Lab -extruders hebben een aanzienlijke impact gehad in meerdere industrieën door onderzoekers in staat te stellen om nieuwe materialen efficiënt te ontwikkelen en te testen, processen te optimaliseren en productformuleringen te verfijnen. Hieronder staan enkele casestudy's uit verschillende industrieën die laten zien hoe lab -extruders hebben bijgedragen aan innovaties en verbeterde processen:
1. Case study: voedingsindustrie - Ontwikkeling van nieuwe snackproducten
Bedrijf : een wereldwijde snackfabrikant
Doel : het ontwikkelen van een nieuwe lijn gezonde, geëxtrudeerde snackproducten met een hoog vezelgehalte en een verbeterde smaak.
Uitdaging : het bedrijf wilde een reeks gezondere snackopties creëren met minimale olie -inhoud, hogere vezels en verbeterde smaakprofielen om te voldoen aan de groeiende vraag naar consumenten naar gezondere alternatieven. Ze hadden een proces nodig dat verschillende ingrediënten kon verwerken (zoals volle granen, vezels en plantaardige eiwitten) en consistente textuur en smaak leveren.
Oplossing : het bedrijf gebruikte een voedselontwikkelaar op laboratoriumschaal om meerdere prototypes van snacks te ontwikkelen met behulp van een verscheidenheid aan ingrediënten. De extruder stond hen in staat om verwerkingsomstandigheden (bijvoorbeeld temperatuur, schroefsnelheid, vochtgehalte) te verfijnen om de textuur en smaak van het product te optimaliseren. Door parameters in realtime aan te passen, konden ze het puffgedrag van het product regelen, waardoor een aantrekkelijke textuur werd gewaarborgd.
Invloed :
• Snellere productontwikkeling: de lab -extruder maakte snel testen en iteratie van verschillende formuleringen mogelijk, waardoor de ontwikkelingstijd met 30%wordt verkort.
• Verbeterde productkwaliteit: de nieuwe snacks hadden een consistente textuur en smaak, waarbij de gewenste productkenmerken voldoen.
• Lagere kosten: door kleinschalige productieproeven te gebruiken, minimaliseerde het bedrijf de grondstofverspilling, waardoor de kosten van grootschalige proeven worden bespaard.
Uitkomst: het bedrijf lanceerde met succes een nieuwe lijn gezonde, geëxtrudeerde snacks, die populair werden in de markt, waardoor de omzet in de gezondere snackcategorie met 15%toeneemt.
2. Case study: Farmaceuticals-Ontwikkeling van hotmelt extrusie voor medicijnafgifte
Bedrijf: een farmaceutisch bedrijf dat gespecialiseerd is in formuleringen met gecontroleerde afgifte
Doel: het ontwikkelen van een nieuw orale medicijnafgiftesysteem voor een slecht oplosbaar medicijn met behulp van hotmelt extrusie (HME).
Uitdaging: het farmaceutische bedrijf werd geconfronteerd met de uitdaging om een formulering te ontwikkelen voor een slecht oplosbaar actief farmaceutisch ingrediënt (API) om de biologische beschikbaarheid en gecontroleerde afgifte in het lichaam te verbeteren. Traditionele formuleringsmethoden waren niet succesvol geweest in het bereiken van het gewenste releaseprofiel.
Oplossing: het bedrijf wendde zich tot lab-schaal hotmelt extrusie om de nieuwe medicijnformulering te ontwikkelen. De extruder stelde hen in staat om de API te mengen met hulpstoffen (zoals polymeermatrices) en het mengsel te extruderen in pellets met gereguleerde afgifte. Het hotmelt-extrusieproces stelde het bedrijf in staat om het oplosbaarheidsprobleem te overwinnen door een stabiele vaste dispersie van het medicijn in een polymeermatrix te creëren, die een betere absorptie in het lichaam vergemakkelijkte.
Invloed:
• Verbeterde oplosbaarheid van geneesmiddelen: de lab -extruder heeft de oplosbaarheid en biologische beschikbaarheid van het slecht oplosbare medicijn met succes verbeterd, waardoor de therapeutische effectiviteit werd verbeterd.
