염모제 주성분의(Ammonia, MEA-PPD, TDS) 모발손상에 관한 원료실험 연구 Study of raw material experiment about hair damage from main ingredient of a hairdye(Ammonia, MEA-PPD, TDS)원문보기
염색시술은 주변을 둘러봐도 멋내기 염색은 물론, 백모커버 염색 등 염색시술을 하지 않은 모발을 찾기란 매우 어려운 일이 되어버렸을 만큼 보편적인 메뉴가 되었다. 저자 또한 염모제 관련 실험 논문을 석사시작 과정부터 계획하였으나 화학적 시술(염색, 펌)을 장기간 하지 않은 순수모를 찾는 것이 무엇보다 어려운 과제였다. 이처럼 보편적이고 일상적인 염색 시술 문화 속에서 염모제의 인체 유해성 및 모발과 ...
염색시술은 주변을 둘러봐도 멋내기 염색은 물론, 백모커버 염색 등 염색시술을 하지 않은 모발을 찾기란 매우 어려운 일이 되어버렸을 만큼 보편적인 메뉴가 되었다. 저자 또한 염모제 관련 실험 논문을 석사시작 과정부터 계획하였으나 화학적 시술(염색, 펌)을 장기간 하지 않은 순수모를 찾는 것이 무엇보다 어려운 과제였다. 이처럼 보편적이고 일상적인 염색 시술 문화 속에서 염모제의 인체 유해성 및 모발과 두피의 손상과 안전성에 대한 구체적이고 객관적인 데이터가 없는 사실을 확인하고 현시점에서 염모제의 주요성분의 인체유해성과 모발손상의 따른 원료실험이 필요함을 느껴 실험을 진행하게 되었다.
본 실험의 개요는 다음과 같다. 염모제 1제의 주요성분인 알칼리제(‘Ammonia’, MEA(모노에탄올 아민))와 염료중간체의 대표적으로 사용되는 ‘PPD(파라페닐린 디아민)’, ‘TDS(황산톨루엔2,5-디아민)'의 원료 자체의 모발손상도와 1제와 2제의 혼합사용 시 모발손상을 시료 총 19개로 만들어 비교분석 하였으며 후처리 샴푸제(ph8의 알칼리 샴푸제, ph5.5의 약산성 샴푸제)로 달리 하여 측정하였다.
첫째, 전자주사현미경(SEM)을 통해 단면도를 2000배율로 촬영하여 관찰한 결과 손상도가 큰 순으로 나열하면 다음과 같다. Ammonia수용액 〉MEA수용액 단독사용과 더불어 Ammonia+2제 〉MEA+2제가 손상도가 많은 것으로 관찰되었으며 단독사용 시에는 Ammonia가 MEA보다 모발손상의 강도가 큰 원료로 관찰되었다. 염료중간체와 알칼리제의 혼합실험 결과는 다음과 같다. (손상도순으로 나열) MEA+PPD+2제 > Ammonia+PPD+2제 > MEA+TDS+2제 > Ammonia+TDS+2제 ‘Ammonia+TDS’의 배합에서 모발손상이 가장 적은 것으로 관찰되었다. 그 이유는 강한 염기성인 ‘Ammonia’와 황산의 강한 산성을 내포한 ‘TDS’의 조합에서 화학적인 중화반응을 일으켜 ph의 변화를 보인 것이라 하겠다. 세정제의 후처리에 관한 SEM 촬영 결과는 그 차이가 미비하였으며 1회성 실험으로는 손상도의 비교분석이 다소 어려웠다.
