香蕉茎杆富含优质的天然植物纤维,目前,机械法提取香蕉茎杆纤维存在纤维缠绕、堵塞,杂质、挤出水分的混合物粘附使得装置表面打滑,进而导致样机机械效率和纤维提取率的降低,纤维含杂率和能耗的增加等问题。为解决上述问题,本项目通过研究香蕉茎杆纤维的微观结构和机械物理特性,明确香蕉茎杆纤维的应力应变作用关系,进而分析香蕉茎杆纤维的破裂形式;基于仿生非光滑表面具有良好的脱附减粘性能,以土壤动物蜣螂表面结构为仿生原型,结合模块化设计方法对香蕉茎杆纤维提取机的滚轧装置和纤维整平输出装置进行仿生设计,并通过力学分析得到影响非光滑表面粘附、摩擦性能的影响因素;基于Design-Expert软件,设计正交试验并构建以杂质粘附率为指标的回归方程,分析各影响因素对试验指标的作用关系;通过响应面优化研究,获得各因素的最佳参数组合,并进行试验验证;开展仿生型纤维提取机和非仿生型纤维提取机的对比试验研究,明确仿生型纤维机的主要工作性能。本项目的成功实施,将为高可靠性的香蕉茎杆纤维提取机的设计奠定坚实的理论,对促进我国热带典型农业区的农业可持续发展具有重要意义。