به دليل ضعف مقاومت برشي و عدم مقاومت كششي خاك و وزن بالاي آن به عنوان مصالح پركننده محققين همواره به دنبال روشهايي جهت بهبود و اصلاح آن هستند، اين محصول يعني ژئوفوم پلي استايرن به دليل سبكي، بالابودن نسبت مقاومت به وزن، دوام و خاصيت عايقي كه دارد در كاهش نشست زير خاكريزها، ميرايي صدا و لرزش، كاهش فشار جانبي بر سازه هاي زيرين، كاهش تنش روي خطوط لوله صلب مدفون و ... موثر است بنابراين مي‌توان از اين محصول در پروژه هاي عمراني به عنوان مصالح پركننده و جايگزيني براي خاك در خاكريزها و در بسترهاي نرم و سست و همچنين پروژه هايي كه از نظر زمان اجرا حائز اهميت هستند، با هدف افزايش كيفيت، سرعت اجرا و مديريت هزينه ها به عنوان جايگزين مصالح سنتي و معمول استفاده كرد. از طرفي ديگر امروزه يكي از دغدغه هاي اصلي جوامع بشري مواجه با محيط زيست و بررسي و به كار گيري راه هاي حفظ آن به عنوان پيش نياز زندگي انسان و ساير موجودات زنده است. اين اختراع به دليل قابليت بازيافت و استفاده مجدد مي تواند جايگزين مناسبي براي منابع محدود از جمله خاك، سيمان و ... (جهت حفظ منابع طبيعي) باشد.

امروزه مواد پلاستيكي برگرفته از مواد پتروشيمي به عنوان يكي از چالشهاي اصلي محيط زيست مطرح شده است. زيرا قسمت اعظم اين مواد زيست تخريب پذير نبوده و در طبيعت باقي مي مانند هرچند بحث بازيافت اين مي تواند اثرات زيست محيطي ناشي از اين مواد را كاهش دهد . اين مواد شامل پليمر هاي مصنوعي مانند پلي اتيلن ، پلي پروپيلن ، پلي استايرن و ... مي باشند ، البته بسياري از محقين در تلاش براي زيست تخريب پذير كردن پليمر هاي مصنوعي ذكر شده هستند كه بعضي از آنها در كشور هاي پيشرفته مانند امريكا و اروپا به بازار مصرف نيز ارائه شده است ولي فرآيند زيست تخريب پذير كردن در مقياس صنعتي هزينه بر بوده و اين مواد را براي مصارفي كه مي توانند ارزش افزوده بيشتري ايجاد كند بكار مي گيرند. استفاده از ظروف يكبارمصرف پليمري بتدريج جزء لاينفك زندگي مردم شده است و اكثر مردم روزانه حداقل يكبار از اين ظروف شامل ظروف صرف غذا، انواع ليوان و يا محصولات بسته بندي شده در اين ظروف استفاده مي كنند . در حال حاضر اين ظروف از مواد پليمري مانند پلي اتيلن ، پلي استايرن ، پلي اتيلن ترفتالات ، پلي استايرن ساخته مي شود. البته توليد ظروف يكبار مصرف اسفنجي بر پايه پلي استايرن به عنوان يك بسته بندي در جامعه به عنوان يك بسته بندي سالم و بهداشتي در جامعه ما كمتر مورد نظر بوده تا حدي كه بسياري از مواد غذايي و خوراكي از بسته بندي بهداشتي برخوردار نيستند. هرچند در سالهاي اخير پيشرفت هايي براي بسته بندي خوب و مناسب است ( انواع ظروف يكبار مصرف ) انجام شده ، اما براي عامه مردم ، ضرورت استفاده از بسته بندي هاي صحيح مثلا استفاده از ظروف يكبار مصرف اسفنجي براي مواد غذايي ، آشاميدني و ... بايد بيشتر مورد توجه قرار گيرد . سرانه مصرف كشورهاي صنعتي در رابطه با مصرف ظروف يكبار مصرف نسبت به كشور هاي توسعه نيافته و در حال توسعه بسيار بالاتر مي باشد.