Le fibre antistatiche sono un tipo di fibra chimica che non accumula facilmente cariche elettrostatiche. In condizioni standard, le fibre antistatiche devono avere una resistività di volume inferiore a 10¹⁰Ω·cm o un'emivita di dissipazione delle cariche elettrostatiche inferiore a 60 secondi.

I materiali tessili sono per lo più isolanti elettrici con una resistenza specifica relativamente elevata, in particolare le fibre sintetiche con basso assorbimento di umidità, come le fibre di poliestere, acrilico e polivinilcloruro. Durante la lavorazione tessile, il contatto ravvicinato e l'attrito tra fibre e fibre o tra fibre e parti di macchinari causano il trasferimento di carica sulla superficie degli oggetti, generando così elettricità statica.

L'elettricità statica può avere molti effetti negativi. Ad esempio, le fibre con la stessa carica si respingono a vicenda, mentre le fibre con cariche diverse si attraggono alle parti dei macchinari, causando la formazione di peluria, una maggiore pelosità del filato, una scarsa formazione della rocca, l'adesione delle fibre alle parti dei macchinari, una maggiore rottura del filato e la formazione di striature sparse sulla superficie del tessuto. Dopo che gli indumenti si sono caricati, è facile che assorbano polvere e si sporchino, e possono verificarsi impigliamenti tra gli indumenti e il corpo umano, o tra indumenti e indumenti, e possono persino generarsi scintille elettriche. Nei casi più gravi, la tensione statica può raggiungere diverse migliaia di volt e le scintille generate dalla scarica possono causare incendi con gravi conseguenze.

Esistono vari metodi per conferire alle fibre sintetiche e ai loro tessuti proprietà antistatiche durature. Ad esempio, durante la polimerizzazione o la filatura delle fibre sintetiche si possono aggiungere polimeri idrofili o polimeri conduttivi a basso peso molecolare; la tecnologia di filatura composita può essere utilizzata per produrre fibre composite con uno strato esterno idrofilo. Nel processo di filatura, le fibre sintetiche possono essere miscelate con fibre con elevata igroscopicità, oppure fibre con cariche positive e fibre con cariche negative possono essere miscelate in base alla sequenza di potenziale. Ai tessuti può essere applicata anche una finitura ausiliaria idrofila durevole.

Per preparare fibre con effetti antistatici relativamente duraturi, i tensioattivi vengono spesso aggiunti alla pasta per filatura per la filatura mista. Dopo la formazione della fibra, i tensioattivi migreranno e si diffonderanno continuamente dall'interno della fibra verso la superficie in virtù delle loro caratteristiche, ottenendo così l'effetto antistatico. Esistono anche metodi come il fissaggio dei tensioattivi sulla superficie della fibra tramite adesivi o la loro reticolazione in film sulla superficie della fibra, e l'effetto è simile a quello ottenuto applicando una vernice antistatica sulla superficie della plastica.

L'effetto antistatico di queste fibre è strettamente correlato all'umidità ambientale. Quando l'umidità è elevata, l'umidità può aumentare la conduttività ionica del tensioattivo, migliorando significativamente le prestazioni antistatiche; in ambienti asciutti, l'effetto sarà indebolito.

L'obiettivo principale di questo tipo di fibra antistatica è modificare il polimero che forma la fibra e migliorarne l'igroscopicità aggiungendo monomeri o polimeri idrofili, conferendole così proprietà antistatiche. Inoltre, il solfato di rame può essere miscelato alla pasta acrilica per filatura e, dopo la filatura e la coagulazione, viene trattato con un agente riducente contenente zolfo, che può migliorare l'efficienza produttiva e la durata della conduttività delle fibre conduttive. Oltre alla filatura in miscela ordinaria, si è gradualmente affermato il metodo di aggiunta di polimeri idrofili durante la polimerizzazione per formare un sistema di dispersione micro-multifase, come l'aggiunta di polietilenglicole alla miscela di reazione del caprolattame per migliorare la durata delle proprietà antistatiche.

Le fibre metalliche conduttive sono solitamente realizzate in materiali metallici attraverso specifici processi di formazione delle fibre. I metalli più comuni includono acciaio inossidabile, rame, alluminio, nichel, ecc. Tali fibre hanno un'eccellente conduttività elettrica, possono condurre rapidamente le cariche ed eliminare efficacemente l'elettricità statica. Allo stesso tempo, hanno anche una buona resistenza al calore e alla corrosione chimica. Tuttavia, quando applicate ai tessuti, presentano alcune limitazioni. Ad esempio, le fibre metalliche hanno una bassa coesione e la forza di legame tra le fibre durante la filatura è insufficiente, il che può causare problemi di qualità del filato; il colore dei prodotti finiti è limitato dal colore del metallo stesso ed è relativamente uniforme. Nelle applicazioni pratiche, vengono spesso miscelate con fibre ordinarie, sfruttando il vantaggio conduttivo delle fibre metalliche per conferire ai prodotti miscelati proprietà antistatiche e utilizzando fibre ordinarie per migliorare le prestazioni di filatura e ridurre i costi.

