เส้นใยป้องกันไฟฟ้าสถิตเป็นเส้นใยเคมีชนิดหนึ่งที่ไม่สะสมประจุไฟฟ้าสถิตได้ง่าย ภายใต้สภาวะมาตรฐาน เส้นใยป้องกันไฟฟ้าสถิตจะต้องมีค่าความต้านทานเชิงปริมาตรน้อยกว่า 10¹⁰Ω·cm หรือมีครึ่งชีวิตของการสลายตัวของประจุไฟฟ้าสถิตน้อยกว่า 60 วินาที

วัสดุสิ่งทอส่วนใหญ่เป็นฉนวนไฟฟ้าที่มีความต้านทานจำเพาะค่อนข้างสูง โดยเฉพาะเส้นใยสังเคราะห์ที่มีการดูดซับความชื้นต่ำ เช่น เส้นใยโพลีเอสเตอร์ อะคริลิก และโพลีไวนิลคลอไรด์ ในระหว่างกระบวนการผลิตสิ่งทอ การสัมผัสใกล้ชิดและการเสียดสีระหว่างเส้นใยกับเส้นใย หรือเส้นใยกับชิ้นส่วนเครื่องจักร จะทำให้เกิดการถ่ายโอนประจุบนพื้นผิวของวัตถุ ส่งผลให้เกิดไฟฟ้าสถิตขึ้น

ไฟฟ้าสถิตสามารถก่อให้เกิดผลเสียหลายประการ ตัวอย่างเช่น เส้นใยที่มีประจุเดียวกันจะผลักกัน และเส้นใยที่มีประจุต่างกันจะดึงดูดกันไปยังชิ้นส่วนเครื่องจักร ซึ่งจะทำให้เส้นใยฟูขึ้น เส้นด้ายเป็นขนมากขึ้น การขึ้นรูปบรรจุภัณฑ์ไม่ดี เส้นใยติดกับชิ้นส่วนเครื่องจักร เส้นด้ายขาดง่ายขึ้น และเกิดรอยด่างบนพื้นผิวผ้า เมื่อเสื้อผ้ามีประจุไฟฟ้าแล้ว จะดูดซับฝุ่นและสกปรกได้ง่าย และอาจเกิดการพันกันระหว่างเสื้อผ้ากับร่างกายมนุษย์ หรือระหว่างเสื้อผ้ากับเสื้อผ้า และอาจเกิดประกายไฟได้ ในกรณีที่รุนแรง แรงดันไฟฟ้าสถิตอาจสูงถึงหลายพันโวลต์ และประกายไฟที่เกิดจากการปล่อยประจุอาจทำให้เกิดไฟไหม้ซึ่งมีผลร้ายแรงตามมา

มีหลายวิธีในการทำให้เส้นใยสังเคราะห์และผ้าที่ทำจากเส้นใยสังเคราะห์มีคุณสมบัติป้องกันไฟฟ้าสถิตที่ทนทาน ตัวอย่างเช่น สามารถเติมพอลิเมอร์ที่ชอบน้ำหรือพอลิเมอร์ที่มีน้ำหนักโมเลกุลต่ำและนำไฟฟ้าได้ในระหว่างกระบวนการพอลิเมอไรเซชันหรือการปั่นเส้นใยสังเคราะห์ หรืออาจใช้เทคโนโลยีการปั่นเส้นใยแบบผสมเพื่อผลิตเส้นใยผสมที่มีชั้นนอกที่ชอบน้ำ ในกระบวนการปั่น เส้นใยสังเคราะห์สามารถผสมกับเส้นใยที่มีคุณสมบัติในการดูดความชื้นสูง หรือเส้นใยที่มีประจุบวกและเส้นใยที่มีประจุลบตามลำดับศักย์ไฟฟ้า นอกจากนี้ยังสามารถใช้สารเสริมคุณสมบัติที่ชอบน้ำที่ทนทานกับผ้าได้อีกด้วย

