laporan lengkap struktur dan sifat kayu

oleh : FORESTER UNTAD BLOG

BAB I.

PENDAHULUAN

1.1.      Latar Belakang

            Kayu merupakan salah satu material yang banyak dipergunakan sebagai bahan konstruksi bangunan dan bahan baku meubel. Berbagai keunggulan kayu menyebabkan kayu masih banyak diminati para penggunanya walaupun sekarang ini telah banyak material lain seperti baja, beton, plastik, dll yang notabene juga dapat dipergunakan sebagai bahan konstruksi dan meubel.

            Kayu telah dimanfaatkan untuk berbagai keperluan oleh manusia sejak zaman dahulu. Dengan berbagai kegunaannya, kayu tetap eksis sampai saat ini. Penggunaan kayu tidak terbatas untuk peralatan rumah tangga (interior) saja, tetapi digunakan juga untuk keperluan eksterior, misalnya untuk pembuatan jembatan. Sedangkan dengan warna dan coraknya yang dekoratif, beberapa jenis kayu digunakan untuk membuat benda-benda yang bernilai seni tinggi.

            Mengenal suatu bahan kayu dengan tujuan digunakan, merupakan hal yang penting, baik bagi para usahawan yang bergerak dalam industri kayu, maupun para pemakai kayu lainnya. Setiap macam penggunaan kayu membutuhkan beberapa faktor persyaratan tertentu.

             Setiap kayu mempunyai ciri tersendiri baik sifat kimia, fisik/mekaniknya. Faktor-faktor yang mempengaruhi kekuatan kayu diantaranya adalah ; faktor biologis (mikroorganisme yang menyerang kayu), kadar air, berat jenis kayu. Faktor-faktor tersebut pada dasarnya dapat dimanipulasi sehingga upaya pencegahan gangguan kekuatan kayu dapat dipertahankan, misalnya upaya pengawetan dengan zat kimia, pengeringan dan manipulasi percepatan tumbuh.

            Perlu diketahui bahwa Indonesia memiliki sumber potensi hutan yang tidak sedikit, sekitar 4000 jenis kayu. Dari jumlah tersebut hanya sebagian kecil saja yang telah diketahui sifat serta kegunaanya dan jumlah ini pun masih juga belum memenuhi sasaran tujuan pemakaian. Sebagian besar masyarakat masih cenderung menggunakan jenis kayu tertentu.  Misalnya di pulau Jawa, orang lebih

menyukai kayu Jati daripada kayu lainnya. Demikian pula orang-orang di  Kalimantan lebih menyukai memakai kayu Ulin dan seterusnya. Akibatnya, jenis kayu lainnya yang justru memiliki potensi lebih besar tidak mendapat tempat dihati masyarakat pemakai kayu. Hal ini perlu dipecahkan, agar semua jenis kayu yang telah diketahui sifat-sifatnya dapat dimanfaatkan secara menyeluruh dan terpadu.

            Hutan dan kayu merupakan rahmat pemberian Tuhan yang perlu dimanfaatkan sepenuhnya untuk kesejahteraan manusia di muka bumi. Hanya masalahnya sekarang bagaimana manusianya itu sendiri. Itulah sebabnya dengan mengenal lebih banyak mengenai seluk-beluk kayu, kayu akan dapat dikelola secara mantap dan terarah, agar dapat berperan sesuai dengan fungsinya, bagi bangsa dan negara Indonesia khusunya.

1.2.      Tujuan

            Adapun tujuan dari praktikum sifat dan struktur kayu ialah :

1.      Untuk meningkatkan pemahaman mahasiswa akan teori yang telah diperoleh dari mata kuliah pertumbuhan dan sifat kayu.

2.      Untuk mengenalkan dan dapat menggunakan berbagai jenis peralatan yang diperlukan dalam menentukan sifat-sifat kayu.

BAB II.

