等离子体表面改性处理牦牛毛纤维
等离子体表面改性对牦牛毛表面性能的影响
等离子体表面改性对牦牛毛表面性能的影响
余军杰, 汪建华, 王升高
( 汉工程 大 学等 离子体 化 学与新材料 重点 实验 室 , 北 武 汉 40 7 ) 武 湖 3 04
摘 要; 研究 了低温等离子体表 面改 性处 理牦牛毛对其表面性能 的影 响. 研究结果 表明 , 低温等离子体表 面改
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第1 期
余 军杰等 t 离子体表 面改性对 牦牛毛表面性能 的影 响 等
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和处理 时间对 牦 牛毛表 面 进行 等离 子 体处 理.
2 结 果 与 讨 论
影 响等离 子 体改 性 牦 牛毛纤 维表 面性 能 的 因
素很多 , 如放电频率、 放电功率 、 气流量、 真空度等 等. 料表面 性 质 、 材 温度 、 度 、 位也 会影 响表 面 湿 电
处理性 质. 者研 究 了不 同等 离 子体类 型 、 电 时 笔 放
间、 电 电压 对处 理后 牦 牛 毛纤维 性 能 的影响 . 放
2 1 等 离子体处 理 对牦 牛 毛表 面的 影 响 .
等离子 体 中 的高能 活 性粒 子 与材 料 表面相 碰 撞 时 , 将 自身 的能 量 传 递 给 材 料 表 面 的原 于 或 可
低 温等 离子 体 方法 改 性 处 理 牦 牛 毛 纤 维 表面 , 以
b
X
V
改 善牦 牛 毛表 面性 能 , 之 成 为 能 够 纺 织用 的毛 使
纤 维原料 .
黑 目 镱 餐
1 实 验 部分
1 1 原 料及设备 .
原料: 牛毛; 牦 氧气 ( 度≥ 9 . 武钢 氧气 纯 92
欧美国家领 先于 我 国 , 已经工 业 化生 产 , 取得 了经
科技·时尚
温等离子体表面改性处理 。按 照冰醋酸质量浓 脂酶于 3 0 ℃处理 3 0 mi n水解 聚酯纤维 ,再于
度1 g / L 、A l b e g a l S E T l g / L 和 兰纳素红 B l g / 含丁烷 四羧酸 交联剂 的T i O, 溶液 中处理一 定时
毛麻科技信息
6
交 联 剂 中所 占 的 质 量 分 数 为 :乳 化 剂 0. 表面 的鳞 片层遭 受破坏 ;经低温等离子体处理 5 %~ 2 %,交联单体 3 %~ 6 %,丙烯酸酯类 单体 的山羊绒纤维上染百分率明显提高 ,但处理 时
3 0 %~ 4 0 %,N ~羟 甲基丙 烯酰胺 1 %~ 4 %,引发 间太长 ,上染百分率将出现 下降 ,试验确定处 剂0 . 1 % ~ 0 . 4 %,去离子水 5 0 % ~ 6 5 %。该发 明得 理 时间以 3 mi n为宜 。该试验 可为产 业的技术 到的羊绒制品耐洗性好 、 手感佳 , 是一种新型高 进 步提供一定 的理 论依据 。 附加值 的羊绒 。
申请人 :太原理工大 学
强力和 断裂伸长率 的影响 ,并运用正交分析方
公开 了一 种 抗菌 羊 毛纤 维 的低温 染色 方 法 ,得 出牦牛绒氧化—— 还原法脱色的优化工
法。采用超声波低温染色 工艺 ,在 超声波功 率 艺条件 。 试验 工艺流程 金属盐预处理一 水洗一
6 0 ~ 7 O w 、湿度 6 0 ~ 6 5 ℃下进行染色 。该染色 氧 化漂 白一水 洗一还原处理一水洗一 晾干 。试 方法工艺 流程短 , 使用设 备少, 染色效果好 , 上 验结 果表明: 随着处理 液用量 的增加 , 脱色湿度 染率达 9 6 . 1 %,抗菌羊毛染后柔软 ,不易褪色 , 的升高 , 脱色时间的延长 , 脱色后 的牦牛绒 白度
浅谈等离子体在纺织中的应用
2014年12月第6期(总171期)轻纺工业与技术等离子体是一种全部或部分被电离的混合气体,包含原子、分子、电子、离子、光子以及各种亚稳态和激发态粒子。
