Perubahan Dimensi Kayu

BAB 1 PENDAHULUAN

1.1  Latar Belakang

 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, rangkaatap), 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. Pada kayu terjadi peroses perubahan dimensi secara alami.

 Pada berbagai jenis kayu akan mengelami perubahan dimesni setelah ditebang. Perubahan dimensi pada kayu terdiri dari pengembangan dan penyusutan,. Pengembangan dan penyusutan merupakan peroses yang benar – benar saling berkebalikan. Jika kayu kehilangan air dibawah titik jenuh seratnya (TJS) maka kayu akan menyusut, sebaliknya jika air memasuki setruktur dinding sel kayu maka kayu akan mengembang. Akibat dari proses pengembangan dan penyusutan kayu mengakibatkan terjadinya perubahan dimensi pada kayu.

 Dimensi kayu akan berubah sejalan dengan perubahan kadar air dalam dinding sel, karena di dalam dinding sel terdapat gugus OH (hidroksil) dan oksigen lain yang bersifat menarik uap air melalui ikatan hidrogen. Kayu yang mengalami perubahan dimensi biasanya terjadi pada arah bidang orientasi kayu.

 Pada kayu terdapat tiga bidang orientasi seperti bidang transversal (X), bidang radial (r), dan bidang tangensial (T). Dan memiliki arah transversal, radial dan longitudinal. Oleh karna itu, praktikum ini sangat penting untuk dilakukan karna Memahami cara pengukuran perubahan dimensi pada kayu dan membandingkan besarnya perubahan dimensi pada tiga arah utama kayu. Dengan mengetahui tiga bidang dan arah orientasi kayu kita dapat mengetahui perubahan dimensi pada kayu yang berupa perubahan pengembangan dan penyusutan.

1.2  Tujuan Praktikum

Adapun tujuan dari praktikum ini sebagai beriku :

1.   Memahami cara pengukuran perubahan dimensi pada kayu

2.   Membandingkan besarnya perubahan dimensi pada tiga arah utama kayu

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

 Dimensi kayu akan berubah sejalan dengan perubahan kadar air dalam dinding sel, karena di dalam dinding sel terdapat gugus OH (hidroksil) dan oksigen lain yang bersifat menarik uap air melalui ikatan hidrogen. Kembang susut kayu yang paling besar berturut-turut adalah pada bidang tangensial, radial dan aksial. Komponen kimia penyusun kayu terdiri dari selulosa (45-50%), hemiselulosa (25-32%), lignin (16-31%), zat ekstraktif (1-8%) dan zat abu/mineral (<1%) (Haygreen & Bowyer, 2009).

 Permukaan transversal adalah bidang yang tampak apabila dipotong secara melintang atau tegak urus sumbu pohon. Bagian-bagian dua lingkaran tumbuh tahunan dapat dilihat pada permukaan transversal. Permukaan radial merupakn noktah-noktah berbatas yang berbentuk seperti kerucut terlihat sebagai bundaran-bundaran pada penampang radial trakeid longitudinal, menandai lokasi noktah-noktah yang tepat berhadapan pada baris-baris trakeid yang berdekatan. Pada penampang ini, trakeid kayu awal terlihat meruncing tumpul, sedangkan dinding ujung-ujung kayu akhir yang lebih sempit nampak lebih meruncing (Nursyamsi, 2013).

 Penampang tangensial, paling kiri pada penampang tangensial telihat sel-sel parenkim longitudinal dengan sekat-sekatnya. Sel-sel ini bersebelahan dengan suatu saluran resin longitudinal yang besar yang dikelilingi oleh epitelium . Suatu lubang kecil menghubungkan saluran resin longitudinal dan transversal. Trakeid longitudinal terlihat meruncing tajam secara tangensial dan tidak membulat seperti halnya pada penampang radial. Penoktahannya  adalah jarang tetapi dapat dilihat pada sedikit trakeid pda kayu akhir dan kayu awal (Muhdi, 2011).

 Pada beberapa jenis kayu akan agak sulit dengan melihat penampang kayu. Bisa dilakukan dengan cara lain yaitu melihat bentuk dan arah permukaan serat kayu, apakah merupakan serat dengan potongan tangensial, radial atau longitudinal. Apabila pada sisi lebar kayu berupa tangensial, berarti kemungkinan besar kayu akan menyusut ke arah sisi tebal (Dumanauw, 2012).