شاخص سلامت هر جامعه نيز به سرانه مصرف انواع مواد بهداشتي وابسته است و از اين لحاظ شاخص سلامت جوامعي كه به اين مسائل اهميت داده اند بالاتر از ساير كشور ها مي باشد. ضمنا بايد اين نكته ذكر شود كه همه مواد پليمري پايه ظروف يكبار مصرف مي بايستي از استاندارد هاي بهداشتي لازم برخوردار باشد . در اين ميان مي توان به ظروف يكبارمصرف توليد شده بهداشتي بر پايه پلي اتيلن و پلي استايرن اشاره كرد. بهر حال با اينكه اين محصولات داراي استانداردهاي بهداشتي لازم هستند اما كماكان موضوع عدم بازيافت پذيري و زيست تخريب پذير نبودن آنها براي صنايع توليد كننده اين محصولات نگراني جدي محسوب مي شود و براي همين موضوع اين صنايع به دنبال راه حلي براي زيست تخريب پذير كردن محصولات پلاستيكي موجود يا استفاده از مواد پلاستيكي زيست تخريب پذير، براي توليد اين محصولات هستند ، از اين بين اسيدپلي لاكتيك به عنوان يك ماده تجزيه پذير كه از مواد طبيعي موجود در طبيعت توليد مي شود مي توان اشاره كرد. پيش‌بيني مي‌شود تقاضا براي اين ماده تا سال ۲۰۲۰ به يك مگاتن در سال افزايش پيدا كند. اسيد پلي لاكتيك نوعي پلاستيك تجزيه‌پذير است كه از آن به ميزان گسترده‌اي در صنايع بسته‌بندي استفاده مي‌شود. از اين رو نياز به آن در بازار روز به روز افزايش مي‌يابد.

جامعه بشري با سرعتي دور از انتظار در حال دگرگوني، تحول، بازسازي و نوسازي است و پذيرش اين تحولات شرط اصلي حضور در جهان كنوني به شمار مي‌آيد. از اين رو اثرات جانبي تحولات و تغييرات سريع را نيز بايد پذيرفت. يكي از اين تحولات، گسترش ساخت و سازهاي بلند و به تبع آن مسايل ايمني مربوط به آنهاست. بي‌توجهي به مساله ايمني مي‌تواند به آتش‌سوزي‌هاي مهيب و مشكلات اجتماعي، اقتصادي و بهداشتي ناشي از آن منجر شود. با توجه به رويدادهايي كه در كشورهاي در حال توسعه شكل مي‌گيرند مي‌توان نتيجه گرفت كه در برخي از اين كشورها تا حادثه‌اي اتفاق نيافتد و تا جان انسان بي‌گناهي تهديد نشود و سرمايه‌اي به كلان نابود نشوند، به رعايت اصول ايمني توجهي نمي‌شود. حال با توجه به آنكه در كشور خود نيز شاهد بسياري از حوادث ساختماني بوده‌ايم، زمان آن رسيده كه به مساله ايمني در ساخت و سازها در جامعه توجه جدي‌تري شود و ايمني فقط در كلاه و كفش و دستكش خلاصه نشود. ايمني يكي از اركان اصلي در حفظ جان و سلامتي انسان‌ها، نيروي كار و سرمايه‌هاي ملي و فردي است. رعايت ايمني در ساخت و سازها اكنون در مسيري قرار گرفته كه به تدريج كه جايگاه خود را پيدا كند و سازمان‌هاي اصلي و فرعي ايمني در سازمان ها و همچنين در فرآيند ساخت و ساز و استفاده از مصالح ايمن ( از نظر مقاومت مكانيكي و مقاومت در برابر شعله ) مي‌تواند نقش موثري در كاهش تلفات انساني و حوادث احتمالي داشته باشند. البته ضوابط و قوانين مطلوب به تنهايي نمي‌تواند سازمان‌ها و