lunes, 19 de noviembre de 2012

PAÑALES DESECHABLES


Antecedentes del producto

Mercado de pañales
Uno de los registros más antiguos que se conoce con respecto al uso de materiales para la cobertura higiénica es la piel de foca rellena con musgos o pastos, utilizada en el Antiguo Egipto. A partir de allí, la lista de elementos aplicados a lo largo de la historia es extensa y variada.

Durante los años 40, se usaban para los bebes telas rectangulares confeccionadas con algodón. En esa misma década, en Suecia, comenzaron a producirse los primeros modelos de pañales descartables: primero, fabricados en tela de algodón, luego se aplicaron multicapas de papel tissue recubiertas por una lámina plástica, pero las frecuentes fugas que se generaban pusieron en evidencia la necesidad de realizar más cambios en el diseño.
A principios de la década del 50, a pesar de que se plasmaron algunas modificaciones en el diseño, no se habían observado cambios sustanciales en cuanto a la elaboración de estos productos. Los mismos, seguían siendo considerados artículos de lujo y su uso estaba restringido para “ocasiones especiales” (principalmente durante los viajes).

Los 60´s marcaron el inicio de la fabricación a escala industrial con importantes adelantos: se remplazaron las capas de papel por un colchón de fibras celulósicas (primero consistieron en fibras de algodón y luego se emplearon elementos fibrosos de diferentes maderas) y se incorporaron telas no tejidas, de buena calidad, en la capa de contacto con la piel. En la década siguiente, la demanda progresiva a nivel mundial generó un importante incremento en la producción y las maquinarias utilizadas eran cada vez más complejas (algunas de ellas elaboraban 250 pañales por minuto). En este período, se redujo significativamente el espesor del pañal, proporcionando mayor adaptabilidad a los movimientos y disminuyendo el riesgo de fugas.
Luego, en los años 80, con el propósito de mejorar el ajuste se incorporaron cintas laterales de múltiples despegues, se redujo considerablemente el peso total del pañal y se introdujo el SAP (Polímero Súper Absorbente) que marcó un antes y un después, en cuanto al rendimiento, ya que implicó una notable evolución en la capacidad y la velocidad de retención de líquidos, disminuyendo los efectos adversos de pérdidas y roces. Los progresos continuaron con la aplicación de telas especiales, que mejoraron la “respirabilidad” del pañal y con diseños de barreras anatómicas. En la actualidad, además de estos materiales, se suman los antimicrobianos, el aloe vera y las cintas fosforescentes, entre otros, con el objetivo de aportar valor a un producto que integra un segmento de mercado altamente competitivo.
El desafío futuro, en el campo de los pañales descartables, está relacionado esencialmente con dos aspectos: la inserción de los mismos en los sectores sociales de menores recursos (su utilización es muy limitada y en muchos casos desconocida), y la reducción del impacto ambiental, debido a que estos materiales desechables escasamente biodegradables constituyen un importante porcentaje del flujo de residuos en las zonas urbanas.

Tendencias del mercado

En el último año se han incrementado las ventas de pañales desechables para bebés, especialmente en tiendas y droguerías. Medido en volumen, este mercado registró un crecimiento de 8,4 por ciento a julio de este año, con relación al año pasado, cuando había aumentado 1,8 por ciento frente al 2011. Kimberly realizó el año pasado una inversión de más de 20 millones de dólares en Colombia para mejorar la oferta de productos dirigidos al segmento económico y esta semana Kimberly-Clark Corporation (la casa matriz) anunció que destinará otros 20 millones de dólares más a la implementación de una tecnología desarrollada en los Estados Unidos para el relanzamiento de los pañales Huggies Natural Care, dirigidos a los estratos 4, 5 y 6.

