Các máy đùn trong phòng thí nghiệm đã có tác động đáng kể trong nhiều ngành công nghiệp bằng cách cho phép các nhà nghiên cứu phát triển và kiểm tra hiệu quả các vật liệu mới, tối ưu hóa các quy trình và tinh chỉnh các công thức sản phẩm. Dưới đây là một vài nghiên cứu trường hợp từ các ngành công nghiệp khác nhau cho thấy cách các máy đùn phòng thí nghiệm đã đóng góp cho sự đổi mới và các quy trình được cải thiện:
1. Nghiên cứu trường hợp: Công nghiệp thực phẩm - Phát triển các sản phẩm ăn nhẹ mới
Công ty : Một nhà sản xuất thực phẩm ăn nhẹ toàn cầu
Mục tiêu : Để phát triển một dòng sản phẩm ăn nhẹ đùn, lành mạnh mới với hàm lượng chất xơ cao và hương vị được cải thiện.
Thử thách : Công ty muốn tạo ra một loạt các lựa chọn đồ ăn nhẹ lành mạnh hơn với hàm lượng dầu tối thiểu, chất xơ cao hơn và hồ sơ hương vị được cải thiện để đáp ứng nhu cầu của người tiêu dùng ngày càng tăng đối với các lựa chọn thay thế lành mạnh hơn. Họ cần một quy trình có thể xử lý các thành phần khác nhau (như ngũ cốc nguyên hạt, chất xơ và protein dựa trên thực vật) và cung cấp kết cấu và hương vị nhất quán.
Giải pháp : Công ty đã sử dụng một máy đùn thực phẩm quy mô phòng thí nghiệm để phát triển nhiều nguyên mẫu của đồ ăn nhẹ bằng cách sử dụng nhiều thành phần khác nhau. Máy đùn cho phép họ điều chỉnh các điều kiện xử lý (ví dụ: nhiệt độ, tốc độ vít, độ ẩm) để tối ưu hóa kết cấu và hương vị của sản phẩm. Bằng cách điều chỉnh các tham số trong thời gian thực, họ có thể kiểm soát hành vi phồng của sản phẩm, đảm bảo kết cấu hấp dẫn.
Sự va chạm :
• Phát triển sản phẩm nhanh hơn: Máy đùn phòng thí nghiệm cho phép thử nghiệm nhanh và lặp lại các công thức khác nhau, giảm 30%thời gian phát triển.
• Cải thiện chất lượng sản phẩm: Đồ ăn nhẹ mới có kết cấu và hương vị nhất quán, đáp ứng các đặc tính sản phẩm mong muốn.
• Giảm chi phí: Bằng cách sử dụng các thử nghiệm sản xuất quy mô nhỏ, công ty đã giảm thiểu lãng phí nguyên liệu thô, tiết kiệm chi phí cho các thử nghiệm quy mô lớn.
Kết quả: Công ty đã ra mắt thành công một dòng đồ ăn nhẹ lành mạnh, đùn, đã trở nên phổ biến trên thị trường, tăng doanh số trong danh mục Snack lành mạnh hơn lên 15%.
2. Nghiên cứu trường hợp: Dược phẩm-Phát triển đùn nóng chảy để phân phối thuốc
Công ty: Một công ty dược phẩm chuyên về các công thức phát hành có kiểm soát
Mục tiêu: Phát triển một hệ thống phân phối thuốc uống mới cho một loại thuốc hòa tan kém bằng cách sử dụng quá trình đùn nóng chảy (HME).
Thử thách: Công ty dược phẩm đã phải đối mặt với thách thức phát triển công thức cho một thành phần dược phẩm hoạt động hòa tan kém (API) để tăng cường khả dụng sinh học và phát hành có kiểm soát trong cơ thể. Các phương pháp công thức truyền thống đã không thành công trong việc đạt được hồ sơ phát hành mong muốn.
Giải pháp: Công ty chuyển sang đùn nóng quy mô phòng thí nghiệm để phát triển công thức thuốc mới. Máy đùn cho phép họ trộn API với tá dược (như ma trận polymer) và đùn hỗn hợp vào các viên phát hành có kiểm soát. Quá trình đùn nóng chảy cho phép công ty khắc phục vấn đề hòa tan bằng cách tạo ra sự phân tán rắn ổn định của thuốc trong ma trận polymer, tạo điều kiện cho sự hấp thụ tốt hơn trong cơ thể.
Sự va chạm:
• Tăng cường độ hòa tan của thuốc: Công cụ đùn trong phòng thí nghiệm đã tăng cường thành công độ hòa tan và khả dụng sinh học của thuốc hòa tan kém, cải thiện hiệu quả điều trị của nó.
