1、木質纖維的組成和制粒特性初步分析
木質纖維主要包含：纖維素、半纖維素、木質素。
纖維素：植物細胞壁的主要成分之一，它是由葡萄糖組成的線形高分子。纖維素的含量越高，說明植物的細胞機械組織越發達，顆粒成型就需要更大的壓力。纖維素的含量決定了常溫成型的難易程度。
半纖維素：是植物細胞壁中使纖維素和木質素相互貫穿的多糖聚合物。
木質素：植物細胞中一類復雜的芳香聚合物，它是纖維素的粘合劑，以增加植物體的機械強度，木質素屬于非晶體，它沒有熔點但有軟化點，當溫度達到70～110℃，開始軟化，粘合力增加，當溫度達到200～300℃熔融l64l。
括號內數據出自《生物質顆粒燃料成型條件研究>，姜洋等，研究與實驗。對于有些樹種含有其他特殊物質積壓特性和對制粒的影響有待于進一步研究。
2、木質纖維的壓縮成型特性分析
影響木質纖維成型的主要因素有：纖維成分含量、物料壓力（壓縮比）、物料顆粒大小、物料水分、制粒溫度110℃。
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通常木質纖維壓縮成型分為兩個階段。第一階段，在壓縮初期，較低的壓力傳遞至木質纖維顆粒中，使原先松散堆積的固體顆粒排列結構開始改變，生物質內部空隙率減少。第二階段，當壓力逐漸增大時，木質纖維大顆粒在壓力作用下破裂，變成更加細小的粒子，并發生變形或塑性流動，粒子開始充填空隙，粒子間更加緊密地接觸而互相嚙合，一部分殘余應力貯存于成型塊內部，使粒子間結合更牢固。
同時，在壓縮過程中，原料的體積會不斷減小。粒子在垂直于最大主應力的平面上延展，面積增大，因此，在厚度上，即沿著最大主應力的方向就必須變小變薄。
根據以上結論，可以得到粒子在受壓縮以后變形及結合的模型如下；
在垂直于最大主應力的方向上，粒子向四周延展，相鄰粒子間以相互嚙合的形式結合；在沿著最大主應力的方向上，粒子變薄，粒子層之間以相互貼合的形式結合。依照該結合模型，木質材料壓縮成型中的一些現象可以得到合理解釋。倒如：棒狀成型燃料及顆粒成型燃料在進行力學性能測試時，都可以看到，其徑向的拉伸強度比軸向大；而且，軸向的壓縮強度比拉伸強度大。這種力學特性可以認為是來源于其徑向和軸向粒子結合形式不同。在半徑方向，粒子以相互嚙合的形式結合，要打破這種結合，一部分可能從粒子間的結合部分離，有一部分可能使粒子本身被破壞，這就需要較大的作用力。而在軸向，粒子以相互貼合形式結合，要打破這種結合，主要是從粒子的結合部分離，因而需要較小的作用力。
2.1壓力因素
物料壓縮成型過程和原料粒子垂直于最大主應力方向（平面）的變形（延展）有密切關系。施加的壓力越大，物料的粒度越細，粒子的延展越顯著，成型物的結合越緊密，密度越大。其中壓縮過程中壓強與成型顆粒密度的關系近似滿足：
其中，P為壓強（壓力），MPa，A、b為經驗參數（跟物料性質有關），p為顆粒密度，kg/m3。
2.2物料顆粒大小
在壓縮成型的實驗過程中，在相同的壓力作用下，原料的粒度越細，受壓時變形量越大，成型物結合越緊密，成型密度越大。
2.3物料水分因素
生物機體內存在適量的結合水和自由水，它們具有潤滑劑的作用，使粒子間的內摩擦變小，流動性增強，從而促進粒子在壓力作用下滑動而嵌合。當生物質原料的含水率過低時，粒子得不到充分延展，與四周粒子結合不夠緊密，所以不易成型；當含水率過高時，粒子盡管在垂直于最大主應力方向上能夠充分延展，粒子間能夠嚙合，但由于原料中較多的水分被擠出后，分布于粒子層之間，使得粒子層間不能緊密貼合，因而也不易成型。因此，木質纖維在制粒時要保持適當水分含量。
2.4制粒溫度因素
隨著溫度升高植物體中的木質素開始軟化，可以起到粘結劑的作用。在100℃以下，隨著加熱溫度的增加，粒子逐漸軟化，變形容易，粒子的二向平均徑（表征顆粒成型密度的參數）隨溫度增加而增加。當溫度超過木質素的軟化溫度以上時，在高溫高壓下，植物材料的粉粒體特性逐漸接近流體的性質，最大主應力和最小主應力之問的差值變小，粒子在垂直于最大主應力方向上的變形（延展）受到阻礙，因此所測得的粒子二向平均徑反而減小。因此，木質纖維在制粒時要要控制適當的溫度。
2.5纖維成分含量因素
不同的物料其纖維成分含有所區別，不同纖維含量的物料在相同壓力下壓縮成型，所消耗的能量和得到的顆粒密度存在差異，也就是說對于不同纖維含量的物料要得到較好的顆粒成型效果，就需要不同的壓力（不同的壓縮比）。
3、本章小結
(1)分析了木質纖維的組成和制粒特性；
(2)對木質纖維的壓縮成型特性分析；
(3)對影響木質纖維成型的主要因素：纖維成分含量、物料壓力（壓縮比）、物料
顆粒大小、物料水分、制粒溫度進行了分析；
(4)通過以上分析，對木質纖維成型設備設計及研究提供數據基礎。
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