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针对寒冷环境下织物表面遇水结冰现象，本文定义了织物的拒冰性能，分析了织物的拒冰机理，并提出织物拒冰理论应由疏水理论、平滑理论、促融理论和疏水-促融理论为基础进行研究。设计了织物拒冰性能测试系统，解决了目前尚无柔性材料拒冰性能测试方法的问题，该系统由织物脱冰时间测试装置和织物冻粘强力测试装置组成，通过对测试数据分析，可以对织物的拒冰性能进行全面的评价。研究了材料导热/介电性对材料易除冰性能的影响，提出了一种用于评价材料拒冰性能的数值模拟方法，并自主开发了材料表面覆冰融化速率测试装置，通过实验测试和数学方法，推导出了可以描述机织和针织纺织材料导热系数和介电常数与材料表面覆冰融化速率之间关系方程。提出了疏水-促融拒冰理论，并通过实验和测试对该理论进行了验证。基于材料促融拒冰理论建立了机织物表面覆冰融化实验仿真分析模型，提出了一种用于评价材料拒冰性能的仿真分析方法，并使用理论分析、实验观测、及误差分析的综合性方法对模型进行了系统的检验。
基于上述理论研究，本文开发了织物拒冰整理技术，并将该技术应用于拒冰消防服面料的制备中，开发了拒冰涂层织物，并使用织物冻粘强力测试装置、织物脱冰时间测试装置、材料表面覆冰融化速率测试装置、冷场扫描电子显微镜(SEM)、热常数分析仪、热防护性能仪(TPP)、介电常数仪、视频光学接触角测量仪、万能材料试验机、水平燃烧测试箱、耐化学渗透测试仪等实验仪器对拒冰涂层织物的性能进行了表征和分析。
研究结果表明，织物拒冰性能评价系统可以准确、直观、系统的对织物的拒冰性能进行评价。当x在[0.17,240]W/m·K间取值时，机织物和针织物的导热系数x与材料表面覆冰融化速率MR(x)之间，存在MR(x)=0.907×x0.3108+4.641的函数关系。当y在[0,155.67]和[446.02,588.27]间取值时，材料介电常数y与材料表面覆冰融化速率MR(y)之间存在MR(y)=20.25×sin(0.004161×y-0.4794)+13.27×sin(0.006534×y+1.797)+1.554×sin(0.02484×y+1.97)的函数关系，当y在[86.68,446.02]间取值时，存在MR(y)=-3.694e5×y-2.754+7.329的函数关系。对于导热系数高于水的材料而言，对其进行疏水处理可以有效的促进其表面覆冰的融化，进而提高其拒冰性能。机织物表面覆冰融化实验仿真分析模型可以获得试样表面覆冰融化过程中的相变和温升，有助于对试样的拒冰性能进行研究。实验制备的样品与未经处理的对照织物相比，其表面覆冰间的冻粘强力降低了60%/94%(切向/法向)，其融冰时间减少了65%/92%(切向/法向)。
基于上述理论研究，本文开发了织物拒冰整理技术，并将该技术应用于拒冰消防服面料的制备中，开发了拒冰涂层织物，并使用织物冻粘强力测试装置、织物脱冰时间测试装置、材料表面覆冰融化速率测试装置、冷场扫描电子显微镜(SEM)、热常数分析仪、热防护性能仪(TPP)、介电常数仪、视频光学接触角测量仪、万能材料试验机、水平燃烧测试箱、耐化学渗透测试仪等实验仪器对拒冰涂层织物的性能进行了表征和分析。
研究结果表明，织物拒冰性能评价系统可以准确、直观、系统的对织物的拒冰性能进行评价。当x在[0.17,240]W/m·K间取值时，机织物和针织物的导热系数x与材料表面覆冰融化速率MR(x)之间，存在MR(x)=0.907×x0.3108+4.641的函数关系。当y在[0,155.67]和[446.02,588.27]间取值时，材料介电常数y与材料表面覆冰融化速率MR(y)之间存在MR(y)=20.25×sin(0.004161×y-0.4794)+13.27×sin(0.006534×y+1.797)+1.554×sin(0.02484×y+1.97)的函数关系，当y在[86.68,446.02]间取值时，存在MR(y)=-3.694e5×y-2.754+7.329的函数关系。对于导热系数高于水的材料而言，对其进行疏水处理可以有效的促进其表面覆冰的融化，进而提高其拒冰性能。机织物表面覆冰融化实验仿真分析模型可以获得试样表面覆冰融化过程中的相变和温升，有助于对试样的拒冰性能进行研究。实验制备的样品与未经处理的对照织物相比，其表面覆冰间的冻粘强力降低了60%/94%(切向/法向)，其融冰时间减少了65%/92%(切向/法向)。