CN103373539A - 多晶硅的包装 - Google Patents

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Abstract

一种包装碎片或圆棒形式的多晶硅的方法，其中，在每种情况下将至少一个膜插入到立方形纸板箱内，所述纸板箱与待包装的多晶硅的尺寸相匹配，将所述多晶硅置于所述至少一个膜中，然后焊接厚度为10到1000微米的所述至少一个膜并包封所述多晶硅，并且所述至少一个膜被具有增强结构的另外的膜或被成形元件包围。

Description

多晶硅的包装
本发明涉及多晶硅的包装。
多晶硅(polycrystalline silicon，或者polysilicon)主要是通过西门子工艺(theSiemens process)从卤代硅烷(如三氯硅烷)沉积，然后以最小的污染粉碎成多晶硅碎片。
具有最小污染的多晶硅块(chunk polysilicon)用于半导体和太阳能产业是理想的。因此，在运输到用户之前，该材料也应以低污染包装。
原则上适用于包装硅块的管式包装机是可商购的。例如，在DE36 40 520 A1中描述了相应的包装机。
多晶硅块是有锋利边缘的非自由流动的大块材料(bulk material)。因此有必要确保在包装过程中材料不会刺穿，或者在最坏的情况下，在填充过程和在包装过程中，在运输过程和拆包过程中，甚至完全破坏通常的塑料袋，特别地由于这将与多晶硅的污染有关。
为了避免在填充进塑料袋的过程中的问题，市售包装机必须为了包装多晶硅作出适当调整。
DE10 2007 027 110 A1公开了一种包装多晶硅的方法，其中通过填充装置将多晶硅填充进自由悬浮的，完全成形的袋中，然后包封(enclose)填充袋，其中，该袋由具有10-1000微米的壁厚的高纯度塑料组成，该填充装置包括由非金属低污染材料制成的自由悬浮的能量吸收器，在向能量吸收器中填充多晶硅之前将其引入塑料袋，并且通过能量吸收器多晶硅被填充入塑料袋，自由悬浮的能量吸收器然后从填充有多晶硅的塑料袋中移除，并且将塑料袋包封。
这种方法，其设想在塑料袋内的能量吸收器基本上可以防止在包装操作过程中刺穿塑料袋。然而，这仅仅适用于小的或重量轻的碎片。
已经发现袋子损坏的风险与碎片质量成比例地增加。
使用更厚的袋膜原则上可能减少刺穿比例的方法，未被发现是非常可行的，尤其是由于这种柔性较小的膜很难处理。
但是，不仅在包装过程中，而且在运输给用户的过程中，会发生袋子的这种刺穿。多晶硅块是有锋利边缘的，所以，如果袋内碎片的取向不适宜，碎片相对于袋膜相对运动，或碎片上施加有压力，会造成它们切断或刺穿袋膜。
从包装袋突出的碎片会被周围的材料直接污染，这是不期望的，并且包装袋内的碎片会被进入包装袋的周围空气污染。
在这方面，现有技术中没有已知的解决方案。
这些问题引发了本发明的目的。
本发明的目的通过一种多晶硅来实现，所述多晶硅的形式为一个或多个碎片或一个或多个圆棒，所述多晶硅被至少一个厚度为10-1000微米的包封多晶硅的膜包围，所述至少一个膜被具有增强结构的另外的膜或成形元件包围。
本发明的目的另外通过上述多晶硅的包装来实现，所述包装通过焊接至少一个所述膜，然后将其置于包含分隔元件或纸板箱的运输容器中来实现。
根据权利要求1或2的多晶硅的包装，该目的也通过多晶硅的包装来实现，所述包装通过将多晶硅置于纸板箱内，其后焊接至少一个所述膜来实现。
