聚乳酸是由可再生农作物原料如玉米淀粉经过发酵过程生成乳酸，再由乳酸聚合得到的一种可再生、完全可生物降解疏水性热塑性聚合物。甘蔗渣是一种可再生的农业废弃物资源，成本低，分布广，密度小，具有生物可降解性。到目前为止，甘蔗渣大部分被焚烧处理，少量剩下的被用作造纸工业原料和饲料，结果既污染了环境又造成资源的浪费。将蔗渣经过改性处理与聚乳酸制备生态复合材料，在合理利用蔗渣资源的同时，还能降低聚乳酸制品的价格，提高聚乳酸的利用价值。蔗渣纤维/聚乳酸生态复合材料的研究和发展对于解决全球能源与环境危机，促进全球经济可持续发展，拓宽蔗渣纤维和聚乳酸的应用领域具有重要的理论意义。　　首先，制备了碱处理蔗渣纤维(ABF)、偶联剂处理蔗渣纤维(SBF)以及碱和偶联剂复合处理蔗渣纤维(ASBF)，采用了热失重分析(TG)、红外光谱分析(FTIR)、X射线衍射分析(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)以及扫描电镜(SEM)系统研究了不同改性方法处理后BF的热稳定性、结晶行为、结晶形态、表面元素化学态以及微观形貌结构。研究结果表明碱处理使蔗渣纤维本身的结构被破坏，纤维强度大大下降，原纤化严重，表面存在纤维碎屑。通过XPS分析，ASBF表面的Si元素含量达到4.15％，比ABF表面Si含量要高，说明ASBF中硅烷偶联剂的作用更强，这是因为碱处理使纤维的表面积增大。　　其次，制备了不同含量未处理蔗渣纤维(UBF)与聚乳酸的复合材料，采用了力学性能测试、TG、差示扫描量热法(DSC)、热分解动力学、XRD、偏光显微镜(POM)以及SEM研究不同BF含量对BF/PLA复合材料力学性能、热性能、结晶行为、晶体形态、界面结构等的影响。结果表明，未处理BF与PLA基体之间的界面相容性很差，存在界面间隙和纤维拔出现象。本文用数学模型定量计算复合材料的界面粘结强度，用来表征复合材料的界面相容性，并得出随着蔗渣纤维含量的升高，复合材料的界面粘结强度逐渐下降，说明界面相容性不断变差，值得注意的是，BF含量越高，BF对复合材料界面粘结强度的影响越来越小。相比于纯PLA，不同BF含量的复合材料的力学性能均有不同程度的下降。对于复合材料的热性能，利用TG分析和热分解动力学根据数学模型得到复合材料的热分解活化能，表明 BF的加入会使PLA的热稳定性变差。DSC、XRD以及POM研究表明，BF在PLA基体中是一种有效的成核剂，但是高含量的BF对结晶的负面效应远大于BF作为成核剂的作用。　　最后，按照BF：PLA=30：100的质量比例制备了不同改性方法处理BF与PLA的复合材料，采用了力学性能测试、TG、DSC、热分解动力学、XRD、XPS、POM和SEM系统研究了UBF/PLA复合材料、ABF/PLA复合材料、SBF/PLA复合材料、ASBF/PLA复合材料的力学性能、热性能、结晶行为、结晶形态、表面元素化学态和界面结构。结果表明SBF/PLA复合材料、ASBF/PLA复合材料具有良好的界面相容性，力学性能得到较大的提升，但是碱处理带来的负面作用大于偶联剂处理对纤维的正面作用，而且加工工艺对复合材料的力学性能也有较大的影响。通过TG分析得到ABF/PLA复合材料的热稳定性最差。利用热分解动力学模型求得的热分解活化能数据表明，在SBF/PLA复合材料和ASBF/PLA复合材料中，纤维与基体之间相互作用较强，界面相容性较好。DSC、XRD以及POM研究表明，硅烷偶联剂的作用大大降低了复合材料的结晶度。XPS分析结果表明硅烷偶联剂在BF和PLA基体之间起到“桥梁”的作用。