Antistatische vezels zijn een type chemische vezel dat niet gemakkelijk statische ladingen accumuleert. Onder standaardomstandigheden moeten antistatische vezels een volumeweerstand hebben van minder dan 10¹⁰Ω·cm of een halfwaardetijd voor het ontladen van statische lading van minder dan 60 seconden.

Textielmaterialen zijn over het algemeen elektrische isolatoren met een relatief hoge soortelijke weerstand, vooral synthetische vezels met een lage vochtabsorptie zoals polyester, acryl en polyvinylchloridevezels. Tijdens de textielverwerking veroorzaken nauw contact en wrijving tussen vezels onderling of tussen vezels en machineonderdelen ladingsoverdracht op het oppervlak van objecten, waardoor statische elektriciteit ontstaat.

Statische elektriciteit kan veel nadelige effecten hebben. Zo stoten vezels met dezelfde lading elkaar af, en trekken vezels met verschillende ladingen elkaar aan machineonderdelen aan. Dit kan leiden tot pluizen, een verhoogde vezeldichtheid, een slechte bundelvorming, het vastkleven van vezels aan machineonderdelen, verhoogde garenbreuk en strepen op het stofoppervlak. Wanneer kleding geladen is, neemt deze gemakkelijk stof aan en wordt vuil. Bovendien kunnen er verstrengelingen ontstaan ​​tussen kleding en het lichaam, of tussen kledingstukken onderling, en kunnen er zelfs elektrische vonken ontstaan. In ernstige gevallen kan de statische spanning oplopen tot duizenden volts, en de ontladingsvonken kunnen brand veroorzaken met ernstige gevolgen.

Er zijn verschillende methoden om synthetische vezels en hun stoffen duurzame antistatische eigenschappen te geven. Zo kunnen bijvoorbeeld hydrofiele polymeren of geleidende polymeren met een laag moleculair gewicht worden toegevoegd tijdens de polymerisatie of het spinnen van synthetische vezels; composietspintechnologie kan worden gebruikt om composietvezels met een hydrofiele buitenlaag te produceren. Tijdens het spinproces kunnen synthetische vezels worden gemengd met vezels met een sterke hygroscopiciteit, of kunnen vezels met positieve ladingen en vezels met negatieve ladingen worden gemengd volgens de potentiële volgorde. Ook kan een duurzame hydrofiele hulpafwerking op de stoffen worden aangebracht.

Om vezels met een relatief duurzaam antistatisch effect te produceren, worden vaak oppervlakteactieve stoffen aan de spinoplossing toegevoegd voor het mengen van vezels. Na de vezelvorming migreren en diffunderen de oppervlakteactieve stoffen, dankzij hun eigen eigenschappen, continu vanuit de binnenkant van de vezel naar het oppervlak, waardoor het antistatische effect wordt bereikt. Er zijn ook methoden waarbij oppervlakteactieve stoffen met behulp van kleefstoffen aan het vezeloppervlak worden bevestigd of waarbij ze worden verknoopt tot films op het vezeloppervlak. Het effect is vergelijkbaar met het aanbrengen van een antistatische laklaag op een plastic oppervlak.

Het antistatische effect van dergelijke vezels is nauw verbonden met de luchtvochtigheid. Bij een hoge luchtvochtigheid kan vocht de ionengeleiding van de oppervlakteactieve stof verhogen, waardoor de antistatische werking aanzienlijk verbetert; in een droge omgeving zal het effect afnemen.

De kern van dit type antistatische vezel is het modificeren van het vezelvormende polymeer en het verhogen van de hygroscopiciteit van de vezel door toevoeging van hydrofiele monomeren of polymeren, waardoor de vezel antistatische eigenschappen krijgt. Daarnaast kan kopersulfaat worden gemengd met de acryl-spinoplossing, die na het spinnen en coaguleren wordt behandeld met een zwavelhoudend reductiemiddel. Dit kan de productie-efficiëntie en de duurzaamheid van de geleidbaarheid van de geleidende vezels verbeteren. Naast het gewone mengselspinnen is de methode waarbij hydrofiele polymeren tijdens de polymerisatie worden toegevoegd om een ​​micro-multifase dispersiesysteem te vormen, steeds gangbaarder geworden. Een voorbeeld hiervan is de toevoeging van polyethyleenglycol aan het caprolactam-reactiemengsel om de duurzaamheid van de antistatische eigenschappen te verbeteren.

Geleidende metaalvezels worden meestal gemaakt van metalen materialen via specifieke vezelvormingsprocessen. Veelgebruikte metalen zijn onder andere roestvrij staal, koper, aluminium en nikkel. Dergelijke vezels hebben een uitstekende elektrische geleidbaarheid, kunnen snel ladingen geleiden en statische elektriciteit effectief afvoeren. Tegelijkertijd zijn ze ook goed bestand tegen hitte en chemische corrosie. Bij toepassing in textiel zijn er echter enkele beperkingen. Zo hebben metaalvezels een lage cohesie en is de bindingskracht tussen de vezels tijdens het spinnen onvoldoende, wat kan leiden tot problemen met de garenkwaliteit. Bovendien is de kleur van de eindproducten beperkt tot de kleur van het metaal zelf en relatief uniform. In de praktijk worden ze daarom vaak gemengd met gewone vezels. Hierbij wordt het geleidende voordeel van de metaalvezels benut om de gemengde producten antistatische eigenschappen te geven, terwijl het gebruik van gewone vezels de spinprestaties verbetert en de kosten verlaagt.

