Syftet med detta examensarbete var att öka reaktiviteten hos förhydrolyserad kraftmassa genom att använda tidigare förhydrolysat och svavelsyra under förhydrolysen. Först bestämdes den kemiska sammansättningen av två olika vedråvaror (Acacia crassicarpa och Eucalyptushybrider) för att observera och korrelera med förhydrolysprocessen. Därefter studerades effekten av att för förhydrolyskraftkokning använda vatten, förhydrolysat och svavelsyra med olika koncentration under förhydrolysen vilket korrelerades med avlägsnandet av pentosan, utbyte, viskositet, kappanummer och ljushet. Därefter valdes en av vardera syrabaserad förhydrolyskraftmassa att blekas helt till dissolvingmassa för bestämning av Fock-reaktivitet, vilket jämfördes mot den vattenbaserade förhydrolysen som referens. Den slutliga kvaliteten på de olika förhydrolyskraftmassorna studerades också. Detta examensarbete visade att användandet av förhydrolysat och svavelsyra kan ge högre Fock-reaktivitet jämfört med vatten under liknande processförhållanden. Däremot gav syrabaserad förhydrolyskraftmassa lägre utbyte än vattenbaserad förhydrolyskraftmassa. Syrabaserad förhydrolyskraftkokning gav även lägre pentosanhalt, lägre halt extraktivämnen och lägre viskositetsvärden. Förhydrolysatbaserad förhydrolyskraftmassa hade värden mellan de som uppvisades av vattenbaserade- och svavelsyrabaserade förhydrolyskraftmassor. Dessutom hade förhydrolyskraftmassor från Eucalyptushybrider högre Fock-reaktivitet, lägre pentosanhalt, lägre halt extraktivämnen och högre viskositet än förhydrolyskraftmassor från Acacia crassicarpa. / The worldwide demand for dissolving pulp has been increasing significantly in Asia which is majorly produced from prehydrolysis kraft pulping and most of the prehydrolysis kraft pulp are consumed in viscose rayon production. Thus, it is interesting to have research in the process of prehydrolysis kraft pulping to make it a cleaner and more sustainable production. One of the most important qualities of prehydrolysis kraft pulp in viscose rayon is reactivity, which can lead to less chemical consumption and lower production cost. The aim of this research project is to increase the reactivity of prehydrolysis kraft pulp by using prehydrolysate and sulfuric acid during prehydrolysis cooking. Firstly, the wood chemical composition of two different hardwood species (Acacia crassicarpa and Eucalyptus hybrids) were determined and correlated with the prehydrolysis kraft pulping process. Secondly, prehydrolysis kraft cooking using water, prehydrolysate, and sulfuric acid with different concentration during prehydrolysis were studied and correlated with pentosan removal, yield, viscosity, kappa number, and brightness. Later, one of each acid based prehydrolysis kraft pulping were chosen to be proceed to fully bleached dissolving pulp for determining Fock reactivity which was compared to water prehydrolysis kraft pulping as the reference. The final quality of different prehydrolysis kraft pulps were also studied. From this research project, it showed that prehydrolysate and sulfuric acid prehydrolysis kraft pulp improved the Fock reactivity as compared to water prehydrolysis in similar pulping condition. However, acid based prehydrolysis kraft pulping gave lower yield than water prehydrolysis kraft pulping. Acid based prehydrolysis kraft cooking provided lower pentosan and extractive content, but lower viscosity values. Meanwhile, the prehydrolysate kraft pulp had the intermediate values between water and sulfuric acid prehydrolysis kraft pulping. In addition, Eucalyptus hybrids prehydrolysis kraft pulping had higher Fock reactivity, lower pentosan content, lower extractives, and higher viscosity than Acacia crassicarpa. To conclude, the more acidic prehydrolysis increased Fock reactivity with lower pulp yield, pentosan, extractive and viscosity.

