HASIL HUTAN KAYU

Sonia SomadonaHASIL HUTAN KAYUPENGANTAR TEKNOLOGI HASIL HUTANHasil Hutan Kayu Kayu adalah suatu karbohidrat yang tersusun terutama atas karbon, hidrogen dan oksigen dan juga mengandung senyawa anorganik yang tetap tinggal setelah terjadi pembakaran pada suhu tinggi pada kondisi oksigen yang melimpah, residu ini dikenal sebagai abu. (Haygreen.J.G, 1996)

KayuKayu tersusun dari sel-sel yang memiliki tipe bermacam-macam dan susunan dinding selnya terdiri dari senyawa kimia berupa selulosa dan hemi selulosa (karbohidrat) serta lignin (non karbohidrat).

Sifat kayu:Anisotropikyaitu memperlihatkan sifat-sifat yang berlainan jika diuji menurut tiga arah utamanya (longitudinal, radial dan tangensial). Higroskopisyaitu dapat menyerap atau melepaskan uap air (kelembaban) sebagai akibat perubahan kelembaban dan suhu udara disekelilingnya.

5

KOMPOSISI UNSUR KAYU Unsur% Berat keringKarbonHydrogenOksigenNitrogenabu49644Sedikit0,1Haygreen. J. G, 1996KOMPOSISI KIMIA HARDWOODS DAN SOFTWOODS Komponen SoftwoodHardwoodSelulosaHemiselulosaLigninekstraktif40-44 %20-32 %25-35 %3 %40-44 %15-35 %18-25 %5 %Selulosa Salah satu unsur penyusun dinding sel primer dan dinding sel sekunder, terdiri dari 9-25% pada dinding sel primer dan 41-45% pada dinding sel sekunder, (Salisbury.F.B, 1995) dan juga merupakan konstituen utama kayu. Selulosa membentuk komponen serat dari dinding sel tumbuhan. Molekul selulosa merupakan rantai-rantai atau mikrofibril yang terikat satu sama lain oleh ikatan hidrogen. (Fessenden, 1982) Senyawa organik yang paling melimpah di bumi. Daun kering mengandung 10-20% selulosa, kayu 50% dan kapas 90%. Hemiselulosa Hemiselulosa merupakan jaringan molekul yang berisi air, didalam dinding sel primer terkandung 25-50%, dan didalam dinding sel sekunder terkandung sebanyak 30% hemiselulosa. (Salisbury.F.B, 1995) Hemiselulosa juga merupakan polimer-polimer gula. Berbeda dengan glukosa yang terdiri hanya dari polimer glukosa, hemiselulosa merupakan polimer dari lima bentuk gula yang berlainan yaitu: glukosa, mannosa, galaktosa, xylosa, dan arabinosa. Lignin Suatu polimer yang kompleks dengan berat molekul tinggi, tersusun atas unit-unit fenilpropan. Didalam kayu lignin merupakan bahan yang tidak berwarna. Apabila lignin bersentuhan dengan udara, terutama dengan adanya sinar matahari, maka (bersama-sama dengan karbohidrat tertentu) lama kelamaaan lignin cenderung menjadi kuning. (Haygreen.J.G, 1996) Lignin jauh lebih tegar daripada selulosa, terkandung sekitar 22-28% pada dinding sel sekunder (Salisbury.F.B, 1995). Meskipun tersusun atas karbon, hydrogen dan oksigen, lignin bukanlah suatu karbohidrat dan bahkan tidak ada hubungannya dengan golongan senyawa tersebut. Sebaliknya, lignin pada dasarnya adalah suatu fenol. Lignin sangat stabil dan sangat sukar dipisahkan dan mempunyai bentuk yang bermacam-macam karenanya susunan lignin yang pasti didalam kayu tetap tidak menentu. Ekstraktif Diambil/ dipisahkan dari kayu dengan memakai pelarut air maupun pelarut organik seperti eter atau alkohol. Asam-asam lemak, asam-asam resin, lilin, terpentin, dan gugus penol adalah merupakan beberapa grup yang juga merupakan ekstraktif. Kandungan ekstraktif biasanya kurang dari 10%, tetapi ia dapat bervariasi hingga sampai 40% berat kayu kering. Estraktif merupakan bahan dasar yang berharga untuk pembuatan bahan-bahan kimia organik dan mereka memainkan peranan penting dalam proses pembuatan pulp dan kertas. (Sjostrom.F, 1995) Kayu dapat digolongkan menjadi dua jenis, yaitu :Kayu Lunak (soft wood)Kayu keras (hard wood),Kayu Lunak (soft wood) Gymnospermae Cirinya:Kayu dari tumbuhan koniferBiji terbukaTidak diproduksi dalam bakal buahDaun selalu hijau Contoh : pohon pinusKayu keras (hard wood)Subdivisi angiospermae, dikotil Cirinya: Bijinya diproduksi dalam bakal buah, seperti polong atau badan buah yang lain.Berdaun lebar & kayu yang berasal dari tumbuhan yang menggugurkan daunnya setiap tahun. Kayu keras lebih halus dan kompak sehingga menghasilkan permukaan kertas yang halus.Kayu keras lebih mudah diputihkan hingga warnanya lebih terang karena memiliki sedikit lignin. Contoh jati, meranti, ulin dll.19Kayu Teras & Kayu GubalPengamatan suatu potongan melintang batang seiring menampakkan bagian tengah dengan warna yang lebih gelap dan dikelilingi bagian luar yang lebih terang warnanya.

