CN101137803A - 提供阻挡层用的片 - Google Patents

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Abstract

一种用于提供防止昆虫贯穿的阻挡层的片，该片包含分布在全部塑料材料中的至少一种杀虫剂，所述杀虫剂基本上保留在该塑料材料中。

Description

提供阻挡层用的片
发明领域
本发明涉及用于提供防止昆虫贯穿的阻挡层的片材以及保护建筑物防止昆虫侵入该建筑物的方法。
发明背景
建筑物易遭昆虫侵入。某些昆虫，如白蚁会损坏建筑物。一般而言，白蚁进入建筑物与地面接触的部位。白蚁从这些部位迅速蔓延到整个建筑物，对所有木材造成明显的损坏。
结果，一直采用物理的阻挡层预防昆虫特别是白蚁侵入建筑物。通常，这些阻挡层是塑料片形式，放置在混凝土板下面或者整个建筑物包括基础的下面(即完全与土壤接触)，因而所述塑料片还用作防潮层。使用塑料片材的主要问题是某些白蚁能吃穿塑料，从而使阻止白蚁侵入建筑物的物理阻挡层被破坏。
为了解决这一问题，已经提出了许多的方法，其中使用塑料片与使用杀虫剂相结合。一种方法中，在整个塑料片中或者塑料片的局部区域加入了杀虫剂，因而杀虫剂能可控制地从塑料释放或渗出到周围土壤中。因此在塑料片周围形成“缓冲区”，昆虫进入该区域将被杀死。这种方法的最明显的一个问题是当杀虫剂从塑料中基本上渗出后，则塑料片成为只是普通的塑料片，具有上面讨论的相关问题。因此，渗出杀虫剂的塑料片的有效寿命受到杀虫剂渗出速度的限制。渗出杀虫剂的塑料片存在的另一个问题是释放到普通环境中的这些化学品对环境有害并会杀伤其它的生物体。此外，在降大雨期间杀虫剂会从土壤中冲洗出来，会导致对流水的污染以及该杀伤性“缓冲区”的损失。此外，渗出杀虫剂的塑料片因为需要能够渗入杀白蚁剂的基材来发挥作用而只有有限的应用。
在另一个方法中，将液体杀虫剂，通常是溴氰菊酯包含在两片不渗透的塑料之间。因此，当塑料被白蚁咬穿时液体杀虫剂释放到穿透点周围的局部区域，杀死该区域内存在的所有白蚁。然而，这种放置方法也存在一些问题，其中之一是当塑料被咬破并释放杀虫剂后，也就不再有杀白蚁剂的阻挡层。关于该方法的另一个问题是释放浓缩的杀虫剂(即液体形式)会引起对局部环境的危害。浓缩的杀虫剂还会对人体健康造成明显的危害。因此，这种类型的阻挡层不能用于人很可能会与该液体杀虫剂接触的特定区域，如在地面或地面之上。另一个问题是塑料/杀虫剂片材的处置存在困难和危险，因为这种片材是大块的，并且在将片材切割成应用的形状时，对片材进行处理的人常接触液体杀虫剂。
发明概述
根据本发明第一个方面，提供了一种用于提供防止昆虫贯穿的阻挡层的片，该片包含分布在全部塑料材料中的至少一种杀虫剂，其中，所述杀虫剂基本上保留在塑料材料中。
因为杀虫剂被保持在塑料材料中，因此杀虫剂基本上不会从塑料材料中渗出。因此，全部塑料材料显示杀虫剂活性。
使用中，塑料材料提供了防止昆虫贯穿的物理屏障，杀虫剂提供了防止昆虫贯穿的化学屏障。
片的表面优选是基本相同的，因而在使用中，片可以以任一面向上放置。
片的厚度优选约为0.1-1mm。
片的厚度更优选约为0.2-0.5mm。更优选约为0.2mm或0.5mm。
塑料材料优选是通过有机缩聚形成的合成或半合成的化合物。
塑料材料优选是可以成形或挤出成目标物或薄膜或纤维的任何塑料材料。更优选，塑料材料是以下的任一种或者多种的组合：聚酰胺(尼龙)、聚乙烯、乙烯乙酸乙烯酯、聚苯乙烯、聚氯乙烯、合成橡胶(如氯丁橡胶)、聚甲基丙烯酸甲酯(丙烯酸类)、聚丙烯和聚氨酯。
塑料材料优选是低密度聚乙烯。
塑料材料优选含有UV稳定剂。
