Kunststoff auf Stärkebasis
Kunststoffe auf Stärkebasis verwenden chemische Reaktionen, um Stärke chemisch zu modifizieren, die Hydroxylgruppen der Stärke zu reduzieren und ihre ursprüngliche Struktur zu ändern, wodurch die entsprechenden Eigenschaften der Stärke geändert und die ursprüngliche Stärke in thermoplastische Stärke umgewandelt werden.
Chinesischer Name Kunststoff auf Stärkebasis
Inhaltsverzeichnis
1 R&Amp; D Hintergrund
2 Prozessprinzip
3 Entwicklungsstatus
4 Produktvorteile
5 Zertifizierungssystem
6 Bewerbungsaussichten
R& D Hintergrund
Stärke ist ein natürliches Polymer mit der zweitgrößten Produktion auf der Erde nach Cellulose. Es ist reich an Quellen, erneuerbar und preisgünstig. Es kann verwendet werden, um Kunststoffe auf Stärkebasis durch modifizierte Plastifizierung herzustellen. Kunststoffe auf Stärkebasis sind eine wichtige Kategorie bei biobasierten Materialien und haben erfolgreich eine industrielle Produktion und Anwendung erreicht. Kunststoff auf Stärkebasis ist eine Art Kunststoffprodukt, das aus Stärke als Hauptrohstoff hergestellt, modifiziert und plastifiziert und dann mit anderen Polymeren gemischt wird, die zur Kategorie der Biokunststoffe gehören. Biokunststoffe auf Stärkebasis können in zwei Kategorien unterteilt werden: biobasierte Kunststoffe und biologisch abbaubare Kunststoffe.
Biologisch abbaubarer Kunststoff auf Stärkebasis ist im Allgemeinen eine Mischung aus modifizierter Stärke und biologisch abbaubarem Polyester (wie PLA / PBAT / PBS / PHA / PPC usw.). Er kann vollständig biologisch abbaubar, kompostierbar und umweltfreundlich sein und für Abfallkompost geeignet sein , Deponie und andere Behandlungsmethoden. Biobasierte Kunststoffe auf Stärkebasis sind im Allgemeinen eine Mischung aus modifizierter Stärke und Polyolefinen (wie PP / PE / PS usw.). Seine Bedeutung für den Umweltschutz besteht darin, den Einsatz petrochemischer Ressourcen zu reduzieren und die Kohlendioxidemissionen zu reduzieren. Der Abfall ist zur Verbrennung geeignet. Beide Materialien können herkömmliche Kunststoffe auf Erdölbasis ersetzen und werden häufig in Kunststoffverpackungsmaterialien, stoßfesten Materialien, Kunststofffolien und Plastiktüten, Einweggeschirr, Lebensmittelbehältern, Spielzeug usw. verwendet.
Prozessprinzip
Stärke ist ein natürliches Polymer mit einer großen Anzahl von Hydroxylgruppen in seinem Molekül (Molekülstruktur ist Ⅱ und Ⅲ), daher ist die Wechselwirkung zwischen Stärkemakromolekülen sehr stark, was es schwierig macht, die ursprüngliche Stärke zu schmelzen, und sie ist mit anderen kompatibel Polymere während des Mischens sind ebenfalls schlecht. Aber diese Hydroxylgruppen können
Genug für chemische Reaktionen wie Veresterung, Veretherung, Pfropfung, Vernetzung. Diese chemischen Reaktionen werden verwendet, um die Stärke chemisch zu modifizieren, die Hydroxylgruppen der Stärke zu reduzieren und ihre ursprüngliche Struktur zu ändern, wodurch die entsprechenden Eigenschaften der Stärke geändert und die ursprüngliche Stärke in eine thermoplastische Stärke umgewandelt werden.
1. Veresterung, Umesterung oder Veretherung
Um die Hydrophilie von Stärke in Hydrophobizität umzuwandeln, werden die Hydroxylgruppen am Stärkemolekül verestert und mit Fettsäuren, Fettsäureestern usw. umgeestert, um Stärkeester herzustellen.
2. Vernetzungsreaktion
Um die Festigkeit und Wärmebeständigkeit von Stärkematerialien zu verbessern, wird die Stärke einer Vernetzungsreaktion mit Verbindungen mit zwei oder mehr funktionellen Gruppen (wie Polysäuren usw.) unterzogen, so dass die Stärke mäßig vernetzt ist.
