专利摘要

一种包括至少两个塑料袋的运输容器，每个塑料袋中都提供有多晶硅块料，其特征在于包装密度大于500kg/m3。

说明书

本发明涉及多晶硅的包装。

多晶硅(polysilicon)主要通过西门子工艺从卤代硅烷例如三氯甲硅烷中沉积并随后以最少的污染粉碎成多晶硅块。

在半导体和太阳能工业的应用中，具有最小污染水平的块料多晶硅是理想的。因此，这些材料在运输到顾客以前应该以低污染包装。

通常以单个或多个塑料袋包装多晶硅块。经常以双层袋子包装它们。

这些袋子随后被放入外包装中，例如一个大的纸板箱，然后运输至顾客。

块料多晶硅是边缘锐利的块状材料，有时不会自由流动。因此，在包装操作中，必须确保填充时材料不会刺穿常规的塑料袋，或者甚至在最坏的情况下完全破坏它们。

为了避免这些，现有技术中提出各种办法。

US20100154357A1提出一种在封闭操作中吸出袋内空气的方法，从而导致真空度在10到700mbar之间。

US20120198793A1公开一种在焊接操作前吸出袋内空气的方法，从而导致平坦的袋内具有较低的空气水平。

然而已经发现，这些方式都不能有效地防止刺穿。

US20100154357A1提出在包装操作中在塑料袋内提供能量吸收物，其被用来防止剌穿。

然而，所述袋的刺穿可能不仅仅发生在包装操作中，而且在运输到顾客的过程中也会发生。块状多晶硅是锐利边缘状的，使得当袋中的块料处于不合适的方向时，块料相对袋膜的相对移动以及块料在袋膜上的压力，会分别导致块料切穿袋膜和刺穿袋膜。

从包装袋中突出的块料不可接受地直接被周围的材料污染，以及块料内侧被进入的外界空气污染。

此外，在包装好的硅块料的运输过程中，由于相对移动和碰撞或者由于边缘破裂或磨损会产生不期望的后粉碎。

这是特别不希望的，因为在所述过程中形成的碎料确实导致对顾客而言更差的加工性能。导致的结果就是，顾客必须在进一步加工前重新筛除这些碎块，这是不利的。

这个问题同样适用于压碎的和分类的、干净的以及不干净的硅，不管包装的尺寸(特别是容纳5或10kg的多晶硅的袋子)。

已经发现，袋子损坏的风险与块料的质量成正比地增加。

原理上可能想到的一个选项是通过加强袋的薄膜来减少刺穿率，这已经被发现实用性较低，特别是因为较低柔性的薄膜会更难处理而且更昂贵。

这些刺穿以及后粉碎的主要原因在于运输过程中所述袋的过度的运动自由。在运输(卡车、飞机、轮船、和火车、装载等)中，有很多应力施加在包装单元上。

研究已经表明，最不利的影响发生在恒定振动中，例如由卡车运输造成的主要程度。

这个问题引出本发明的目的。

本发明的目的通过权利要求实现。

本发明出人意料地使运输过程中的刺穿和形成的碎料最小化。同时，获得成本优势。

发明人已经认识到，在辅助包装单元，例如纸板箱中，包装多晶硅的袋子中的空间越大，振动导致的伤害越大。过紧的包装导致刺穿量的增加，过松的包装也同样可能导致刺穿以及相对多的碎料。

本发明因此提出可控制的减少在辅助包装单元(纸板箱)中的运动空间(空的空间)，从而避免或相当程度上减少不期望的后粉碎或包装膜的刺穿。通过袋子在纸板箱中的可控布置，例如，通过确定的水平叠放或者通过特定的衬垫，可能避免碎料/刺穿。

这也同样适用于以5和10kg包装的，或者以类似数量级单位的，破碎的和分类的，干净的和不干净的硅。这些特别应用于通常边缘长度为0.1mm至250mm的硅块。

其它的优点：大箱子没有膨胀，相对于标准的箱子，箱子的高度恒定，并且降低了生产成本(对于消费者和工作人员是低成本)。

本发明涉及一种包括至少两个塑料袋的运输容器，每个塑料袋内都装有多晶硅块，其特征在于包装密度大于500kg/m³。

本发明上下文中所述的包装密度定义为多晶硅块的起始重量相对于运输容器的内部体积。

包装密度优选大于或等于650kg/m³。特别优选的是包装密度大于800kg/m³。然而，包装密度不应当大于950kg/m³。

本发明还涉及将多个本发明中所述的运输容器固定在货盘上。

本发明还涉及一种通过本发明所述的运输容器运输多晶硅块料的方法，其中在运输完成后，所述塑料袋的刺穿率小于20％。

所述刺穿率优选小于10％，更优选小于5％。理想的是不发生刺穿。

本发明上下文中所述的刺穿率被定义为具有至少一个可见孔(例如具有大于或等于0.3mm的纵向长度的孔)的袋子相对于运输容器中所有袋子的比例。

在运输过程中形成的硅碎块优选小于100ppmw，更优选小于50ppmw。理想的是没有碎料形成。

在下文中，对于3到5的块料尺寸，所有具有此等尺寸的硅块料或硅颗粒皆可以通过具有8mmx8mm方网眼的网筛去除，这些块料或颗粒被称为碎料。对于0到2的块料尺寸，也适用同样的定义，不同之处在于网眼尺寸被定义为1mmx1mm。

