大量的废旧纺织品主要通过焚烧和填埋的方式处理,这造成了严重的环境污染。因此,以环保的方式将纺织废料回收为有价值的产品已成为当务之急。其中,废旧牛仔布的回收再利用是实现废旧纺织品可持续处理的挑战之一。本文以废旧牛仔布为原料,将其开松成废旧牛仔服回收纤维（简称:废旧牛仔纤维）,采用针刺工艺和真空辅助树脂传递模塑工艺相结合的办法制备高力学性能、低成本的三维废旧牛仔纤维针刺复合材料。通过制备不同工艺参数的复合材料,研究单层纤维网面密度、纤维体积含量和针刺密度对其力学性能、动态热机械性能、孔径分布、纤维/树脂界面等性能的变化规律及机理。当单层纤维网面密度为557 g/m2时,三维废旧牛仔纤维针刺复合材料力学性能优异。这是因为在该单层纤维网面密度下将更多的平面短纤维引入到厚度方向,使得纤维网中垂直方向上的纤维之间的缠结度加强,增强了废旧牛仔纤维针刺毡的紧密度,从而使复合材料的力学性能得以有效提高。此外,复合材料的储能模量和玻璃化转变温度均优异于基体材料环氧树脂,这是由于增强体废旧牛仔纤维针刺毡增加了复合材料的刚度和热稳定性能。当纤维体积含量为27.16%、针刺密度为373刺/cm2时,三维废旧牛仔纤维针刺复合材料的力学性能最佳。主要由于合适的纤维体积含量,使得纤维和基体之间建立了良好的机械锁合,增强了纤维/树脂界面的附着力。合适的针刺密度使得废旧牛仔纤维针刺毡的平均孔径变小,孔洞分布更为均匀,有利于树脂浸渍到针刺毡的内部,从而使得复合材料的力学性能得到改善。三维废旧牛仔纤维针刺复合材料的弯曲模量和24 h吸水厚度膨胀率均优于优等刨花板的国家标准,因此该复合材料非常有潜力替代刨花板、胶合板等家具产品。此外,本文利用有限元法建立了三维废旧牛仔纤维针刺复合材料的小尺寸模型,对其拉伸强度进行了预测,预测值与实验结果的误差小于12%,证明了该模型的准确性。因此,利用该模型可以有效预测短纤维针刺复合材料的拉伸性能,进而达到节约时间和降低经济成本的目的。