Włókna antystatyczne to rodzaj włókien chemicznych, które nie gromadzą łatwo ładunków elektrostatycznych. W standardowych warunkach włókna antystatyczne muszą mieć rezystywność skrośną mniejszą niż 10¹⁰Ω·cm lub okres półtrwania rozpraszania ładunku elektrostatycznego krótszy niż 60 sekund.

Materiały tekstylne to głównie izolatory elektryczne o stosunkowo wysokiej rezystancji właściwej, zwłaszcza włókna syntetyczne o niskiej absorpcji wilgoci, takie jak włókna poliestrowe, akrylowe i polichlorek winylu. Podczas przetwarzania tekstyliów ścisły kontakt i tarcie między włóknami a włóknami lub włóknami a częściami maszyn powoduje przenoszenie ładunku na powierzchni przedmiotów, generując w ten sposób elektryczność statyczną.

Elektryczność statyczna może powodować wiele negatywnych skutków. Na przykład włókna o tym samym ładunku odpychają się wzajemnie, a włókna o różnym ładunku przyciągają się do części maszyn, co powoduje puszenie się włókien, zwiększoną włochatość przędzy, nieprawidłowe formowanie się włókien, przyklejanie się włókien do części maszyn, zwiększone pękanie przędzy oraz powstawanie smug na powierzchni tkaniny. Naładowana odzież łatwo wchłania kurz i ulega zabrudzeniu, a także może dojść do splątania się odzieży z ciałem człowieka lub między odzieżą a ubraniem, a nawet do powstania iskier elektrycznych. W skrajnych przypadkach napięcie statyczne może osiągnąć kilka tysięcy woltów, a iskry powstające podczas wyładowania mogą spowodować pożary o poważnych konsekwencjach.

Istnieją różne metody nadawania włóknom syntetycznym i ich tkaninom trwałych właściwości antystatycznych. Na przykład, podczas polimeryzacji lub przędzenia włókien syntetycznych można dodawać polimery hydrofilowe lub przewodzące polimery o niskiej masie cząsteczkowej; technologia przędzenia kompozytowego pozwala na produkcję włókien kompozytowych z hydrofilową warstwą zewnętrzną. W procesie przędzenia włókna syntetyczne można mieszać z włóknami o wysokiej higroskopijności lub mieszać włókna o ładunku dodatnim z włóknami o ładunku ujemnym, zgodnie z sekwencją potencjałów. Tkaniny można również poddawać trwałemu, hydrofilowemu wykończeniu pomocniczemu.

Aby uzyskać włókna o stosunkowo trwałym efekcie antystatycznym, do przędzenia mieszanego często dodaje się surfaktanty. Po uformowaniu włókna, surfaktanty będą stale migrować i dyfundować z wnętrza włókna na jego powierzchnię, dzięki swoim własnym właściwościom, co pozwoli uzyskać efekt antystatyczny. Istnieją również metody, takie jak utrwalanie surfaktantów na powierzchni włókna za pomocą klejów lub sieciowanie ich w folie na powierzchni włókna, co daje efekt podobny do nakładania lakieru antystatycznego na powierzchnię tworzywa sztucznego pędzlem.

Działanie antystatyczne takich włókien jest ściśle związane z wilgotnością powietrza. Przy wysokiej wilgotności powietrza, wilgoć może zwiększyć przewodnictwo jonowe surfaktantu, co znacznie poprawia właściwości antystatyczne; w suchym środowisku działanie to będzie osłabione.

Istotą tego typu włókien antystatycznych jest modyfikacja polimeru włóknotwórczego i zwiększenie higroskopijności włókna poprzez dodanie hydrofilowych monomerów lub polimerów, co nadaje mu właściwości antystatyczne. Dodatkowo, siarczan miedzi można dodać do akrylowej masy przędzalniczej, a po przędzeniu i koagulacji poddać ją działaniu środka redukującego zawierającego siarkę, co może poprawić wydajność produkcji i trwałość przewodnictwa włókien przewodzących. Oprócz tradycyjnego przędzenia mieszanego, stopniowo rozwija się metoda dodawania polimerów hydrofilowych podczas polimeryzacji w celu utworzenia mikro-wielofazowego układu dyspersyjnego, na przykład poprzez dodanie glikolu polietylenowego do mieszaniny reakcyjnej kaprolaktamu w celu zwiększenia trwałości właściwości antystatycznych.

Włókna przewodzące metal są zazwyczaj wytwarzane z materiałów metalowych w procesie formowania włókien. Do popularnych metali należą stal nierdzewna, miedź, aluminium, nikiel itp. Włókna te charakteryzują się doskonałą przewodnością elektryczną, mogą szybko przewodzić ładunki i skutecznie eliminować elektryczność statyczną. Jednocześnie charakteryzują się dobrą odpornością na ciepło i korozję chemiczną. Jednakże, w przypadku zastosowania w tekstyliach, występują pewne ograniczenia. Na przykład, włókna metalowe mają niską kohezję, a siła wiązania między włóknami podczas przędzenia jest niewystarczająca, co może powodować problemy z jakością przędzy; kolor gotowych produktów jest ograniczony kolorem samego metalu i jest stosunkowo jednolity. W zastosowaniach praktycznych często miesza się je ze zwykłymi włóknami, wykorzystując przewodzące właściwości włókien metalowych do nadania mieszanym produktom właściwości antystatycznych, a zwykłe włókna do poprawy wydajności przędzenia i obniżenia kosztów.

