Une application de remplissage apparemment simple démontre que travailler avec des huiles de cannabis nécessite de comprendre leurs propriétés uniques.
En 2015, Jake Berry et Coley Walsh ont fondé Pyramid Pens, qui opère désormais sous la bannière Loud Labs et vend diverses formulations d'huile de cannabis conditionnées en cartouches disponibles dans une variété de cigarettes électroniques. En utilisant le célèbre processus d’extraction au CO2, les partenaires ont entrepris de développer des variétés et des saveurs uniques d’huile de THC et de CBD pour le vapotage. En fait, l'approche innovante de la marque en matière d'emballage a attiré notre attention en 2019. Découvrez sur quoi ils ont travaillé à l'époque et voyez jusqu'où ils ont progressé dans leurs prochains projets.
Aujourd'hui, Loud Labs vend sa gamme d'huiles Pyramid Pens infusées au cannabis, présentées sous forme de cartouches et de capsules, au Colorado et au Michigan, et jette les bases d'une expansion future dans d'autres États. L'expansion est un processus complexe qui nécessite une adaptation à l'environnement juridique et commercial de chaque État. La société propose un total de six formulations d’huile, chacune avec un profil de puissance et de saveur différent, un concentré, un distillat et une combinaison CBD/THC. L'entreprise propose également des pré-rouleaux et des plaques alimentaires imprégnés.
Les appareils de vapotage se présentent sous de nombreuses formes, tailles et technologies, tous basés sur des cartouches remplies d'huile. Les cartouches contiennent généralement 0,3, 0,5 ou 1 gramme d'huile selon le type d'appareil. Pour un dosage optimal d’huile coûteuse, l’appoint doit être précis. L'huile de chanvre chauffée se verse facilement dans le récipient chauffé du remplisseur automatique à haut volume Thompson Duke IZR. Sur la machine, l'outil avec la cartouche rechargeable est fixé sur la table du Festo EXCM XY. L'écran tactile HMI permet à l'opérateur de contrôler et d'optimiser le processus via un simple menu de commandes.
«Nous avons obtenu des kilos de composés de l'extracteur», explique le PDG Berry. « Ces composés sont ensuite mélangés à nos différentes formulations pour créer nos produits uniques. Ensuite, nous extrayons minutieusement l’huile du flacon avec une petite seringue et dosons le volume d’huile indiqué dans la cartouche.
À mesure que l’huile de cannabis refroidit, elle devient plus épaisse et plus difficile à prélever et à doser avec précision. Cette huile est collante et difficile à traiter et à raffiner. Le processus de recrutement et de distribution au moyen d’une seringue est physiquement et mentalement exigeant, sans parler du lent et du gaspillage. De plus, chaque formule a une viscosité différente, ce qui peut modifier la force d'application et de distribution. Un membre d'une équipe qui travaille dur peut recharger 100 à 200 cartouches par heure, explique Barry. À mesure que la popularité des recettes de Loud Labs augmentait, le taux d’exécution des commandes diminuait. Trop de garniture nécessaire en trop peu de temps.
« Nous souhaitons utiliser nos meilleures connaissances en matière de développement de produits, de marché et des besoins des clients pour développer notre activité, plutôt que de passer la majeure partie de notre temps de travail à remplir les cartouches à la main », explique Berry.
Loud Labs avait besoin d'une meilleure façon de produire des produits compétitifs et abordables tout en maintenant une qualité élevée. Les processus automatisés semblent être une solution potentielle. Cependant, il convient de noter que, puisque l’industrie en est à ses balbutiements, les solutions automatisées (les bonnes en tout cas) ne sont pas aussi courantes que dans les industries établies.
En 2018, Berry et Walsh ont rencontré Thompson Duke Industrial à Portland, Oregon, une société en propriété exclusive de Portland Engineering qui fabrique et entretient des cartouches et des cigarettes utilisées pour remplir et sceller les cigarettes électroniques à base de cannabis.
«Nous savions qu'il était très important de prendre en compte la viscosité variable de l'huile lors de la conception d'une machine de remplissage de cartouches de cannabis», a déclaré Chris Gardella, directeur technique de Thompson Duke Industrial. « L'huile de chanvre ne se comporte pas comme n'importe quel autre liquide. Chaque composition d'huile a une viscosité différente. Certaines formulations peuvent être si épaisses que l'huile ne s'écoule pas du pot à température ambiante.