3. Unabhängige Innovation mischen, reformieren und copolymerisieren
Die meisten Stärkekunststoffe werden durch Mischen von Stärke mit anderen Polymermaterialien hergestellt. Das resultierende Produkt weist aufgrund der schlechten Verträglichkeit und der begrenzten Verwendung eine schlechte Festigkeit auf. Kunststoffe auf Stärkebasis werden im Stärkemodifizierungsverfahren auch einer Stärkecopolymerisation unterzogen, um Pfropfcopolymere aus Stärke und anderen Polymeren zu erhalten, wodurch die Verträglichkeit von Stärke mit anderen Polymermaterialien verbessert wird. Durch chemische Modifikation wurden drei Modifikationen der Stärke erreicht: Hydrophilie wurde in Hydrophobizität geändert; Die Wärmeempfindlichkeit wurde auf Temperaturbeständigkeit geändert. Hart und Sprödigkeit wurde in Plastizität umgewandelt. Diese Modifikation löst das weltweite Problem der Stärkemodifikation und bildet eine gute Grundlage für die anschließende Verarbeitung.
Prozessstatus
Biokunststoffe auf Stärkebasis haben eine 30-jährige Forschungs- und Entwicklungsgeschichte. Es ist ein biologisch abbaubarer Kunststoff mit dem längsten R GG-Verstärker. D Geschichte, die ausgereifteste Technologie, der größte industrielle Maßstab und der höchste Marktanteil. In den frühen 1980er Jahren wurde die Forschung und Entwicklung von Masterbatches aus modifizierter Stärke und abbaubarer Kunststofflegierung, die vollständig biologisch abbaubare oder lösliche Kunststoffe waren, auf das Mischen von Stärke und biologisch abbaubaren Harzen aufmerksam. Unter ihnen ist das erfolgreichste das&"MaterBi GG"; von Novamont, Italien. Es ist eine Polymerkunststofflegierung mit interpenetrierender Netzwerkstruktur, die aus einer Mischung aus modifizierter Stärke und modifiziertem Polyvinylalkohol besteht. Es hat eine gute Verarbeitbarkeit, sekundäre Verarbeitbarkeit und Mechanik. Leistung und hervorragende biologische Abbaubarkeit. Zusätzlich ist&"Vinex GG"; entwickelt von American Air Product& Chemical Company ist ein Harz auf Polyvinylalkoholbasis mit einem geringen Polymerisationsgrad. Es hat auch Wasserlöslichkeit, thermoplastische Verarbeitbarkeit und biologische Abbaubarkeit und hat in den letzten Jahren große Aufmerksamkeit erhalten.
In den letzten Jahren haben die Länder ihren Forschungsschwerpunkt im Allgemeinen auf Kunststoffe mit möglichst hohem Stärkegehalt verlagert und einige vollständig abbaubare Materialien mit hervorragenden Eigenschaften entwickelt und sogar reine Stärkeprodukte ohne synthetische Polymere erhalten, nämlich thermoplastische Stärke. Das&"Novon GG"; biologisch abbaubares Material, hergestellt von Warner-Lambert aus den USA, hat einen Stärkegehalt von mehr als 90%; Die Japanese Corn Company und das Michigan Institute of Production Technology haben gemeinsam ein Material mit hohem Stärkegehalt entwickelt, das die Vorteile einer starken Wasserbeständigkeit aufweist. Darüber hinaus gaben die japanische Sumitomo Corporation und die italienische Ferrizz Corporation bekannt, dass sie Vollstärkekunststoff erfolgreich untersucht haben mit einem Stärkegehalt von 90%. Bei der Herstellung von Stärke zu thermoplastischer Stärke für die Herstellung biologisch abbaubarer Kunststoffe haben Forschungsinstitute wie das Deutsche Batekke-Institut, die American Warner-Lambert Company und die Schweizer Universität große Fortschritte erzielt. Das National Science Center für Lebensmittelverarbeitung und -verpackung in Australien hat einen All-Stärke-Thermoplasten mit guter Fließfähigkeit, Duktilität und Formfreigabe auf den Markt gebracht. Das Produkt ist weich, transparent, hochfest und weist eine kontrollierbare Abbaurate auf. Verpackungsfolie und andere Produkte.