Metody przygotowywania przewodzących włókien węglowych obejmują głównie domieszkowanie, powlekanie, karbonizację itp. Domieszkowanie polega na wmieszaniu przewodzących zanieczyszczeń do materiału włóknotwórczego w celu zmiany struktury elektronowej materiału, nadając w ten sposób włóknu przewodnictwo; powlekanie polega na utworzeniu warstwy przewodzącej poprzez pokrycie powierzchni włókna warstwą materiału węglowego o dobrej przewodności, takiego jak sadza; karbonizacja zazwyczaj wykorzystuje wiskozę, akryl, smołę itp. jako włókna prekursorowe i przekształca je w przewodzące włókna węglowe poprzez karbonizację w wysokiej temperaturze. Włókna przewodzące węglowe przygotowane tymi metodami uzyskują określoną przewodność, zachowując jednocześnie część pierwotnych właściwości mechanicznych włókien. Chociaż włókna węglowe poddane karbonizacji mają dobrą przewodność, odporność na ciepło i odporność chemiczną, mają wysoki moduł sprężystości, twardą teksturę, brak wytrzymałości, nie są odporne na zginanie i nie mają zdolności do kurczenia się pod wpływem ciepła, więc ich zastosowanie jest ograniczone w niektórych sytuacjach, gdy włókna muszą mieć dobrą elastyczność i odkształcalność.

Organiczne włókna przewodzące wykonane z przewodzących polimerów charakteryzują się specjalną, sprzężoną strukturą, a elektrony mogą poruszać się stosunkowo swobodnie w łańcuchu molekularnym, zapewniając przewodnictwo. Ze względu na swoje unikalne właściwości przewodzące i cechy materiału organicznego, włókna te mają potencjalną wartość zastosowania w niektórych zaawansowanych dziedzinach o specjalnych wymaganiach dotyczących wydajności materiałów i niskiej wrażliwości na koszty, takich jak specjalistyczne urządzenia elektroniczne i przemysł lotniczy i kosmiczny.

Ten rodzaj włókna realizuje funkcję antystatyczną poprzez powlekanie powierzchni zwykłych włókien syntetycznych substancjami przewodzącymi, takimi jak sadza i metal, w procesach obróbki powierzchni. Proces powlekania metalu jest stosunkowo złożony i kosztowny, a ponadto może mieć pewien wpływ na właściwości użytkowe, takie jak dotyk włókna.

Metoda przędzenia kompozytowego polega na formowaniu pojedynczego włókna z dwóch lub więcej różnych składników poprzez specjalny zespół przędzenia kompozytowego w tym samym procesie przędzenia, z użyciem dwóch lub więcej polimerów o różnym składzie lub właściwościach. Podczas wytwarzania włókien antystatycznych, polimery przewodzące lub polimery z dodatkiem substancji przewodzących są zazwyczaj stosowane jako jeden składnik i mieszane ze zwykłymi polimerami włóknotwórczymi. W porównaniu z innymi metodami wytwarzania włókien antystatycznych, włókna wytwarzane metodą przędzenia kompozytowego charakteryzują się bardziej stabilnymi właściwościami antystatycznymi i mniejszym negatywnym wpływem na pierwotne właściwości włókien.

W życiu codziennym, gdy zimą powietrze jest zbyt suche, między skórą a ubraniem może powstawać elektryczność statyczna. W skrajnych przypadkach chwilowe napięcie statyczne może sięgać dziesiątek tysięcy woltów, powodując dyskomfort. Na przykład, chodzenie po dywanach może generować 1500-35000 woltów elektryczności statycznej, chodzenie po podłogach winylowych 250-12000 woltów elektryczności statycznej, a ocieranie się o krzesło w pomieszczeniu może generować ponad 1800 woltów elektryczności statycznej. Poziom elektryczności statycznej zależy głównie od wilgotności powietrza. Zazwyczaj, gdy napięcie przekroczy 7000 woltów, odczuwa się porażenie prądem.

Elektryczność statyczna jest szkodliwa dla organizmu człowieka. Utrzymująca się elektryczność statyczna może zwiększyć zasadowość krwi, obniżyć zawartość wapnia w surowicy i zwiększyć wydalanie wapnia z moczem. Ma to szczególny wpływ na dorastające dzieci, osoby starsze z bardzo niskim poziomem wapnia we krwi oraz kobiety w ciąży i karmiące piersią, które potrzebują dużej ilości wapnia. Nadmierne gromadzenie się elektryczności statycznej w organizmie człowieka powoduje nieprawidłowe przewodzenie prądu przez błony komórkowe nerwów mózgowych, wpływa na ośrodkowy układ nerwowy, prowadzi do zmian pH krwi i charakterystyki tlenowej organizmu, wpływa na równowagę fizjologiczną organizmu i wywołuje takie objawy, jak zawroty głowy, bóle głowy, drażliwość, bezsenność, utrata apetytu i stany transu. Elektryczność statyczna może również zakłócać krążenie krwi, układ odpornościowy i nerwowy, wpływać na prawidłową pracę różnych narządów (zwłaszcza serca) oraz powodować zaburzenia rytmu serca i przedwczesne bicie serca. Zimą około jedna trzecia chorób układu krążenia jest związana z elektrycznością statyczną. Ponadto w obszarach zagrożonych pożarem i wybuchem elektryczność statyczna gromadząca się na ciele człowieka może być przyczyną pożarów.