等离子体由气态物质在热、电等能量的作用下产生不同程度的分子及电子的分离,形成带负电荷的电子和带正电荷的离子等。
因其电子、负离子和正离子总电荷量相等而总体呈电中性。
等离子体又被称为继固态、液态、气态之后第四态的物质聚集形态,是独特的导电流体。
目前人工获得等离子体的方法主要有热电离、光电离和气体放电等,工业制取等离子体以气体放电为主[1]。
等离子体在纺织领域中的应用主要有刻蚀活化、接枝改性、聚合或沉积覆膜等3种形式。
刻蚀是减量处理,可以达到对材料表层清洁、活化和粗糙化的效果。
接枝是指通过等离子体处理在材料表面引进新的化学基团,赋予材料新的性能。
等离子体聚合是利用放电把有机类气态单体等离子体化使其产生各类活性种,由这些活性种之间或活性种与单体之间进行加成反应聚合并沉积形成聚合膜,以此达到改性效果[2]。
如下试从纺织纤维、纱线和织物的角度,简述等离子体处理在纺织中的应用。
1纤维低温等离子体对棉纤维的作用主要是刻蚀活化。
棉纤维经低温等离子体处理后,纤维表层因有大量微孔而变粗糙,可以增加纤维的比表面积,改善其可纺性,提高纤维和其他整理剂的结合牢度,同时也使棉纤维上杂质(果胶、蜡质和油脂等)与纤维粘附性降低,引入能与活性染料相互作用的亲水性基团,增强纤维的吸水性,为水和染料提供进入纤维内部的通道,改善其染色性能[3]。
经八甲基环四硅氧烷(D4)低温等离子体对蚕丝纤维进行表面改性后,桑蚕丝纤维表面引入了硅氧烷基团,并有等离子体聚合膜形成;D4等离子体处理能够提高蚕丝织物的交织阻力、抗皱性能以及织物的柔软性,并能赋予织物良好的拒水效果[4]。
低温等离子体表面改性处理能够刻蚀牦牛毛纤维表面的鳞片,且空气等离子体的刻蚀效果优于氧等离子体的刻蚀效果,等离子体处理能够保持牦牛毛的拉伸强度不变[5]。
牦牛毛的等离子体改性
我 国是 牦牛 毛 的主 要产 地 . 牛毛 属 于稀 有 动 牦 物 纤 维 , 有 光泽 柔 和 、 具 细腻 滑 爽 、 手感 柔 软 、 性 弹
平Jo ( 州 市 天合 科技 化 T 有 限公 司 )E R ] 3 n 荆 :C  ̄ 蚀 机 ( C I一 5 )扫描 电子 显微镜 ( M一5 O V, E R RE 10 ; J 5 IL S 日本 电子 公 司1微 机 控 制 电 子 万能 试验 机 ( W一 : WD
9 )紫外一 见光 光 度计U mii2 0 岛津公 司 ) 0; 可 V n14 ( 。
1 . 实验 2
好 、 度高 、 暖 性好 等特 点 |。可用于 生产 高档 毛 强 保 2 ]
纺 织产 品。牦 牛 毛纤维 粗 长 、 挺且 直 、 硬 比较光 滑 ,
卷 曲少 、 合力 极 差 抱 因而 不 能纺纱 , 只能 作 为毡 制 品 、 索等低 档 产品 E  ̄ 目前 国内外在 毛纤 维 的表 绳 1。 - . 4
醋酸( 分析 纯AR, 国药集 冈化 学试 剂 有 限公 司 ) 平 :
收 稿 日期 :0 6 0 — 3 2 0— 9 0
基 金 项 目 : 北 省 科技 攻 关 计 划 ( 0 2 Al 5 O ) 湖 北 省 高 湖 2OA O A 2 ,
气路2
摹 片
抽 气
基 片 台
等 学校 优 秀 中青年 科 技 创 新 团队 资 助 计 划 项 目 作 者 简 介 : 茜 (9 2 ) 女 , 族 , 苏 淮 安 人 。 士 研 究 耿 18 一 , 汉 江 硕 生. 主要 从 事 等 离子体 技 术 与 应 用 的研 究
离 子体 样 品 台上 , 至 ( .~ .) 1 一P 低 真空 度 , 抽 5 8 × 0z a 0 0 使 系统 保持 一 定 真空 度 的条件 下 . 通 入一 定 量 的 并 空 气或 者 氧气 . 变 微波 功率 和 处 理时 间对 牦 牛 毛 改
低温等离子体对UHMWPE纤维的表面改性
