Sợi chống tĩnh điện là một loại sợi hóa học không dễ tích tụ điện tích tĩnh. Trong điều kiện tiêu chuẩn, sợi chống tĩnh điện cần có điện trở suất thể tích nhỏ hơn 10¹⁰Ω·cm hoặc thời gian bán hủy tiêu tán điện tích tĩnh nhỏ hơn 60 giây.

Vật liệu dệt may chủ yếu là chất cách điện với điện trở suất tương đối cao, đặc biệt là các sợi tổng hợp có khả năng hút ẩm thấp như sợi polyester, acrylic và polyvinyl clorua. Trong quá trình gia công dệt, sự tiếp xúc gần và ma sát giữa các sợi với nhau hoặc giữa sợi với các bộ phận máy móc sẽ gây ra sự truyền điện tích trên bề mặt vật thể, từ đó tạo ra tĩnh điện.

Tĩnh điện có thể gây ra nhiều tác hại. Ví dụ, các sợi cùng điện tích đẩy nhau, và các sợi khác điện tích hút nhau vào các bộ phận máy móc, dẫn đến hiện tượng xơ sợi, tăng độ xù lông, hình thành cuộn sợi kém, sợi bám vào các bộ phận máy móc, tăng hiện tượng đứt sợi và các vệt loang lổ trên bề mặt vải. Sau khi quần áo bị nhiễm tĩnh điện, chúng dễ bám bụi và bẩn, có thể xảy ra hiện tượng rối giữa quần áo và cơ thể người, hoặc giữa các quần áo với nhau, thậm chí có thể phát sinh tia lửa điện. Trong trường hợp nghiêm trọng, điện áp tĩnh có thể lên tới vài nghìn vôn, và tia lửa điện do phóng điện có thể gây cháy với hậu quả nghiêm trọng.

Có nhiều phương pháp để tạo cho sợi tổng hợp và vải của chúng đặc tính chống tĩnh điện bền vững. Ví dụ, có thể thêm các polyme ưa nước hoặc polyme dẫn điện có trọng lượng phân tử thấp trong quá trình trùng hợp hoặc kéo sợi tổng hợp; công nghệ kéo sợi hỗn hợp có thể được sử dụng để sản xuất sợi hỗn hợp với lớp ngoài ưa nước. Trong quá trình kéo sợi, sợi tổng hợp có thể được trộn với sợi có khả năng hút ẩm mạnh, hoặc sợi mang điện tích dương và sợi mang điện tích âm có thể được trộn theo thứ tự điện thế. Lớp hoàn thiện phụ trợ ưa nước bền vững cũng có thể được áp dụng cho vải.

Để chế tạo các loại sợi có tác dụng chống tĩnh điện tương đối bền, chất hoạt động bề mặt thường được thêm vào dung dịch kéo sợi để tạo sợi hỗn hợp. Sau khi sợi hình thành, các chất hoạt động bề mặt sẽ liên tục di chuyển và khuếch tán từ bên trong sợi ra bề mặt nhờ đặc tính của chúng, từ đó đạt được hiệu quả chống tĩnh điện. Cũng có những phương pháp như cố định chất hoạt động bề mặt trên bề mặt sợi bằng chất kết dính hoặc liên kết chéo chúng thành màng trên bề mặt sợi, hiệu quả tương tự như việc quét vecni chống tĩnh điện lên bề mặt nhựa.

Hiệu quả chống tĩnh điện của các sợi này có liên quan mật thiết đến độ ẩm môi trường. Khi độ ẩm cao, hơi ẩm có thể tăng cường độ dẫn điện ion của chất hoạt động bề mặt, và hiệu quả chống tĩnh điện được cải thiện đáng kể; trong môi trường khô, hiệu quả này sẽ suy yếu.

