Las fibras antiestáticas son un tipo de fibra química que no acumula fácilmente cargas estáticas. En condiciones estándar, se requiere que las fibras antiestáticas tengan una resistividad volumétrica inferior a 10¹⁰Ω·cm o una vida media de disipación de carga estática inferior a 60 segundos.

Los materiales textiles son principalmente aislantes eléctricos con una resistencia específica relativamente alta, especialmente las fibras sintéticas con baja absorción de humedad, como las fibras de poliéster, acrílicas y de cloruro de polivinilo. Durante el procesamiento textil, el contacto estrecho y la fricción entre fibras, o entre fibras y piezas de maquinaria, provocan la transferencia de carga en la superficie de los objetos, generando así electricidad estática.

La electricidad estática puede tener muchos efectos adversos. Por ejemplo, las fibras con la misma carga se repelen entre sí, y las fibras con diferente carga se atraen a las piezas de la maquinaria, lo que provoca el deshilachado de las fibras, mayor vellosidad del hilo, una mala formación de las bobinas, la adherencia de las fibras a las piezas de la maquinaria, mayor rotura del hilo y la aparición de rayas dispersas en la superficie del tejido. Tras la carga, la ropa absorbe fácilmente el polvo y se ensucia, pudiendo producirse enredos entre la ropa y el cuerpo humano, o entre prendas, e incluso generarse chispas eléctricas. En casos graves, la tensión estática puede alcanzar varios miles de voltios, y las chispas generadas por la descarga pueden provocar incendios con graves consecuencias.

Existen diversos métodos para dotar a las fibras sintéticas y sus tejidos de propiedades antiestáticas duraderas. Por ejemplo, se pueden añadir polímeros hidrófilos o polímeros conductores de bajo peso molecular durante la polimerización o el hilado de fibras sintéticas; la tecnología de hilado de compuestos permite producir fibras compuestas con una capa exterior hidrófila. En el proceso de hilado, se pueden mezclar fibras sintéticas con fibras de alta higroscopicidad, o bien fibras con cargas positivas y negativas según la secuencia de potencial. También se puede aplicar un acabado auxiliar hidrófilo duradero a los tejidos.

Para preparar fibras con efectos antiestáticos relativamente duraderos, se suelen añadir surfactantes a la pasta de hilar para la hilatura mixta. Tras la formación de la fibra, los surfactantes migran y se difunden continuamente desde el interior de la fibra hacia la superficie gracias a sus propias características, logrando así el efecto antiestático. También existen métodos como la fijación de surfactantes a la superficie de la fibra mediante adhesivos o su reticulación en películas sobre la misma, con un efecto similar al de aplicar barniz antiestático sobre la superficie del plástico.

El efecto antiestático de estas fibras está estrechamente relacionado con la humedad ambiental. En condiciones de humedad elevada, la humedad puede aumentar la conductividad iónica del surfactante, lo que mejora significativamente su rendimiento antiestático; en ambientes secos, este efecto se debilita.

La clave de este tipo de fibra antiestática reside en modificar el polímero formador de la fibra y mejorar su higroscopicidad mediante la adición de monómeros o polímeros hidrófilos, lo que le confiere propiedades antiestáticas. Además, se puede mezclar sulfato de cobre con la pasta de hilado acrílica y, tras el hilado y la coagulación, se trata con un agente reductor que contiene azufre, lo que mejora la eficiencia de producción y la durabilidad de la conductividad de las fibras conductoras. Además de la hilatura por mezcla convencional, ha surgido gradualmente el método de añadir polímeros hidrófilos durante la polimerización para formar un sistema de dispersión micromultifásica, como la adición de polietilenglicol a la mezcla de reacción de caprolactama para mejorar la durabilidad de las propiedades antiestáticas.

Las fibras conductoras de metal suelen fabricarse con materiales metálicos mediante procesos específicos de formación de fibras. Entre los metales más comunes se incluyen el acero inoxidable, el cobre, el aluminio y el níquel. Estas fibras poseen una excelente conductividad eléctrica, una rápida conducción de cargas y una eficaz eliminación de la electricidad estática. Además, presentan buena resistencia al calor y a la corrosión química. Sin embargo, al aplicarlas a textiles, presentan algunas limitaciones. Por ejemplo, las fibras metálicas presentan baja cohesión y la fuerza de unión entre ellas durante el hilado es insuficiente, lo que puede causar problemas de calidad del hilo. El color de los productos terminados está limitado por el color del propio metal y es relativamente uniforme. En la práctica, suelen mezclarse con fibras convencionales, aprovechando la ventaja conductora de las fibras metálicas para dotar a los productos combinados de propiedades antiestáticas, y utilizando fibras convencionales para mejorar el rendimiento del hilado y reducir los costes.

