Os extrusionantes de laboratório tiveram um impacto significativo em vários setores, permitindo que os pesquisadores desenvolvam e testem com eficiência novos materiais, otimizem processos e refinem formulações de produtos. Abaixo estão alguns estudos de caso de diferentes indústrias que mostram como os extrusionantes de laboratório contribuíram para inovações e processos aprimorados:
1. Estudo de caso: Indústria de alimentos - Desenvolvimento de novos produtos para lanches
Empresa : um fabricante global de alimentos para lanches
Objetivo : desenvolver uma nova linha de produtos saudáveis e extrudados com alto teor de fibras e sabor aprimorado.
Desafio : a empresa queria criar uma variedade de opções de lanches mais saudáveis com teor mínimo de petróleo, fibras mais altas e perfis de sabor aprimorados para atender à crescente demanda do consumidor por alternativas mais saudáveis. Eles precisavam de um processo que pudesse lidar com vários ingredientes (como grãos integrais, fibras e proteínas à base de plantas) e oferecer textura e sabor consistentes.
Solução : A empresa utilizou uma extrusora de alimentos em escala de laboratório para desenvolver vários protótipos de lanches usando uma variedade de ingredientes. A extrusora lhes permitiu ajustar as condições de processamento (por exemplo, temperatura, velocidade do parafuso, teor de umidade) para otimizar a textura e o sabor do produto. Ao ajustar os parâmetros em tempo real, eles foram capazes de controlar o comportamento de bufante do produto, garantindo uma textura atraente.
Impacto :
• Desenvolvimento mais rápido do produto: a extrusora de laboratório permitiu testes rápidos e iteração de diferentes formulações, reduzindo o tempo de desenvolvimento em 30%.
• Qualidade aprimorada do produto: os novos lanches tinham uma textura e sabor consistentes, atendendo às características desejadas do produto.
• Custos reduzidos: usando ensaios de produção em pequena escala, a empresa minimizou o desperdício de matéria-prima, economizando nos custos de testes em larga escala.
Resultado: a empresa lançou com sucesso uma nova linha de lanches saudáveis e extrudados, que ganharam popularidade no mercado, aumentando as vendas na categoria de lanches mais saudáveis em 15%.
2. Estudo de caso: Farmacêuticos-Desenvolvimento de Extrusão de Merto Hot para Entrega de Medicamentos
Empresa: uma empresa farmacêutica especializada em formulações de liberação controlada
Objetivo: Desenvolver um novo sistema de administração de medicamentos oral para um medicamento pouco solúvel usando a extrusão de fusão a quente (HME).
Desafio: A empresa farmacêutica enfrentou o desafio de desenvolver uma formulação para um ingrediente farmacêutico ativo pouco solúvel (API) para melhorar sua biodisponibilidade e liberação controlada no corpo. Os métodos tradicionais de formulação não foram bem -sucedidos em alcançar o perfil de liberação desejado.
Solução: A empresa se voltou para a extrusão de fusão a quente em escala de laboratório para desenvolver a nova formulação de medicamentos. A extrusora lhes permitiu misturar a API com excipientes (como matrizes de polímeros) e extrudar a mistura em pellets de liberação controlada. O processo de extrusão por fusão a quente permitiu à empresa superar a questão da solubilidade, criando uma dispersão sólida estável do medicamento em uma matriz de polímero, que facilitou uma melhor absorção no corpo.
Impacto:
• Solubilidade aprimorada do medicamento: a extrusora de laboratório aumentou com sucesso a solubilidade e a biodisponibilidade do medicamento pouco solúvel, melhorando sua eficácia terapêutica.
• Liberação controlada aprimorada: o processo de extrusão permitiu controle preciso sobre a taxa de liberação do medicamento, levando a um perfil de liberação estendido que alinhou com os objetivos terapêuticos do produto.
• Tempo mais rápido para o mercado: a extrusora de laboratório permitiu o desenvolvimento mais rápido da nova formulação de medicamentos, reduzindo o tempo necessário para ampliar o processo.
Resultado: A empresa lançou com sucesso o novo medicamento oral com melhoria solubilidade e liberação controlada, que foi aprovada por órgãos regulatórios. O medicamento recebeu feedback positivo de profissionais de saúde e pacientes, aumentando o portfólio de produtos da empresa.
3. Estudo de caso: Indústria de Polímeros - Composição de Polímeros Biodegradáveis
Empresa: uma empresa de pesquisa de ciência de materiais especializada em plásticos sustentáveis
Objetivo: desenvolver um novo polímero biodegradável para uso em soluções de embalagem ecológicas.
Desafio: a empresa precisava desenvolver um plástico biodegradável que manteve resistência comparável, durabilidade e propriedades de processamento para plásticos tradicionais como polietileno (PE), mas era ecológica e poderia quebrar mais facilmente após o uso.
Solução: A empresa usou uma extrusora de teto duplo em escala de laboratório para compor materiais biodegradáveis, incluindo polímeros baseados em amido e poli-hidroxialkanoato (PHA), com vários aditivos para melhorar o processamento, a força e a flexibilidade. A extrusora lhes permitiu experimentar diferentes formulações, condições de extrusão e intensidades para criar um material composto que atendesse aos padrões de desempenho para embalagens.