METODOLOGI PRAKTIKUM

2.1.      Waktu dan Tempat

Praktikum struktur sifat kayu ini dilaksanakan pada hari rabu, tanggal 7,14,21 dan 28   2011, (pada pukul 08.00 – 09.30 wib), di Laboraturium kehutanan diruang gaharu Fakultas pertanian Universitas riau

2.2.      Alat dan Bahan

            Alat-alat yang diperlukan meliputi :

·         Lembar pengamatan mahasiswa

·         Pisau/cutter

·         Kaca pembesar/lup dengan pembesaran 10 kali

·         Mikroskop

·         Alat tulis

·         lima buah contoh kayu yang masih segar/basah dengan ukuran panjang x lebar x tebal = (5 x 5 x 5), (10 x 5 x 5), (10 x 10 x 5)cm

·         Timbangan

·         Oven

·         Kaliper

2.3.      Metode praktikum

            Hal-hal yang harus dikerjakan dalam praktikum materi ini meliputi :

1)   Cara Pengamatan Idenfikasi Kayu

·           Catat nomor koleksi kayu dan nama jenis kayu yang akan diamati pada daftar isian yang tersedia

·           Amatilah cirri-ciri yang perlu diamati, dimulai yang paling mudah. Lakukan secara sistematik misalnya bila mengamati pembuluh, selesaikan dahulu pengamatan cirri yang berkaitan dengan pembuluh

·           Amati ciri umum dari kayu seperti, warna dan corak, tekstur dan arah serat, kilap, kesan raba dan bau. Masukan kedalam tabel pengamatan (tabel pengamatan terlampir).

2)      sifat fisik kayu

kadar air kayu

                   kadar air didalam kayu dinyatakan dalam persentase dari berat kering tanur kayu. Berat kering tanur  digunakan sebagai dasar, karena  berat ini merupakan petunjuk banyak zat pada kayu. Rumus untuk menentukan kadar air kayu adalah:

            Kayu ditimbang berat awalnya (BA = Berat kayu + air), kemudian kayu dikeringkan dalam tanur dengan kayu dikeringkan dalam tanur dengan suhu 103  + 2 C selama  48 jam, selanjutnya dinginkan  dalam eksikator dan timbang sampai beratnya konstan  (BKT = berat kayu kering tanur ). Selisih antara kedua nya adalah jumlah air, dimana kadar air dinyatakan dalam % terhadap BKT.

KA(%) =____BA - BKT__ x 100 %

                        BKT

Ket: BA     = Berat Awal

         BKT   =Berat kering tanur

b.2. berat jenis dan kerapatan kayu

Nilai berat jenis diukur dengan cara menimbang berat dan mengukur berat volume contoh uji. Untuk mengetahui  volume contoh uji digunakan metode gravimetri  dengan cara mencelupkan contoh uji  yang telah dilapisi parafin ke dalam air, dimana sejumlah air yang dipindahkan merupakan berat volume kayu itu sendiri.

Setelah  diukur volumenya, contoh uji di oven dengan suhu 103 + 2 c sampai berat konstan  kemudian ditimbang  (BKT). Berat jenis ditentukan melalui persamaan:

Berat jenis kayu          = _____          BKT_______

                                           Berat volume contoh uji

Sedangkan nilai kerapatan kayu diperoleh dengan menimpang berat kayu dan mengukur volume kayu dengan kalifer. Kerapatan kayu dapat dihitung dengan rumus :

Kerapatan kayu (g/cm³)= berat / volume

Untuk kadar air, berat jenis dan kerapatan dapat dilakukan sekaligus dengan contoh uij yang sama. Dan hasil pengukuran dimasukan kedalam terlampir

3)      penyusutan kayu

Dalam menentukan besarnya penyusutan, langkah-langkahnya sebagai berikut :

a.       Siapkan contoh uji yang akan dhitung persen penyusutannya

b.      Timbang berat awalnya untuk mengetahui  kondisi kadar air pada saat bera basah

c.       Tentukan arah badang tangesial, radial dan longitudinal dan diukur lebarnya seara bidang masing – masing

d.      Conto uji dikering tanur kemudian ditimbang dan diukur sesuai langkah C

Nilai peyusunan kayu diukur pada sisi radial dan tangesial. Penyusunan dukur dengan rumus sebagai berikut :

              % susut =   Da– Db

                                                  Da

                       Dimana , Da = dimensi awal /segar (cm )

                                     Db = dimensi KT (cm )

Nilai penyusutan kayu, dibandingkan antara penyusutan tangesial dan radial.

BAB III.

