本研究以金竹草作为造纸原料,分析其化学成分和纤维质量,分别通过烧碱法制浆和烧碱法半化学制浆,分析其浆料特性(纸浆得率、卡伯值)以及纸张物理性能,验证其用于制浆造纸的可行性。对烧碱法半化学制浆废液进行直接钙化碱回收处理,得到的钙化滤液回用于循环蒸煮金竹草,分析了循环蒸煮工艺对浆料特性、打浆度、制浆废液的影响。基于采用循环蒸煮工艺(日产能为350 t SCP)的造纸企业模型,分析并计算循环蒸煮工艺的制浆单元和废水处理单元的能耗和碳流动。得出以下结论:(1)金竹草的化学成分分析结果表明:金竹草原料中灰分含量为6.34%,1%Na OH抽出物含量为48.72%,苯醇抽出物含量为5.45%,纤维素含量为40.10%,酸不溶木素含量为16.04%,聚戊糖含量为25.52%。金竹草纤维长宽比为90.21。因此金竹草是一种较好的制浆造纸原材料。(2)采用烧碱法蒸煮金竹草,选取氢氧化钠用量、蒸煮温度和保温时间作为蒸煮反应参数,初步得到较优的蒸煮反应参数为:Na OH用量为20%(质量分数),蒸煮温度为165℃,保温时间为120 min。此时金竹草浆得率和卡伯值分别为41.84%和19.1。手抄片(60 g/m~2)的基本性能:白度为21.06%ISO,撕裂指数为4.12 m N·m~2/g,耐破指数3.70 k Pa·m~2/g,抗张指数为62.49 N·m/g。(3)通过单因素实验探究了金竹草烧碱法半化学浆的制浆工艺。综合考虑纸浆得率、成浆效果和纸张物理性能,初步明确较优的蒸煮工艺参数为:氢氧化钠用量为8%(质量分数),蒸煮温度为120℃,保温时间为120min。制备的金竹草纸浆用于抄造120 g/m~2的瓦楞芯纸时,纸张的主要物理性能如下:撕裂指数为2.15 m N·m~2/g,耐破指数为0.97 k Pa·m~2/g,抗张指数为24.99 N·m/g。此外,纸张的紧度和断裂长分别为0.45 g/cm~3和2.55 km,满足GB/T 13023-2008要求的合格产品标准(紧度≥0.45 g/cm~3,断裂长度≥2.50 km);环压指数为9.14 N·m/g,高于GB/T 13023-2008对优等品≥8.50N·m/g的要求,符合AAA产品生产标准。(4)钙化滤液回用于循环蒸煮金竹草制浆时,纸浆得率范围在64.99%～73.98%,纸浆得率提高8.99%。循环蒸煮可以提高纸浆的打浆效果,减少PFI磨的打浆能耗。循环蒸煮得到的纸浆用于抄造瓦楞芯纸时,纸张性能良好。基于实验数据建立了采用循环蒸煮工艺(日产能为350 t SCP)的造纸企业模型,采用循环蒸煮工艺,可以在循环蒸煮过程中,达到净固定碳量为155.06 t的碳。