Serat antistatik adalah jenis serat kimia yang tidak mudah mengakumulasi muatan statis. Dalam kondisi standar, serat antistatik diharuskan memiliki resistivitas volume kurang dari 10¹⁰Ω·cm atau waktu paruh disipasi muatan statis kurang dari 60 detik.

Bahan tekstil sebagian besar merupakan isolator listrik dengan resistansi spesifik yang relatif tinggi, terutama serat sintetis dengan daya serap kelembapan rendah seperti poliester, akrilik, dan serat polivinil klorida. Selama proses pengolahan tekstil, kontak dekat dan gesekan antara serat dengan serat atau serat dengan bagian mesin akan menyebabkan perpindahan muatan pada permukaan benda, sehingga menghasilkan listrik statis.

Listrik statis dapat menimbulkan banyak efek buruk. Misalnya, serat dengan muatan yang sama akan saling tolak, dan serat dengan muatan berbeda akan tertarik ke bagian mesin, yang akan menyebabkan serat mengembang, benang menjadi lebih berbulu, pembentukan kemasan yang buruk, serat menempel pada bagian mesin, benang mudah putus, dan bercak-bercak pada permukaan kain. Setelah pakaian bermuatan listrik statis, mudah menyerap debu dan menjadi kotor, dan dapat terjadi kusut antara pakaian dan tubuh manusia, atau antara pakaian dengan pakaian lainnya, bahkan dapat menghasilkan percikan listrik. Dalam kasus yang parah, tegangan statis dapat mencapai beberapa ribu volt, dan percikan yang dihasilkan oleh pelepasan muatan dapat menyebabkan kebakaran dengan konsekuensi serius.

Terdapat berbagai metode untuk memberikan sifat antistatik yang tahan lama pada serat sintetis dan kainnya. Misalnya, polimer hidrofilik atau polimer konduktif berbobot molekul rendah dapat ditambahkan selama polimerisasi atau pemintalan serat sintetis; teknologi pemintalan komposit dapat digunakan untuk menghasilkan serat komposit dengan lapisan luar hidrofilik. Dalam proses pemintalan, serat sintetis dapat dicampur dengan serat yang memiliki higroskopisitas tinggi, atau serat bermuatan positif dan serat bermuatan negatif dapat dicampur sesuai dengan urutan potensial. Lapisan tambahan hidrofilik yang tahan lama juga dapat diaplikasikan pada kain.

Untuk menyiapkan serat dengan efek antistatik yang relatif tahan lama, surfaktan sering ditambahkan ke dalam larutan pemintalan untuk pemintalan campuran. Setelah pembentukan serat, surfaktan akan terus bermigrasi dan berdifusi dari bagian dalam serat ke permukaan karena karakteristiknya sendiri, sehingga menghasilkan efek antistatik. Ada juga metode seperti menempelkan surfaktan pada permukaan serat melalui perekat atau mengikatnya menjadi lapisan tipis pada permukaan serat, dan efeknya mirip dengan mengoleskan pernis antistatik pada permukaan plastik.

Efek antistatik serat tersebut sangat berkaitan dengan kelembapan lingkungan. Ketika kelembapan tinggi, uap air dapat meningkatkan konduktivitas ionik surfaktan, dan kinerja antistatik meningkat secara signifikan; di lingkungan kering, efeknya akan melemah.

Inti dari jenis serat antistatik ini adalah memodifikasi polimer pembentuk serat, dan meningkatkan higroskopisitas serat dengan menambahkan monomer atau polimer hidrofilik, sehingga memberikannya sifat antistatik. Selain itu, tembaga sulfat dapat dicampur ke dalam larutan pemintalan akrilik, dan setelah pemintalan dan koagulasi, larutan tersebut diolah dengan zat pereduksi yang mengandung sulfur, yang dapat meningkatkan efisiensi produksi dan daya tahan konduktivitas serat konduktif. Selain pemintalan campuran biasa, metode penambahan polimer hidrofilik selama polimerisasi untuk membentuk sistem dispersi mikro-multifase secara bertahap muncul, seperti menambahkan polietilen glikol ke dalam campuran reaksi kaprolaktam untuk meningkatkan daya tahan sifat antistatik.

Serat konduktif logam biasanya terbuat dari bahan logam melalui proses pembentukan serat tertentu. Logam umum meliputi baja tahan karat, tembaga, aluminium, nikel, dan lain-lain. Serat tersebut memiliki konduktivitas listrik yang sangat baik, dapat menghantarkan muatan dengan cepat, dan secara efektif menghilangkan listrik statis. Pada saat yang sama, serat ini juga memiliki ketahanan panas dan ketahanan korosi kimia yang baik. Namun, ketika diterapkan pada tekstil, terdapat beberapa keterbatasan. Misalnya, serat logam memiliki kohesi yang rendah, dan gaya ikatan antar serat selama pemintalan tidak mencukupi, yang cenderung menyebabkan masalah kualitas benang; warna produk jadi dibatasi oleh warna logam itu sendiri dan relatif tunggal. Dalam aplikasi praktis, serat logam sering dicampur dengan serat biasa, menggunakan keunggulan konduktif serat logam untuk memberikan sifat antistatik pada produk campuran, dan menggunakan serat biasa untuk meningkatkan kinerja pemintalan dan mengurangi biaya.

