Лабораторные экструдеры оказали значительное влияние на многочисленные отрасли, позволяя исследователям эффективно разрабатывать и тестировать новые материалы, оптимизировать процессы и уточнить составы продуктов. Ниже приведены несколько тематических исследований из разных отраслей, которые демонстрируют, как лабораторные экструдеры внесли свой вклад в инновации и улучшенные процессы:
1. Тематическое исследование: пищевая промышленность - разработка новых закусочных продуктов
Компания : мировой производитель Food Food
Цель : разработать новую линию здоровых, экструдированных закусок с высоким содержанием клетчатки и улучшенным вкусом.
Задача : Компания хотела создать ряд более здоровых закусок с минимальным содержанием нефти, более высоким клетчаткой и улучшенными профилями вкуса для удовлетворения растущего потребительского спроса на более здоровые альтернативы. Им нужен был процесс, который мог бы обрабатывать различные ингредиенты (такие как цельные зерна, клетчатки и растительные белки), и обеспечивать постоянную текстуру и вкус.
Решение : компания использовала лабораторный пищевой экструдер для разработки нескольких прототипов закусок, используя различные ингредиенты. Экструдер позволил им настройки условий обработки (например, температура, скорость винта, содержание влаги), чтобы оптимизировать текстуру и вкус продукта. Регулируя параметры в режиме реального времени, они смогли контролировать поведение продукта, обеспечивая привлекательную текстуру.
Влияние :
• Быстрая разработка продукта: лабораторный экструдер позволил быстро тестировать и итерации различных составов, сократив время разработки на 30%.
• Улучшенное качество продукта: новые закуски имели постоянную текстуру и аромат, соответствующие желаемым характеристикам продукта.
• Снижение затрат: используя небольшие производственные испытания, компания минимизировала потери сырья, экономия затраты на крупномасштабные испытания.
Результат: компания успешно запустила новую линейку здоровых, экструдированных закусок, которая приобрела популярность на рынке, увеличив продажи в более здоровой категории закусок на 15%.
2. Тематическое исследование: Pharmaceuticals-Разработка экструзии горячей рамки для доставки лекарств
Компания: фармацевтическая компания, специализирующаяся на составах контролируемого высвобождения
Цель: разработать новую пероральную систему доставки лекарств для плохо растворимого препарата с использованием экструзии горячего расплава (HME).
Задача: Фармацевтическая компания столкнулась с проблемой разработки формулировки для плохо растворимого активного фармацевтического ингредиента (API) для повышения его биодоступности и контролируемого высвобождения в организме. Традиционные методы формулировки не были успешными в достижении желаемого профиля выпуска.
Решение: Компания обратилась к экструзии с горячим плавлением в лабораторной масштабе, чтобы разработать новую формулировку лекарств. Экструдер позволил им смешивать API с наполнителями (такими как полимерные матрицы) и выдавать смесь в гранулы с контролируемым высвобождением. Процесс экструзии горячей расплавы позволил компании преодолеть проблему растворимости, создав стабильную твердую дисперсию препарата в полимерной матрице, что способствовало лучшему поглощению в организме.
Влияние:
• Улучшенная растворимость лекарственного средства: лабораторный экструдер успешно повысил растворимость и биодоступность плохо растворимого препарата, повышая его терапевтическую эффективность.
• Улучшение контролируемого высвобождения: процесс экструзии позволил точно контролировать скорость высвобождения лекарственного средства, что приводит к расширенному профилю высвобождения, который соответствует терапевтическим целям продукта.
• Более быстрое время на рынке: лабораторный экструдер обеспечил быстрее разработки новой препарата лекарственного средства, сократив время, необходимое для масштабирования процесса.
Результат: Компания успешно запустила новый пероральный лекарственный продукт с улучшенной растворимостью и контролируемым высвобождением, который был одобрен регулирующими органами. Препарат получил положительные отзывы как медицинских работников, так и пациентов, увеличив портфель продуктов компании.
3. Тематическое исследование: полимерная промышленность - Соединение биоразлагаемых полимеров
Компания: исследовательская компания по материалам, специализирующаяся на устойчивых пластмассах
Цель: разработать новый биоразлагаемый полимер для использования в экологически чистых решениях по упаковке.
Задача .
Решение: Компания использовала лабораторный экструдер с двумя скважинами для составных биоразлагаемых материалов, включая полимеры на основе крахмала и полигидроксиалканоат (PHA), с различными добавками для улучшения обработки, прочности и гибкости. Экструдер позволил им экспериментировать с различными составами, условиями экструзии и интенсивностью смешивания, чтобы создать композитный материал, который соответствовал стандартам производительности для упаковки.
