ИССЛЕДОВАНИЕ СЦЕНАРИЕВ ПРИМЕНЕНИЯ СОТОВОЙ СЕТЧАТОЙ КРАФТ-БУМАГИ В ЭКОЛОГИЧНЫХ УПАКОВОЧНЫХ РЕШЕНИЯХ

АННОТАЦИЯ

Статья посвящена исследованию сценариев применения сотовой сетчатой крафт-бумаги в экологичных упаковочных решениях. Раскрыты теоретические основы экологизации упаковки, обусловленные мировыми тенденциями перехода бизнеса к ESG-ориентированным моделям и экономике замкнутого цикла. Систематизированы и оценены физические, производственно-технологические и экологические свойства сотовой крафт-бумаги. Обоснованы функциональные и экономические преимущества использования сотовой структуры как альтернативы полимерным и вспененным материалам в различных отраслях (транспортной, потребительской и многооборотной упаковке). Выявлено, что прочностные и амортизирующие характеристики материала обеспечивают его конкурентоспособность при существенном снижении углеродного следа. Уточнено, что наиболее перспективными направлениями практического применения сотовой сетчатой крафт-бумаги являются защитная, конструкционная и функциональная упаковка. При этом сотовая сетчатая крафт-бумага нередко придает привлекательный вид упаковке и становится элементом экодизайна, ввиду чего широко применяется в декоративной и подарочной упаковке.

ABSTRACT

The article is devoted to the study of application scenarios of honeycomb kraft paper in ecological packaging solutions. Theoretical foundations of packaging greening are disclosed, determined by global trends in the transition of businesses to ESG-oriented models and a circular economy. The physical, technological, and ecological properties of honeycomb kraft paper are systematized and evaluated. The functional and economic advantages of using honeycomb structures as an alternative to polymeric and foamed materials in various industries (transport, consumer, and reusable packaging) are substantiated. It was revealed that the strength and cushioning characteristics of the material ensure its competitiveness while significantly reducing the carbon footprint. It was clarified that the most promising directions for the practical use of honeycomb kraft paper are protective, structural, and functional packaging. At the same time, honeycomb kraft paper often gives packaging an attractive appearance and becomes an element of eco-design, which explains its wide use in decorative and gift packaging.

Ключевые слова: сотовая сетчатая крафт-бумага, экологичные упаковочные решения VANPACK; ESG-стратегии; экономика замкнутого цикла, амортизирующие и конструкционные свойства упаковки, применение экоупаковки на основе крафтовой бумаги.

Keywords: honeycomb kraft paper, eco-friendly packaging solutions VANPACK, ESG strategies, circular economy; cushioning and structural properties of packaging, kraft paper-based eco-packaging applications.

Введение. Актуальные тенденции развития мирового рынка упаковки отражают происходящие на протяжении последних лет трансформации моделей производства и потребления, в которых одним из неотъемлемых элементов становится экологизация упаковочных решений. В частности, возрастающие экологические риски, исчерпаемость природных ресурсов и ужесточение нормативно-институциональных требований предопределяют переход компаний к использованию биоразлагаемых, перерабатываемых и возобновляемых ресурсов; как было установлено нами в предыдущих исследованиях, экологичная упаковка является не просто технологическим трендом, а частью корпоративной стратегии, связанной со снижением углеродного следа, реализацией принципов расширенной ответственности производителя и укреплением ESG-профиля организации [1].

Рассматривая экологичную упаковку (или экоупаковку), стоит отметить, что она представляет собой совокупность материалов, конструктивных решений и организационных практик, направленных на минимизацию негативного воздействия на окружающую среду при сохранении функциональных свойств упаковки и её потребительской ценности. Экоупаковка объединяет под собой экономическую, технологическую эффективность и социально-экологическую ответственность, что делает её одним из инструментов реализации корпоративных принципов устойчивого развития. С позиций бизнеса экологизация упаковки способствует повышению конкурентоспособности, формированию лояльности потребителей и укреплению инвестиционной привлекательности [2].