塑料材料优选含有白色着色剂。
按照澳大利亚标准AS 4347.6，所述片优选基本上是耐冲击的。
所述片优选基本上是不透水的。
优选该片的透气性(vapour permeance through the sheet)小于0.02mg/Ns。
所述至少一种杀虫剂优选是对昆虫具有足够的致死防治和/或排斥效应的任何化合物。
或者，除了所述杀虫剂外还有另一排斥化合物分布在全部塑料材料中。
所述排斥化合物优选是不会从塑料材料明显渗出的化合物。
使用中，除了化学屏障和物理屏障外，排斥化合物提供了防止昆虫贯穿的排斥屏障。
至少一种杀虫剂优选是以下的任一种或者多种的组合：除虫菊酯、合成拟除虫菊酯、有机氯、有机硫、氨基甲酸酯类、有机磷酸酯、甲脒、nicotinoids，spinosyns，苯基吡唑、吡咯、吡唑、二硝基苯酚、哒嗪酮、喹唑啉和苯甲酰脲。
通常，被这种片阻止的昆虫是白蚁。
至少一种杀虫剂优选是杀白蚁剂。
所述杀白蚁剂优选是合成拟除虫菊酯。
杀白蚁剂优选是以下的任一种或多种的组合：氟氯菊酯、扑灭司林、溴氰菊酯、λ-氟氯氰菊酯、氯氰菊酯、α-氯氰菊酯、四甲司林和氟氯氰菊酯或其它任何合成拟除虫菊酯。
塑料中杀虫剂浓度优选小于5重量％。
塑料中杀虫剂浓度优选大于0.01重量％。
杀虫剂优选是氟氯菊酯。
杀虫剂是氟氯菊酯时，其在塑料中的浓度优选为0.05-1.0重量％。
氟氯菊酯浓度优选约为0.05-0.1重量％，更优选约0.1重量％。
氟氯菊酯提供对白蚁贯穿的排斥屏障以及化学屏障。
所述片优选采用吹胀薄膜挤出工艺形成。或者，采用挤出工艺形成。如果所述片厚度约为0.5mm，则优选采用挤出工艺形成片。如果所述片厚度约为0.2mm，则优选采用吹胀薄膜挤出工艺形成片。
所述片优选由含杀虫剂的塑料母料形成。
母料优选具有一定浓度的稳定负载于塑料中的杀虫剂。
片的至少一个表面优选是有压纹的。或者，片的至少一个表面是光滑的。
根据本发明的第二个方面，提供包护建筑物防止昆虫侵入该建筑物的方法，该方法包括将一片个或多片塑料材料放置在建筑物的基础上面的步骤，所述塑料材料含有分布在其全部材料中的至少一种杀虫剂。
放置塑料材料片的步骤还包括在建筑物的周围放置塑料材料片，使塑料材料片至少在建筑物外墙和建筑物内部结构之间延伸。
这种设置中，塑料材料片限制了昆虫侵入在外墙和内部结构之间周边的空穴。
放置塑料材料片的步骤优选还包括将所述片放置在建筑物的所有或部分混凝土板下面。
杀虫剂优选基本上保留在塑料材料中。
较好地，所述片对建筑物的至少一部分用作防潮层。
所述片优选用作建筑物的防湿层(damp proof course)。
塑料材料片优选包括按照本发明第一个方面的片。
附图简述
下面仅以示例的方式，参照附图描述本发明的优选实施方式，附图中：
图1所示是本发明的优选实施方式的片在空穴阻挡层应用中的示意图和放大图；
图2所示是图1的片在另一空穴阻挡层应用中包含独立的防湿层片的示意图；和
图3所示是图1的片在全部混凝土板下面的应用中的示意图。
优选实施方式的详细说明
参见附图，该图示出按照本发明的优选实施方式的提供对昆虫的阻挡层的片10。该片10包含塑料材料，该塑料材料含有分散在其全部材料中并保留在塑料材料中的杀虫剂。由下面的描述可知，片10因为是由含有分散在其全部材料中的杀虫剂的塑料材料制造，因此能提供阻止昆虫侵入的物理和化学屏障。如果塑料材料还在其全部材料中分散有排斥剂，则片10还提供了排斥屏障，即从塑料材料片的部位驱除昆虫。
片10的透气性小于0.02mg/Ns，因此按照澳大利亚标准基本上是不透水的，能用来形成例如建筑物的防潮层。
