。脚部２１・２１の当接箇所は、嵌合された凸部２１ａ及び凹部２１ｂの摩擦力により接合状態が維持されるか、又は公知の接着剤などの接合手段により接合されて一体化される（図１又は図２参照）。
【００３１】
リブ部２２は、隣接する脚部２１・２１の離間に配設され、対向面２０ｂの複数箇所に同じ厚み方向寸法となるように突設されている。具体的には、本実施例のリブ部２２は、基材部２０の周縁に沿って基材部２０のコーナー位置に配設される脚部２１を結ぶようにして直線状に延設される周縁リブ２２ａと、基材部２０の周辺の中央位置に配設される脚部２１を結ぶようにして直線状に延設される中央リブ２２ｂと、基材部２０の周辺に対する斜め方向であって基材部２０のコーナー位置に配設される脚部２１から中心位置に配設される脚部２１に向かう方向に直線状に延設される斜めリブ２２ｃとが設けられている（図３参照）。周縁リブ２２ａ・中央リブ２２ｂ・斜めリブ２２ｃは、いずれかと網目状に交差又は接続するように形成され、斜めリブ２２ｃの一部が周縁リブ２２ａ又は中央リブ２２ｂに連続するとともに、斜めリブ２２ｃの一部同士が交差するように形成されている。
【００３２】
竹材２３は、分割竹材として形成され、竹を公知の分割機等を用いて周方向に縦（長軸方向）割りするとともに、所定長さに切断して、所定の大きさの断面矩形の長板状に分割したものが用いられる。本実施例の木質パレット１では、大きさが大小様々であるが、例えば、周辺が１１００ｍｍ×１１００ｍｍとなるように成形される場合は、竹材２３は、幅が５．０ｍｍ〜１５ｍｍ、厚さが０．２ｍｍ〜１０ｍｍ、長さが３００ｍｍ〜１０００ｍｍとなるように断面矩形の長板状に分割されたものが好ましく用いられる。
【００３３】
竹材２３の原料である竹は、その種類を特に限定するものではないが、強度が大きく安価に入手できるという観点から、代表的には孟宗竹や真竹等が好ましく用いられ、ダム貯水池に漂流する流竹や間伐材等を利用することができる。また、竹は、枝葉の部分を取り除いたものが好ましく用いられ、表皮の部分が付いたものをそのまま用いても表皮の部分を剥離したものを用いてもよい。
【００３４】
竹材２３の配置構成につき、基材部２０の平面方向の配置に関しては、基材部２０及びリブ部２２の表面に露出することなく内部に完全に埋設された状態で、基材部２０の平面方向（荷役面２０ａの方向）に沿って略同一平面上に位置するようにして、所定のリブ部２２（周縁リブ２２ａ及び斜めリブ２２ｃ）に沿って一つ又は複数の竹材２３が配設され、全体として一部又は全部が平面視において網目状（格子状又は綾目状）となるように構成される（図３乃至図５等参照）。
【００３５】
具体的には、基材部２０の周縁に設けられる周縁リブ２２ａに沿って一つ又は複数の竹材２３が配設されることで、基材部２０の周縁箇所にて竹材２３が全体として平面視矩形に配置されている。また、基材部２０の周辺に対して斜め方向に設けられる斜めリブ２２ｃの内、平行に離間を有して設けられる三箇所の斜めリブ２２ｃと、これに交差して設けられる一箇所のリブ２２ｃとに一つ又は複数の竹材２３が配設されることで、基材部２０の周縁以外の箇所にて竹材２３が全体として一部交差する綾目状に配置されている。
【００３６】
他方、基材部２０の厚さ方向の配置に関しては、好ましくは、基材部２０の厚み方向の中央位置の近傍に配設されるように構成される（図５及び図６参照）。この「基材部２０の厚み方向の中央位置」とは、本実施例では基材部２０の上下平面である荷役面２０ａから対向面２０ｂまでの間の厚み方向寸法Ｔ１ではなく、荷役面２０ａからリブ部２２の先端までの間の厚み方向寸法Ｔ２のことをいう。このように、竹材２３が基材部２０の厚み方向の中央位置の近傍に配設されることで、基材部２０に生じるそりや歪みを効果的に防止することができる。
【００３７】
次に、以下の要領でパレット体２の曲げ試験を行って、本実施例の木質成形体の力学特性を評価した。
【００３８】