尺寸级别被定义为在硅块表面上两点之间的最长距离(＝最大长度)。

块料尺寸(CS)0[mm]0.1到5

块料尺寸1[mm]3到15

块料尺寸2[mm]10到40

块料尺寸3[mm]20到60

块料尺寸4[mm]45到120

块料尺寸5[mm]100到250

在各种情况下，至少90重量％的碎块在上述的尺寸范围中。

优选地，运输容器中的剩余体积(＝箱子的体积-所有袋子的体积)由例如泡沫、箱子内衬的特定内衬填充达到大于70％，更优选达到100％。

优选地，由PU、聚酯或可膨胀的聚苯乙烯或其它聚合物制成的成型元件被引入。

优选地，所述塑料袋被水平的放置在所述运输容器中。这被理解成经填充的袋子以其较长的一侧被放置在所述箱子底部。相反，垂直的布置也是可以的，也就是经填充的袋子被竖立放置在所述箱子中。

所述的袋子在水平布置的情况下可以叠放，也就是一个袋子可以部分地放在另一个袋子上。

下文图1中显示了袋子在箱子中优选的水平布置。

图1显示了具有8个经填充的袋子的箱子。

附图标记

1箱子

2多晶硅块料

3袋子

4内衬

均填充有多晶硅块料2的八个袋子3已经被装入到箱子1中。总共提供四个平面，每个具有两个袋子3。内衬4被引入到一些平面之间。袋子3被水平布置，袋子3伸长的一侧大致平行于所述箱子底部的平面。

袋子间的分隔物，例如，由纸板制成的内箱、单元分隔物或者分隔物是优选的，但对于可靠的运输不是绝对必须的。

例如，每个包括10kg多晶硅块的8个袋子被水平装入到运输容器中。在这种情况下，运输容器因此被填充了80kg的多晶硅。

运输容器优选地固定在一个货盘上，更优选地被捆紧。例如，可以将6个每个包括80kg多晶硅的运输容器固定在一个货盘上。

运输容器优选是外部包装的元件，例如纸板箱。

整个塑料袋的体积与所述块的体积的比值优选为2.4到3.0。

这通过，将块加入到塑料袋之后，在塑料袋封口之前去除其中的空气来实现。

优选地，所述塑料袋是双层袋子，包括第一和第二塑料袋，多晶硅以块状放在第一塑料袋内，第一塑料袋被嵌入第二塑料袋中，两个塑料袋都被密封，双层袋子的总体积与块料的体积的比值是2.4到3.0。

优选地，第一个袋子的总体积与块料的体积的比值是2.0到2.7。

优选地，第一个袋子的尺寸使高分子膜与所述硅块料紧密对齐。如此，可以避免块料之间的相对移动。

所述塑料袋优选由高纯度聚合物组成。这里优选为聚乙烯(PE)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、或者聚丙烯(PP)、或者复合膜。复合膜是多层包装膜，由其可以制成柔性包装物。单个膜层通常被挤出或层压。

所述塑料袋优选具有10到1000微米的厚度，更优选100到300微米的厚度。

所述塑料袋可以通过例如焊接、粘接、缝合或模压密封。他们通常优选通过焊接密封。

为了确定包装袋的体积，所述袋被浸入水池中。

排出的水对应于所述袋的总体积。

硅的体积通过硅的重量来确定，使用超纯硅的恒定密度(2.336g/cm³)，

可选择地，硅的体积可以类似地通过浸入法获得。

可以通过各种方法去除填充硅的塑料袋内的空气。

-手工按压然后焊接

-夹紧或栓塞装置然后焊接

-抽吸装置然后焊接

-真空室并随后焊接

在包装过程中外界状态优选18-25℃的温度。相对空气湿度优选30-70％。

已经发现，以这种方式可以避免冷凝水的形成。

优选地，所述包装还发生在经过滤的空气环境。

实施例

细料块的确定

为了确定块料尺寸3到5的碎块，使用具有8mm方网眼或用于更小块料尺寸的1mm方网眼的网筛，以及振动马达。筛选后的碎块通过重量分析装置来确定数量。

实施例1

运输模拟(最坏的情况)：对于800km，来自卡车车厢表面上的运输振动的通常压力，卡车运输冲击2到6g(由于重力的加速度)，水平冲击载荷单元和运输区域的转变。

表1显示了经检测的箱体的概况。

在测试实施例中，聚合块料被放置在箱子中的PE双层袋(290微米)中，如下：

表1

这里提供的每个双层塑料袋的总体积与块料的体积的比值在2.4到3.0的范围。

表2显示了5个经检测的纸板箱的包装密度，碎料和刺穿率。在每次测试运行中大约需要960kg。刺穿率基于外袋上的刺痕。

表2

实施例2

具有装载和卸载的1000km的卡车行程。

这里同样检测根据表1中的箱子1-5。

表3显示了5个经检测的箱子的包装密度、碎料和刺穿率。在每次测试运行中大约需要960kg。

如果包装密度小于500kg/m³，在运输过程中产生大于400ppmw的碎料，并且剌穿率大于25％，不管袋子在容器中的布置方式(水平/垂直)。

表3

包装多晶硅的运输容器、货盘及运输多晶硅块料的方法专利购买费用说明

Q：办理专利转让的流程及所需资料

A：专利权人变更需要办理著录项目变更手续，有代理机构的，变更手续应当由代理机构办理。

1：专利变更应当使用专利局统一制作的“著录项目变更申报书”提出。

2：按规定缴纳著录项目变更手续费。

3：同时提交相关证明文件原件。

4：专利权转移的，变更后的专利权人委托新专利代理机构的，应当提交变更后的全体专利申请人签字或者盖章的委托书。

Q:专利著录项目变更费用如何缴交

A：（1）直接到国家知识产权局受理大厅收费窗口缴纳,（2）通过代办处缴纳，（3）通过邮局或者银行汇款,更多缴纳方式

Q：专利转让变更，多久能出结果

A：著录项目变更请求书递交后，一般1-2个月左右就会收到通知，国家知识产权局会下达《转让手续合格通知书》。