Den förbättrade livsstilen hos människor har stimulerat en ökad efterfrågan på textilier, inklusive användningen av dissolvingmassa. Dissolvingmassa med hög renhet av cellulosainnehåll och unika egenskaper har varit ett attraktivt material inom textilindustrin. Eukalyptusved har i stor utsträckning använts för produktion av dissolvingmassa, särskilt i Indonesien och Brasilien. Eukalyptusved erbjuder flera fördelar såsom högt cellulosainnehåll och snabb tillväxt, vilket gör den till ett idealiskt råmaterial. I den här studien valdes två olika densiteter för eukalyptus, nämligen låg och hög flisbasdensitet, för dissolvingmassanprocessen. En fördjupad kunskap och förståelse av delignifieringsprocessen vid kokning av eukalyptus med dessa två olika densiteter kan användas för att förbättra kokningsegenskaperna, inklusive massautbyte och kvalitet.  Huvudsyftet med denna avhandlingen var att undersöka effekten av flisbasdensiteten hos eukalyptus i dissolvingmassaprocessen. Metoden för dissolvingmassaprocessen följde APRIL företagets process standard. Förhydrolystemperaturen ställdes in på 110°C till 165 °C med en ökning på 2 °C/min, neutraliseringstemperaturen ställdes in på 150 oC och den milda koktemperaturen på 155 oC, medan koncentrationen av kokkemikalien (effektiv alkali 20% och sulfiditet 30%) hölls konstant men H-faktormålen varierades. De fysiska och kemiska egenskaperna hos eukalyptus analyserades och medan den oblekta massan som producerades analyserades vidare för siktat massautbyte, lignininnehåll, pentosan, viskositet och ljusstyrka. Dessutom undersöktes fibermorfologin med SEM och ligninstrukturen undersöktes med 2D-NMR. Resultaten visar att den höga basdensiteten uppvisade överlägsna egenskaper och är en idealisk råvara vid tillverkning av dissolvingmassa. Resultaten av lägre pentosanhalt, associerad med en minskad mängd hemicellulos och en högre S/G-förhållanden, visade sig vara gynnsamma i dissolvingmassaprocessen. Vidare ledde en högre basdensitet hos träflisorna, vilket resulterar i en ökad mängd siktad massautbyte och minskad specifik vedförbrukning, vilket medför betydande positiva ekonomiska effekter och kan även minska logistikkostnaderna. Av den anledningen har eukalyptusträd av hög basdensitet en god potential för framtida utveckling och för storskaliga odlingar. / The improvement in people’s fashion lifestyle has stimulated an increase in textile demand, including the use of dissolving pulp. Dissolving pulp with high purity of cellulose content and unique properties has been an attractive material in the textile industry. Eucalyptus wood has been broadly used in dissolving pulp production, especially in Indonesia and Brazil. Eucalyptus wood offers several advantages such as high cellulose content and rapid growth that make it an ideal raw material. In this study, eucalyptus with low and high basic density, were selected in the dissolving pulp process. Better knowledge and understanding of the cooking delignification process of two different densities of eucalyptus could be used to achieve excellent cooking performance such as pulp yield and quality. The main objective of this thesis was to investigate the impact of chips basic density of eucalyptus in the dissolving pulp process. The dissolving pulp process method followed the APRIL company process standard. The prehydrolysis temperature was set at 110 oC to 165 oC with ramping 2 oC/min, neutralization temperature was set at 150 oC and the mild cooking temperature at 155 oC, while the cooking chemical concentration effective alkali 20% and sulfidity 30% were kept constant but the H-Factor targets were varied. The physical and chemical properties of eucalyptus were analyzed and the unbleached pulp produced was then analyzed for screened pulp yield, lignin content, pentosan, viscosity, and brightness. Furthermore, the fiber morphology was investigated with SEM and the lignin structure was investigated with 2D-NMR. The findings indicate that the high basic density eucalyptus wood exhibited superior behaviors and demonstrated ideal raw material in dissolving pulp production. The results of lower pentosan levels attributed to lower hemicellulose content, and higher S/G ratio were favorable in the dissolving pulp process. Moreover, the higher basic density of the wood chips resulting in higher screened pulp yield and achieved lower specific wood consumption have a huge positive economy. Additionally, it can lower the logistics cost. Hence, high basic density eucalyptus wood has good potential for future development and larger plantations.