本發(fā)明涉及造紙用助劑生產(chǎn)領(lǐng)域，具體地說是一種造紙用抗水增強(qiáng)劑及其制備方法。

背景技術(shù)：
氧氯化鋯（ZrOCl2·8H2O）是重要的鋯鹽基礎(chǔ)工業(yè)原料，廣泛應(yīng)用于陶瓷、紡織、電子、催化劑及冶金等行業(yè)。目前國內(nèi)氯氧化鋯生產(chǎn)大多采用堿熔工藝，該工藝具有產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定、裝置規(guī)模大、生產(chǎn)成本較低等特點。但其缺陷是產(chǎn)生大量廢堿水和鋯硅渣，每生產(chǎn)1t氯氧化鋯約產(chǎn)生6t廢堿水和0.5-1.0t鋯硅渣。其中酸性鋯硅渣是一種含水量較高的膠狀聚合物（鋯硅渣固體含量約為20%，其中鋯酸鈉含量約為7%-8%，二氧化硅和鋯英砂約為11%-12%）?，F(xiàn)有技術(shù)中，鋯硅渣大都以露天堆放暫存，形成了廢棄鋯硅渣山丘，延綿數(shù)公里。鋯硅渣堆積密度小，風(fēng)干后呈絮狀粉塵，對周邊生態(tài)環(huán)境造成嚴(yán)重的污染和破壞。碳酸鋯鹽是近年來開發(fā)應(yīng)用的一種新型無機(jī)抗水交聯(lián)劑，可與造紙涂布液中的含羧基、羥基的變性淀粉、干酪素、大豆蛋白、羧基丁苯膠乳等膠粘劑發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，形成耐水性網(wǎng)狀良好的固化膜，提高紙張的抗水性。公開號為CN102776803A的專利文獻(xiàn)中公開了一種碳酸鋯鉀抗水劑的制備方法。該方法以氧氯化鋯為原料，雖然能夠得到性能穩(wěn)定的碳酸鋯鉀抗水劑，但生產(chǎn)成本較高，不利于大規(guī)模推廣應(yīng)用。

技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的技術(shù)任務(wù)是針對上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種造紙用抗水增強(qiáng)劑。本發(fā)明進(jìn)一步的技術(shù)任務(wù)是提供上述抗水增強(qiáng)劑的制備方法。本發(fā)明的技術(shù)任務(wù)是按以下方式實現(xiàn)的：一種造紙用抗水增強(qiáng)劑，其特點是以鋯硅渣做為鋯源和硅源反應(yīng)得到，制備過程包括以下步驟：（1）工業(yè)鋯硅渣與碳酸鈉水溶液混合，0.5-0.7MPa的蒸汽下攪拌反應(yīng)一定時間，得到含白色沉淀的溶液；（2）在步驟（1）所得含白色沉淀的溶液中緩慢滴加碳酸銨最終得到含碳酸鋯銨和硅酸鈉的無色透明液體；（3）調(diào)整步驟（2）所得液體的濃度至適合使用范圍。作為優(yōu)選，步驟（1）中鋯硅渣與碳酸鈉投料摩爾比為1:4-1:6；鋯硅渣與碳酸鈉水溶液攪拌反應(yīng)4-5小時。作為優(yōu)選，步驟（2）中鋯硅渣與碳酸銨的投料摩爾比為1:1-1:2；攪拌的同時加入碳酸銨，攪拌時間6-8小時。步驟（3）中，通過調(diào)整加水量調(diào)整溶液的濃度，使碳酸鋯銨的固含量達(dá)到質(zhì)量百分比28-32%。本發(fā)明的造紙用抗水增強(qiáng)劑及其制備方法與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下突出的有益效果：（一）充分利用鋯硅渣中原有成分，通過添加少量的其它物質(zhì)即可制備出造紙用的新型的抗水增強(qiáng)劑，制備工藝簡單、生產(chǎn)成本較低；（二）以工業(yè)廢棄物鋯硅渣為主要原料，不僅降低了環(huán)境負(fù)荷，節(jié)省了大量成本，而且達(dá)到了治理環(huán)境污染和廢物綜合高效利用的雙重效果，促進(jìn)了工業(yè)和環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展；（三）本發(fā)明的抗水增強(qiáng)劑中還含有大量硅酸鈉，可大幅提高了紙張的挺度、白度以及纖維的留著性。