TAGUNG 2001



Druckfarben zwischen Alchemie und Hightech


Übersichtsvortrag

Auf den Beschreibstoff abgestimmt chinesische und ägyptische Tuschen (3000 v. Chr.) können als die ersten Vorläufer bezeichnet werden. Als Erfinder gilt Tien Chen, ein chinesischer Edelmann (sichere Nutzung um 209-419 n. Chr. nachgewiesen). Über die Zusammensetzung berichtet der Chinese Shwochi um 1000: „Guter und reiner Lampenruß, sorgfältig zerstampft, durch feines Seidentuch gefiltert und in tönernes Gefäß gefüllt: Ein Pfund Ruß mit 5 Unzen Leim vermischt - 1 Pfund = 16 Unzen. Als Leim wird Hirsch-Haut oder – Horn und Baumsaft zur Verbesserung der Farbkraft benutzt. Dazu Eiweiß von 5 Hühnereiern, eine Unze Zinnober und eine geringe Menge an Moschus. Alles verrührt und in Mörser mit rundem Klöppel zu Paste geschlagen = verrieben.“
Der erste chinesische Drucker Bi Sheng (Mitte 11. Jhd.) konnte Tusche nur für seine Ton-Typen benutzen – dto. für Holz-Typen. Bei Metall-Typen ist er wegen mangelnder Haftfähigkeit der Tusche gescheitert. Dies gelang erst den Koreanern um 1234 bzw. 1241 und 1377 (unter König Woo in Koryo-Dynastie in einem Tempel in Ch’ngju).
In Europa wurden Dornenholzrinden-Tinten in Wein gelöst. „Atramentum librarium“ nach Plinius aus Ruß und Gummi. Eisengallustinten, schon ab 3. Jhd. aus metallischen Salzen (Eisen- und Kupfersulfat) + Gerbstoff (Galläpfel) + Bindemittel (vor allem Gummi) + Lösungsmittel (Wasser, Wein, Bier, Essig) + div. Zusätze.
Farbpigmente: Ägyptisches Blau (göttlicher Atem) und Grün (das Meer), großes Geheimnis der Farbstoffgewinnung – nur mündliche Überlieferung. Blau = pulv. Kalk, Quarzsand, Kupferoxid + Soda als Flussmittel, Grün = kupferhaltige Mineralien wie Malachit und Chrysokoll.
Farbstoffe bis 1850 ausschließlich von pflanzlicher und tierischer Herkunft. Türkischrot = aus Wurzel des Krapps, Orange = aus Orleansstrauch, Purpur = aus Purpurschnecke, Rot = Cochenille aus getrockneten weibl. Kermesschildläusen – fast alles von weit her importiert. Erste natürl. Synthesefarbe 1835 aus Harnsäure + Salpetersäre = Purpursäure + Murexid (Ammoniumsalz). Dabei Harnsäure aus import. Vogeldung aus Guano, Peru, gewonnen.

um 1450: Gutenbergs Druckerschwärze bestand aus Kienruß, Leinöl, Terpentin, Harzpech, schwarzes Pech, Mareasit, Zinnober und Harz. Später kam zur Glanzsteigerung
(Florentiner Buchdrucker 1474-1482) fester und flüssiger Firnis, Galläpfel, Vitriol und Schellack hinzu. Der Firnis wurde aus Leinöl „gesotten“. Zäher Firnis zur Vermeidung des Durchschlagens der Schwärze. Zur Verbesserung der Trocknung Zugabe von sog. Sikkativen, wie Spicköl, Steinöl und Balsam Copavia (letzteres sehr gut wirkend, aber teuer).

