실험실 압출기는 연구원들이 새로운 재료를 효율적으로 개발하고 테스트하고 프로세스를 최적화하며 제품 제형을 개선 할 수있게함으로써 여러 산업에 큰 영향을 미쳤습니다. 다음은 실험실 압출자가 혁신과 개선 된 프로세스에 어떻게 기여했는지 보여주는 여러 산업의 몇 가지 사례 연구입니다.
1. 사례 연구 : 식품 산업 - 새로운 스낵 제품 개발
회사 : 글로벌 스낵 식품 제조업체
목적 : 섬유질 함량이 높고 맛이 향상된 건강하고 압출 된 스낵 제품의 새로운 라인을 개발합니다.
도전 :이 회사는 더 건강한 대안에 대한 소비자 수요를 충족시키기 위해 최소 오일 함량, 더 높은 섬유 및 향상된 맛 프로파일을 갖춘 다양한 더 건강한 스낵 옵션을 만들고 싶었습니다. 그들은 다양한 성분 (예 : 통 곡물, 섬유 및 식물성 단백질)을 처리하고 일관된 질감과 맛을 전달할 수있는 과정이 필요했습니다.
솔루션 :이 회사는 다양한 재료를 사용하여 여러 재료를 사용하여 여러 가지 스낵 프로토 타입을 개발하기 위해 실험실 규모의 음식 압출기를 사용했습니다. 압출기를 사용하면 제품의 질감과 맛을 최적화하기 위해 처리 조건 (예 : 온도, 나사 속도, 수분 함량)을 미세 조정할 수있었습니다. 매개 변수를 실시간으로 조정함으로써 제품의 퍼핑 거동을 제어하여 매력적인 질감을 보장 할 수있었습니다.
영향 :
• 더 빠른 제품 개발 : 랩 압출기는 다양한 제형의 빠른 테스트 및 반복을 가능하게하여 개발 시간을 30%줄였습니다.
• 제품 품질 향상 : 새로운 스낵은 일관된 질감과 맛을 가졌으며 원하는 제품 특성을 충족 시켰습니다.
• 비용 절감 : 소규모 생산 시험을 사용하여 회사는 원자재 낭비를 최소화하여 대규모 시험 비용을 절약했습니다.
결과 : 이 회사는 새로운 건강하고 압출 된 간식을 성공적으로 시작하여 시장에서 인기를 얻었으며 더 건강한 스낵 카테고리의 판매가 15%증가했습니다.
2. 사례 연구 : 제약-약물 전달을위한 핫 멜트 압출 개발
회사 : 통제 방출 제형을 전문으로하는 제약 회사
목적 : 핫 멜트 압출 (HME)을 사용하여 가용성이 낮은 약물에 대한 새로운 경구 약물 전달 시스템을 개발합니다.
도전 : 제약 회사는 생체 이용률과 신체에서 제어 된 방출을 향상시키기 위해 가용성이 낮은 활성 제약 성분 (API)을위한 제제를 개발 해야하는 도전에 직면했습니다. 전통적인 제형 방법은 원하는 방출 프로파일을 달성하는 데 성공하지 못했습니다.
솔루션 : 이 회사는 새로운 약물 제형을 개발하기 위해 실험실 규모의 핫 멜트 압출로 전환했습니다. 압출기는 API를 부형제 (예 : 중합체 매트릭스)와 혼합하고 혼합물을 제어 방출 펠렛으로 압출 할 수있게 해주었다. 핫 멜트 압출 공정을 통해 회사는 중합체 매트릭스에서 약물의 안정적인 고체 분산을 생성함으로써 용해도 문제를 극복 할 수 있었으며, 이는 신체의 더 나은 흡수를 용이하게했다.
영향:
• 약물 용해도 향상 : 실험실 압출기는 가용성이 낮은 약물의 용해도와 생체 이용률을 성공적으로 향상시켜 치료 효과를 향상 시켰습니다.
• 개선 된 통제 방출 : 압출 공정은 약물의 방출 속도를 정확하게 제어 할 수있게하여 제품의 치료 목표와 일치하는 연장 방출 프로파일을 초래했습니다.
• 시장에 더 빠른 시간 : 랩 압출기는 프로세스 확장에 필요한 시간을 줄임으로써 새로운 약물 제형을 더 빠르게 개발할 수있게 해주었다.
결과 : 회사는 규제 기관의 승인을받은 개선 된 용해도 및 통제 방출로 새로운 구강 의약품을 성공적으로 시작했습니다. 이 약물은 의료 전문가와 환자 모두로부터 긍정적 인 피드백을 받았으며 회사의 제품 포트폴리오를 늘 렸습니다.
3. 사례 연구 : 중합체 산업 - 생분해 성 폴리머의 복합
회사 : 지속 가능한 플라스틱을 전문으로하는 재료 과학 연구 회사
목적 : 친환경 포장 솔루션에 사용하기위한 새로운 생분해 성 폴리머를 개발합니다.
도전 : 회사는 폴리에틸렌 (PE)과 같은 전통적인 플라스틱에 대한 비슷한 강도, 내구성 및 가공 특성을 유지하는 생분해 성 플라스틱을 개발해야했지만 환경 친화적이었고 사용 후 더 쉽게 분해 될 수있었습니다.
솔루션 : 이 회사는 가공, 강도 및 유연성을 향상시키기 위해 다양한 첨가제와 함께 전분 기반 및 PHA (Polyhydroxyalkanoate) 폴리머를 포함한 복합 생분해 성 물질에 실험실 규모 트윈 스크류 압출기를 사용했습니다. 압출기는 서로 다른 제제, 압출 조건 및 혼합 강도를 실험하여 포장의 성능 표준을 충족하는 복합 재료를 생성 할 수 있도록 허용했습니다.