• Verbeterde gecontroleerde afgifte: het extrusieproces maakte een precieze controle over de afgifte van het medicijn mogelijk, wat leidde tot een uitgebreid releaseprofiel dat afgestemd was op de therapeutische doelen van het product.
• Snellere tijd voor de markt: de lab -extruder maakte een snellere ontwikkeling van de nieuwe geneesmiddelenformulering mogelijk door de tijd te verminderen die nodig is om het proces op te schalen.
Uitkomst: het bedrijf lanceerde met succes het nieuwe orale geneesmiddelproduct met verbeterde oplosbaarheid en gecontroleerde release, die werd goedgekeurd door regelgevende instanties. Het medicijn kreeg positieve feedback van zowel zorgverleners als patiënten, waardoor de productportfolio van het bedrijf werd gestimuleerd.
3. Case study: polymeerindustrie - samenstelling van biologisch afbreekbare polymeren
Bedrijf: een onderzoeksbedrijf voor materiaalwetenschappen gespecialiseerd in duurzame kunststoffen
Doel: het ontwikkelen van een nieuw biologisch afbreekbaar polymeer voor gebruik in milieuvriendelijke verpakkingsoplossingen.
Uitdaging: het bedrijf moest een biologisch afbreekbaar plastic ontwikkelen dat vergelijkbare sterkte, duurzaamheid en verwerkingseigenschappen handhaafde met traditionele kunststoffen zoals polyethyleen (PE), maar was milieuvriendelijk en kon na gebruik gemakkelijker afbreken.
Oplossing: het bedrijf gebruikte een lab-schalen met dubbele schroefdraad om biologisch afbreekbare materialen samen te voegen, waaronder op zetmeel gebaseerd en polyhydroxyalkanoate (PHA) -polymeren, met verschillende additieven om de verwerking, sterkte en flexibiliteit te verbeteren. De extruder stelde hen in staat om te experimenteren met verschillende formuleringen, extrusiecondities en mengintensiteiten om een composietmateriaal te creëren dat voldeed aan prestatienormen voor verpakking.
Invloed:
• Materiële innovatie: de lab -extruder maakte de ontwikkeling mogelijk van een biologisch afbreekbare polymeermengsel die gewenste eigenschappen zoals sterkte en flexibiliteit handhaafde, waardoor het geschikt was voor verpakkingstoepassingen.
• Aanpassing van eigenschappen: het team kan de formulering verfijnen om de prestaties van het materiaal onder verschillende omstandigheden te optimaliseren, zoals vochtweerstand en temperatuurstabiliteit.
• Kostenbesparingen: kleinschalige experimenten hielpen bij het minimaliseren van grondstofafval, waardoor het ontwikkelingsproces kosteneffectiever wordt.
Uitkomst: het bedrijf ontwikkelde met succes een duurzaam en biologisch afbreekbaar plastic materiaal dat later werd aangenomen door een groot bedrijf voor consumentengoederen voor verpakking. Deze stap hielp het bedrijf om zijn duurzaamheidsdoelen te bereiken en te reageren op de groeiende vraag van de consument naar milieuvriendelijke producten.
4. Case study: voedingsindustrie-Ontwikkeling van vleesanalogen (plantaardige eiwitten)
Bedrijf: een plantaardige startup van voedsel
Doel: het ontwikkelen van een plantaardig vleesalternatief met textuur en smaak vergelijkbaar met echt vlees.
Uitdaging: de startup was bedoeld om een realistisch vleesalternatief voor vegetariërs en veganisten te creëren. De uitdaging was om de textuur, smaak en het uiterlijk van vlees te repliceren met behulp van plantaardige ingrediënten met behoud van een voedzaam profiel.