Cốt lõi của loại sợi chống tĩnh điện này là biến đổi polyme tạo sợi và tăng cường khả năng hút ẩm của sợi bằng cách thêm các monome hoặc polyme ưa nước, từ đó tạo cho sợi đặc tính chống tĩnh điện. Ngoài ra, có thể trộn đồng sunfat vào dung dịch kéo sợi acrylic, và sau khi kéo sợi và đông tụ, nó được xử lý bằng chất khử chứa lưu huỳnh, giúp cải thiện hiệu quả sản xuất và độ bền dẫn điện của sợi dẫn điện. Bên cạnh phương pháp kéo sợi hỗn hợp thông thường, phương pháp thêm các polyme ưa nước trong quá trình trùng hợp để tạo thành hệ phân tán đa pha vi mô đã dần xuất hiện, chẳng hạn như thêm polyetylen glycol vào hỗn hợp phản ứng caprolactam để tăng cường độ bền của đặc tính chống tĩnh điện.

Sợi dẫn điện kim loại thường được làm từ vật liệu kim loại thông qua các quy trình tạo sợi đặc biệt. Các kim loại phổ biến bao gồm thép không gỉ, đồng, nhôm, niken, v.v. Loại sợi này có khả năng dẫn điện tuyệt vời, có thể dẫn điện nhanh chóng và loại bỏ tĩnh điện hiệu quả. Đồng thời, chúng cũng có khả năng chịu nhiệt và chống ăn mòn hóa học tốt. Tuy nhiên, khi ứng dụng vào dệt may, vẫn còn một số hạn chế. Ví dụ, sợi kim loại có độ kết dính thấp, lực liên kết giữa các sợi trong quá trình kéo sợi không đủ, dễ gây ra các vấn đề về chất lượng sợi; màu sắc của sản phẩm hoàn thiện bị giới hạn bởi màu sắc của chính kim loại và tương đối đơn điệu. Trong các ứng dụng thực tế, chúng thường được pha trộn với các sợi thông thường, tận dụng ưu điểm dẫn điện của sợi kim loại để tạo cho sản phẩm pha trộn đặc tính chống tĩnh điện, và sử dụng các sợi thông thường để cải thiện hiệu suất kéo sợi và giảm chi phí.

Các phương pháp chế tạo sợi dẫn điện carbon chủ yếu bao gồm pha tạp, phủ, cacbon hóa, v.v. Pha tạp là trộn các tạp chất dẫn điện vào vật liệu tạo sợi để thay đổi cấu trúc điện tử của vật liệu, từ đó tạo cho sợi tính dẫn điện; phủ là tạo một lớp dẫn điện bằng cách phủ một lớp vật liệu carbon có độ dẫn điện tốt như carbon đen lên bề mặt sợi; cacbon hóa thường sử dụng viscose, acrylic, nhựa đường, v.v. làm sợi tiền chất, và chuyển đổi chúng thành sợi carbon dẫn điện thông qua quá trình cacbon hóa ở nhiệt độ cao. Sợi dẫn điện carbon được chế tạo bằng các phương pháp này đạt được độ dẫn điện nhất định trong khi vẫn giữ được một phần các tính chất cơ học ban đầu của sợi. Mặc dù sợi carbon được xử lý bằng cacbon hóa có độ dẫn điện tốt, khả năng chịu nhiệt và kháng hóa chất, nhưng chúng có mô đun cao, kết cấu cứng, thiếu độ dẻo dai, không chịu được uốn cong và không có khả năng co ngót khi nóng, do đó khả năng ứng dụng của chúng kém trong một số trường hợp cần sợi có độ linh hoạt và khả năng biến dạng tốt.

Sợi dẫn điện hữu cơ làm từ polyme dẫn điện có cấu trúc liên hợp đặc biệt, cho phép electron di chuyển tương đối tự do trên chuỗi phân tử, từ đó dẫn điện. Nhờ đặc tính dẫn điện độc đáo và đặc điểm vật liệu hữu cơ, các sợi này có tiềm năng ứng dụng trong một số lĩnh vực cao cấp đòi hỏi hiệu năng vật liệu đặc biệt và chi phí thấp, chẳng hạn như các thiết bị điện tử chuyên dụng và lĩnh vực hàng không vũ trụ.

