Sifat Kayu terhadap Cahaya

Seperti halnya warna benda lainnya, warna kayu juga merupakan gejala refleksi. Kayu mengabsorbsi suatu fraksi tertentu dari spektrum yang nampak memantul sehingga bagian cahaya yang dipantulkan memberikan kesan warna tertentu pada mata.  Adanya ekstraktif dalam kayu mempengaruhi warna. Faktor lainnya yang mempengaruhi warna adalah pada permukaan kayu (melintang tangensial atau radial), kerataan dan kehalusan permukaan kayu yang terkena cahaya, kekeringan permukaan kayu dan lain-lain. Kemampuan pemantulan cahaya oleh kayu banyak diukur oleh Moon dan Spencer dengan alat spektrofotometer.  Sifat-sifat refleksi cahaya oleh dinding dan lantai kayu serta perkakas rumah tangga memegang peranan penting khususnya bagi orang dengan pekerjaan desain interior dalam menata dan mendekorasi ruangan dalam (interior).

Kayu dapat mengalami phosphoresensi, yaitu suatu bentuk radiasi cahaya dimana cahaya yang kelihatan dipancarkan dari suatu benda tanpa menghasilkan panas.  Kayu dapat menjadi phosphoresensi jika diserang suatu jamur misalnya Armillaria mellea Fries.

Kayu juga dapat mengalami Fluoresensi jika terkena sinar ultra violet.  Gelombang cahaya yang dipancarkan lebih panjang dan frekuensinya lebih rendah karena itu dapat dilihat oleh mata.

Sinar X mempunyai kemampuan  untuk menembus kayu.  Sifat ini antara lain tergantung pada kerapatan dan tebal benda.  Oleh karena itu jika sinar X mengenai kayu maka cacat-cacat seperti mata kayu yang lebih rapat, kayu busuk yang lebih lunak akan dapat dilihat pada potret sinar X.

Read more...

Perubahan dimensi kayu

Ada dua hal yang terjadi pada perubahan dimensi kayu, yaitu penyusutan dan pengembangan kayu. Penyusutan kayu merupakan Penyusutan dinding sel terjadi saat molekul‑molekul air terikat melepaskan diri dari molekul‑molekul selulosa berantai panjang dan molekul-­molekul hemiselulosa yang kemudian bergerak saling mendekat. Banyaknya penyusutan yang terjadi umumnya sebanding dengan jumlah air yang keluar dari dinding sel. Pengembangan secara sederhana adalah kebalikan proses ini.

Penyusutan dan pengembangan dinyatakan sebagai persen dimensi sebelum perubahan terjadi.

% penyusutan = (pengurangan dalam dimensi atau volume / dimensi atau volume awal) x 100
% pengembangan = (pertambahan dalam dimensi atau volume / dimensi atau volume awal) x 100

Penyusutan longitudinal kayu normal dapat diabaikan dalam penggunaan praktek, sehingga papan gergajian dan produk‑produk papan gergajian­ dalam pemanfaatannya sebagai bahan bangunan menjadi sangat berguna. Biasanya penyusutan longitudinal terjadi dalam pengeringan dari keadaan segar ke kering tanur dengan besar sekitar 0,1‑0,2 % untuk kebanyakan spesies dan biasanya jarang melebihi 0,4%.
Dari konsep ideal "sedotan minuman" tentang kayu, orang mungkin membayangkan bahwa dimensi radial dan tangensial akan menyusut dan mengembang sama banyak. Tetapi, penyusu­tan tangensial justru terjadi lebih besar daripada penyusutan radial dengan kisaran antara satu setengah sampai tiga berbanding satu atau (1,5 – 3) : 1. Beberapa ciri anatomis diduga menjadi penyebab perbedaan ini, termasuk adanya jaringan parenkim jari‑jari, penoktahan yang rapat pada dinding radial, dominasi kayu musim panas/kayu akhir (latewood) dalam arah tangensial serta perbedaan‑perbedaan dalam jumlah zat dinding sel secara radial terhadap tangensial.
Variasi dalam penyusutan contoh‑contoh uji yang berbeda pada spesies yang sama dan dibawah kondisi yang sama terutama disebabkan tiga faktor yaitu:

1. Ukuran dan bentuk potongan kayu. Ini mempengaruhi orien­tasi serat dalam potongan dan keseragaman kandungan air di seluruh bagian tebal.
2. Kerapatan contoh uji. Semakin tinggi kerapatan contoh uji semakin banyak kecenderungannya untuk menyusut.
3. Laju pengeringan contoh uji. Di bawah kondisi penge­ringan yang cepat, tegangan internal dapat terjadi karena perbedaan penyusutan. Hal ini sering mengakibatkan penyusutan akhir yang lebih kecil daripada kalau hal tersebut tidak terjadi, namun sebaliknya sejumlah spesies menyusut lebih banyak dari kondisi normal apabila dikeringkan di bawah kondisi suhu tinggi.

