随着经济的飞速发展，纸与纸制品的需求量日益增加，而我国木材原料又严重短缺，这成为制约我国造纸工业发展的瓶颈。另外，我国制浆造纸工业排放的有毒、有害漂白含氯废水已成为造纸环境污染的主要方面之一。鉴于我国的竹类资源丰富，竹子制浆造纸性能良好，为了弥补木浆原料的不足，促进我国造纸业的可持续发展，开发利用我国丰富的竹类资源，采用臭氧等不含任何氯漂段的新工艺，实现制浆与漂白过程全封闭的少污染纸浆漂白工艺，从源头上实现制浆造纸的清洁化生产。基于减轻污染和提高漂白浆的质量等要求，选择臭氧作为漂剂，臭氧能有效的脱除木素，提高纸浆的白度。本论文立足于这一点，采用高效高浓臭氧漂白反应器，设计正交试验，探寻了浆浓、臭氧浓度、反应时间对硫酸盐漂白纸浆性能的影响，并找出臭氧漂白反应的最优条件:在室温下，采用35%~40%浆浓，臭氧浓度为125g·Nm-3，反应时间3min的条件，所得浆料的白度为69.4%ISO，粘度为700mL·g-1，kappa值为5.1。在此基础上，研究不同的助剂对碳水化合物的保护作用，V助剂显著提高臭氧漂白的选择性，提高漂后纸浆的白度，减少了粘度损失的幅度，改善漂后纸浆的性能。其白度提高了2.1%ISO，粘度提高了80mL·g-1，选择性提高了1.3。之后进一步对硫酸盐竹浆臭氧漂白后的过氧化氢漂白进行了研究，在单因素漂白的基础上，用响应面分析法得到了过氧化氢漂白的最优漂白条件：H2O2用量2.5%，温度为90℃，反应时间为112min为漂白反应条件，得到纸浆白度为88.8%ISO，粘度为763ml.g-1。最后研究了硫酸盐竹浆以臭氧漂白为基础的TCF漂白工艺，研究各个漂白工段（OAZP）的返黄情况以及物理性能，并与传统的CEH漂白进行对比。TCF漂白流程后抗张指数为61.43N·m2·g-1，撕裂指数为10.47mN·m2·g-1，耐破指数为5.01Kpa·m2·g-1，耐折度为53次，比CEH的漂白效果好。在臭氧漂白最佳条件下，利用显微镜、扫描电镜以及纤维质量分析仪观察臭氧漂白前后纤维形态的变化，结果表明臭氧漂白后纤维变短变粗，纤维表面轻微帚化、起毛和撕裂，并产生细小纤维及碎片。利用红外光谱以及X射线衍射对硫酸盐竹浆高浓臭氧漂白的机理进行研究，结果发现臭氧漂白使苯环开环，并使其羟基化，增加了臭氧亲木素的能力，进而木素降解溶出。并且臭氧漂白过程中苯环上的羰基等发色集团被破坏，从而使纸浆白度提高。臭氧漂白前后结晶度分别为40.68%、38.79%。臭氧漂白前后其衍射峰位置没有太大变化，并且强度下降很小，说明臭氧漂白对碳水化合物的降解作用很小。最后，对比研究了管式臭氧发生器与板式臭氧发生器设备上的差异以及在臭氧漂白工艺上的差别，并且研究了管式臭氧发生器的性能参数，实验结果充分显示了管式臭氧发生器的稳定性。与板式臭氧发生器相比，管式臭氧发生器产生的臭氧浓度高且稳定，高浓臭氧漂白效率更高，漂白效果更好，更接近于实际生产。