둘째, 분광강도계를 이용한 흡광도 실험의 결과 모발손상의 강도는 다음과 같다. MEA+2제 〉MEA+TDS+2제 〉Ammonia 수용액 / 알칼리 샴푸 후처리 MEA+TDS+2제 〉Ammonia+2제 〉MEA+2제 〉 Ammonia 수용액 〉Ammonia+PPD / 약산성 샴푸 후처리 흡광도실험 결과 가장 손상도가 있는 것은 ‘MEA+TDS’의 혼합으로 밝혀졌다. 셋째 만능인장강도계를 이용한 인장강도 실험의 결과는 다음과 같다. MEA+PPD+2제 〉Ammonia+TDS+2제 〉MEA+TDS+2제 〉Ammonia+PPD+2제 〉MEA+2제 모발의 손상이 가중화되면 모발의 팽윤, 연화작용에 의해 인장강도가 늘어날 수도 있으며 인장강도가 높다고 하여 반드시 건강모라고 할 수 없었다. 극 손상모에서 버진헤어 기준 더 높은 인장강도를 보이는 사례가 있었고 그것이 인장강도의 통계적으로도 유의성이 없었기에 극손상모에서 인장강도의 측정값은 신뢰할 수 없다. 그리고 손상모이지만 인장강도가 높았던 시료들은 흡광도에서 가장 높은 손상도를 나타낸 것으로 흡광도에서 유의성을 보인 시료와 동일하다. 즉 흡광도상 가장 손상이 높았던 MEA, MEA+TDS가 인장강도의 유의성을 가지지 않으므로 손상도가 가장 높다는 것을 알 수 있다.
본 실험의 총론은 다음과 같다. ‘Ammonia’는 단독으로 노출시키거나 과산화수소를 사용하였을 때도 ‘MEA’보다 모발 손상이 크게 일어났다. 기존의 염모제 제형 중 가장 보편적으로 사용되는 ‘Ammonia’와 또 염료중간체 ‘PPD’가 모발 손상이 많은 것으로 SEM 촬영에서 확인되었으며 흡광도와 인장강도의 유의성에서도 신뢰할 수 있는 결과로 모발손상의 원인으로 도출되었다. 그러나 기존염모제 성분의 부작용에 따른 대체물질로 주로 사용되는 ‘MEA+TDS’의 조합이 실험 결과에서는 예상 밖으로 모발손상도가 가장 큰 것으로 나타났다. 이는 대체물질이 인체 부작용 및 유해성에서는 유효할지 모르나 모발 손상도 측면에서는 흡광도 및 인장강도를 통한 실험 결과 가장 모발손상과 관련이 깊은 것으로 나타났다. 흡광도도 월등히 높았으며 인장강도의 값도 손상도 판단기준치 최고를 나타났다. ‘Ammonia’는 단독시술시 손상이 가장 심하며 염료중간체와 혼합되면 손상이 상쇄되며 ‘MEA’는 단독 시술보다 염료중간체와의 혼합에서 손상도 상승하는 것 을 밝혀내었다. 그리고 ‘TDS’자체도 모발손상의 원인으로 밝혀졌기 때문에 손상도가 가장 많은 제형은 ‘MEA+TDS’ 가 당연한 결과라고 하겠다. 본 실험은 인체의 유해성과는 별개로 모발손상에 비중을 두고 있는 자료이다. 앞선 선행연구에서 모발손상과 염모제의 유해성 관련 연구가 활발히 이루어지고 있었으나 각각 알칼리제 ‘Ammonia’와 ‘MEA’ 또는 염료중간체인 ‘PPD’와 ‘TDS’의 색소 제형의 손상 및 염색성을 실험하였으며 완제품을 실험한 결과들이었기 때문에 모든 결과를 객관화하는데 다소 어려움이 따른다. 본 연구에서 밝혀진 데이터는 실험에 사용된 원료조합의 경우의 수를 모두 재연한 것으로 염모제 원료 자체의 손상에 따른 상관관계를 보여주는 보다 객관적이고 구체적인 자료가 될 것이라 사료된다.
염색시술은 주변을 둘러봐도 멋내기 염색은 물론, 백모커버 염색 등 염색시술을 하지 않은 모발을 찾기란 매우 어려운 일이 되어버렸을 만큼 보편적인 메뉴가 되었다. 저자 또한 염모제 관련 실험 논문을 석사시작 과정부터 계획하였으나 화학적 시술(염색, 펌)을 장기간 하지 않은 순수모를 찾는 것이 무엇보다 어려운 과제였다. 이처럼 보편적이고 일상적인 염색 시술 문화 속에서 염모제의 인체 유해성 및 모발과 두피의 손상과 안전성에 대한 구체적이고 객관적인 데이터가 없는 사실을 확인하고 현시점에서 염모제의 주요성분의 인체유해성과 모발손상의 따른 원료실험이 필요함을 느껴 실험을 진행하게 되었다.
