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洗滌用具中化學(xué)1/66洗滌原理2/66所謂去污,其本質(zhì)就是從衣物、食物原料、餐具等被洗滌物上,將污垢洗滌潔凈。3/66一、洗滌去除對(duì)象污垢特點(diǎn)(1)油質(zhì)污垢、固體污垢及水溶性污垢往往不是單獨(dú)存在,而是相互結(jié)合成一體,伴隨時(shí)間延長(zhǎng),或受外界條件影響,還會(huì)氧化分解,或受微生物作用而腐敗,經(jīng)常會(huì)產(chǎn)生更為復(fù)雜化合物。(2)污垢粘附情況是很復(fù)雜4/66二、表面活性劑基本性質(zhì)

表面活性劑:一個(gè)能在較低濃度下即能顯著降低溶液表面張力物質(zhì)。5/66(一)表面活性劑分子結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

分子一端是由一個(gè)較長(zhǎng)烴鏈組成,它是憎水性,能溶于油,但不能溶于水中,所以稱(chēng)為憎水基或親油基;分子另一端是較短極性基團(tuán),它能溶于水中而不能溶于油中,稱(chēng)為憎油基或親水基。6/66(二)表面活性劑作用(1)分散乳化作用(2)潤(rùn)濕滲透作用(3)泡沫作用(4)增溶作用7/66三、洗滌劑洗滌去垢作用原理8/66(二)表面活性劑分類(lèi)陰離子型、陽(yáng)離子型、非離子型、兩性酸性、中性、堿性9/66洗滌劑慣用原料一、表面活性劑

1、慣用表面活性劑陰離子表面活性劑:如烷基苯磺酸鈉(LAS)、烷基磺酸鈉、脂肪醇硫酸鈉、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鈉(AES)、烷基磺酸鈉(AOS)等。非離子表面活性劑:如烷基酚聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚(AEO)、烷醇酰胺等。聚醚:是近年來(lái)生產(chǎn)低泡洗滌劑慣用活性物,普通慣用環(huán)氧乙烷和環(huán)氧丙烷共聚產(chǎn)物,常與陰離子表面活性劑復(fù)配,主要用作消泡劑。兩性表面活性劑:如甜菜堿等,普通用于低刺激洗滌劑中。10/66二、洗滌助劑(一)磷酸鹽

1、三聚磷酸鈉(STPP)俗稱(chēng):五鈉;分子式:Na5P3O11;外觀:白色粉末狀;

性能:能溶于水,水溶液呈堿性,對(duì)金屬離子有很好絡(luò)合能力,不但能軟化硬水,還能絡(luò)合污垢中金屬成份,在洗滌過(guò)程中起使污垢解體作用;用量:可達(dá)20~40%。11/662、焦磷酸鉀

分子式:K4P2O7;特點(diǎn):很易吸濕、對(duì)鈣鎂等金屬離子有絡(luò)合能力,也有一定助洗效果,但對(duì)皮膚有刺激性;用途:用于配制重垢型液體洗滌劑、金屬清洗劑、硬表面清洗劑等清潔用具。

3、六偏磷酸鈉分子式:(NaPO3)6;優(yōu)點(diǎn):六偏磷酸鈉水溶液pH值靠近7,對(duì)皮膚刺激性小,濃度較高時(shí)還有預(yù)防腐蝕效果,在中性和弱堿性溶液中對(duì)鈣、鎂離子有很好絡(luò)合能力;缺點(diǎn):吸濕和水解;用途:普通僅用在工業(yè)清洗劑中。