เพื่อเตรียมเส้นใยที่มีคุณสมบัติป้องกันไฟฟ้าสถิตที่ค่อนข้างคงทน มักมีการเติมสารลดแรงตึงผิวลงในสารละลายสำหรับการปั่นเส้นใยแบบผสม หลังจากที่เส้นใยก่อตัวแล้ว สารลดแรงตึงผิวจะเคลื่อนที่และแพร่กระจายอย่างต่อเนื่องจากภายในเส้นใยไปยังพื้นผิวโดยอาศัยคุณสมบัติของตัวมันเอง เพื่อให้ได้คุณสมบัติป้องกันไฟฟ้าสถิต นอกจากนี้ยังมีวิธีการอื่นๆ เช่น การยึดสารลดแรงตึงผิวไว้บนพื้นผิวเส้นใยโดยใช้กาว หรือการเชื่อมโยงข้ามกันเป็นฟิล์มบนพื้นผิวเส้นใย ซึ่งมีผลคล้ายกับการทาแล็กเกอร์ป้องกันไฟฟ้าสถิตบนพื้นผิวพลาสติก

คุณสมบัติป้องกันไฟฟ้าสถิตของเส้นใยดังกล่าวมีความสัมพันธ์อย่างใกล้ชิดกับความชื้นในสิ่งแวดล้อม เมื่อความชื้นสูง ความชื้นจะช่วยเพิ่มการนำไฟฟ้าของไอออนในสารลดแรงตึงผิว และประสิทธิภาพในการป้องกันไฟฟ้าสถิตจะดีขึ้นอย่างมาก ในทางกลับกัน ในสภาพแวดล้อมที่แห้ง คุณสมบัติดังกล่าวจะลดลง

หัวใจสำคัญของเส้นใยป้องกันไฟฟ้าสถิตประเภทนี้คือการปรับเปลี่ยนพอลิเมอร์ที่ใช้ในการขึ้นรูปเส้นใย และเพิ่มความสามารถในการดูดซับความชื้นของเส้นใยโดยการเติมโมโนเมอร์หรือพอลิเมอร์ที่ชอบน้ำ ซึ่งจะทำให้เส้นใยมีคุณสมบัติป้องกันไฟฟ้าสถิต นอกจากนี้ ยังสามารถผสมคอปเปอร์ซัลเฟตลงในสารละลายอะคริลิกสำหรับปั่นเส้นใย และหลังจากปั่นและจับตัวเป็นก้อนแล้ว จะทำการบำบัดด้วยสารลดแรงตึงผิวที่มีกำมะถัน ซึ่งสามารถปรับปรุงประสิทธิภาพการผลิตและความทนทานของการนำไฟฟ้าของเส้นใยนำไฟฟ้าได้ นอกเหนือจากการปั่นแบบผสมทั่วไปแล้ว วิธีการเติมพอลิเมอร์ที่ชอบน้ำในระหว่างการพอลิเมอไรเซชันเพื่อสร้างระบบการกระจายตัวแบบไมโครหลายเฟสก็เริ่มปรากฏขึ้น เช่น การเติมโพลีเอทิลีนไกลคอลลงในส่วนผสมปฏิกิริยาของแคโปรแลคแทมเพื่อเพิ่มความทนทานของคุณสมบัติป้องกันไฟฟ้าสถิต

เส้นใยนำไฟฟ้าโลหะมักทำจากวัสดุโลหะผ่านกระบวนการขึ้นรูปเส้นใยเฉพาะ โลหะที่ใช้กันทั่วไป ได้แก่ สแตนเลส ทองแดง อลูมิเนียม นิกเกล เป็นต้น เส้นใยเหล่านี้มีคุณสมบัติการนำไฟฟ้าที่ดีเยี่ยม สามารถนำประจุได้อย่างรวดเร็ว และกำจัดไฟฟ้าสถิตได้อย่างมีประสิทธิภาพ ในขณะเดียวกันก็ทนความร้อนและทนต่อการกัดกร่อนทางเคมีได้ดี อย่างไรก็ตาม เมื่อนำไปใช้ในสิ่งทอ ก็ยังมีข้อจำกัดบางประการ เช่น เส้นใยโลหะมีความเหนียวแน่นต่ำ และแรงยึดเกาะระหว่างเส้นใยในระหว่างการปั่นไม่เพียงพอ ซึ่งอาจทำให้เกิดปัญหาด้านคุณภาพของเส้นด้าย สีของผลิตภัณฑ์สำเร็จรูปถูกจำกัดด้วยสีของโลหะเองและค่อนข้างมีสีเดียว ในทางปฏิบัติ มักจะผสมกับเส้นใยธรรมดา โดยใช้ข้อดีของการนำไฟฟ้าของเส้นใยโลหะเพื่อให้ผลิตภัณฑ์ผสมมีคุณสมบัติป้องกันไฟฟ้าสถิต และใช้เส้นใยธรรมดาเพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพการปั่นและลดต้นทุน

