Основными материальными формами, образующими формование частиц биомассы, являются частицы различных размеров, а характеристики заполнения, текучести и характеристики сжатия частиц в процессе прессования оказывают большое влияние на компрессионное формование биомассы.

Компрессионное формование гранул биомассы делится на два этапа.

На первом этапе, на ранней стадии сжатия, более низкое давление передается на сырьевую биомассу, в результате чего первоначальная рыхлая структура расположения сырья начинает меняться, а внутренняя пустотность биомассы уменьшается.

На втором этапе, когда давление постепенно увеличивается, прижимной ролик машины для производства пеллет из биомассы под действием давления разбивает крупнозернистое сырье, превращаясь в более мелкие частицы, и происходит деформация или пластическое течение, частицы начинают заполнять пустоты, и частицы становятся более компактными. Они сцепляются друг с другом при контакте с землей, и часть остаточного напряжения сохраняется внутри образовавшихся частиц, что делает связь между частицами более прочной.

Чем мельче сырье, из которого состоят формованные частицы, тем выше степень заполнения между частицами и тем плотнее контакт; когда размер частиц в определенной степени мал (сотни-несколько микрометров), сила связи внутри формованных частиц и первичных и вторичных даже также изменится. Происходят изменения, и молекулярное притяжение, электростатическое притяжение и адгезия жидкой фазы (капиллярная сила) между частицами начинают доминировать.
Исследования показали, что непроницаемость и гигроскопичность формованных частиц тесно связаны с размером частиц. Частицы с малым размером частиц имеют большую удельную площадь поверхности, а формованные частицы легко впитывают влагу и восстанавливают влагу. Малые, пустоты между частицами легко заполняются, и сжимаемость становится больше, так что остаточное внутреннее напряжение внутри формованных частиц становится меньше, тем самым ослабляя гидрофильность формованных частиц и улучшая непроницаемость воды.

При изучении деформации частиц и формы связывания во время компрессионного формования растительных материалов инженер-механик частиц провел микроскопическое наблюдение и двумерное измерение среднего диаметра частиц внутри формовочного блока и установил микроскопическую модель связывания частиц. В направлении максимального главного напряжения частицы расширяются в окружающую среду, и частицы объединяются в виде взаимного зацепления; в направлении вдоль максимального главного напряжения частицы становятся тоньше и становятся хлопьями, и слои частиц объединяются в виде взаимного связывания.

Согласно этой комбинированной модели, можно объяснить, что чем мягче частицы сырья биомассы, тем легче двумерный средний диаметр частиц становится больше, и тем легче биомасса сжимается и формуется. Когда содержание воды в растительном материале слишком низкое, частицы не могут быть полностью расширены, а окружающие частицы не плотно соединены, поэтому они не могут быть сформированы; когда содержание воды слишком высокое, хотя частицы полностью расширены в направлении, перпендикулярном максимальному главному напряжению, частицы могут быть связаны друг с другом, но поскольку много воды в сырье выдавливается и распределяется между слоями частиц, слои частиц не могут быть тесно соединены, поэтому они не могут быть сформированы.

На основании данных опыта специально назначенный инженер пришел к выводу, что лучше контролировать размер частиц сырья в пределах одной трети диаметра фильеры, а содержание тонкого порошка не должно превышать 5%.