TW201637964A - 多晶矽的包裝 - Google Patents

Abstract

本發明涉及一種由瓦楞紙板製成且具有n邊橫截面的用於包裝多晶矽的容器，包含一底部、n個側壁及用於封閉該容器的一可移除的蓋子，其中由塑膠製成的一雙袋已經安裝在該容器中，其中多晶矽已填充到該雙袋中，及其中n= 8至16。

Description

多晶矽的包裝

本發明涉及多晶矽的包裝。

多晶狀矽或簡稱多晶矽可由氯矽烷藉助西門子方法（Siemens process）以棒形式（rod-form）沉積。該棒形多晶矽接著通常被粉碎成塊，即塊狀多晶矽，理想地是以無污染的方式。EP 1 645 333 A1描述了該方法及相應的粉碎機。

塊狀多晶矽是邊緣鋒利、非自由流動的鬆散材料。

US 7013620 B2 揭露了一種用於全自動輸送、稱重、分配、填充及包裝高純度塊狀多晶矽的設備。該設備包含用於該塊狀多晶矽的輸送通道、與漏斗連接的塊狀多晶矽的稱重設備、矽製的偏轉板（deflection plates）、形成高純塑膠薄膜（如由聚乙烯製成）製成的塑膠袋的填充設備及用於填充有塊狀多晶矽的塑膠袋的焊封設備。使用矽或高耐磨塑膠的設備之外殼組件（sheathing component）據說可允許塊狀多晶矽之低污染包裝。

US 2010／0154357 A1也描述了一種包裝多晶矽的方法，包含藉助填充裝置將多晶矽填充到自由懸掛的預先形成的袋中，隨後封閉該填充的袋子，其中該袋子由高純度的塑膠製成，其壁厚度為10至1000 微米。較佳地，將該填充有多晶矽的封閉塑膠袋導入到另一個由PE製成的、壁厚度為10至1000 微米的塑膠袋中，並將此第二塑膠袋封閉。這提供了PE雙袋（double bag）。

US 2013269295 A1揭露了一或多個塊狀或一個或多個圓棒的多晶矽，其被至少一個厚度為10至1000 微米並封裝該多晶矽的薄膜所包圍，該至少一個薄膜被另一個具有增強結構的薄膜或成形元件所包圍。

具有增強結構的該薄膜是例如氣泡薄膜。

該成形元件可以由PU、聚酯或可膨脹聚苯乙烯或另一種塑膠製成。

焊封在薄膜中的塊被導入到運輸容器中或二級包裝中。該運輸容器，理想地是一個大紙板箱，可以有分隔的元件，例如一組分隔物，其保護該包裝的塊，以免損壞。

US 2013269295 A1還揭露了一種塊狀或圓棒狀多晶矽的包裝方法，其中在各情況下都將至少一個薄膜插入到與待包裝的多晶矽尺寸相匹配的一立方紙板箱中，將多晶矽導入到該至少一薄膜中，該厚度為10至1000微米之至少一薄膜隨後焊封並封裝該多晶矽，且該至少一薄膜被另一具有增強結果的薄膜或成形元件所包圍。使用了立方紙板箱而非分隔元件。這些紙板箱較佳與該包裝袋的尺寸或待包裝的多晶矽的數量及尺寸相匹配。

其缺點在於，為了保護第一薄膜，需要具有增強結構的另一薄膜或成形元件。大的包裝還需要含有分隔元件或立方紙板箱。這使得該類包裝複雜。

WO 2015／007490 A1揭露了一種運輸容器，其含有至少兩個塑膠袋，每個都裝有多晶矽塊於其中，其特點在於包裝密度大於或等於500公斤／立方公尺或大於800公斤／立方公尺。

該包裝密度界定為多晶矽塊相對於該運輸容器的內部體積的起始重量。在二級包裝單元（如紙板箱）中多晶矽包裝袋的空間越大，運輸過程中因震動所造成的損壞越多。過緊的包裝引起提高的穿刺發生率；過鬆的包裝會類似地引起穿刺及相當多的粉末。