Pour faciliter l'écoulement du pétrole, Gardella affirme que le matériau doit être chauffé. Cependant, la température doit être contrôlée avec précision, car une température trop élevée peut endommager les composants clés de l'huile, et une température trop basse peut réduire le débit. Une autre considération est que certaines formulations doivent être dosées avec précaution, sinon elles pourraient être endommagées.
Le circuit d'huile de la remplisseuse à cartouche Thompson Duke se compose d'un réservoir chauffé et d'un tube court relié à une tête doseuse fixe. De cette manière, un actionneur à commande pneumatique soulève le piston de la seringue, aspirant une certaine quantité d'huile. Le deuxième entraînement abaisse la seringue jusqu'à la cartouche vide et le lecteur pousse le piston. Une platine automatisée XY contenant une matrice de centaines de cartouches positionne avec précision chaque cartouche tour à tour sous la tête doseuse. Thompson Duke a standardisé les composants et systèmes pneumatiques et électriques de Festo pour ses machines en fonction de la disponibilité, de la qualité et du support des pièces. Autrefois rempli manuellement, ce qui prenait du temps et était source de gaspillage, Loud Labs utilise désormais des machines automatisées Thompson Duke basées sur Festo pour traiter proprement des centaines de cartouches en quelques minutes, sans gaspillage.
"Une autre considération de conception est que chaque formulation d'huile sera distribuée à un débit différent et que, à mesure que l'huile se réchauffe, elle peut se distribuer plus rapidement, ce qui signifie que la table XY est plus rapide et coordonnée avec la tête doseuse", a déclaré Gardella. "Ce processus déjà complexe est rendu plus difficile par le fait que l'industrie des équipements d'évaporation s'oriente vers de nombreuses configurations de cartouches différentes."
Connaissant les caractéristiques technologiques des formulations de Loud Labs et ce qu'elles font, Berry et Walsh pensaient parler à un fournisseur qui comprenait leurs besoins après avoir entendu les employés de Thompson Duke décrire les caractéristiques de conception de la machine de remplissage automatique brevetée IZR de l'entreprise.
Ils sont enthousiasmés par le potentiel d'un système de qualité industrielle capable de recharger 1 000 cartouches par heure, ce qui signifie qu'une machine peut effectuer le travail d'au moins quatre employés avec plus de précision et moins de déchets. Ce niveau de débit changera la donne pour l'entreprise, non seulement en termes de cartouches rechargées et de réponse rapide aux commandes, mais également en termes d'économies de main d'œuvre. Les propriétaires d'entreprise ont appris qu'une machine Thompson Duke peut passer d'une huile à une autre en moins de 60 secondes, ce qui constitue un avantage pour des entreprises comme Loud Labs qui ont plusieurs formulations.
Thompson Duke a ajouté deux faits supplémentaires à la discussion. L'entreprise est engagée dans le support technique. Après la vente, les clients peuvent être assurés d’un support de classe mondiale. De plus, le logiciel Thompson Duke permet aux opérateurs de naviguer facilement dans des processus complexes. Berry et Walsh ont rapidement acheté une machine de remplissage Thompson Duke IZR.
"Dans l'industrie du cannabis, les consommateurs recherchent des marques auxquelles ils peuvent faire confiance, des marques qui offrent une qualité et une variété de produits constantes", a déclaré Berry. «Aujourd'hui, Pyramid Pens propose six huiles de cannabis pures, puissantes et pures différentes, conditionnées dans des cartouches compatibles avec n'importe quel appareil de vape alimenté par batterie 510. Il propose cinq types différents de dosettes Pax Era, ainsi que trois cartouches de recharge différentes et des cigarettes électroniques jetables. Tout cela est ravitaillé à l’aide de machines de remplissage automatiques modernes Thompson Duke. De plus, Loud Labs a réussi à simplifier le processus de fabrication. La société a également ajouté une presse de capsulage de cartouches Thompson Duke LFP.
L'automatisation supprime les contraintes physiques associées aux processus manuels, accélère les délais et garantit un contrôle qualité précis. Avant l'introduction, les grosses commandes pouvaient être exécutées dans un délai allant jusqu'à un mois, mais désormais, les grosses commandes peuvent être exécutées en quelques jours.
« En s'associant à Thompson Duke Industrial, Loud Labs a obtenu un retour sur investissement rapide en intégrant vitesse, efficacité, contrôle qualité et solutions rentables dans son usine de fabrication », a déclaré Berry.
« Il y a trois points à retenir de l'expérience d'automatisation de Loud Labs », ajoute Walsh. « Le chanvre est une matière aux propriétés uniques. La communauté des fournisseurs doit développer des solutions d'automatisation et d'emballage spécifiquement pour le chanvre, ou au moins être prête à modifier considérablement les systèmes pour les adapter aux caractéristiques de performance du matériau.