본 실험의 개요는 다음과 같다. 염모제 1제의 주요성분인 알칼리제(‘Ammonia’, MEA(모노에탄올 아민))와 염료중간체의 대표적으로 사용되는 ‘PPD(파라페닐린 디아민)’, ‘TDS(황산톨루엔2,5-디아민)'의 원료 자체의 모발손상도와 1제와 2제의 혼합사용 시 모발손상을 시료 총 19개로 만들어 비교분석 하였으며 후처리 샴푸제(ph8의 알칼리 샴푸제, ph5.5의 약산성 샴푸제)로 달리 하여 측정하였다.
첫째, 전자주사현미경(SEM)을 통해 단면도를 2000배율로 촬영하여 관찰한 결과 손상도가 큰 순으로 나열하면 다음과 같다. Ammonia수용액 〉MEA수용액 단독사용과 더불어 Ammonia+2제 〉MEA+2제가 손상도가 많은 것으로 관찰되었으며 단독사용 시에는 Ammonia가 MEA보다 모발손상의 강도가 큰 원료로 관찰되었다. 염료중간체와 알칼리제의 혼합실험 결과는 다음과 같다. (손상도순으로 나열) MEA+PPD+2제 > Ammonia+PPD+2제 > MEA+TDS+2제 > Ammonia+TDS+2제 ‘Ammonia+TDS’의 배합에서 모발손상이 가장 적은 것으로 관찰되었다. 그 이유는 강한 염기성인 ‘Ammonia’와 황산의 강한 산성을 내포한 ‘TDS’의 조합에서 화학적인 중화반응을 일으켜 ph의 변화를 보인 것이라 하겠다. 세정제의 후처리에 관한 SEM 촬영 결과는 그 차이가 미비하였으며 1회성 실험으로는 손상도의 비교분석이 다소 어려웠다.
둘째, 분광강도계를 이용한 흡광도 실험의 결과 모발손상의 강도는 다음과 같다. MEA+2제 〉MEA+TDS+2제 〉Ammonia 수용액 / 알칼리 샴푸 후처리 MEA+TDS+2제 〉Ammonia+2제 〉MEA+2제 〉 Ammonia 수용액 〉Ammonia+PPD / 약산성 샴푸 후처리 흡광도실험 결과 가장 손상도가 있는 것은 ‘MEA+TDS’의 혼합으로 밝혀졌다. 셋째 만능인장강도계를 이용한 인장강도 실험의 결과는 다음과 같다. MEA+PPD+2제 〉Ammonia+TDS+2제 〉MEA+TDS+2제 〉Ammonia+PPD+2제 〉MEA+2제 모발의 손상이 가중화되면 모발의 팽윤, 연화작용에 의해 인장강도가 늘어날 수도 있으며 인장강도가 높다고 하여 반드시 건강모라고 할 수 없었다. 극 손상모에서 버진헤어 기준 더 높은 인장강도를 보이는 사례가 있었고 그것이 인장강도의 통계적으로도 유의성이 없었기에 극손상모에서 인장강도의 측정값은 신뢰할 수 없다. 그리고 손상모이지만 인장강도가 높았던 시료들은 흡광도에서 가장 높은 손상도를 나타낸 것으로 흡광도에서 유의성을 보인 시료와 동일하다. 즉 흡광도상 가장 손상이 높았던 MEA, MEA+TDS가 인장강도의 유의성을 가지지 않으므로 손상도가 가장 높다는 것을 알 수 있다.