• Cải thiện bản phát hành được kiểm soát: Quá trình đùn cho phép kiểm soát chính xác tốc độ phát hành của thuốc, dẫn đến một hồ sơ phát hành mở rộng phù hợp với các mục tiêu trị liệu của sản phẩm.
• Thời gian thị trường nhanh hơn: Máy đùn phòng thí nghiệm cho phép phát triển nhanh hơn công thức thuốc mới bằng cách giảm thời gian cần thiết để mở rộng quy trình.
Kết quả: Công ty đã ra mắt thành công sản phẩm thuốc uống mới với khả năng hòa tan được cải thiện và phát hành có kiểm soát, được phê duyệt bởi các cơ quan quản lý. Thuốc đã nhận được phản hồi tích cực từ cả các chuyên gia chăm sóc sức khỏe và bệnh nhân, thúc đẩy danh mục sản phẩm của công ty.
3. Nghiên cứu trường hợp: Công nghiệp polymer - Hợp chất của polyme phân hủy sinh học
Công ty: Một công ty nghiên cứu khoa học vật liệu chuyên về nhựa bền vững
Mục tiêu: Để phát triển một polymer phân hủy sinh học mới để sử dụng trong các giải pháp bao bì thân thiện với môi trường.
Thử thách: Công ty cần phát triển một loại nhựa có thể phân hủy sinh học duy trì sức mạnh, độ bền và tính chất xử lý tương đương với nhựa truyền thống như polyetylen (PE) nhưng thân thiện với môi trường và có thể dễ dàng bị phá vỡ hơn sau khi sử dụng.
Giải pháp: Công ty đã sử dụng một máy đùn đôi quy mô phòng thí nghiệm cho các vật liệu phân hủy sinh học hợp chất, bao gồm các polyme dựa trên tinh bột và polyhydroxyyalkanoate (PHA), với các chất phụ gia khác nhau để cải thiện xử lý, sức mạnh và tính linh hoạt. Máy đùn cho phép họ thử nghiệm các công thức khác nhau, điều kiện đùn và cường độ trộn để tạo ra một vật liệu tổng hợp đáp ứng các tiêu chuẩn hiệu suất cho bao bì.
Sự va chạm:
• Đổi mới vật liệu: Máy đùn phòng thí nghiệm cho phép phát triển hỗn hợp polymer phân hủy sinh học duy trì các tính chất mong muốn như sức mạnh và tính linh hoạt, làm cho nó phù hợp cho các ứng dụng đóng gói.
• Tùy chỉnh các thuộc tính: Nhóm có thể tinh chỉnh công thức để tối ưu hóa hiệu suất của vật liệu trong các điều kiện khác nhau, chẳng hạn như khả năng chống ẩm và ổn định nhiệt độ.
• Tiết kiệm chi phí: Thử nghiệm quy mô nhỏ đã giúp giảm thiểu chất thải nguyên liệu thô, làm cho quá trình phát triển hiệu quả hơn về chi phí.
Kết quả: Công ty đã phát triển thành công một vật liệu nhựa bền vững và phân hủy sinh học mà sau đó được áp dụng bởi một công ty hàng tiêu dùng lớn để đóng gói. Động thái này đã giúp công ty đáp ứng các mục tiêu bền vững của mình và đáp ứng nhu cầu của người tiêu dùng ngày càng tăng đối với các sản phẩm thân thiện với môi trường.
4. Nghiên cứu trường hợp: Công nghiệp thực phẩm-Phát triển các chất tương tự thịt (protein dựa trên thực vật)
Công ty: Một công ty khởi nghiệp thực phẩm dựa trên thực vật
Mục tiêu: Phát triển một loại thịt thay thế dựa trên thực vật với kết cấu và hương vị tương tự như thịt thật.
Thử thách: Khởi nghiệp đang nhắm đến việc tạo ra một sự thay thế thịt thực tế cho người ăn chay và người ăn chay. Thách thức là tái tạo kết cấu, hương vị và sự xuất hiện của thịt bằng cách sử dụng các thành phần dựa trên thực vật trong khi vẫn duy trì một hồ sơ bổ dưỡng.