 Factores de calidad
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Partes del pañal
   Contenido neto: el número de piezas que contiene el paquete debe corresponder con lo declarado en la etiqueta.
·        
    Información al consumidor:  el producto debe incluir la información comercial obligatoria, como denominación, nombre o marca comercial; nombre o razón social del titular y su dirección; contenido y leyenda «Hecho en Colombia»; así como la información textil necesaria: describir los insumos en porcentaje en orden de predominio, mencionando las fibras que representen cuando menos el 5 por ciento, hasta completar el 100 por ciento. Además se debe verificar que la información de la etiqueta es veraz y se presentara en forma tal que no induzca a error al consumidor con respecto a la naturaleza y las características de los productos. 
·      Velocidad de absorción: Ciertos estudios señalan que la orina del bebé sale a una velocidad de 6 mililitros por segundo y que cada descarga podría ser hasta de 75 mililitros; se debe medir la velocidad con que el pañal puede absorber un volumen determinado de orina sintética, tomando en cuenta la etapa para la cual ha sido diseñado y simulando que el bebé ha orinado por segunda vez en el mismo pañal.
·         Capacidad total de absorción: el volumen de orina sintética a capacidad total que puede absorber un pañal.
·         Cubierta seca: el porcentaje de orina sintética que regresa a la superficie del pañal después de que el bebé ha orinado dos veces. Entre menor sea esta cantidad más seco estará el bebé.
·       Resistencia de los materiales: la resistencia de las cintas y del cuerpo del pañal al momento de ajustar el producto, durante los movimientos del bebé, al revisar si es necesario cambiar el pañal, etcétera. 
·     Adhesividad: cómo pegan las cintas de los  pañales; en el mercado existen dos tipos de cintas: adhesivas y de ajuste mecánico, estas últimas proporcionan ventajas durante el uso, ya que su funcionalidad no se ve afectada por productos como el talco y el aceite para bebé.

Competitividad:

Luisa Fernanda Elorza, directiva de Colombiana Kimberly Colpapel, afirma que el mercado de los pañales no es fácil debido a que la competencia es cada vez más agresiva. No obstante, destaca que para la casa matriz Colombia es uno de los mercados más importantes. Esta empresa produce en Colombia 60 millones de pañales mensuales, tanto para el mercado nacional como para el de exportación. Según datos de la multinacional, el 48 por ciento de la producción, incluyendo faciales Kleenex, toallas higiénicas, pañales, toallas de cocina, papel higiénico y cuadernos Scribe, entre otros, se exportan a Venezuela, el 37 por ciento, a Ecuador 27 por ciento, a Perú 6 por ciento y a países como la Unión Europea, Australia y Japón. El reto de la filial en Colombia es cumplir con las expectativas de comercialización para que se sigan aumentando las inversiones y el mercado continúe su etapa de desarrollo. Para esta multinacional los principales competidores son: Familia, con Pequeñín y Tecnoquímicas que incursionó en este mercado a finales de los años 80 y tiene las marcas Winny y Velty. También están Dripers y Chicolastic, así como otros productores más pequeños.

Descripción del producto

Es una prenda absorbente usada para higienizar y evitar la contaminación del entorno a causa de los desperdicios de un organismo, Suelen usarlo personas que aún no tienen o han perdido la capacidad de controlar sus desechos (heces y orina). O son incapaces de encontrar un lugar donde depositar los mismos. Los pañales desechables son de un solo uso. Están formados por varias capas de celulosa y/o poliéster, y/o poliacrilato de sodio (polímero súper absorbente), que absorben los líquidos y una tela exterior impermeable (polietileno que retiene el fluido y deja pasar el vapor). Cuentan con elásticos laterales que se adaptan a las piernas y cierres de velcro (o adhesivo)a la altura de la cintura. Por su comodidad son los más populares en la actualidad. Recientemente se han desarrollado nuevas variedades de pañales, como son los pañales de baño y los pañales braguita que no llevan cierres porque son elásticos y se suben por las piernas.

Características del producto

Este tipo de pañal para bebe cuenta con una cubierta exterior repelente a los líquidos e internamente presenta una capa absorbente, dependiendo de la marca esta capa esta en toda el área de los genitales o solo en la parte delantera para los niños y trasera para las niñas. Cuentan con cintas adheribles a los lados que pueden ser de diferente material y grosor dependiendo de la marca. Hay pañales que cuentan con doble cintas absorbentes, en la parte trasera pueden tener una banda elástica o no para ajustarse al cuerpo del bebe.
Es necesario siempre estar al pendiente del tamaño y peso del bebe para saber de qué etapa es recomendable comprar los pañales. Una característica importante es que se recomienda sean hipo alergénicos es decir evitan rozaduras en la piel del bebe, también se debe revisar la absorción de los líquidos del pañal ya que si él bebe lo moja demasiado este puede perder su forma y escaparse el liquido. Si el pañal causa rozaduras al bebe es preferible cambiar de marca y probar con otra hasta dar con el pañal para bebe adecuado.