본 실험의 총론은 다음과 같다. ‘Ammonia’는 단독으로 노출시키거나 과산화수소를 사용하였을 때도 ‘MEA’보다 모발 손상이 크게 일어났다. 기존의 염모제 제형 중 가장 보편적으로 사용되는 ‘Ammonia’와 또 염료중간체 ‘PPD’가 모발 손상이 많은 것으로 SEM 촬영에서 확인되었으며 흡광도와 인장강도의 유의성에서도 신뢰할 수 있는 결과로 모발손상의 원인으로 도출되었다. 그러나 기존염모제 성분의 부작용에 따른 대체물질로 주로 사용되는 ‘MEA+TDS’의 조합이 실험 결과에서는 예상 밖으로 모발손상도가 가장 큰 것으로 나타났다. 이는 대체물질이 인체 부작용 및 유해성에서는 유효할지 모르나 모발 손상도 측면에서는 흡광도 및 인장강도를 통한 실험 결과 가장 모발손상과 관련이 깊은 것으로 나타났다. 흡광도도 월등히 높았으며 인장강도의 값도 손상도 판단기준치 최고를 나타났다. ‘Ammonia’는 단독시술시 손상이 가장 심하며 염료중간체와 혼합되면 손상이 상쇄되며 ‘MEA’는 단독 시술보다 염료중간체와의 혼합에서 손상도 상승하는 것 을 밝혀내었다. 그리고 ‘TDS’자체도 모발손상의 원인으로 밝혀졌기 때문에 손상도가 가장 많은 제형은 ‘MEA+TDS’ 가 당연한 결과라고 하겠다. 본 실험은 인체의 유해성과는 별개로 모발손상에 비중을 두고 있는 자료이다. 앞선 선행연구에서 모발손상과 염모제의 유해성 관련 연구가 활발히 이루어지고 있었으나 각각 알칼리제 ‘Ammonia’와 ‘MEA’ 또는 염료중간체인 ‘PPD’와 ‘TDS’의 색소 제형의 손상 및 염색성을 실험하였으며 완제품을 실험한 결과들이었기 때문에 모든 결과를 객관화하는데 다소 어려움이 따른다. 본 연구에서 밝혀진 데이터는 실험에 사용된 원료조합의 경우의 수를 모두 재연한 것으로 염모제 원료 자체의 손상에 따른 상관관계를 보여주는 보다 객관적이고 구체적인 자료가 될 것이라 사료된다.
Dyeing procedure became general menu as it’s hard to find hair without dyeing procedure like stylish dyeing, dyeing to cover white hair and etc if we look around. I also started planning experiment thesis about a hairdye since beginning course of master but it was difficult task to find pure ha...
Dyeing procedure became general menu as it’s hard to find hair without dyeing procedure like stylish dyeing, dyeing to cover white hair and etc if we look around. I also started planning experiment thesis about a hairdye since beginning course of master but it was difficult task to find pure hair that hadn’t done chemical procedure(dyeing, perm) for a long time above all. Like this, I found the fact that there’s no specific and objective data about maleficence to human body, damage and safety of hair and scalp of hairdye in general and ordinary dyeing procedure culture and became to proceed experiment after feeling necessity of raw material experiment according to maleficence to human body and hair damage of main ingredient of a hairdye at this point.
Summary of this experiment is as followings. I compared and analyzed hair damage degree of raw material itself of alkaline chemical(‘Ammonia’, MEA(monoethanolamine)) which is main ingredient of 1system of a hairdye and ‘PPD(para phenylin diamine)’ and ‘TDS(sulfuric acid toluene2,5-diamine)’ that are used as representatives of intermediate dye and hair damage when mixing and using 1system and hydrogen peroxide by making 19 samples. And I measured by differentiating them to post-processing shampoo(alkali shampoo of ph8, slightly acid shampoo of ph5.5).
Firstly, I shot cross-sectional drawing with 2000 magnification through electron scanning microscope(SEM), observedand listed in order of high damage degree as following. Along with ammonia aqueous solution > MEA aqueous solution exclusive use, Ammonia+hydrogen peroxide > MEA + hydrogen peroxide had more damage. In exclusive use, ammonia is found out to be raw material having stronger hair damage than MEA. The result of mixture experiment of intermediate dye and alkali is as followings.(listed in order of damage degree) MEA+PPD+hydrogen peroxide > ammonia+PPD+hydrogen peroxide > MEA+TDS+hydrogen peroxide > ammonia+TDS+hydrogen peroxide ‘Ammonia+TDS’ mixture had the least hair damage. The reason was that the mixture of ‘ammonia’ of strong alkalinity and ‘TDS’ having strong acidity of sulfuric acid had chemical neutralization reaction and showed change in ph. In the result of SEM shooting about post-processing of detergent, the difference was incomplete and it was rather difficult to compare and analyze damage degree with one-time experiment.
Secondly, followings show hair damage degree as a result of absorbance experiment using spectrum intensity meter. MEA+hydrogen peroxide > MEA+TDS+hydrogen peroxide > ammonia aqueous solution / alkali shampoo post-processing MEA+TDS+hydrogen peroxide > ammonia+hydrogen peroxide > MEA+hydrogen peroxide > ammonia aqueous solution > ammonia+PPD+hydrogen peroxide / slightly acid shampoo post-processing It’s found out that mixture of ‘MEA+TDS’ had the highest damage degree as a result of absorbance experiment.
