TINJAUAN PUSTAKA. kayu yang harus diketahui dalam penggunaan kayu adalah berat jenis atau

Transkripsi

1 TINJAUAN PUSTAKA Sifat Fisis Kayu Sifat fisis kayu perlu diperhatikan untuk pengembangan penggunaan kayu secara optimal, baik dari segi kekuatan maupun keindahan. Beberapa sifat fisis kayu yang harus diketahui dalam penggunaan kayu adalah berat jenis atau kerapatan kayu, kadar air, kembang susut dan cacat-cacat kayu. Kadar Air Kayu Kadar air kayu merupakan jumlah air yang dikandung kayu yang dinyatakan dalam % berat kering ovennya, jumlah air yang dikandung kayu bervariasi tergantung dari jenis kayu, berkisar antara 40%-200% berat kering kayu (Pansin dan Zeeuw, 1980). Sedangkan menurut Haygreen dan Bowyer (1989) kadar air didefinisikan sebagai berat air di dalam kayu yang dinyatakan dalam persen berat kering tanur (BKT) kayu. Air dalam kayu terdiri dari air bebas dan air terikat di mana kedua-duanya secara bersama-sama menentukan kadar air kayu. Air yang terdapat di dalam rongga sel disebut sebagai air bebas sedangkan air yang terdapat di dalam dinding sel disebut air terikat (Haygreen dan Bowyer, 1989). Kayu bersifat higroskopis, artinya memiliki daya tarik terhadap air, baik dalam bentuk uap maupun cairan. Kemampuan kayu untuk menghisap atau mengeluarkan air tergantung pada suhu dan kelembaban udara sekelilingnya, sehingga banyaknya air dalam kayu selalu berubah-ubah menurut keadaan udara/atmosfer sekelilingnya. Semua sifat fisis kayu sangat dipengaruhi oleh perubahan kadar air kayu. Oleh karena itu dalam penggunaan kayu sebagai bahan

2 baku bangunan, perabot, dan lain sebagainya perlu diketahui kandungan airnya, letaknya dalam kayu, dan bagaimana air itu bergerak di dalam kayu (Dumanauw, 1990). Ada beberapa tahapan pengabsorsian air dalam kayu (proses evaporasi) : - Kayu basah (green wood) Semua rongga sel dan dinding sel kayu penuh kandungan air. Kadar air dapat mencapai 200%. - Titik jenuh serat (fibre saluration point) Air bebas pada rongga sel kayu telah keluar semuanya, kandungan air dalam dinding sel tetap. Kadar air kayunya 25%-30%. - Kering udara atau titik keseimbangan kadar air kayu (equilibrium moisture content) Kayu menyesuaikan diri dengan udara sekitarnya, sehingga kandungan air dalam dinding sel yang berlebihan mulai terevaporasi keluar. - Kering tanur Rongga sel dan dinding sel tidak mengandung air lagi. Berat kayu tidak dapat turun lebih lanjut. Berat, penyusutan, kekuatan dan sifat lainnya tergantung pada kadar air kayu. Variabilitas kadar air terjadi pada bagian-bagian dari pohon yang sama, perbandingan kayu teras dan kayu gubal (Forest Products Laboratory, 1999). Penyusutan Kayu Dimensi kayu akan stabil pada saat kadar air di atas titik jenuh serat. Kayu akan mengubah dimensinya pada saat kayu kehilangan air dibawah titik tersebut.

3 Dalam proses penyusutan kayu, bagian sel yang berperan adalah dinding sel terutama dinding sel sekunder. Dinding sel primer sangat tipis jika dibandingkan dengan dinding sel sekunder sehingga pengaruhnya kecil dan sering diabaikan. Penyusutan dan pengembangan mengakibatkan kembang, pecah, belah atau mengurangi nilai dekoratif, membuat kayu tidak dapat digunakan, oleh karena itu penting untuk mengerti fenomena dan mengatasinya agar kayu dapat digunakan (Forest Products Laboratory, 1999). Menurut Haygreen dan Bowyer (1989), variasi dalam penyusutan contohcontoh uji yang berbeda dari spesies yang sama dibawah kondisi yang sama terutama akibat dari tiga faktor yaitu (1) ukuran dan bentuk potongan, ini mempengaruhi orientasi serat dalam potongan dan keseragaman kandungan air di seluruh tebal, (2) kerapatan contoh uji, semakin tinggi kerapatan contoh uji semakin banyak kecenderungannya untuk menyusut dan (3) laju pengeringan contoh uji, di bawah kondisi pengeringan yang cepat, tegangan internal terjadi karena perbedaan penyusutan. Kerapatan Kayu Kayu adalah bahan yang terdiri atas sel-sel. Struktur yang terdiri atas sel yang memberikan kayu banyak sifat-sifat dan ciri-ciri yang unik. Kerapatan kayu berhubungan langsung dengan porositasnya, yaitu proporsi volume rongga kosong. Kerapatan didefenisikan sebagai massa atau berat per satuan volume. Ini biasanya dinyatakan dalam kilogram per meter kubik (Haygreen dan Bowyer, 1989).

