Teknik Pengolahan kayu

Nama : Beri Bernando NIM :1127030014 Tugas Metode Eksperimen Material

1

Teknik Pengolahan Kayu, Jenis-Jenis Kayu, Metode Pengawetan Kayu, dan

Aplikasi Kayu

1.1 Pengertian Kayu

Kayu adalah bagian batang atau cabang serta ranting tumbuhan yang mengeras

karena mengalami lignifikasi (pengayuan). Kayu digunakan untuk berbagai keperluan,

mulai dari memasak, membuat perabot (meja, kursi), bahan bangunan (pintu, jendela,

rangka atap), bahan kertas, dan banyak lagi. Kayu juga dapat dimanfaatkan sebagai

hiasan-hiasan rumah tangga dan sebagainya. Penyebab terbentuknya kayu adalah akibat

akumulasi selulosa dan lignin pada dinding sel berbagai jaringan di batang.

Terdapat bagian-bagian dari kayu, yaitu :

a. Cincin Pertumbuhan

Cincin pertumbuhan atau juga disebut lingkaran tumbuh adalah gambar pola-pola

konsentrik pada penampang melintang kayu. Terbentuknya cincin pertumbuhan

kayu ini karena terjadinya perbedaan musim yang dialami oleh pohon tersebut.

b. Mata Kayu

Mata kayu atau knot adalah bagian dari kayu yang merupakan dasar dari

percabangan atau kuncup yang dorman. Mata kayu memiliki pengaruh terhadap

kayu, dan seringkali berpengaruh negatif. Mata kayu mengurangi kekuatan kayu

sehingga akan bernilai rendah ketika digunakan sebagai struktur bangunan atau

keperluan lain di mana kekuatan menjadi pertimbangan. (record, 1914)Namun

keberadaan mata kayu dapat meningkatkan nilai seni.

c. Kayu Gubal

Kayu gubal disebut juga sapwood, laburnum (Chisholm, 1911) adalah bagian dari

kayu yang dekat dengan tepi luar dan masih hidup. Semua kayu pada awalnya adalah


2

kayu gubal hingga ia mati dan membentuk kayu teras. Kayu gubal mengandung

pembuluh yang menghantarkan air dari akar ke daun dan juga untuk menyimpan

air. Semakin banyak jumlah daun, semakin besar volume kayu gubal. Kayu gubal

lebih tebal di batang bagian atas, namun secara volume sama dengan batang bagian

bawah.

d. Kayu Teras

Kayu teras disebut juga heartwood (Chisholm, 1911), duramen adalah kayu yang

terbentuk lebih awal pada suatu pohon dan telah mati dan terletak di bagian dalam

dari sebuah kayu. Kayu teras tidak memiliki pembuluh yang berfungsi lagi. Kayu

teras sebelumnya adalah kayu gubal (bagian dari kayu yang masih hidup) yang

mengalami penumpukan mineral. Keberadaan mineral ini menjadikan kayu teras

cenderung lebih keras dibandingkan kayu gubal.

1.2 Sifat-Sifat Kayu

1.2.1 Sifat Fisik Kayu

Terdapat beberapa hal yang tergolong sifat fisik dari kayu, diantaranya :

a. Massa dan Massa Jenis

Massa suatu kayu tergantung dari jumlah zat kayu, rongga sel, kadar air dan

zat ekstraktif didalamnya. Massa suatu jenis kayu berbanding lurus dengan massa

jenis kayu tersebut. Kayu mempunyai massa jenis yang berbeda-beda, berkisar

antara massa jenis minimum 0,2 (kayu balsa) sampai massa jenis 1,28 (kayu nani).

Umumnya makin tinggi massa jenis kayu, maka kayu akan semakin berat dan

semakin kuat. Massa jenis dapat ditentukan dari rumus :


3

Dimana :

𝜌 = massa jenis kayu (kg/m3)

𝑚 = massa kayu (kg)

𝑣 = volume (m3)

b. Arah Serat

Arah serat adalah arah umum sel-sel kayu terhadap sumbu batang pohon.

Arah serat dapat dibedakan menjadi serat lurus, serat berpadu, serat berombak,

serta terpilin dan serat diagonal (serat miring).

Gambar 1. Arah serat kayu

c. Keawetan

Keawetan adalah ketahanan kayu terhadap serangan dari unsur-unsur perusak

kayu dari luar seperti jamur, rayap, bubuk dll. Keawetan kayu tersebut disebabkan

adanya zat ekstraktif didalam kayu yang merupakan unsur racun bagi perusak kayu.

