Идея создания антибактериальной бумаги родилась на стыке необходимости и инноваций. Учёные задались вопросом: что, если наделить один из самых распространённых и экологичных материалов, бумагу, способностью самостоятельно уничтожать микробы, грибки и вирусы? Это решает сразу несколько проблем: от биоповреждений (плесень, грибок) до продления сроков хранения товара. В основе технологии — внедрение в бумажную массу наночастиц серебра, меди, цинка или природных антимикробных агентов.

Рассмотрим российскую практику создания инновационных упаковочных материалов, одновременно являющихся самостоятельным упаковочным решением и способным стать эффективным компонентом в гофроупаковке с широким спектром применения.

Антибактериальное покрытие

Антибактериальная бумага (АББ) — это бумага, обладающая биоцидными свойствами за счёт технологии нанесения специального состава, подавляющего рост бактерий, плесени и других патогенных микроорганизмов. Такая бумага обеспечивает защиту продукции от микробиологической порчи в процессе хранения и транспортировки.

Разработкой инновационных антимикробных покрытий для упаковки занимаются учёные по всему миру, создавая уникальные решения для разных сфер применения. Собственные технологии изобретают и патентуют в том числе российские производители бумаги, привлекая к этому процессу отечественных учёных.

Практическое применение

Появление антибактериальной бумаги (АББ) в первую очередь связано с развитием агропромышленного комплекса России. Теперь производством сельхозпродукции занимаются не только в регионах Центрального Черноземья, но и в Сибири.

Длинное логистическое плечо делает критически важным сохранение качества и свежести продукции на всём пути: от производителя к потребителю. В этом случае упаковка из АББ становится эффективным «фреш-решением»: привычный для аграриев гофролоток, дополненный антимикробными свойствами, способен значительно продлить сроки хранения продуктов, например, овощей, фруктов, ягод.

Комбинируя антибактериальный эффект с жиропрочными и влагостойкими свойствами, упаковка становится удачным решением для кондитеров, производителей морепродуктов, мясных полуфабрикатов и масложировой продукции.

АББ также может использоваться растениеводами, производителями одноразовой посуды, в фарме и других сегментах.

Сегодня антибактериальная бумага применяется как самостоятельный упаковочный материал и как компонент гофроупаковки. Сфера применения материалов с барьерными свойствами имеет внушительный потенциал, а запрос рынка на продление срока годности продуктов стимулирует целлюлозно-бумажную промышленность совместно с научным сообществом разрабатывать инновационные решения.

Опыт России

В России вопросом создания бумаги с антибактериальными свойствами, начиная с 2015 года, занимается компания «Кузбасский СКАРАБЕЙ» — завод по производству бумаги и картона из макулатуры в Кемерове.

Тогда предприятие получило грант на выполнение соответствующих научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ (НИОКР). На следующий год специалистами Кемеровского госуниверситета была разработана биоцидная композиция, а сотрудниками «Кузбасского СКАРАБЕЯ» – технология её нанесения. Позже на неё был получен патент, а в 2017 году запустили производство антибактериальной бумаги.

На протяжении десяти лет разработка претерпела несколько модификаций. Наконец в июне 2025 года «Кузбасский СКАРАБЕЙ» получил новые патенты на биоцидные составы для производства бумаги с антибактериальными и биоцидными свойствами.

Специфика биоцида и его влияние

Как пояснили UpackUnion в пресс-службе предприятия, если раньше для создания антибактериального эффекта использовался состав на основе кластерного серебра, то теперь разработан, протестирован и готов к применению новый состав биоцида на основе сернокислотного цинка. Новая формула оказалась более эффективной и вместе с тем менее затратной.

Разработкой биоцида предприятие занималось совместно с учёными Балтийского федерального университета (БФУ им. Канта, г. Калининград).

«В состав биоцида входят катионы переходных металлов, отличающихся высокой антибактериальной активностью. Основное их действие связано с проникновением через клеточную стенку микроорганизмов и блокировкой ферментов. В общих чертах механизм борьбы катионов металлов с одноклеточными (бактериями) и бесклеточными микроорганизмами (вирусами) представляет следующее: катион реагирует с клеточной мембраной бактерии, блокируя способность белков мембраны передавать кислород внутрь клетки бактерии, что приводит к «удушью» микроорганизма и его гибели», – объяснила UpackUnion Юлия Куликова, старший научный сотрудник НОЦ «Промышленные биотехнологии» БФУ им. Канта.

