Les fibres antistatiques sont un type de fibre chimique qui n'accumule pas facilement de charges statiques. Dans des conditions normales, les fibres antistatiques doivent présenter une résistivité volumique inférieure à 10¹⁰Ω·cm ou une demi-vie de dissipation des charges statiques inférieure à 60 secondes.

Les matériaux textiles sont majoritairement des isolants électriques à résistivité relativement élevée, notamment les fibres synthétiques à faible absorption d'humidité comme le polyester, l'acrylique et le polychlorure de vinyle. Lors de la transformation des textiles, le contact étroit et le frottement entre les fibres ou entre les fibres et les pièces de la machine provoquent un transfert de charges à la surface des objets, générant ainsi de l'électricité statique.

L'électricité statique peut avoir de nombreux effets néfastes. Par exemple, les fibres de même charge se repoussent, tandis que celles de charges différentes s'attirent vers les pièces des machines. Ceci provoque un peluchage excessif, une augmentation du duvet sur le fil, une mauvaise formation des bobines, l'adhérence des fibres aux pièces des machines, une augmentation de la casse du fil et l'apparition de stries éparses sur la surface du tissu. Une fois chargés, les vêtements absorbent facilement la poussière et se salissent. Des enchevêtrements peuvent se produire entre les vêtements et le corps, ou entre les vêtements eux-mêmes, voire des étincelles électriques. Dans les cas les plus graves, la tension statique peut atteindre plusieurs milliers de volts, et les étincelles générées par la décharge peuvent provoquer des incendies aux conséquences dramatiques.

Il existe différentes méthodes pour conférer aux fibres synthétiques et à leurs tissus des propriétés antistatiques durables. Par exemple, des polymères hydrophiles ou des polymères conducteurs de faible masse moléculaire peuvent être ajoutés lors de la polymérisation ou du filage des fibres synthétiques ; la technologie du filage composite permet de produire des fibres composites dotées d'une couche externe hydrophile. Lors du filage, les fibres synthétiques peuvent être mélangées à des fibres fortement hygroscopiques, ou encore des fibres chargées positivement et négativement selon leur potentiel. Un apprêt hydrophile durable peut également être appliqué aux tissus.

Pour préparer des fibres aux propriétés antistatiques relativement durables, on ajoute souvent des tensioactifs à la solution de filage lors du filage en mélange. Après la formation de la fibre, les tensioactifs migrent et diffusent continuellement de l'intérieur de la fibre vers sa surface grâce à leurs propriétés, conférant ainsi l'effet antistatique. Il existe également des méthodes telles que la fixation des tensioactifs à la surface de la fibre par des adhésifs ou leur réticulation en films à cette surface ; l'effet est similaire à l'application d'un vernis antistatique sur une surface plastique.

L'effet antistatique de ces fibres est étroitement lié à l'humidité ambiante. En milieu humide, l'humidité favorise la conductivité ionique du tensioactif, ce qui améliore considérablement les performances antistatiques ; en milieu sec, cet effet est atténué.

Le principe de base de ce type de fibre antistatique consiste à modifier le polymère constituant la fibre et à améliorer son hygroscopicité par l'ajout de monomères ou de polymères hydrophiles, lui conférant ainsi des propriétés antistatiques. De plus, le sulfate de cuivre peut être incorporé à la solution de filage acrylique, puis, après filage et coagulation, traité avec un agent réducteur soufré, ce qui permet d'améliorer l'efficacité de production et la durabilité de la conductivité des fibres conductrices. Outre le filage par mélange classique, une méthode consistant à ajouter des polymères hydrophiles pendant la polymérisation pour former un système de dispersion micro-multiphasique s'est progressivement développée, comme par exemple l'ajout de polyéthylène glycol au mélange réactionnel de caprolactame pour renforcer la durabilité des propriétés antistatiques.

Les fibres conductrices métalliques sont généralement fabriquées à partir de matériaux métalliques par des procédés de fibrage spécifiques. Parmi les métaux courants, on trouve l'acier inoxydable, le cuivre, l'aluminium et le nickel. Ces fibres présentent une excellente conductivité électrique, conduisent rapidement les charges et éliminent efficacement l'électricité statique. Elles offrent également une bonne résistance à la chaleur et à la corrosion chimique. Cependant, leur utilisation dans le textile présente certaines limitations. Par exemple, la faible cohésion des fibres métalliques et l'insuffisance de la force de liaison entre elles lors du filage peuvent engendrer des problèmes de qualité du fil ; la couleur des produits finis est quant à elle limitée par celle du métal et reste relativement uniforme. En pratique, elles sont souvent mélangées à des fibres ordinaires. On tire parti de la conductivité des fibres métalliques pour conférer aux produits mélangés des propriétés antistatiques, tandis que l'utilisation de fibres ordinaires permet d'améliorer les performances de filage et de réduire les coûts.

