用于包装和分拣高纯硅的透气手套的制作方法

xiaoxiao2020-6-24  6

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专利名称:用于包装和分拣高纯硅的透气手套的制作方法
技术领域
本发明涉及一种作为外层手套(overglove)的透气手套,其套在耐割且耐剐不起 毛的内层手套外面,用于包装和分拣高纯硅,如块状多晶硅和硅晶片。
背景技术
为了避免在手工包装和分拣的过程中污染高纯硅,原则上操作人员必须戴上手 套。为了避免由手套引起的污染,理想的是当手套接触硅表面时必须不掉落任何颗粒。诸 如KNF Clean Room Corp.和Icarus West Inc.的制造商所采用的不同测量方法已经表明, 由超纯聚乙烯(PE)制成的手套在单位面积的颗粒掉落方面具有最好的性能。在这方面,聚 乙烯手套远优于由其他材料,如尼龙、聚酯、PVC、乳胶、聚氨酯或腈类制成的手套。然而,遗憾的是,由超纯PE,优选LDPE制成的手套具有不透气的缺点,因此在几分 钟之后手就会开始出汗。而且PE手套也不具有耐割性。因此,在戴着PE手套来安全地处 理非常锋利的硅片时,还要求在里面戴上耐割手套。经验表明,处理几公斤硅片就会引起PE手套磨损,并因此需要更换。由于PE外层 手套会导致手显著出汗,耐割内层手套也需要类似地在约30分钟后更换。因此要求操作人员每隔一分钟就检查PE手套是否破损。由于人的汗液含有氯化 钠,因此当与高纯硅接触时,存在被忽略的由人手出汗带来的损坏风险并因此使得硅无法 使用。在操作进行过程中反复进行的测量表明,硅片上的钠痕迹是由于包装工人和/或分 拣人员出汗引起的。使用PE手套的其他缺点是手在手套中出汗会引起长期至永久性的不可逆皮肤刺激。透气的或耐割手套的不同方案是现有技术中已知的。例如,DE-102005044839公 开了一种具有用于改善抓握的硅酮手掌区部分和由透气性针织织物制成的手背区部分的 透气手套。US2007028356描述了一种多层透气手套,其内层是透气的且外层具有高摩擦系 数从而能够非常稳固地抓取。然而,并不存在结合了良好的透气性和掉落到被抓取工件上 的手套手掌区的颗粒最少的手套的现有技术。