16. Jhd.: Um 1500 etablierten sich spez. Rußbrennereien, wie Veit Varbbrenner in Straßburg. Neben Kienruß auch Wachsruß (Schöffer). Rußbrennereien als dicht verschlossene Zelte mit Ziegeldach. Die Brönner’sche Rußbrennerei vor den Toren Frankfurts. Das Anreiben der Farben bleibt lange Zeit ein Geheimnis der darauf spezialisierten Drucker wie Ulrich Belch in Ulm. In Frankreich entstehen zu Beginn des 16. Jhd. die ersten Farbmanufakturen, wie die von Johan Odet 1554/55 in Lyon. In den Archives Nationales wird 1743 berichtet: „Es sind jetzt 60 Jahre her, dass ein großer Teil der Druckmeister es aufgegeben hat, die Farben selbst herzustellen“. Erste Farbenhersteller danach Chapier und Moreau. Das „Abkreischen“ des Firnis zum Entzug von Wasser und Fett (besseres Trocknen der Farbe) durch Eintauchen von Brot an einem Holzspieß = gesundes Frühstück für Drucker. (Dto. auch gebrauchte Druckwalzenbeläge = Gelatine). Beigabe von Silberglätte zur Reinigung des Öls. Überkochen vermeiden (Feuergefahr) und Abschrecken vermeiden (Feuchtigkeitsaufnahme) – langsam Auskühlen lassen.
Probe muss sich gut ziehen. In Fass mit Ruß mittels Spatel verrühren. Wasser auf Oberfläche bewahrt vor Unreinheiten. Zugabe von etwas Asphaltum zur Verbesserung der Trocknung + Parum litare und Cispiden vitrioli gegen das Zusammenkleben. Danach Anreiben der Farbe auf dem Farbstein. Buntfarben: Fust und Schöffer 1457 „Psalterium“ mit Blau, Rot und Braun = Erdfarben, gegraben, zerkleinert, ausgewaschen und getrocknet. Terra di Siena, Ocker, Zinnober, Krapprot aus Krappwurzel. Krapp als roter Farbstoff war schon den alten Ägyptern (3. Jhd. v. Chr.) bekannt. Karl der Große ordnete 800 n. Chr. durch Landgüterverordnung den Anbau von Krapp an. 1500-1700 wurden die Niederlande der bedeutendste Krappproduzent, ab 18. Jhd. von Frankreich darin abgelöst. Erste Farbmuster in Haspers Handbuch der Buchdruckerkunst 1835.

