CN111485329A - 一种具有三明治结构的纳米纤维絮片及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种具有三明治结构的纳米纤维絮片，具有纵向体积密度变化的底层、中间层和上层结构，所述底层和上层为致密纤维层，所述中间层为蓬松纤维层；所述纳米纤维絮片中的相互接触的纤维之间交联；所述的致密纤维层的体积密度为30～40mg/cm3；所述蓬松纤维层的体积密度为5～20mg/cm3；所述纳米纤维絮片的压缩回弹率达90％以上，克罗值为2～4clo；本发明是采用静电纺丝技术制备纳米纤维絮片，先将聚合物和交联剂溶解分散在溶剂中，充分搅拌得到纺丝溶液；再在特定湿度条件下进行连续静电纺丝得到具有纵向体积密度变化的复合纳米纤维层，将复合纳米纤维层进行交联热处理，得到纳米纤维絮片。

Description

一种具有三明治结构的纳米纤维絮片及其制备方法
技术领域
本发明属于纳米材料技术领域，涉及一种具有三明治结构的纳米纤维絮片及其制备方法。
背景技术
现有的天然纤维保暖絮片和合成纤维保暖絮片由于其蓬松的立体结构和多孔结构，可以存储一定的静止空气，具有保暖性能。但这一类纤维保暖絮片由于孔径较大，易引起空气流动造成热量的流失，使纤维絮片保暖性能下降。同时，此类纤维絮片保暖性能的进一步提升主要通过增加厚度和重量的方式，从而给穿着者带来笨重、行动不便的问题。静电纺纳米纤维具有直径细、孔径小、孔隙率高、轻质等优点，在防寒保暖领域表现出巨大的应用潜力。但静电纺纳米纤维通常是无规沉积形成的致密纤维膜，其厚度多在1mm以下，无法满足保暖絮片对压缩回弹性和力学性能的要求，极大影响了其在防寒保暖领域的实际应用。
有研究者通过静电纺丝技术将纳米纤维纺在梳理得到的微米纤维网上，将得到的微纳米复合纤维层进行铺叠，层层复合得到微纳米纤维复合絮片，但纳米纤维仅附着在微米纤维网的表面，未对微米纤维层产生作用，且存在易脱落的问题，无法充分发挥纳米纤维的作用。另外有研究者通过将静电纺纳米纤维打成浆液，通过冷冻干燥和交联固化处理的到纳米纤维气凝胶材料，具有较好的保暖性能，但其存在工艺复杂和制备时间较长的问题，无法满足保暖絮片的大量生产需求。还有研究者通过在高湿环境中进行静电纺丝，得到蓬松的微纳米纤维絮片，但其纤维间仅通过水蒸气的作用产生轻微粘结，力学性能较差，结构易塌陷，压缩回弹率仅为60％，且由于纳米纤维的蓬松堆积导致絮片材料存在飞絮问题。静电纺丝技术中常引入三明治结构增强纤维膜的力学性能，但目前静电纺丝技术得到的三明治结构纤维膜大多通过将纺得的纤维膜作为接收基材再次纺丝，这种方法存在纺丝过程不连续、纤维膜层间易剥离的问题，无法满足保暖絮片的长效使用需求。
因此，有必要制备一种纳米纤维保暖絮片充分发挥纳米纤维在防寒保暖领域的应用，同时赋予其优异的压缩回弹性能。
发明内容
本发明提供一种具有三明治结构的纳米纤维絮片及其制备方法，目的是解决现有技术中，纳米纤维运用在防寒保暖领域时，存在压缩回弹性差、易剥离和保暖性不够的问题。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种具有三明治结构的纳米纤维絮片，具有纵向体积密度变化的底层、中间层和上层结构，所述底层和上层为致密纤维层，所述中间层为蓬松纤维层；所述纳米纤维絮片中的相互接触的纤维之间交联；
所述的致密纤维层的体积密度为30～40mg/cm3；所述蓬松纤维层的体积密度为5～20mg/cm3；