12/664、三聚磷酸鈉代用具三聚磷酸鈉代用具主要有:有機(jī)螯合物,高分子電解質(zhì)和分子篩;有機(jī)螯合物性能:經(jīng)過(guò)螯合作用將金屬離子封閉在螯合劑分子中而使水軟化;慣用有機(jī)螯合物有:乙二胺四乙酸鈉(EDTA)、氮川三乙酸(NTA);高分子電解質(zhì)中被開(kāi)發(fā)用于助劑主要是聚丙烯酸鈉;聚丙烯酸鈉性能:能夠吸附于被洗物表面和污垢表面,增加被洗物與污垢之間靜電斥力,有利于污垢去除。并能增加污垢分散能力,預(yù)防污垢再沉積;分子篩也稱(chēng)為人造沸石是硅鋁酸鹽結(jié)晶;分子篩性能:軟化硬水、吸附洗脫污垢。13/66(二)硅酸鈉硅酸鈉俗稱(chēng):水玻璃或泡化堿;分子式:Na2O·nSiO2·xH2O;性能:粒狀固體或粘稠水溶液、對(duì)溶液pH值有緩沖效果、水解產(chǎn)生膠體溶液對(duì)固體污垢微粒有分散作用,對(duì)油污有乳化作用、在洗衣粉中加入水玻璃還能增加粉狀顆粒機(jī)械強(qiáng)度,流動(dòng)性和均勻性;缺點(diǎn):水解生成硅酸溶膠可被纖維吸附而不易洗去,織物干燥后會(huì)感到手感粗糙。14/66(三)硫酸鈉外觀:白色結(jié)晶或粉末;優(yōu)點(diǎn):使陰離子表面活性劑表面吸附量增加,并促使在溶液中形成膠團(tuán),因而降低了洗滌液表面張力,有利于潤(rùn)濕、去污等作用、降低料液粘滯性,便于洗衣粉成型;用途:常添加在洗衣粉中作為填充料;用量:洗衣粉中添加量普通可到達(dá)20%~45%。15/66(四)碳酸鈉

俗稱(chēng):純堿或蘇打;優(yōu)點(diǎn):能使污垢皂化,并保持洗衣粉溶液一定pH值,有利于去污、含有軟化水作用;缺點(diǎn):堿性較強(qiáng);用途:用于低級(jí)洗衣粉。16/66(五)抗污垢再沉積劑

慣用抗污垢再沉積劑:羧甲基纖維素鈉鹽(CMC)、聚乙烯吡咯烷酮(PVP);CMC抗污垢再沉積機(jī)理:CMC吸附在纖維表面,從而減弱了纖維對(duì)污垢再吸附,另外,CMC能將污垢粒子包圍起來(lái)使之穩(wěn)定分散在洗滌液中;PVP優(yōu)點(diǎn):抗污垢再沉積能力強(qiáng)、在水中溶解性能好、遇無(wú)機(jī)鹽也不會(huì)凝聚析出,與表面活性劑配伍性能好;PVP缺點(diǎn):價(jià)格昂貴。17/66(六)漂白劑和熒光增白劑

1、漂白劑(1)過(guò)硼酸鈉

分子式:NaBO3·4H2O;性能:不易溶于冷水,可溶于熱水、在水溶液中受熱后分解和釋放出H2O2NaBO2,H2O2含有漂白功效,NaBO2也有一定助洗性能;(2)次氯酸鈉制法:由氯氣通入氫氧化鈉溶液中而制得;性能:漂白能力很強(qiáng)氧化劑,化學(xué)性質(zhì)很不穩(wěn)定,易分解釋出游離氯,只有在強(qiáng)堿性條件下,次氯酸鈉才較為穩(wěn)定;用途:在工業(yè)生產(chǎn)中慣用次氯酸鈉作為紡織品漂白劑。

18/662、熒光增白劑加藍(lán)增白增白方式:在洗衣粉中加入少許藍(lán)色染料,使織物上增加微量藍(lán)色,與原有微黃色互為補(bǔ)色,從視覺(jué)上提升了表觀白度,但織物反射亮度卻降低了;熒光增白劑用量:在洗滌用具中添加量極少,普通為洗滌劑活性物質(zhì)1%左右。

19/66(七)酶制劑

酶定義:酶是由菌種或生物活性物質(zhì)培養(yǎng)而得到生物制品,它本身是一個(gè)蛋白質(zhì),能對(duì)一些化學(xué)反應(yīng)起催化作用;洗滌劑中主要用酶有:蛋白酶、脂肪酶、纖維素酶、淀粉酶等;20/66(八)抗靜電劑和柔軟劑

含有柔軟和抗靜電陽(yáng)離子表面活性劑:二硬脂酸二甲基氯化銨、硬脂酸二甲基辛基溴化銨,高碳烷基吡啶鹽,高碳烷基咪唑啉鹽;含有柔軟非離子表面活性劑:高碳醇聚氧乙烯醚和含有長(zhǎng)碳鏈氧化胺。

