制電繊維は、静電気を蓄積しにくい化学繊維の一種です。標準条件下では、体積抵抗率が10¹⁰Ω·cm未満、または静電気の半減期が60秒未満であることが求められます。

繊維材料は、主に比較的高い比抵抗を有する電気絶縁体であり、特にポリエステル、アクリル、ポリ塩化ビニルなどの吸湿性が低い合成繊維は、その傾向が顕著です。繊維加工の過程で、繊維同士、または繊維と機械部品との密着や摩擦により、物体表面に電荷移動が生じ、静電気が発生します。

静電気は様々な悪影響をもたらします。例えば、同じ電荷を持つ繊維は互いに反発し合い、異なる電荷を持つ繊維は機械部品に引き寄せられ、スライバーの毛羽立ち、糸の毛羽立ちの増加、包装不良、機械部品への繊維の付着、糸切れの増加、生地表面に縞模様の点状化などを引き起こします。衣類が帯電すると、埃を吸着しやすく汚れやすくなり、衣類と人体、衣類と衣類が絡み合ったり、電気火花が発生したりすることがあります。ひどい場合には、静電気の電圧は数千ボルトに達し、放電によって発生した火花が火災を引き起こし、深刻な結果を招く可能性があります。

合成繊維およびその織物に耐久性のある帯電防止性を付与する方法は様々です。例えば、合成繊維の重合または紡糸時に親水性ポリマーや導電性低分子量ポリマーを添加する方法や、複合紡糸技術を用いて親水性の外層を持つ複合繊維を製造する方法などがあります。紡糸工程では、合成繊維と吸湿性の高い繊維を混紡したり、正電荷を持つ繊維と負電荷を持つ繊維を電位の順序に従って混紡したりすることも可能です。また、織物に耐久性のある親水性補助加工を施すことも可能です。

比較的持続的な帯電防止効果を持つ繊維を製造するために、混紡糸の紡糸原液に界面活性剤を添加することがよくあります。繊維形成後、界面活性剤は自身の特性により、繊維内部から表面へと継続的に移行・拡散し、帯電防止効果を発揮します。また、界面活性剤を接着剤で繊維表面に固定したり、繊維表面で架橋させてフィルム状にしたりする方法もあり、その効果はプラスチック表面に帯電防止ワニスを塗布したのと似ています。

このような繊維の帯電防止効果は、環境湿度と密接に関係しています。湿度が高い場合、水分は界面活性剤のイオン伝導性を高め、帯電防止性能を大幅に向上させます。一方、乾燥した環境では、その効果は弱まります。

このタイプの帯電防止繊維の核心は、繊維形成ポリマーを改質し、親水性モノマーまたはポリマーを添加することで繊維の吸湿性を高め、帯電防止性を付与することです。また、アクリル紡糸原液に硫酸銅を混合し、紡糸凝固後に硫黄含有還元剤で処理することで、導電性繊維の生産効率と導電性の耐久性を向上させることができます。通常の混紡に加えて、重合中に親水性ポリマーを添加してミクロ多相分散系を形成する方法が徐々に登場しており、例えばカプロラクタム反応混合物にポリエチレングリコールを添加して帯電防止性の耐久性を高める方法などがあります。

金属導電性繊維は通常、特定の繊維成形プロセスを経て金属材料から作られています。一般的な金属には、ステンレス鋼、銅、アルミニウム、ニッケルなどがあります。このような繊維は優れた導電性を持ち、電荷を素早く伝導し、静電気を効果的に除去します。同時に、耐熱性と耐化学腐食性も優れています。しかし、織物に適用する場合、いくつかの制限があります。たとえば、金属繊維は凝集力が低く、紡糸中の繊維間の結合力が不十分で、糸の品質問題を引き起こしやすいです。完成品の色は金属自体の色によって制限され、比較的単一です。実際の用途では、通常の繊維と混紡されることが多く、金属繊維の導電性の利点を利用して混紡製品に帯電防止特性を付与し、通常の繊維を使用して紡糸性能を向上させ、コストを削減しています。

