Kummist välistallaga töökindlustusjalatsid omavad tänu kummi eripäradele suurt osakaalu töökindlustusjalatsite turul. Tagamaks, et kummist välistalla kingad saaksid kohaneda libisemiskindla, kulumiskindla, kõrge temperatuuri ja karmi töökeskkonnaga, peame valdama kummist välistalla valemit, et toota kvalifitseeritud kummist välistald.
Kummi valemitehnoloogia on materjalide valimise ja pealekandmise teadus ja kunst. Kummi üldvalemil on kolm eesmärki: esiteks annab see kummitoodetele praktilised füüsikalised omadused; teiseks suudab see heade töötlemistoimingute tagamiseks teha koostööd olemasolevate töötlemisseadmetega; lõpuks suudab see saavutada kliendi nõudmistele vastava füüsilise vara taseme võimalikult madalate kuludega koostisosadega. Teisisõnu, kolm kõige olulisemat tegurit, mida kummikoostise kavandamisel arvesse võtta, on koostisosade füüsikalised omadused, töödeldavus ja maksumus ning need kolm tegurit on sobivas tasakaalus. See on valemi kujundamise kõige olulisem töö.
Kummipreparaatides tavaliselt kasutatavad lisandid võib kokku võtta kümneks põhikomponendiks:
Kumm või elastomeerid:
Esimene ja kõige olulisem samm kummi koostise kavandamisel on kummist aluspinna või tooraineliimi valimine. Kumm on oma koostisest hoolimata teatud tüüpi tehniline materjal, millel on mõned ühised põhiomadused. Kõik kummid on elastsed, painduvad, sitked, vett ja õhku mitteläbilaskvad. Lisaks nendele ühistele omadustele on igal kummil oma koostise tõttu oma omadused.
Vulkaniseerivad ained:
Vulkaniseeriva aine lisamise eesmärk on kutsuda esile koostisosade keemiline reaktsioon, mis põhjustab kummimolekulide vahelise ristsidumise, mis muudab kummi füüsikalisi omadusi. Keemiline sildamine põhjustab kummisegu muutumise pehmest viskoossest termoplastsest korpusest sitkeks termoreaktiivseks, mida temperatuur vähem mõjutab. Väävel on siiani kõige laialdasemalt kasutatav vääveldaja. Teisi väävlidoonoreid, nagu tiuraamidisulfiidi TMTD (TUEX), kasutatakse mõnikord elementaarse väävli täielikuks või osaliseks asendamiseks vähese väävlisisaldusega või väävlivabas vulkaniseerimissüsteemis, et parandada toote kuumakindlust. Teiseks oluliseks tööks formulaatoril on vulkaniseerimissüsteemi, vulkaniseeriva aine ja kiirendi valik.
Kiirendid:
Vulkaniseerimise kiirendi kiirendab koostisosade vulkaniseerumiskiirust ja lühendab vulkaniseerimisaega.
Aktivaatorid ja aeglustajad (aeglustid):
Aktivaatoreid kasutatakse kiirendi aktiivsuse ja tõhususe suurendamiseks. Kõige sagedamini kasutatavad aktivaatorid on tsinkoksiidi pulber, steariinhape, pliioksiid, magneesiumoksiid ja amiinid (H).
Antidegradandid:
Vananemisvastased ained võivad hapniku, osooni, kuumuse, metalli katalüüsi ja painduva liikumise tõttu kummitoodete lagunemist edasi lükata. Seetõttu võib vananemisvastase aine lisamine suurendada toote vananemiskindlust ja pikendada selle kasutusiga pärast koostisosade lisamist.
Töötlemise abivahendid:
Töötlemise abiained, nagu nimigi ütleb, aitavad koostisainetel hõlbustada töötlemistoiminguid, nagu segamine, kalandreerimine, ekstrusioon ja vormimine.
Täiteained:
Täiteained võivad parandada koostisosade füüsikalisi omadusi, hõlbustada töödeldavust või vähendada nende maksumust. Tugevdavad täiteained võivad suurendada toote kõvadust, tõmbetugevust, moodulit, rebenemistugevust ja kulumiskindlust. Tavaliselt kasutatakse mineraalseid materjale, nagu tahm või peenosakesed.
Plastifikaator, pehmendaja ja kleepuva aine (Tackfier):
Plastilisust, pehmendajaid ja kleepuvaid aineid kasutatakse selleks, et aidata segul seguneda, muuta selle viskoossust, tõsta koostisosade viskoossust, parandada toote painduvust madalatel temperatuuridel või asendada osa kummist ilma füüsikalisi omadusi liigselt mõjutamata. Üldiselt saab seda tüüpi lisaaineid kasutada töötlemise abiainete või täiteainetena.
Värvipigment:
Konkreetse värvi saamiseks kasutatakse värvaineid mittesüsinikuta tahma koostistes. Üldkasutatavad värvimaterjalid võib jagada orgaanilisteks ja anorgaanilisteks materjalideks. Anorgaaniliste metallide hulka kuuluvad raudoksiid, kroomoksiid, titaandioksiid (titaandioksiid), kaadmiumsulfiid, kaadmiumseleniid, baariumsulfiid, elavhõbesulfiid, litopoon ja sõjaväesinine.
Orgaanilised pigmendid on palju kallimad kui anorgaanilised pigmendid. Kuid selle kasutamine on parem, toon on särav ja erikaal on väga madal. Veelgi enam, orgaanilise värvaine värvimuutus on suurem kui anorgaanilise värvaine oma. Enamik orgaanilisi pigmente on aga auru, valguse, happe või leelise suhtes ebastabiilsed ning mõnikord migreeruvad toote pinnale.
Eriotstarbelised materjalid:
Eriotstarbelised materjalid on koostisained, mida vees sageli ei kasutata, näiteks vahutajad, lõhna- ja maitseained, nakkumist soodustavad ained, leegiaeglustid, hallituse inhibiitorid ja ultraviolettkiirgust absorbeerivad ained.
Retsepti kujundamise programm:
Peaaegu kõiki uusi preparaate on muudetud olemasolevatest koostistest. Praegu on vähesed inimesed proovinud disainida täiesti uut valemit, sest seda pole praktiliselt vaja. Selleks, et valem oleks tõhus, peaks formuleerija püüdma kasutada kõikvõimalikke sise- või väliseid tehnilisi andmeid, seejärel korraldada ja analüüsida neid vastavalt vajadustele ning kasutada valemi kujundamisel isiklikku kujutlusvõimet ja loovust. Järgmisi samme saab kasutada koostise kavandamisel viitena.
1. Määrake sihtmärgi füüsikalised omadused ja kulud.
2. Valige sobiv tooraineliim.
3. Töötage välja katseandmed olemasolevate sarnaste koostisosade kohta.
4. Vaadake eri tüüpi materjalide tehnilist teavet.
5. Määrake esialgne retsept.
6. Proovige väikest proovi, et kontrollida, kas füüsikalised omadused on sihtmärgiga kooskõlas.
7. Hinnake edasise hindamise võrdlusalusena kasutatud materjalide maksumust.
8. Hinnake selle koostisaine töödeldavust kohapeal.
9. Proovige sihtmärki selle valemiga.
10. Kontrollige, kas füüsikalised omadused vastavad spetsifikatsioonidele.