Thirdly, following is the result of tensile strength experiment using multi tensile intensity meter. MEA+PPD+hydrogen peroxide > ammonia+TDS+hydrogen peroxid > MEA+TDS+hydrogen peroxide > ammonia+PPD+hydrogen peroxide > MEA+hydrogen peroxide If hair damage is increased, tensile strength could grow by hair swelling and softening action and it can’t be necessarily healthy hair even if tensile strength is high. As there was a case showing higher tensile strength based on the standard of virgin hair in extremely damaged hair and there was no significance with tensile strength statistically, measured value of tensile strength in extremely damaged hair is unreliable. And samples with high tensile strength but of damaged hair showed the highest damage degree in absorbance, which is same with the sample showed significance in absorbance. That is, as MEA, MEA+TDS that had the highest damage in absorbance didn’t have significance of tensile strength, I can know that it had the highest damage degree.
Outline of this experiment is as followings. ‘Ammonia’ had a lot of hair damage more than ‘MEA’ even when exposing exclusively or using hydrogen peroxide. It’s found out in SEM shooting that ‘Ammonia’ which is the most generally used among existed hairdye textures and intermediate dye ‘PPD’ had a lot of hair damage and, as reliable result, were concluded to a cause of hair damage in significance of absorbance and tensile strength. But unexpectedly, the mixture of ‘MEA+TDS’, which is usually used as alternative substance according to a side effect of existing hairdye ingredient, had the most hair damage in the result of experiment. This shows that alternative substance might be valid in side effect to human body and maleficence but in terms of hair damage degree, it’s the most related to hair damage as a result of experiment through absorbance and tensile strength. It had much higher absorbance and the highest tensile strength in the standard of judging damage degree. ‘Ammonia’ had the most damage in exclusive procedure. If it’s mixed with intermediate dye, damage is cancelled out. In case of ‘MEA’, the damage increased in the mixture with intermediate dye rather than exclusive procedure. And as ‘TDS’ itself is found out to be the cause of hair damage, it’s an absolute result that ‘MEA+TDS’ is the texture with the highest damage degree. This experiment is data giving weight to hair damage apart from maleficence of human body. In previous advanced research, the research about hair damage and maleficence of hairdye was made actively. But it experimented damage and stainability of color formulation of each akali ‘ammonia’ and ‘MEA’ or intermediate dye ‘PPD’ and ‘TDS’ and it’s rather difficult to objectify all the results as they were results experimented complete products. As the data determined in this study is reenacted all number of cases of raw material mixture used in experiment, it’s considered to be more objective and concrete data showing correlation according to damage of raw material of hairdye itself.
KEYWORDS Ammonia, p-phenylenediamine, PPD, monoethanolamine sulfate, MEA, toluene 2,5-diamine, TDS, dye, hair damage, the hazards of the dye, Semi-permanent hair dyes
Dyeing procedure became general menu as it’s hard to find hair without dyeing procedure like stylish dyeing, dyeing to cover white hair and etc if we look around. I also started planning experiment thesis about a hairdye since beginning course of master but it was difficult task to find pure hair that hadn’t done chemical procedure(dyeing, perm) for a long time above all. Like this, I found the fact that there’s no specific and objective data about maleficence to human body, damage and safety of hair and scalp of hairdye in general and ordinary dyeing procedure culture and became to proceed experiment after feeling necessity of raw material experiment according to maleficence to human body and hair damage of main ingredient of a hairdye at this point.
Summary of this experiment is as followings. I compared and analyzed hair damage degree of raw material itself of alkaline chemical(‘Ammonia’, MEA(monoethanolamine)) which is main ingredient of 1system of a hairdye and ‘PPD(para phenylin diamine)’ and ‘TDS(sulfuric acid toluene2,5-diamine)’ that are used as representatives of intermediate dye and hair damage when mixing and using 1system and hydrogen peroxide by making 19 samples. And I measured by differentiating them to post-processing shampoo(alkali shampoo of ph8, slightly acid shampoo of ph5.5).