試験に使用するパレット体２は、周辺が１１００ｍｍ×１１００ｍｍとなる木質パレット１を構成するものとして、まず、乾燥した木質チップを攪拌しながら木質チップ及び竹材を合わせた１００重量部に対して所定の重量部となるように接着剤（尿素樹脂接着剤又はウレタン樹脂接着材）を噴霧にて添加して、表面に接着剤が塗布された木質チップを調製した。次いで、これをパレット体２の形状を有する金型のキャビティ内に投入して集積させ、集積された木質チップの表面に、幅が５．０ｍｍ〜１５ｍｍ、厚さが０．２ｍｍ〜１０ｍｍ、長さが３００ｍｍ〜１０００ｍｍの一つ又は複数の竹材を所定位置（基材部２０の周縁リブ２２ａ及び所定の斜めリブ２２ｃに沿う位置）に配置した。そして、竹材の表面が露出しないように木質チップで覆った状態で、１３０℃〜１４０℃の加熱条件下で、６００ｔ〜６５０ｔで加圧プレスすることでパレット体２を得た（実施例１〜４）。また、同様の方法にて、竹材を有しないパレット体２も得た。（比較例１〜２）。
【００３９】
試料片としては、上述のパレット体２を所定形状に分割することで形成し、具体的には、図７に示すように、荷役面への積載時に強度が要求される隣接する桁部の間の部位である脚間材の試料片Ａ１〜Ａ４（実施例１、実施例２、比較例１）と、フォーク差し込み部に爪を差し込んでフォークリフトにて持ち上げる際に強度が要求される基材部の周縁及び中央の部位であるフォーク間材の試料片Ｂ１〜Ｂ３（実施例３、実施例４、比較例２）とを用いた。
【００４０】
曲げ試験は、万能試験機（島津製作所社製：ＡＧＳ−２０ｋＮＤ）を使用して、試料片の三点曲げ試験にて曲げ強度（Ｎ）を測定した。曲げ強度の測定値としては、脚間材では試料片Ａ１〜Ａ４の実測値の平均値を、フォーク間材では試料片Ｂ１〜Ｂ３の実測値の平均値をそれぞれ採用した。
【００４１】
【表１】
2019064724.tif 000003
【００４２】
【表２】
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【００４３】
表１、表２及び図８に示した試験結果より、本実施例のパレット体２は、従来の竹材を有しないパレット体２（比較例１、比較例２）と比べて、脚間材の場合（実施例１、実施例２）で曲げ強度（Ｎ）が最大で１８５％向上し、フォーク間材の場合（実施例３、実施例４）で曲げ強度（Ｎ）が最大で１６１％向上することが認められる。このことから、本実施例の木質成形体において、基材部に竹材が埋設されることにより力学特性が高められることが確認された。
【００４４】
以上のように、本実施例の木質パレット１は、木質チップを接着剤により接着接合して成形した木質成形体において、平面視矩形状の基材部２０が設けられ、基材部２０の内部に、補強材として竹を繊維方向に縦割し所定長さに切断した竹材２３が基材部２０の平面方向に沿って一体に埋設されるため、従来の木質パレットと比べて力学特性を高めつつ、未利用材の有効活用により環境保全に資することができるのである。
【００４５】
すなわち、本実施例の木質パレット１では、基材部２０が補強材として竹材２３を平面方向に沿って埋設してなるものであるため、木質チップの集合体として成形される基材部２０の曲げ強度や剛性等を向上することができ、耐荷重性が改善されることにより、運搬用資材としての積載荷重の制限を拡大でき、より広範囲な用途に用いることが可能となる。また、木質チップとともに竹材２３を使用するため、ダム貯水池における漂流塵芥である流木と流竹を同時に再資源化して活用することができ、かかる未利用材を有効活用して環境保全へ取り組みを更に進めていくことが期待できる。
【００４６】
特に、本実施例の木質パレット１は、竹材２３が、基材部２０の一方の平面側に直線状に膨出されるリブ部２２に沿って配設されるため、リブ部２２により更に基材部２０の曲げ強度や剛性等を向上できるとともに、リブ部２２に竹材２３を埋設することで基材部２０の厚み方向寸法を小さくして、木質パレット１の軽量化と低コスト化を図ることができる。
【００４７】
また、本実施例の木質パレット１は、竹材２３が基材部２０の周縁に沿って配設されるとともに、基材部２０の周辺に対して斜め方向に配設され、竹材２３が網目状に交差して配設されるため、特に、荷役面への積載時やフォークリフトにて持ち上げる際に応力（荷重）がかかる箇所の力学特性を効果的に高めて、実用時に要求される剛性を容易に確保することができる。