« Le deuxième point à retenir est qu’il s’agit d’une nouvelle industrie. Les sociétés de cannabis bénéficieront d’une facilité d’utilisation et d’un haut niveau d’assistance. Enfin, la comptabilité électronique, la traçabilité et les bonnes pratiques de fabrication pourraient être nécessaires dans un avenir proche. Les fournisseurs et les utilisateurs finaux doivent s’y préparer.
Dans le même temps, Berry et Walsh affirment qu'ils poursuivent le développement de leurs produits, trouvent des moyens d'automatisation, envisagent une expansion en Nouvelle-Galles du Sud et, plus important encore, se concentrent sur la fourniture d'une marque haut de gamme à leurs détaillants et aux consommateurs. sur lequel ils peuvent compter.
Cartouches préremplies et scellées prêtes à la vente dans des sacs CR. Cette unité IZR haute performance est une machine de table conçue et construite aux États-Unis avec une conception de base, une IHM, une table XY et un circuit d'huile supérieur d'une simplicité trompeuse. Les composants électriques et pneumatiques sont des composants industriels standards de Festo et garantissent une longue durée de vie, un fonctionnement sans problème et une disponibilité élevée des produits. Cette simplicité et cette facilité d'utilisation sont essentielles pour certaines parties de l'industrie du cannabis, car les connaissances en matière d'automatisation sont encore en évolution. Cependant, cette technologie brevetée fournit un puissant programme de performances automatisé.
Au sommet de la machine se trouvent un chauffage et un réservoir de 500 ml. Les fabricants préchauffent leur huile de cannabis avant de la placer dans un réservoir où la température exacte est maintenue. Un tube transparent au fond du réservoir fournit un chemin pour distribuer l'huile via le mécanisme de distribution de l'embout de la seringue. Lorsqu'il est temps de passer d'une formulation d'huile à l'autre, le réservoir, le tube, le clapet anti-retour et la seringue doseuse sont rapidement retirés et remplacés par le jeu de pièces de rechange fourni. Passer d’une recette d’huile à l’autre prend environ une minute. Les composants retirés sont ensuite nettoyés et préparés pour le lot suivant.
La lampe chauffante à col de cygne est facilement réglable et maintient l'huile chaude pendant très peu de temps lorsqu'elle s'écoule du réservoir vers la cartouche. En haut au centre de cette image se trouvent les buses de dosage contrôlées par deux cylindres Festo. Le cylindre supérieur soulève le piston, aspirant l'huile dans la seringue doseuse. Dès que la quantité d'huile requise a été aspirée dans la seringue, le deuxième cylindre abaisse la seringue, permettant ainsi à l'aiguille d'être insérée dans la cartouche. Le piston est pressé par le cylindre et l'huile pénètre dans le baril. Les deux cylindres sont facilement réglables manuellement à l'aide de butées mécaniques.
La table XY de cette machine IZR a été initialement développée par Festo pour garantir la rapidité et la précision de la manipulation des échantillons dans un laboratoire automatisé. Il est très précis car il pointe vers la cartouche sous la tête de remplissage et est industriellement fiable. Table XY EXCM, IHM, température, pneumatique – tout est contrôlé par un petit automate Festo dans un boîtier IZR.
L'IHM à écran tactile permet à l'opérateur de contrôler et d'optimiser le processus avec un simple menu de commandes (pointer et cliquer). Tous les programmes complexes sont téléchargés et entièrement évalués avant l'expédition de chaque unité. Grâce à l'API Codesys, le système de performance des processus et de reporting peut collecter toutes les données nécessaires de production et de traçabilité des lots, ce qui précède l'exigence de la FDA en matière de tenue de registres à ce niveau.
Cette LFP est une presse pneumatique de quatre tonnes qui fonctionne entièrement à la pression de l'air et ne contient aucun composant électronique. Connectez un compresseur d'air au LFP et lancez-vous. L'opérateur saisit la force souhaitée de 0,5 à 4 tonnes avec un contrôle de force entièrement réglable. Ils ferment la porte et mettent l'interrupteur en position déployée. Le verrouillage de la porte est activé et le travail commence. Déplacez l'interrupteur en position rétractée, la presse se rétractera et la serrure de la porte se déverrouillera. Une fois de plus, Thompson Duke associe des composants industriels robustes à une facilité d'utilisation pour les clients recherchant les avantages de l'automatisation.
Heure de publication : 14 mars 2023