Giải pháp: Khởi động sử dụng một máy đùn t vít đôi quy mô phòng thí nghiệm để xử lý các protein thực vật khác nhau (ví dụ: protein đậu, protein đậu nành, gluten lúa mì) và tạo ra một kết cấu giống như thịt. Máy đùn cho phép kiểm soát tốt nhiệt độ, áp suất và cấu hình vít để tối ưu hóa kết cấu và cảm giác của sản phẩm cuối cùng. Nhiều công thức đã được thử nghiệm, với người đùn cung cấp tính linh hoạt để thử nghiệm các nguồn protein và điều kiện xử lý khác nhau.
Sự va chạm:
• Tối ưu hóa kết cấu: Máy đùn phòng thí nghiệm cho phép phát triển một chất tương tự thịt dựa trên thực vật bắt chước kết cấu và miệng của thịt truyền thống, tăng cường sức hấp dẫn của nó đối với người tiêu dùng.
• Tăng cường hương vị: Bằng cách kiểm soát các thông số xử lý như độ ẩm và nhiệt độ, nhóm đã có thể tăng cường hồ sơ hương vị, làm cho nó giống như thịt hơn.
• Lặp lại sản phẩm nhanh hơn: Khả năng kiểm tra nhanh chóng các công thức và quy trình khác nhau đã dẫn đến các lần lặp nhanh hơn, giúp công ty tinh chỉnh sản phẩm của mình.
Kết quả: Khởi nghiệp đã ra mắt thành công thay thế thịt thực vật, đạt được lực kéo trên thị trường do kết cấu và hương vị thực tế của nó. Sản phẩm cuối cùng đã được chọn bởi một số chuỗi cửa hàng tạp hóa lớn, mở rộng phạm vi của công ty và đóng góp cho xu hướng ngày càng tăng của các sản phẩm thực phẩm dựa trên thực vật.
5. Nghiên cứu trường hợp: Ngành công nghiệp ô tô - Sản xuất vật liệu tổng hợp nhựa nhiệt dẻo
Công ty: Một nhà sản xuất ô tô
Mục tiêu: Phát triển vật liệu tổng hợp nhẹ, bền cho các bộ phận ô tô để giảm trọng lượng xe và cải thiện hiệu quả nhiên liệu.
Thử thách: Nhà sản xuất muốn thay thế các bộ phận kim loại truyền thống bằng vật liệu tổng hợp nhiệt độ nhẹ, có thể duy trì sức mạnh và độ bền cần thiết cho các ứng dụng ô tô trong khi hiệu quả hơn về chi phí và thân thiện với môi trường.
Giải pháp: Nhà sản xuất đã sử dụng một máy đùn t vít đôi quy mô phòng thí nghiệm để phát triển và kết hợp vật liệu composite nhựa nhiệt dẻo, tích hợp các sợi carbon với ma trận polymer để tạo ra các vật liệu nhẹ nhưng mạnh. Máy đùn cho phép kiểm soát chính xác các điều kiện chế biến và xử lý vật liệu, đảm bảo phân tán sợi tối ưu và tính chất vật liệu.
Sự va chạm:
• Hiệu suất vật liệu nâng cao: Máy đùn phòng thí nghiệm tạo điều kiện cho sự phát triển của vật liệu tổng hợp nhựa nhiệt dẻo với các tính chất cơ học được cải thiện, bao gồm độ bền kéo và khả năng chống va đập.
• Tùy chỉnh vật liệu: Công ty có thể tùy chỉnh các thuộc tính của vật liệu composite cho các ứng dụng ô tô cụ thể, chẳng hạn như các thành phần bảng điều khiển và bảng điều khiển bên ngoài.
• Tạo mẫu hiệu quả: Khả năng tiến hành các thử nghiệm quy mô nhỏ cho phép tạo mẫu nhanh và thử nghiệm các công thức tổng hợp khác nhau, tăng tốc quá trình phát triển.
Kết quả: Công ty đã phát triển thành công một loạt các vật liệu composite nhiệt dẻo nhẹ, bền, được sử dụng trong một số mô hình xe. Việc sử dụng các vật liệu này đã giúp giảm trọng lượng tổng thể của xe, cải thiện hiệu quả nhiên liệu và đáp ứng các quy định về môi trường cho khí thải.
Phần kết luận:
Các máy đùn phòng thí nghiệm đã được chứng minh là một công cụ quan trọng trong nghiên cứu và phát triển trong các ngành công nghiệp như thực phẩm, dược phẩm, polyme, ô tô, v.v. Những nghiên cứu trường hợp này chứng minh tác động trên phạm vi rộng của các máy đùn trong phòng thí nghiệm trong việc cho phép đổi mới, tăng cường tính chất vật liệu và tăng tốc quá trình phát triển, cuối cùng dẫn đến các phương pháp sản xuất hiệu quả và bền vững hơn.