                                                                  

BAB III METODOLOGI PRAKTIKUM

3.1 Waktu dan Tempat

 Praktikum ilmu kayu ini dilaksanakan pada hari Rabu, 23 November sampai 11 Desember 2016, pukul 09-00 WITA sampai selsai. Dan bertempat di Laboratorium Silvikultur dan Teknologi Hasil Hutan Program Studi Kehutanan Universitas Mataram.

3.2 Alat dan Bahan

 Adapun alat dan bahan yang digunakan sebagai berikut :

1.   Disk kayu pada kondisi segar ( Swietenia mahagoni )

2.   Spidol permanen

3.   Gergaji

4.   Caliper

5.   Oven

6.   Alat tulis dan lembar pengamatan

3.3 Prosedur Kerja

 Adapun prosedur kerja yang dilakukan sebagai berikut :

1.   Disk yang berkondisi segar disiapkan dengan tebal 4 cm, yang akan digergaji menjadi sampel pengukuran dimensi kayu

2.   Diberi gambar bentuk bujursangkar dengan ukuran 2x2 cm dari salah satu tepi ke tepi yang lain dengan melalui pusat disk

3.   Disk digergaji sesuai dengan gambaran yang telah dibuat sehingga diperoleh sampel kecil dengan ukuran 2x2x4 cm. Diberi kode dengan penomoran pada masing-masing sampel tersebut dan beri tanda arah radial, tangensial dan longitudinal

4.   Dimensi awal dari contoh uji diukur pada tempat-tempat yang telah diberi garis yaitu pada arah radial, tangensial, dan longitudinal dengan menggunakan kaliper. Dimensi awal ini kemudian disebut dengan Drs, Dts, Dls

5.   Dimasukkan ke dalam oven/tanur pada suhu103^oC ± 2^oC, sampai mencapai kondisi kering tanur

6.   Dimensi dari contoh uji yang telah mencapai kondisi kering tanur pada tempat-tempat yan telah diberi garis yaitu pada arah radial, tangensial dan longitudinal diukur dengan menggunakan kaliper. Dimensi kering tanur ini kemudian disebut sebagai Drt, Dtt, dan Dlt

7.   Direndam di dalam air selama minimum 3 hari untuk mendapatkan kondisi basah

8.   Dimensi basah dari contoh uji diukur pada tempat-tempat yang telah dberi garis yaitu pada arah radial, tangensial dan longitudinal dengan menggunakan kaliper. Dimensi basah ini kemudian disebut Drb, Dtb dan Dlb

9.   Diisikan data hasil pengukuran yang diperoleh ke dalam buku praktikum

3.4 Analisis Data

 Adapun rumus yang digunakan sebagai berikut :

1.   Pengembangan = x100%

2.   Penyusutan = x100%

BAB IV HASIL, ANALISIS DATA DAN PEMBAHASAN

4.1 Hasil

Tabel 1. Data Perubahan Dimensi

Kode	Dimensi Awal			Dimensi Udara			Dimensi Tanur
	L	R	T	L	R	T	L	R	T
M4b2 (1)	4,2	2,15	2,45	4,1	2,4	2,55	4,3	2,6	2,8
M4b2 (2)	4,4	2,125	2,475	4,2	2,35	2,275	4,125	2,15	1,95
M4b2 (3)	4,25	2,2	2,15	4	2,35	2,25	4,05	2,1	2,3

Gambar 1. Grafik Perubahan Dimensi

Tabel 2. Dimensi Pengembangan

Kode sample	Arah kayu
	Longitudinal	Radial	Tangensial
M4b2 (1)	1,85	4,2	2,25
M4b2 (2)	2,1	4,05	2,21
M4b2 (3)	1,95	3,9	2,2

Gambar 2. Dimensi Pengembangan

Table 3. Hasil Perubahan Dimensi (Pengembangan dan Penyusustan)

Kode	Pengembangan			Penyusustan
	L	R	T	R	L	L
M4b2 (1)	56,97%	61,53%	19,64 %	2,32%	10,41%	12,5%
M4b2 (2)	51,51%	88,3%	13,33%	1,5%	1,16%	1,02%
M4b2 (3)	51,85%	83,3%	1,265%	4,93%	4,76%	8,8%

Gambar 3. Hasil Perubahan Dimensi (Pengembangan dan Penyusustan)

Keterangan :

M4b2 (1) = Mahoni kelompok 4b, 2 = ukuran 2x2x4, (1) nomor kayu 1

M4b2 (2) = Mahoni kelompok 4b, 2 = ukuran 2x2x4, (1) nomor kayu 2

M4b2 (3) = Mahoni kelompok 4b, 2 = ukuran 2x2x4, (1) nomor kayu 3

4.2 Analisis Data

 Rumus yang digunakan sebagai berikut :