US 2013269295 A1所描述的袋子之間的分隔物（如內盒、單元分隔物或紙箱製成的分隔物）不是絕對需要的。然而，該運輸容器的剩餘體積（=箱體積 – 所有的袋的體積）用特定的插入件（insert），如泡沫、盒子插入件，填充至大於70%的程度，更佳地100%的程度。較佳地如US 2013269295 A1所述，還導入由PU、聚酯或可膨脹聚苯乙烯或其它聚合物製成的成形元件。

WO 2015／007490 A1所描述的包裝類型也是複雜的。WO 2015／007490 A1不適用於包裝棒件。

因此在先前技術中，使用塑膠袋以包裝多晶矽，其塑膠袋隨後被組裝成更大的包裝單元。生產這些包裝的複雜度及成本是高的。其缺點是，較小的個別單元，對於較大的塊及棒僅能提供有限的空間，如果有的話。

由所述問題產生了本發明所要實現的目的。

本發明的目的是藉由由瓦楞紙板製成且具有n邊橫截面的包裝多晶矽的容器實現，其包含一底部、n個側壁及用於封閉該容器的一可移除的蓋子，其中由塑膠製成的一雙袋已經安裝在容器中，其中多晶矽已填充到該雙袋中，及其中n= 8至16。

該目的還藉由一種包裝多晶矽的方法實現，該方法包含提供藉由在一反應器中棒形多晶矽之沉積而產生的粉碎多晶矽棒製成的多晶矽，將該多晶矽包裝在由瓦楞紙板製成且具有n邊橫截面的包裝多晶矽的一容器中，該容器包含一底部、n個側壁及用於封閉該容器的一可移除的蓋子，其中由塑膠製成的一雙袋已經安裝在容器中，其中該多晶矽被填充到該雙袋中，且容器用所述該蓋子封閉，及其中n= 8至16。

術語“雙袋”應被理解為是指兩個已經被安裝在所述容器內、由塑膠製成、較佳地由PE製成的袋子，其中一個袋子已經被放置在另一個袋子內（內部及外部袋子）。其也可以類似地是由兩個塑膠薄膜製造之預先製造好的袋子（雙層袋（double-walled bag））。

待包裝的多晶矽衍生自粉碎的多晶矽棒且較佳地包含不同尺寸的塊。

此外，該多晶矽較佳包含多個圓柱形或半圓柱形棒件。

包裝密度，即單位容器內部體積所稱入的多晶矽的重量，較佳為900至1300公斤／立方公尺及特別較佳地為1000至1100公斤／立方公尺。

該容器的橫截面可以高達托盤（pallet）的面積。

在一個實施態樣中，該容器的橫截面已經被調整至化學托盤（chemical pallet）的尺寸。

例如，可以考慮橫截面為760 x 1140 毫米的標準（化學）CP5托盤。

在一個實施態樣中，該容器被用於直徑高達300毫米、長度高達1.2公尺的大塊或整個棒件。

在一個實施態樣中，不同尺寸的塊及棒件被包裝在該容器內。這使得有可能進一步提高包裝密度。

以下涉及具有n邊橫截面的容器，其中n=8。由此所描述的特點及實施態樣可相應地施用於具有n＞8的n邊橫截面容器。

在一個實施態樣中，該容器包含八邊形底部、8個側壁（相同高度）及八邊形可移除的蓋子。

在一個實施態樣中，該底部及蓋子具有略大的橫截面以固定側壁。

該8個側壁的相應對（respective pair）相互平行，且具有相同尺寸，參見圖 1 。該橫截面／底表面具有凸起八邊形（convex octagon）的形狀。