ارگان‌ها را در رسيدن به اهداف خود كمك كند، بلكه مشاركت و همكاري آحاد ملت لازم است تا برنامه‌هاي ايمني با شكست مواجه نشوند. يكي از الزامات مهم در طراحي و اجراي ساختمان ها، تامين ايمني در برابر آتش سوزي است. براي اين منظور لازم است تا ساختمان به نحوي طراحي و اجرا گردد كه در صورت وقوع حريق، ايمني جاني و مالي شهروندان به نحو منطقي و متناسب با كاربري ساختمان تامين شده باشد. سازمان بهينه سازي مصرف سوخت كشور در راستاي اجراي سياست هاي استراتژيك بخش انرژي كشور و نيز طبق ماده ۱۲۱ قانون برنامه سوم توسعه اقتصادي، اجتماعي و فرهنگي كشور در بخش انرژي مبني بر اعمال صرفه جويي، منطقي كردن مصرف انرژي و حفظ محيط زيست و تحقق هر چه بهتر سياست ها با اهداف جلوگيري از اتلاف منابع تجديد ناپذير و ارتقاء كارآيي مديريت انرژي فعاليت مي نمايد. با توجه به موارد فوق الذكر سهم مصرف سوخت در ساختمان هاي حدود ۳۸% از سوخت كشور مي باشد. چنانچه اقدامات بهينه سازي در ساختمان ها (مبحث نوزدهم مقررات ملي ساختمان ) انجام نگردد و طبق روال كنوني به مصرف ادامه دهيم طي سالهاي ۱۳۸۱ الي ۱۳۹6 به ميزان يازده ميليارد دلار مصرف سوخت خواهيم داشت. يكي از موارد بهينه سازي در ساختمانها استفاده از مواد و مصالحي است كه براي عايق كاري حرارتي ساختمان -ها مورد استفاده قرار مي گيرند يكي از اين مواد فوم پلي اتيلن است. با توجه به نوع مواد پلي اتيلن بهترين عايق از نظر نفوذ آب، گرما، سرما و صدا مي باشد به استثناي پلي اتيلن كه نسبت به آب مقاوم است بقيه عايق ها بر اثر رطوبت كارايي آنها پايين مي آيد. در برخي عايق هاي آزاد مقدار مقاومت حرارتي متناسب با تراكم عايق است نه ضخامت آن. در اين عايق ها مقدار مقاومت ممكن است بعد از مدتي تا ۲۰ درصد كاهش يابد. معرفي محصول فوم پلي اتيلن تركيبي است از پلي اتيلن فشرده و حبابهاي ريز هوا ، كه بدليل داشتن خواص ويژه يكي از بهترين ايزولاسيون ها و عاليترين عايق برودت، حرارت، رطوبت و صدا مي باشد. انواع فوم پلي اتيلن فوم هاي پلي اتيلن از نظر عامل شبكه اي كننده به دو دسته فوم هاي خطي و شبكه اي تقسيم مي شوند: ۱- فوم پلي اتيلن معمولي يا پلي فوم يا فوم EPE در فوم هاي خطي از عامل شبكه اي استفاده نمي شود و به نام فوم پلي اتيلن معمولي يا پلي فوم يا فوم EPEمعروف هستند، و همچنين بواسطه س هزينه هاي مطلوب توليد و در نهايت بهاي تمام شده ي پايين آن براي بخش عايق كاري در ساختمان سازي بسيار مناسب است. ۲- فوم پلي اتيلن كراسلينك يا فوم XPE در فوم هاي شبكه اي از عامل پخت استفاده مي گردد كه اين عامل باعث به وجود آمدن ساختار سه بعدي در محصول فوم شده كه در نتيجه خواص فوم را به شدت افزايش مي دهد كه اين گروه از فوم ها به نام فوم پلي اتيلن كراسلينك يا فوم پلي اتيلن شبكه اي يا فوم XPE شناخته مي شود، كه هزينه هاي بالاي توليد ، بهاي تمام شده ي آن بالاست و براي شرايط خاص و لوكس بكار مي رود و براي ساختمان سازي