Тем самым, в условиях постепенного отказа от использования одноразового пластика экологичные материалы становятся стратегическим направлением внедрения инноваций; при этом переход нередко оказывается болезненным и/или затруднительным по причине кратковременного повышения нагрузки на бизнес по издержкам. Вместе с тем, перспективным упаковочным решением видится использование крафт-бумаги – прочного, перерабатываемого и биоразлагаемого материала, который отличается универсальностью применения, доступностью и экономичностью. Закономерно, на протяжении последних лет на основе крафт-бумаги активно развиваются новые формы упаковочных конструкций, среди которых выделяется сотовая (сетчатая) крафт-бумага (инновационный продукт с трехмерной ячеистой структурой, который к тому же является эффективным заменителем пластиковых амортизирующих материалов). Согласно данным с портала VANPAK, сотовая сетчатая крафт-бумага производится путем перфорации и растяжения рулонного материала, в результате чего формируется эластичная сетчатая структура, которая позволяет проводить пространственную фиксацию и защиту товара при транспортировке. В отличие от синтетических упаковок, данный материал полностью биоразлагаем, пригоден к повторной переработке и не содержит токсичных компонентов, поэтому его можно отнести к категории экологичных упаковочных решений [3].

Причем существующие экспериментальные исследования подтверждают высокие механические и амортизирующие свойства сотовых бумажных структур. Так, D.-M. Wang и Z.-W. Wang установили, что сотовый картон обладает высокой способностью к поглощению ударных нагрузок и может эффективно использоваться в защитных системах упаковки [7]. В работе A.K. Nurdina и соавторов показано, что толщина стенок и размер ячеек определяют показатели прочности и энергоемкости бумажных панелей, а оптимальная конфигурация упаковки обеспечивает превосходство сотовой крафт-бумаги над традиционными полимерными материалами по показателю удельной энергоемкости [6]. Результаты исследования G. Kmita-Fudalej, G. Jasiński и Z. Kołakowski подтверждают, что уменьшение диаметра ячеек увеличивает прочность на изгиб и снижает повреждения, которые возникают в результате плоского сжатия, что делает материал перспективным для создания экологичных упаковочных конструкций [4].

Таким образом, необходимость перехода бизнеса к экологичным упаковочным решениям является объективной и стратегически обусловленной. В данном контексте сотовая сетчатая крафт-бумага заслуживает особого внимания как инновационный материал, которому свойственны высокие эксплуатационные и экологические показатели. Применение сотовой сетчатой крафт-бумаги обеспечивает решение одновременно трех задач:

• снижение экологической нагрузки и отходов;
• повышение функциональности упаковки за счет амортизационных свойств;
• реализация принципов экономики замкнутого цикла.

В совокупности вышесказанное определило цель настоящего исследования – провести сравнительный анализ сценариев использования сотовой сетчатой крафт-бумаги в различных упаковочных решениях.

Методология исследования. Методологическая основа исследования построена с учетом междисциплинарного характера проблемы, которая состоит из аспектов экологии, экономики, материаловедения и упаковочного дизайна; в работе применялся комплекс теоретических и эмпирико-аналитических методов, направленных на системное осмысление сценариев применения сотовой сетчатой крафт-бумаги в экологичных упаковочных решениях, их сравнительный, обобщающий и описательный анализ. Основным методом выступил теоретический анализ научных и отраслевых публикаций, посвященных современным подходам к созданию экологичной упаковки и применению возобновляемых материалов в упаковочных решениях.

Результаты и их обсуждение. Рассматривая сотовую сетчатую крафт-бумагу и её использование в качестве упаковочного материала, отдельное внимание стоит уделить вопросам её производства. Получение такой бумаги происходит на основе классической небеленой целлюлозы, которая подвергается механической перфорации и растяжению в продольном направлении. В результате формируется трехмерная структура типа пчелиных сот; форма материала придает бумаге повышенную прочность и наделяет способностью эффективно амортизировать внешние воздействия [3; 4; 5].

Производство сотовой сетчатой крафт-бумаги осуществляется из плотной крафт-бумаги без ламинации и использования каких-либо синтетических добавок; на бумажном полотне создается сетчатая структура посредством лазерной или механической резки, затем рулон растягивается в продольном направлении, при этом перфорационные прорези раскрываются в виде ячеек гексагональной формы. Сформированная структура закрепляется без применения клеевых составов.