高度為400至600 毫米的容器已被證明是特別符合人體工程學的。這使得操作員在進行手動裝載及卸載過程中無需完全彎腰就可達到容器的底部。

底部之八邊形橫截面及該側壁與八邊形蓋子的組合確保了特別低的隆起或屈曲及高抗壓強度。

所包裝的多晶矽較佳包含塊及多個圓柱形及半圓柱形棒件。

在一個實施態樣中，包裝了塊及多個圓柱形或半圓柱形棒件使得該多個半圓柱形棒件或圓柱形棒件（圓棒）的圓邊被配置在容器的內表面處。在配置在該容器內表面處的棒件及該內表面／內壁之間沒有多晶矽也沒有塊。該棒件可以其圓邊與容器的內壁相接觸。塊狀或棒件多晶矽或其二者可已被安置於配置在容器內壁處的棒件之間。

此實施態樣提供了最大可能的抗穿刺性，同時避免了該塊的相對移動。

有效地防止了有銳邊的塊與袋子薄膜及／或在容器內壁相接觸。薄膜及／或容器內壁的穿刺將呈現藉由外來顆粒及附著灰塵所造成污染的風險。

多個半圓柱形及圓柱形棒件包圍著塊，也確保堅定地固定內向配置的塊，使塊之間的相對運動被限制，因此防止因衝擊粉碎而形成之粉末。

在一個實施態樣中，在各情況下都將膜厚度為100至200微米的雙層塑膠袋安裝在該容器中。已經發現，在考慮包裝成本的情況下，這從抗穿刺性及可管理性上來講是一種最佳化的的解決方案。

已經發現在散裝容器中較厚的薄膜是不易於管理／不能管理的，而且無法良好地適合該塊的輪廓，因此增加了穿刺風險。較薄的薄膜可能會太快被撕裂。

在一個實施態樣中，安裝在該容器中兩個袋子中的一者的開口終止在該容器側壁末端的高度處，同時第二個袋子應具有可使該第二袋子密封（焊封、滾捲／匯接在一起）之長度。

應理解的是在另一個實施態樣中，兩個袋子都有可能突出在該側壁末端的高度之上，並且可以是相同或不同的長度，且其二者皆被密封。

該兩個袋子中較短的袋子不被密封，則複雜性較低。

在一個實施態樣中，藉由捲起袋子的開口並固定而封閉（例如使用膠帶）。

這樣封閉的袋子可以讓顧客不需要工具就可打開且不具污染多晶矽之風險。

在另一個實施態樣中，該袋子被焊封。

根據本發明方法的上述實施態樣的所述特徵可以相應地施用於本發明的設備上。反之，根據本發明設備的上述實施態樣的所述特徵可相應地施用於本發明方法上。根據本發明的實施態樣的這些及其他的特徵在附圖的說明及申請專利範圍中加以闡述。各特徵可以單獨地或相結合地理解為本發明的實施態樣。該等特徵可進一步描述適合於保護其自身權利的有利的實施方案。

下述本發明實施態樣涉及如圖 1 所描繪的尺寸a 、 b 、 c 、 d 及e 。

該容器包含兩個長度為b 的平行側壁、兩個長度為d 的平行側壁及四個長度為e 的對角側壁。該長度e 可由尺寸a 及c 計算出來。

本發明四個示例性實施態樣的橫截面的尺寸概述顯示於表 1 中。

側壁相互之間之尺寸的比例按照其中所列。

根據實施例 1 的實施態樣中，該容器包含兩個尺寸為d 的長側壁，其是與這些側壁垂直的尺寸為b 的側壁的長度的兩倍。

因此，d = 2* b 。

表 1

連接上述側壁的尺寸為e的四個對角側壁短於尺寸b。

即，e = 0.71 * b 。

以類似的方式由表 1 衍生出側壁長度比例，例如2至4。

該長度d 可達長度b 的三倍。

該容器通常具有兩個d=1.5 至 2.5 的側壁、兩個b=0.5 至 1 的側壁及四個e=0.35 至 1.06 的側壁。

該容器已經理想地根據標準化學托盤的尺寸進行了調整。

托盤的長寬比 l1／l2可表述為：l1 ／ l2 = (2a + b) ／ (2c +d) 對應於CP5托盤的長寬比，實施例 1 至 4 的各個都得到長寬比l1 ／ l2 = 2 ／ 3 。

