[发明专利]包装多晶硅

说明书

本发明涉及包装多晶硅的方法。

多晶硅（polysilicon）主要是利用西门子（Siemens）法由卤代硅烷如三氯硅烷沉积而成，并以最小污染粉碎成多晶硅块体。

为了在半导体和太阳能工业中应用，希望得到具有最低污染程度的块体多晶硅。因此，在运送给客户前，应将该材料进行低污染度地包装。

通常，块体多晶硅包装在塑料袋内。

块体多晶硅是边缘锐利、非自由流动的散装材料。因此，在包装过程中，需确保在填充过程中该材料不穿透普通塑料袋，或在更差的情况下，甚至完全毁坏塑料袋。为避免这种情况，现有技术提出各项措施。例如，US2010/154357A1设想在塑料袋内放置能量吸收物质。

然而，塑料袋的穿透不仅发生在包装过程中，也发生在运送给客户的过程中。块体多晶硅边缘锐利，因此在块体在袋中取向不好时，块体相对袋薄膜的移动会割开袋，或者块体在袋薄膜上的压力会造成其穿透袋。

从袋中突出的块体会直接被周围材料污染到不可接受的程度，且内部的块体受流入的环境空气污染。

此外，当运送包装的硅晶块体时，会出现不想要的后粉碎。

这是不希望发生的事情，特别是因为所产生的微细物已被证明会给客户造成差的操作性能。其结果是在被客户进一步加工前将微细物再次筛除，这是不利的。

该问题同样存在于粉碎的和分类的，以及清洗的和未清洗的硅，不论包装的尺寸如何（通常袋含有5或10kg多晶硅）。

US2010/154357A1提出在密封过程中吸出袋内空气直至达到10–700mbar的真空。

US2012/198793A1公开的方法是在焊接前将袋内空气吸出直至扁平袋子具有低空气含量。

这些方法不适用于防止穿透。

这引出了本发明的目的。

该目的通过包装块体形式的多晶硅的方法得以实现，在该方法中将块体引入到第一塑料袋中，在引入块体后将第一塑料袋引入到第二塑料袋中，或者在将块体引入到第一塑料袋前已经将第一塑料袋插入到第二塑料袋中，其结果是块体存在于密封的双层袋中，其中在密封双层袋前将双层袋中引入块体后的两个塑料袋内存在的空气除掉，以使双层袋的总体积相对块体为2.4–3.0。

优选将双层袋中两个塑料袋的每一个在除去空气后利用焊接分别密封。

同样优选将双层袋中的两个塑料袋用焊接在相同的焊接缝处密封。

优选地，在将块体引入到第一塑料袋中后除去第一塑料袋的空气，密封第一塑料袋并将其引入到第二塑料袋中，从而得到双层袋，然后除去第二塑料袋的空气并将其密封。

所述目的还通过包含第一和第二塑料袋的双层袋及块体多晶硅存在于第一塑料袋中而实现，其中第一塑料袋已经被插入到第二塑料袋中，其中两个塑料袋都已经密封，且双层袋的总体积相对块体的体积为2.4–3.0。

优选地，第一个袋子的总体积相对于块体的体积为2.0–2.7。

优选地，第一个袋子的尺寸使得塑料薄膜贴紧硅块体。因此，可能避免块体间的相互移动。

塑料袋优选由高纯度塑料构成。这优选是聚乙烯（PE）、聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）或聚丙烯（PP）或复合物薄膜。复合物薄膜为多层包装薄膜，由其制备柔软包装。单独薄膜层通常为挤出的或叠层的。

塑料袋优选地具有10–1000μm的厚度.

塑料袋可通过例如焊接、粘结、密封、缝或正锁定等方法密封。优选通过焊接来进行。

为了确定包装后袋子的体积，将其浸入水盆中。

流失的水相应于袋子的总体积（Vtot）。

使用硅的重量和超纯硅的恒定密度（2.336g/cm³），确定硅的体积（Vsi）。

或者，硅的体积也可以类似地通过浸入方法确定。

表1显示了没有吸除空气时包装、根据如US2010/154357A1所述的现有技术包装、以及用简单方法包装的两个袋子的V_tot/V_Si比率和穿透及微细物产生的定性结果。

包装薄膜的穿透和不希望的微细物的形成在标准化的运输模拟（卡车/火车/船）后进行确定。

袋1用尺寸为4-15mm的块体填充。

袋2用尺寸为45-120mm的块体填充。

尺寸类别以硅块体表面最长的两点间距离来定义（=最大长度）。

表1