(九)穩(wěn)泡劑和抑泡劑

慣用穩(wěn)泡劑:甜菜堿型兩性表面活性劑、烷基醇酰胺、月桂基二甲基氧化胺和豆蔻基二甲基氧化胺;慣用泡沫抑制劑:聚醚和硅油。

21/66(十)溶劑和助溶劑慣用溶劑有:①松油:本身不溶于水,但能使有機(jī)溶劑和水相混合,適合用于制造溶劑-洗滌劑混合物,如不加松油,混合物便成兩相;②醇、醚和脂:如低分子醇、乙二醇、乙二醇醚和脂等極性溶劑,有一定水溶性,能使水和溶劑結(jié)合起來(lái);③氯化溶劑:如三氯乙烯、四氯乙烯等,廣泛用于干洗劑和特殊清潔劑。慣用助溶劑:甲苯磺酸鈉、二甲苯磺酸鈉和尿素。22/66洗衣粉配方和生產(chǎn)工藝

一、洗衣粉配方配方是洗衣粉生產(chǎn)中很主要一個(gè)步驟,配方好壞關(guān)系到整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程和產(chǎn)品質(zhì)量問(wèn)題。當(dāng)前,還沒(méi)有完整理論依據(jù)來(lái)指導(dǎo)配方制訂,只能依靠試驗(yàn)和實(shí)際經(jīng)驗(yàn)來(lái)決定,以下幾點(diǎn)配方標(biāo)準(zhǔn)可供參考:活性物選擇

泡沫問(wèn)題

pH值

依據(jù)需要加入其它添加劑23/66二、洗衣粉生產(chǎn)工藝(一)配料

配料定義:洗衣粉生產(chǎn)中,將各種洗衣粉原料與水混合成料漿過(guò)程;配料工藝:間歇配料和連續(xù)配料(如圖2-1)。1、料漿濃度與投料次序料漿濃度(總固體含量)要依據(jù)產(chǎn)品種類(lèi)、工藝操作及助劑起源和性質(zhì)確定,普通為50~60%;間歇配料投料次序普通是先加入水和單體,當(dāng)加到一定量時(shí)就升溫,投入熒光增白劑、CMC和純堿,然后再加入三聚磷酸鈉、返工粉和硫酸鈉,水玻璃和對(duì)甲苯磺酸鈉可隨時(shí)加入24/66

2、料漿溫度控制料漿溫度對(duì)配料主要性?依據(jù)經(jīng)驗(yàn),普通將料漿溫度控制在60℃左右。

3、攪拌和投料速度攪拌和投料速度主要性?25/66(二)料漿后處理1、過(guò)濾過(guò)濾作用:料漿配制過(guò)程中或多或少會(huì)有一些結(jié)塊,一些原料中會(huì)夾雜一些水不溶物,需過(guò)濾除去;間歇配料可采取篩網(wǎng)過(guò)濾或離心過(guò)濾方式;連續(xù)配料普通采取磁過(guò)濾器過(guò)濾。2、脫氣為何要脫氣?當(dāng)前國(guó)內(nèi)大多數(shù)洗衣粉廠均采取真空離心脫氣機(jī)進(jìn)行脫氣。3、研磨

研磨作用:脫氣后料漿,為了愈加均勻,預(yù)防噴霧干燥時(shí)堵噴槍?zhuān)衅髽I(yè)還要對(duì)料漿進(jìn)行研磨。慣用研磨設(shè)備是膠體磨。26/66(三)洗衣粉成型

1、簡(jiǎn)單吸收法;2、中和吸收法;3、附聚成型法;4、噴霧干燥法;5、噴霧干燥和吸收法組合。27/66液體洗滌劑配方和生產(chǎn)工藝

液體洗滌劑優(yōu)點(diǎn):易于配制和節(jié)約能源;液體洗滌劑市場(chǎng)前景怎樣?28/66一、衣用液體洗滌劑

(一)輕垢型衣用液體洗滌劑

用途:以洗滌輕薄珍貴絲、毛、麻等織物為洗滌對(duì)象。對(duì)輕垢型衣用液體洗滌劑要求:洗滌液洗后織物色澤不變,手感柔軟,呈低堿性或中性,對(duì)皮膚刺激低,性能溫和。