HASIL DAN PEMBAHASAN

3.1.      Hasil

Tabel 1. Hasil pratikum kayu 5X5X5 cm

No	Jenis kayu	Nama ilmiah	K.A (%)	Kerapatan	BJ
1.	Mempisang	Polyithia glauca	29.57 %	0.76	0.50
2.	Kulim A	Sporodocarpus bornensis	18.88 %	1.01	0.78
3.	Kulim B	Sporodocarpus borneensis	30 %	1.27	0.86
4.	Rengas	Gluta Sp	14.28 %	1.24	0.7
5.	Resak	Vatica rasak	15.29 %	1.03	0.82

           

Tabel 2. Hasil pratikum pengembangan kayu 5X5X10 cm

No	Jenis kayu	Nama ilmiah	Pengembangan (%)
			T	R	L
1	Kulim a	Sporodocarpus borneensis	5.04 %	3.1 %	2.1 %
2	Kulim b	Sporodocarpus borneensis	2.05 %	2.1 %	1.8 %
3	Rengas	Gluta renghas	3.1 %	6.4 %	1.8 %
4	Resak	Vatica rasak	4.1 %	3.1 %	2.08 %
5	Mempisang	Polyithia glauca	3 %	1.8 %	2.08 %

Tabel 3. Hasil praktikum penyusutan kayu 5x5x10

No	Jenis kayu	Nama ilmiah	Penyusutan (%)
			T	R	L
1	Kulim a	Sporodocarpus borneensis	2.1%	2.15 %	2.08 %
2	Kulim b	Sporodocarpus borneensis	2.17%	2.14 %	2.22 %
3	Rengas	Gluta renghas	2.27 %	2.10 %	1.93 %
4	Resak	Vatica rasak	2.27%	2.21 %	2.04 %
5	mempisang	Polyithia glauca	2.04 %	2 %	2.04 %

3.2.      Pembahasan

            Kayu merupakan hasil hutan dari sumber kekayaan alam, merupakan bahan mentah yang mudah diproses untuk dijadikan barang sesuai kemajuan teknologi.

            Kayu yang tersusun oleh lignoselulosa menyebabkan kayu  bersifat higroskopis yaitu bersifat menyerap air pada kondisi lebih kering dan akan melepaskan air pada kondisi lebih basah dari lingkungannya. Susunan sel kayu yang berbeda pada bidang yang terdapat pada kayu menyebabkan kayu memiliki sifat yang berbeda pada tiga bidang yang dimiliknya yaitu tangensial, radial dan longitudinal yang biasa disebut dengan sifat anisotropik. Sebagai akibat dari sifat higroskopis dan anisotropik menyebabkan kayu memiliki karakterisrik yang unik dibandingkan bahan lain yaitu mengalami kembang susut yang berbeda pada arah tiga dimensinya (tangensial, radial dan longitudinal). Penyusutan / pengembangan terbesar terjadi pada arah tangensial diikuti arah radial dan longitudinal.

            Sifat-sifat fisikomekanik kayu ditentukan oleh tiga ciri (Haygreen, 1989) :

1.      Porositasnya atau proporsi volume rongga yang dapat diperkirakan dengan mengukur  kerapatannya.

2.      Organisasi struktur sel, yang meliputi struktur mikro dinding sel, variasi dan proporsi tipe-tipe sel organisasi struktur sel.

3.      Kandungan air

            Secara umum, air dalam kayu  mengisi sel-sel penyusun kayu pada bagian dinding sel dan lumen (rongga sel). Selain itu ada juga air yang terdapat pada noktah dan mikrovoid serta uap air pada rongga. Air yang terdapat pada dinding sel disebut air terikat (bound water) yang mempengaruhi berat dan dimensi kayu, sedangkan air yang terdapat pada rongga sel disebut air bebas (free water) yang mempengaruhi berat kayu.

            Pada kayu segar dengan kadar air (KA) bisa sampai  100 %, air mengisi dinding sel, sebagian rongga sel (sekitar 50% rongga sel berisi air bebas) dan uap air di bagian rongga sel yang kosong. Kayu pada kondisi KA titik jenuh serat, air pada sel hanya mengisi pada bagian dinding sel dan air tersebut dalam kondisi jenuh udara. Secara teori, kayu pada kondisi kering tanur (dioven pada suhu 103  2⁰ C sampai beratnya konstan) tidak mengandung air, walaupun kenyataannya ada sedikit air pada sel kayu yang sulit untuk keluar.