Read more...

Stabilisasi dimensi kayu

Pada posting beberapa waktu yang lalu, kita sudah tahu tentang kadar air kayu dan pengaruhnya terhadap kualitas kayu sehingga berdampak pada tujuan penggunaannya. Dengan mengatur proses pengeringan, nilai penyusutan kayu juga dapat diatur sehingga resiko terjadinya cacat seperti retak, terpuntir, dan melengkung juga dapat dihindari. Selain mengatur proses pengeringan, kita bisa juga memberikan perlakuan-perlakuan pada kayu / produk. Apa aja dan Gimana sih caranya? inilah dia:

1. Menghalangi penyerapan uap air dengan pelapisan produk. Ini adalah umum tetapi bukan cara yang efektif. Pelapisan meliputi pengecatan /pelapisan dengan resin sintetis dan tipe‑tipe lain serta cat‑cat yang bersifat logam. Tak satupun dari semua ini mampu menghalangi secara sempurna gerakan uap air tetapi akan memperlambat laju difusi. Namun sebagian efektif dalam menghalangi peresapan cairan air. Pelapisan yang tepat mungkin cukup efektif untuk menghalangi masalah‑masalah dimensi pada dinding sisi terluar dari bahan‑bahan panel.
2. Menghalangi perubahan dimensi dengan penahanan yaitu membuat gerakan menjadi sukar atau tidak mungkin. Masalah pada pendekatan ini adalah terjadinya tekanan‑tekanan internal apabila kayu berusaha untuk mengembang akan tetapi dihalangi. Tekanan‑tekanan ini dapat mengakibatkan gangguan bentuk misanya melengkungnya kayu‑lapis pada atap atau dinding yang terjadi apabila kayu‑lapis tidak diberi antara yang cukup. Tetapi metode penahanan tersebut dapat digunakan dengan berhasil dalam sejumlah situasi. Misalnya pelapisan bawah papan partikel akan menunjukkan perubahan dimensi secara linier yang kecil apabila direkatkan pada kayu­ lapis. Dalam hal ini, gaya‑gaya pengembangan di dalam papan partikel jauh lebih kecil daripada kekuatan kayu lapis.
3. Memperlakukan kayu dengan bahan yang menggantikan semua atau sebagian air terikat di dalam dinding sel adalah suatu cara stabilisasi yang komersial. Perlakuan seperti itu dilakukan pada kayu ketika kayu masih segar. Bahan perlakuan tetap tinggal di dalam dinding sel ketika kayu tersebut dikeringkan. Pengurangan penyusutan dengan perlakuan semacam itu bervariasi dari kira‑kira 30 sampal 90%. Perlakuan‑perlakuan ini yang menambah berat produk sampai 35%, umumnya mahal dan dapat berpengaruh buruk pada perlakuan produk akhir. Karenanya perlakuan‑perlakuan tersebut hanya digunakan untuk produk‑produk khusus. Beberapa metode perlakuan yang efektif berdasar atas prinsip penyumbatan ini telah dikembangkan, yaitu penggantian molekul‑molekul air dalam dinding sel dengan bahan‑bahan lain. Salah satu dari penggunaan‑penggunaan pertama yang berhasil dari pendekatan ini adalah dengan menggunakan resin fenol formaidehid yang diisi ke dalam dinding sel. Produk yang dihasilkan disebut Impreg, sedangkan cara lain untuk stabilisasi dimensi bermacam-macam produk kayu dari ukiran dan popor senapan dapat digunakan polyetilen glikol (PEG). PEG adalah bahan seperti lilin, apabila dilarutkan di dalam air dapat mengisi rongga-rongga di dalam kayu, dengan menggunakan cara yang umum yaitu dengan metode rendaman.
4. Memperlakukan kayu untuk menghasilkan saling hu­bungan silang antara kelompok hidroksil dalam dinding sel telah digunakan dengan berbagai percobaan dan berhasil. Ikatan silang mengurangi higroskopisitas kayu dengan mengurangi tempat ikatan air di dalam dinding sel. Metode ini memiliki harapan untuk masa depan. Meskipun tidak digunakan secara komersial pada saat sekarang, namun cara‑cara untuk menyempurnakan ikatan silang sekarang sudah banyak diteliti.
5. Pengisian dengan monomer‑monomer plastik seperti metil metakrilat dan stiren akrilonitril dapat meningkatkan kestabilan dimensi kayu dan menambah kekerasan serta ketahanan terhadap keausan. Monomer‑monomer ini dapat di polimerisasi-kan di dalam kayu dengan radiasi atau dengan pemanasan menggunakan katalisator­-katalisator yang sesuai. Cara‑cara ini telah digunakan untuk memproduksi produk‑produk seperti lantai hias, barang‑barang baru dan pegangan pisau. Monomer‑monomer tersebut biasanya tidak seefisien PEG dalam meniadakan perubahan dimensi, karena monomer‑monomer itu hanya memiliki jalan masuk yang terbatas ke dalam dinding sel. Kenampakan kayu tidak berubah secara nyata

