Die wichtigsten Materialformen, die das Formen von Biomassepartikeln ausmachen, sind Partikel unterschiedlicher Partikelgröße, und die Fülleigenschaften, Fließeigenschaften und Kompressionseigenschaften der Partikel während des Kompressionsprozesses haben einen großen Einfluss auf das Formpressen von Biomasse.

Das Formpressen von Biomassepellets ist in zwei Stufen unterteilt.

In der ersten Stufe, in der frühen Phase der Kompression, wird der niedrigere Druck auf das Biomasse-Rohmaterial übertragen, so dass sich die ursprüngliche locker gepackte Rohmaterial-Anordnungsstruktur zu verändern beginnt und der innere Hohlraumanteil der Biomasse abnimmt.

In der zweiten Stufe, wenn der Druck allmählich ansteigt, bricht die Druckwalze der Biomasse-Pelletmaschine die grobkörnigen Rohstoffe unter Druckeinwirkung auf, verwandelt sich in feinere Partikel und es kommt zu einer Verformung oder einem plastischen Fließen, die Partikel beginnen sich zu füllen Es entstehen Hohlräume und die Partikel sind kompakter. Bei Bodenkontakt vernetzen sie sich miteinander und ein Teil der Eigenspannung wird im Inneren der gebildeten Partikel 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 der Partikel bis zu einem gewissen Grad klein ist (Hunderte bis mehrere Mikrometer), ändert sich auch die Bindungskraft innerhalb der geformten Partikel sowie der Primär- und Sekundärpartikel. Es kommt zu Veränderungen, und die molekulare Anziehung, die elektrostatische Anziehung und die Flüssigphasenadhäsion (Kapillarkraft) zwischen Partikeln beginnen, an Bedeutung zu gewinnen.
Studien haben gezeigt, dass die Undurchlässigkeit und Hygroskopizität der geformten Partikel eng mit der Partikelgröße der Partikel zusammenhängt. Die Partikel mit kleiner Partikelgröße haben eine große spezifische Oberfläche und die geformten Partikel können leicht Feuchtigkeit absorbieren und Feuchtigkeit wieder aufnehmen. Klein, die Hohlräume zwischen den Partikeln lassen sich leicht füllen und die Kompressibilität wird größer, so dass die innere Restspannung im Inneren der geformten Partikel kleiner wird, wodurch die Hydrophilie der geformten Partikel geschwächt und die Wasserundurchlässigkeit verbessert wird.

Bei der Untersuchung der Partikelverformung und Bindungsform während des Formpressens von Pflanzenmaterialien führte der Ingenieur für Partikelmechanik eine mikroskopische Beobachtung und eine zweidimensionale Messung des durchschnittlichen Partikeldurchmessers der Partikel innerhalb des Formblocks durch und erstellte ein partikelmikroskopisches Bindungsmodell. In Richtung der maximalen Hauptspannung erstrecken sich die Partikel in die Umgebung und verbinden sich in Form einer gegenseitigen Verzahnung; In der Richtung entlang der maximalen Hauptspannung werden die Partikel dünner und werden zu Flocken, und die Partikelschichten verbinden sich in Form einer gegenseitigen Bindung.

Nach diesem Kombinationsmodell lässt sich erklären, dass je weicher die Partikel des Biomasserohstoffs sind, desto leichter wird der zweidimensionale mittlere Durchmesser der Partikel größer und desto leichter lässt sich die Biomasse komprimieren und formen. Wenn der Wassergehalt im Pflanzenmaterial zu niedrig ist, können sich die Partikel nicht vollständig ausdehnen und die umgebenden Partikel sind nicht fest verbunden, sodass sie nicht gebildet werden können. Wenn der Wassergehalt zu hoch ist, können die Partikel zwar vollständig in Richtung senkrecht zur maximalen Hauptspannung ausgedehnt werden, die Partikel können jedoch ineinandergreifen, da jedoch viel Wasser im Rohmaterial extrudiert und zwischen den Partikelschichten verteilt wird. Die Partikelschichten können nicht eng aneinander haften, sodass sie nicht gebildet werden können.

Aufgrund der Erfahrungsdaten kam der speziell beauftragte Ingenieur zu dem Schluss, dass es besser ist, die Partikelgröße des Rohmaterials innerhalb eines Drittels des Durchmessers der Matrize zu kontrollieren und der Gehalt an feinem Pulver nicht höher als sein sollte 5 %.