ab 1850: Pigmente: 1863 Steinkohleteer als neuer Grundstoff. Führt zu Benzol, Naphthalin und Anthracen. Das Benzol-Derivat heißt Anilin. August Wilhelm Hofmann (1818-1892), geb. in Gießen, stud. zunächst Jura und Sprachen, ab 1824 Chemie-Vorlesungen bei Justus von Liebig besucht. Dissertation 1841 über Eigenschaften des Steinkohleteers. Auf Vorschlag von Prinz Albert, Gatte von Königin Victoria, 1845 als Director an Royal College of Chemistry berufen. Sein Assistent Perkins erfand zuhause das Mauvein. Rasche Weiterentwicklung von Gruppe von Anilinfarben. 1856 Ruf an die Universität Berlin. Großer Einfluss auf Farbstoff-Forschung.
William Henry Perkins (1838-1907) studierte bei Prof. Hofmann und wurde sein Assistent. Er experimentierte zuhause, um ein synthetisches Chinin (fiebersenkend) durch Oxidation von Anilin zu erzeugen. Er fand aber den Farbstoff „Mauvein“, von franz. „mauve“ = Malve. Mauvein, auch Anilinpurpur genannt, wurde eine Modefarbe, nachdem Queen Victoria diese Farbe zur Hochzeit ihrer Tochter trug und auch die französische Kaiserin Eugénie daran Gefallen fand. Von Mauvein leitet sich auch unser heutiges Magenta ab. Patentanmeldungen in England 1856 und 1857. Bei Patentanmeldung in Frankreich geschah ein Formfehler, weshalb Nachahmerprodukte entstanden, die aber eher den Markt belebten. Die Firma Perkins & Sons wurde ein gutgehendes Unternehmen mit riesigen Gewinnen. 1874 verkauft Perkins die Fabrik, um sich in einem eigenen Labor allein der Grundlagenforschung zu widmen. Für seine großen Verdienste wurde er in den Adelsstand erhoben.
Emanuel Verguin (1814-1864) in Lyon, verbindet 1859 Anilin mit Zinntetrachlorid zu dem Farbstoff „Fuchsin“, das von Renard Frères patentiert wird. Anfangs waren große Erfolge mit dem neuen Farbstoff zu verzeichnen, aber mit dem allgemeinen Niedergang der franz. Farbenindustrie versiegte auch dieses Geschäft. Grund: Patente wurden nur auf Produkte, nicht auf Verfahren erteilt, Mangel an chemo-technisch ausgebildetem Personal, keine Grundlagenforschung (Bildungs-Min. Berthollet lehnte dies ab).
Louis-Joseph Gay-Lussac (1778-1850)
Justus von Liebig (1803-1873)
Archibald Scott Couper (1831-1892)
August Kekulé (1829-1896)
Sie alle lieferten viele Modellansätze (Strukturmodelle von Molekülen) mit denen chem. Reaktionen vorhersagbar wurden und Synthesestrategien erstellt werden konnten. Letzterer erfand 1858 die Vierwertigkeit des Kohlenstoffs, Kekulé fand die Benzolformel. Justus von Liebig prophezeite die kommenden Entwicklungen mit den Worten: „Wir glauben, dass morgen oder übermorgen jemand ein Verfahren entdeckt, aus Steinkohleteer den herrlichen Farbstoff Krapp oder das wohltätige Chinin oder das Morphin zu machen“.
Dies löste eine „Goldgräberstimmung“ in Deutschland und England aus, während man in Frankreich diesbezüglich in die Bedeutungslosigkeit versank.
Als das Ergebnis einer guten Zusammenarbeit zwischen Industrie und Universität entstanden zahlreiche Farbstoffe zu billigen Preisen (Höhepunkt Synthese von Alizarin 1826 und Indigo 1880). 1893 waren bereits 324 künstliche organische Farbstoffe bekannt. Deutschland wurde das unangefochtene Zentrum der industr. Farbenherstellung, sogar der gesamten organisch-chemischen Industrie.
1881 Weltmarktanteil der deutschen Farbenchemie 50% 70% 90%, bis Weltkrieg I haltend.
Adolf von Bayer (1835-1917), Chemie-Professor an der Universität Berlin
Carl Graebe (1841-1927), sein Assistent
Carl Liebermann (1842-1914), sein Assistent
Sie fanden, dass Kohlenstoffmoleküle durch Zinkstaub in kleine Fragmente spaltbar gemacht werden können und kamen so zu Anthracen (das auch bei der Steinkohledestillation anfällt).
Heinrich Caro (1834-1910) kam aus England zurück, um wissensch. Leiter der BASF zu werden. Ihm gelang zusammen mit Graebe und Liebermann als Zufallserfindung ein rel. einfaches Verfahren, um das Anthracen in Alizarin, einen roten Farbstoff zum Ersatz des aus Krappwurzeln gewonnenen, umzuwandeln. Die legendäre Patentanmeldung geschah am 25. Juni 1869 in London durch die Arbeitsgruppe von vier Chemikern. Nur einen Tag später versuchte William Henry Perkins das gleiche Patent anzumelden. Die vier Chemiker einigten sich gütlich mit Perkins durch Austausch von Patenten.
Frankreich subventionierte die Krappwurzel-Bauern im Land, u.a. durch Einführung roter Hosen und Mützen beim Militär (Order des Koenigs Louis Philippe), aber
1872 wurden 2300 t Krappwurzelpulver hergestellt (50% des Weltbedarfes)
1878 waren es nur noch 500 t, während 30 000 t synthetisch hergestellt wurden.
Ähnlich verlief die Entwicklung bei der synthetischen Gewinnung von Indigo. Hier arbeitete Caro, bzw. die BASF eng mit der Universität Berlin, d.h. Prof. Adolf von Bayer und Karl Heumann (1850-1893) zusammen. Die Synthese des Indigo, eines blauen Farbstoffs, der in natürlicher Form aus dem Indigostrauch in Indien, auch Süd-Frankreich, gewonnen wurde, erfolgte über eine Strukturanalyse 1865-1883.
Die Patentanmeldung erfolgte 1880, die industrielle Produktion lief 1897 an. Die BASF investierte in dieser Zeit 18 Mio. Goldmark in die Entwicklung.
1897 wurden 10 000 t Natur-Indigo hergestellt und 600 t synthetisch.
1911 waren es nur noch 870 t Natur-Indigo und 22 000 t synthetisch.
Die britische Regierung versuchte die indischen Plantagenbetriebe zu subventio-nieren, indem sie die brit. Militäruniformen damit färben ließ, aber der Fortschritt war nicht aufzuhalten (siehe auch erfolglose franz. Subvention der Krappwurzel-Bauern).
Zum Vergleich: 17 000 t synthetisches. Indigo reichen um 800 Mio. Jeans-Hosen zu färben. Die BASF hält heute einen Weltmarktanteil von 40% darin.
Neben der Textileinfärbung und der Anstriche, bzw. Druckfarben, gewannen die synthetischen Farbstoffe große Erfolge in der Pharmazie, so:
Paul Ehrlich (1854-1915), Begründer der Chemotherapie (Farben töten selektiv Einzeller ab). Er schrieb seine Dissertation über das Anfärben von Mikrotomschnitten in der Mikroskopie.
1891 Methylenblau (Malaria heilend)
1904 Typanrot (Schlafkrankheit heilend)
1909 Arsphenamin (Syphylis heilend), Arsenverb., bis 1950 Ausgangspunkt für alle pharmazeutischen Neuentwicklungen.
1934 Prontosil von Gerhard Domagk bei IG Farben, gegen alle Infektionen
Jacques Tréfouel und Ernest Fourneau vom Institute Pasteur in Paris erfinden das Sulfonamid als stärksten antibakteriellen Wirkstoff vor Entdeckung des Penizillins.