Los métodos de preparación de fibras conductoras de carbono incluyen principalmente dopaje, recubrimiento y carbonización. El dopaje consiste en mezclar impurezas conductoras en el material que forma la fibra para modificar su estructura electrónica, dotándola así de conductividad. El recubrimiento consiste en formar una capa conductora recubriendo la superficie de la fibra con una capa de material de carbono con buena conductividad, como negro de humo. La carbonización generalmente utiliza fibras precursoras de viscosa, acrílico, brea, etc., y las convierte en fibras de carbono conductoras mediante carbonización a alta temperatura. Las fibras conductoras de carbono preparadas mediante estos métodos obtienen cierta conductividad, conservando parte de sus propiedades mecánicas originales. Si bien las fibras de carbono tratadas mediante carbonización presentan buena conductividad, resistencia térmica y resistencia química, presentan un módulo alto, textura dura, poca tenacidad, baja resistencia a la flexión y nula capacidad de contracción térmica, por lo que su aplicabilidad es limitada en situaciones donde las fibras requieren buena flexibilidad y deformabilidad.

Las fibras conductoras orgánicas, fabricadas con polímeros conductores, poseen una estructura conjugada especial, lo que permite que los electrones se muevan con relativa libertad en la cadena molecular, lo que les confiere conductividad. Gracias a sus propiedades conductoras únicas y a las características de los materiales orgánicos, estas fibras tienen potencial de aplicación en campos de alta gama con requisitos especiales de rendimiento de los materiales y bajo coste, como dispositivos electrónicos específicos y el sector aeroespacial.

Este tipo de fibra cumple una función antiestática al recubrir la superficie de fibras sintéticas comunes con sustancias conductoras como el negro de humo y el metal mediante procesos de acabado superficial. El proceso de recubrimiento de metal es relativamente complejo y costoso, y puede afectar las propiedades de desgaste, como la sensación al tacto de la fibra.

El método de hilado compuesto consiste en formar una sola fibra con dos o más componentes diferentes mediante un conjunto especial de hilado compuesto en el mismo proceso, utilizando dos o más polímeros con diferentes composiciones o propiedades. Al preparar fibras antiestáticas, se suelen utilizar polímeros conductivos o polímeros con sustancias conductoras añadidas como un solo componente, combinándolos con polímeros fibrosos convencionales. En comparación con otros métodos de preparación de fibras antiestáticas, las fibras preparadas mediante hilado compuesto presentan propiedades antiestáticas más estables y un menor impacto negativo en las propiedades originales de las fibras.

En la vida diaria, cuando el aire es demasiado seco en invierno, es probable que se genere electricidad estática entre la piel y la ropa. La tensión estática instantánea puede alcanzar decenas de miles de voltios en casos graves, lo que causa molestias. Por ejemplo, caminar sobre alfombras puede generar entre 1500 y 35 000 voltios de electricidad estática; caminar sobre suelos de resina vinílica, entre 250 y 12 000 voltios; y frotarse contra una silla en interiores puede generar más de 1800 voltios. El nivel de electricidad estática depende principalmente de la humedad ambiental. Normalmente, cuando la interferencia estática supera los 7000 voltios, se produce una descarga eléctrica.

La electricidad estática es perjudicial para el cuerpo humano. La electricidad estática persistente puede aumentar la alcalinidad de la sangre, reducir el contenido de calcio en el suero y aumentar la excreción de calcio en la orina. Esto tiene un mayor impacto en niños en edad de crecimiento, ancianos con niveles muy bajos de calcio en sangre, y mujeres embarazadas y lactantes que necesitan mucho calcio. La acumulación excesiva de electricidad estática en el cuerpo humano provoca una conducción anormal de la corriente en las membranas neuronales cerebrales, afecta al sistema nervioso central, provoca cambios en el pH sanguíneo y las características de oxígeno del cuerpo, afecta el equilibrio fisiológico y causa síntomas como mareos, dolor de cabeza, irritabilidad, insomnio, pérdida de apetito y trance mental. La electricidad estática también puede interferir con la circulación sanguínea, el sistema inmunitario y el sistema nervioso, afectar el funcionamiento normal de varios órganos (especialmente el corazón) y puede causar frecuencia cardíaca anormal y latidos cardíacos prematuros. En invierno, aproximadamente un tercio de las enfermedades cardiovasculares están relacionadas con la electricidad estática. Además, en zonas inflamables y explosivas, la electricidad estática en el cuerpo humano puede provocar incendios.