1、生物質固化成型機理
多數植物生物質原料在較低的壓力擠壓下會發生破裂。由于斷裂程度不同，形成規則和大小不一的大顆粒，松弛密度和耐久性都較低。經粉碎的原料，在壓力作用下，細小的顆粒互相之間容易發生緊密充填。在一定的溫度下擠壓時，構成生物質的化學成分可以轉換為粘結劑，能夠增強成型顆粒間的粘結力，得到成型固體。植物生物質原料在擠壓成型過程中，開始壓力較小時，原料粒子填補空隙，當粒子間所有較大的空隙都被占據后，再增加壓力，大顆粒破裂，小粒子在受最大主應力平面上發生變形，粒子外徑不斷延展直到互相接觸。常溫下，粒子間通過殘余應力和分子間的作用力使原料結合。粒子越小，粒子間的結合越緊密。
植物細胞中除了纖維素、半纖維素，還含有木質素。木質素是具有芳香族特性的、結構單體為苯丙烷型的立體結構高分子化合物，在常溫下不溶于任何有機溶劑。在闊葉木、針葉木中干燥基木質素含量為27%～32%，禾草中木質素含量為14%～25%。不同植物中的木質素，其組成、結構并不完全一樣。木質素屬于非晶體，沒有熔點，但有軟化點。當溫度達到70℃～110℃，其開始產生粘性，達到140℃～180℃時就會塑化且粘結力增加，在200℃～300℃高溫條件下，木質素將會軟化、液化。此時對所用的植物生物質原料再施加壓力，細胞內的木質素與纖維素緊密結合，在相鄰原料粒子間起列粘結劑的作用，生物質原料顆粒得以互相緊密膠合，形成塊狀固體。
很明顯溫度和壓力是影響生物質成型的主要因素。另外值得注意的是，原料所含的水分在成型時會分布在粒層之間，高溫時會氣化，影響成型質量。而成型物形狀保持不變后，其在模具內所受的壓應力隨時間的增加而逐漸減小。因此，應使成型物在模具內有一定的滯留時間，以保證成型物料中的應力充分松弛。
因此，所用生物質原料本身的特性，成型時的溫度和壓力，原料的含水率和粉碎粒度以及保型時間都會影響最后成型固體的質量。
2、平模成型機的工作原理
生物質燃料成型的基本工藝步驟大體類似，然而由于原料的物理特性不同、成型機的工作原理不同，具體的工藝過程還是有所區別。
平模成型機主要由電機、進料倉、壓輥、模盤以及傳動裝置組成。模具安裝在模盤上。整體結構如圖2所示。
工作時，首先將生物質原料粉碎到一定大小(2x2×30mm)，小粒子容易結合，能夠減少成型壓力，從而減小成型機的單位產量平均能耗以及模盤和壓輥等易損件的磨損速度，成型燃料的質量也會得到提高。
一般從自然界中收集的秸稈原料含水率大多分布在20%～40%之間，在倉庫堆積時也會吸收空氣中大量水分，若直接用來進行成型加工，由于水分子的潤滑作用，導致物料與模具間的摩擦力太小，成型物料致密程度差，容易破碎。因此在成型前需要通過干燥工序來調節原料的含水率，使其穩定均一，適合成型加工。
經過粉碎干燥處理后的生物質原料通過進料倉進入成型區。電動機通過傳動裝置驅動壓輥轉動，將物料碾碎壓實并不斷擠入模盤上的模具中。成型時模盤處安裝有加熱裝置，同時壓輥運動和物料成型過程中引起的摩擦和擠壓也會產生大量熱能，保證成型時的溫度要求。物料在一定的溫度和壓力條件下在模具中結合成型，并被擠出模具成為塊狀或條狀固體。
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