Zat ekstraktif tersebut terbentuk pada saat kayu gubal berubah menjadi kayu teras

sehingga pada umumnya kayu teras lebih awet dari kayu gubal.


4

d. Higroskopis

Kayu 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

(EMC = Equilibrium Moisture Content).

e. 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).

1.2.2 Sifat Mekanik Kayu

Sifat mekanik kayu atau kekuatan kayu adalah kemampuan kayu untuk

menahan muatan dari luar. Yang dimaksud dengan muatan dari luar adalah gaya-gaya

di luar benda yang mempunyai kecenderungan untuk mengubah bentuk dan besarnya

benda. Sifat mekanik kayu dibedakan sebagai berikut :

a. Modulus elastisitas

Kayu juga tahan terhadap gaya yang berusaha melengkungkan kayu dengan

satu kali tekanan secara terus menerus atau berkali-kali (secara mendadak, seperti

pukulan).

b. Kekuatan Tarik

Kekuatan tarik adalah kekuatan kayu untuk menahan gaya-gaya yang berusaha

menarik kayu. Terdapat 2 (dua) macam kekuatan tarik, yaitu kekuatan tarik sejajar


5

arah serat dan kekuatan tarik tegak lurus arah serat. Kekuatan tarik terbesar pada

kayu adalah kekuatan tarik yang sejajar arah serat. Kekuatan tarik tegak lurus arah

serat lebih kecil daripada kekuatan tarik sejajar arah serat.

c. Kekuatan tekan

Ada 2 macam kekuatan tekan kayu, yaitu kekuatan tekan sejajar arah serat dan

kekuatan tekan tegak lurus arah serat. Pada semua kayu, kekuatan tekan tegak lurus

serat lebih kecil daripada kekuatan kompresi sejajar arah serat.

1.3 Pengolahan Kayu

Ada beberapa proses dasar pengolahan kayu dari logs menjadi furniture,

diantaranya :

1. Penggergajian atau pemotongan

Dari sebatang kayu gelondongan, kayu harus dibelah dan dipotong sehingga

menjadi bentuk dan ukuran yang diinginkan mengikuti desain furniture. Proses ini

termasuk proses yang masih kasar.

2. Pengeringan (Kiln Dry)

Karena termasuk material yang 'hidup' kayu bisa berubah bentuk (melengkung,

retak atau pecah), bahan ini harus dikeringkan dahulu. Pengeringan kayu menggunakan

mesin dan ruangan khusus sehingga bisa dicapai kandungan air di dalam kayu antara

8-12 %. Hal ini dikenal dengan istilah MC (Moisture Content).

3. Pengerjaan konstruksi

Melingkupi pembentukan komponen, pengeboran untuk konstruksi

penyambungan kayu secara masinal atau manual. Untuk mendapatkan hasil yang baik,

minimum kayu harus melalui proses mesin 60 %.


6

4. Perakitan

Proses perakitan merupakan salah satu proses yang penting karena

mempengaruhi kualitas kekuatan barang jadi. Apabila perakitan tidak berhasil,

sambungan-sambungan akan mudah terlepas dan furniture tidak akan bertahan lama.

5. Finishing

Sebagai proses paling akhir dan paling menentukan nilai estetika sebuah

furniture. Finishing berfungsi memberikan tampilan yang baru dan lain daripada

tampilan serat kayu atau warna kayu yang sebenarnya.

Finishing menjadi salah satu proses yang paling sering diulang. Beberapa alasan

adalah karena pembeli ingin memiliki warna yang lain daripada warna standard atau

karena kondisi finishing sudah mulai pudar akan tetapi kayu masih kuat dan masih

berfungsi dengan baik.

1.4 Pengawetan Kayu

1.4.1. Prinsip Pengawetan Kayu

Adapun prinsip-prinsip pengawetan kayu, diantaranya :

Pengawetan kayu harus merata pada seluruh bidang kayu.

Penetrasi dan retensi bahan pengawet diusahakan masuk sedalam dan sebanyak

mungkin di dalam kayu.

Dalam pengawetan kayu bahan pengawet harus tahan terhadap pelunturan

(faktor bahan pengawetnya).

Faktor waktu yang digunakan.

Metode pengawetan yang digunakan.


7

Faktor kayu sebelum diawetkan, meliputi jenis kayu, kadar air kayu, zat

ekstraktif yang dikandung oleh kayu serta sifat-sifat lainnya.

Faktor perlatan yang dipakai serta manusia yang melaksanakannya.