영향:
• 재료 혁신 : 랩 압출기는 강도 및 유연성과 같은 바람직한 특성을 유지하는 생분해 성 폴리머 블렌드의 개발을 가능하게하여 포장 응용 프로그램에 적합합니다.
• 특성 사용자 정의 : 팀은 수분 저항 및 온도 안정성과 같은 다양한 조건에서 재료의 성능을 최적화하기 위해 제제를 미세 조정할 수 있습니다.
• 비용 절감 : 소규모 실험은 원자재 폐기물을 최소화하여 개발 프로세스를보다 비용 효율적으로 만들었습니다.
결과 : 이 회사는 포장을 위해 주요 소비재 회사가 채택한 지속 가능하고 생분해 성 플라스틱 재료를 성공적으로 개발했습니다. 이러한 움직임은 회사가 지속 가능성 목표를 달성하고 친환경 제품에 대한 소비자 수요 증가에 대응하는 데 도움이되었습니다.
4. 사례 연구 : 식품 산업-육류 유사체 개발 (식물성 단백질)
회사 : 식물 기반 식품 스타트 업
목적 : 실제 고기와 유사한 질감과 맛으로 식물 기반 육류 대안을 개발합니다.
도전 : 스타트 업은 채식주의 자와 비건 채식인을위한 현실적인 육류 대안을 만들고자했습니다. 도전은 영양가있는 프로파일을 유지하면서 식물성 성분을 사용하여 고기의 질감, 풍미 및 외관을 복제하는 것이 었습니다.
솔루션 : 스타트 업은 실험실-규모의 트윈 스크류 압출기를 사용하여 다양한 식물 단백질 (예 : 완두콩 단백질, 콩 단백질, 밀 글루텐)을 처리하고 섬유질, 육류 같은 질감을 만듭니다. 압출기는 온도, 압력 및 나사 구성을 잘 제어 할 수 있도록 최종 제품의 텍스처 및 입맛을 최적화 할 수있었습니다. 압출기는 다른 단백질 공급원 및 가공 조건으로 실험 할 수있는 유연성을 제공하여 다수의 제형을 시험 하였다.
영향 :
• 텍스처 최적화 : 실험실 압출기는 전통적인 육류의 질감과 입맛을 모방하여 소비자에게 호소력을 높이는 식물성 고기 아날로그를 개발할 수있게했습니다.
• 풍미 향상 : 수분 함량 및 온도와 같은 가공 매개 변수를 제어함으로써 팀은 풍미 프로파일을 향상시켜 고기와 비슷하게 만들 수있었습니다.
• 더 빠른 제품 반복 : 다양한 제형과 프로세스를 신속하게 테스트 할 수있는 기능으로 인해 반복이 더 빨라져 회사가 제품을 개선 할 수 있도록 도와줍니다.
결과 : 스타트 업은 식물 기반 육류 대안을 성공적으로 시작하여 현실적인 질감과 맛으로 인해 시장에서 견인력을 얻었습니다. 이 제품은 결국 여러 주요 식료품 체인으로 집어 들었고 회사의 범위를 넓히고 식물성 식품의 추세에 기여했습니다.
5. 사례 연구 : 자동차 산업 - 열가소성 복합재 생산
회사 : 자동차 제조업체
목적 : 자동차 부품을위한 경량의 내구성있는 복합 재료를 개발하여 차량 중량을 줄이고 연료 효율을 향상시킵니다.
도전 : 제조업체는 전통적인 금속 부품을 가벼운 열가소성 복합재로 교체하고자했는데, 이는보다 비용 효율적이고 환경 친화적 인 자동차 응용 프로그램에 필요한 강도와 내구성을 유지할 수 있습니다.
솔루션 : 제조업체는 실험실 규모의 트윈 스크류 압출기를 사용하여 열가소성 복합 재료를 개발하고 복합하여 탄소 섬유를 중합체 매트릭스와 통합하여 경량의 강한 재료를 생성했습니다. 압출기는 재료 조성 및 처리 조건을 정확하게 제어하여 최적의 섬유 분산 및 재료 특성을 보장했습니다.
영향:
• 강화 된 재료 성능 : 실험실 압출기는 인장 강도 및 충격 저항을 포함한 기계적 특성이 향상된 열가소성 복합재의 개발을 용이하게했습니다.
• 자재 사용자 정의 : 회사는 대시 보드 구성 요소 및 외부 패널과 같은 특정 자동차 애플리케이션을 위해 복합 재료의 속성을 사용자 정의 할 수있었습니다.
• 효율적인 프로토 타이핑 : 소규모 시험을 수행하는 능력은 다양한 복합 제형의 빠른 프로토 타이핑 및 테스트를 허용하여 개발 프로세스의 속도를 높였습니다.
결과 : 회사는 여러 차량 모델에 사용 된 새로운 범위의 경량의 내구성이 뛰어난 열가소성 복합 재료를 성공적으로 개발했습니다. 이러한 재료를 사용하면 차량의 전반적인 체중을 줄이고 연료 효율을 향상시키고 배출에 대한 환경 규정을 충족시키는 데 도움이되었습니다.
결론:
실험실 압출기는 식품, 제약, 폴리머, 자동차 등과 같은 산업 전반에 걸쳐 연구 개발에 중요한 도구로 입증되었습니다. 이 사례 연구는 혁신을 가능하게하고, 재료 특성을 향상시키고, 개발 프로세스의 속도를 높이고 궁극적으로보다 효율적이고 지속 가능한 생산 방법으로 이어지는 실험실 압출기의 광범위한 영향을 보여줍니다.