实 验采 用 了常压低 温等 离子体对 纤维 进行处 理 , 毛 细 管 效 应 测 定 仪 测试 其 毛 细爬 升 高 度 。 用
以选 用 A / , U MWP 纤 维 处 理 , 用 四 因 rO 对 H E 运
U M E纤 维 : 密度 为 1 6 t , 波大 H WP 线 0de 宁 7 x 成新 材 料股 份 有 限公 司 提供 ; 烯 酸 : 丙 化学 纯 , 北 京化 学试剂 公 司 ; 常压 低温等 离子体 设 备 : 自行 研 制 ;D C —K A型接触 调压 器 : 通机 电集 团有 T G 21 V 华 限公 司制 ;T 20 K型 低温 等 离 子体 发 生 器 : C P 00 南 京苏 曼 电器 公 司制 ; 8 1毛 细 管 效 应 测 定 仪 : YG 7 宁 波 纺 织 仪 器 厂 制 ; S 60 型 扫 描 电 镜 JM-70
分分 析 。激 发源 为 AK 1a射线 , 功率约 30W。 0 纤维拉 伸性 能 : 用 Iso 35型万能 材料 采 nt n36 r
测试 仪测试 。
2 结果与 讨论
WP E纤维 , 并对 其性能 进行 了分析 。
1 实验 1 1 原料 及仪器 .
2 1 UI . - I MWP 纤维润 湿性 E
按 照 F / 0 0 1 准进行 测试 。 Z T 17 标
S M 观察 : E 将未处 理 和 处理 后 的纤 维真 空 喷 金后 , 以场 发射 扫描 电镜观 察纤维 的表 观形貌 。
X S分 析 : HM E纤维 用 X S进 行表 面成 P U WP P
般 国 内外 常用 的低 温 等离 子体设备 大 多是 间歇
1 i , 0 m n 四水平 分别 是 14 7 1 / i 。 , , ,0L m n
等离子体表面改性协同静电喷雾在车饰毛织物疏水整理中的应用
等离子体表面改性协同静电喷雾在车饰毛织物疏水整理中的应用周惠敏;谢婷婷;李智勇;夏鑫【摘要】为寻求更为环保的方式对羊毛/羊绒车饰品进行疏水整理,利用射频低温等离子体协同静电喷雾技术对织物进行疏水整理.通过扫描电镜观察了织物原样、等离子体处理织物、静电喷雾疏水织物和等离子体处理后静电喷雾疏水织物4种样品的表面形貌变化,采用动态接触角测量仪测试了4种样品的黏附力、静态接触角和动态接触角.结果表明:由于等离子体处理对织物表面的刻蚀作用,使后续选用静电喷雾整理的疏水剂能更有效且均匀地吸附于纤维表面;等离子体处理使织物表面黏附力提高至98.39μN,静态接触角减小至107.9°,接触角滞后增加至83.39°;等离子体处理协同静电喷雾疏水整理的织物具有最低的黏附力及接触角滞后,且织物透气率和透湿率仅分别下降了2.9 mm/s和384 g/(m2·d),说明等离子体表面改性协同静电喷雾疏水整理具有可行性.【期刊名称】《纺织学报》【年(卷),期】2016(037)008【总页数】5页(P89-93)【关键词】射频等离子体;静电喷雾;疏水整理;车饰毛织物【作者】周惠敏;谢婷婷;李智勇;夏鑫【作者单位】新疆大学纺织与服装学院,新疆乌鲁木齐830046;新疆大学纺织与服装学院,新疆乌鲁木齐830046;新疆大学纺织与服装学院,新疆乌鲁木齐830046;新疆大学纺织与服装学院,新疆乌鲁木齐830046【正文语种】中文【中图分类】TS195.5羊毛具有回弹性高、天然吸附污染物和天然阻燃的功能,而羊绒比羊毛更具轻、柔、滑的特点[1-2],将他们应用于汽车座椅、颈枕、靠枕等内饰材料中,在舒适性及外观特征中都占据优势,故羊毛/羊绒混纺织物是极具开发价值的高档汽车内饰品原料。
作为汽车内饰纺织品,易护理性是衡量其使用效果要求之一,故防污功能整理日益成为人们关注的重点。
拒水整理工艺虽然成熟,但传统整理方法产生的大量废水会污染环境,在环保问题上饱受诟病,故低碳环保的疏水整理方式亟待开发。
牦牛毛纤维拉伸细化改性研究