По словам эксперта, данный биоцидный препарат проявляет высокую бактерицидную активность как по отношению к аэробным и анаэробным микроорганизмам (в том числе и разновидностям, устойчивым к антибиотикам), так и к некоторым вирусам и грибам.

«В рамках исследования доказана эффективность в отношении золотистого стафилококка, синегнойной и кишечной палочек, грибов рода кандида. При правильном хранении биоцида антибактериальный эффект гарантированно сохраняется в течение шести месяцев. За этот срок возможно небольшое снижение активности, но не более чем на 10­15%», — уточнила спикер.

Безопасность биоцида

Согласно научным данным, воздействию катионов подвержена любая клетка без химически устойчивой стенки. «Такое клеточное строение имеют как раз бактерии и вирусы. Клетки же человека имеют мембрану совершенно другого типа, поэтому катионы металлов на них не действуют», – подчеркнула Юлия Куликова.

Что касается влияния на природу, то в эпоху осознанного потребления упаковка из антибактериальной бумаги становится инновационной альтернативой пластику, сочетая в себе экологичность и функциональность. Как пояснила учёный, такая тара не является потенциально опасной для окружающей среды благодаря низким концентрациям катионов и может направляться на вторичную переработку.

Какова цена?

По расчётам производителя («Кузбасский СКАРАБЕЙ»), использование антибактериальной бумаги в качестве плоского слоя гофрокартона увеличит стоимость готовой продукции (коробки) не более чем на 8%. В случае гофрирования АББ – не более 10%. При этом эффект от её применения, по заявлению производителя, позволит сэкономить до 20% поставок, нивелируя риск порчи и возврата товара.

Производство антибактериальной упаковки не требует ни перенастройки гофроагрегата, ни изменений в составе или количестве клея и, в целом, не отличается от стандартного процесса производства гофрокартона.

Чтобы обеспечить устойчивость антимикробного эффекта, производителю упаковки достаточно соблюдать общие условия хранения гофротары, не допуская намокания и избегая экстремальных температур.

В настоящее время у конечного потребителя тары из АББ – производителей сельхозпродукции – наиболее востребованы гофролотки для хранения и транспортировки овощей, фруктов и зелени.

Сегодня антибактериальная бумага имеет большой потенциал применения, не ограничиваясь ролью компонента гофротары. Ролевая продукция может использоваться и в качестве самостоятельной упаковки, и в качестве подкладки/прокладки в ящиках с фруктами. Для этого её распускают на листы. Из биоцидной бумаги соответствующей грамматуры можно производить и мешочную продукцию, и даже канцтовары, например, экологичные блокноты и тетради.

Так, компания «Кузбасский СКАРАБЕЙ» использует АББ при производстве детских домиков-конструкторов, обеспечивая высокий уровень гигиеничности во время игры и творчества малышей.

Планы и перспективы

Продолжением реализации проекта по выпуску АББ станет организация предприятием собственного производства нового биоцида.

«Сделать это планируется на промышленной площадке индустриального парка «Западный», где «Кузбасский СКАРАБЕЙ» является якорным резидентом», – поделился заместитель генерального директора по связям с общественностью компании «Кузбасский СКАРАБЕЙ» Евгений Александров.

Как отмечают в компании, для производства одной тонны антибактериальной бумаги требуется в среднем 318 килограммов раствора. Сейчас доля АББ в общем объёме продукции КДМ-­2 «Кузбасского СКАРАБЕЯ» составляет 30%. Планируемая мощность производства биоцида составляет 8,5 тыс. тонн в год и со временем может быть увеличена.

Создание отечественной антибактериальной бумаги – это наглядный и значимый результат эффективного тандема отраслевой науки и высокотехнологичного производства. Данный продукт является не просто импортозамещением, а качественным рывком вперёд, демонстрирующим способность российских компаний и научных коллективов сообща решать сложные технологические задачи.

Подобные совместные разработки закладывают фундамент для реального технологического суверенитета, снижая зависимость от иностранных решений и создавая конкурентоспособную продукцию.

Опубликовано в "Лесной Регион" №14(366)