具體實施方式以具體實施例對本發(fā)明的造紙用抗水增強(qiáng)劑及其制備方法作以下詳細(xì)地說明。實施例所涉及鋯硅渣為工業(yè)鋯硅渣凝膠，是山東淄博廣通化工有限責(zé)任公司生產(chǎn)氧氯化鋯的廢棄物，鋯硅渣固體含量約為20%，其中鋯酸鈉含量約為7%-8%，二氧化硅和鋯英砂約為11%-12%。實施例一：將工業(yè)鋯硅渣凝膠與碳酸鈉水溶液加入高壓蒸鍋內(nèi)，0.5MPa蒸汽下攪拌反應(yīng)4小時，得到含白色沉淀的溶液，鋯硅渣凝膠與碳酸鈉投料摩爾比為1:4；攪拌狀態(tài)下，在此含白色沉淀的溶液中緩慢加入碳酸銨，反應(yīng)6小時后得到含碳酸鋯銨和硅酸鈉的無色透明的液體，鋯硅渣凝膠與碳酸銨投料摩爾比為1:1。向溶液中加水調(diào)整水溶液濃度，使碳酸鋯銨的固含量達(dá)到30%（質(zhì)量百分比），硅酸鈉的模數(shù)為2。實施例二：將工業(yè)鋯硅渣凝膠與碳酸鈉水溶液加入高壓蒸鍋內(nèi)，0.6MPa蒸汽下攪拌反應(yīng)4小時，得到含白色沉淀的溶液，鋯硅渣凝膠與碳酸鈉投料摩爾比為1:5；攪拌狀態(tài)下，在此含白色沉淀的溶液中緩慢加入碳酸銨，反應(yīng)7小時后得到含碳酸鋯銨和硅酸鈉的無色透明的液體，鋯硅渣凝膠與碳酸銨投料摩爾比為1:2。向溶液中加水調(diào)整水溶液濃度，使碳酸鋯銨的固含量達(dá)到32%（質(zhì)量百分比），硅酸鈉的模數(shù)為2.5。實施例三：將工業(yè)鋯硅渣凝膠與碳酸鈉水溶液加入高壓蒸鍋內(nèi)，0.7MPa蒸汽下攪拌反應(yīng)4小時，得到含白色沉淀的溶液，鋯硅渣凝膠與碳酸鈉投料摩爾比為1:6；攪拌狀態(tài)下，在此含白色沉淀的溶液中緩慢加入碳酸銨，反應(yīng)7小時后得到含碳酸鋯銨和硅酸鈉的無色透明的液體，鋯硅渣凝膠與碳酸銨投料摩爾比為1:2。向溶液中加水調(diào)整水溶液濃度，使碳酸鋯銨的固含量達(dá)到32%（質(zhì)量百分比），硅酸鈉的模數(shù)為3?！緦嶒灷勘景l(fā)明抗水增強(qiáng)劑在涂布造紙上的測試實驗紙業(yè)機(jī)速為1500m/min，底涂固含量為70%，90g涂布原紙。采用實施例一、二、三生產(chǎn)的抗水增強(qiáng)劑及乙二醛抗水劑進(jìn)行實驗。表1：實驗配方原料現(xiàn)有技術(shù)配方（份）實施例一配方（份）實施例二配方（份）實施例三配方（份）碳酸鈣80807060瓷土20203040流變劑0.070.070.080.09乙二醛抗水劑0.9///抗水增強(qiáng)劑/0.30.30.3固含量70%70%70%70%表2：涂布紙張性能指標(biāo)測試指標(biāo)現(xiàn)有技術(shù)配方實施例一配方實施例二配方實施例三配方克重90909090厚度7.57.57.57.5緊度1.211.231.341.41表面強(qiáng)度0.961.061.101.16白度84.7868789吸墨性20.721.821.922.3光澤性56606467吸水性Cobb24201917同樣條件下，與現(xiàn)有技術(shù)相比，以本發(fā)明抗水增強(qiáng)劑涂布的紙樣的白度、吸墨性、光澤性、抗水性和表面強(qiáng)度都有較大幅度提高。說明本發(fā)明抗水增強(qiáng)劑對提高紙張性能指標(biāo)方面具有較好的效果。