Conceptualización del producto

Los pañales descartables se fabrican a partir de máquinas que incorporan y ensamblan con extremada precisión cada uno de sus componentes:

·         Pad absorbente: Compuesto de pasta fluff que surge de fibras de maderas de coníferas, tratadas por pulpado químico blanqueado y luego pasadas por un molino que desmenuza la pulpa en seco. Esta pasta se mezcla con polímeros superabsorbentes.
·         Cubierta de papel tissue (ubicada entre el pad y la cobertura no tejida): Es un papel delgado, de bajo gramaje, que cumple la función de captar la orina y transferirla a todos los sectores del núcleo absorbente, evitando que el líquido se concentre sólo en la zona donde ocurre la micción.
·         Cubierta de material no tejido: Semipermeable, está en contacto con la piel, con el objetivo de propiciar la transferencia de los líquidos hacia el interior y evitar el pasaje en sentido inverso.
·         Cubierta impermeable plástica: la parte exterior que está en contacto con la indumentaria del bebé, cuya función principal es impedir el pasaje de desechos al exterior.

Factores que han intervenido en la selección del material con que está fabricado su producto

 Los materiales que constituyen los pañales desechables son los siguientes.

·         Los polímeros superabsorbentes: Desde su introducción en el campo de los productos higiénicos descartables han sido considerados materiales prácticamente insustituibles, ya que poseen una capacidad de retención de la orina mucho mayor que su propio peso y, en relación con las fibras celulósicas, presentan un poder absorbente promedio de unas 70 veces superior.
·         Los polímeros hidrófilos y fibras de celulosa: Se trata de una familia de polímeros hidrófilos, de los cuales el más sencillo es el poliacrilato de sodio. En él, los grupos carboxilatos de sodio cuelgan de la cadena principal y, en contacto con el agua, el sodio se desprende dejando iones carboxilo libres que por ser negativos se repelen. De esta manera, la cadena se desenrolla generando espacios para la absorción de grandes cantidades de moléculas de agua. Este hecho, sumado a los enlaces transversales débiles presentes en el polímero, ofrece como resultado una estructura tridimensional gelificada.

·         Además de su utilización en productos como los pañales descartables y toallas femeninas, son aplicables en la limpieza de residuos médicos hospitalarios y en la protección contra filtraciones de agua en diversas áreas de la industria como aditivos en calderas, en agricultura, entre otras aplicaciones.