Pengembangan = x100%

Penyusutan = x100%

Pengembangan                                      Penyusutan:

M4b2 (1)                                                  M4b2 (1)

L= (4,3-1,85) /4,3 x 100  =56,97%         L= (4,2-4,3)/4,3 x100= 2,32%

R= (2,6-4,2) /2,6 x 100   = 61,53 %       R= (2,15-2,4)/2,4 X100=10,41%

T= (2,80 -2,25)/2,80 x 100=19,64%        T= (2,45-2,80)/2,80 X100             =12,5%

M4b2 (2)                                                  M4b2 (2)

L= (4,125-2,10)/4,125 x 100 = 51,51%   L= (4,4-4.125)/4.125X100=1,5%

R= (2.15-4.05)/2.15 x100 = 88,3%     R= (2,125-2.15)/2.15 X 100=1,16%

T= (1.95-2.21)/1.95 x 100           =13,33%    T= (2,475-1.95)/1.95 X 100 =1,02%

M4b2 (3)                                                  M4b2 (3)

L= (4.05-1,95)/4.05 x 100           =51,85%     L= (4,25-4.05)/4.05 X 100 = 4,93%

R= (2.1-3,90)/2.1 x 100   =83,3%       R= (2,2-2.1)/2.1 X 100 =4,76%

T= (2,3-2,2/2,3) x 100     =1,265%      T= (2,15-2,7)/2,7 X 100 =8,8%

4.3 Pembahasan

 Pada praktikum mengenai perubahan dimensi kayu yang akan menjadi fokus dalam praktikum ini adalah pengembangan dan penyusutan pada disk kayu Mahoni (Swietenia Mahagoni) dengn ukuran 2x2x2 meter yang dibagi menjadi tiga smaple. Untuk mengetahui perubahan dimensi kayu dibagi menjadi tiga bidang arah orientasi kayu yaitu Longitudinal (x), Radial (r), dan Tangensial (t). Pengukuran perubahan dimensi kayu dibagi menjadi tiga kategori yaitu dimensi awal, dimensi kering udara dan dimensi kering tanur.

 Pada tabel 1. Data perubahan dimensi, pada ketiga sample kayu Mahoni (Swietenia mahagoni) rata-rata perubahan bidang longitudinal dengan kategori dimensi awal, dimensi kering udara dan dimensi kering tanur hampir tidak terjadi perubahan panjang dimensi secara besar dan selisih antara longitudinal dimensi awal, dimensi kering udara dan dimensi kering tanur sangat kecil. Ini dikarnakan oleh penyusutan longitudinal kayu normal dapat diabaikan dalam penggunaan praktik, sehingga papan produk dapat dimanfaatkan sebagai bahan bangunan. Biasanya penyusutan longitudinal terjadi dalam pengeringan dari keadaan segar ke kering tanur dengan besar sekitar 0,1-0,2% untuk kebanyakan species dan biasanya jarang melebihi 0,4%. Berarti hasil yang kami dapat hampir sesuai dengan teori yang ada.

 Sedangkan rata-rata perubahan bidang radial dengan kategori dimensi awal, dimensi kering udara dan dimensi kering tanur hampir tidak terjadi perubahan panjang dimensi secara besar dan selisih antara longitudinal dimensi awal, dimensi kering udara dan dimensi kering tanur sangat kecil. Dan rata-rata perubahan bidang tangensial dengan kategori dimensi awal, dimensi kering udara dan dimensi kering tanur hampir tidak terjadi perubahan panjang dimensi secara besar dan selisih antara longitudinal dimensi awal, dimensi kering udara dan dimensi kering tanur sangat kecil. Namun berdasarkan rata-rata dari perhitungan bahwa perubahan dimensi tangensial lebih besar dari pada radial, ini sesuai dengan teori bahwa perubahan dimensi pada bidang tangensial lebih besar dari pada bidang radial dengan kisaran dari satu setengah sampai tiga berbanding satu(1,5-3) : 1.

 Beberapa ciri anatomis diduga menjadi penyebab perbedaan ini, termasuk adanya jaringan parenkim jari-jari, peniktahan yang rapat pada dinding radial, dan perbedaan – perbedaan dalam jumlah zat dinding sel secara radial terhadap tangensial.

Pada tabel 3. Untuk mengetahui pengembangan dan penyusutan kayu dilakukan melalui perhitungan yang terdapat pada analisis data. Pada pengembangan kayu dengan ketiga sample bidang arah dimensi yang mengalami pengembangan tertitggi adalah pada bidang radial kemudian diikuti dengan bidang longitudinal dan bidang tangensial.