مناسب نيست. با توجه به موارد مطرح شده فوق فوم پلي اتيلن بواسطه ويژگي هاي منحصر به فرد آن در بخش عايق كاري صنعت ساختمان سازي، با هدف بهينه سازي در ساختمان ها (مبحث نوزدهم مقررات ملي ساختمان) به وفور مورد استفاده قرار مي گيرد، با توجه به مقاومت پايين آن در برابر شعله ميتواند عملكرد صحيح اين فوم را زير سوال ببرد. بنابراين ايجاد قابليت مقاومت در برابر شعله در اين نوع فوم مي تواند بسيار مفيد و كارا در صنعت ساخت و ساز باشد كه در اين اختراع به اين موضوع توجه شده و در نهايت با بهره گيري از تكنولوژي فرآيند اكستروژن اين فوم (فوم پلي اتيلن EPE) تبديل به يك فوم كندسوز و يا مقاوم در برابر شعله شده است. ويژگي هاي فوم پلي اتيلن اكثر فوم هاي پلي اتيلن ساختاري با سلول هاي بسته دارند كه كاربرد آن ها را در موارد خاص كه وزن كم و سبكي لازم است، امكان پذير مي سازد. خواص فوم هاي پلي اتيلني تحت تاثير ساختار تخلخلي آن و خواص مكانيكي پليمر پايه، مي باشد. خواص مهم و جالب توجه فوم هاي پلي اتيلني عبارتند از برگشت پذيري بالا، جذب انرژي، سبكي، مقاومت به مواد شيميايي، هدايت حرارتي پايين، ترموفرم پذيري، آساني در ساخت و غيره. بنابراين اهدافي كه در اين اختراع دنبال مي شود عبارتند از: 1- پيروي از روند توسعه پايدار 2- بهينه سازي مصرف سوخت در ساختمان ها (رعايت مبحث نوزدهم مقررات ملي ساختمان) 3- ايجاد ارزش افزوده در كالاهاي توليدي واحد هاي صنعتي 4- افزايش سطح ايمني بناها و منازل مسكوني در برابر آتش 5- رعايت مقررات ملي ساختمان (مبحث سوم – حفاظت ساختمان ها در برابر حريق)

فوم‌هاي پلي‌اتيلن به دليل خواص ويژه به‌طور گسترده در صنايع متعدد مانند ساخت مبلمان، شل‌هاي الكتريكي، عايق و مواد ساختماني استفاده مي‌شود. در صنايع ساختمان‌سازي به‌عنوان عايق حرارت و آكوستيك به‌شدت محبوب است. در كنار خواص خوب ذكر شده براي فوم هاي پلي‌اتيلني بايد ذكر شود كه در دسته مواد اشتعال‌پذير طبقه‌بندي مي‌شوند و از اينرو استفاده از آنها محدود شده است. در فرآيند فومينگ استفاده از افزودني‌ها منجر به تغيير ساختار سلولي فوم‌هاي پليمري ميشود و كه استفاده از آن‌ها را در ساختار فوم محدود ميكند زيرا دستيابي به شرايط فرآيندي مطلوب براي توليد بسيار پيچيده است. در اين اختراع براي توليد فوم پلي‌اتيلن ريز سلول مقاوم به حرارت چندين چالش مهم شامل افزايش مقاومت‌حرارتي فوم پلي‌اتيلن با انتخاب نوع و ميزان بهينه مستربچ افزايش‌دهنده مقاومت حرارتي، استفاده از مستربچ دوستدار محيط زيست و غير سمي، تنظيم شرايط فرايندي توليد فوم پلي‌اتيلن ريز سلول با حفظ خواص مكانيكي آن حل شده است. در اين راستا، از مستربچ مقاوم حرارت شامل تركيبات فسفرينه، سيلاني و زينك بورات استفاده شده است كه دوستدار محيط زيست بوده است. بعلاوه، با بهينه‌سازي مقدار آن در محدوده 25-5 درصد وزني و تنظيم شرايط فرايندي توليد ساختار سلولي و خواص فوم پلي‌اتيلن حفظ شده است.