Metode pembuatan serat konduktif karbon terutama meliputi doping, pelapisan, karbonisasi, dan lain-lain. Doping adalah pencampuran pengotor konduktif ke dalam bahan pembentuk serat untuk mengubah struktur elektronik bahan tersebut, sehingga memberikan konduktivitas pada serat; pelapisan adalah pembentukan lapisan konduktif dengan melapisi lapisan bahan karbon dengan konduktivitas yang baik seperti karbon hitam pada permukaan serat; karbonisasi umumnya menggunakan viskosa, akrilik, pitch, dan lain-lain sebagai serat prekursor, dan mengubahnya menjadi serat karbon konduktif melalui karbonisasi suhu tinggi. Serat konduktif karbon yang dibuat dengan metode ini memperoleh konduktivitas tertentu sambil mempertahankan sebagian dari sifat mekanik asli serat. Meskipun serat karbon yang diolah dengan karbonisasi memiliki konduktivitas, ketahanan panas, dan ketahanan kimia yang baik, serat ini memiliki modulus tinggi, tekstur keras, kurang tangguh, tidak tahan terhadap tekukan, dan tidak memiliki kemampuan penyusutan panas, sehingga penerapannya kurang baik dalam beberapa situasi di mana serat perlu memiliki fleksibilitas dan kemampuan deformasi yang baik.

Serat konduktif organik yang terbuat dari polimer konduktif memiliki struktur terkonjugasi khusus, dan elektron dapat bergerak relatif bebas pada rantai molekul, sehingga memiliki konduktivitas. Karena sifat konduktifnya yang unik dan karakteristik material organiknya, serat tersebut memiliki potensi nilai aplikasi di beberapa bidang kelas atas dengan persyaratan kinerja material khusus dan sensitivitas biaya rendah, seperti perangkat elektronik tertentu dan bidang kedirgantaraan.

Jenis serat ini mewujudkan fungsi antistatik dengan melapisi zat konduktif seperti karbon hitam dan logam pada permukaan serat sintetis biasa melalui proses penyelesaian permukaan. Proses pelapisan logam relatif kompleks dan mahal, dan mungkin berdampak tertentu pada sifat keausan seperti rasa sentuhan serat.

Metode pemintalan komposit adalah membentuk serat tunggal dengan dua atau lebih komponen berbeda melalui perakitan pemintalan komposit khusus dalam proses pemintalan yang sama dengan menggunakan dua atau lebih polimer dengan komposisi atau sifat yang berbeda. Saat menyiapkan serat antistatik, polimer dengan konduktivitas atau polimer yang ditambahkan dengan zat konduktif biasanya digunakan sebagai salah satu komponen dan dicampur dengan polimer pembentuk serat biasa. Dibandingkan dengan metode pembuatan serat antistatik lainnya, serat yang dibuat dengan metode pemintalan komposit memiliki sifat antistatik yang lebih stabil dan dampak negatif yang lebih kecil terhadap sifat asli serat.

Dalam kehidupan sehari-hari, ketika udara terlalu kering di musim dingin, listrik statis cenderung dihasilkan antara kulit manusia dan pakaian, dan tegangan statis sesaat dapat mencapai puluhan ribu volt dalam kasus yang parah, menyebabkan ketidaknyamanan pada tubuh manusia. Misalnya, berjalan di atas karpet dapat menghasilkan listrik statis 1500-35000 volt, berjalan di atas lantai resin vinil dapat menghasilkan listrik statis 250-12000 volt, dan menggosokkan tubuh ke kursi di dalam ruangan dapat menghasilkan listrik statis lebih dari 1800 volt. Tingkat listrik statis terutama bergantung pada kelembapan udara di sekitarnya. Biasanya, ketika gangguan statis melebihi 7000 volt, orang akan merasakan sengatan listrik.

Listrik statis berbahaya bagi tubuh manusia. Listrik statis yang terus-menerus dapat meningkatkan alkalinitas dalam darah, mengurangi kandungan kalsium dalam serum, dan meningkatkan ekskresi kalsium dalam urin. Hal ini berdampak lebih besar pada anak-anak yang sedang tumbuh, lansia dengan kadar kalsium darah yang sangat rendah, serta wanita hamil dan ibu menyusui yang membutuhkan banyak kalsium. Akumulasi listrik statis yang berlebihan dalam tubuh manusia akan menyebabkan konduksi arus abnormal pada membran sel saraf otak, memengaruhi sistem saraf pusat, menyebabkan perubahan pH darah dan karakteristik oksigen tubuh, memengaruhi keseimbangan fisiologis tubuh, dan menyebabkan gejala seperti pusing, sakit kepala, mudah marah, insomnia, kehilangan nafsu makan, dan linglung. Listrik statis juga dapat mengganggu sirkulasi darah, sistem kekebalan dan saraf manusia, memengaruhi kerja normal berbagai organ (terutama jantung), dan dapat menyebabkan detak jantung abnormal dan detak jantung prematur. Di musim dingin, sekitar sepertiga penyakit kardiovaskular berkaitan dengan listrik statis. Selain itu, di daerah yang mudah terbakar dan meledak, listrik statis pada tubuh manusia dapat menyebabkan kebakaran.