片10的表面基本上相同，在使用片10时，能够将其任一面向上放置。片10厚度约为0.1-1mm，在说明书中进一步描述这些不同厚度的片10的用途时，优选0.2mm或0.5mm。
塑料材料可包括通过有机缩聚形成的任何合成或半合成的化合物，它们可以成形或挤出成目标物或薄膜或纤维。这些化合物包括但不限于：聚酰胺(尼龙)、聚乙烯、乙烯乙酸乙烯酯、聚苯乙烯、聚氯乙烯、合成橡胶(如氯丁橡胶)、聚甲基丙烯酸甲酯(丙烯酸类)、聚丙烯和聚氨酯。塑料材料可以由两种或更多种的这些化合物的组合物形成。优选用于塑料材料的化合物是低密度聚乙烯。
塑料材料可包含UV稳定剂以防止塑料材料在暴露于阳光时破坏。这点对保持片10的寿命很重要，片10可以使用最多50年或更长。塑料材料还包含白色着色剂，因此片10为白色。白色片10在阳光下的加热程度不会象常规的黑色塑料片那样高，因此较冷并且在安装时容易处理。
片10基本上是耐冲击的，预防在安装期间或安装之后在片10中形成裂纹或发生撕裂。可采用澳大利亚标准AS 4347.6中描述的落镖冲击试验测定片10的耐冲击性。该试验包括：首先从660mm的降落高度将310g重物降落在片10的折叠物上。然后，从660mm的降落高度降落340g重物，在片10的整个宽度上，每米宽度上降落重物两次，如果这些试验中有75％通过，则该片10合格。
保留在塑料材料中的杀虫剂可以是对昆虫，特别是白蚁显示防治或排斥效应的任何化合物。这些化合物包括但不限于：除虫菊酯、合成拟除虫菊酯、有机氯、有机硫、氨基甲酸酯、有机磷酸酯、甲脒、nicotinoids、spinosyns、苯基吡唑、吡咯、吡唑、二硝基苯酚、哒嗪酮、喹唑啉和苯甲酰脲。较好地，使用著名的杀白蚁剂，如，氟氯菊酯、扑灭司林、溴氰菊酯、λ-氟氯氰菊酯、氯氰菊酯、α-氯氰菊酯、ζ-氯氰菊酯、四甲司林和氟氯氰菊酯。上述某些杀虫剂化合物还提供排斥效应，因而产生上述的排斥屏障。
在优选的实施方式中，杀虫剂是氟氯菊酯。氟氯菊酯具有非α-氰基的分子结构，这种结构使氟氯菊酯为皮肤不敏感的，即基本上不会与人的皮肤发生反应。因此，处理片10的人员不太可能因为塑料材料中的氟氯菊酯在其皮肤上发生任何反应。
通常，塑料中的杀虫剂浓度小于5重量％，但大于0.01重量％。杀虫剂浓度取决于实际使用的化合物。如果杀虫剂是氟氯菊酯(如在上面讨论的优选实施方式中)，则塑料材料中杀虫剂(氟氯菊酯)的浓度为0.05-1.0重量％，优选0.05-0.1重量％，更优选约0.1重量％。
特别是氟氯菊酯提供了对昆虫侵入的排斥屏障以及化学屏障。
制造片10包括将杀虫剂与聚合物树脂混合，形成“母料”。母料的杀虫剂浓度高于最终的片10产品的浓度。母料中杀虫剂浓度可高达能稳定负载于聚合物基质的量(即不反应和/或不从聚合物渗出)。
对杀虫剂是氟氯菊酯的优选实施方式的片10，将该杀虫剂与聚合物树脂混合形成母料，在一个实施方式中，涉及将固体氟氯菊酯(纯度>99％)和聚合物树脂(优选低密度聚乙烯)分开熔化，，将聚合物树脂和氟氯菊酯的熔体混合。或者，将粉状氟氯菊酯(与滑石粉混合)或氟氯菊酯的溶液与熔融的聚合物树脂混合，形成母料。在优选的实施方式中，母料中氟氯菊酯的浓度约为2重量％。但是，母料中氟氯菊酯的浓度可以明显更高。
母料固化形成粒料，待以后将其稀释达到最终片10产品所需的杀虫剂浓度。母料稀释可以通过将固体母料的粒料与固体聚合物粒料混合形成均匀的固体混合物来进行。将该均匀固体混合物熔化，然后采用任何合适的方法形成片10。