最后，该目的也通过一种包装碎片或圆棒形式的多晶硅的方法来实现，其中，在每种情况下将至少一个膜插入到立方形纸板箱内，所述纸板箱与待包装的多晶硅的尺寸相匹配，将所述多晶硅置于所述至少一个膜中，然后焊接厚度为10到1000微米的所述至少一个膜并包封所述多晶硅，并且用具有增强结构的另外的膜或用成形元件包围所述至少一个膜。
本发明进一步提供了
Figure BSA00000893733500021
的用途，其用于稳定碎片或圆棒形式的多晶硅的包装，所述多晶硅被至少一个厚度为10-1000微米的包封多晶硅的膜包围，并且提供拉伸膜或包装膜或收缩膜的用途，其用于稳定碎片或圆棒形式的多晶硅的包装，所述多晶硅被至少一个厚度为10-1000微米的包封多晶硅的膜包围，以及楔形元件或半壳元件的用途，其用于稳定多晶硅的包装，其中，所述多晶硅位于至少一个膜中，并且容纳多晶硅的所述至少一个膜位于纸板箱内，所述楔形元件紧靠在所述纸板箱的上侧和/或紧靠在所述纸板箱的侧壁，并且紧靠容纳多晶硅的所述至少一个膜。
本发明基于抗刺穿和抗切穿的包装，其通过具有增强结构的另外引入的稳定包来实现，其使碎片永久地固定在适当的位置。
包装袋理想地被直接填充在将其包围的纸板箱容器内，因此不仅实现了纸板箱壁的保护效果而且也实现了高包装密度。
通常，硅碎片包装在薄壁(膜厚度30-500微米)的柔性的单个或多个袋子中。优先考虑使用双袋。
本发明涉及多晶硅，其形式为一个或多个碎片或一个或多个圆棒，所述多晶硅被至少一个厚度为10-1000微米的包封多晶硅的膜包围，所述至少一个膜被具有增强结构的另外的膜包围。
碎片优选地各自具有至少50g的重量。
碎片也可以是具有大于或等于2kg的重量的碎片或圆棒。
如上所述，本发明涉及一种包装碎片或圆棒形式的多晶硅的方法，其中，在每种情况下将至少一个膜插入到立方形纸板箱内，所述纸板箱与待包装的多晶硅的尺寸相匹配，将所述多晶硅置于所述至少一个膜中，然后焊接厚度为10到1000微米的所述至少一个膜并包封所述多晶硅，并且用具有增强结构的另外的膜或用成形元件包围所述至少一个膜。
具有增强结构的膜保护碎片不受机械影响。
具有增强结构的膜优选地是气泡膜(air bubble film)或
Figure BSA00000893733500031
膜。
Figure BSA00000893733500032
是瑞士的Pavag Folien AG公司的注册商标。
替换具有增强结构的膜，可以提供成形元件。成形元件可由聚氨酯(例如聚氨酯泡沫)或聚酯构成。膨胀型聚苯乙烯是同样适用的。
内膜(inner films)优选地被焊接。具有增强结构的膜也可同样被焊接，但这并不是绝对必要的。
可以使用拉伸膜或包装膜或收缩膜来稳定内膜。这可在焊接内膜之前或之后被提供。
焊接在膜内的碎片被置于运输容器或外包装内。
理想地为大纸板箱的运输容器可具有分隔元件，例如一组间隔物(dividers)，其可保护被包装的碎片不受损害。
已经发现使用纸板箱比分隔元件有利，优选地是立方形的纸板箱。这些纸板箱优选地与包装袋的尺寸或与被包装的多晶硅的数量和尺寸相匹配。为此，例如，可以在合适尺寸的低污染的外箱内将多晶硅装入包装袋，然后将包装袋插入纸板箱内。外箱和纸板箱的尺寸大致相等。使用外箱的优点是在填充的过程中包装袋不会在最后的焊接之前鼓起(bulge)。
优选在将碎片填充入包装袋前将包装袋插入到纸板箱内。
包装袋的填充同样可在纸板箱外实现。在这种情况下，填充后的包装袋被插入到纸板箱内。
然后，这些纸板箱被转移到运输容器或外包装，并且在这种情况下取代分隔元件或一组间隔物。