4 Kerapatan kayu adalah massa atau berat kayu per unit volume kayu. Kerapatan merupakan faktor penting untuk mengetahui sifat fisik dan mekanik kayu (Panshin dan De Zeeuw 1980). Kerapatan biasanya dinyatakan dalam pon per kaki atau kg/m 3 (Haygreen dan Bowyer, 1989). Menghitung kerapatan kayu, meliputi air yang terkandung dalam kayu. Kerapatan kayu biasanya dipengaruhi oleh variasi anatomi, kadar air serta rasio kayu gubal dan kayu teras (Forest Products Laboratory, 1999). Komponen Kimia Kayu Menurut Fengel dan Wegener (1995) sepanjang menyangkut komponen kimia kayu, maka perlu dibedakan antara komponen-komponen makromolekul utama dinding sel yaitu selulosa, poliosa (hemiselulosa) dan lignin yang terdapat pada semua kayu dan komponen-komponen minor dengan berat molekul kecil (ekstraktif dan zat-zat mineral) yang biasanya berkaitan dengan jenis kayu tertentu dalam jenis dan jumlahnya. Perbandingan dan komposisi kimia lignin dan poliosa berbeda pada kayu lunak dan kayu teras, sedangkan selulosa merupakan komponen yang seragam pada semua kayu. Pengertian Zat Ekstraktif Menurut Achmadi (1990), selain selulosa, hemiselulosa dan lignin, komponen kimia lainnya yang terdapat dalam kayu adalah substansi yang biasa disebut dengan zat ekstraktif. Zat ekstraktif biasanya berada di dalam pori-pori dan dinding sel tanaman berkayu dalam jumlah yang sedikit. Zat ekstraktif tersebut tidak semuanya bisa larut dalam pelerut kimia, hal ini disebabkan karena

5 adanya struktur lain dalam zat ekstraktif tersebut seperti mineral atau getah yang mempunyai derajat kondensasi yang tinggi. Zat ekstraktif yang umumnya mempunyai gugus alkohol dan berikatan dengan lignin, kadang dapat diekstraksi dengan pelarut netral. Zat ekstraktif umumnya adalah zat yang mudah larut dalam pelarut seperti eter, alkohol, bensin dan air. Persentase zat ekstraktif ini rata-rata 3-8% dari berat kayu kering tanur. Termasuk di dalamnya minyak-minyakan, resin, lilin, lemak, tannin, gula pati dan zat warna. Zat ekstraktif ini merupakan bagian struktur dinding sel, tetapi terdapat dalam rongga sel. Dalam arti yang sempit, zat ekstraktif merupakan senyawa-senyawa yang larut dalam pelarut organik dan dalam pengertian ini, nama zat ekstraktif digunakan dalam analisis kayu (Fengel dan Wegener, 1995). Zat Ekstraktif mengandung senyawa-senyawa tunggal tipe lipofil dan hidrofil dalam jumlah yang besar. Ekstraktif dapat dipandang sebagai konstituen kayu yang tidak struktural, hampir seluruhnya terbentuk dari senyawa-senyawa ekstraseluler dengan berat molekul rendah (Sjöström, 1995). Penyebaran Zat Ekstraktif Dumanauw (1990) menyatakan bahwa zat ekstraktif bukan merupakan bagian struktur dinding sel, tetapi terdapat dalam rongga sel. Sedangkan Sjöström (1995) berpendapat bahwa zat ekstraktif tidak tersebar secara merata dalam batang dan dinding sel serat. Ekstraktif terdapat pada tempat tertentu, sebagai contoh asam dalam tumbuhan resin banyak terdapat dalam saluran resin dalam kulit kayu, sedangkan lemak dan lilin banyak terdapat dalam sel parenkim jari-jari