发明内容
本发明的一个目的是提供一种用于包装和分拣高纯硅的手套,其具有单位面积掉 落的PE颗粒的最优值并且还是透气的。我们出人意料地发现,这个目的通过将由PE制成的手掌区部分和由透气的净室 级纺织织物(breathable cleanroom-grade textile fabric)形成的手背区部分结合形成 用于包装和分拣高纯硅的手套而实现,这种手套没有现有技术的缺点。因此,本发明提供了一种用于包装和分拣高纯硅的手套,其中该手套的手掌区部 分(palm region area)由聚乙烯构成,而手套的手背区部分(backside region area)由 透气的净室级纺织织物构成,两个部分彼此永久连接。
具体实施例方式在本发明的手套中,手掌区部分由超纯PE,优选LDPE制成,并且手套的上侧被制 成是透气的。通过在PE手套的上侧刺孔来实现透气的尝试是不成功的,因为在使用手套处 理硅工件时,PE手套会因此而变得不牢固而且会很快撕裂。各种透气的和净室级纺织织物能够用作手套手背的材料。本文中优选DuPont公 司的Tyvek ,其是一种纤维功能性织物,类似于纸张并由热熔接(thermally welded)的 高密度聚乙烯(HDPE)纤维构成。Tyvek 大致像纸张那样形成,但比纸更结实。其可用作防护性衣物的材料,因为 Tyvek 自身几乎不掉毛(non-linting),而且纤维性无纺网实际上使身体的细胞脱落物 不能通过该材料而散落到外面。能够保持上文中提到的工作环境所需要的无菌工作条件。 由于该材料的透气性外加不透水性,气态的汗液能够容易地通过纤维排到外面。可将Tyvek :熔接到超纯PE膜上,从而能够有效地获得在处理多晶硅工件时与 纯PE手套具有相同牢固性的手套。上侧(手套的手背侧)的织物材料和手套手掌区部分 上的高纯LDPE之间的焊缝(熔接缝)与具有由PE制成的手掌区和上侧的手套的两个PE 膜之间的焊缝(熔接缝)具有相同的焊缝(熔接缝)强度。焊缝强度(熔接缝强度)是根据DIN55543 Part 3测试的。在50N/15mm时,本发 明的手套在上侧Tyvek 和下侧LDPE之间的焊缝与PE手套上侧和下侧LDPE膜之间的焊 缝(熔接缝)具有相同的平均焊缝(熔接缝)强度。由于安全原因,本发明的手套同样需要戴耐割和耐剐的在下面的内层手套 (underglove underneath)。适合的内层手套的现有技术是结合三种不同类型的手套。纯 棉手套作为第一层手套使用以用于吸汗。棉手套外面覆盖一层优选由芳香聚酰胺(aramid) 纤维制成,更优选由Kevlar (DuPont)制成的耐割手套。因为很遗憾Kevlar 会掉毛, 所以必须在最外面戴上不掉毛的手套,优选乙烯基手套。因此只能使用PE手套。然而,在每一层手套的外面戴四层不同手套具有若干缺点。首先,需要几分钟时间 适当地戴上这些保护性手套,而且许多层显著削弱了灵活性。其他的缺点是双手戴四层手 套的成本高,而且这些手套需要定期更换。出人意料的是,使用由具有非常高的抗张强度并另外还涂覆有聚氨酯(PU)的高 强度聚乙烯纤维制成的内层手套,并结合使用本发明的PE-Kevlar 手套能够使内层手 套的数目从三层减少到一层手套,却不会使保护效果变差而且还能增加吸汗。本发明进一步提供了一种用于包装和分拣高纯硅的多层手套,其中该手套的外层 由聚乙烯的手掌区部分构成,且手套手背区部分由透气的净室级纺织织物构成,这两个部 分彼此永久连接,并且该手套的至少一个内层由具有非常高的抗张强度并涂覆有聚氨酯的 高强度聚乙烯纤维构成。优选使用Dyneema (DSM)作为高强度聚乙烯纤维,其还涂覆有 PU ( PU-Dyneema )。特别优选无缝 Dyneema 基织物(Dyneema base fabric)的 PU 涂层。本发明的两个手套层可作为单个手套佩戴、彼此分开或牢固地彼此连接来佩戴。4除了本发明的两层手套之外,如果需要的话,还可以在手套的高强度聚乙烯纤维层上面和/ 或下面包含另外的内层。使用PU-Dyneema 材料作为内部手套或内层手套实现了耐割和耐剐性与透 气性的结合,并与低掉毛特性结合。因为纤维较薄,因此灵活性非常好。结果,与现有技术 中使用四层不同的手套相比,可实现生产率的显著增加。可在几秒钟内更换手套且采购成 本可降低。PU-Dyneema 材料和Tyvek 二者都可以以所有的工业定制纤维和无纺胶料(nonwoven sizes)而用于手套中。材料的厚度可以例如与特定用途或手套尺寸匹配。以下将通过实施例更详细地说明本发明的实施方式。发明实施例1 实施长期测试,将100吨5号多晶硅块(平均重量约600g,平均边缘长度 120mm)逐个手工包装在PE袋中。所使用的手套是本发明的PE-Tyvek 手套,与由 PU-Dyneema 制成的内层手套结合使用。PE-Tyvek 手套的消耗量达4466副,且 PU-Dyneema 内层手套的消耗量达208副。比较例1 重复发明实施例1,但在进一步的长期测试中,将100吨5号多晶硅块(平均 重量约600g,平均边缘长度120mm)逐个手工包装在PE袋中。所使用的手套是纯PE手 套,与由PU-Dyneema 制成的内层手套结合使用。PE手套的消耗量达5067副,且 PU-Dyneema 内层手套的消耗量达1123副。该比较例表明使用本发明的透气性PE-Tyvek 手套使耐割和耐剐的 PU-Dyneema 内层手套的消耗量减少约80%。发明实施例2
在100级的净化室中,用本发明的由PE-Tyvek 构成的手套操作15个每件重量 为IOOg的酸刻蚀的块状多晶硅工件30秒。佩戴PU-Dyneema 作为内层手套。然后检 查多个工件的表面金属含量。结果在表1中与比较例2的结果进行对比。比较例2 在100级的净化室中,用纯PE手套操作15个每件重量为IOOg的酸刻蚀的多晶硅 工件块30秒。同样佩戴PU-Dyneema 作为内层手套。然后检查多个工件的表面金属 含量。结果在表1中与发明实施例2的结果对比。表1 数据单位为pptw(所操作的IOOg多晶硅工件上的金属含量)
权利要求
1.一种用于包装和分拣高纯硅工件的手套,其中,所述手套的手掌区部分由聚乙烯构 成,并且所述手套的手背区部分由透气的净室级纺织织物构成,所述两个部分彼此永久连接。
2.一种用于包装和分拣高纯硅工件的外层手套和内层手套的组合件,其中,所述外层 手套的手掌区部分由聚乙烯构成,并且所述外层手套的手背区部分由透气的净室级纺织织 物构成,所述两个部分彼此永久连接,并且所使用的内层手套由具有非常高的抗张强度并 涂覆有聚氨酯的高强度聚乙烯纤维制成。
3.一种用于包装和分拣高纯硅的多层手套,其中,所述手套的外层由聚乙烯手掌区部 分构成,并且所述手套的手背区部分由透气的净室级纺织织物构成,所述两个部分彼此永 久连接,并且所述手套的至少一个内层由具有非常高的抗张强度并涂覆有聚氨酯的高强度 聚乙烯纤维制成。
4.根据权利要求1或2或3所述的手套,其中,所述纺织织物由热熔接的高密度聚乙烯 (HDPE)纤维组成。
5.根据权利要求2所述的外层手套和内层手套的组合件,其中,所述外层手套完全由 聚乙烯构成。
全文摘要
本发明涉及一种用于包装和分拣高纯硅的透气手套,其中,所述手套的手掌区部分由聚乙烯构成,并且所述手套的手背区部分由透气的净室级纺织织物构成,所述两个部分彼此永久连接。该透气手套包括作为外层手套的套在耐割和耐剐不掉毛内层手套外面的透气聚乙烯手套,其用于包装高纯硅,如块状多晶硅和硅晶片。
文档编号A41D19/015GK102038302SQ20101050315
公开日2011年5月4日 申请日期2010年10月9日 优先权日2009年10月9日
发明者汉斯·沃赫纳 申请人:瓦克化学股份公司

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