KayuPerbedaan kayu teras dan kayu gubalWarna kayunya lebih gelap dari pada kayu gubal. Hal ini dikarenakan senyawa ekstraktif berwarna gelap.Kayu teras lebih tahan terhdapa cendawan dan serangga. Apabila kayu secara alami tahan terhandapa cendawan dan seranggga hal ini dikarenakan kandungan zat ekstraktif dalam kayu yang bersifat racun atau tidak menolak jamur pembusuk dan serangga.Kayu teras lebih sukar ditembus oleh cairan (bahan pengawet). Hal ini dikarenakan adanya ektraktif yang berupa minyak, lilin dan getah yang dapat meyumbat jalan-jalan kecil pada dinding-dinding sel.Lebih sukar untuk dikeringkan. Memiliki bau yang khas. Karen adanya senyawa ektraktif aromatik.Kayu teras lebih berat persatuan volume dibandingkan kayu gubal.karena kandungan zat ektarktif yang banyak.

KELEBIHAN KAYU TERASLebih berat Lebih kuat dan lebih indah gambarannyaLebih tahan pembusukan dari pada kayu gubal. Hal ini dikarenakan kayu teras lebih tua, warnanya lebih gelap (zat ekstraktif).

Sifat Fisik KayuKerapatan dan Berat JenisKeawetanWarnaTeksturArah SeratKesan RabaBau dan RasaNilai DekoratifHigroskopisSifat Kayu terhadap Suara Daya Hantar PanasDaya Hantar Listrik BeratJumlah zat kayu yang tersusun, rongga-rongga sel atau jumlah pori-pori, kadar air yang dikandung dan zat-zat ekstraktif didalamya sangat mempengaruhi berat suatu jenis kayu.Berat jenisWARNAFaktor-faktor yang mempengaruhi warna kayu yaitu: tempat didalam batang, umur pohon, kelembaban udara. Kayu pohon yang lebih tua dapat lebih gelap daripada kayu pohon yang lebih muda dari jenis yang sama. Kayu yang kering berbeda pula warnanya dari kayu yang basah. TEKSTURUkuran relatif sel-sel kayu (serat-serat kayu).

Berdasarkan teksturnya, kayu digolongkan :Kayu bertekstur halusKayu bertekstur sedang Kayu bertekstur kasar. KEAWETANKeawetan adalah ketahanan kayu terhadap serangan dari unsur-unsur perusak kayu dari luar seperti jamur, rayap, bubuk dll.