牦牛毛纤维拉伸细化改性研究羊毛的细化拉伸己成为该类纤维升级利用的最佳途径,起因仅仅是嫌羊毛太粗,而遗传育种更替太慢。
同样的动物毛发,尤其是牦牛毛更粗,而其可以作为高档纺织用纤维和人发的代替用品已引起人们关注。
但牦牛毛一般平均细度达100μm左右,所制成的假发偏粗,而亚洲人发平均细度约80μm左右,西方人士发质普遍更细,因而难以满足实用要求。
此外,通常牦牛毛长度越长,制作假发时的利用价值越高,一般长度每增加5cm,产品价格翻倍。
因此,在理论上牦牛毛经拉伸处理后,不仅长度可增长,提升其价值,而且细度变细,使柔性和顺直性增加,更接近人发,这不仅更实用而且提高价值。
因此,是这类毛发升级利用和产品高档化的优势途径。
本论文对牦牛毛纤维拉伸细化改性的工艺和拉伸细化机理进行了研究,并重点对牦牛毛纤维拉伸细化后的性能进行了全面分析,并大量与人发纤维进行对比。
此外,还对牦牛毛片状纤维连续化拉伸细化设备进行了设计。
通过试验与分析,本课题得出如下主要结论:l、牦牛毛片状纤维拉伸最优工艺条件为:预处理温度85℃,时间10min,拉伸速度10mm/min。
拉伸未定型纤维失去张力后快速回缩,拉伸率60%的未定型纤维实际拉伸率仅有42%,定型后达到52%,而各工序中施加张力后,细化纤维基本不回缩。
2、拉伸后屈服区长度变短表明纤维的大分子构象发生了变化,且拉伸率越大,α螺旋向β折叠构象的转变程度越大。
牦牛毛拉伸过程主要为二硫键打开和重建交联,大分子构型转变以及分子链段和纤维微结构块的滑移。
3、细化毛鳞片高度增加,鳞片变长变薄,纤维截面呈椭圆形,人发细度和表面形态与细化毛更接近。
细化毛摩擦系数增大,初始模量增加,断裂伸长率下降,纤维更加柔软,如拉伸率60%纤维的抗弯刚度为0.11mN.cm~2,与人发的抗弯刚度0.13mN.cm~2较接近。
4、纤维拉伸过程中髓质层空腔变得紧密,皮质细胞间质的裂缝一定程度上的弥合,晶粒结构趋于紧密完善,纤维密实化,密度增加,拉伸率90%纤维相比于原毛发,密度增加近4%,导致拉伸后纤维细度明显变细,且实际细化率超过理论细化率。
低温等离子体在材料表面改性中的应用_崔淑玲
河北工业科技第21卷第6期第56页HEBEI J OURNAL OF INDUSTRIAL Vol.21No.6P.56总第88期2004年SCIENCE&TECHNOLOGY Sum882004文章编号:1008-1534(2004)06-0056-03低温等离子体在材料表面改性中的应用崔淑玲,刘金树(河北科技大学纺织服装学院,河北石家庄050031)摘要:介绍了低温等离子体在材料表面改性方面的应用情况:用低温等离子体处理羊毛、棉、涤纶等纺织纤维材料,可提高纤维的吸附性、可染性、可纺性,并可结合各种功能整理剂赋予纤维以特殊的性能;金属材料表面经等离子体处理后,可提高耐磨性、抗腐蚀性、光滑度和装饰性;对塑料橡胶材料表面的等离子体处理可改善材料的粘结性、亲水性和电学性能;生物医用材料表面经等离子体处理可有效地改善血液相容性和组织相容性。
关键词:低温等离子体;表面改性;纺织材料;金属材料;塑料材料;橡胶材料;生物医用材料中图分类号:TB324;TB31文献标识码:A等离子体是分子、原子及其被电离后产生的正负电子组成的气体状物质,它是除固、液、气三态外,物质存在的第四态。
等离子体分为高温等离子体和低温等离子体。
高温等离子体只有在温度足够高时才能发生,太阳和恒星不断地发出这种等离子体,其粒子温度高达千万甚至上亿e,可用于能源领域中的可控核聚变;低温等离子体在常温下就可以发生,其电子温度也可达上千乃至数万e,能使分子或原子激发、离解、电离、化合。
低温等离子体又可分为热等离子体和冷等离子体。
热等离子体装置是利用带电体尖端(如刀状或针状尖端和狭缝式电极)造成不均匀电场,称电晕放电;冷等离子体装置是在密封容器中设置2个电极形成电场,用真空泵实现一定的真空度,随着气体愈来愈稀薄,分子间距及分子或离子的自由运动距离也愈来愈长,受电场作用,它们发生碰撞而形成等离子体,这时会发出辉光,故称为辉光放电处理。