Die Stärkekunststoffe von China&wurden erstmals Ende der 1980er Jahre vom Institut für Angewandte Chemie der Jiangxi Academy of Sciences entwickelt. Nach unvollständigen Statistiken sind inzwischen mehr als 60 Universitäten, Forschungsinstitute und Unternehmen an der Forschung beteiligt. China verringert allmählich die Kluft zu ausländischen Industrieländern bei der Forschung und Entwicklung von Kunststoffen auf Stärkebasis. Gegenwärtig sind die wichtigsten Hersteller und der Status von Materialien und Produkten auf Stärkebasis wie folgt: Wuhan Huali 40.000 Tonnen / Jahr plant den Bau einer Produktionslinie mit einer Jahresproduktion von 60.000 Tonnen; Shenzhen Hongcai 15.000 Tonnen / Jahr; Suzhou Hanfeng 10.000 Tonnen / Jahr; Zhejiang Tianhe ist 10.000 Tonnen / Jahr; Zhejiang Huafa ist 10.000 Tonnen / Jahr; Shandong Boke ist 10.000 Tonnen / Jahr; Weitere Produktionsunternehmen sind Nanjing Biaoge und Changzhou Longjun.
Die Stärke wird durch chemische Verfahren modifiziert und plastifiziert. Die resultierende modifizierte Stärke weist drei Hauptmerkmale auf: 1. Hydrophobizität. Stärke ist nach chemischer Modifikation vollständig hydrophob, und der Feuchtigkeitsgehalt beträgt< 1%,="" und="" sie="" weist="" eine="" gute="" verträglichkeit="" mit="" anderen="" synthetischen="" polymermaterialien="" auf.="" 2.="" temperaturbeständigkeit.="" modifizierte="" stärke="" kann="" einer="" hohen="" temperatur="" von="" 230="" °="" c="" standhalten,="" ohne="" sich="" während="" der="" thermoplastischen="" verarbeitung="" zu="" vergilben="" oder="" zu="" zersetzen.="" 3.="" thermoplast.="" modifizierte="" stärke="" kann="" auf="" kunststoffverarbeitungsgeräten="" thermoplastisch="" verarbeitet="" werden.="" die="" kunststoffe="" auf="" stärkebasis="" des="" unternehmens&sind="" in="" zwei="" serien="" unterteilt:="" biobasiert="" und="" biologisch="" abbaubar.="" nach="" verschiedenen="" verarbeitungstechniken="" werden="" sie="" in="" blasfolienmaterialien,="" spritzgussmaterialien,="" plattenmaterialien="" und="" schaummaterialien="" unterteilt.="" sie="" können="" in="" großem="" umfang="" in="" der="" industrie,="" pharmazie,="" verpackung="" von="" lebensmitteln,="" elektrogeräten="" und="" anderen="" produkten="" und="" bereichen="" wie="" geschirr,="" küchengeschirr,="" spielzeug="" und="" blumenanbau="" eingesetzt="" werden.="" dadurch="" werden="" viele="" ölressourcen="" eingespart,="" die="" kohlendioxidemissionen="" reduziert="" und="" die="" harmlose="" behandlung="" von="" müll="" verwirklicht.="" dies="" trägt="" auch="" zur="" förderung="" der="" landwirtschaftlichen="" entwicklung="" und="" zur="" steigerung="" des&#="" 39="" der="" landwirte="" bei.="" einkommen="" und="" förderung="" der="" kräftigen="" entwicklung="" der="">
Am 12. Juli 2018 wurde berichtet, dass Yu Long zum ersten Mal weltweit biologisch abbaubare Vollstärke-Materialien erfolgreich entwickelt und industrialisiert hat. [1]
Produktvorteile
Im Vergleich zu herkömmlichen Kunststoffprodukten ergeben sich folgende Vorteile für Materialien und Produkte auf Stärkebasis:
⑴ Ähnliche Leistung: Es hat die gleiche und ähnliche Leistung wie herkömmliche Kunststoffprodukte des gleichen Typs.