Zat ekstraktif didalam kayu yang merupakan unsur racun bagi perusak kayu. Arah Serat Arah serat adalah arah umum sel-sel kayu terhadap sumbu batang pohon. Arah serat dapat dibedakan menjadi:serat lurus serat berpaduserat berombakserat terpilin dan serat diagonal (serat miring). Kesan RabaKesan raba adalah kesan yang diperoleh pada saat meraba permukaan kayu (kasar, halus, licin, dingin, berminyak dll).

Kesan raba tiap jenis kayu berbeda-beda tergantung dari tekstur kayu, kadar air, kadar zat ekstraktif dalam kayu Bau dan Rasa Kayu Bau dan rasa kayu mudah hilang bila kayu lama tersimpan di udara terbuka.Beberapa jenis kayu mempunyai bau yang merangsang dan untuk menyatakan bau kayu tersebut, sering digunakan bau sesuatu benda yang umum dikenal misalnya bau bawang (kulim), bau zat penyamak (jati), bau kamper (kapur) dsb. Nilai DekoratifGambar kayu tergantung dari pola penyebaran warna, arah serat, tekstur, dan pemunculan riap-riap tumbuh dalam pola-pola tertentu. Pola gambar ini yang membuat sesuatu jenis kayu mempunyai nilai dekoratif. HigroskopisKayu mempunyai sifat dapat menyerap atau melepaskan air. Makin lembab udara disekitarnya makin tinggi pula kelembaban kayu sampai tercapai keseimbangan dengan lingkungannya. Dalam kondisi kelembaban kayu sama dengan kelembaban udara disekelilingnya disebut kandungan air keseimbangan. Sifat Kayu terhadap Suara, yang terdiri dari : Sifat akustik, yaitu kemampuan untuk meneruskan suara berkaitan erat dengan elastisitas kayu. Sifat resonansi, yaitu turut bergetarnya kayu akibat adanya gelombang suara. Kualitas nada yang dikeluarkan kayu sangat baik, sehingga kayu banyak dipakai untuk bahan pembuatan alat musik (kulintang, gitar, biola dll). Daya Hantar PanasSifat daya hantar kayu sangat jelek sehingga kayu banyak digunakan untuk membuat barang-barang yang berhubungan langsung dengan sumber panas. Daya Hantar Listrik Pada umumnya kayu merupakan bahan hantar yang jelek untuk aliran listrik. Daya hantar listrik ini dipengaruhi oleh kadar air kayu. Pada kadar air 0 %, kayu akan menjadi bahan sekat listrik yang baik sekali, sebaliknya apabila kayu mengandung air maksimum (kayu basah), maka daya hantarnya boleh dikatakan sama dengan daya hantar air. Sifat Mekanik KayuKeteguhan TarikKeteguhan tekan / KompresiKeteguhan GeserKeteguhan lengkung (lentur)

Keteguhan TarikKeteguhan tekan / KompresiKeteguhan tekan/kompresi adalah kekuatan kayu untuk menahan muatan/beban. Terdapat 2 (dua) macam keteguhan tekan yaitu : Keteguhan tekan sejajar arah serat dan Keteguhan tekan tegak lurus arah serat.Pada semua kayu, keteguhan tegak lurus serat lebih kecil daripada keteguhan kompresi sejajar arah serat.

Keteguhan GeserKemampuan kayu untuk menahan gaya-gaya yang membuat suatu bagian kayu tersebut turut bergeser dari bagian lain di dekatnya. Terdapat 3 (tiga) macam keteguhan yaitu : Keteguhan geser sejajar arah serat Keteguhan geser tegak lurus arah serat dan Keteguhan geser miring

Keteguhan geser tegak lurus serat jauh lebih besar dari pada keteguhan geser sejajar arah serat. Keteguhan lengkung (lentur)

Kekuatan untuk menahan gaya-gaya yang berusaha melengkungkan kayu atau untuk menahan beban mati maupun hidup selain beban pukulan. Terdapat 2 (dua) macam keteguhan yaitu : Keteguhan lengkung statik, yaitu kekuatan kayu menahan gaya yang mengenainya secara perlahan-lahan. Keteguhan lengkung pukul, yaitu kekuatan kayu menahan gaya yang mengenainya secara mendadak.