С точки зрения принципа действия, благодаря пространственной ячеистой структуре сотовая бумага эффективно распределяет нагрузку и снижает амплитуду ударных воздействий. При сжатии каждая ячейка функционирует в качестве некоего миниатюрного демпфера, который поглощает кинетическую энергию. В частности, исследования D.-M. Wang и Z.-W. Wang показывают, что бумажный сотовый картон способен поглощать энергию соизмеримо с полимерными вспененными материалами, при этом остается на 100% перерабатываемым [7]. Аналогичные выводы содержатся в работе A. K. Nurdina и соавторов, которыми продемонстрировано, что повышение толщины стенок и уменьшение диаметра ячеек увеличивают прочность на сжатие и снижают подверженность к динамическим нагрузкам [6].

При этом сотовая крафт-бумага полностью соответствует критериям экологичной упаковки (рис. 1):

Рисунок 1. Критерии экологичной упаковки и соответствие сотовой сетчатой крафт-бумаги им, составлено автором

Благодаря соответствию совокупности представленных характеристик, а также общих свойств сотовая крафт-бумага рассматривается в качестве одного из наиболее перспективных материалов для замены традиционных пластиковых амортизирующих средств в транспортной и потребительской упаковке. Исследования G. Kmita-Fudalej [4] и Mohanraj A.P. [5] подтверждают, что настройка размеров ячеек и толщины стенок позволяет достичь оптимальных характеристик упаковки (в выборе между легкостью конструкции и высокой энергопоглощающей способностью), что делает данный материал не только экологичным, но и технологически конкурентоспособным.

Учитывая торт факт, что сотовая сетчатая крафт-бумага обладает всеми важными свойствами, необходимо рассмотреть обоснованность её применения в экологичных упаковочных решениях. С экономической точки зрения внедрение экологичных упаковочных решений позволяет бизнесу достигать двойного эффекта, а именно уменьшения отходов и повышения инвестиционной привлекательности бренда. Крафт-бумага, ввиду низкого углеродного следа и полной перерабатываемости, отвечает принципам ESG и требованиям расширенной ответственности производителей. Соответственно, упаковка рассматривается не как отход, а как ресурс, возвращаемый в производственный цикл. Производство вторичной крафт-бумаги требует на 60-70% меньше энергии, чем изготовление первичных полимеров, а транспортировка облегченной сетчатой упаковки снижает логистические издержки и расход топлива [2; 3].

Таким образом, сотовая сетчатая структура крафт-бумаги обеспечивает:

– высокую энергоемкость и ударопрочность упаковочных решений;

– низкую массу и оптимальную жесткость при защите грузов;

– возможность многоразового применения и полной переработки (в особенности при использовании в замкнутых системах);

– минимизацию токсичных компонентов путем их замещения;

– универсальность форматов упаковки (рулон, лист, модуль, см. рис. 2).

Рисунок 2. Вариации упаковки с использованием сотовой сетчатой крафт-бумаги, составлено автором

Соответственно, сочетание прочности, легкости и экологичности позволяет применять сотовую крафт-бумагу в разных секторах упаковочного рынка, например в транспортной и защитной упаковке в качестве замены пузырчатой пленки и пенопласта; в электронной коммерции и ритейле для формирования визуально привлекательных (например, подарочных), брендированных и «био» ориентированных упаковок; в промышленной логистике в качестве заполнителя и прокладочного материала для приборов, электроники и мебели (размещается внутри коробки, между элементами, или слоями); в декоративных упаковках и др.

При этом можно выделить несколько различных сценариев применения сотовой сетчатой крафт-бумаги в качестве упаковочного решения (таблица 1):

Таблица 1.

Сравнительный анализ сценариев применения сотовой сетчатой крафт-бумаги, составлено автором.

Опираясь на таблицу 1, отметим, что наибольший экологический эффект достигается при сценариях с замещением пластиковых наполнителей и использованием многооборотной или модульной упаковки, когда полностью исключается использование синтетических полимеров, а упаковка может быть возвращена или переработана в рамках замкнутого цикла.

Функциональная эффективность (энергопоглощение, жесткость, и др.) максимальна в сценариях с внутренней амортизацией и использованием сотовой сетчатой крафт-бумаги в качестве транспортной тары. Экспериментальные данные [4; 6; 7] подтверждают, что ячеистая бумага с плотностью 175–200 г/м² и размером ячейки в 10-12 мм обеспечивает оптимальное соотношение прочности (защита) и массы упаковки изделия.