在一个优选的实施方式，片10采用对塑料和杀虫剂的熔融单相混合物(monogenous mixture)进行吹胀薄膜(或管形膜)挤出形成。吹胀薄膜挤出工艺包括通常是垂直地将熔融塑料挤出通过一环状缝型模头，形成薄壁管。空气通过模头中央的孔导入象气球一样将管吹胀。在该模头的顶部安装高速空气环，将高速空气吹向热薄膜，对膜进行冷却。然后，该膜管连续向上，持续冷却，直到其通过夹辊，将该膜管压平，形成被称作“平折”膜管。然后，将这种平折管或瘪管通过更多的辊从挤出“塔”卷取下来。然后按照本发明的优选实施方式，该平折膜或保持原样或将该平折边纵切开，形成两个平膜片10。
这种吹胀薄膜挤出工艺通常用于生产厚度约0.2mm的片10。但是，如果需要制备更厚的片10，特别是片10的厚度约为0.5mm时，则通常采用挤出工艺。具体参见图1和图2，该图示出在空穴阻挡层应用中的片10。图1和图2示出建筑物11，该建筑物具有在地面12以下延伸的基础20和形成建筑物11的基底的混凝土板21。混凝土板21与基础20整体形成。基础20支承了整个建筑物11。
内部结构23从混凝土板21向上延伸，通过底板22与混凝土板21相连。外墙24从基础20向上延伸，大致平行于内部结构23。外墙24与内部结构23隔开，使得它们之间存在空穴25。因为空穴25自始至终在建筑物11周围延伸，如果任何白蚁都能够从地面12进入空穴25，那么它们就能够侵袭建筑物11的基本部分。
因此，在图1和2中，片10在外墙24和底板22之间延伸，以阻挡通向在混凝土板21的高度上面的空穴25的入口，形成防止昆虫侵入的物理和化学的屏障。物理屏障由塑料材料提供，化学屏障由分散在全部塑料材料中的杀虫剂提供，该塑料材料可制成片10。杀虫剂不从塑料明显渗出，而是保留在塑料中，因此全部塑料材料显示杀虫剂的活性。因为在塑料材料内显示杀虫剂活性，不需要基材如土壤来渗出杀虫剂，使片10有效发挥作用。因此，片10更为通用，可用于除现有技术外的更多不同应用中。如果白蚁侵袭片10，则与含杀虫剂的塑料材料的任何接触或者摄取都会杀死白蚁。这是因为虽然杀虫剂牢固结合在塑料材料内，不会被水取出，但是仍能得到足够的向昆虫递送致死剂量的杀虫剂，昆虫在与片10接触时获取杀虫剂。只需要微量的杀虫剂就能杀死昆虫。
图2中，另一片13在外墙24和片10顶部的内部结构23之间延伸，并向上延伸到内部结构23的外面。该片13通常称作“防湿层”，主要用作防潮层，以防止湿气进入在片10上面的空穴25。因此，防湿层13可以是简单的塑料片，即不含杀虫剂。
然而，如图1(特别是放大图)中所示，片10可以用作防湿层，因为在优选的实施方式中，片10是不透水的，因此可用作防潮层。因此，不需要另外的片13(如图2所示)，可以节省建筑过程的时间和成本。在安装具有第二用途，即用作防湿层的片10时，该片10在底板22的内边缘应加倍，以使片10的一部分向上延伸到内部结构23的外面。如果片10还用作防湿层，该片10的厚度约为0.5mm。否则，片10(如用于图2中所示)的厚度可以仅为0.2mm。
沿外墙24的长度方向周期性提供泄水孔(weephole)26，使片10与防湿层13之间的水分从建筑物11排出。本发明的一个优点是因为杀虫剂保留在塑料材料中，使得可能对人健康造成危害的杀虫剂没有从泄水孔26泄漏或者只有极少量泄漏。
片10的表面可以压纹，这样在片10表面与放在该片10上面或下面的任何砖之间存在摩擦。这可以防止在外墙24和/或片10上发生任何滑移。或者，片10可以具有至少一个光滑的表面。
图3示出在全部混凝土板下面的应用中的片10。该片10放置在整个混凝土板21的下面，在基础20的上面，并穿过空穴通道25至外墙24。片10还可以至少部分向上延伸任何穿过混凝土板21的穿透物(penetration)27，使其与导管、管、电缆等形式的延伸件(未示出)形成紧密配合，而延伸件延伸通过穿透物27。在这种应用中，片10用作防止白蚁通过混凝土板21和空穴25中的任何部分进入建筑物的阻挡层。