配制:普通只需將各種表面活性劑復(fù)配溶解即可,而不需添加堿性洗滌助劑LAS、AES、AEO等。表2-3為輕垢液體洗滌劑經(jīng)典配方。

29/66(二)重垢型液體洗滌劑

用途:用于洗滌厚重織物和內(nèi)衣等污垢嚴(yán)重衣物。重垢液體洗滌劑分類(lèi):一類(lèi)為不加助洗劑,表面活性劑含量較高(30%~50%);另一類(lèi)加入焦磷酸鉀、檸檬酸鈉等助劑,表面活性劑含量較低(10%~15%)。配制:重垢型液體洗滌劑配方中以陰離子表面活性劑為主體,產(chǎn)品pH值普通呈堿性。這類(lèi)洗滌劑配制技術(shù)關(guān)鍵是助劑加入,各種助劑加入后應(yīng)保持透明或含有穩(wěn)定外觀。表2-4列出了幾個(gè)經(jīng)典重垢型液體洗滌劑配方。

30/66(三)柔軟液體洗滌劑柔軟洗滌劑配方特點(diǎn):選取活性物質(zhì)需兼顧洗滌和柔軟纖維雙重作用,使衣物洗滌后膨松柔軟。

用途:用于洗滌洗滌羊毛衫、浴巾。慣用柔軟洗滌劑基本配方:脂肪酸聚氧乙烯醚23纖維柔軟劑5乙醇15其它5731/66二、織物干洗劑

干洗劑是以有機(jī)溶劑為主要成份液體洗滌劑。

為何干洗劑用量將不停增加?(一)干洗劑組成1、溶劑

用于干洗溶劑應(yīng)滿足那些要求?慣用溶劑:氯乙烯,四氯乙烯、三氯乙烷等,其中以四氯乙烯使用較多。32/662、水

干洗劑中加水作用?增溶技術(shù)就是在有機(jī)溶劑中加入適量表面活性劑,表面活性劑在干洗劑中也形成膠束,能將水增溶在膠束中,提升對(duì)水溶性污垢去除能力。增溶技術(shù)作用:采取增溶技術(shù)在有機(jī)溶劑中增溶少許水分,就可洗去水溶性污垢,又不會(huì)帶來(lái)水洗缺點(diǎn)。

33/663、表面活性劑干洗劑中加入表面活性劑作用:a、使織物在有機(jī)溶劑中被潤(rùn)濕和浸透;b、促使固體污垢脫落和分散;c、將水增溶在有機(jī)溶劑中。干洗劑中使用表面活性劑HLB值宜在3~6之間。慣用陰離子表面活性劑有二烷基磺基琥珀酸鹽、烷基芳基磺酸鹽、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鹽、脂肪醇聚氧乙烯醚磷酸酯鹽等。非離子表面活性劑有脂肪醇聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚等。在干洗溶劑中需含有0.2%~1%表面活性劑。

34/664、其它助劑加入1,4-二氧雜環(huán)己烷、苯并三唑等含氧或含氮化合物作為鹵代烴穩(wěn)定劑。

加入檸檬酸鹽、C4~6醇類(lèi)、甜菜堿兩性表面活性劑等作為抗再沉積劑。

為改進(jìn)洗后織物手感和預(yù)防靜電可加入柔軟和抗靜電劑。慣用有季銨鹽類(lèi)、咪唑啉類(lèi)、聚氧乙烯磷酸酯二乙醇胺鹽等。

需保持白色織物白度和有色織物亮度,可加入少許過(guò)乙酸等過(guò)氧酸類(lèi)漂白劑?;钚匝鹾繛楦上戳?.002%~0.04%

(二)慣用干洗劑配方表2-5列出了干洗劑配方兩則,供參考。

35/66

〔A〕〔B〕磺化琥珀酸二辛基鈉鹽3.23.2(64%活性物)全氯乙烯95.8--斯陶大德溶劑--94.8(干洗溶劑汽油)水1.02.0共計(jì)100.0100.036/66有機(jī)磷酸酯加成物(陰離子型)31.0壬基酚氧基聚氧乙烯醇醚(摩爾比=9)15.0氫氧化鉀(50%)4.0全氯乙烯50.0共計(jì)100.037/66三、廚房用洗滌劑

