Increasing cellulose accessibility and reactivity can expand its use beyond paper products, facilitating the development of high‑performance derivatives and regenerated cellulose, as well as efficient pathways for degrading cellulose to glucose. Structurally, cellulose consists of β‑1,4‑linked D‑glucopyranoside units, each of which contains three available hydroxyl groups. However, these hydroxyl groups are not fully accessible due to cellulose’s crystalline structure. This limits reactivity, which is a key parameter not only for derivatization but also for regeneration and efficient degradation. Swelling or partial dissolution of cellulose in sodium hydroxide followed by reprecipitation has been shown to disrupt the ordered structure and increase the exposure of reactive sites. Yet the swollen material retains large amounts of water, and upon drying, it is susceptible to hornification, which reduces its ability to reswell and lowers its reactivity. This thesis explores a cold‑alkali swelling method designed to increase the reactivity across a wide range of feedstocks. A proof-of-concept with microcrystalline cellulose established strategies to mitigate hornification while preserving the swollen structure after drying. The method was then applied to paper‑grade pulps and recycled textile waste, demonstrating that these lower‑grade materials can be upcycled into more reactive cellulose suitable for derivatization, regeneration, and cellulose degradation.

Ökad tillgänglighet och reaktivitet hos cellulosa kan bredda dess användningsområden bortom pappersprodukter och därmed främja utvecklingen av högpresterande derivat och regenererad cellulosa samt effektivisera nedbrytning till glukos. Cellulosa består av D-glukosenheter som är bundna med en β‑1,4‑glykosidbindning, där varje enhet har tre hydroxylgrupper som kan modifieras kemiskt. Tillgängligheten hos dessa grupper begränsas dock av cellulosans kristallina struktur. Detta kan begränsa reaktiviteten, som är en central parameter inte bara för derivatisering utan även för regenerering och effektiv nedbrytning. Svällning eller delvis upplösning av cellulosa i natriumhydroxid, följt av fällning, har visats leda till störningar i den ordnade strukturen och ökad exponering av reaktiva grupper. Det svällda materialet håller dock stora mängder vatten och vid torkning uppstår förhorningseffekter, vilket minskar dess förmåga att återsvälla och sänker reaktiviteten. Den här avhandlingen undersöker en kall alkalisk svällningsmetod som syftar till att öka reaktiviteten hos olika typer av cellulosabaserade råmaterial. Med mikrokristallin cellulosa som modellsystem kunde strategier identifieras för att motverka förhorning och bevara den svällda strukturen vid torkning. Svällningsmetoden tillämpades därefter på pappersmassor och återvunnet textilavfall, vilket visade att dess lägre kvaliteter kan uppgraderas till mer reaktiv cellulosa lämpad för derivatisering, regenerering eller nedbrytning.