从目前生物质成型的现状分析来看，河南农业大学的HPB-III型生物质成型机的基本设计思路是可取的，尤其是液压式双向压缩方式。因此本章将用HPB-III型生物质成型机为试验装置进行各种试验，根据马孝琴博士做过的正交试验得出的影响秸秆成型的主要因素设计试验，找出HPB型生物质成型机相关设计参数之间的关系，为新型生物质成型机设计参数的选择提供试验依据。 1、秸秆成型原理 秸秆主要由纤维素、半纤维素和木质素组成。由于植物生理方面的原因造成秸秆的质地疏松，各种农作物秸秆之所以能够在不加粘结剂的情况下热压成型，主要是由于木质素的存在，天然状态的木质素被称为原本木素，是一种白色或接近无色的物质，我们见到的木质素的颜色是在分离、制各过程中造成的．其密度在1.35～1.5g.m-3之间。木材中木质素的含量为27%～32%（绝干原料），禾苗类植物木质素含量为140～25%，由X射线衍射可知木质素属非晶体，目前认为木质素以本丙烷为主体结构，共有三种基本结构（非缩合型结构），即愈创木基结构、紫丁香基结构和对梭苯基结构，十分有意义的是，除了酸木质素和铜氨木质素外，原本木质素和大多数分离木质素为一种熟塑性高分子物质，无确定的熔点，但具有玻璃态转化温度，而且较高。这种转化温度与其是处于湿态或者是干态关系很大，同创新能源生产销售秸秆颗粒机、秸秆压块机等生物质燃料成型机械设备。 资料表明，当温度在70～110时木质素开始软化，其粘合力开始增加。当温度达到200～300时可以熔融，在此温度下给生物质施加一定的外力，原料颗粒开始重新排列位置关系，并发生机械变形和塑性流变。在垂直于最大应力方向上，粒子主要以相互啮合的形式结合，而在垂直于最小应力方向上，粒子主要以相互靠紧的形式结合，从而使生物质的体积大幅度减小，容积密度显著增大，成型棒内部咬合外部融合，并具有一定的形状和强度，在除去外力和恢复常温后，维持既定的形状。 2、成型压力与密度的关系试验 本次试验的目的是通过测到的数据分析出成型压力与密度的关系。 2.1试验设备与试验方法 试验需要的设备是自制的一个液压压力装置和成型模具，游标卡尺。天平，粉碎后的自然风干的玉米秸秆若干。 压力的测定：通过液压装置所配置的压力表测定。 成型密度的测定：采用直接测量法，即直接测量成型块的尺寸和质量，计算出体积，进而求出成型块的密度的方法，这种方法较为简单，只适用于有规则形状的成型块，其步骤如下； (1)成型块出模2分钟后，用游标卡尺测量成型块尺寸，计算其体积； (2)用托盘天平称量成型块在空气中的质量； (3)计算成型块质量和体积比重，即为其密度； (4)至少测5块成型块，求其平均值。 2.2试验结果与分析 尽管本次试验的试验条件没有完全达到成型机成型条件，但是基本上可以说明压力和密度存在一定关系的，并得出达到燃料燃烧要求的密度(0.9～1.2 g.cm-3)所需成型压力的大致范围，并以此推算出直径100mm成型棒成型所需的压力大小。通过表3-2的试验结果和图3-4拟合的关系曲线图，得出压力和密度成正相关关系，密度随压力的增大而增大，但是当密度达到一定值的时候压力就不再增大。 通过HPB-III型生物质成型机在实际运行中测试得出成型的不同阶段所需压力是不同的，即开始压缩时由于秸秆松散，所需压力较小，成型阶段所需压力较大，所以在设计液压系统时要考虑压力的变化。