Влияние:
• Материальные инновации: лабораторный экструдер позволил разработать биоразлагаемую полимерную смесь, которая сохраняла желательные свойства, такие как прочность и гибкость, что делает ее подходящим для упаковочных приложений.
• Настройка свойств: команда может точно настроить формулировку для оптимизации производительности материала в различных условиях, таких как сопротивление влажности и стабильность температуры.
• Экономия стоимости: мелкомасштабные эксперименты помогли минимизировать отходы сырья, что сделало процесс разработки более рентабельным.
Результат: Компания успешно разработала устойчивый и биоразлагаемый пластиковый материал, который позже был принят крупной компанией потребительских товаров для упаковки. Этот шаг помог компании достичь своих целей в области устойчивого развития и реагировать на растущий потребительский спрос на экологически чистые продукты.
4. Тематическое исследование: пищевая промышленность-Разработка аналогов мяса (растительные белки)
Компания: стартап продуктов питания на растительной основе
Цель: разработать альтернативу мяса на растительной основе с текстурой и вкусом, похожим на реальное мясо.
Задача: стартап стремился создать реалистичную альтернативу мяса для вегетарианцев и веганов. Задача состояла в том, чтобы воспроизвести текстуру, вкус и внешний вид мяса с использованием растительных ингредиентов, сохраняя при этом питательный профиль.
Решение: в стартапе использовался лабораторный экструдер с двумя скважинами для обработки различных растительных белков (например, гороховый белок, соевый белок, глютен пшеницы) и создать волокнистую, мясоподобную текстуру. Экструдер позволил получить тонкий контроль над температурой, давлением и конфигурацией винта, чтобы оптимизировать текстуру и во рту конечного продукта. Было протестировано несколько составов, при этом экструдер обеспечил гибкость для экспериментов с различными источниками белка и условиями обработки.
Влияние :
• Оптимизация текстуры: лабораторный экструдер позволил разработать аналог на растительной основе, который имитировал текстуру и во рту традиционного мяса, улучшив его привлекательность для потребителей.
• Улучшение вкуса: контролируя параметры обработки, такие как содержание влаги и температура, команда смогла улучшить профиль вкуса, что сделало его более похожим на мясо.
• Более быстрая итерация продукта: способность быстро проверять различные составы и процессы привела к более быстрым итерациям, помогая компании усовершенствовать свой продукт.
Результат: стартап успешно запустил свою альтернативу мяса на растительной основе, которая приобрела тягу на рынке благодаря своей реалистичной текстуре и вкусу. Продукт в конечном итоге был подхвачен несколькими крупными продуктовыми цепочками, расширяя охват компании и способствуя растущей тенденции пищевых продуктов на растительной основе.
5. Тематическое исследование: автомобильная промышленность - производство термопластичных композитов
Компания: автомобильный производитель
Цель: разработать легкие, прочные композитные материалы для автомобильных деталей, чтобы снизить вес автомобиля и повысить эффективность использования топлива.
Задача: Производитель хотел заменить традиционные металлические детали на легкие термопластичные композиты, которые могут поддерживать прочность и долговечность, необходимые для автомобильных применений, одновременно более экономически эффективно и экологически чистые.
Решение. Производитель использовал лабораторный экструдер с двумя скважинами для разработки и составных термопластичных композитных материалов, интегрируя углеродные волокны с полимерными матрицами для создания легких, но прочных материалов. Экструдер разрешил точный контроль над составом материала и условиями обработки, обеспечивая оптимальную дисперсию волокна и свойства материала.
Влияние:
• Улучшенная производительность материала: лабораторный экструдер облегчал развитие термопластичных композитов с улучшенными механическими свойствами, включая прочность на растяжение и сопротивление воздействия.
• Настройка материала: Компания смогла настроить свойства композитных материалов для конкретных автомобильных приложений, таких как компоненты приборной панели и внешние панели.
• Эффективное прототипирование: способность проводить мелкие испытания позволили быстро прототипировать и тестирование различных составных составов, ускоряя процесс разработки.
Результат: компания успешно разработала новый ассортимент легких, прочных термопластичных композитных материалов, которые использовались в нескольких моделях транспортных средств. Использование этих материалов помогло снизить общий вес автомобиля, повысить эффективность использования топлива и соблюдение экологических норм для выбросов.
Заключение:
Лабораторные экструдеры оказались жизненно важным инструментом в исследованиях и разработках в рамках таких отраслей, как продукты питания, фармацевтические препараты, полимеры, автомобильные и многое другое. Эти тематические исследования демонстрируют широкое влияние лабораторных экструдеров на обеспечение инноваций, улучшения свойств материала и ускорения процесса разработки, что в конечном итоге приводит к более эффективным и устойчивым методам производства.