片10可以用于建筑物11的各种其它应用，如混凝土板21的周围，衬在穿透物27和其它任何关键连接部位的内部，保持墙以及对建筑物11的任何改造或增加。当片10用于全部板下面的应用或者用于保持墙的状况时，该片10也可以用作防潮层。
实施例
由下面的实施例进一步说明本发明的优选实施方式。
实施例1：含氟氯菊酯的聚合物片对地下白蚁防治的功效试验。
在澳大利亚北部地区进行重复的现场试验，评价按照本发明的优选实施方式的含氟氯菊酯的塑料片产品作为对防现场群落(field colonies)的澳大利亚地下白蚁的阻挡层，上述白蚁包括达尔文澳白蚁(Mastotermes darwiniensis)和土堆建筑(mound building)形式的Coptotemnes acinaciformisthe的。在该评价中使用的氟氯菊酯浓度包括未处理的塑料片和含0.1％氟氯菊酯的塑料片。对每一种白蚁，每个试验重复10次，总重复次数为20次。
表1：含氟氯菊酯的片作为防白蚁的阻挡层在2年后残余保护性能评价总结
达尔文澳白蚁 Coptotemnesacinaciformisthe 所有种类合并总量
0％ 0.1％氟氯菊酯 对照 0.1％氟氯菊酯 对照 0.1％氟氯菊酯
可能穿出来的数量 7(10) 0(10) 9(10) 0(10) 16(20) 0(20)
被白蚁咬破(breeched)的重复试验，％ 70 0 90 0 80 0
结果表明，在热带北方，在来自澳大利亚的两种经济上最重要和破坏性白蚁物种(达尔文澳白蚁和Coptotermes acinaciformis)的极大压力下，含0.1％氟氯菊酯的片能够提供100％保护，防止隐蔽地贯穿该片。将这两种物种作为目标的同时，沙漠白蚁(Heterotermes sp.，)，Microcerotermes sp和Schedorhinotermes sp.也接触了这些片。
在评价试验时，注意到，白蚁显示排斥含氟氯菊酯的片的典型征兆。这些征兆包括减少了涂敷在含氟氯菊酯片上并与含氟氯菊酯片直接接触的引诱物木头胶合(veneering)的排泄物。还注意到，在含0.1％氟氯菊酯的片上有死去的白蚁。
实施例2：氟氯菊酯在聚合物片中降解的可能性
在模拟设置包括完全在板下面和周围空穴情况的范围的条件下进行测试，来研究按照本发明优选实施方式的片中氟氯菊酯的降解。评价含有三种氟氯菊酯浓度的片材的降解(0.05％和0.1％)。
从应用于模拟板下面的设置后0、1、3、6和12个月时以及应用于模拟周围空穴的设置后0、3和6个月时获取片样品。模拟板下面的条件还研究了与片产品接触的土壤类型，包括粘土和砂土的影响。
这些试验的结果表明，在试验期内片中的氟氯菊酯量没有发生变化(95％置信度)。活性组分没有发生明显的分解或从片中迁移出来。
表2：在模拟板下以及在周围空穴情况，与砂土和粘土接触的氟氯菊酯片得到的数据的统计分析结果(按单向(one-way)ANOVA测定)。
试验情况 土壤类别 标称浓度 比较用时间(月) 在时间范围内浓度的统计差异
板下 粘土 0.05％ 0-12 都不显著(>0.05)
板下 砂土 0.05％ 0-12 都不显著(>0.05)
板下 粘土 0.1％ 0-12 都不显著(>0.05)
板下 砂土 0.1％ 0-12 都不显著(>0.05)
周围空穴 NA 0.05％ 0-6 都不显著(>0.05)
周围空穴 NA 0.1％ 0-6 都不显著(>0.05)
实施例3：氟氯菊酯从片基质渗出的可能性