De bereidingsmethoden van geleidende koolstofvezels omvatten hoofdzakelijk doteren, coaten en carboniseren. Doteren houdt in dat geleidende onzuiverheden worden toegevoegd aan het vezelvormende materiaal om de elektronische structuur van het materiaal te veranderen, waardoor de vezel geleidend wordt. Coaten is het vormen van een geleidende laag door een laag koolstofmateriaal met goede geleidbaarheid, zoals roet, op het vezeloppervlak aan te brengen. Carboniseren maakt over het algemeen gebruik van viscose, acryl, pek, enz. als precursorvezels, die door middel van carbonisatie bij hoge temperatuur worden omgezet in geleidende koolstofvezels. De met deze methoden bereide geleidende koolstofvezels verkrijgen een zekere geleidbaarheid, terwijl een deel van de oorspronkelijke mechanische eigenschappen van de vezels behouden blijft. Hoewel koolstofvezels die door carbonisatie zijn behandeld een goede geleidbaarheid, hittebestendigheid en chemische bestendigheid hebben, hebben ze een hoge modulus, een harde textuur, een gebrek aan taaiheid, zijn ze niet bestand tegen buigen en hebben ze geen krimpvermogen bij hoge temperaturen. Daardoor zijn ze minder geschikt voor toepassingen waar vezels een goede flexibiliteit en vervormbaarheid vereisen.

Organische geleidende vezels, gemaakt van geleidende polymeren, hebben een speciale geconjugeerde structuur, waardoor elektronen relatief vrij kunnen bewegen in de moleculaire keten en dus geleidend zijn. Dankzij hun unieke geleidende eigenschappen en de kenmerken van het organische materiaal, hebben dergelijke vezels potentiële toepassingswaarde in bepaalde hoogwaardige sectoren met specifieke materiaaleisen en een lage kostengevoeligheid, zoals bepaalde elektronische apparaten en de lucht- en ruimtevaart.

Dit type vezel verkrijgt een antistatische functie door geleidende stoffen zoals roet en metaal op het oppervlak van gewone synthetische vezels aan te brengen via oppervlaktebehandelingsprocessen. Het aanbrengen van een metalen coating is relatief complex en kostbaar, en kan een zekere invloed hebben op de slijtvastheid, zoals het gevoel van de vezel.

De composietspinmethode is een techniek om een ​​enkele vezel te vormen uit twee of meer verschillende componenten door middel van een speciale composietspininstallatie in hetzelfde spinproces, waarbij twee of meer polymeren met verschillende samenstellingen of eigenschappen worden gebruikt. Bij de bereiding van antistatische vezels worden doorgaans geleidende polymeren of polymeren waaraan geleidende stoffen zijn toegevoegd, als één component gebruikt en gecombineerd met gewone vezelvormende polymeren. In vergelijking met andere methoden voor de bereiding van antistatische vezels hebben de vezels die met de composietspinmethode worden geproduceerd stabielere antistatische eigenschappen en een minder negatieve invloed op de oorspronkelijke eigenschappen van de vezels.

In het dagelijks leven, wanneer de lucht in de winter erg droog is, kan er statische elektriciteit ontstaan ​​tussen de huid en kleding. De momentane statische spanning kan in ernstige gevallen oplopen tot tienduizenden volts, wat ongemak voor het lichaam kan veroorzaken. Zo kan lopen op tapijt 1500-35000 volt statische elektriciteit genereren, lopen op vinylvloeren 250-12000 volt en wrijven tegen een stoel binnenshuis meer dan 1800 volt. De mate van statische elektriciteit hangt voornamelijk af van de luchtvochtigheid. Meestal ervaren mensen een elektrische schok wanneer de statische spanning hoger is dan 7000 volt.

Statische elektriciteit is schadelijk voor het menselijk lichaam. Aanhoudende statische elektriciteit kan de alkaliteit van het bloed verhogen, het calciumgehalte in het serum verlagen en de calciumuitscheiding in de urine verhogen. Dit heeft een grotere impact op opgroeiende kinderen, ouderen met een zeer laag calciumgehalte in het bloed en zwangere vrouwen en vrouwen die borstvoeding geven en veel calcium nodig hebben. Overmatige ophoping van statische elektriciteit in het lichaam kan leiden tot abnormale stroomgeleiding in de celmembranen van hersenzenuwen, het centrale zenuwstelsel aantasten, de pH-waarde en zuurstofsamenstelling van het bloed veranderen, de fysiologische balans verstoren en symptomen veroorzaken zoals duizeligheid, hoofdpijn, prikkelbaarheid, slapeloosheid, gebrek aan eetlust en mentale trance. Statische elektriciteit kan ook de bloedsomloop, het immuunsysteem en het zenuwstelsel verstoren, de normale werking van verschillende organen (met name het hart) beïnvloeden en een abnormale hartslag en vroegtijdige hartkloppingen veroorzaken. In de winter is ongeveer een derde van de hart- en vaatziekten gerelateerd aan statische elektriciteit. Bovendien kan statische elektriciteit op het menselijk lichaam in brandbare en explosieve gebieden brand veroorzaken.