วิธีการเตรียมเส้นใยคาร์บอนนำไฟฟ้าส่วนใหญ่ได้แก่ การเติมสารเจือปน การเคลือบ และการคาร์บอนไนเซชัน เป็นต้น การเติมสารเจือปนคือการผสมสารเจือปนนำไฟฟ้าเข้าไปในวัสดุที่ใช้ขึ้นรูปเส้นใยเพื่อเปลี่ยนโครงสร้างอิเล็กตรอนของวัสดุ ทำให้เส้นใยมีคุณสมบัติในการนำไฟฟ้า การเคลือบคือการสร้างชั้นนำไฟฟ้าโดยการเคลือบวัสดุคาร์บอนที่มีคุณสมบัติการนำไฟฟ้าที่ดี เช่น ผงคาร์บอนแบล็ก บนพื้นผิวของเส้นใย การคาร์บอนไนเซชันโดยทั่วไปจะใช้วิสโคส อะคริลิก พิทช์ ฯลฯ เป็นเส้นใยตั้งต้น และเปลี่ยนให้เป็นเส้นใยคาร์บอนนำไฟฟ้าผ่านกระบวนการคาร์บอนไนเซชันที่อุณหภูมิสูง เส้นใยคาร์บอนนำไฟฟ้าที่เตรียมโดยวิธีการเหล่านี้จะมีคุณสมบัติการนำไฟฟ้าในระดับหนึ่ง ในขณะที่ยังคงรักษาคุณสมบัติทางกลดั้งเดิมบางส่วนของเส้นใยไว้ แม้ว่าเส้นใยคาร์บอนที่ผ่านการคาร์บอนไนเซชันจะมีคุณสมบัติการนำไฟฟ้า ทนความร้อน และทนต่อสารเคมีได้ดี แต่ก็มีค่าโมดูลัสสูง เนื้อแข็ง ขาดความเหนียว ไม่ทนต่อการดัดงอ และไม่มีความสามารถในการหดตัวเมื่อได้รับความร้อน ดังนั้นจึงใช้งานได้ไม่ดีในบางกรณีที่ต้องการเส้นใยที่มีความยืดหยุ่นและสามารถเปลี่ยนรูปได้ดี

เส้นใยนำไฟฟ้าอินทรีย์ที่ทำจากพอลิเมอร์นำไฟฟ้ามีโครงสร้างแบบคอนจูเกตพิเศษ และอิเล็กตรอนสามารถเคลื่อนที่ได้อย่างค่อนข้างอิสระบนสายโซ่โมเลกุล จึงทำให้มีคุณสมบัติในการนำไฟฟ้า เนื่องจากคุณสมบัติการนำไฟฟ้าที่เป็นเอกลักษณ์และลักษณะเฉพาะของวัสดุอินทรีย์ เส้นใยดังกล่าวจึงมีศักยภาพในการนำไปประยุกต์ใช้ในบางสาขาขั้นสูงที่มีข้อกำหนดด้านประสิทธิภาพของวัสดุเป็นพิเศษและคำนึงถึงต้นทุนต่ำ เช่น อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์เฉพาะและสาขาอวกาศ

เส้นใยประเภทนี้มีคุณสมบัติป้องกันไฟฟ้าสถิตโดยการเคลือบสารนำไฟฟ้า เช่น ผงคาร์บอนและโลหะ บนพื้นผิวของเส้นใยสังเคราะห์ทั่วไปผ่านกระบวนการตกแต่งพื้นผิว กระบวนการเคลือบโลหะค่อนข้างซับซ้อนและมีต้นทุนสูง และอาจส่งผลกระทบต่อคุณสมบัติการใช้งาน เช่น ความรู้สึกสัมผัสของเส้นใยได้