所述纳米纤维絮片的压缩回弹率达90％以上，克罗值为2～4clo。
作为优选的技术方案：
如上所述的一种具有三明治结构的纳米纤维絮片，所述纳米纤维絮片的厚度为10～25mm；根据经验公式，纤维形成的网孔直径一般是其直径的3倍左右，所述的致密纤维层中由直径为200～400nm的纤维组成，内部孔径为0.5～1μm，厚度为2～5mm；所述蓬松纤维层由直径为500～700nm的纤维组成，内部孔径为1.5～2.5μm，厚度为8～20mm。
本发明还提供制备如上所述的一种具有三明治结构的纳米纤维絮片的方法，采用静电纺丝技术制成，具体步骤如下：
(1)将聚合物先溶解至溶剂，再加入交联剂，充分搅拌得到均相纺丝溶液；
(2)纺丝溶液在特定湿度条件下进行连续静电纺丝得到具有纵向体积密度变化的复合纳米纤维层；
所述在特定湿度条件是指纤维飞行线路的周围环境的相对湿度在10～30％时形成底层，再调整至80～95％形成中间层，最后调整至10～30％形成上层；在湿度调整的过程中，不间断纺丝，则在底层和中间层之间、中间层和底层之间形成由不同直径的纳米纤维构成的过渡段；
(3)将复合纳米纤维层进行交联热处理，得到纳米纤维絮片。
传统的静电纺丝三明治结构实为层层复合，但因纺丝过程不具备连续性，导致层间易剥离、粘合牢度差，无法适用于实际应用。本发明中的纳米纤维保暖絮片通过湿度诱导制备致密纤维层和蓬松纤维层，在调控湿度过程中形成的过渡段较好地将两层连接起来，同时通过交联热处理使纤维间产生粘结点，使得纤维之间不易滑脱，层间不易剥离、粘合牢度好。
作为优选的技术方案：
如上所述的方法，所述聚合物为聚氨酯、聚酰胺、聚乙烯醇、聚偏二氟乙烯、聚乙烯、聚丙烯腈、聚苯乙烯、聚酰亚胺、聚己内酯、聚砜、芳纶1313、聚丁二酸丁二醇酯、聚对苯二甲酸丙二醇酯或聚对苯二甲酸丁二醇酯。
如上所述的方法，所述的溶剂为N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、甲酚、二甲基亚砜、甲苯、环己烷、异丁醇、二氯甲烷、乙酸丁酯、乙酸乙酯和氯仿中的一种或以上。
如上所述的方法，所述纺丝溶液中聚合物的浓度为6～40wt％，交联剂的浓度为0.5～5wt％；所述充分搅拌是指在磁力搅拌器上搅拌6～24h，搅拌速度为50～500rpm，搅拌温度为20～70℃。
如上所述的方法，所述静电纺丝的工艺参数为：电压10～60kV，接收距离5～45cm，灌注速度0.08～10mL/h，纺丝温度15～35℃。电压较低时，纺丝射流不能得到充分拉伸，纤维直径粗，易产生串珠结构，电压过高时，纺丝射流间相互排斥，影响纤维接收；接收距离较低时，纺丝射流不能得到充分拉伸，纤维直径粗，易产生串珠结构，接收距离过高时，易造成纺丝射流在电场力作用下被拉伸断裂；灌注速度过低或过高都会增加射流的不稳定性，影响纤维形貌；纺丝温度过低时，溶剂不易挥发，纺丝射流不能及时固化，当纺丝温度过高时，聚合物分子链运动速度加快，射流不稳定性增加，易形成珠结。
如上所述的方法，所述交联剂为多官能团氮丙啶交联剂。
如上所述的方法，所述交联热处理的条件为：温度70～100℃，时间0.5～1h。当交联温度较低时，交联剂未达到熔点，不能发挥作用，而温度过高时，会达到纤维的熔点，破坏纤维的结构形貌；当交联时间较短时，纤维间的交联作用不足以满足性能，当交联时间较长时，纤维间呈片状粘结，纤维的形貌结构被破坏。
本发明的机理是：