1.4.2. Organisme Perusak Kayu

Secara garis besar, faktor penyebab kerusakan kayu dapat digolongkan

menjadi dua, yaitu :

1. Faktor Biologis

Dibandingkan dengan faktor non biologis, faktor biologis dianggappaling

dominan menimbulkan kerusakan kayu . faktor biologis yang dimaksud meliputi

jamur, serangga, dan cacing. (Ridwanti Batubara, 2006)

2. Faktor non biologis

Faktor non biologis yang berpengaruh terhadap kerusakan kayu diantaranya

adalah cuaca dan api. (Ridwanti Batubara, 2006)

1.4.3. Jenis Pengawetan Kayu

1. Pengawetan Remanen atau sementara

Pengawetan remanen atau sementara (prophylactis treatment) bertujuan

menghindari serangan perusak kayu pada kayu basah (baru ditebang) antara lain

blue stain, bubuk kayu basah dan serangga lainnya. Bahan pengawet yang dipakai

antara lain NaPCP (Natrium Penthaclor Phenol), Gammexane, Borax, baik untuk

dolok maupun kayu gergajian basah. (Hartiyono, 2013)

2. Pengawetan Permanen

Pengawetan permanent bertujuan menahan semua faktor perusak kayu

dalam waktu selama mungkin. Yang perlu diperhatikan dalam pengawetan, kayu

tidak boleh diproses lagi (diketam ataupun digergaji, dibor, dan lain-lain), sehingga


8

terbukanya permukaan kayu yang sudah diawetkan. Bila terpaksa harus diolah,

maka bekas pemotongan harus diberi bahan pengawet lagi. Adapun bahan

pengawet yang dapat dipakai untuk pengawetan remanen (sementara).

Pengawetan remanen umumnya hanya menggunakan metode pelaburan dan

penyemprotan, sedangkan pengawetan tetap dapat menggunakan semua metode,

tergantung bahan pengawet yang dipakai serta penetrasi dan retensi yang

diinginkan. Sehingga pengawetan dapat lebih efektif dan waktu pemakaiannya

dapat selama mungkin. (Hartiyono, 2013)

1.4.4. Metode Pengawetan Kayu

Menurut (Hartiyono, 2013), ada 5 macam metode pengawetan kayu,

diantaranya :

1. Metode Rendaman

Kayu direndam di dalam bak larutan bahan pengawet yang telah ditentukan

konsentrasi (kepekatan) bahan pengawet dan larutannya, selama beberapa jam atau

beberapa hari. Waktu pengawetan (rendaman) kayu harus seluruhnya terendam,

jangan sampai ada yang terapung. Karena itu diberi beban pemberat dan sticker. Ada

beberapa macam pelaksanaan rendaman, antara lain rendaman dingin, rendaman

panas, dan rendaman panas dan rendaman dingin. Cara rendaman dingin dapat

dilakukan dengan bak dari beton, kayu atau logam anti karat. Sedangkan cara

rendaman panas atau rendaman panas dan dingin lazim dilakukan dalam bak dari

logam.

Bila jumlah kayu yang akan diawetkan cukup banyak, perlu disediakan dua

bak rendaman (satu bak untuk merendam dan bak kedua untuk membuat larutan

bahan pengawet, kemudian diberi saluran penghubung). Setelah kayu siap dengan


9

beban pemberat dan lain-lain, maka bahan pengawet dialirkan ke bak berisi kayu

tersebut. Cara rendaman panas dan dingin lebih baik dari cara rendaman panas atau

rendaman dingin saja. Penetrasi dan retensi bahan pengawet lebih dalam dan banyak

masuk ke dalam kayu. Larutan bahan pengawet berupa garam akan memberikan hasil

lebih baik daripada bahan pengawet larut minyak atau berupa minyak, karena proses

difusi.

Ada beberapa kelebihan dari metode perendaman, diantaranya :

Penetrasi dan retensi bahan pengawet lebih banyak

Kayu dalam jumlah banyak dapat diawetkan bersama

Larutan dapat digunakan berulang kali (dengan menambah konsentrasi bila

berkurang)

Juga terdapat kekurangan dari metode rendaman ini, diantaranya :

Waktu agak lama, terlebih dengan rendaman dingin

Peralatan mudah terkena karat

Pada proses panas, bila tidak hati - hati kayu bisa terbakar

Kayu basah agak sulit diawetkan

2. Metode Pencelupan

Metode ini dilakukan dengan cara memasukkan kayu ke dalam bak berisi

larutan bahan pengawet dengan konsentrasi yang telah ditentukan, dengan waktu

hanya beberapa menit bahkan detik. Kelemahan cara ini adalah penetrasi dan retensi

bahan pengawet tidak memuaskan, hanya melapisi permukaan kayu sangat tipis, tidak

berbeda dengan cara penyemprotan dan pelaburan (pemolesan). Cara ini umumnya

dilakukan di industri-industri penggergajian untuk mencegah serangan jamur blue


10

stain. Bahan pengawet yang dipakai Natrium Penthachlorophenol, hasil pengawetan

ini akan lebih baik bila kayu yang akan diawetkan dalam keadaan kering dan bahan

pengawetnya dipanaskan lebih dahulu.

