Titandioxid

Titandioxid-Pigmente sind Weisspigmente, deren optische Wirkung vorwiegend auf nicht selektiver Lichtstreuung beruht und deren TiO2-Gehalt mindestens 80% beträgt.

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Beschreibung

Titandioxid-Pigmente sind Weisspigmente, deren optische Wirkung vorwiegend auf nicht selektiver Lichtstreuung beruht und deren TiO2-Gehalt mindestens 80% beträgt.
Titandioxid-Pigmente gibt es in der Anatas- und der Rutilmodifikation. Wenn an der Oberfläche der Pigmentteilchen eine oder mehrere Substanzen fixiert sind, spricht man von oberflächenbehandelten Pigmenten.

Man unterscheidet in der Herstellung des TiO2 zwischen Sulfatprozess und Chloridprozess.
Der Sulfat Prozess ist das bisher am längsten betriebene Herstellungsverfahren von Titandioxid-Pigmenten.

Aus Ilmeniterz und konzentrierter Schwefelsäure werden Anatas und Rutilpigmente als Sulfatpigmente bezeichnet – hergestellt.
Der Chloridprozess nutzt eine umweltfreundlichere Technologie, bei der natürlicher Rutilsand oder andere titangereicherte Rohstoffe mit Chlorglas und Petrolkoks zur Reaktion gebracht werden. Bei Temperaturen um 1000°C entsteht Titantetrachlorid das durch Destillation gereinigt und in einer Flammenreaktion mit reinem Sauerstoff zu Titandioxid umgesetzt wird.
Dabei wird das gesamte Chlor freigesetzt und in einem geschlossenen Kreisprozess wieder der am Anfang stehenden Chlorierung zugeführt.
Titandioxid tritt in der Natur in drei Kristallmodifikationen auf: Anatas, Brookit und Rutil. Aber nur die Rutil- und Anatasmodifikationen sind für die Pigmentherstellung von Bedeutung. Obwohl sie zum gleichen Kristallsystem gehören, bestehen im Gitteraufbau charakteristische Unterschiede. Im Rutil sind die Gitterbausteine dichter gepackt als im Anatas. Aus diesem Grund ist Rutil thermostabiler als Anatas. Während die Bausteine im Anatas über 4 Kanten verknüpft sind, sind es beim Rutil nur zwei Kanten. Darauf beruhen die wesentlichen Unterschiede in den physikalischen und pigmenttechnischen Eigenschaften beider Pigmenttypen.