⑵Umweltschutz: Biobasierte Kunststoffe und Produkte auf Stärkebasis haben den Vorteil, Ölressourcen zu sparen und Kohlendioxidemissionen zu reduzieren. Biologisch abbaubare Kunststoffe und Produkte auf Stärkebasis haben die Vorteile einer vollständigen biologischen Abbaubarkeit und Kompostierbarkeit sowie die Vorteile einer harmlosen Behandlung von Müll.
⑶ Sicherheit: Materialien und Produkte auf Stärkebasis enthalten keine giftigen und schädlichen Substanzen wie Weichmacher, Bisphenol A und Schwermetalle. Materialien in Lebensmittelqualität erfüllen die Anforderungen der einschlägigen Normen für Kunststoffe in Lebensmittelqualität im In- und Ausland.
⑷ Produktionsprozess: Es werden keine drei Abfälle in den Produktionsprozess eingeleitet, die keine neue Umweltverschmutzung verursachen.
⑸ Kosten: Biobasierte Kunststoffe und Produkte auf Stärkebasis sind dieselben wie gewöhnliche Erdölkunststoffprodukte. Die Kosten für biologisch abbaubare Materialien und Produkte auf Stärkebasis sind etwa doppelt so hoch wie für gewöhnliche Erdölkunststoffe.
Zertifizierungssystem
In den letzten Jahren wurde die Umweltverträglichkeit biobasierter Produkte im In- und Ausland schrittweise anerkannt, was das Anwendungsfeld biobasierter Materialien erheblich erweitert hat. Der Biokohlenstoffgehalt von biobasierten Materialien ist ein wichtiges Merkmal, das sich von gewöhnlichen Kunststoffen unterscheidet. Die Definition des Biokohlenstoffgehalts ist der Prozentsatz von Biokohlenstoff im Produkt zu organischem Kohlenstoff (einschließlich Biokohlenstoff und fossilem Kohlenstoff). Da Biokohlenstoff neuer Kohlenstoff ist und keine Umweltverschmutzung verursacht, hat er eine gute Umweltschutzwirkung. Zu den Standards für den Nachweis des Biokohlenstoffgehalts gehören das amerikanische ASTM D6866-08: Testverfahren zur Messung des Biogehalts von Fest-, Flüssig- und Gasproben mittels Radiokohlenstoffanalyse und das Flüssigszintillationszählermethode zur Bestimmung von Biobasis Gehalt an biobasierten Materialien in China GB / T29649-2013 Da heutige Organismen gleiche Mengen an radioaktiven Kohlenstoffelementen enthalten, besteht das Prinzip von ASTM D6866 darin, diese Eigenschaft von Organismen zur Messung des biobasierten Gehalts von Proben in jedem Zustand zu verwenden. Diese Messmethode kann alle biobasierten Produkte und Organismen bestimmen. Der genaue Prozentsatz biobasierter oder erneuerbarer Substanzen, die in einem gemischten Produkt enthalten sind.
Im Jahr 2009 hat die belgische maßgebliche Zertifizierungsstelle Vincotte die weltweit erste Charge von Zertifizierungszertifikaten für OK Biobased Star-Zertifizierungsprodukte der&# 39 ausgestellt, die eine maßgebliche Zertifizierung für den Biokohlenstoffgehalt biobasierter Materialien durchgeführt und auch bereitgestellt hat eine zuverlässige Produktqualität für den Markt für biobasierte Materialien Bewertungen von Drittanbietern. OK-Biobased ist das belgische Umweltschutzlabel für kohlenstoffarme Produkte auf biologischer Basis. Hersteller von biobasierten Kunststoffen können ihre Etiketten auf der Produktverpackung oder den Produkten anbringen, nachdem sie zur Unterscheidung gängiger petrochemischer Produkte zertifiziert wurden. Es definiert biobasierte Materialien basierend auf dem Gehalt an Biokohlenstoff und bewertet den Prozentsatz des Biokohlenstoffgehalts und den Gesamtkohlenstoffgehalt. Sein Standard ist ASTM D6866, der die Sternebewertung der Materialien klassifiziert und das maßgebliche Zertifizierungszeichen für biobasierte Materialien der EU ist. Das OK Biobased-Logo verwendet ein Sternchen, um das Umweltschutzniveau des Produkts zu kennzeichnen. Ein zertifiziertes Produkt erhält eine 1-Stern-Marke, um zu beweisen, dass sein Produkt 20% bis 40% Biokohle, 2 Sterne bis 40% bis 60%, 3 Sterne bis 60% bis 80% und 4 Sterne bis mehr als 80% Biokohlenstoff enthält . Die OK Biobased-Zertifizierung von Vincotte&soll Unternehmen oder Händlern helfen, die Wettbewerbsfähigkeit erneuerbarer Produkte auf dem Markt zu verbessern und die Verbraucher bei der besseren Auswahl umweltfreundlicher Produkte zu unterstützen.