【００４８】
以上、本発明の木質成形体及び木質パレットとしては、上述した実施例に限定されず、本発明の目的を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。
【００４９】
すなわち、上述した実施例の木質パレット１では、一対のパレット体２・２にて形成される構成について説明したが、例えば、一方のパレット体２に対して平面視田字型状に形成されたフレーム体に組み付けられる構成としてもよく、また、一方のパレット体２のみより形成され、基材部２０の一方の平面側に脚部２１が配設され、脚部２１の離間にフォークリフトの爪が挿入可能なフォーク差し込み部１０が形成されるように構成してもよい。
【００５０】
また、上述した実施例の木質パレット１では、脚部２１において、突き合わせ面と直交する中心軸に対して一対の凸部２１ａ・２１ａ及び一対の凹部２１ｂ・２１ｂがそれぞれ対称位置に設けられる構成について説明したが、凸部２１ａ及び凹部２１ｂの配置構成はこれに限定されず、一つの脚部２１に少なくとも一つの凸部２１ａ及び凹部２１ｂがそれぞれ設けられるように構成されればよい。
【００５１】
また、上述した実施例の木質パレット１では、脚部２１において、同一形状のものが複数（９個）ずつ設けられた構成について説明したが、脚部２１の配置構成はこれに限定されず、例えば、配置によって脚部２１の形状が異なるように形成されてもよい。
【００５２】
また、上述した実施例の木質パレット１では、竹材２３が基材部２０の周縁に沿って配設されるとともに、基材部２０の周辺に対して斜め方向に配設され、網目状に交差して配設される構成について説明したが、竹材２３の配置構成はこれに限定されず、平面視において一部又は全部を格子状や綾目状等に配置して任意に構成することができる。なお、竹材２３の配置構成に応じて、竹材２３を配置可能なようにリブ部２２が好適に配設される。
【００５３】
また、上述した実施例の木質パレット１では、基材部２０に埋設された状態での竹材２３の上下方向の向きは特に限定されず、図５及び図６に例示したように、断面視で短手方向の側面が上下方向に向くように配置されるだけではなく、短手方向の側面が上下方向に向くように配置されてもよい。後者のように、竹材２３を短手方向の側面が上下方向に向くように配置される場合は、竹材２３の交差箇所での厚み方向の嵩張りを低減して、基材部２０にて厚み方向寸法（Ｔ１又はＴ２）を小さく形成することができる。
【００５４】
また、上述した実施例の木質パレット１では、所定のリブ部２２に沿って一つ又は複数の竹材２３が配設される構成について説明したが、例えば、周縁リブ２２ａ及び斜めリブ２２ｃにそれぞれ一つの竹材２３が配設されてもよく、また、斜めリブ２２ｃにはリブ形状に合せて長さの異なる複数の竹材２３が配設されてもよい。
【００５５】
また、木質成形体の構成としては、上述した実施例のように運搬用資材としての木質パレットとして構成するだけでなく、例えば、建築用建材としての木質ボード材や、床に一定の高さの空間をとって二重床化するためのフロア材等の木質床材等として構成してもよい。
【符号の説明】
【００５６】
１      木質パレット
２      パレット体
１０    フォーク差し込み部
２０    基材部
２０ａ  荷役面
２０ｂ  対向面
２１    脚部
２１ａ  凸部
２１ｂ  凹部
２２    リブ部
２２ａ  周縁リブ
２２ｂ  中央リブ
２２ｃ  斜めリブ
２３    竹材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2019064724.tif 000008
【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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