3. Metode Pemulasan

Cara pengawetan ini dapat dilakukan dengan alat yg sederhana. Bahan

pengawet yang masuk dan diam di dalam kayu sangat tipis. Bila dalam kayu terdapat

retak-retak, penembusan bahan pengawet tentu lebih dalam. Cara pengawetan ini

hanya dipakai untuk maksud tertentu, yaitu:

Pengawetan sementara di daerah ekploatasi atau kayu-kayu gergajian untuk

mencegah serangan jamur atau bubuk kayu basah.

Untuk membunuh serangga atau perusak kayu yang belum banyak dan belum

merusak kayu (represif).

Untuk pengawetan kayu yang sudah terpasang. Cara pengawetan ini hanya

dianjurkan bila serangan perusak kayu tidak ganas.

4. Metode Pembalutan

Cara pengawetan ini khusus digunakan untuk mengawetkan tiang-tiang

dengan menggunakan bahan pengawet bentuk cream (cairan) pekat, yang

dilaburkan/diletakkan pada permukaan kayu yang masih basah. Selanjutnya dibalut

sehingga terjadilah proses difusi secara perlahan-lahan ke dalam kayu.

5. Metode tekan vakum

Ada dua jenis metode tekan vakum, diantaranya :

a. Proses sel penuh

Urutan kerjanya adalah sebagai berikut :


11

Kayu dimasukkan ke dalam tangki pengawet, tangki ditutup rapat agar jangan

terjadi kebocoran.

Dilakukan pengisapan udara (vakum) dalam tangki sampai 60 cm/Hg, selama

kira-kira 90 menit, agar udara dapat keluar dari dalam kayu.\

Sambil melakukan proses vakum, larutan pengawet kayu dimasukkan ke

dalam tangki pengawet hingga penuh.

Setelah penuh, proses vakum dihentikan kemudian diganti dengan proses

tekanan sampai sekitar 8 – 15 atmosfer selama kurang lebih 2 jam.

Proses penekanan dihentikan dan bahan pengawet kayu dikeluarkan dari

tangki kembali ke tangki persediaan.

Dilakukan vakum terakhir sampai 40 cm/Hg, selama 10 – 15 menit, dengan

maksud untuk membersihkan permukaan kayu dari bahan pengawet.

b. Proses Sel Kosong

Urutan kerjanya adalah sebagai berikut :

Kayu dimasukkan ke dalam tangki pengawet, tangki ditutup rapat.

Tanpa vakum, langsung pemberian tekanan udara sampai 4 atmosfer, selama

10 – 20 menit.

Sementara tekanan udara dipertahankan, larutan bahan pengawet dimasukkan

ke dalam tangki pengawet hingga penuh.

Kemudian tekanan ditingkatkan sampai 7 – 8 atmosfer selama beberapa jam

Tekanan dihentikan dan bahan pengawet dikeluarkan.

Dilakukan vakum 60 cm/Hg, selama 10 menit untuk membersihkan

permukaan kayu dari kelebihan bahan pengawet.


12

Perbedaan proses sel penuh dan sel kosong ialah sebagai berikut :

Pada proses sel penuh bahan pengawet dapat mengisi seluruh lumen sel.

Sedangkan pada sel kosong hanya mengisi ruang antar sel.

1.5 Metode Pemotongan Kayu

Ada beberapa metode Pemotongan batang kayu, diantaranya :

Gambar 2. Metode Penggergajian Kayu

1. Plain sawn

Log dibelah mengikuti arah yang selalu sama. metode paling efisien untuk kayu

log yang berbentuk penampang bundar. Hasil permukaan arah serat bervariasi dari

serat lurus ke serat berbunga.

2. Riftsawn

Sangat sulit dan lama dalam pelaksanaannya. Log dibelah dulu pada bagian

tengah menjadi papan (ini bagian paling tinggi kualitasnya) lalu empat potongan lainnya

dibelah ke arah radial log (ke pusat radius). Besar sekali limbah yang dihasilkan tapi

hasil kayu gergajian akan memiliki serat yang selalu lurus dan sangat kecil kemungkinan

perubahan bentuk karena penyusutan.