Materiales

1)    Película de Polietileno: Ésta es usada en la parte exterior del pañal, y ayuda a evitar que los líquidos salgan hacia afuera del pañal. También puede tomar la apariencia de un acabado tipo tela, al agregar una capa de tela no tejida por medio de laminación utilizando adhesivos termofusibles ó mediante una extrusión directa de polietileno sobre la tela.
2)    Tisú: El papel Tisú es usado para ayudar en el proceso de producción, como sistema de transporte, además ayuda a mover los líquidos dentro del pañal.  Proviene de un proceso de extracción de pulpa de los árboles, llamado proceso  Kraft.
3)    Adhesivos Termofusibles: Son utilizados para pegar los diferentes componentes del pañal, tales como el pad (cuerpo absorbente) y los elásticos.  Son fabricados a partir de una mezcla de hules, resinas y taquificadores. 
4) Tela No-Tejida Hidrofóbica: Es utilizada en la construcción de las barreras antiescurrimientos, no permite el paso del agua.  Es fabricada de polipropileno mediante un proceso conocido como Spunbond-Meltblown-Spunbond, tiene la apariencia de una tela.
5)     Tela No Tejida Hidrofilia:   Es la cubierta interior del pañal que está en contacto con la piel del bebé, permite el paso de los líquidos hacia el interior del pañal. La diferencia entre esta tela y la anteriormente descrita, es el uso de un surfactante que se impregna en la tela durante el proceso, este aditivo baja la tensión superficial, permitiendo la entrada de los líquidos.
6)  Elásticos: Utilizados para mejorar el ajuste del pañal al cuerpo del bebé, típicamente fabricado de espuma de poliuretano, de hules sintéticos y de licra.   Se utilizan en la cintura del bebé y en el área de las piernas.   También se utilizan en las barreras antiescurrimientos.
7)    Cintas Laterales:  Son utilizadas para colocar el pañal y ajustarlo al bebé.  Las cintas son fabricadas a partir de polipropileno y adhesivos termofusibles.  También se pueden fabricar con acabado tipo tela, al laminar una capa de no tejidos.  Más recientemente se han agregado versiones tipo Velcro para los segmentos altos del mercado, como el de nuestro pañal Natural Baby Supreme, y la marca Soriana Supreme.
8)     Cinta Frontal: Es utilizada para permitir múltiples reaplicaciones de las cintas laterales sobre el pañal, sin que exista la posibilidad de que se desgarre la película plástica.  Es fabricada a partir del polipropilieno en un proceso llamado BOPP y es colocado en el pañal mediante adhesivos termofusibles.  También puede usarse cinta fabricada en base a pequeños anillos que permite un cierre mecánico similar al Velcro.
9)  Celulosa:  Usado en la construcción del pad, o cuerpo absorbente.   Le da integridad  y capacidad de absorbencia al pañal.  Se fabrica a partir de la pulpa de los pinos y por lo mismo se le considera un material biodegradable.  Los líquidos son absorbidos debido al fenómeno de capiliridad que existe entre las fibras,  los espacios vacíos  y el ángulo de tensión superficial con respecto al agua.
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10)  Poliacrilato de Sodio: También conocido como Super Absorbente o SAP (super absorbent polymer), se utiliza típicamente en forma granular parecida a la arena de mar.   Ayuda a mejorar la capacidad y aporta retención de los líquidos en el pañal desechable, esto permite que los pañales puedan ser mas delgados sin sacrificar su absorbencia.  El Hidrógeno en el agua  (H-O-H) es atrapado por las terminales de acrilato gracias a las cargas polares producidas entre los átomos.  Las configuraciones lineales tienen una menor capacidad de absorbencia que las configuraciones no lineales, pero en contraparte las estructuras lineales tienen una mayor retención de los líquidos que las no lineales, debido a la mayor fuerza polar (menor distancia entre las cargas polares). 

Proceso de producción

Los pañales desechables son fabricados en un proceso continuo. 
1.    Una máquina para hacer pañales desechables mide entre 25 a 60 metros de largo y puede pesar mas de 100 toneladas, el largo depende de la complejidad del producto que se va a fabricar, los equipos comerciales trabajan a velocidades que fluctúan entre los 200 a 600 pañales por minuto.
2.    El proceso empieza en el molino, en donde una hoja de pulpa de celulosa es alimentada para ser convertida en fibras.
3.    Estas fibras son transportadas hacia un tambor formador mediante el uso de un generador de vacío.   Al mismo tiempo que las fibras son transportadas al formador, se mezclan con el superabsorbente dentro de la cámara de vacío del tambor. El tambor contiene de 8 a 20 moldes. 
4.    Una vez que el pad (mezcla de SAP y celulosa) adquiere la forma del molde, es transportado mediante una hoja continua de papel, la cual puede estar en la parte inferior, superior, o al rededor del pad.  
5.    El pad es comprimido usando un rodillo planchador, y después es cortado en pedazos individuales. 
6.    Como siguiente paso, una tira de polietileno o de una película con acabado tipo tela, se alimenta en la parte inferior del pad, mientras que en la parte superior se coloca la tela no tejida. 
7.    La cinta frontal, fue previamente agregada a la película mediante el uso de un aplicador "cut and place" (cortador-pegador).
8.    Para que todos estos materiales puedan unirse, se usa un adhesivo termofusible, llamado Hot Melt.  El adhesivo se aplica mediante el uso de multilíneas o de sistemas de espreado. 
9.    Los elastoméricos son agregados en esta sección y pegados con el adhesivo, algunos elastoméricos utilizados, son la espuma de poliuretano, hules sintéticos o naturales y Licra.
10. La tela no tejida puede ser construida en una sola pieza, o construida a partir de dos telas, dependiendo de si el pañal tiene barreras antiescurrimiento o no.
11. El siguiente paso del proceso de manufactura, es la adición de las cintas laterales, que son colocadas con otro aparato del tipo "cut and place".    
12. Pueden ser cintas con adhesivo, o cintas del tipo Velcro. 
13. La tira de pañales continúa hacia un cortador, que se encarga de darle la forma al área de las piernas, y remueve el sobrante con un sistema de vacío. 
14.  El sobrante es utilizado como subproducto para otros procesos comerciales.   El pañal continúa a la sección de doblado y corte final, en dónde se obtienen los pañales terminados.
15. Después pasan a un contador automático y se embolsan y encajonan en su empaque final.   