วิธีการปั่นเส้นใยแบบผสม คือการสร้างเส้นใยเดี่ยวที่มีส่วนประกอบที่แตกต่างกันสองอย่างขึ้นไป โดยใช้ชุดประกอบการปั่นเส้นใยแบบผสมพิเศษในกระบวนการปั่นเดียวกัน โดยใช้โพลิเมอร์สองชนิดขึ้นไปที่มีองค์ประกอบหรือคุณสมบัติแตกต่างกัน เมื่อเตรียมเส้นใยป้องกันไฟฟ้าสถิต โพลิเมอร์ที่มีคุณสมบัติการนำไฟฟ้าหรือโพลิเมอร์ที่เติมสารนำไฟฟ้ามักถูกใช้เป็นส่วนประกอบหนึ่ง และผสมกับโพลิเมอร์ที่ใช้ในการขึ้นรูปเส้นใยทั่วไป เมื่อเปรียบเทียบกับวิธีการเตรียมเส้นใยป้องกันไฟฟ้าสถิตอื่นๆ เส้นใยที่เตรียมโดยวิธีการปั่นเส้นใยแบบผสมจะมีคุณสมบัติป้องกันไฟฟ้าสถิตที่เสถียรกว่า และส่งผลเสียต่อคุณสมบัติเดิมของเส้นใยน้อยกว่า

ในชีวิตประจำวัน เมื่ออากาศแห้งเกินไปในฤดูหนาว ไฟฟ้าสถิตมักจะเกิดขึ้นระหว่างผิวหนังและเสื้อผ้า และแรงดันไฟฟ้าสถิตชั่วขณะอาจสูงถึงหลายหมื่นโวลต์ในกรณีที่รุนแรง ทำให้ร่างกายรู้สึกไม่สบาย ตัวอย่างเช่น การเดินบนพรมสามารถสร้างไฟฟ้าสถิตได้ 1500-35000 โวลต์ การเดินบนพื้นไวนิลเรซินสามารถสร้างไฟฟ้าสถิตได้ 250-12000 โวลต์ และการถูตัวกับเก้าอี้ในบ้านสามารถสร้างไฟฟ้าสถิตได้มากกว่า 1800 โวลต์ ระดับของไฟฟ้าสถิตส่วนใหญ่ขึ้นอยู่กับความชื้นของอากาศโดยรอบ โดยปกติแล้ว เมื่อไฟฟ้าสถิตเกิน 7000 โวลต์ คนจะรู้สึกเหมือนถูกไฟฟ้าช็อต

ไฟฟ้าสถิตเป็นอันตรายต่อร่างกายมนุษย์ ไฟฟ้าสถิตที่เกิดขึ้นอย่างต่อเนื่องสามารถเพิ่มความเป็นด่างในเลือด ลดปริมาณแคลเซียมในซีรั่ม และเพิ่มการขับแคลเซียมออกทางปัสสาวะ ซึ่งส่งผลกระทบอย่างมากต่อเด็กที่กำลังเจริญเติบโต ผู้สูงอายุที่มีระดับแคลเซียมในเลือดต่ำมาก และสตรีมีครรภ์และมารดาที่ให้นมบุตรที่ต้องการแคลเซียมจำนวนมาก การสะสมของไฟฟ้าสถิตมากเกินไปในร่างกายจะทำให้การนำกระแสไฟฟ้าของเยื่อหุ้มเซลล์ประสาทในสมองผิดปกติ ส่งผลกระทบต่อระบบประสาทส่วนกลาง นำไปสู่การเปลี่ยนแปลงค่า pH ของเลือดและลักษณะออกซิเจนในร่างกาย ส่งผลกระทบต่อความสมดุลทางสรีรวิทยาของร่างกาย และทำให้เกิดอาการต่างๆ เช่น เวียนศีรษะ ปวดศีรษะ หงุดหงิด นอนไม่หลับ เบื่ออาหาร และมึนงง ไฟฟ้าสถิตยังสามารถรบกวนการไหลเวียนโลหิต ระบบภูมิคุ้มกัน และระบบประสาทของมนุษย์ ส่งผลกระทบต่อการทำงานปกติของอวัยวะต่างๆ (โดยเฉพาะหัวใจ) และอาจทำให้หัวใจเต้นผิดปกติและหัวใจเต้นก่อนกำหนดได้ ในฤดูหนาว ประมาณหนึ่งในสามของโรคหัวใจและหลอดเลือดมีความเกี่ยวข้องกับไฟฟ้าสถิต นอกจากนี้ ในพื้นที่ที่ติดไฟง่ายและอาจเกิดการระเบิดได้ ไฟฟ้าสถิตบนร่างกายมนุษย์อาจก่อให้เกิดไฟไหม้ได้