冷等离子体的一个重要特点是其热力学的非平衡性,即其电子温度远高于其离子和原子等重粒子的温度,此种非平衡性对等离子体化学与工艺过程非常重要。
等离子体喷枪辐照羊毛织物后表面接枝改性的初步研究
等离子体喷枪辐照羊毛织物后表面接枝改性的初步研究李健;杨建忠【摘要】应用一种等离子体喷枪对羊毛织物进行等离子体辐照处理,测试了经改性处理后织物的部分性能.文章测试了织物经改性前后的亲水性,在附着TiO2、CuSO4等试剂后,测试了药品的附着率,以及改性前后织物的红外表征,验证了经改性处理后的织物表面与试剂发生了接枝反应,织物的部分性能得到了良好的改观,为织物后续的染色以及功能纺织品的开发提供了一定的理论依据.【期刊名称】《毛纺科技》【年(卷),期】2013(041)001【总页数】4页(P27-30)【关键词】等离子体;羊毛织物;红外吸收光谱;接枝改性【作者】李健;杨建忠【作者单位】西安工程大学纺织与材料学院,陕西西安710048;西安工程大学纺织与材料学院,陕西西安710048【正文语种】中文【中图分类】TS195.3等离子体技术作为一种新型的技术,是1992年国际科学界确认的21世纪世界环境四大关键技术之一,将其应用于纺织领域中,无论是对纤维、纱线,还是织物的处理,都可以产生多项优良效果,在纺织领域中的应用具有广阔的前景[1]。
该技术对织物的处理,只是对其表面改性,不会破坏织物原有的性能。
Hesse等应用辉光放电等离子体处理羊毛纤维,研究了经处理后的羊毛织物的防毡缩效果[2]。
Belin等也提出了应用辉光放电等离子体处理后的羊毛对染料的吸尽率更高[2]。
等离子体在纺织领域应用的方面,国外已小规模应用于生产,而国内还处于实验研究阶段。
而在本文实验中,应用的是一种等离子体喷枪,以介质阻挡的原理[3],当气体在圆柱形内电极和圆筒形外电极之间通过时得到击穿电离形成冷等离子体,该冷等离子体在气体压力下通过喷口向外喷出[4]。
喷出等离子体束流的长度取决于放电功率、放电频率和气体流量。
将羊毛织物辐照处理,测试处理前后其亲水性能的变化,将处理后的织物进行药品附着,测试药品附着率。
再将附着前、后的织物进行红外测试,研究了羊毛织物表面微观结构发生的变化。
低温等离子体处理毛条工艺及设备研究——第二部分 等离子体处理毛条的纺织染工艺性能
低温等离子体处理毛条工艺及设备研究——第二部分等离子体处理毛条的纺织染工艺性能齐会民;裴晋昌;魏静媛;赵嗣诚;欧宁;张敏利;乐秀芬;徐惠芳;徐学基【期刊名称】《上海纺织科技》【年(卷),期】1993(21)6【摘要】一、前言等离子体由于它的特征性质,近年来在高分子材料表面改性方面应用相当广泛。
特别是低温等离子体,其工作温度一般接近室温,对于热敏感的有机高分子材料进行表面改性最为适宜。
以低温等离子体对纺织材料改性,是高新技术应用于纺织工业的热门研究课题之一。
本文第一部分介绍了上海市纺织科学研究院研制的LTP-V型等离子体处理毛条设备及以等离子体处理毛条对羊毛纤维表面性能的改善情况。
低温等离子体对毛条进行处理,改善了羊毛纤维的表面性能。
由于等离子体的表面刻蚀作用.使得羊毛纤维表面产生粗糙化.【总页数】5页(P7-11)【关键词】等离子体;毛条;处理;染整【作者】齐会民;裴晋昌;魏静媛;赵嗣诚;欧宁;张敏利;乐秀芬;徐惠芳;徐学基【作者单位】上海市纺织科学研究院;上海第五毛纺织厂;复旦大学【正文语种】中文【中图分类】TS190.62【相关文献】1.等离子体处理羊毛条的兰纳素CE染料低温染色 [J], 蒲亚宁;王雪燕;李世朋2.羽毛角蛋白助剂和等离子体联合处理改善羊毛条毡缩性的研究 [J], 余爱琴;王雪燕;张荣祥;郭晓辉3.低温等离子体处理毛条技术及生产应用探讨 [J], 杜旬华4.低温等离子体处理毛条工艺及设备研究——第一部分等离子体改善羊毛纤维表面性能 [J], 齐会民;裴晋昌;魏静媛;赵嗣诚;欧宁;张敏利;乐秀芬;徐惠芳;徐学基;赵晓东因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