Planta de producción
La primera máquina de producción de pañales higiénicos en Taiwan fue diseñada por el presidente de una planta suministradora, quien invirtió 20 años en el estudio profundo de ropas. El éxito en esta investigación no sólo trajo una gran conveniencia para las damas, sino también creó una prometedora oportunidad para las empresas locales. En los últimos 10 años, la compañía hizo agotadores esfuerzos para permitir a los inversionistas con pequeños capitales de inversión la producción de productos prácticos. Esta política administrativa, las continuas mejoras de la calidad y el rendimiento de las maquinarias, ha hecho a esta compañía conseguir el 68% de participación en el mercado local y desarrollar mercados externos en América, Europa y Asia. Con el desarrollo de continuos estudios y la absorción de nuevas tecnologías, esta compañía ha producido exitosamente máquinas para la producción de pañales desechables, pañales, telas no tejidas y productos de papel. Sin embargo, esta compañía no está satisfecha con sus actuales productos por lo que su departamento de ingeniería mantiene una constante introducción de tecnologías modernas para el desarrollo de nuevos productos, así como una adecuada consolidación de la posición competitiva de sus maquinarias para los mercados internacionales.

DESCRIPCIÓN DE LA PLANTA.

Diagrama de flujo del proceso


a)    DESCRIPCIÓN DE LA MAQUINARIA.
La distribución de la planta de producción de pañales está caracterizada por su simplicidad, requiriendo sólo de un ambiente higiénico y limpio.
1.     FACILIDAD DE DESCARGA.
Como cada paquete de materia prima (dos rollos) de pulpa de papel tiene un peso de 350 a 400 Kg, es necesario instalar una grúa o polea elevadora, o una horca elevadora en el almacén de materias primas para su manejo, además para su abastecimiento debe contar con una carretilla con una capacidad de 100 Kg, con la finalidad de mejorar la eficiencia del trabajo.
2.     VENTILACIÓN.
La planta de producción debe ser diseñada con un sistema de ventilación eficiente. En el caso de estar en una zona excesivamente húmeda, se deberá usar láminas de plástico o parihuelas de madera (con un espesor de 4 pulgadas) para separar las materias primas y los productos del piso, así como para prevenir daños de los materiales y productos.
3.     FACILIDAD DE EMPAQUE.
Si se desea empaquetar el producto en bolsas de plástico, se podrá usar una máquina de empaque manual controlada por un pedal, o una máquina de sellado por calentamiento continuo. Si se desea empaquetar el producto en bolsas de papel, se usará una máquina empaquetadora de cajas y una máquina empaquetadora de cartones.

b)   MÁQUINAS PARA LA PRODUCCIÓN DE PAÑALES DE BEBE.
Maquina para hacer pañales
Esta unidad contiene una máquina trituradora de pulpa de papel, una máquina de moldeado/envoltura, un rociador de goma, y un sistema de transportación, así como un contador, una panel de control, y una máquina de alineado.
1.     ALIMENTADOR DE PULPA DE PAPEL.
Está equipado con un compresor de aire diseñado para una alimentación conveniente del material. Es operado por una persona.
2.     TRITURADORA DE PULPA DE PAPEL.
Esta máquina ha sido diseñada específicamente por esta compañía e incluye un dispositivo de recuperación para volver a emplear la fibra desechada, así como para disminuir el costo de producción de la pelusa.
3.     SISTEMA DE MOLDEADO/ENVOLTURA.
Este sistema está equipado con una malla de moldeado (acero inoxidable), un dispositivo de envoltura y una correa durable.
4.     MÁQUINA ROCIADORA DE GOMA.
Modelo moderno equipado con un controlador automático de temperatura.
5.     SISTEMA DE TRANSPORTACIÓN.
Este sistema es muy conveniente para el proceso de empaque, así como para disminuir el número de operadores y ahorrar espacio.
6.     SISTEMA DE OPERACIÓN.
Este sistema comprende una cadena de manejo importado, un equipo giratorio tipo espiral acoplado con un motor de velocidad variable, el cual es conveniente para regular su velocidad.

