Лабораторні екструди мали значний вплив на декілька галузей, що дозволило дослідникам ефективно розробляти та перевіряти нові матеріали, оптимізувати процеси та вдосконалювати рецептури продукту. Нижче наведено кілька прикладів різних галузей, які демонструють, як лабораторні екструди сприяли інноваціям та вдосконаленим процесам:
1. Тематичне дослідження: харчова промисловість - розвиток нових закусок
Компанія : Глобальний виробник закусок
Мета : Розробити нову лінійку здорових, екструдованих закусок з високим вмістом клітковини та покращеним смаком.
Проблема : Компанія хотіла створити цілий ряд більш здорових варіантів закусок з мінімальним вмістом нафти, більш високою клітковиною та вдосконаленими профілями смаку для задоволення зростаючого попиту споживачів на більш здорові альтернативи. Вони потребували процесу, який міг би обробляти різні інгредієнти (наприклад, цільнозернові, клітковину та рослинні білки) та забезпечити послідовну текстуру та аромат.
Рішення : Компанія використовувала лабораторний екструдер харчових продуктів для розробки декількох прототипів закусок з використанням різноманітних інгредієнтів. Екструдер дозволив їм тонко налаштувати умови обробки (наприклад, температура, швидкість гвинта, вміст вологи) для оптимізації текстури та аромату продукту. Налаштуючи параметри в режимі реального часу, вони змогли контролювати пухнучу поведінку продукту, забезпечуючи привабливість текстури.
Вплив :
• Більш швидка розробка продукту: лабораторний екструдер дозволив швидкому тестуванню та ітерації різних рецептур, скорочуючи час розробки на 30%.
• Покращена якість продукції: нові закуски мали послідовну текстуру та аромат, відповідаючи бажаним характеристикам продукту.
• Скорочені витрати: використовуючи невеликі випробування на виробництво, компанія мінімізувала витрату сировини, заощаджуючи витрати на масштабні випробування.
Результат: Компанія успішно запустила нову лінійку здорових, екструдованих закусок, яка набула популярності на ринку, збільшуючи продажі в категорії «Здорові закуску» на 15%.
2. Тематичне дослідження: Фармацевтичні препарати-Розвиток екструзії гарячих творів для доставки лікарських засобів
Компанія: Фармацевтична компанія, що спеціалізується на рецептурах контрольованого вивільнення
Мета: Розробити нову систему доставки пероральних препаратів для погано розчинного препарату з використанням екструзії гарячих творів (HME).
Виклик: Фармацевтична компанія зіткнулася з викликом розробки рецептури для погано розчинного активного фармацевтичного інгредієнта (API) для підвищення його біодоступності та контрольованого вивільнення в організмі. Традиційні методи формулювання не мали успіху в досягненні бажаного профілю випуску.
Рішення: Компанія звернулася до лабораторної екструзії гарячого плавання для розробки нової рецептури препарату. Екструдер дозволив їм змішати API з допоміжними речовинами (такими як полімерні матриці) і видалити суміш у гранули з контрольованим вивільненням. Процес екструзії гарячого плавання дозволив компанії подолати проблему розчинності, створивши стабільну тверду дисперсію препарату в полімерній матриці, що сприяло кращому всмоктуванню в організмі.
Вплив:
• Підвищена розчинність лікарських засобів: лабораторний екструдер успішно підвищує розчинність та біодоступність погано розчинного препарату, підвищуючи його терапевтичну ефективність.
• Покращене контрольоване вивільнення: процес екструзії дозволив точно контролювати швидкість вивільнення препарату, що призводить до розширеного профілю випуску, який узгоджується з терапевтичними цілями продукту.
• Швидший час на ринок: лабораторний екструдер дозволив швидше розвивати новий препарат препарату за рахунок скорочення часу, необхідного для масштабування процесу.
Результат: Компанія успішно запустила новий оральний препарат із вдосконаленою розчинністю та контрольованим випуском, який був затверджений регуляторними органами. Препарат отримав позитивні відгуки як від медичних працівників, так і від пацієнтів, що збільшує продукт компанії.
3. Тематичне дослідження: полімерна промисловість - складання біологічно розкладаних полімерів
Компанія: Компанія з матеріалознавства, що спеціалізується на стійкій пластмасі
Мета: Розробити новий біологічно розкладений полімер для використання в екологічно чистих упаковках.
Проблема: Компанії потрібно було розробити біологічно розкладений пластик, який підтримував порівнянні сили, довговічність та обробку властивостей традиційних пластмас, як поліетилен (ПЕ), але був екологічно чистим і міг легше руйнуватися після використання.
Рішення: Компанія використовувала лабораторний екструдер-двокруг для складних біорозкладаних матеріалів, включаючи полімери на основі крохмалю та полігідроксиалканоат (PHA), з різними добавками для поліпшення обробки, міцності та гнучкості. Екструдер дозволив їм експериментувати з різними рецептурами, умовами екструзії та інтенсивністю змішування, щоб створити композитний матеріал, який відповідав стандартам продуктивності для упаковки.