本发明的三明治结构的纳米纤维絮片，是通过在静电纺丝过程中调控环境湿度而一次性成型的。在低湿环境中，水蒸汽含量较低，纺丝射流中的溶剂缓慢挥发，在纺丝过程中得到充分拉伸，接收装置收集到的纤维中含有未完全挥发的溶剂，纤维致密堆积，且得到的纤维直径较小，从而具有较小的孔径，即体积密度相对较高；而在高湿环境下，水蒸汽含量较高，纺丝射流在飞行过程中发生了非溶剂诱导相分离，射流中的溶剂和空气中的水蒸气发生双向扩散，溶剂迅速挥发，纺丝射流固化成纤，在接收装置上蓬松堆积，形成蓬松纤维层，得到的纳米纤维未得到充分拉伸，直径相对较大，体积密度较致密纤维层低，因此蓬松纤维层内部孔径较普通静电纺纤维膜大，无法充分发挥纳米纤维的作用。由于本发明的是连续进行静电纺丝的，调整湿度的过程也是连续的，当环境湿度由低调整到高，并由高调整到低的过程中，会获得蓬松程度逐渐变化的过渡段，将致密纤维层和蓬松纤维层连接，最终得到纵向体积密度变化的三明治结构纳米纤维絮片。本发明中，致密纤维层作为上层和底层，将蓬松纤维层夹在中间，致密纤维层由于具有较小的孔径，且与蓬松纤维层通过过渡层连接，避免了蓬松纤维的飞絮问题，同时致密纤维层中的纤维紧密堆积，在受到外力作用时，可有效分散应力，提高了蓬松纤维层的结构稳定性，起到支撑作用；蓬松纤维层由迅速固化的纤维堆积形成，由于射流迅速固化，射流中的电荷未完全耗散，使固化形成的纤维间产生静电斥力，蓬松堆积形成三维结构材料，蓬松纤维层内纤维相互缠结增强了力学性能，同时具有曲折孔道结构和较高孔隙率，同时致密纤维层的较小孔径减少了空气流动，有利于储存静止空气，保暖性能充分提升。
本发明制得的三明治结构纳米纤维保暖絮片不同于普通的静电纺纳米纤维絮片和三明治结构静电纺纤维膜，具体体现在：
(1)本发明的纳米纤维保暖絮片的压缩回弹性能得到了有效提升；这是因为本发明中的纳米纤维保暖絮片的上下两层为较为致密的纤维层，相互接触的纤维间相互搭接，存在较多胶粘结构。将蓬松纤维层夹在致密纤维层间，当纳米纤维絮片受到压缩作用时，由于纤维间接触点较多，可有效分散应力，避免内部的蓬松纤维层受到较大的力而坍塌，保证蓬松结构的完整性。
(2)本发明的纳米纤维保暖絮片具有较好的保暖性能；这是因为与普通的纤维絮片保暖材料相比，本发明的纳米纤维絮片的上层和底层的纤维直径小，具有较小的孔径，有利于阻止空气流动，防止因空气流动引起的热量散失，而中间层的纤维直径大，可以充分储存空气，有效提升保暖性能。
有益效果：
(1)本发明的一种具有三明治结构的纳米纤维絮片，具有纵向体积密度变化的三明治结构，致密纤维层作为支撑层，起到增强力学性能的作用；蓬松纤维层具有弯曲孔道结构，纤维相互搭接形成空腔，可有效储存静止空气，同时由于纳米纤维形成孔径较小，可避免空气流动造成的热量损失，有效提升保暖性能，克罗值为2～4clo；且交联使纤维间产生稳定的粘结点，使纳米纤维絮片具有较好的压缩回弹性能，压缩回弹率可达90％以上；
(2)本发明的一种具有三明治结构的纳米纤维絮片的制备方法，为一次连续的过程，简单高效，适用范围广。
具体实施方式
下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
实施例1
一种具有三明治结构的纳米纤维絮片的制备方法，采用静电纺丝技术一步法制成，具体步骤如下：
(1)将聚苯乙烯先溶解至乙酸乙酯，再加入二官能团氮丙啶交联剂，在磁力搅拌器上搅拌8h得到纺丝溶液；其中，纺丝溶液中聚苯乙烯的浓度为40wt％，二官能团氮丙啶交联剂的浓度为2.5wt％；搅拌速度为60rpm，搅拌温度为25℃；
