バイオマス粒子成形を構成する主な材料形態は、異なる粒子サイズの粒子であり、圧縮プロセス中の粒子の充填特性、流動特性、および圧縮特性は、バイオマスの圧縮成形に大きな影響を及ぼします。

バイオマスペレット圧縮成形は2段階に分けられます。

圧縮の初期段階である第1段階では、低圧がバイオマス原料に伝達されるため、元の緩く充填された原料の配置構造が変化し始め、バイオマスの内部空隙率が低下します。

第2段階では、圧力が徐々に上昇すると、バイオマスペレットマシンの圧力ローラーが圧力の作用で大粒の原材料を破壊し、より細かい粒子に変化し、変形または塑性流動が発生し、粒子が充填を開始します。ボイド、および粒子はよりコンパクトです。それらは地面と接触すると互いに噛み合い、残留応力の一部が形成された粒子の内部に蓄積されるため、粒子間の結合が強くなります。

成形された粒子を構成する原材料が細かいほど、粒子間の充填度が高くなり、接触が緊密になります。粒子の粒度がある程度小さい場合（数百から数ミクロン）、成形された粒子と一次および二次の内部の結合力も変化します。変化が起こり、粒子間の分子引力、静電引力、および液相付着（毛細管力）が優勢になり始めます。
研究によると、成形された粒子の不浸透性と吸湿性は、粒子の粒子サイズと密接に関連していることが示されています。粒度の小さい粒子は比表面積が大きく、成形された粒子は水分を吸収しやすく、水分を取り戻しやすい。粒子間の空隙が小さく、充填しやすく、圧縮性が大きくなるため、成形粒子内部の残留内部応力が小さくなり、成形粒子の親水性が弱まり、水の不浸透性が向上します。

植物材料の圧縮成形中の粒子の変形と結合形態の研究では、粒子機械エンジニアが成形ブロック内の粒子の顕微鏡観察と粒子の二次元平均直径測定を行い、粒子の微視的結合モデルを確立しました。最大主応力の方向に、粒子は周囲に伸び、粒子は相互メッシュの形で結合されます。最大主応力に沿った方向では、粒子は薄くなり、フレークになり、粒子層は相互結合の形で結合されます。

この組み合わせモデルによれば、バイオマス原料の粒子が軟らかいほど、粒子の二次元平均径が大きくなり、バイオマスの圧縮・成形が容易になると説明できる。植物材料の含水率が低すぎると、粒子を完全に伸ばすことができず、周囲の粒子が緊密に結合されないため、形成できません。含水率が高すぎると、粒子は最大主応力に垂直な方向に完全に伸びますが、粒子は互いに噛み合うことができますが、原材料中の大量の水が押し出され、粒子層間に分配されます。粒子層を密着させることができないため、形成することができません。

経験データによると、特別に任命されたエンジニアは、原料の粒子サイズをダイの直径の3分の1以内に制御する方が適切であり、微粉末の含有量はそれより高くてはならないという結論に達しました。 5％。