纸板箱优选地具有侧向椭圆形或矩形的开口。这用于更容易地从运输容器内取出纸板箱。
纸板箱优选地包括胶接或穿孔的启封带。这用于使用户更容易打开纸板箱。为了从纸板箱内取出包装袋，这可以防止抓住袋膜将其拉出来而造成刺穿风险的任何需要。
纸板箱优选地在纸板箱的开口区域具有切口或槽。这用于方便在纸板箱内将袋子末端折入的操作，其有助于保护袋膜，并用于减少由折叠操作所引起的刺穿的风险。
与材料形状匹配的包装能够通过能折入的合适的纸板箱盖结构而实现。
同样适用的是楔形或半壳元件，其紧靠容纳多晶硅的所述至少一个膜，并且紧靠所述纸板箱的上侧和/或紧靠所述纸板箱的侧壁。楔形元件由聚氨酯(例如聚氨酯泡沫)或聚酯构成。膨胀型聚苯乙烯是同样适用的。
相比于一组间隔物，纸板箱的使用通过改善的稳定性避免了在运输容器(例如可以是大纸板箱)中的任何鼓起，而不会对大纸板箱造成任何的障碍。
因此，碎片被一次或多次地包装在包封碎片的薄的柔性的膜中，并且具有增强结构或成形元件的稳定包装袋的引入提供了对抗刺穿和切割的额外的屏障。
在焊接包装袋之前，具有额外的特定袋的碎片稳定，允许袋子吸入/或从袋中排出的空气以及包封在袋中的空气体积减少(或缺失)，因为体积减少的稳定作用已经通过另外引入的稳定袋膜全部地或部分地确保。
由于体积的减少/缺失，在吸入/排出的过程中，袋膜被较弱地压在具有潜在锋利边缘的碎片。这也可以防止刺穿。
在运输被填充的包装袋的过程中，如果仍然有内包装袋刺穿的情况，额外的特定袋(具有增强结构的膜或具有成形元件的膜)可保持碎片的稳定。
其中，纸板箱和包装袋存在以下优点：
碎片被直接放置到由纸板箱支撑的袋膜上。结果，重量在任何时间都不单独地作用在袋膜上。
在引入到运输容器期间，在处理包装袋的过程中，不抓住袋膜本身而仅仅是抓住纸板箱是必要的。因此，在袋膜上没有可构成刺穿风险的拉力。这当然也适用于拆包箱的过程。因此，袋膜被理想地保护。
由于包装袋尺寸与纸板箱的最优匹配，在将包装袋插入纸板箱之后，袋开口仍保持打开，从而便于优化的填充，而无需任何特别的预防措施。相比之下，普通袋必须通过适当措施来保持打开，以便填充操作。
替代特殊折叠的生产起来更复杂的自支撑袋，本发明可以采取简单地折叠和焊接的普通袋。
纸板箱的明显划界的几何尺寸消除了对包装袋的任何不成形的填充或超过最大填充高度。
在运输容器中，体积被最有效地利用，从而达到最大的包装密度。
尽管具有灵活的成组的间隔物，但是运输容器中不成形的包装袋导致收缩(压缩)和真空区(empty space)，其可导致包装袋的相互刺穿，或使包装袋在运输过程中过度移动(袋膜的切割，磨损)。这不是本发明的技术方案。
限定的纸板箱尺寸使包装袋和纸板箱之间的相对运动被基本上避免了。
围绕包装袋的纸板箱在包装袋之间形成额外的防护屏障。
纸板箱的处理是可轻易自动化的，例如通过使用带有简单夹持部的机器人或通过辊子输送机。
也发现有利的是，在包装袋各层之间的基部区域引入厚度0.1-5mm的额外的分隔元件或基片。分隔元件优选地具有椭圆形或矩形的形状。在矩形分隔元件的情况下，它们应该具有圆角。这以一种有效和持久的方式防止由于在运输过程中发生的垂直作用而碎片最终刺穿最外面的袋膜层。
额外的稳定袋(具有增强结构的膜)和分隔元件或基片的材料优选地对应于包装袋的材料，并且可具有可比的表面清洁度。这在处理和回收方面是有利的。
额外的稳定包装袋(具有增强结构的膜)也可以采取简单的膜插入形式而不用任何焊接。