I metodi di preparazione delle fibre di carbonio conduttive includono principalmente drogaggio, rivestimento, carbonizzazione, ecc. Il drogaggio consiste nel mescolare impurità conduttive nel materiale che forma la fibra per modificarne la struttura elettronica, conferendole così conduttività; il rivestimento consiste nel formare uno strato conduttivo ricoprendo la superficie della fibra con uno strato di materiale di carbonio con buona conduttività, come il nerofumo; la carbonizzazione generalmente utilizza viscosa, acrilico, pece, ecc. come fibre precursori e le converte in fibre di carbonio conduttive attraverso la carbonizzazione ad alta temperatura. Le fibre di carbonio conduttive preparate con questi metodi ottengono una certa conduttività pur mantenendo parte delle proprietà meccaniche originali. Sebbene le fibre di carbonio trattate mediante carbonizzazione presentino una buona conduttività, resistenza al calore e resistenza chimica, presentano un modulo elevato, una consistenza dura, una scarsa tenacità, non sono resistenti alla flessione e non hanno capacità di restringimento termico, quindi la loro applicabilità è scarsa in alcune occasioni in cui le fibre devono avere una buona flessibilità e deformabilità.

Le fibre organiche conduttive realizzate con polimeri conduttivi presentano una speciale struttura coniugata e gli elettroni possono muoversi relativamente liberamente lungo la catena molecolare, conferendo loro conduttività. Grazie alle loro esclusive proprietà conduttive e alle caratteristiche dei materiali organici, queste fibre hanno un potenziale valore applicativo in alcuni settori di fascia alta con requisiti specifici in termini di prestazioni dei materiali e costi contenuti, come dispositivi elettronici specifici e settori aerospaziali.

Questo tipo di fibra realizza una funzione antistatica rivestendo la superficie di comuni fibre sintetiche con sostanze conduttive come il nerofumo e il metallo, attraverso processi di finitura superficiale. Il processo di rivestimento del metallo è relativamente complesso e costoso e può avere un certo impatto sulle proprietà di usura, come la sensazione al tatto della fibra.

Il metodo di filatura composita consiste nel formare una singola fibra con due o più componenti diversi attraverso uno speciale sistema di filatura composita nello stesso processo di filatura, utilizzando due o più polimeri con composizioni o proprietà diverse. Nella preparazione di fibre antistatiche, i polimeri conduttivi o polimeri addizionati di sostanze conduttive vengono solitamente utilizzati come componente unico e mescolati con normali polimeri fibrogeni. Rispetto ad altri metodi di preparazione di fibre antistatiche, le fibre preparate con il metodo di filatura composita presentano proprietà antistatiche più stabili e un impatto negativo minore sulle proprietà originali delle fibre.

Nella vita quotidiana, quando l'aria è troppo secca in inverno, è probabile che si generi elettricità statica tra la pelle umana e gli indumenti, e la tensione statica istantanea può raggiungere decine di migliaia di volt nei casi più gravi, causando disagio al corpo umano. Ad esempio, camminare sui tappeti può generare 1500-35000 volt di elettricità statica, camminare su pavimenti in resina vinilica può generare 250-12000 volt di elettricità statica e sfregare contro una sedia in ambienti chiusi può generare più di 1800 volt di elettricità statica. Il livello di elettricità statica dipende principalmente dall'umidità dell'aria circostante. Di solito, quando l'interferenza statica supera i 7000 volt, le persone avvertono una scossa elettrica.

L'elettricità statica è dannosa per il corpo umano. L'elettricità statica persistente può aumentare l'alcalinità del sangue, ridurre il contenuto di calcio nel siero e aumentare l'escrezione di calcio nelle urine. Ciò ha un impatto maggiore sui bambini in crescita, sugli anziani con livelli di calcio nel sangue molto bassi e sulle donne in gravidanza e in allattamento che necessitano di molto calcio. Un accumulo eccessivo di elettricità statica nel corpo umano causa una conduzione anomala della corrente nelle membrane delle cellule nervose cerebrali, influenza il sistema nervoso centrale, porta a cambiamenti nel pH del sangue e nelle caratteristiche dell'ossigeno nel corpo, influenza l'equilibrio fisiologico dell'organismo e causa sintomi come vertigini, mal di testa, irritabilità, insonnia, perdita di appetito e trance mentale. L'elettricità statica può anche interferire con la circolazione sanguigna umana, il sistema immunitario e nervoso, influenzare il normale funzionamento di vari organi (in particolare il cuore) e può causare una frequenza cardiaca anomala e battiti cardiaci prematuri. In inverno, circa un terzo delle malattie cardiovascolari è correlato all'elettricità statica. Inoltre, nelle aree infiammabili ed esplosive, l'elettricità statica sul corpo umano può causare incendi.