اين اختراع در راستاي بهبود خواص زيست تخريب پذيري پلي استايرن شكل گرفته است. بدين منظور از يك كامپاند پليمري بر پايه پلي استايرن و نشاسته براي جايگزيني با پلي استايرن خالص استفاده شده است. بدليل تفاوتهاي موجود در خواص ذاتي پلي استايرن و نشاسته، فرايندپذيري كامپاند جديد نسبت به پلي استايرن خالص متفاون خواهد بود. در اين اختراع سعي شده است ضمن شناسايي پارامترهاي فرايندي تاثيرگذار نسبت به كنترل آن جهت شكل پذيري در دستگاه فيلم كستينگ و ترموفرمينگ اقدام متناسب صورت پذيرد.

در دهه‌هاي اخير توجه به مشكلات زيست‌محيطي به شدت افزايش يافته است و صنايع متعدد به دنبال تغيير روند فعاليت‌هاي خود براي بهبود آن هستند. استفاده از پلاستيك‌ها يكي از مواردي است كه به دليل عدم تجزيه‌زيستي به شدت محيط‌زيست را تحت تاثير قرار داده است؛ از اينرو استفاده از تركيبات زيست تخريب‌پذير براي جايگزيني و بهبود شرايط زيست‌محيطي به خصوص در صنايع پلاستيك و بسته‌بندي مطرح شده است. در اين ميان استفاده از پلي‌لاكتيك اسيد به عنوان يك پليمر زيست‌سازگار گزينه بسيار مناسبي بوده است كه تاكنون در چندين كشور موفق به گسترش استفاده و جايگزيني اين پايه پليمري با پليمرهاي مرسوم مانند پلي‌استايرن و پلي‌پروپيلن شده‌اند؛ با توجه به اينكه پلي‌لاكتيك اسيد ذاتا داراي استحكام مذاب ضعيفي است لذا فرآيندپذيري آن و توليد فوم ايده‌آل از آن شرايط پيچيده و دشواري دارد. در واقع به‌منظور توليد محصول از پلي‌لاكتيك اسيد نياز به اصلاح تركيب و بهينه‌سازي شرايط فرآيندي (شامل تعيين شرايط فرآيندي مناسب شامل دما، فشار، زمان اقامت) است. در اين اختراع ما با استفاده از تركيبات بسط‌دهنده زنجير، بهينه‌سازي تركيبات استفاده شده، انتخاب نوع اكسترودر و بهينه‌سازي شرايط فرايندي موفق به توليد فوم پلي‌لاكتيك اسيد سوپرجاذب با خواص مكانيكي خوب شديم

عايق يكي از اجزاي مهم ساختمان است، مسئوليت اصلي هر ماده عايق ارائه عملكرد حرارتي مثبت است، اما اين تنها عاملي نيست كه هنگام انتخاب يك ماده عايق بايد در نظر گرفته شود، بنابراين محصول عايقي اختراع گرديد كه علاوه بر ارائه عملكرد حرارتي مثبت از جهاتي ديگر از جمله ضد آب و آتش، افزايش مقاومت فشاري، مانع بخار و رطوبت و ... از نظر اقتصادي و انرژي نيز به صرفه است. اين اختراع يك عايق سفت و سخت است كه از فوم پلي استايرن انبساطي (EPS) كه سطح آن با يك لايه چند ميليمتري (2 - 4 ميلي متر) متشكل از مخلوط 25-30 درصد پودر معدني پايه سيليس، 40-50 درصد رزين پليمري، 15-20 درصد پيگمنت و روان كننده هاي ملات ساختماني پوشش شده است. در واقع اين تركيب، مقاومت فشاري بالا و عملكرد حرارتي بسيار خوبي را هنگام استفاده در كاربردهاي ساختماني و مشابه آن ارائه مي‌دهد، از اين عايق مي توان تقريباً براي هر قسمت از ساختمان استفاده كرد، به ويژه براي عايق بندي سقف و كف، در سردخانه ها، در ساندويچ پنل، در شيرواني و مكملي براي گرمايش از كف و ... موثر هستند. از كاربردهاي ديگر آن استفاده در بلوك هاي سقفي جهت كاهش حجم بتن ريزي است.