Salah satu ciri fisik dari kayu adalah berat jenis yang digunakan untuk menerangkan masa suatu bahan persatuan volume. Ciri ini umumnya digunakan dalam hubungannya dengan semua tipe bahan. Berat jenis diterangkan sebagai kerapatan kayu (yang didasarkan pada berat kering tanur dan volume segar) dibandingkan dengan kerapatan benda standar air yang nilainya 1 g/cm³, sehingga nilai dari berat jenis sama dengan berat bahan volume. Tiap spesies memiliki berat jenis yang bervariasi.

            Berat jenis kayu merupakan salah satu sifat fisika kayu yang paling penting. Kebanyakan sifat mekanik kayu sangat berhubungan dengan berat jenis dari kayu. Berat jenis digunakan untuk menerangkan masa suatu bahan persatuan volume. Air dipakai sebagai bahan standar karena berat satu sentimeter kubik air adalah satu gram. Jadi dapat dikatakan bahwa berat jenis suatu benda adalah berat benda tersebut per satuan volumenya dan berat jenis benda itu relatif terhadap berat jenis standar, yaitu air. 

            Makin tinggi berat jenisnya, umumnya makin kuat juga kayunya. Semakin kecil berat jenisnya kayu, maka akan berkurang pula kekuatannya. Berat jenis ditentukan oleh tebal dinding sel dan kecilnya rongga sel yang membentuk pori-pori.

            Faktor – faktor yang mempengaruhi berat jenis kayu yaitu umur pohon, tempat tumbuh, posisi kayu dalam batang dan kecepatan tumbuh. Berat jenis kayu merupakan salah satu sifat fisik kayu yang penting sehubungan dengan penggunaannya (Pandit dan Hikmat, 2002)

            Berat jenis suatu kayu bergantung dari jumlah zat kayu yang tersusun di dalamnya, rongga-rongga sel atau jumlah pori-pori, kadar air yang dikandung dan zat ekstraktif di dalamnya. Berat suatu jenis kayu ditunjukkan dengan besarnya berat jenis kayu yang bersangkutan, dan dipakai sebagai patokan berat kayu. Hal ini sesuai literatur Kasmujo (2001) yang menyatakan bahwa berat jenis kayu adalah perbandingan berat kayu terhadap volume air yang sama dengan volume kayu tersebut dengan menggunakan berat kayu kering sebagai dasar. Faktor tempat tumbuh dan iklim, letak geografis dan spesies dapat berpengaruh terhadap berat jenis, demikian pula letak bagian kayunya berpengaruh terhadap berat jenis kayu.

Klasifikasi yang ada terdiri dari :

a)      Kayu dengan berat ringan, bila BJ kayu < 0,3

b)      Kayu dengan berat sedang, bila BJ kayu 0,36 – 0,56

c)      Kayu dengan berat berat, bila BJ kayu > 0,56

            Kayu memiliki kadar air yang terkandung di dalamnya, yang kadangkala beratnya lebih besar dari berat kayu itu sendiri. Kandungan air ini diketahui dapat mempengaruhi karakteristik dari kayu seperti berat, kekuatan, dan penyusutan. Kandungan air juga memungkinkan terjadinya serangan dari berbagai serangga dan jamur yang dapat membuat kayu menjadi rapuh dan juga dapat merusak struktur penyusun kayu tersebut.

            Karena kadar air berpengaruh terhadap karakteristik kayu, maka perlu diketahui secara pasti kadar air dari kayu tersebut. Kadar air pada kayu berbeda untuk setiap kondisi cuaca, namun akan relatif tetap untuk kayu yang berada pada kondisi kering udara.

            Ada tiga macam kadar air pada kayu, yaitu kadar air basah, kadar air kering udara, dan kadar air kering mutlak. Kadar air juga dipengaruhi oleh keadaan udara disekitar kayu yaitu suhu udara dan kelembaban relatif. Semakin besar suhu udara disekitar kayu, maka kadar air akan semakin rendah dan berbanding terbalik dengan kelembaban relatif.