Um die Entwicklung biobasierter Materialien und Produkte zu fördern, hat das USDA ein Programm mit biologischer Priorität durchgeführt. Der Plan sieht zwei Verfahren vor, einen Prioritätsplan für das öffentliche Beschaffungswesen und einen freiwilligen Kennzeichnungsplan für Verbraucher. Ersteres förderte die Entwicklung und Etablierung biobasierter Produkte im Jahr 2002, während letzteres im Jahr 2008 veröffentlicht wurde. Ziel des BioPriority-Programms ist es, Anreize für den Verbrauch von Biomasseprodukten in den USA zu schaffen. Bundesbehörden und deren Auftragnehmer geben dem Kauf von Produkten mit dem höchsten Biomassegehalt Vorrang. Wenn das Produkt die Mindeststandards für den biobasierten Inhalt der biobasierten USDA-Produktliste erfüllt, kann jedes Werk oder jeder Händler an diesem Programm teilnehmen, und das von der Agentur ausgestellte Zertifizierungszeichen kann auf der Produktverpackung angebracht werden.
Die internationale Zertifizierung von biologisch abbaubaren Kunststoffen umfasst die OK Compost-Zertifizierung in Belgien, die Compostable-Zertifizierung in Deutschland und die BPI-Zertifizierung in den USA.
OK Compost ist eine kompostierbare Zertifizierung mit dem Namen&"OK Compost GG". ausgestellt von der belgischen Zertifizierungsstelle AIB-Vincotte Group nach Prüfung gemäß der Nachweisnorm EN13432 oder ASTM D6400 auf biologisch abbaubare Materialien. Der Zweck der OK Compost-Zertifizierung besteht darin, Unternehmen oder Händlern dabei zu helfen, die Wettbewerbsfähigkeit vollständig abbaubarer Produkte auf dem Markt zu verbessern und die Verbraucher bei der besseren Auswahl umweltfreundlicher Produkte zu unterstützen.
Die kompostierbare Zertifizierung ist eine Zertifizierung von biologisch abbaubaren Produkten, die von DIN CERTCO, einer gemeinsamen Zertifizierungsstelle der TÜV Rheinland Group und des Deutschen Instituts für Normun (DIN), eingeführt wurde. Das Zertifizierungszeichen ist das&"Seeding GG"; Kennzeichen. Die kompostierbare Zertifizierung kann Käufern helfen, Produkte von vielen Lieferanten und Herstellern auszuwählen, die die Qualität, Sicherheit und den Umweltschutz streng kontrollieren. Gleichzeitig weisen Produkte mit dem Compostable-Logo darauf hin, dass sie den Test und die Bewertung durch eine maßgebliche Drittorganisation erfolgreich bestanden haben, was zur Verbesserung der Kunden-GG # 39 beiträgt. Kaufvertrauen und effektiv den Produktverkauf fördern. Darüber hinaus können die relevanten Informationen des Zertifikatsinhabers auf der offiziellen Website der DIN CERTCO abgefragt werden, um einen Missbrauch oder eine Fälschung des Logos zu verhindern.
BPI ist eine Abkürzung für Biodegradable ProductsInsitute. BPI schult Hersteller, Gesetzgeber und Verbraucher durch innovative kompostierbare Kennzeichnungssysteme über die wissenschaftlichen Standards abbaubarer Materialien. Gleichzeitig durch eine Reihe von Verfahren, um sicherzustellen, dass verwandte Produkte die Anforderungen der Standards für abbaubare Materialien erfüllen.
Die ersten chinesischen Unternehmen in Wuhan Huali Environmental Protection, die die OK Biobased-Zertifizierung erhalten haben, haben bereits eine Vier-Sterne-Zertifizierung für biobasierte Produkte erhalten. Gleichzeitig erhielten die biologisch abbaubaren Materialien des Unternehmens&die OK Compost-Zertifizierung und die Compostable-Zertifizierung.