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中图 分 类 号 : S 3 . T 11 8 文献 标 识 码 : A
Ya i b r u f c o i c t n Tr a e y P a ma k HarFie sS ra eM d f a i e t d b ls i o
Y J n i, u u j WA i h a e NG Ja n u
Reezd 2 S pe e 0 6 e i d 2 e tmbr2 0 ;acpe 5 S p e br 2 0 ci e 2 e tmbr2 0 ;rvs 5 S pe e 0 6 ce td 2 e t e 0 6 e m Ab ta t I r e o i rv h u aep r r neo a arf e ,t eefc ftesra ep roma c fy kh i poesd sr c : nod rt mpo et es r c ef ma c fy kh i i r h f to h u c efr n eo a ar rcse f o b e f b w e eau epamaweesu id y l tmp rtr ls r tde .Th h n e fa paa c fyk h i f escu e y o y e o ec a g so p ern eo a ar i r a sd b x g n—pamaa d ar ls b l s n i —pama
通过 S M, S分析 了处理前后纤维表面形貌和纤维表面元素成分的变化 , E xP 探讨 了经氧等 离子体和 空气等 离子体分 别处理后 , 牦牛毛 的拉伸 强度 。研 究结果表 明, 温等 离子体表 面改性 处理能够 刻蚀牦牛毛 纤维表 面的鳞 片. 低 而且 空气等 离子体的刻蚀效果优 于氧等 离子体的刻蚀 效果 ; 离子体处理能够保持 牦牛毛的拉伸 强度 不变。 等 关键词 : 低 温等 离子体 ; 牦牛毛 ; 表 面改性 ; 刻蚀
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第 2 卷 第4 6 期
20 0 6年 1 2月
辽 宁
石
油
化 工 大 学 学 报
vj 2 N . f. 6 o 4 1
D c 2 0 e. 0 6
J RN IOFIAO N OU A I NI ( UNI E STYOFP TR E V R I E 0L UM & C MIA E H HE C L T C N0L ) ( GY
文章 编 号 :6 2 92 20 )4—0 4 1 7 —6 5 (0 6 0 19—0 4
等 离 子体 表面 改性 处 理 牦牛 毛 纤 维
余军杰 ,汪建华
( 武汉化工学 院等离子体化学 与新材料重点实验室 , 湖北武汉 4 0 7 ) 3 0 4 摘 要 : 为 了改善牦牛毛纤 维的表 面性 能 , 究 了低 温等 离子 体表 面改性 处理牦牛毛 对其表 面性能的 影响。 研
 ̄prtl t a n eea ̄ s ysa n ge crnmiocp (E ) n h o xs o br e met w r a a z yX— aae et t r Ke e b cn i l t c soeS M adtecml ̄ f i s l ns ee n l e b y r me w , d s n e o r e fe e yd
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