(2)将纺丝溶液置于注射器内，接通纺丝电源，纤维飞行线路的周围环境的相对湿度在30％时纺丝形成底层，再将相对湿度调整至95％纺丝形成中间层，最后将相对湿度调整至30％纺丝形成上层，得到具有纵向体积密度变化的复合纳米纤维层；其中，静电纺丝的工艺参数为：电压60kV，接收距离45cm，灌注速度10mL/h，纺丝温度35℃；
(3)将复合纳米纤维层进行交联热处理，得到纳米纤维絮片，其中，交联热处理的条件为：温度100℃，时间0.5h。
制得的纳米纤维絮片具有纵向体积密度变化的底层、中间层和上层结构，其中，底层和上层为致密纤维层，致密纤维层中由直径为298nm的纤维组成，体积密度为31mg/cm3，厚度为5mm；中间层为蓬松纤维层，蓬松纤维层由直径为691nm的纤维组成，体积密度为6mg/cm3，厚度为8mm；纳米纤维絮片中的相互接触的纤维之间交联；
该纳米纤维絮片的厚度为16mm；压缩回弹率达95.1％，克罗值为2clo。
实施例2
一种具有三明治结构的纳米纤维絮片的制备方法，采用静电纺丝技术一步法制成，具体步骤如下：
(1)将聚氨酯先溶解至N,N-二甲基乙酰胺，再加入二官能团氮丙啶交联剂，在磁力搅拌器上搅拌10h得到纺丝溶液；其中，纺丝溶液中聚氨酯的浓度为20wt％，二官能团氮丙啶交联剂的浓度为1.3wt％；搅拌速度为50rpm，搅拌温度为23℃；
(2)将纺丝溶液置于注射器内，接通纺丝电源，纤维飞行线路的周围环境的相对湿度在10％时纺丝形成底层，再将相对湿度调整至81％纺丝形成中间层，最后将相对湿度调整至20％纺丝形成上层，得到具有纵向体积密度变化的复合纳米纤维层；其中，静电纺丝的工艺参数为：电压21kV，接收距离22cm，灌注速度4.07mL/h，纺丝温度34℃；
(3)将复合纳米纤维层进行交联热处理，得到纳米纤维絮片，其中，交联热处理的条件为：温度75℃，时间1h。
制得的纳米纤维絮片具有纵向体积密度变化的底层、中间层和上层结构，其中，底层和上层为致密纤维层，致密纤维层中由直径为216nm的纤维组成，体积密度为40mg/cm3，厚度为3mm；中间层为蓬松纤维层，蓬松纤维层由直径为532nm的纤维组成，体积密度为20mg/cm3，厚度为8mm；纳米纤维絮片中的各纤维之间交联；
该纳米纤维絮片的厚度为14mm；压缩回弹率达90.5％，克罗值为2.3clo。
实施例3
一种具有三明治结构的纳米纤维絮片的制备方法，采用静电纺丝技术一步法制成，具体步骤如下：
(1)将聚丙烯腈先溶解至二甲基亚砜，再加入三官能团氮丙啶交联剂，在磁力搅拌器上搅拌12h得到纺丝溶液；其中，纺丝溶液中聚丙烯腈的浓度为40wt％，三官能团氮丙啶交联剂的浓度为2.2wt％；搅拌速度为70rpm，搅拌温度为25℃；
(2)将纺丝溶液置于注射器内，接通纺丝电源，纤维飞行线路的周围环境的相对湿度在29％时纺丝形成底层，再将相对湿度调整至92％纺丝形成中间层，最后将相对湿度调整至30％纺丝形成上层，得到具有纵向体积密度变化的复合纳米纤维层；其中，静电纺丝的工艺参数为：电压49kV，接收距离32cm，灌注速度7.4mL/h，纺丝温度19℃；
(3)将复合纳米纤维层进行交联热处理，得到纳米纤维絮片，其中，交联热处理的条件为：温度88℃，时间0.5h。