Oplossing: de startup maakte gebruik van een lab-schalen met dubbele schroefdraad om verschillende planteneiwitten te verwerken (bijv. PEA-eiwit, soja-eiwit, tarwe gluten) en een vezelachtige, vleesachtige textuur te creëren. De extruder maakte een fijne regeling van de temperatuur-, druk- en schroefconfiguratie mogelijk om de textuur en het mondgevoel van het eindproduct te optimaliseren. Meerdere formuleringen werden getest, waarbij de extruder de flexibiliteit biedt om te experimenteren met verschillende eiwitbronnen en verwerkingsomstandigheden.
Invloed :
• Textuuroptimalisatie: de lab-extruder maakte de ontwikkeling van een plantaardig vleesanalog mogelijk dat de textuur en het mondgevoel van traditioneel vlees nabootst, waardoor de aantrekkingskracht op consumenten werd verbeterd.
• Smaakverbetering: door het regelen van verwerkingsparameters zoals vochtgehalte en temperatuur was het team in staat om het smaakprofiel te verbeteren, waardoor het meer vleesachtig was.
• Snellere product iteratie: de mogelijkheid om snel verschillende formuleringen en processen te testen, leidde tot snellere iteraties, waardoor het bedrijf zijn product had verfijnd.
Uitkomst: de startup lanceerde met succes zijn plantaardige vleesalternatief, dat grip kreeg op de markt vanwege zijn realistische textuur en smaak. Het product werd uiteindelijk opgehaald door verschillende grote supermarktketens, waardoor het bereik van het bedrijf werd uitgebreid en bijdroeg aan de groeiende trend van plantaardige voedselproducten.
5. Case study: Automotive Industry - Productie van thermoplastische composieten
Bedrijf: een autofabrikant
Doel: het ontwikkelen van lichtgewicht, duurzame composietmaterialen voor auto -onderdelen om het voertuiggewicht te verminderen en de brandstofefficiëntie te verbeteren.
Uitdaging: de fabrikant wilde traditionele metalen onderdelen vervangen door lichtgewicht thermoplastische composieten, die de sterkte en duurzaamheid kunnen handhaven die nodig is voor autotoepassingen en tegelijkertijd kosteneffectiever en milieuvriendelijker te zijn.
Oplossing: de fabrikant gebruikte een lab-schalen met een dubbele schroefdraad om thermoplastische composietmaterialen te ontwikkelen en samen te voegen, waarbij koolstofvezels met polymeermatrices worden geïntegreerd om lichtgewicht maar sterke materialen te creëren. De extruder stond precieze controle toe over de materiaalsamenstelling en verwerkingsomstandigheden, waardoor optimale vezeldispersie en materiaaleigenschappen werden gewaarborgd.
Invloed:
• Verbeterde materiaalprestaties: de lab -extruder vergemakkelijkte de ontwikkeling van thermoplastische composieten met verbeterde mechanische eigenschappen, waaronder treksterkte en impactweerstand.
• Materiaalaanpassing: het bedrijf kon de eigenschappen van de composietmaterialen aanpassen voor specifieke autotoepassingen, zoals dashboardcomponenten en externe panelen.
• Efficiënte prototyping: het vermogen om kleinschalige onderzoeken uit te voeren, maakte snel prototyping en testen van verschillende composietformuleringen mogelijk, waardoor het ontwikkelingsproces wordt versneld.
Uitkomst: het bedrijf ontwikkelde met succes een nieuw assortiment lichtgewicht, duurzame thermoplastische composietmaterialen, die in verschillende voertuigmodellen werden gebruikt. Het gebruik van deze materialen hielp bij het verminderen van het totale gewicht van het voertuig, het verbeteren van de brandstofefficiëntie en het voldoen aan de milieuvoorschriften voor emissies.
Conclusie:
Lab -extruders zijn een essentieel hulpmiddel gebleken in onderzoek en ontwikkeling in industrieën zoals voedsel, farmaceutische producten, polymeren, automotive en meer. Deze casestudy's tonen de brede impact van lab-extruders op het mogelijk maken van innovatie, het verbeteren van materiaaleigenschappen en het versnellen van het ontwikkelingsproces, wat uiteindelijk leidt tot efficiëntere en duurzame productiemethoden.