3. Quartersawn


13

Diawali pembelahan menjadi empat bagian ke arah pusat radius, lalu masing-

masing bagian dibelah searah dengan radius kayu log. memiliki nilai ekonomis tinggi

dan efisiensi lebih baik.

1.6 Aplikasi Kayu

Penggunaan kayu untuk suatu tujuan pemakaian tertentu tergantung dari sifat-

sifat kayu yang bersangkutan dan persyaratan teknis yang diperlukan. Adapun

aplikasi kayu adalah sebagai berikut :

Bangunan (Konstruksi)

Persyaratan : kuat, keras, berukuran besar dan mempunyai keawetan alam yang

tinggi.

Jenis kayu : balau, bangkirai, belangeran, cengal, giam, jati, dan lain-lain.

Perkakas (mebel)

Persyaratan: berat sedang, dimensi stabil, dekoratif, mudah dikerjakan, mudah

dipaku, dibubut, disekrup, dilem dan dikerat.

Jenis kayu: jati, eboni, kuku, mahoni, meranti, dan lain-lain

Lantai (parket)

Persyaratan: keras, daya abrasi tinggi, tahan asam, mudah dipaku dan cukup kuat.

Jenis kayu: balau, bangkirai, belangeran, bintangur, jati, dan lain-lain.

Bantalan Kereta Api

Persyaratan: kuat, keras, kaku, awet.

Jenis kayu: balau, bangkirai, kempas, ulin, dan lain-lain

Alat Olah Raga


14

Persyaratan: kuat, tidak mudah patah, ringan, tekstur halus, serat halus, serat

lurus dan panjang, kaku, cukup awet.

Jenis kayu: agathis, bedaru, melur, merawan, nyatoh, dan lain-lain.

Alat Musik

Persyaratan: tekstur halus, berserat lurus, tidak mudah belah, daya resonansi baik.

Jenis kayu: cempaka, merawan, nyatoh, jati, dan lain-lain.

Patung dan Ukiran Kayu

Persyaratan: serat lurus, keras, tekstur halus, liat, tidak mudah patah dan

berwarna gelap.

Jenis kayu: jati, sonokeling, salimuli, melur, cempaka, dan lain-lain.

Pensil

Persyaratan: massa jenis sedang, mudah dikerat, tidak mudah bengkok, warna

agak merah, berserat lurus.

Jenis kayu: agathis, jelutung, melur, pinus.


15

BAB VI

KESIMPULAN

Kayu adalah bagian batang atau cabang serta ranting tumbuhan yang mengeras

karena mengalami lignifikasi (pengayuan). Penyebab terbentuknya kayu adalah akibat

akumulasi selulosa dan lignin pada dinding sel berbagai jaringan di batang. Kayu

memiliki 2 sifat, yaitu sifat fisik dan sifat mekanik. Ada beberapa proses dasar

pengolahan kayu dari logs menjadi furniture, diantaranya penggergajian atau

pemotongan, pengeringan, Pengerjaan konstruksi, Perakitan, dan Finishing. Ada 5

metode pengawetan kayu, diantaranya metode rendaman, metode pencelupan, metode

pemulasan, metode pembalutan, dan metode tekan vakum. Ada beberapa metode

pemotongan kayu, yaitu Plain Swawn, riftsawn, dan Quartersawn. Ada banyak aplikasi

dari pengolahan kayu, diantaranya sebagai alat music, bangunan, lantai, rel kereta api,

dan lain-lain.


16

DAFTAR PUSTAKA

Chisholm, H. (1911). Alburnum. Cambridge University Press.

Hartiyono. (2013). Metode Pengawetan Kayu. Malang: Widyaiswara Madya Departemen

Bangunan PPPPTK BOE / VEDC Malang.

record, S. J. (1914). The Mechanical Properties of Wood.

Ridwanti Batubara, S. M. (2006). Teknologi pengawetan kayu perumahan dan gedung

dalam upaya pelestarian hutan. Sumatera Utara: Departemen Kehutanan

Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara.

Tambunan, & Nandika. (1989). Deteriorasi Kayu oleh. Bogor: Departemen Pendidikan Dan

Kebudayaan Direktorat Jendral Pendidikan Tinggi Pusat Antar Universitas

Bioteknologi Institut Pertanian Bogor.

Widyatmoko, A. (2014). Identifikasi Jenis dan Asal-usul Kayu dengan Penanda DNA. Balai

Besar Penelitian Bioteknologi dan Pemuliaan Tanaman Hutan.

Teknik Pengolahan kayu

Documents