进行研究，来评价按照本发明优选实施方式的塑料片中包含的氟氯菊酯迁移到水中的可能性。
试验中，将含0.1％氟氯菊酯的塑料片的样品放在水中，1周温和搅拌一次，试验时间为6个月。对该塑料片和水进行分析，以测定在0、1和6个月时迁移到水中的氟氯菊酯的量。
变量分析显示：与时间0的含量相比，6个月后氟氯菊酯没有从片产品显著损失(P>0.05)，水中氟氯菊酯没有显著增加(P>0.05)。
表3：水中氟氯菊酯浓度变化的单向分析
水(μg/mL)
F-试验 P值 显著性
0时间与1个月 0.466 0.736 没有显著差异(P>0.05)
0时间与6个月 0.379 0.782 没有显著差异(P>0.05)
表4：塑料中氟氯菊酯浓度变化的单向分析
塑料(μg/mL)
F-试验 P值 显著性
0时间与1个月 20.783 0.017 没有显著差异(P>0.05)
0时间与6个月 2.010 0.279 没有显著差异(P>0.05)
在前面对本发明的描述中，除了因为表达语言或必需的含义，上下文需要的情况外，使用的词语“包括”或其变体如“包含”为包括的含义，即指定了所指特征的存在但不排除在本发明的各种实施方式中存在或添加其它的特征。

Claims (16)

1.一种用于提供防止昆虫贯穿的阻挡层的片，该片包含分布在全部塑料材料中的至少一种杀虫剂，其中，所述杀虫剂基本上保留在该塑料材料中。
2.如权利要求1所述的片，其特征在于，所述片的厚度约为0.1-1mm。
3.如权利要求1或2所述的片，其特征在于，所述塑料材料是通过有机缩聚形成的任何合成或半合成的化合物。
4.如权利要求1或2所述的片，其特征在于，所述塑料材料是以下的任一种或多种的组合：聚酰胺(尼龙)、聚乙烯、聚氯乙烯、乙烯乙酸乙烯酯(ethylvinyl acetate)、聚苯乙烯、合成橡胶(如氯丁橡胶)、聚甲基丙烯酸甲酯(丙烯酸类)、聚丙烯和聚氨酯。
5.如权利要求1或2所述的片，其特征在于，所述塑料材料是低密度聚乙烯。
6.如前述权利要求中任一项所述的片，其特征在于，所述塑料材料含有UV稳定剂。
7.如前述权利要求中任一项所述的片，其特征在于，所述塑料材料含有白色着色剂。
8.如前述权利要求中任一项所述的片，其特征在于，所述片基本上是不透水的。
9.如前述权利要求中任一项所述的片，其特征在于，所述的至少一种杀虫剂是对昆虫具有足够的致死防治和/或排斥效应的任何化合物。
10.如权利要求1-8中任一项所述的片，其特征在于，所述至少一种杀虫剂是以下的任一种或多种的组合：除虫菊酯、合成拟除虫菊酯、有机氯、有机硫、氨基甲酸酯、有机磷酸酯、甲脒、nicotinoids、spinosyns、苯基吡唑、吡咯、吡唑、二硝基苯酚、哒嗪酮、喹唑啉和苯甲酰脲。
11.如权利要求1-8中任一项所述的片，其特征在于，所述杀虫剂是氟氯菊酯。
12.如权利要求11所述的片，其特征在于，塑料中氟氯菊酯的浓度为0.05-1.0重量％。
13.如权利要求11所述的片，其特征在于，塑料中氟氯菊酯的浓度约为0.1重量％。
14.一种保护建筑物防止昆虫侵入该建筑物的方法，该方法包括将一片或多片塑料材料放置在建筑物的基础上面的步骤，其中，所述塑料材料含有分布在其全部塑料材料中的至少一种杀虫剂。
15.如权利要求14所述的方法，其特征在于，放置塑料材料片的步骤还包括在建筑物的周边周围放置所述的片，使所述片至少在建筑物外墙和建筑物内部结构之间延伸。
16.如权利要求14或15所述的方法，其特征在于，塑料材料片包括权利要求1-13中任一项所述的片。
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