c)    PRINCIPALES ESPECIFICACIONES DE LA UNIDAD.
Trituradora: 787 pulgadas de largo x 433 pulgadas de ancho x 728 pulgadas de alto.
Máquina de moldeado/envoltura: 984 pulgadas de largo x 314 pulgadas de ancho x 728 pulgadas de alto.
Estampado y transporte: 1407 pulgadas de largo x 314 pulgadas de ancho x 728 pulgadas de alto.
d) MAQUINARIA DE PRUEBA.
(a)   Balanza con un rango de peso de 0 a 50 gramos.
(b)  Regla calibrada o cinta métrica de acero.
(c)   Balanza con una capacidad de 500 Kg para el pesado de materias primas y materiales.
e)  REQUERIMIENTO DE MANO DE OBRA.
Un operador para el manejo de la máquina y la manipulación de los materiales.
Tres a cuatro operadores para la sección de empaque.

MEDICIÓN Y EMPAQUE DE LOS PRODUCTOS ACABADOS.

a) TAMAÑO DE LAS MEDIDAS.
(a)   Estándar: 360mm (L) x 105mm (A) x 16mm (Espesor).
          Máximo: 160 piezas por minuto.
(b)  Recién nacidos: 320mm (L) x 105mm (A) x 15mm (Espesor).
        Máximo: 150 piezas por minuto.
Empaque: 10 piezas a 20 piezas por bolsa, o de acuerdo con los requerimientos de los consumidores en cada mercado.

CONSUMO DE POTENCIA.

a)     VOLTAJE.
200 voltios a 400 voltios, 50/60 hertz.

b)   CABALLOS DE FUERZA.
Trituradora: 4 poleas, 10 HP.
Soplador: 2 poleas, ½ HP.
Compresor de aire: 4 poleas, ½ HP.
Sistema de transportación: 4 poleas, 5 HP.
Conducto eléctrico de calentamiento: 640 W, 4 piezas.

CAPACITACIÓN EN LA INSTALACIÓN Y TRANSFERENCIA DE TECNOLOGÍA.

La compañía enviará técnicos para la instalación de la maquinaria y la capacitación de los operadores del comprador, para el cual el comprador pagará por los costos de viaje y los honorarios de los técnicos, o el comprador puede enviar a su personal para que reciba capacitación en la planta de Taiwan


MANTENIMIENTO.

El proveedor de esta planta ofrece un año de garantía para la operación normal de las unidades, comenzando desde el día de su instalación. En caso de haber partes dañadas bajo una operación normal de la unidad, durante el periodo de garantía, esta compañía se responsabiliza por el servicio y remplazo de las partes dañadas conjuntamente con un mantenimiento libre de cargos. Si los daños son atribuidos a negligencia u operaciones inadecuadas por parte del comprador, entonces el comprador cargará con los costos citados anteriormente.

DISTRIBUCIÓN DE PLANTA.


A.    Oficina.
B.    Almacén de materias primas.
C.    Cuarto de maquinaria de producción.
D.    Almacén para productos terminados.
E.     Cuarto para registro de ingreso y egreso de artículos.
F.     Guardianía y lavadero.
G.    Cuarto de aseo.
H.    Cuarto de mantenimiento simple.
I.       Cuarto de aseo para empleados.

Poliacrilato de sodio




REFERENCIAS


http://cluster-divulgacioncientifica.blogspot.com/2010/01/poliacrilato-sodico-parte-1.html
http://www.inti.gov.ar/sabercomo/sc30/inti4.php
http://www.quiminet.com/articulos/los-panales-desechables-para-bebes-10272.htm
http://www.tormo.com.co/resumen/3535/Industria_de_los_panales_esta_en_pleno_desarrollo.html
http://www.sexualidad180.com/salud-z/panal
http://turnkey.taiwantrade.com.tw/showpage.asp?subid=187&fdname=WOOD+OR+PAPER+%26+PRINTING&pagename=Planta+de+produccion+de+panales+de+bebe


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