Gründung deutscher Druckfarbenfabriken im 18. / 19.Jhd.

1765 Farbenfabrik Michael Huber in München. Zuerst nur Farben für Kirchenmalerei, dann Künstlerfarben. Konzession an Mathias Mittermayr für Buchdruckfarben – 1780 nur 5 Buchdruckereien in München mit 14 Pressen. Um Jhd.-wende Zentrum für Lithographie, Kontakt zu Aloys Senefelder. 1892 gründet der jüngere Bruder von Michael, Josef Huber eine Farbenfabrik in USA (heute Huber Inc.). 1817 Farbenfabrik Hostmann Steinberg in Celle Drogist Johann Ernst Holste stellt im Auftrag von Druckerei Schweiger & Pick erstmals Druckerschwärze her. 1823 in Wildgarten Firnissiederei und Knochenbrennerei zur Rußherstellung.
1828 erste Farb-Verreibmaschine. Bankiers Gebr. Carl und Christian Hostmann werden Teilhaber. 1837 werden 9 Buchdruckfarben und eine Steindruckfarbe angeboten. 1842 Maschinenöl-Rußanlage. 1882 Gasrußerei mit 19 Apparaten. 1888 Beginn Buntfarbenproduktion.
1902 Heinrich Steinberg tritt in das Unternehmen ein. Er ist Inhaber eines graphischen Fachgeschgeschäftes mit Farbreiberei.
1921 Herstellung eigener Farbpigmente. 1928 Inbetriebnahme Acetylen-Rußerzeugung (Anacarbon-Ruß).
1958 Einführung des Flush-Verfahrens (Farbmischung aus wäßrigem Zustand der Pigmente).
1977 Übernahme durch Michael Huber in München.
1843 Farbenfabrik Jänecke & Schneemann in Hannover. Die Hofbuchdruckereibesitzer Friedrich und Christian Jänecke gründen zusammen mit dem Gasthofbesitzer Friedrich Scheemann eine Kienrußbrennerei.
1855 neben gewöhnlichen Buchdruckfarben werden feine Maschinenfarben und drei Sorten Prachtfarben hergestellt. Außerdem Feder-, Gravure- und Kreidedruckfarben. Auch Buntfarben. Niderlassungen in Berlin, Leipzig, Hamburg, Wien und Warschau. 1867 Lampenrußbrennerei.
1883 Lichtdruck-, Glanz-, Plakat-, Ton-, Bronze- und Kopierdruck-Farben. 1895 Niederlassung in London, 1898 in Moskau, 1905 in Brüssel. Schnelltrockenfarben, Doppeltonfarben, Mattfarben, Blechdruckfarben, Offset- und Tiefdruckfarben. Niederlassung in Buenos Aires.
1911 Trennung von Schwarz- und Buntfarbenfabrik.
1945 Zerschlagung des Unternehmens. 1957 Neubeginn in kleinerem Rahmen.
1847 Farbenfabrik Gleitsmann in Leipzig. Beginn mit Firnissiederei in Kiesgrube bei Zehen. Umsiedlung nach Dresden – Steindruck-
farben in Wohnung angerieben.
1897 Herstellung trockener Buntfarben (Lichtechtheit für Banknoten). 1900 Niederlassung in Turin. Kleinere Fabrikation auch in Ungarn. 1913 Bau eines sog. „Buntsaales“. 1941 Patent für Wassertiefdruckfarben. Zerstörung und Demontage.
1989 Übernahme des Restes von Firma Epple. Berliner Neuanfang geht 1976 an Huber.
1855 Farbenfabrik Zeller + Gmelin in Eislingen. Als Schieferölfabrik gegründet (Eislinger Schiefer).
1866 tritt als Teilhaber der Stuutgarter Apotheker Paul Gmelin ein.
1889 Einführung einer Benzin-Raffinerie. Nach Erfahrungen in Ölaufbereitung, Aufnahme der Druckfarbenfabrikation (Europidfarben, ZG-Fixfarben, Progreßfarben).
1865 Farbenfabrik Kast + Ehinger in Stuttgart. Gegründet von Albert M. Kast als Einzelfirma mit 3 Mitarbeitern, um schwarze Druckfarben herzustellen für Buch- und Steindruck. Teerfarbstoffe gerade aufgekommen.