Read more...

Berat jenis dan kerapatan kayu

Kerapatan suatu benda yang homogen adalah massa atau berat persatuan volume, sehingga kerapatan selalu dinyatakan dengan satuan gram/cm3 atau kg/m3. Massa atau berat dan volume pada perhitungan kerapatan kayu dapat menggunakan berbagai macam kondisi kayu (kondisi segar/basah, kering udara, kadar air tertentu dan kering tanur) . Berat jenis tidak bersatuan (unitless) karena merupakan perbandingan berat benda terhadap berat dari volume air yang sama dengan volume benda yang diukur atau dapat juga didefinisikan sebagai perbandingan antara kerapatan kayu (atas dasar berat kering tanur dan volume pada berbagai kondisi kayu) terhadap kerapatan air pada suhu 40C. Air memiliki kerapatan 1 g/cm3 atau 1000 kg/m3 pada suhu standar tersebut. Karenanya kayu dengan berat jenis 0,50 mempunyai kering 0,50 gram/cm3 atau 500 kg/m3. Dalam sistem Inggris, air memiliki kerapatan 62,4 pon/kk3 . Karenanya, kerapatan sepotong kayu dengan berat jenis 0,50 adalah 0,50 x 62,4 atau 31,2 pon/kk3 (berat kering tanur per unit volume pada kandungan air tertentu).

Berat jenis sangat menarik untuk dipelajari karena mempunyai pengaruh yang sangat erat dengan kekuatan kayu dan merupakan indeks terbaik yang menunjukkan jumlah substansi dari sepotong kayu kering dalam hubungannya dengan indeks sifat-sifat kekuatan kayu. Meskipun berat jenis merupakan petunjuk yang baik untuk meramal kekuatan kayu tetapi harus diperhatikan pula bahwa bagaimanapun juga nilai berat jenis dipengaruhi oleh adanya getah, resin dan ekstraktif yang mana pengaruhnya kecil bagi kekuatan kayu.

Kerapatan kayu di dalam suatu spesies ditemukan bervariasi dengan sejumlah faktor yang meliputi letaknya di dalam pohon, letak dalam kisaran spesies tersebut, kondisi tempat tumbuh, dan sumber sumber genetik. Beberapa pola variasi berat jenis yang telah dilaporkan oleh Panshin dan de Zeeuw (1980) dalam berbagai posisi batang yaitu pada arah radial (dari empulur/hati ke arah kulit) yaitu sebagai berikut :

1. Berat jenis kayu naik dari hati ke arah kulit
2. Berat jenis kayu tinggi pada bagian hati, menurun selama beberapa tahun kemudian naik sampai maksimum ke arah dekat kulit
3. Berat jenis naik pada riap-riap dekat hati, kemudian lebih kurang konstan semakin mendekati kulit
4. Berat jenis mendekati kulit semakin menurun.
Sedangkan pola variasi berat jenis pada arah longitudinal batang (dari pangkal ke arah ujung batang) dikemukakan sebagai berikut :
1. Turun dengan seragam dari pangkal ke pucuk
2. Turun di pangkal dan naik di pucuk
3. Naik dari pangkal ke pucuk dengan pola yang tidak seragam
Perhitungan berat jenis banyak disederhanakan dalam sistem metrik karena 1 cm3 air beratnya tepat 1g maka berat jenis dapat dihitung secara langsung dengan membagi berat dalam gram dengan volume dalam sentimeter kubik (cm3). Berdasarkan angka, maka kerapatan (R) dan berat jenis (BJ) adalah sama. Namun, berat jenis tidak mempunyai satuan karena berat jenis adalah nilai relatif.