Ukuran yang dipakai untuk menjabarkan sifat-sifat kekuatan kayu atau sifat mekaniknya dinyatakan dalam kg/cm2.

Faktor-faktor yang mempengaruhi sifat mekanik kayu secara garis besar digolongkan menjadi dua kelompok : Faktor luar (eksternal): pengawetan kayu, kelembaban lingkungan, pembebanan dan cacat yang disebabkan oleh jamur atau serangga perusak kayu. Faktor dalam kayu (internal): BJ, cacat mata kayu, serat miring dsb. Macam Penggunaan KayuBangunan (Konstruksi)Perkakas (mebel)Lantai (parket)Bantalan Rel Kereta ApiAlat Olah RagaAlat MusikAlat GambarTong Kayu (Gentong)Tiang Listrik dan TeleponPatung dan Ukiran KayuKorek ApiPensilPerkapalanArang (bahan bakar)dllKeuntungan Dan Kerugian Kayu Sebagai Bahan KontruksiKeuntunganRelatif mempunyai kekuatan tinggi, dengan berat yang rendahMemiliki daya tahan yang cukup tingggi terhadap pengaruh kimia dan listrikMudah dikerjakanMudah diganti dalam waktu singkatNilai dekoratif tinggi

Kerugian Kurang homogen dengan cacat-cacat alami seperti arah serat yang membentuk penampang, spral dan diagonal, mata kayu dan sebagainya.Daya muai dan susut yang besar.Kurang awet mudah terserang perusak kayu)Pada pembebanan jangka panjang, lendutan cukup besarTerbatasnya diameter kayu PENGERINGANKAYUPengeringan kayu adalah proses penurunan kadar air kayu sampaimencapai kadar air lingkungan tertentu atau kadar air yang sesuai dengan kondisiudara di mana kayu tersebut ditempatkan (Tsoumis, 1991).Fungsi Pengeringan : Menjamin kestabilan dimensi kayu. Menambah kekuatan kayu Membuat kayu menjadi ringan Mencegah serangan jamur memudahkan pengerjaan selanjutnya.

Ada 2 Cara pengeringan kayu :Pengeringan Alam-udaraPengeringan BuatanPengeringan Alam-udaraKeuntungan :Biaya relatif murah, karena tanpa peralatanPelaksanaan lebih mudahPengeringan dengan tenaga matahariKapasitas dan sortimen kayu tidak terbatasKerugian :Waktu yang diperlukan cukup lamaMemerlukan tempat yang cukup luasMemerlukan persediaan kayu lebih banyakCacat-cacat yang timbul sulit diperbaikiKadar air akhir, umumnya masih tinggi.Alasan dilakukannya pengeringan kayu :Penyusutan pada produk yang menggunakan kayu yang dikeringkan akan berkurang, pembengkokan dan belah ujung dapat dihindarkan.Kayu terlindung dari serangan jamur pembusuk dan jamur pewarna, sehingga kayu akan lebih awet. Tingginya temperatur pada pengeringan tanur membunuh jamur dan insekta yang bisa hidup dalam kayu.Pengeringan menghasilkan kekuatan kayu yang lebih tinggi, dengan asumsi tidak terjadi cacat khususnya belah ujung. Selain itu, kuat pegang paku terhadap kayu akan meningkat.Meningkatkan kualitas hasil pengecatan dan proses pengerjaan akhir. Berat kayu berkurang sehingga biaya transportasi bisa lebih rendah.