(一)手洗餐具用洗滌劑1、組成和慣用原料表面活性劑增稠劑增溶劑2、配方實(shí)例:如表2-7所表示。(二)機(jī)洗餐具用洗滌劑1、洗滌劑洗滌劑配方中慣用聚醚作為抑泡組分。配方實(shí)例:如表2-7所表示。2、餐具沖洗劑對(duì)餐具沖洗劑有何要求?配制:通常采取溫和表面活性劑配制而成。配方實(shí)例:如表2-8所表示。

38/66四、蔬菜水果洗滌劑用途:主要用于洗滌蔬菜、瓜果、禽類(lèi)、魚(yú)類(lèi)等農(nóng)副食品。

蔬菜水果洗滌劑要滿足那些要求?如表2-9所表示。五、炊具及廚房設(shè)備清洗劑表2-10炊具和廚房用具清洗劑配方實(shí)例(I);

表2-11炊具和廚房用具清洗劑配方實(shí)例(III)。請(qǐng)注意配方分析。39/66六、居室用清洗劑

(一)門(mén)窗玻璃清洗劑門(mén)窗玻璃上污垢是怎么樣形成?表2-12列舉了玻璃清洗劑參考配方二則。

配方分析:配方一中氨水加入量以到達(dá)pH值等于9為宜。配方二含有硅氧烷乳液,用它擦拭后玻璃更光亮并有抗水效果。(二)地面清洗劑地面污垢主要是含有油垢塵土,也可能有果汁等飲料殘留斑跡。

表2-13列舉了地面清潔劑配方二則,供參考。

請(qǐng)注意配方分析。40/66(三)地毯清洗劑怎么克服地毯洗滌時(shí)難漂清?表2-14地毯清洗劑配方實(shí)例(四)家俱油漆表面清洗劑這類(lèi)清洗劑用于去除家俱表面污垢,不能損傷漆面,并含有增亮作用。

表2-15列舉了這類(lèi)清洗劑配方兩則,供參考。41/66(五)浴室用清洗劑

浴室用清洗劑主要用于清洗浴室瓷磚和浴缸,污垢主要是皂渣,要求清洗劑能去除皂垢,為了保護(hù)瓷釉,不宜采取強(qiáng)堿性原料。表2-16列舉了浴室用清洗劑配方數(shù)則,供參考。(六)廁所清潔劑廁所用清潔劑是要到達(dá)怎么樣清洗效果?廁所用清潔劑組分:洗滌劑、除垢劑、殺菌劑、除臭劑等。42/66七、汽車(chē)用清洗劑

1、汽車(chē)外殼清洗劑汽車(chē)外殼污染主要是什么?參考配方如表2-19所表示。

2、含有上光效果汽車(chē)用清洗劑這類(lèi)清洗劑常含有蠟類(lèi)物質(zhì)。用這類(lèi)清洗劑擦洗汽車(chē)外殼,同時(shí)有清洗和上光功效。參考配方如表2-20所表示。3、汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)清洗劑發(fā)動(dòng)機(jī)清洗劑是怎樣起洗滌作用?配方如表2-21所表示。4、汽車(chē)窗玻璃抗霧劑表2-22列舉了抗霧劑配方一例。43/66八、金屬清洗劑

清洗金屬傳統(tǒng)方法有那些?堿液清洗是用氫氧化鈉、碳酸鈉、磷酸鈉等堿劑水溶液清洗,這種方法清洗成本低,但堿對(duì)一些金屬有腐蝕性,而且對(duì)礦物油脂清洗效果差。溶劑清洗是用汽油、煤油等有機(jī)溶劑清洗,即使清洗效果好,但溶劑易著火很不安全,且浪費(fèi)了油料。對(duì)水基金屬清洗劑基本要求是什么?表2-23列舉了這類(lèi)清洗劑配方兩則,供參考。