1868 tritt als Teilhaber F. Ehinger hinzu. 1878 Verlegung des Betriebs von Bad Cannstadt nach Feuerbach.
1881 wird der erste Chemiker eingestellt, Ruß produziert und eine Ölmühle in Betrieb genommen. Produktionsausweitung: neben Schwarz- auch Buntfarben, Firnisse, Kupferdruck- und Stahlstichfarben.
1889 nimmt Gustav Siegle (Lacke) Einfluss auf das Unternehmen.
1873 Partnerschaft mit BASF (Vertriebsoganisation). 1889 Verlagerung der Verwaltung nach Ludwigshafen und Auflösung der Zusammenlegung mit Siegle. Dieser wendet sich verstärkt seinen Stuttgarter Geschäften zu und erwirbt zu seiner Buntfarbenfabrik in Stuttgart die Druckfarbenfabrik Kast + Ehinger in Stuttgart-Feuerbach. Niederlassungen in New York, Berlin und Wien. Weitere Expansion in den 1920er Jahren: Leipzig, Prag, Warschau, Bukarest, Sofia etc. In den 1950er Jahren Entwicklung von Offsetfarben (NOVA-Vit) und Übernahme von K+E und Siegle durch BASF zu BASF Lacke und Farben, heute BASF Grafische Systeme.
1878 Farbenfabrik Gebr. Schmidt in Frankfurt. Ernst und Rudolf Schmidt gründen eine Schwarzfarbenfabrik.
1889 Filiale in Berlin (Schwerpunkt Zeitungsrotationsfarben), Aufnahme von Buntfarben. 1910 Tiefdruckfarben. Zahlreiche
Tochterunternehmen gegründet (Arnheim, Warschau, Stockholm, Mailand, Budapest, Istanbul, Bern etc.) 1928 Stammsitz nach Berlin verlegt. 1930 Produktion an 10 Standorten in Europa.
1945 Wiederbeginn in Frankfurt am Main. 1946 Erwerb der Firma C.A. Lindgens in Rodenkirchen. 1952 Zweiter Start in Berlin und Rückkehr des Werkes in Wien in den GS-Verbund.
1958 Gründung der Schmidt Printing Inks of Canada in Montreal. 1970 Übernahme der Firma Dr. August Wicke in Berlin zur Druckfarbenfabrik Berlin KG. 1972 Aufnahme von Flexo- und Spezialtiefdruckfarben. 1986 Niederlassung in Lissabon, Portugal (Lindener).
1904 Farbenfabrik Hartmann in Frankfurt (Halle). Gründung durch die Brüder Walter, Karl, Erich und Martin Hartmann. 1906 Aufnahme von Offsetfarben. 1969 Entwicklung von Mess- und Auswertungsverfahren für Offsetfarben. 1974 Concentra-Fresh-Farben. Übernahme durch Sun Chemicals. Europ. Zentrallaabor.
1911 Farbenfabrik Siegwerk in Siegburg. Christian Gottlob Rolffs gründet im frühen 19. Jhd. in Köln eine Kattunfabrik, in der Baumwollstoffbahnen bedruckt werden. Da Areal in Köln zu klein geworden, Verlegung des Betriebs nach Siegburg. Bedruckte Schnupftücher aus Siegburg werden bis nach China geliefert. 1883 errichtet Eugen Keller ein Zweigwerk in Friedland, Böhmen. Um 1900 von Ernst Rolffs und seinem Schwager Georg Keller, sowie dessen Sohn Alfred geleitet. 1911 Aufnahme der Fertigung
der zum Kattundruck erforderlichen Farben. 1914 Aufgabe der Kattunfabrik und Konzentration allein auf Druckfarbenherstellung. Ernst Rolffs jr. engagiert sich bei Gründung der Deutschen Photogravure AG in Siegburg. So formierte sich aus der einstigen Farbküche der Kattunfabrik das Siegwerk, das sich besonders der Entwicklung der Tiefdruckfarben annahm. Später ergänzte man das Verkaufsprogramm auch durch Flexo- und Offsetdruckfarben. Heute zu denvier Großen gehörend.