Unit umum = g/cm3 , kg/m3, pon/kk3

Mencari kerapatan dapat menggunakan rumus seperti di bawah ini :

Kerapatan(R) = massa/volume

Massa atau berat serta volume untuk mencari nilai kerapatan bisa menggunakan kondisi yang bermacam-macam (kondisi segar atau basah, kondisi kering udara, kondisi kadar air senyatanya atau kering tanur). Untuk mencari besarnya berat jenis dapat digunakan rumus sebagai berikut

BJ = (massa kering tanur / volume) / kerapatan air

Kerapatan air = 62,4 pon/kk3, 1 g/cm3, 1000k g/m3

Read more...

Cara ngitung kadar air kayu

Kadar air kayu adalah banyaknya air yang terdapat di dalam kayu atau produk kayu biasanya dinyatakan secara kuantitatif dalam persen (%) terhadap berat kayu bebas air atau berat kering tanur (BKT), namun dapat juga dipakai satuan terhadap berat basahnya. Berat kering tanur dijadikan sebagai dasar karena berat kering tanur merupakan indikasi dari jumlah substansi/bahan solid yang ada (Panshin dan de Zeeuw, 1980). Rumus yang digunakan untuk mencari besarnya kadar air adalah sebagai berikut :

%KA= (berat dengan air / BKT) x 100

Karena penyebutnya adalah berat kering bukan berat total, kadar air yang dihitung dengan cara ini dapat melebihi 100%. Salah satu cara yang paling lazim untuk menentukan kadar air adalah dengan menimbang contoh uji basah dan mengeringkannya dalam tanur pada 103 ± 2oC untuk mengeluarkan semua air, kemudian menimbangnya kembali. Rincian metode kering tanur ini diterangkan di dalam standar ASTM (American Society for Testing and Materials) D 2016. Apabila menggunakan metode kering tanur, kadar air dapat dihitung sebagai berikut

%KA={(berat dengan air – BKT)/BKT}x100

Suatu contoh mungkin dapat menolong menggambarkan bagaimana kandungan air dihitung. Suatu balok meranti merah (Shorea leprosula) segar mempunyai berat total 970 g. Setelah dikering tanurkan berat¬nya menjadi 390 g. Berapa kandungan airnya ?

%KA={(970-390)/390}x100 = 149%

Perlu diingat bahwa apabila menghitung kandungan air, banyaknya air dinyatakan sebagai suatu persen berat kayu kering tanur. Metode penghitungan kandungan air ini adalah standar yang diterima untuk semua kayu gergajian, kayulapis, papan partikel, dan produk produk papan serat di Amerika Serikat dan di sebagian besar dunia. Tetapi dalam industri pulp dan kertas serta untuk kayu yang digunakan sebagai bahan bakar banyaknya air sering dinyatakan sebagai persen berat total yaitu berat kayu ditambah airnya. Dalam praktek hasil hasil hutan secara umum, apabila dasar untuk menghitung kandungan air tidak diberikan/dinyatakan maka dapat dianggap atas dasar berat kering tanur. Apabila dasar berat basah digunakan, harus ditunjukkan sebagai kandungan air (atas dasar berat basah).

Persamaan dasar untuk kandungan air dapat diubah ke bentuk bentuk yang mudah untuk digunakan di dalam situasi-¬situasi yang lain. Misalnya, memecahkan persamaan untuk berat kering tanur apabila berat basah diketahui yaitu menggunakan rumus :

BKT=berat basah / {1+(%KA/100)}

Jika air berhubungan dengan kayu baik kayu hidup maupun kayu dalam pemakaian, maka sesudah dinding sel jenuh dengan air akhirnya rongga sel akan terisi air bebas. Kadar air maksimum akan tercapai apabila semua rongga dalam dinding sel telah jenuh air dan rongga sel penuh dengan air.

Read more...