制得的纳米纤维絮片具有纵向体积密度变化的底层、中间层和上层结构，其中，底层和上层为致密纤维层，致密纤维层中由直径为400nm的纤维组成，体积密度为30mg/cm3，厚度为4mm；中间层为蓬松纤维层，蓬松纤维层由直径为700nm的纤维组成，体积密度为5mg/cm3，厚度为9mm；纳米纤维絮片中的各纤维之间交联；
该纳米纤维絮片的厚度为16mm；压缩回弹率达94％，克罗值为2.3clo。
实施例4
一种具有三明治结构的纳米纤维絮片的制备方法，采用静电纺丝技术一步法制成，具体步骤如下：
(1)将聚偏二氟乙烯先溶解至N,N-二甲基乙酰胺，再加入二官能团氮丙啶交联剂，在磁力搅拌器上搅拌24h得到纺丝溶液；其中，纺丝溶液中聚偏二氟乙烯的浓度为26wt％，二官能团氮丙啶交联剂的浓度为1.5wt％；搅拌速度为150rpm，搅拌温度为60℃；
(2)将纺丝溶液置于注射器内，接通纺丝电源，纤维飞行线路的周围环境的相对湿度在16％时纺丝形成底层，再将相对湿度调整至82％纺丝形成中间层，最后将相对湿度调整至20％纺丝形成上层，得到具有纵向体积密度变化的复合纳米纤维层；其中，静电纺丝的工艺参数为：电压48kV，接收距离28cm，灌注速度9.77mL/h，纺丝温度30℃；
(3)将复合纳米纤维层进行交联热处理，得到纳米纤维絮片，其中，交联热处理的条件为：温度76℃，时间0.8h。
制得的纳米纤维絮片具有纵向体积密度变化的底层、中间层和上层结构，其中，底层和上层为致密纤维层，致密纤维层中由直径为224nm的纤维组成，体积密度为40mg/cm3，厚度为4mm；中间层为蓬松纤维层，蓬松纤维层由直径为554nm的纤维组成，体积密度为19mg/cm3，厚度为12mm；纳米纤维絮片中的各纤维之间交联；
该纳米纤维絮片的厚度为20mm；压缩回弹率达91％，克罗值为2.5clo。
实施例5
一种具有三明治结构的纳米纤维絮片的制备方法，采用静电纺丝技术一步法制成，具体步骤如下：
(1)将聚乙烯醇先溶解至N,N-二甲基甲酰胺，再加入三官能团氮丙啶交联剂，在磁力搅拌器上搅拌15h得到纺丝溶液；其中，纺丝溶液中聚乙烯醇的浓度为33wt％，三官能团氮丙啶交联剂的浓度为1.7wt％；搅拌速度为90rpm，搅拌温度为30℃；
(2)将纺丝溶液置于注射器内，接通纺丝电源，纤维飞行线路的周围环境的相对湿度在28％时纺丝形成底层，再将相对湿度调整至87％纺丝形成中间层，最后将相对湿度调整至25％纺丝形成上层，得到具有纵向体积密度变化的复合纳米纤维层；其中，静电纺丝的工艺参数为：电压53kV，接收距离34cm，灌注速度8.41mL/h，纺丝温度24℃；
(3)将复合纳米纤维层进行交联热处理，得到纳米纤维絮片，其中，交联热处理的条件为：温度79℃，时间0.7h。
制得的纳米纤维絮片具有纵向体积密度变化的底层、中间层和上层结构，其中，底层和上层为致密纤维层，致密纤维层中由直径为266nm的纤维组成，体积密度为37mg/cm3，厚度为5mm；中间层为蓬松纤维层，蓬松纤维层由直径为615nm的纤维组成，体积密度为13mg/cm3，厚度为10mm；纳米纤维絮片中的各纤维之间交联；
该纳米纤维絮片的厚度为20mm；压缩回弹率达92.3％，克罗值为2.56clo。
实施例6
一种具有三明治结构的纳米纤维絮片的制备方法，采用静电纺丝技术一步法制成，具体步骤如下：
(1)将聚砜先溶解至N,N-二甲基甲酰胺，再加入二官能团氮丙啶交联剂，在磁力搅拌器上搅拌16h得到纺丝溶液；其中，纺丝溶液中聚砜的浓度为28wt％，二官能团氮丙啶交联剂的浓度为1.5wt％；搅拌速度为100rpm，搅拌温度为40℃；