Экономичность и рациональность наиболее выражена у сценариев замещения пластика и использования в качестве тары для транспортировки, т.к. низкая себестоимость производства, минимальные энергозатраты и возможность масштабирования позволяют сократить затраты на упаковку в долгосрочной перспективе. Преимущественно, риски применения сотовой сетчатой крафт-бумаги в экологичных упаковочных решениях связаны с влагочувствительностью и необходимостью разработки защитных покрытий, в особенности в случаях использования для термо- и гидро- функциональных упаковок. Одновременно с этим, при изменении геометрии ячеек и типа покрытия материал может выполнять амортизирующую, несущую, изолирующую и декоративную функции. Наиболее перспективными направлениями практического использования видятся замещение полимерных упаковочных элементов в электронной коммерции и логистике, создание структурных коробок и транспортных контейнеров, разработка многооборотных решений для премиум-сегмента и B2B-поставок.

Заключение. Таким образом, результаты проведенного анализа подтвердили, что сотовая сетчатая крафт-бумага – это инновационное и универсальное решение для формирования экологичных упаковочных систем, которые соответствуют современным принципам устойчивого развития и требованиям ESG. Сотовая сетчатая крафт-бумага как упаковочный материал обладает не только физико-механическими, но и социально-экономическими преимуществами, позволяет совместить экологическую ответственность бизнеса и его рыночную эффективность. Сравнительный анализ показал, что в транспортной и защитной упаковке сотовая крафт-бумага снижает риск повреждения товаров при транспортировке, ввиду высокой энергоемкости и легкости конструкции; при замене пластиковых наполнителей достигается наибольший экологический эффект за счет исключения невозобновляемых ресурсов; в структурных коробках и многооборотных решениях проявляется высокая экономическая целесообразность, которая позволяет использовать материал в замкнутых (цикличных) логистических системах; в функциональных упаковках (тепло- и влагозащитных) открываются перспективы сочетания с компенсирующими недостатки материалами при сохранении базовых экологических характеристик упаковки.

Перспективы дальнейших исследований связываются с количественной оценкой жизненного цикла упаковочных решений из сотовой крафт-бумаги, моделированием их долговечности при различных климатических и механических воздействиях, а также разработкой гибридных композитных материалов, что позволит расширить области практического применения материала и сформировать стандартизированные подходы к его внедрению в качестве экологичного упаковочного решения.

Список литературы:

1. Родионов Д.А. Особенности и способы перехода бизнеса к использованию экологичной упаковки товаров // Журнал прикладных исследований. – 2025. – № 10. – С. 54–64. – DOI 10.47576/2949-1878.2025.10.10.007.
2. Родионов Д.А. Современные тенденции и перспективы развития рынка экологичной упаковки // Экономика и бизнес: теория и практика. – 2025. – № 8. – С. 135–141. – DOI 10.24412/2411-0450-2025-8-135-141.
3. Сотовая (сетчатая) крафт бумага [Электронный ресурс]. – URL: https://vanpak.ru/products/honeycomb_paper/
4. Kmita-Fudalej G., Jasiński G., Kołakowski Z. Impact of core cell size on selected properties of honeycomb paperboard // BioResources. – 2025. – Vol. 20, No. 1. – P. 1981–1997.
5. Mohanraj A.P., Kamatchi S., Deepthisri A., Parameshwaran P., Sivasubramaniyan B.P. Design and analysis of sustainable kraft paper-based cushioning system for packaging // Engineering Proceedings. – 2025. – Vol. 93. – Article 4. – DOI 10.3390/engproc2025093004.
6. Nurdina A.K., Aminanda Y., Ibrahim S.D.M., Mokhtar H. A study on the parameters affecting the properties of coated paper honeycomb // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. – 2017. – Vol. 184, No. 1. – Article 012029. – DOI 10.1088/1757-899X/184/1/012029.
7. Wang D.-M., Wang Z.-W. Experimental investigation into the cushioning properties of honeycomb paperboard // Packaging Technology and Science. – 2008. – Vol. 21, No. 6. – P. 309–316. – DOI 10.1002/pts.808.