在将多晶硅填充到存在于纸板箱内的袋子中过程中，袋子优选地以相对于其纵轴倾斜15到65°的角度放置。这提供了人类工程学的优势。
此外，在手工填充袋子的过程中，防止了碎片在纸板箱壁的方向滚动到侧面，这在垂直放置包装的情况下是可能的并可能导致纸板箱鼓起。
也避免了碎片在填充孔的方向往回滚动，这在仅仅水平填充的情况下是可能的。
实施例
在实验中，各有两个大包装，32个包装袋(碎片质量200-3000g)，可以将外包装袋的刺穿率从没有纸板箱和额外的稳定袋时的31％降低到具有纸板箱和额外的稳定袋(气泡膜，
Figure BSA00000893733500061
)时的5％。

Claims (16)

1.多晶硅，其形式为一个或多个碎片或一个或多个圆棒，所述多晶硅被至少一个厚度为10-1000微米的包封多晶硅的膜包围，所述至少一个膜被具有增强结构的另外的膜或成形元件包围。
2.根据权利要求1的多晶硅，其中所述具有增强结构的膜是气泡膜或
Figure FSA00000893733400011
膜。
3.根据权利要求1的多晶硅，其中所述成形元件由聚氨酯、聚酯或膨胀型聚苯乙烯，或其他塑料构成。
4.根据权利要求1或2的多晶硅，其中，所述两个膜之间存在至少一个厚度为0.1-5毫米的椭圆形或矩形分隔元件。
5.根据权利要求1或2的多晶硅的包装，所述包装通过焊接至少一个所述膜，然后将其置于包含分隔元件或纸板箱的运输容器中来实现。
6.根据权利要求1或2的多晶硅的包装，所述包装通过将多晶硅置于纸板箱内，然后焊接至少一个所述膜来实现。
7.包装碎片或圆棒形式的多晶硅的方法，其中，在每种情况下将至少一个膜插入到立方形纸板箱内，所述纸板箱与待包装的多晶硅的尺寸相匹配，将所述多晶硅置于所述至少一个膜中，然后焊接厚度为10到1000微米的所述至少一个膜并包封所述多晶硅，并且用具有增强结构的另外的膜或用成形元件包围所述至少一个膜。
8.根据权利要求7的方法，其中，在置入多晶硅时，以相对于纸板箱纵轴倾斜15-65°的角度放置所述纸板箱。
9.根据权利要求7或8的方法，其中，所述两个膜之间存在至少一个厚度为0.1-5毫米的椭圆形或矩形分隔元件。
10.根据权利要求7至9中任一项的方法，其中，将纸板箱置于运输容器中，所述纸板箱容纳被焊接到至少一个膜中的多晶硅。
11.根据权利要求7至10中任一项的方法，其中，所述纸板箱具有至少一个侧向开口，所述侧向开口用于更容易地从所述运输容器内取出所述纸板箱。
12.根据权利要求7至11中任一项的方法，其中，所述纸板箱具有胶接或穿孔的启封带。
13.根据权利要求7至12中任一项的方法，其中，所述纸板箱在所述纸板箱的开口区域具有切口或槽，并且膜的端部被折入所述切口或槽中。
14.
Figure FSA00000893733400021
的用途，其用于稳定碎片或圆棒形式的多晶硅的包装，所述多晶硅被至少一个厚度为10-1000微米的包封多晶硅的膜包围。
15.拉伸膜或包装膜或收缩膜的用途，其用于稳定碎片或圆棒形式的多晶硅的包装，所述多晶硅被至少一个厚度为10-1000微米的包封多晶硅的膜包围。
16.楔形元件或半壳元件的用途，其用于稳定多晶硅的包装，其中，所述多晶硅位于至少一个膜中，并且容纳多晶硅的所述至少一个膜位于纸板箱内，所述楔形或半壳元件紧靠所述纸板箱的上侧和/或紧靠所述纸板箱的侧壁，并且紧靠容纳多晶硅的所述至少一个膜。
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