            Perubahan kadar air juga diikuti oleh perubahan dimensi kayu. Dalam proses pengeringan kayu akan terjadi perubahan dimensi yang disebut dengan penyusutan (shrinkage), dimana penyusutan arah radial (lebar) lebih besar daripada penyusutan longitudinal (panjang).

Air di dalam kayu terdiri dari dua bentuk yaitu air terikat dan air bebas. Air terikat adalah air yang terdapat pada dinding sel. Air bebas terdapat pada rongga sel. Jumlah air bebas tergantung porositas dan volume kayu. Air dalam kayu segar terletak di dalam dinding sel dan dalam rongga kayu. Banyak faktor yang mempengaruhi variasi kadar air titik jenuh serat seperti tempat tumbuh, iklim, lokasi geografis dan spesies itu sendirir. Faktor-faktor yang berhubungan dengan tempat seperti kelembaban, tersedianya cahaya matahari dan zat-zat makanan, angin dan suhu dapat mempengaruhi berat jenis. Hal ini sebagian besar ditentukan oleh tinggi tempat, aspek kemiringan, garis lintang, tipe tanah, komposisi tegakan dan jarak tanam. Semua faktor ini dapat mempengaruhi ukuran dan ketebalan dinding se sehingga mempengaruhi kapasitas sel dalam menampung molekul air.

Pola kadar air lebih rendah pada bagian pada sekitar tengah (empulur) kemudian naik pada bagian lebih luar sekitar kayu teras dan menurun kembali mendekati bagian sisi luar dari penampang melintang batang. Kadar air yang cukup tinggi terjadi pada daerah sekitar kayu teras hal tersebut mungkin terjadi akibat sel-el xylem pada kayu teras merupakan sel-sel yang sudah mati yang hanya berfungsi sebagai jalur transportasi air dari dalam tanah menuju daun. Sehingga rongga sel (lumen) hanya berupa air saja. Berbeda dengan bagian kayu gubal yang merupakan sel-sel hidup isi selnya masih terisi oleh cairan sitoplasma dengan cadangan makanan berupa gula atau pati yang siap didistribusikan keseluruh bagian pohon.

BAB IV.

PENUTUP

4.1.      Kesimpulan

·         Berat jenis suatu kayu bergantung dari jumlah zat kayu yang tersusun di dalamnya

·         Faktor tempat tumbuh dan iklim, letak geografis dan spesies dapat berpengaruh terhadap berat jenis.

·         Kayu memiliki kadar air yang terkandung di dalamnya.

·         Ada tiga macam kadar air pada kayu, yaitu kadar air basah, kadar air kering udara, dan kadar air kering mutlak.

·         Semakin besar kadar air maka berat kering tanur zat kayunya rendah, dan sebaliknya bila kadar airnya rendah maka berat kering tanurnya rendah.

4.2.      Saran

            Dalam melakukan percobaan, hendaknya para praktikan lebih teliti dalam memasukkan atau mengambil data dan cermat dalam mengolah data sehingga hasil yang diperoleh akan akurat. Kerjasama dan kekompakkan semua praktikan diperlukan sewaktu melakukan prosedur percobaan serta diharapkan agar seluruh praktikan aktif pada saat melakukan praktikum.

DAFTAR PUSTAKA

Andriani, U. 2010. Pengeringan Kayu. Dikutip dari : http://uli-        adriani.blogspot.com/2010/04/pengeringan-kayu.html (diakses pada         tanggal 06 Januari 2012)

Marpaung, A. 2009. Sifat Fisis dan Mekanik Kayu. Dikutip dari :             http://boymarpaung.wordpress.com/2009/01/sifat-fiis-dan-mekanik-            kayu.htm (diakses pada tanggal 06 Januari 2012)

Satriadi, T. 2009. Berat Jenis dan Kerapatan Kayu. Dikutip dari :    http://trisnusatriadi.blogspot.com/2009/05/berat-jenis-dan-kerapatan-    kayu.html (diakses pada tanggal 06 Januari 2012)

Sigiro, J.Z. 2010. Determinasi Kayu. Dikutip dari :   http://juliusthh07.blogspot.com/ (diakses pada tanggal 06 Januari 2012)

Wiryadi, A. 2011. Kayu. Dikutip dari : http://anankwiryadi.blogdetik.com/             (diakses pada tanggal 06 Januari 2012)