大麻为大麻科大麻属一年生草本植物,学名Cannabis sativa L.,又名汉麻、寒麻、线麻、花麻等,英文名为Hemp,其品种有150个左右,主要分布在亚洲、欧洲,在我国资源丰富。大麻具有重要的应用价值,大麻的各部位,尤其是韧皮纤维,在纺织工业、轻工业、建筑业、化学工业、交通运输、国防工业以及农、牧、林、副业方面的开发和利用价值都很大,其他叶、籽、枝都得到了一定程度的利用,但是占据大麻整体体积很大部分的大麻杆芯却没有被充分利用,因此合理利用大麻杆芯对综合利用大麻,形成大麻产业链,增加农民收入、缓解木材资源紧张、发展绿色低碳经济具有重要的积极意义。本项研究通过对大麻杆芯原料不同部位的基础性能进行系统地研究,以此了解原料特性;并在此基础上,探索大麻杆芯保持其空心状态制板的制造工艺,探讨不同密度、杆芯粗度和胶黏剂对板材性能的影响。本文系统研究大麻杆芯基础性能得出结论如下:大麻杆芯具有木纤维、导管、轴向薄壁组织和射线细胞等解剖分子。大麻杆芯的纤维长度在362.77﹣938.01μm之间,宽度在16.48﹣54.85μm之间;导管长度在128.65﹣807.03μm之间,宽度在37.87﹣164.24μm之间。纤维平均壁厚仅为2.45μm,壁腔比为0.214,属于甚薄纤维。大麻杆芯的气干密度在0.111﹣0.303 g/cm3之间,平均气干密度0.193 g/cm3,平均全干密度0.186 g/cm3,平均基本密度0.179 g/cm3。大麻杆芯整体的密度均为下部最小、中部次之、上部最大,即随高度增加,密度增大。大麻杆芯的气干、全干干缩率大小均是纵向<径向<弦向,与木材干缩的各向异性特点相似。大麻杆芯吸水率较大,24小时吸水率达299.91%。大麻杆芯的抗弯强度、抗弯弹性模量、抗拉强度和抗压强度都属于小级。大麻杆芯的主要化学成分为纤维素、半纤维素和木质素。大麻杆芯的综纤维素含量为79.91%,木质素含量为19.16%,热水抽提、冷水抽提物、苯醇抽提物和1%NaOH抽提物含量分别为5.66%、4.26%、5.72%和30.81%,灰分为1.48%。大麻杆芯的结晶度范围在55﹣66%之间,通过傅立叶红外光谱分析得出,大麻杆芯存在着与木材类似的纤维素、半纤维素和木质素的典型吸收峰,并有少量磷化合物,其木质素结构与阔叶材中的G、S型相似。另外根据综合热分析仪测试后得出,大麻杆芯的主要热分解过程也分为3个阶段,分别是干燥和预热解阶段、热解的主要阶段和剩余物的加热分解阶段。本文研究大麻杆芯制板工艺得出结论如下:大麻杆芯板的平均含水率都在10﹣12%之间,密度在0.141﹣0.351 g/cm3之间,24h吸水率在90.56﹣153.47%之间,24h吸水厚度膨胀率在5.94﹣31.77%之间,24h吸水体积膨胀率在14.36﹣39.33%之间。大麻杆芯板的抗弯强度和抗弯弹性模量均随着密度的增大而增大,抗弯强度在3.77﹣12.33 MPa之间,抗弯弹性模量在1163.56﹣2534.89 MPa之间,内结合强度在0.102﹣0.193 MPa之间。以大麻杆芯为原料制成的定向轻质板材是很好的保温材料,密度为0.25 g/cm3的大麻杆芯板导热系数只有0.061 W/(m·K),吸声系数在0.105﹣0.245之间。大麻杆芯板的24h吸水率、吸水厚度膨胀率、吸水体积膨胀率、导热系数和吸声系数随着杆芯粗度的增大而减小;大麻杆芯板的力学性能随着杆芯粗度的增大而增大。