(2)将纺丝溶液置于注射器内，接通纺丝电源，纤维飞行线路的周围环境的相对湿度在27％时纺丝形成底层，，再将相对湿度调整至83％纺丝形成中间层，最后将相对湿度调整至30％纺丝形成上层，得到具有纵向体积密度变化的复合纳米纤维层；其中，静电纺丝的工艺参数为：电压12kV，接收距离8cm，灌注速度3.42mL/h，纺丝温度30℃；
(3)将复合纳米纤维层进行交联热处理，得到纳米纤维絮片，其中，交联热处理的条件为：温度77℃，时间0.7h。
制得的纳米纤维絮片具有纵向体积密度变化的底层、中间层和上层结构，其中，底层和上层为致密纤维层，致密纤维层中由直径为240nm的纤维组成，体积密度为39mg/cm3，厚度为3mm；中间层为蓬松纤维层，蓬松纤维层由直径为556nm的纤维组成，体积密度为17mg/cm3，厚度为14mm；纳米纤维絮片中的各纤维之间交联；
该纳米纤维絮片的厚度为23mm；压缩回弹率达91.4％，克罗值为3clo。
实施例7
一种具有三明治结构的纳米纤维絮片的制备方法，采用静电纺丝技术一步法制成，具体步骤如下：
(1)将聚己内酯先溶解至二氯甲烷，再加入三官能团氮丙啶交联剂，在磁力搅拌器上搅拌6h得到纺丝溶液；其中，纺丝溶液中聚己内酯的浓度为35wt％，三官能团氮丙啶交联剂的浓度为1.8wt％；搅拌速度为55rpm，搅拌温度为25℃；
(2)将纺丝溶液置于注射器内，接通纺丝电源，纤维飞行线路的周围环境的相对湿度在29％时纺丝形成底层，再将相对湿度调整至91％纺丝形成中间层，最后将相对湿度调整至30％纺丝形成上层，得到具有纵向体积密度变化的复合纳米纤维层；其中，静电纺丝的工艺参数为：电压46kV，接收距离22cm，灌注速度4.78mL/h，纺丝温度15℃；
(3)将复合纳米纤维层进行交联热处理，得到纳米纤维絮片，其中，交联热处理的条件为：温度85℃，时间0.6h。
制得的纳米纤维絮片具有纵向体积密度变化的底层、中间层和上层结构，其中，底层和上层为致密纤维层，致密纤维层中由直径为279nm的纤维组成，体积密度为31mg/cm3，厚度为4mm；中间层为蓬松纤维层，蓬松纤维层由直径为626nm的纤维组成，体积密度为11mg/cm3，厚度为12mm；纳米纤维絮片中的各纤维之间交联；
该纳米纤维絮片的厚度为24mm；压缩回弹率达93％，克罗值为3.35clo。
实施例8
一种具有三明治结构的纳米纤维絮片的制备方法，采用静电纺丝技术一步法制成，具体步骤如下：
(1)将聚丁二酸丁二醇酯先溶解至氯仿，再加入三官能团氮丙啶交联剂，在磁力搅拌器上搅拌20h得到纺丝溶液；其中，纺丝溶液中聚丁二酸丁二醇酯的浓度为6wt％，三官能团氮丙啶交联剂的浓度为1.7wt％；搅拌速度为120rpm，搅拌温度为40℃；
(2)将纺丝溶液置于注射器内，接通纺丝电源，纤维飞行线路的周围环境的相对湿度在10％时纺丝形成底层，再将相对湿度调整至80％纺丝形成中间层，最后将相对湿度调整至15％纺丝形成上层，得到具有纵向体积密度变化的复合纳米纤维层；其中，静电纺丝的工艺参数为：电压10kV，接收距离5cm，灌注速度0.08mL/h，纺丝温度15℃；
(3)将复合纳米纤维层进行交联热处理，得到纳米纤维絮片，其中，交联热处理的条件为：温度70℃，时间1h。