Die parallele Entwicklung der Farbenlehre

Empedokles: Weiß und Schwarz sind Farben
Aristoteles: von Weiß bis Schwarz, Hell und Dunkel geordnet
Plato: Sehen = Korpuskulare Sehstrahlen, die von den Augen auf das Objekt geworfen werden und wieder zurückkehren.

1573: Gioseffo Zarlino: Schema der harmonischen Proportionen.
1611: Forsius: Grundfarben Schwarz, Weiß, Gelb, Grün, Rot und Blau.
1620: Johannes Kepler: Farbtonskala nach Regenbogenfarben-Brechung.
1666: Isaac Newton: Spektralfarben Rot, Orange, Gelb, Grün, Blau, Indigo, Violett.
Erste Gedanken über Harmonielehre, Verh. der Schwingungen wie Musik.
. Farbenpyramide von 380 – 740 nm.
1685: Johannes Zahn: Grundfarben Weiß, Gelb, Rot, Blau und Schwarz.
1772 Johann Heinrich Lambert: Farbenpyramide.
1776: Erster Farbenkreis von Moses Harris ( = Rot, Gelb und Blau).
1791: Johann Wolfgang von Goethe: Physiologische Farbenlehre.
1806: Philipp Otto Runge: Farbenkugel mit Weiß, Gelb, Rot, Blau und Schwarz.
1850: James Clerk Maxwell: Farbkreisel.
1880: Hermann von Helmholtz: Unterscheidung additive und subtraktive Mischung.
1900: Albert H. Munsell: Asymmetr. Modell eines Farbenbaums (untersch. Helligkeit).
.1920: Wilhelm Ostwald: Harmonie mit Komplementärfarben. Modulationsfamilien.

Farbenordnungen:
NCS (Natural Color System) in Schweden, 1750 unterscheidbare Farbmuster.
RAL für Lackfarben entspr. Nachfrage.
RAL Design System = neu.
HKS (Hostmann-K+E-Schmincke) Ordnungssystem für Schmuckfarben
Pantone, ähnliches System wie vor.
DIN 6164 für Pflanzenfarben.
CIELAB (CIE-Farbkörper)
CIELUV (CIE-Farbkörper mit gleichempfindlichen Abständen).
HSB (Hue, Saturation, Brightness)
Letztere bestimmen unsere heutigen Farbordnungen.
CIE = Commission Internationale de l’Eclairage von 1931.
Euroskala: CMYK = Cyan, Magenta, Yellow, Key = Black.


Weitrer Vorträge:

Dr. Vera Drost: „Farben in mittelalterlichen Handschriften“

Dr. Joachim Migl: „Wilhelm Zahns Dokumentation pompejanischer Wandmalereien als frühe Farblithografie“.

Dr. Doris Braun und Prof. Dr. Karl R. Gegenfurtner: „Farbe in Auge und Gehirn“.

Ingrid Oehme und Prof. Dr. Wolfgang Oehme: „ Drei Farbenlehren aus drei Jahrhunderten: Newton, Goethe, Oswald“.

Hans Olschner: „Geschichte der natürlichen und synthetischen Farbpigmente“.

Dr. Erich Frank: „Moderne Druckfarben“.

Joachim Hermann: „Drucktuch und Druckqualität – Farbübertragung gestern und heute“.

Siegfried Kübler: „Unterschiede zwischen klassischen und digitalen Drucksystemen



Autor: Boris Fuchs




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