Les méthodes de préparation des fibres conductrices de carbone comprennent principalement le dopage, le revêtement et la carbonisation. Le dopage consiste à incorporer des impuretés conductrices au matériau constituant la fibre afin de modifier sa structure électronique et de lui conférer ainsi une conductivité. Le revêtement consiste à former une couche conductrice en déposant une couche de matériau carboné à haute conductivité, tel que du noir de carbone, sur la surface de la fibre. La carbonisation utilise généralement de la viscose, de l'acrylique, du brai, etc., comme fibres précurseurs, et les transforme en fibres de carbone conductrices par carbonisation à haute température. Les fibres de carbone conductrices ainsi préparées présentent une certaine conductivité tout en conservant une partie de leurs propriétés mécaniques initiales. Bien que les fibres de carbone traitées par carbonisation possèdent une bonne conductivité, une bonne résistance à la chaleur et aux produits chimiques, elles ont un module d'élasticité élevé, une texture dure, un manque de ténacité, une faible résistance à la flexion et une absence de retrait thermique. De ce fait, leur applicabilité est limitée dans les applications nécessitant une bonne flexibilité et une bonne déformabilité.

Les fibres conductrices organiques, composées de polymères conducteurs, possèdent une structure conjuguée particulière. Les électrons peuvent s'y déplacer relativement librement, ce qui leur confère une conductivité. Grâce à leurs propriétés conductrices uniques et aux caractéristiques propres aux matériaux organiques, ces fibres présentent un intérêt potentiel pour des applications de pointe dans des domaines exigeant des performances matérielles spécifiques et un faible coût, tels que certains dispositifs électroniques et l'aérospatiale.

Ce type de fibre acquiert des propriétés antistatiques grâce au dépôt de substances conductrices, telles que du noir de carbone et du métal, sur la surface de fibres synthétiques ordinaires par des procédés de finition. Le procédé de métallisation est relativement complexe et coûteux, et peut avoir une incidence sur les propriétés de résistance à l'usure, notamment le toucher de la fibre.

Le procédé de filage composite consiste à former une fibre unique à partir de deux composants différents ou plus, grâce à un dispositif de filage composite spécifique et au cours d'un même procédé de filage. Ce procédé utilise au moins deux polymères de compositions ou de propriétés différentes. Pour la préparation de fibres antistatiques, on utilise généralement des polymères conducteurs ou des polymères contenant des substances conductrices, associés à des polymères fibreux classiques. Comparées aux autres méthodes de préparation de fibres antistatiques, les fibres obtenues par filage composite présentent des propriétés antistatiques plus stables et un impact moindre sur leurs propriétés initiales.

Au quotidien, lorsque l'air est très sec en hiver, de l'électricité statique se forme entre la peau et les vêtements. Dans les cas les plus extrêmes, la tension statique instantanée peut atteindre plusieurs dizaines de milliers de volts, provoquant une sensation désagréable. Par exemple, marcher sur de la moquette peut générer entre 1 500 et 35 000 volts, sur un sol en vinyle entre 250 et 12 000 volts, et se frotter contre une chaise à l'intérieur peut générer plus de 1 800 volts. Le niveau d'électricité statique dépend principalement de l'humidité ambiante. Généralement, lorsque la tension statique dépasse 7 000 volts, on ressent une décharge électrique.

L'électricité statique est nocive pour le corps humain. Une exposition persistante à l'électricité statique peut augmenter l'alcalinité du sang, réduire le taux de calcium sérique et accroître l'excrétion urinaire de calcium. Ce phénomène a un impact plus important sur les enfants en pleine croissance, les personnes âgées présentant une hypocalcémie sévère, ainsi que les femmes enceintes et allaitantes qui ont des besoins élevés en calcium. Une accumulation excessive d'électricité statique dans le corps humain provoque une conduction anormale du courant au niveau des membranes des cellules nerveuses cérébrales, affecte le système nerveux central, entraîne des modifications du pH sanguin et de l'oxygénation du sang, perturbe l'équilibre physiologique et provoque des symptômes tels que vertiges, maux de tête, irritabilité, insomnie, perte d'appétit et confusion mentale. L'électricité statique peut également perturber la circulation sanguine, les systèmes immunitaire et nerveux, affecter le fonctionnement normal de divers organes (notamment le cœur) et provoquer des arythmies et des extrasystoles. En hiver, environ un tiers des maladies cardiovasculaires sont liées à l'électricité statique. De plus, dans les zones à risque d'incendie ou d'explosion, l'électricité statique accumulée sur le corps humain peut être à l'origine d'incendies.