制得的纳米纤维絮片具有纵向体积密度变化的底层、中间层和上层结构，其中，底层和上层为致密纤维层，致密纤维层中由直径为200nm的纤维组成，体积密度为40mg/cm3，厚度为3mm；中间层为蓬松纤维层，蓬松纤维层由直径为500nm的纤维组成，体积密度为20mg/cm3，厚度为20mm；纳米纤维絮片中的各纤维之间交联；
该纳米纤维絮片的厚度为25mm；压缩回弹率达90％，克罗值为4clo。

Claims (9)

1.一种具有三明治结构的纳米纤维絮片，其特征是：具有纵向体积密度变化的底层、中间层和上层结构，所述底层和上层为致密纤维层，所述中间层为蓬松纤维层；所述纳米纤维絮片中的相互接触的纤维之间交联；
所述的致密纤维层的体积密度为30～40mg/cm3；所述蓬松纤维层的体积密度为5～20mg/cm3；
所述纳米纤维絮片的压缩回弹率达90％以上，克罗值为2～4clo。
2.根据权利要求1所述的一种具有三明治结构的纳米纤维絮片，其特征在于，所述纳米纤维絮片的厚度为10～25mm；所述的致密纤维层由直径为200～400nm的纤维组成，厚度为2～5mm；所述蓬松纤维层由直径为500～700nm的纤维组成，厚度为8～20mm。
3.制备如权利要求1或2所述的一种具有三明治结构的纳米纤维絮片的方法，其特征是：采用静电纺丝技术制成，具体步骤如下：
(1)将聚合物先溶解至溶剂，再加入交联剂，充分搅拌得到均相纺丝溶液；
(2)纺丝溶液在特定湿度条件下进行连续静电纺丝得到具有纵向体积密度变化的复合纳米纤维层；
所述在特定湿度条件是指纤维飞行线路的周围环境的相对湿度在10～30％时形成底层，再调整至80～95％形成中间层，最后调整至10～30％形成上层；
(3)将复合纳米纤维层进行交联热处理，得到纳米纤维絮片。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述聚合物为聚氨酯、聚酰胺、聚乙烯醇、聚偏二氟乙烯、聚乙烯、聚丙烯腈、聚苯乙烯、聚酰亚胺、聚己内酯、芳纶1313、聚砜、聚丁二酸丁二醇酯、聚对苯二甲酸丙二醇酯或聚对苯二甲酸丁二醇酯。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述的溶剂为N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、甲酚、二甲基亚砜、甲苯、环己烷、异丁醇、二氯甲烷、乙酸丁酯、乙酸乙酯和氯仿中的一种或以上。
6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述纺丝溶液中聚合物的浓度为6～40wt％，交联剂的浓度为0.5～5wt％；所述充分搅拌是指在磁力搅拌器上搅拌6～24h，搅拌速度为50～500rpm，搅拌温度为20～70℃。
7.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述静电纺丝的工艺参数为：电压10～60kV，接收距离5～45cm，灌注速度0.08～10mL/h，纺丝温度15～35℃。
8.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述交联剂为多官能团氮丙啶交联剂。
9.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述交联热处理的条件为：温度70～100℃，时间0.5～1h。
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