炭素導電性繊維の製造方法には、主にドーピング、コーティング、炭化などがある。ドーピングとは、繊維形成材料に導電性不純物を混入することで材料の電子構造を変化させ、繊維に導電性を付与することである。コーティングとは、繊維表面にカーボンブラックなどの導電性に優れた炭素材料を塗布して導電層を形成することである。炭化は、一般的にビスコース、アクリル、ピッチなどを前駆体繊維として用い、高温炭化によって導電性炭素繊維に変換する方法である。これらの方法によって製造された炭素導電性繊維は、繊維本来の機械的特性の一部を保持しながら、一定の導電性を得る。炭化処理された炭素繊維は、導電性、耐熱性、耐薬品性に​​優れているものの、弾性率が高く、質感が硬く、靭性に欠け、曲げに強くなく、熱収縮性もないため、繊維に優れた柔軟性と変形性が必要な用途には適さない。

導電性ポリマーからなる有機導電性繊維は、特殊な共役構造を有し、電子が分子鎖上を比較的自由に移動できるため、導電性を有します。この独特な導電性と有機材料の特性により、特殊な材料性能が求められ、低コスト化が求められるハイエンド分野、例えば特定の電子機器や航空宇宙分野において、潜在的な応用価値を有しています。

このタイプの繊維は、表面処理工程によって通常の合成繊維の表面にカーボンブラックや金属などの導電性物質をコーティングすることで帯電防止機能を実現しています。金属コーティング工程は比較的複雑でコストが高く、繊維の手触りなどの着用特性に一定の影響を与える可能性があります。

複合紡糸法とは、組成や特性が異なる2種類以上のポリマーを用い、特殊な複合紡糸装置を用いて、同一紡糸工程で2種類以上の異なる成分を持つ単一の繊維を形成する方法です。帯電防止繊維を製造する際には、通常、導電性ポリマーまたは導電性物質を添加したポリマーを一つの成分として用い、通常の繊維形成ポリマーと複合させます。他の帯電防止繊維製造方法と比較して、複合紡糸法で製造された繊維は、より安定した帯電防止特性を有し、繊維本来の特性への悪影響が少なくなっています。

日常生活において、冬場の空気の乾燥が激しいと、人体の皮膚と衣服の間に静電気が発生しやすくなり、瞬間的な静電気電圧はひどい場合には数万ボルトに達し、人体に不快感を与えます。例えば、カーペットの上を歩くと1500～35000ボルト、ビニール樹脂製の床の上を歩くと250～12000ボルト、室内で椅子に擦れると1800ボルト以上の静電気が発生することがあります。静電気のレベルは主に周囲の空気の湿度に依存し、通常、静電気干渉が7000ボルトを超えると、人は感電を感じます。

静電気は人体に有害です。持続的な静電気は、血液中のアルカリ度を高め、血清中のカルシウム含有量を減少させ、尿中へのカルシウム排泄量を増加させます。これは、成長期の子供、血中カルシウム濃度が非常に低い高齢者、そして多くのカルシウムを必要とする妊婦や授乳中の母親に大きな影響を及ぼします。人体に過剰な静電気が蓄積されると、脳神経細胞膜の異常な電流伝導を引き起こし、中枢神経系に影響を与え、血液pHや体内の酸素特性の変化を招き、体の生理バランスに影響を与え、めまい、頭痛、イライラ、不眠、食欲不振、意識消失などの症状を引き起こします。静電気はまた、人体の血液循環、免疫系、神経系を阻害し、様々な臓器（特に心臓）の正常な働きに影響を与え、異常な心拍数や期外収縮を引き起こす可能性があります。冬季には、心血管疾患の約3分の1が静電気に関連しています。また、可燃性、爆発性の場所では人体の静電気により火災が発生する場合があります。