近年来,农作物秸秆焚烧带来的资源浪费和环境污染问题越来越严重,秸秆的利用问题越来越受到重视,农作物秸秆除了用作饲料、燃料以外,也可用于制备生物纤维复合材料,由于秸秆性能直接影响其制备的复合材料性能,故对秸秆成分和性能的研究具有重大意义。为探讨麦秸秆的成分和性能,本文选用山东菏泽的济麦22、济麦66、泰安23和江苏南京的苏麦188、江苏盐城的郑麦9023、贵州毕节的阿波阿麸6个品种的麦秸秆为研究对象,分析了同一地区不同品种和不同地区麦秸秆的力学、理化性能,用同步热分析仪和傅里叶红外光谱分析它们的主要化学官能团成分和热稳定性能,用电镜扫描分析麦秸秆和麦叶内外表面结构,用范式法分析麦秸秆纤维素、半纤维素、木质素和灰分含量及不同处理后其成分含量的变化,主要结论如下:(1)同一地区不同品种的麦秸秆含水率和24h吸水率由大到小均为泰安23、济麦66、济麦22。不同地区麦秸秆含水率差别较小,其中郑麦9023含水率最低,为5.71%,其他三个地区的含水率相差不大,由高到低分别为:苏麦188、阿波阿麸、泰安23,含水率分别为6.24%、6.072%、6.02%。不同地区麦秸秆24h吸水率差别较大,由高到低分别为泰安23、苏麦188、郑麦9023、阿波阿麸,24h吸水率分别为450.59%、355.73%、326.40%、292.69%。同一地区不同种类的麦秸秆吸湿性相差不大,而不同地区麦秸秆吸湿性有较大差异,苏麦188、泰安23、阿波阿麸、郑麦9023的吸湿率分别为8.426%、9.878%、10.426%、11.228%,几种麦秸秆基本都在8h达到吸湿平衡,吸湿饱和时间基本一致。未经表面处理的麦秸秆接触角均大于90°,经过酸、碱、水热、微波处理的麦秸秆接触角均有不同程度减小,表面处理对济麦22、苏麦188和阿波阿麸蜡质层的破坏作用较明显,但对泰安23的蜡质层影响较小,其接触角仍大于90°,其中2%NaOH、2%草酸和水热处理后效果较好,微波处理效果较差。(2)同一地区不同品种麦秸秆拉伸强度和弹性模量随节间的增大而减小。泰安23、苏麦188、郑麦9023三个地区的麦秸秆的拉伸强度、弹性模量的变化趋势和同一地区不同品种的麦秸秆的变化趋势相同,阿波阿麸拉伸强度和弹性模量均明显大于其他3个地区的品种,且第二节间的拉伸强度和弹性模量大于第三节间和第四节间。同一地区不同品种麦秸秆经不同温度处理(80℃、110℃、140℃)后,80℃处理后与常温和110℃、140℃处理后相比,拉伸强度最大。不同温度处理后,不同地区麦秸秆的拉伸强度并没有明显的变化,说明温度对不同地区的拉伸强度没有明显影响,总之,温度处理对于麦秸秆拉伸性能的影响并不显著。同一地区不同品种和不同地区的麦秸秆经水热处理、微波处理、2%草酸处理及2%NaOH处理对麦秸秆的拉伸特性影响较大,其中2%NaOH处理麦秸秆拉伸强度及弹性模量均提高较多,而2%草酸处理麦秸秆后拉伸性能会降低,微波处理和水热处理后的麦秸秆与未处理相比拉伸性能相差不大。(3)麦秸秆的热分解过程主要分为四个阶段:干燥挥发阶段30℃～100℃;升温阶段100℃～250℃;热分解阶段250℃～400℃;剩余物质加热阶段400℃～。不同品种麦秸秆失重趋势基本一致,但剩余质量比不一样,不同品种麦秸秆的DSC曲线有所差异,同一地区济麦22最先到达结束温度点为427.6℃,不同地区阿波阿麸最先达到结束温度点为422.6℃。不同处理对麦秸秆的热性能有一定的影响,其中2%NaOH处理麦秸秆后其结束温度点低于未经处理的麦秸杆。(4)同一地区不同品种和不同地区麦秸秆的不同节间红外光谱部分吸收峰有较大的差异,其中差异较大的吸收峰位于2230～2400cm-1、1640～1735cm-1波数段,不同品种的麦秸秆木质素、半纤维素吸收峰强度有所差别,其中第二节间均有较强的吸收峰,而第三节间和第四节间的吸收峰均有减弱甚至消失。对麦秸秆进行不同温度(80℃、110℃、140℃)处理,其吸收峰强度在2230～2400cm-1和1640～1735cm-1波数段吸收峰略有增强,说明温度升高促进了 C-O的伸缩振动,使木质素和半纤维素含量相对增加,而纤维素含量相对减少,力学性能相对降低。2%草酸处理、2%NaOH处理、水热处理、微波处理的麦秸秆有较多的FT-IR特征吸收峰消失、增强或减弱,其中酸、碱处理效果较明显,其次是微波处理和水热处理。2%NaOH处理使1735cm-1处吸收峰基本消失,说明2%NaOH处理溶解了木质素和半纤维素,从而使纤维素含量百分比增加,有助于提纯纤维素含量,增大麦秸秆拉伸强度等力学性能;而2%草酸处理后在此处的吸收峰强度略有增加,说明草酸处理能增大半纤维素和木质素的相对含量,而使纤维素含量相对减少,麦秸秆的力学性能较未处理相对减小;而微波处理和水热处理对木质素和半纤维素的作用并不明显。(5)不同表面处理对麦秸秆内外表面结构都有一定影响。其中2%草酸处理、微波处理和水热处理影响不大,其影响作用由大到小为2%草酸处理、微波处理、水热处理。2%NaOH处理作用最为显著,NaOH溶解了麦秸秆部分半纤维素、木质素和表面脂类物质、蜡质和灰分等,使秸秆内部更多的纤维束暴露,内部纤维结构清晰可见。与麦秸秆外表面相比,麦叶外表面有更多的蜡质晶体和硅质细胞,其主要成分为SiO2,影响其与塑料和树脂的胶合性能,而内表面是一层光滑的薄壁组织,能看到细小的纤维结构有规律的分布,并成纵向排列。(6)同一地区不同品种和不同地区麦秸秆经不同处理后,其纤维素、半纤维素、木质素和灰分含量变化较大,其中2%草酸处理、水热处理和微波处理均能增大麦秸秆的半纤维素含量,而2%NaOH处理后,麦秸秆的纤维素含量显著增加,均大于其他三种处理,且半纤维素和灰分含量减少,说明NaOH处理会提高麦秸秆的拉伸性能和防水性能,并能去除麦秸秆表面部分蜡质层,有利于胶粘剂的渗透,因此2%NaOH处理后的麦秸秆各项性能最优。不同品种的麦秸秆和麦叶的纤维素、半纤维素、木质素和灰分含量差别较大,麦秸秆的纤维素和木质素含量比麦叶高,而麦叶的半纤维素和灰分含量比麦秸秆高,说明与麦叶相比,麦秸秆较硬,力学性能较好,且有较好的防水性能和胶合性能,因此在工业中,制造麦秸人造板或与塑料树脂等聚合时应尽量去掉麦叶,只保留麦秸秆,更有利于加工,且能使人造板和复合材料获得更好的力学性能和防水性能。