Bewerbungsaussichten
Mit der allmählichen Verschiebung der Verbraucher' erneuerbare umweltfreundliche Materialien bevorzugen Kunststoffprodukte und werden auf dem Markt immer beliebter. Betroffen davon hat die Marktnachfrage nach biobasierten Kunststoffen zugenommen. Da die Regierungen aller Länder Wert auf Biokunststoffe legen, wird erwartet, dass der Gesamtwert der weltweiten Nachfrage nach Biokunststoffen im Jahr 2020 auf 5,9 Mrd. USD steigen wird, was einer durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate von 20% entspricht.
Vor kurzem hat das französische Parlament Gesetze zur Energiewende und zum grünen Wachstum verabschiedet. Das neue Gesetz reduziert nicht nur den Anteil der Kernenergie an der französischen Energiestruktur, sondern enthält auch Gesetzesvorschläge zu erneuerbaren Energien und Kunststoffverpackungen. Beispielsweise werden erneuerbare Energien bis 2030 um 40% wachsen und die Kohlendioxidemissionen bis 2030 um 40% gesenkt. Leichte Verpackungsbeutel, die zum Verpacken von Obst und Gemüse verwendet werden, müssen ab dem 1. Januar 2017 aus biobasierten Materialien bestehen. Darüber hinaus werden die für die kommerzielle Post verwendeten Kunststoffverpackungen gleichzeitig nach denselben Standards implementiert. Die neueste Gesetzgebung der französischen Regierung schreibt vor, dass Einweggeschirr wie Geschirr, Tassen und Gabeln aus biobasierten Materialien anstelle von Materialien auf Erdölbasis hergestellt werden müssen.
Marktanalysten von RnR Market Research-Beratungsunternehmen haben kürzlich vorausgesagt, dass die weltweite Nachfrage nach biobasierten Kunststoffen in den nächsten vier Jahren mit einer jährlichen Wachstumsrate von 19% steigen und 2017 eine Marktnachfrage von 950.000 Tonnen erreichen wird. Europa ist die Welt GGs größter Verbrauchermarkt für biobasierte Kunststoffe. Im Jahr 2012 machte der Einsatz von biobasierten Kunststoffen in der Region mehr als die Hälfte der weltweiten Gesamtmenge aus. Der Umfragebericht zeigt, dass Verbraucher in europäischen Ländern eher dazu neigen, neue biobasierte Kunststoffprodukte als herkömmliche Kunststoffe zu wählen. Daher wird erwartet, dass die Region weiterhin die Liste der biobasierten Kunststoffverbräuche anführt. In Bezug auf die Typen werden Kunststoffe auf Stärkebasis und Polymilchsäure in den nächsten Jahren die am meisten nachgefragten Kunststoffe auf Biobasis bleiben, und ihr Marktverbrauch wird mehr als 60% der Gesamtmenge ausmachen. Laut RnR Market Research haben die Länder in den letzten Jahren Kunststoffbeschränkungen erlassen, um die Überwachung der Verwendung traditioneller Kunststoffe kontinuierlich zu verstärken, was dazu beiträgt, den Nachfragetrend von biobasierten, insbesondere stärkebasierten Kunststoffen weiter anzukurbeln.
Im Jahr 2013 gab der Staatsrat den&"Bio-Industry Development Plan GG" heraus. (im Folgenden als&"Plan GG" bezeichnet;). Das&"Plan GG"; wies darauf hin, dass biobasierte Materialien beschleunigt werden
Wir bieten patentierte biologisch vollständig abbaubare Folien und PVA-Beutel an. Alle Produkte werden mit Gießgeräten hergestellt. Sie unterscheiden sich von herkömmlichen Blasformprodukten. Alle Blasformprodukte sind nicht vollständig biologisch abbaubar. Wir können pva-Filme und -Beutel in vollständig transparenten und verschiedenen Farben herstellen. und die PVA-Folie ist glatter als die herkömmlichen Blasformprodukte.
Wir bieten auch biologisch abbaubare Folien und Beutel aus organischem Material mit patentiertem Rohmaterial und Produktionsverfahren an.
Für weitere PVA-Folien- und Beutelprodukte besuchen Sie uns bitte:
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