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随着人们环保意识的增强，可再生、可循环、可持续利用及可生物降解的环境友好型生物质复合材料的应用受到了空前的关注和重视。聚乳酸（PLA）因其具有原料易得可再生、产品毒性低、可完全生物降解等诸多优点，被认为是最有前途的环境友好型高分子材料之一。但由于PLA尚存在脆性高、热变形温度低、冲击性能差等缺点，大大限制了其应用领域。为此，近年来不少研究者采用各种增强材料来改善PLA的性能。其中 Lyocell纤维因其具有原料来源丰富广泛、可再生、可降解等特点以及综合性能好、生产环保等优点，应用于增强PLA具有潜在的发展前景。 本论文以Lyocell纤维为增强体、PLA为基体，采用熔融共混、注塑成型法制备了绿色的Lyocell纤维/PLA复合材料，分别研究了Lyocell纤维含量和长度、共混工艺及条件、界面改性处理方法（等离子体放电刻蚀、偶联剂处理）以及热处理条件（热处理时间、热处理温度）对复合材料力学性能、热性能、界面结合形貌等结构与性能的影响。 论文首先在微型双螺杆共混工艺条件下，探讨了Lyocell纤维含量及长度对Lyocell纤维/PLA复合材料结构与性能的影响。结果表明：当Lyocell纤维含量为6％、长度为4mm时，其在PLA基体中的分布较为均匀，对应复合材料具有相对较好的综合力学性能，其拉伸强度、弯曲模量和缺口冲击强度分别为49.60 MPa、2.60GPa和2.61 kJ/m2，比纯PLA分别提高了15.3%、13.0%和4.4%。 为了改善采用微型双螺杆共混工艺制得的复合材料尚存在纤维含量较高时易堵塞螺杆的缺陷，本论文进一步采用密炼共混工艺展开了相关研究，并比较了微型双螺杆共混工艺和密炼共混工艺对复合材料性能的影响。结果表明：在实验范围内，与微型双螺杆共混工艺相比，密炼共混工艺所制得的复合材料的力学性能较佳，界面结合效果相对较好，在该共混工艺条件下，本论文也探讨了Lyocell纤维含量对复合材料结构与性能的影响，发现其影响规律与微型双螺杆共混工艺下的规律类似，其中，当Lyocell纤维含量达15%时，复合材料的综合性能较佳，其拉伸强度及模量、弯曲模量和缺口冲击强度分别达到了50.92MPa、3.42GPa、3.36GPa、2.75kJ/m2，分别比纯PLA材料提高了4.8%、6.9%、98.3%和5.7%。此外，研究还发现，Lyocell纤维强度越高，对应复合材料的力学性能越好。 为了进一步提高Lyocell纤维与PLA基体两者间的界面结合性能，从而提高复合材料的综合性能，本论文还采用等离子体放电刻蚀物理法对Lyocell纤维进行了处理。结果表明：经适度等离子体放电刻蚀过的Lyocell纤维表面变得粗糙，比表面积增大，对应复合材料的力学性能略有改善。除了等离子放电刻蚀外，本论文还探讨采用偶联剂对复合材料进行界面改性，结果显示：经偶联剂六亚甲基二异氰酸酯（HMDI）或硅烷偶联剂（KH550）处理的Lyocell纤维所制得的PLA复合材料的力学性能有不同程度的改善。相比之下，采用偶联剂 HMDI可更有效地改善Lyocell纤维和PLA间的界面结合作用，由此有利于提高复合材料的力学性能和耐热性能。当偶联剂HMDI含量达到1.0%时，Lyocell纤维/PLA复合材料力学性能较优，与未加偶联剂的 Lyocell纤维/PLA复合材料相比，其拉伸强度、拉伸模量、弯曲强度、弯曲模量和缺口冲击强度分别提高了57.1%、10.5%、32.3%、19.5%和23.7%；而与纯PLA材料相比，其拉伸强度、拉伸模量、弯曲强度、弯曲模量和冲击强度则分别提高了67.1%、18.4%、23.4%、70.8%和36.5%。 在上述研究基础上，为了进一步提高Lyocell纤维/PLA复合材料的热性能，本论文还探讨了热处理对Lyocell纤维/PLA复合材料的热性能、力学性能的影响。研究结果表明：在本论文实验范围内，在一定的热处理时间条件下，随着热处理温度的提高，Lyocell纤维/PLA复合材料的结晶度、拉伸模量及弯曲模量均呈现先增后降的趋势。而在相同的热处理温度下，随着热处理时间的增加，Lyocell纤维/PLA复合材料的结晶度则呈现上升的趋势。其中，在110℃下，热处理时间4min时，复合材料的结晶度的达到45.81%，继续延长热处理时间，结晶度的变化趋于平缓。由此可见，对Lyocell纤维/PLA复合材料综合性能改善效果较合适的热处理条件为：热处理温度为110℃，热处理时间为4 min。经此条件下热处理的 Lyocell纤维/PLA复合材料的拉伸模量和弯曲模量分别为3.95GPa和4.96GPa，分别比未经热处理的复合材料增加了6.18%和20.98%，且材料的维卡软化温度达到139.7℃，较未经热处理的复合材料提高了57.8℃。