1、生物质固化成型机理
多数植物生物质原料在较低的压力挤压下会发生破裂。由于断裂程度不同，形成规则和大小不一的大颗粒，松弛密度和耐久性都较低。经粉碎的原料，在压力作用下，细小的颗粒互相之间容易发生紧密充填。在一定的温度下挤压时，构成生物质的化学成分可以转换为粘结剂，能够增强成型颗粒间的粘结力，得到成型固体。植物生物质原料在挤压成型过程中，开始压力较小时，原料粒子填补空隙，当粒子间所有较大的空隙都被占据后，再增加压力，大颗粒破裂，小粒子在受最大主应力平面上发生变形，粒子外径不断延展直到互相接触。常温下，粒子间通过残余应力和分子间的作用力使原料结合。粒子越小，粒子间的结合越紧密。
植物细胞中除了纤维素、半纤维素，还含有木质素。木质素是具有芳香族特性的、结构单体为苯丙烷型的立体结构高分子化合物，在常温下不溶于任何有机溶剂。在阔叶木、针叶木中干燥基木质素含量为27%～32%，禾草中木质素含量为14%～25%。不同植物中的木质素，其组成、结构并不完全一样。木质素属于非晶体，没有熔点，但有软化点。当温度达到70℃～110℃，其开始产生粘性，达到140℃～180℃时就会塑化且粘结力增加，在200℃～300℃高温条件下，木质素将会软化、液化。此时对所用的植物生物质原料再施加压力，细胞内的木质素与纤维素紧密结合，在相邻原料粒子间起列粘结剂的作用，生物质原料颗粒得以互相紧密胶合，形成块状固体。
很明显温度和压力是影响生物质成型的主要因素。另外值得注意的是，原料所含的水分在成型时会分布在粒层之间，高温时会气化，影响成型质量。而成型物形状保持不变后，其在模具内所受的压应力随时间的增加而逐渐减小。因此，应使成型物在模具内有一定的滞留时间，以保证成型物料中的应力充分松弛。
因此，所用生物质原料本身的特性，成型时的温度和压力，原料的含水率和粉碎粒度以及保型时间都会影响最后成型固体的质量。
2、平模成型机的工作原理
生物质燃料成型的基本工艺步骤大体类似，然而由于原料的物理特性不同、成型机的工作原理不同，具体的工艺过程还是有所区别。
平模成型机主要由电机、进料仓、压辊、模盘以及传动装置组成。模具安装在模盘上。整体结构如图2所示。
工作时，首先将生物质原料粉碎到一定大小(2x2×30mm)，小粒子容易结合，能够减少成型压力，从而减小成型机的单位产量平均能耗以及模盘和压辊等易损件的磨损速度，成型燃料的质量也会得到提高。
一般从自然界中收集的秸秆原料含水率大多分布在20%～40%之间，在仓库堆积时也会吸收空气中大量水分，若直接用来进行成型加工，由于水分子的润滑作用，导致物料与模具间的摩擦力太小，成型物料致密程度差，容易破碎。因此在成型前需要通过干燥工序来调节原料的含水率，使其稳定均一，适合成型加工。
经过粉碎干燥处理后的生物质原料通过进料仓进入成型区。电动机通过传动装置驱动压辊转动，将物料碾碎压实并不断挤入模盘上的模具中。成型时模盘处安装有加热装置，同时压辊运动和物料成型过程中引起的摩擦和挤压也会产生大量热能，保证成型时的温度要求。物料在一定的温度和压力条件下在模具中结合成型，并被挤出模具成为块状或条状固体。
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