應理解的是，也可以使用方形托盤（如 CP3化學托盤（橫截面1140x1140 毫米））。此時，該長寬比為l1 ／ l2 = 1 。表 1 中所報告的側長隨後需要相應的調整：例如在各情況下尺寸d 都可以減少1。

圖 2 顯示了塊1 及圓棒2 皆已經被安置在容器3中的實施態樣。

該圓棒2 已經被安置在容器3 的底部及側壁處。

該塊1 不與容器3的底部及側壁相接觸。

圖 2 顯示了塊1 及半圓柱棒件4 都已經被安置在容器3中的實施態樣。

該半圓柱棒件4已經被安置在容器3的底部及側壁處。

該塊1不與容器3的底部及側壁相接觸。

以上對說明性實施態樣的描述應理解為是示例性的。由此公開的內容使得本領域技術人員能夠理解本發明及與其相關的優點，並涵括對本領域技術人員顯而易見的對所描述結構及方法的變更及修改。因此，申請專利範圍的保護範圍涵蓋所有的這樣的改變及修改以及其均等物。

1‧‧‧塊 2‧‧‧圓棒 3‧‧‧容器 4‧‧‧半圓柱棒件

圖 1 顯示容器的八邊形橫截面。

圖 2 是帶有多晶矽的容器示意圖，其包含安置在其內的圓棒（圓柱）。

圖 3 是帶有多晶矽的容器示意圖，其包含安置在其內的半圓柱棒件。

：無。

：無。

1‧‧‧塊

2‧‧‧圓棒

3‧‧‧容器

4‧‧‧半圓柱棒件

Claims (10)

1. 一種用於包裝多晶矽的容器，該容器由瓦楞紙板（corrugated fiberboard）製成且具有n邊橫截面，且該容器包含一底部、n個側壁及用於封閉該容器的一可移除的蓋子，其中由塑膠製成的一雙袋（double bag）已經安裝在該容器中，其中多晶矽已填充到該雙袋中，及其中n= 8至16。
2. 如請求項1所述的容器，其中由多晶矽製成的多個圓柱形或半圓柱形棒件（rod piece）已經被安置在該容器的底部及內壁處。
3. 如請求項1或2所述的容器，其中包裝密度為900至1100 公斤／立方公尺。
4. 如請求項1或2所述的容器，其中該雙袋在各情況下都由厚度為100至200 微米的塑膠薄膜製成。
5. 如請求項1或2所述的容器，其中該雙袋包含兩個不同長度的塑膠袋，其中較長塑膠袋的過長薄膜被捲起及固定以封閉該塑膠袋。
6. 一種包裝多晶矽的方法，其包含提供藉由在一反應器中棒形多晶矽之沉積而產生的粉碎多晶矽棒製成的多晶矽，將該多晶矽包裝在由瓦楞紙板製成且具有n邊橫截面的一容器中，其中該容器包含一底部、n個側壁及用於封閉該容器的一可移除的蓋子，其中由塑膠製成的一雙袋已經安裝在容器中，其中該多晶矽被填充到該雙袋中，且該容器用該蓋子封閉，其中n= 8至16。
7. 如請求項6所述的方法，其中由多晶矽製成的多個圓柱形或半圓柱形棒件已經被安置在該容器的底部及內壁處。
8. 如請求項6或7所述的方法，其中包裝密度為1000至1100 公斤／立方公尺。
9. 如請求項6或7所述的方法，其中該雙袋在各情況下都由厚度為100至200微米的塑膠薄膜製成。
10. 如請求項6或7所述的方法，其中該雙袋包含兩個不同長度的塑膠袋，其中較長塑膠袋的過長薄膜被捲起及固定以封閉該塑膠袋。