 Sedangkan untuk penyusutan  kayu dengan ketiga sample bidang arah dimensi yang mengalami penyusutan secara keseluruhan tidak dapat ditentuakn arah orientasi kayu yang mengalami penyusustan tertinggi. Pada kode kayu M4B2 (1) bidang orientasi kayu yang mengalami penyusutan tertinggi adalah pada bidang orientasi longitudinal. Pada kode kayu M4B2 (2) bidang orientasi kayu yang mengalami penyusutan tertinggi adalah pada bidang orientasi radial. Pada kode kayu M4B2 (3) bidang orientasi kayu yang mengalami penyusutan tertinggi adalah pada bidang orientasi longitudinal.

Berdasarkan data yang diterima dari kelompok 4a. Pada pengembangan kayu dengan ketiga sample bidang arah dimensi yang mengalami pengembangan tertitggi adalah pada bidang Tangensial kemudian diikuti dengan bidang longitudinal dan bidang radial.

 Sedangkan untuk penyusutan  kayu dari kelompok 4a dengan ketiga sample bidang arah dimensi yang mengalami penyusutan secara keseluruhan tidak dapat ditentuakn arah orientasi kayu yang mengalami penyusustan tertinggi. Pada kode kayu 4.1.a bidang orientasi kayu yang mengalami penyusutan tertinggi adalah pada bidang radial longitudinal. Pada kode kayu 4.2.a bidang orientasi kayu yang mengalami penyusutan tertinggi adalah pada bidang orientasi radial. Pada kode kayu 4.3.a bidang orientasi kayu yang mengalami penyusutan tertinggi adalah pada bidang orientasi tangensial.

 Perbedaan perubahan dimensi dari kedua kayu pada beberapa sample yang digunakan di pengaruhi oleh faktor pengembangan dan penyusutan kayu. Pada peroses pengembangan dan penyusutan dipengaruhi oleh beberapa faktor yaitu porositas dimana porositas kayu ditentukan oleh arah serat kayu yang dengan potongan melintang memiliki porositas yang lebih besar dari pada potongan radial atau tangensial. Kadar konsentrasi larutan dimana akan memepengaruhi besarnya penyusustan dan pengembangan kayu dengan konsentrasi tertentu. Serta adanya parafin dimana ini merupakan hidrokarbon berbntuk padat yang berda pada temperatur ruangan yang menempel pada saat perendaman.

BAB V PENUTUP

5.1 Kesimpulan

 Adapun kesimpulan yang didapat dari praktikum ini sebagai berikut :

1.   Pengukuran perubahan dimensi pada kayu Mahoni (Swietenia Mahagoni) digunakan tiga bidang arah orientasi kayu yaitu pengukur panjang bidang tangensial, radial dan longitudinal. Dengan rumus yang digunakan, Pengembangan =  x 100%, Penyusutan =  x 100%.

2.   Berdasarkan hasil pengukuran perubahan dimensi kayu Mahoni (Swietenia Mahagoni) pada tiga bidang orientasi kayu yaitu bidang tangensial, radial dan longitudinal dibandingkan perubahan dimensinya hampir tidak mengalami perubahan panjang diemsi yang besar dan selisih antara perubahan dimensi yang di dapat dari hasil pengukuran sangat kecil. Hal ini disebabkan oleh peroses pengembangan dan penyusutan yang dialami kayu. Dan beberapa faktor lain seperti porositas, kadar konsentrasi larutan dan adanya parafin.

5.2 Saran

 Saran dari praktikum kali ini sebagai berikut :

1.   Untuk praktikum selanjutnya sebaiknya waktu yang digunakan lebih di perpanjang sehingga praktikan dapat memahami lebih baik.

2.   Untuk praktikan sebaiknya jangan ribut pada saat praktikum, supaya praktikan mudah mengerti.

DAFTAR PUSTAKA

HaygreenJ.G  J.L Bowyer, 2009. Hasil Hutan dan Ilmu Kayu, Suatu Pengantar (Terjemahan Sutjipto, AH), Gadjah Mada University Press Yogyakarta.

Nursyamsi, A. 2013. Bidang Orientasi Kayu di Wilayah DAS Datara Kab. Gowa. Info Teknsi Eboni 10(1): 48-57.

Muhdi, S. 2011. Penapang Kayu Mahoni (Swietenia mahagoni). Kanisius. Yogyakarta.

Dumanauw, F. 2012. Mengenal Arah Serat Kayu. CV Pustaka. Yogyakarta.