Firstly, I shot cross-sectional drawing with 2000 magnification through electron scanning microscope(SEM), observedand listed in order of high damage degree as following. Along with ammonia aqueous solution > MEA aqueous solution exclusive use, Ammonia+hydrogen peroxide > MEA + hydrogen peroxide had more damage. In exclusive use, ammonia is found out to be raw material having stronger hair damage than MEA. The result of mixture experiment of intermediate dye and alkali is as followings.(listed in order of damage degree) MEA+PPD+hydrogen peroxide > ammonia+PPD+hydrogen peroxide > MEA+TDS+hydrogen peroxide > ammonia+TDS+hydrogen peroxide ‘Ammonia+TDS’ mixture had the least hair damage. The reason was that the mixture of ‘ammonia’ of strong alkalinity and ‘TDS’ having strong acidity of sulfuric acid had chemical neutralization reaction and showed change in ph. In the result of SEM shooting about post-processing of detergent, the difference was incomplete and it was rather difficult to compare and analyze damage degree with one-time experiment.
Secondly, followings show hair damage degree as a result of absorbance experiment using spectrum intensity meter. MEA+hydrogen peroxide > MEA+TDS+hydrogen peroxide > ammonia aqueous solution / alkali shampoo post-processing MEA+TDS+hydrogen peroxide > ammonia+hydrogen peroxide > MEA+hydrogen peroxide > ammonia aqueous solution > ammonia+PPD+hydrogen peroxide / slightly acid shampoo post-processing It’s found out that mixture of ‘MEA+TDS’ had the highest damage degree as a result of absorbance experiment.
Thirdly, following is the result of tensile strength experiment using multi tensile intensity meter. MEA+PPD+hydrogen peroxide > ammonia+TDS+hydrogen peroxid > MEA+TDS+hydrogen peroxide > ammonia+PPD+hydrogen peroxide > MEA+hydrogen peroxide If hair damage is increased, tensile strength could grow by hair swelling and softening action and it can’t be necessarily healthy hair even if tensile strength is high. As there was a case showing higher tensile strength based on the standard of virgin hair in extremely damaged hair and there was no significance with tensile strength statistically, measured value of tensile strength in extremely damaged hair is unreliable. And samples with high tensile strength but of damaged hair showed the highest damage degree in absorbance, which is same with the sample showed significance in absorbance. That is, as MEA, MEA+TDS that had the highest damage in absorbance didn’t have significance of tensile strength, I can know that it had the highest damage degree.
Outline of this experiment is as followings. ‘Ammonia’ had a lot of hair damage more than ‘MEA’ even when exposing exclusively or using hydrogen peroxide. It’s found out in SEM shooting that ‘Ammonia’ which is the most generally used among existed hairdye textures and intermediate dye ‘PPD’ had a lot of hair damage and, as reliable result, were concluded to a cause of hair damage in significance of absorbance and tensile strength. But unexpectedly, the mixture of ‘MEA+TDS’, which is usually used as alternative substance according to a side effect of existing hairdye ingredient, had the most hair damage in the result of experiment. This shows that alternative substance might be valid in side effect to human body and maleficence but in terms of hair damage degree, it’s the most related to hair damage as a result of experiment through absorbance and tensile strength. It had much higher absorbance and the highest tensile strength in the standard of judging damage degree. ‘Ammonia’ had the most damage in exclusive procedure. If it’s mixed with intermediate dye, damage is cancelled out. In case of ‘MEA’, the damage increased in the mixture with intermediate dye rather than exclusive procedure. And as ‘TDS’ itself is found out to be the cause of hair damage, it’s an absolute result that ‘MEA+TDS’ is the texture with the highest damage degree. This experiment is data giving weight to hair damage apart from maleficence of human body. In previous advanced research, the research about hair damage and maleficence of hairdye was made actively. But it experimented damage and stainability of color formulation of each akali ‘ammonia’ and ‘MEA’ or intermediate dye ‘PPD’ and ‘TDS’ and it’s rather difficult to objectify all the results as they were results experimented complete products. As the data determined in this study is reenacted all number of cases of raw material mixture used in experiment, it’s considered to be more objective and concrete data showing correlation according to damage of raw material of hairdye itself.
KEYWORDS Ammonia, p-phenylenediamine, PPD, monoethanolamine sulfate, MEA, toluene 2,5-diamine, TDS, dye, hair damage, the hazards of the dye, Semi-permanent hair dyes
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