以低密度、高强度、高模量、耐高温性良好著称于世的高性能纤维——芳香族聚酰胺纤维,是当前因其实用价值高而被批量生产和使用的高性能纤维品种之一[1]。技术壁垒高的聚对苯二甲酰对苯二胺纤维由于具有非常重要的军工战略意义而长期被几个工业大国家所垄断。相比较,我国芳纶研发起步较晚,在强大的市场需求面前亟需继续加快研究步伐。目前国内有针对性的特殊工种防护装备存在：防护装备相比国外同领域的技术含量较低,投入资金短缺,研究范围狭窄等问题,其中煤矿矿工服尤为不理想。因此,执行劳动保护用品发放标准,改善工作服面料机械性能,提高服用功能势在必行。本选题借鉴国内外相关行业防护装备研究的现有成果,针对井下矿工现用普通工作服存在的缺陷,通过对普通工作服的研究找到不足,提出新型防护服的设计要求和功能目标。本课题试验原料由美国杜邦公司采用低温溶液缩聚法生产的Kevlar49和国产细绒棉(后文简称Kevlar49/Cotton)。通过一系列纺纱、织造实践,和各种性能检测分析,获知织物的服用性能和功能性能受原材料特性、纺纱工艺、织造工艺、成纱结构等诸多因素影响的结论。通过模糊决策意见集中法的Borda数法对不同比例的Kevlar49/Cotton混纺纱进行了多目标最优化选择,聚类分析各个性能测试结果,并将成纱质量进行优劣排序。得出的结论为：Kevlar49/Cotton混纺纱随着Kevlar49纤维含量的增多,其综合性能呈现越好,但考虑到所纺纤维与纺纱设备的匹配程度、原料成本、经济效益以及纺纱效果,最终确定以Kevlar49纤维的重量百分比为30%的混纺纱作为织造工序的原料。为使所设计的防护服具有防静电功能且确保其持久性,采用嵌织含导电纤维复合纱的方法来传导静电即设计成四组异纬织物。以单因素实验法对四组织物的力学性能和防护性能进行测试,从上述对纯棉织物和不同Kevlar49/Cotton混纺异纬织物综合性能优劣排序及分类中得知：Kevlar49/Cotton混纺异纬织物的性能确实优于纯棉织物,并随着织物中导电纱根数越多,混纺异纬织物的综合性能呈现越优异。在此基础上,对Kevlar49/Cotton混纺异纬织物经济效益以及生产成本进行核算并分析,得出结论：经纱为27.9X2tex30/70Kevlar49/Cotton混纺纱,纬纱为27.9×2tex纯棉双股线,并每间隔8根纯棉纱打入一根27.9×2+2.2tex混纺导电纱的织物试样最适合将其开发成煤矿防护服。该织物符合涉危、涉爆相关行业对防护装备的高标准要求,不但具有较好的市场前景,而且还具有明显的社会效益和经济效益。