Kadar Air Kayu

AIR adalah unsur alami semua bagian suatu pohon yang hidup. Dalam bagian xilem, air (lengas) umumnya berjumlah lebih dari separuh berat total; artinya, berat air dalam kayu segar umumnya sama atau lebih besar daripada berat bahan kayu kering. Sejumlah air akan segera hilang apabila pohon mati atau suatu kayu glondongan diolah menjadi kayu gergajian, finir atau serpih kayu. Keadaan yang demikian bila berlangsung cukup lama, akan mempengaruhi dimensi dan sifat sifat kayu tsb.
Kadar air kayu berturut-turut dimulai dari kondisi segar, basah, titik jenuh serat, kadar air tertentu, kering udara dan kering tanur. Kayu pada kondisi basah paling rawan terhadap serangan organisme perusak misalnya serangga dan jamur. Kondisi kadar air tertentu (di bawah titik jenuh serat) kayu rawan terhadap efek penyusutan yang tidak terkendali, sedangkan kayu kering udara (disebut juga kering angin, seimbang, siap pakai atau stabil) sangat penting untuk diterapkan di dalam penggunaan kayu sebagai bahan baku produk tertentu. Kadar air kayu siap pakai di Indonesia untuk penggunaan kayu (produk kayu) di dalam ruangan sebaiknya kurang dari 15% dan di luar ruangan bisa sampai 18%, sedangkan di dalam ruangan (AC, pemanas/heater) harus lebih rendah lagi. Apabila kayu atau produk kayu digunakan di daerah sub tropis (Jepang, Eropa, Amerika), kadar air di dalam ruangan berkisar 6 – 10% dan di luar ruangan di atas 18%. Di dalam ruangan ber AC atau pemanas/heater kadar air kayu/produk kayu harus di bawah 10%.
Kayu mengalami kondisi kritis untuk stabilitas dimensinya adalah pada kisaran 25-30%, yang biasa disebut titik jenuh serat (TJS). Yaitu, titik dimana keadaan semua air cair di dalam rongga sel telah dikeluarkan tetapi dinding sel masih jenuh. Kenapa sih disebut titik jenuh? Kkarena pada keadaan ini kayu dapat terganggu oleh perubahan‑perubahan dalam besarnya fluktuasi kandungan air. Banyaknya air yang terdapat di dalam kayu apabila digunakan di dalam kondisi lingkungan yang tidak berhubungan langsung dengan air akan selalu lebih rendah daripada TJS.
Kadar air kayu ini sebetulnya bisa kita atur dan kita hitung, melalui teknik pengeringan yang tepat tentunya. Nah, untuk ngukur kadar air, insya Alloh esok ya, hehehe, Nyambung lagi!

Read more...

sifat fisika & mekanika kayu

Kemarin, udah ada postingan tentang syarat kayu sebagai suatu produk. Nah tentunya banyak yang nanya apa aja yang nentuinnya. Inilah sifat yang nentuin, yakni sifat fisika dan mekanika dari kayu tersebut.
Sifat fisika kayu adalah sifat-sifat asli dari kayu (wood inheren factors) yang dapat berubah-rubah karena adanya pengaruh lingkungan (suhu dan kelembaban udara). Sifat fisika kayu ada kadar air, berat jenis, kerapatan dan kembang susut dimensi kayu. Selain itu, sifat fisika yang juga dipertimbangkan (khususnya untuk kegunaan selain konstruksi, seperti alat musik dll) adalah daya Apung, sifat termis, sifat elektris, sifat terhadap cahaya dan suara.
Sifat mekanika kayu adalah kekuatan atau kemampuan kayu untuk menahan gaya gaya atau beban dari luar yang mengenainya. Yang dimaksud dengan gaya/beban dari luar adalah setiap gaya/beban di luar benda tersebut yang cenderung untuk mengubah bentuk dan ukurannya. Hampir tidak ada penggunaan kayu yang tidak tergantung pada satu atau lebih dari kekuatan kayu. Sehingga merupakan syarat-syarat terpenting bagi pemilihan kayu sebagai bahan struktural misalnya untuk konstruksi bangunan, palang-palang lantai, tiang listrik, kerangka perabot rumah tangga, alat-alat olah raga, alat kedok-teran dan lain-lain. Sifat2 yang diukur adalah keteguhan tarik, keteguhan tekan, keteguhan sorong/geser, keteguhan lengkung, kekakuan, keuletan, kekerasan, dan keteguhan belah.

Read more...