44/66九、液體洗滌劑配制工藝

液體洗滌劑配制工藝非常簡(jiǎn)單,普通采取間歇式批量化生產(chǎn)工藝。采取間歇式批量化生產(chǎn)原因?液體洗滌劑生產(chǎn)工藝流程主要是原料準(zhǔn)備、混用或乳化、混合物料后處理及成品包裝。這些化工單元操作設(shè)備主要是帶攪拌混合罐,高效乳化設(shè)備,各種過(guò)濾器,各種計(jì)量設(shè)備,物料貯罐和灌裝設(shè)備。

主要控制伎倆是物料質(zhì)量檢驗(yàn),用料計(jì)量和配比,溫度控制,粘度調(diào)整,pH值和最終產(chǎn)品質(zhì)量檢驗(yàn)。45/661、原料處理

液體洗滌劑原料最少是兩種甚至更多,熟悉所使用原料物理化學(xué)特征,確定適當(dāng)物料配比和加料次序是相當(dāng)主要。

液體洗滌劑生產(chǎn)設(shè)備材質(zhì)多項(xiàng)選擇取不銹鋼、搪瓷玻璃襯里等材料,其中若含有重金屬、鐵等雜質(zhì)都可能對(duì)產(chǎn)品帶來(lái)有害影響。

46/662、混配或乳化

為了制得均相透明溶液型或乳液型液體洗滌劑產(chǎn)品,物料混配或乳化是關(guān)鍵工序。

混配過(guò)程投料次序普通是先將要求量去離子水先投入鍋內(nèi),調(diào)整溫度同時(shí)打開(kāi)攪拌器,達(dá)40~50℃時(shí)邊加料邊攪拌,先投入易溶解成份,AES較難溶解,先加入增溶成份如甲苯磺酸鈉或其它易溶表面活性劑,再投入AES,防止出現(xiàn)AES凝膠。

投料過(guò)程普通溫度約40℃,投完全部原料后要在40~60℃范圍內(nèi)繼續(xù)攪拌至物料充分混合或乳化完全后為止。

47/663、混合物料后處理

物料包裝前過(guò)濾是必要。經(jīng)過(guò)乳化液體,其穩(wěn)定性較差,最好再經(jīng)過(guò)均質(zhì)工藝,使乳液中分散相顆粒更細(xì)小、更均勻,得到穩(wěn)定產(chǎn)品。

對(duì)于絕大部分液體洗滌劑都是使用塑料瓶包裝,要嚴(yán)格控制灌裝量、做好封蓋、記載批號(hào)、合格證等,包裝質(zhì)量同產(chǎn)品內(nèi)在質(zhì)量同等主要。

48/661、原料處理

液體洗滌劑原料最少是兩種甚至更多,熟悉所使用原料物理化學(xué)特征,確定適當(dāng)物料配比和加料次序是相當(dāng)主要。

液體洗滌劑生產(chǎn)設(shè)備材質(zhì)多項(xiàng)選擇取不銹鋼、搪瓷玻璃襯里等材料,其中若含有重金屬、鐵等雜質(zhì)都可能對(duì)產(chǎn)品帶來(lái)有害影響。

49/662、混配或乳化

為了制得均相透明溶液型或乳液型液體洗滌劑產(chǎn)品,物料混配或乳化是關(guān)鍵工序。

混配過(guò)程投料次序普通是先將要求量去離子水先投入鍋內(nèi),調(diào)整溫度同時(shí)打開(kāi)攪拌器,達(dá)40~50℃時(shí)邊加料邊攪拌,先投入易溶解成份,AES較難溶解,先加入增溶成份如甲苯磺酸鈉或其它易溶表面活性劑,再投入AES,防止出現(xiàn)AES凝膠。

投料過(guò)程普通溫度約40℃,投完全部原料后要在40~60℃范圍內(nèi)繼續(xù)攪拌至物料充分混合或乳化完全后為止。

50/663、混合物料后處理

物料包裝前過(guò)濾是必要。經(jīng)過(guò)乳化液體,其穩(wěn)定性較差,最好再經(jīng)過(guò)均質(zhì)工藝,使乳液中分散相顆粒更細(xì)小、更均勻,得到穩(wěn)定產(chǎn)品。

對(duì)于絕大部分液體洗滌劑都是使用塑料瓶包裝,要嚴(yán)格控制灌裝量、做好封蓋、記載批號(hào)、合格證等,包裝質(zhì)量同產(chǎn)品內(nèi)在質(zhì)量同等主要。

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