Loại sợi này đạt được chức năng chống tĩnh điện bằng cách phủ các chất dẫn điện như muội than và kim loại lên bề mặt của các sợi tổng hợp thông thường thông qua các quy trình xử lý bề mặt. Quá trình phủ kim loại tương đối phức tạp và tốn kém, và có thể ảnh hưởng nhất định đến các đặc tính khi sử dụng như cảm giác khi chạm vào sợi.

Phương pháp kéo sợi hỗn hợp là tạo ra một sợi đơn từ hai hoặc nhiều thành phần khác nhau thông qua một thiết bị kéo sợi hỗn hợp đặc biệt trong cùng một quy trình kéo sợi bằng cách sử dụng hai hoặc nhiều polyme có thành phần hoặc tính chất khác nhau. Khi chế tạo sợi chống tĩnh điện, polyme dẫn điện hoặc polyme có thêm chất dẫn điện thường được sử dụng làm một thành phần và được kết hợp với các polyme tạo sợi thông thường. So với các phương pháp chế tạo sợi chống tĩnh điện khác, sợi được chế tạo bằng phương pháp kéo sợi hỗn hợp có tính chất chống tĩnh điện ổn định hơn và ít ảnh hưởng tiêu cực đến các tính chất ban đầu của sợi.

Trong cuộc sống hàng ngày, khi không khí quá khô vào mùa đông, tĩnh điện rất dễ hình thành giữa da người và quần áo, và điện áp tĩnh tức thời có thể đạt đến hàng chục nghìn vôn trong trường hợp nghiêm trọng, gây khó chịu cho cơ thể. Ví dụ, đi trên thảm có thể tạo ra 1500-35000 vôn tĩnh điện, đi trên sàn nhựa vinyl có thể tạo ra 250-12000 vôn tĩnh điện, và cọ xát vào ghế trong nhà có thể tạo ra hơn 1800 vôn tĩnh điện. Mức độ tĩnh điện chủ yếu phụ thuộc vào độ ẩm của không khí xung quanh. Thông thường, khi nhiễu tĩnh điện vượt quá 7000 vôn, người ta sẽ cảm thấy bị điện giật.

Tĩnh điện có hại cho cơ thể người. Tĩnh điện tích tụ lâu ngày có thể làm tăng độ kiềm trong máu, giảm hàm lượng canxi trong huyết thanh và tăng lượng canxi bài tiết qua nước tiểu. Điều này ảnh hưởng lớn hơn đến trẻ em đang phát triển, người già có nồng độ canxi trong máu rất thấp, phụ nữ mang thai và bà mẹ cho con bú cần nhiều canxi. Tích tụ quá mức tĩnh điện trong cơ thể sẽ gây ra sự dẫn truyền dòng điện bất thường của màng tế bào thần kinh não, ảnh hưởng đến hệ thần kinh trung ương, dẫn đến thay đổi độ pH và đặc tính oxy trong máu, ảnh hưởng đến sự cân bằng sinh lý của cơ thể và gây ra các triệu chứng như chóng mặt, đau đầu, cáu gắt, mất ngủ, chán ăn và lơ mơ. Tĩnh điện cũng có thể gây rối loạn tuần hoàn máu, hệ miễn dịch và hệ thần kinh, ảnh hưởng đến hoạt động bình thường của các cơ quan khác nhau (đặc biệt là tim) và có thể gây ra nhịp tim bất thường và tim đập nhanh. Vào mùa đông, khoảng một phần ba các bệnh tim mạch có liên quan đến tĩnh điện. Ngoài ra, ở những khu vực dễ cháy nổ, tĩnh điện trên cơ thể người có thể gây ra hỏa hoạn.