Impacto:
• Inovação material: a extrusora de laboratório permitiu o desenvolvimento de uma mistura de polímero biodegradável que mantinha propriedades desejáveis como força e flexibilidade, tornando -a adequada para aplicações de embalagem.
• Personalização das propriedades: a equipe poderia ajustar a formulação para otimizar o desempenho do material em diferentes condições, como resistência à umidade e estabilidade da temperatura.
• Economia de custos: a experimentação em pequena escala ajudou a minimizar o desperdício de matéria-prima, tornando o processo de desenvolvimento mais econômico.
Resultado: A empresa desenvolveu com sucesso um material plástico sustentável e biodegradável que foi posteriormente adotado por uma grande empresa de bens de consumo para embalagens. Esse movimento ajudou a empresa a cumprir suas metas de sustentabilidade e a responder à crescente demanda do consumidor por produtos ecológicos.
4. Estudo de caso: Indústria de alimentos-Desenvolvimento de análogos de carne (proteínas à base de plantas)
Empresa: uma startup de alimentos à base de plantas
Objetivo: desenvolver uma alternativa de carne à base de plantas com textura e sabor semelhante à carne real.
Desafio: a startup pretendia criar uma alternativa realista de carne para vegetarianos e veganos. O desafio era replicar a textura, o sabor e a aparência da carne usando ingredientes à base de plantas, mantendo um perfil nutritivo.
Solução: A startup utilizou uma extrusora de teto duplo em escala de laboratório para processar várias proteínas vegetais (por exemplo, proteína de ervilha, proteína de soja, glúten de trigo) e criar uma textura fibrosa e semelhante a carne. A extrusora permitiu o controle fino da configuração de temperatura, pressão e parafuso para otimizar a textura e a sensação na boca do produto final. Múltiplas formulações foram testadas, com a extrusora fornecendo a flexibilidade de experimentar diferentes fontes de proteínas e condições de processamento.
Eu mpact:
• Otimização da textura: a extrusora de laboratório permitiu o desenvolvimento de um análogo de carne à base de plantas que imitava a textura e a sensação na boca da carne tradicional, aumentando seu apelo aos consumidores.
• Aprimoramento do sabor: ao controlar parâmetros de processamento, como teor de umidade e temperatura, a equipe conseguiu aprimorar o perfil de sabor, tornando-o mais parecido com carne.
• iteração mais rápida do produto: a capacidade de testar rapidamente diferentes formulações e processos levou a iterações mais rápidas, ajudando a empresa a refinar seu produto.
Resultado: a startup lançou com sucesso sua alternativa de carne à base de plantas, que ganhou força no mercado devido à sua textura e sabor realistas. O produto foi finalmente adquirido por várias principais redes de supermercados, expandindo o alcance da empresa e contribuindo para a tendência crescente de produtos alimentares à base de vegetais.
5. Estudo de caso: Indústria Automotiva - Produção de Compostos Termoplásticos
Empresa: um fabricante automotivo
Objetivo: desenvolver materiais compósitos leves e duráveis para peças automotivas para reduzir o peso do veículo e melhorar a eficiência do combustível.
Desafio: o fabricante queria substituir peças metálicas tradicionais por compósitos termoplásticos leves, o que poderia manter a resistência e a durabilidade necessárias para aplicações automotivas, sendo mais econômicas e ecológicas.
Solução: O fabricante usou uma extrusora de escala dupla em escala de laboratório para desenvolver e compor materiais compostos termoplásticos, integrando fibras de carbono com matrizes poliméricas para criar materiais leves, porém fortes. A extrusora permitiu controle preciso sobre as condições de composição e processamento, garantindo a dispersão ideal de fibra e as propriedades do material.
Impacto:
• Desempenho aprimorado do material: a extrusora de laboratório facilitou o desenvolvimento de compósitos termoplásticos com propriedades mecânicas aprimoradas, incluindo resistência à tração e resistência ao impacto.
• Personalização do material: a empresa conseguiu personalizar as propriedades dos materiais compostos para aplicações automotivas específicas, como componentes do painel e painéis exteriores.
• Prototipagem eficiente: a capacidade de realizar ensaios em pequena escala permitiu prototipagem rápida e teste de diferentes formulações compostas, acelerando o processo de desenvolvimento.
Resultado: A empresa desenvolveu com sucesso uma nova gama de materiais compostos termoplásticos leves e duráveis, que foram usados em vários modelos de veículos. O uso desses materiais ajudou a reduzir o peso geral do veículo, melhorando a eficiência de combustível e atendendo aos regulamentos ambientais para as emissões.
Conclusão:
Os extrusionantes de laboratório provaram ser uma ferramenta vital em pesquisa e desenvolvimento em indústrias como alimentos, produtos farmacêuticos, polímeros, automotivo e muito mais. Esses estudos de caso demonstram o amplo impacto das extrusoras de laboratório na capacitação de inovação, aprimorando as propriedades do material e acelerando o processo de desenvolvimento, levando a métodos de produção mais eficientes e sustentáveis.
