Die wichtigsten Materialformen, aus denen Biomasse-Partikelformteile bestehen, sind Partikel unterschiedlicher Partikelgröße, und die Fülleigenschaften, Fließeigenschaften und Kompressionseigenschaften der Partikel während des Kompressionsprozesses haben einen großen Einfluss auf das Kompressionsformen von Biomasse.

Das Pressen von Biomassepellets erfolgt in zwei Phasen.

In der ersten Phase, also in der frühen Phase der Kompression, wird der niedrigere Druck auf den Biomasse-Rohstoff übertragen, sodass sich die ursprünglich lose gepackte Anordnungsstruktur des Rohstoffs zu verändern beginnt und der innere Hohlraumanteil der Biomasse abnimmt.

In der zweiten Phase, wenn der Druck allmählich zunimmt, zerbricht die Druckwalze der Biomassepelletmaschine die grobkörnigen Rohstoffe unter Druckeinwirkung und verwandelt sie in feinere Partikel. Es kommt zu Verformungen oder plastischem Fließen. Die Partikel beginnen, die Hohlräume zu füllen und werden kompakter. Beim Kontakt mit dem Boden verzahnen sie sich, und ein Teil der Eigenspannung wird in den geformten Partikeln gespeichert, wodurch die Bindung zwischen den Partikeln stärker wird.

Je feiner die Rohstoffe sind, aus denen die geformten Partikel bestehen, desto höher ist der Füllgrad zwischen den Partikeln und desto enger ist der Kontakt. Wenn die Partikelgröße bis zu einem gewissen Grad (Hunderte bis mehrere Mikrometer) klein ist, ändert sich auch die Bindungskraft innerhalb der geformten Partikel sowie der primären und sekundären Ebene. Es kommt zu Veränderungen, und die molekulare Anziehung, die elektrostatische Anziehung und die Flüssigphasenhaftung (Kapillarkraft) zwischen den Partikeln beginnen zu dominieren.
Studien haben gezeigt, dass die Undurchlässigkeit und Hygroskopizität der geformten Partikel eng mit der Partikelgröße der Partikel zusammenhängen. Die Partikel mit kleiner Partikelgröße haben eine große spezifische Oberfläche, und die geformten Partikel können leicht Feuchtigkeit aufnehmen und wieder aufnehmen. Klein, die Hohlräume zwischen den Partikeln lassen sich leicht füllen, und die Kompressibilität wird größer, so dass die verbleibende innere Spannung innerhalb der geformten Partikel geringer wird, wodurch die Hydrophilie der geformten Partikel geschwächt und die Wasserundurchlässigkeit verbessert wird.

Zur Untersuchung der Partikelverformung und der Bindungsform beim Formpressen von Pflanzenmaterialien führte der Partikelmechaniker eine mikroskopische Beobachtung durch und maß den zweidimensionalen Durchschnittsdurchmesser der Partikel im Formblock. So erstellte er ein mikroskopisches Partikelbindungsmodell. In Richtung der maximalen Hauptspannung dehnen sich die Partikel in die Umgebung aus und vernetzen sich gegenseitig. In Richtung der maximalen Hauptspannung werden die Partikel dünner und bilden Flocken, und die Partikelschichten vernetzen sich gegenseitig.

Dieses Kombinationsmodell erklärt, dass der zweidimensionale Durchschnittsdurchmesser der Partikel umso größer wird, je weicher die Biomasse-Rohstoffe sind, und dass sich die Biomasse umso leichter komprimieren und formen lässt. Ist der Wassergehalt im Pflanzenmaterial zu niedrig, können sich die Partikel nicht vollständig ausdehnen und sind mit den umgebenden Partikeln nicht fest verbunden, sodass sie nicht geformt werden können. Ist der Wassergehalt zu hoch, können die Partikel zwar in der Richtung senkrecht zur maximalen Hauptspannung vollständig ausgestreckt sein, aber da viel Wasser aus dem Rohmaterial herausgepresst und zwischen den Partikelschichten verteilt wird, können diese nicht eng aneinander haften und können nicht geformt werden.

Aufgrund der Erfahrungswerte kam der speziell beauftragte Ingenieur zu dem Schluss, dass es besser ist, die Partikelgröße des Rohmaterials auf ein Drittel des Durchmessers der Düse zu beschränken und dass der Feinpulveranteil nicht höher als 5 % sein sollte.