Вплив:
• Матеріальні інновації: Лабораторний екструдер дозволив розробити біологічно розкладається полімерну суміш, яка підтримує бажані властивості, такі як міцність та гнучкість, що робить його придатним для упаковки.
• Налаштування властивостей: Команда може налагодити рецептуру для оптимізації продуктивності матеріалу в різних умовах, таких як стійкість до вологи та стійкість температури.
• Економія витрат: Мало-масштабні експерименти допомогли мінімізувати відходи сировини, зробивши процес розробки більш економічним.
Результат: Компанія успішно розробила стійкий та біорозкладаний пластиковий матеріал, який згодом був прийнятий основною компанією з споживчих товарів для упаковки. Цей крок допоміг компанії досягти своїх цілей щодо сталого розвитку та реагувати на зростаючий попит споживачів на екологічну продукцію.
4. Тематичне дослідження: харчова промисловість-розвиток аналогів м'яса (білки на рослинній основі)
Компанія: Стартап продуктів на рослинній основі
Мета: Розробити альтернативу м'яса на рослинній основі з текстурою та ароматом, подібним до справжнього м'яса.
Проблема: Стартап мав на меті створити реалістичну альтернативу м'яса для вегетаріанців та веганів. Завдання полягало в тому, щоб повторити текстуру, аромат та зовнішній вигляд м'яса за допомогою рослинних інгредієнтів, зберігаючи поживний профіль.
Рішення: Стартап використовував лабораторний екструдер-близнюк для обробки різних рослинних білків (наприклад, горохового білка, соєвого білка, пшеничного глютену) та створення волокнистої, м'ясної текстури. Екструдер дозволив тонкому контролю температури, тиску та конфігурації гвинта, щоб оптимізувати текстуру та відчуття рота кінцевого продукту. Були перевірені кілька рецептур, при цьому екструдер забезпечує гнучкість експериментувати з різними джерелами білка та умовами обробки.
I mpact:
• Оптимізація текстури: Лабораторний екструдер дозволив розробити аналог м'яса на основі рослин, який імітував текстуру та відчуття рота традиційного м'яса, посилюючи його привабливість до споживачів.
• Посилення аромату: Контролюючи параметри обробки, такі як вміст вологи та температура, команда змогла покращити профілю смаку, що робить його більш м'ясним.
• Швидша ітерація продукту: можливість швидко перевірити різні рецептури та процеси призвела до швидших ітерацій, допомагаючи компанії вдосконалити її продукт.
Результат: Стартап успішно запустив свою альтернативу на рослинній основі, яка набула тяги на ринку завдяки реалістичній текстурі та аромату. Врешті-решт продукт був підібраний декількома основними продуктовими мережами, розширюючи охоплення компанії та сприяючи зростаючій тенденції харчових продуктів на рослинній основі.
5. Тематичне дослідження: автомобільна промисловість - виробництво термопластичних композитів
Компанія: Виробник автомобілів
Мета: Розробити легкі, міцні композитні матеріали для автомобільних деталей для зменшення ваги транспортного засобу та підвищення ефективності палива.
Проблема: Виробник хотів замінити традиційні металеві деталі легкими термопластичними композитами, які могли б підтримувати міцність та довговічність, необхідні для автомобільних застосувань, при цьому є більш економічними та екологічно чистими.
Рішення: Виробник використовував лабораторний екструдер-двокруг для розробки та складних термопластичних композиційних матеріалів, інтеграції вуглецевих волокон з полімерними матрицями для створення легких, але сильних матеріалів. Екструдер дозволив точно контролювати склад матеріалу та умови обробки, забезпечуючи оптимальну дисперсію волокна та властивості матеріалу.
Вплив:
• Підвищені показники матеріалів: лабораторний екструдер полегшив розвиток термопластичних композитів з вдосконаленими механічними властивостями, включаючи міцність на розрив та стійкість до удару.
• Налаштування матеріалів: Компанія змогла налаштувати властивості композитних матеріалів для конкретних автомобільних додатків, таких як компоненти інформаційної панелі та зовнішні панелі.
• Ефективне прототипування: здатність проводити невеликі випробування, дозволене швидким прототипуванням та тестуванням різних композиційних рецептур, прискорюючи процес розвитку.
Результат: Компанія успішно розробила новий асортимент легких, міцних термопластичних композиційних матеріалів, які використовувались у декількох моделях транспортних засобів. Використання цих матеріалів допомогло зменшити загальну вагу транспортного засобу, підвищити ефективність палива та відповідати екологічним нормам для викидів.
Висновок:
Лабораторні екструди виявились життєво важливим інструментом досліджень та розробки в галузях, таких як продукти харчування, фармацевтичні препарати, полімери, автомобільні тощо. Ці приклади демонструють широкий вплив лабораторних екструдерів на сприяння інноваціям, підвищенні властивостей матеріалів та прискоренні процесу розвитку, в кінцевому рахунку, що призводить до більш ефективних та стійких методів виробництва.