Tahapan Pengeringan kayuPergerakan air dari bagian dalam ke permukaan kayuPenguapan air dari permukaan kayuFaktor-faktor yang Mempengaruhi Pengeringan KayuPanasRH (kelembaban relatif)Sirkulasi udara

PanasEnergi yang diperlukan oleh molekul air untuk melepaskan diri dari ikatan antara molekul pada air bebas dalam rongga sel atau melepaskan diri dari ikatan dengan tangan hidroksil pada air terikat.Kelembaban Relatif Kapasitas pengeringan udara.Udara yang lebih kering (kelembaban relatif lebih rendah) memiliki kapasitas pengeringan yang lebih tinggi dan dapat menahan uap air lebih banyak.Sirkulasi UdaraPengantar panas ke kayu yang digunakan untuk menguapkan air dari dalam kayu dan memindahkan uap air dari permukaan kayu ke udara sekitar.Metode Pengeringan KayuPengeringan alamiPengeringan dengan kiln pengering (konvensional)

Pengeringan Alami

Pemilihan tempat, kriteria dalam memilih tempat untuk pengeringan udara adalah ukuran luas, permukaan datar, terbuka (aerasi baik), kering, bersih dari sampah/limbah kayu, tidak ditumbuhi rumput-rumputan atau vegetasi yang lain.Penumpukan, yang harus diperhatikan dalam penumpukan pada pengeringan adalah pola penumpukan, dimensi penumpukan, fondasi, stiker, atap, perlindungan akhir dan tingkat pengeringan. Pola penumpukan dimaksudkan untuk membentuk lorong-lorong yang mempermudah penanganan pengeringan.Kecepatan pengeringan, Kecepatan pengeringan dipengaruhi oleh beberapa faktor antara lain jenis kayu, ketebalan kayu, pola lingkaran tahun, kayu teras/kayu gubal, cara penumpukan, kondisi tempat, dan faktor iklim.Pengendalian kadar air, Perubahan kadar air kayu selama pengeringan udara dapat diketahui. Pengukuran dimaksudkan untuk mempercepat atau memperlambat keluarnya air dari kayu sampai dengan tingkat tertentu (dibawah 20%), pengeringan dengan penumpukan bisa dihentikan, dan kemudian disimpan di gudang tanpa harus menggunakan stiker.

Pengeringan dengan Kiln Pengering (Konvensional)Tipe kilnkiln-kompartement Kiln progressiveKonstruksi dan peralatan, kiln pengering biasanya dibuat dari tembok batu bata dan lantainya terbuat dari beton. Dinding dalam kiln biasanya terbuat dari metal aluminium, anti korosif.. RH dikendalikan oleh uap bebas yang ada di dalam kiln, dan sirkulasi udara dikendalikan oleh kipas angin yang diletakkan diatas atau dibawah tumpukan kayu, bahkan kadang-kadang di samping (dinding samping). Penumpukan,Prosedur pengeringan,Durasi pengeringan, yang mepengaruhinya sifat anatomi kayu (kayu gubal/teras, hardwood/softwood), ketebalan kayu, jenis kayu, kecepatan sirkulasi udara dalam kiln, kualitas pengeringan kayu, perubahan kadar air dari awal-akhir, dan cacat kayu setelah pengeringan.Kadar air akhirPenyimpanan kayu gergajian

Cacat Kayu Akibat PengeringanRetak ujung dan permukaanHal ini terjadi karena pada saat permukaan kayu mengering, bagian luar kayu mulai menyusut, tetapi bagian dalam kayu masih basah. Akibatnya terjadi tegangan dan retak pada permukaan dan ujung kayu.Case hardeningCase hardening disebabkan oleh tingginya kadar air dalam kayu sebelum mulai dikeringkan dan sangat cepatnya proses pengeringan.Retak dalam (honey combing)Cacat retak dalam adalah cacat yang diakibatkan oleh kesalahan pengendalian mesin pengering dan merupakan kelanjutan dari cacat case hardening kayu.Perubahan bentuk (distorsi)Perubahan bentuk yang mungkin terjadi adalah melengkung (bowing), mencawan (cupping), dan memuntir (twisting). Perubahan bentuk ini disebabkan oleh tidak meratanya persentase penyusutan bagian-bagian kayu.TERIMA KASIH