6 baik pada kayu daun jarum dan kayu daun lebar. Umumnya kayu daun lebar mempunyai kandungan zat ekstraktif yang lebih banyak dibandingkan dengan kayu daun jarum. Selanjutnya Fengel dan Wegener (1995), mengemukakan bahwa zat ekstraktif berpusat pada resin kanal dan sel parenkim jari-jari. Pada lamela tengah juga terdapat zat ekstraktif dengan kadar yang lebih rendah jika dibandingkan dengan interseluler dan dinding sel trakeid serta serat libriform. Zat Ekstraktif dalam kayu dapat berupa karbohidrat, gula, pektin, zat warna dan asam-asam tertentu yang berasosiasi dan mudah larut dalam air dingin. Zat yang terlarut dalam air panas antara lain lemak, zat warna, tanin, damar dan flobatannin. Selanjutnya yang terlarut dalam NaOH terdiri dari senywa karbohidrat dan lignin (Achmadi, 1990). Kegunaan Zat Ekstraktif Zat ekstraktif dapat digunakan untuk mengenali suatu jenis kayu. Jenis kayu yang berbeda menyebabkan kandungan zat ekstraktif yang berbeda pula, sehingga dapat dijadikan sebagai alat identifikasi/ pengenalan kayu (Dumanauw, 1982). Sedangkan menurut Sjostrom (1995) bahwa tipe-tipe ekstraktif yang berbeda adalah perlu untuk memepertahankan fungsi biologi pohon yang bermacam-macam. Sebagai contoh lemak merupakan sumber energi sel-sel kayu, sedangkan terpenoid-terpenoid rendah, asam-asam resin, dan senyawa-senyawa fenol melindungi kayu terhadap kerusakan secara mikrobiologi atau serangan serangga.

7 Ekstraktif tidak hanya penting untuk taksonomi dan biokimia pohonpohon, tetapi juga penting bila dikaitkan dengan aspek-aspek teknologi. Ekstraktif merupakan bahan dasar yang berharga untuk pembuatan bahan-bahan kimia organik dan mereka memainkan peranan penting dalam proses pembuatan pulp dan kertas. Tinjauan Kayu Eukaliptus Marga (genus) Eucalyptus mempunyai lebih dari 500 jenis pohon dan perdu, sebahagian besar merupakan jenis asli dari Australia. Hanya ada 2 jenis yang ditemukan tumbuh di daerah Malaysiana (Papua Nugini, Maluku, Sulawesi, dan Filipina). Beberapa jenis berasal dari utara Australia sampai timur Malaysiana. Saat ini telah lebih dari 10 jenis yang dikenal yang berasal dari Papua Nugini. Sebahagian besar jenis Eucalyptus berada di wilayah pesisir pantai New South Wales dan barat daya Australia. Sekarang ini banyak spesies dari Eucalyptus yang ditanam untuk hutan tanaman seperti di wilayah benua Asia, wilayah tropis dan sub-tropis Afrika, selatan Eropa dan Amerika tengah dan selatan (Prosea, 1994). Tanaman Eucalyptus pada umumnya berupa pohon kecil hingga besar tingginya 60 87m. Batang utamanya berbentuk lurus, dengan diameter hingga 200 cm. Permukaan pepagan licin, berserat, bercak luka yang mengelupas, daun muda dan daun dewasa sifatnya berbeda, daun dewasa umumnya berseling kadang berhadapan tunggal, tulang tengah jelas, pertulangan skunder menyirip atau sejajar, berbau harum bila diremas. Perbungaan berbentuk payung yang rapat kadang-kadang berupa malai rata diujung ranting. Buah berbentuk kapsul, kering

8 dan berdinding tipis. Biji berwarna coklat atau hitam. (World Agroforestry Centre, 2004). Jenis Eucalyptus merupakan jenis yang tidak membutuhkan persyaratan yang tinggi terhadap tanah dan tempat tumbuhnya. Jenis Eucalyptus termasuk jenis yang sepanjang tahun tetap hijau dan sangat membutuhkan cahaya. Kayunya mempunyai nilai ekonomis yang cukup tinggi untuk dipakai sebagai kayu gergajian, konstruksi, finir, plywood, furniture dan bahan pembuat pulp dan kertas. Oleh karena itu jenis tanaman ini cenderung untuk selalu dikembangkan (Departemen Kehutanan dan Perkebunan 1994). Jenis Eucalyptus grandis tersebar di wilayah pesisir Queensland bagian selatan dan New South Wales bagian utara di benua Australia. Jenis ini banyak ditanam di semenanjung Malaysia untuk hutan tanaman. Jenis Eucalyptus grandis merupakan jenis yang penting untuk hutan tanaman di daerah tropis maupun sub-tropis (Prosea, 1994). Tanaman ini dapat bertunas kembali setelah dipangkas dan agak tahan terhadap serangan rayap. Jenis ini termasuk cepat pertumbuhannya terutama pada waktu muda. Sistem perakaran yang sangat muda cepat sekali memanjang menembus ke dalam tanah. Intensitas penyebaran akarnya ke arah bawah hampir sama banyaknya dengan ke arah samping (Departemen Kehutanan dan Perkebunan 1994). Susunan Taksonomi Eucalyptus grandis sebagai berikut, (World Agroforestry Centre, 2004):

9 Divisio Sub Divisio Kelas Ordo Family Genus : Spermathopyta : Angiospermae : Dikotyledon : Myrtales : Myrtaceae : Eucalyptus Species : Eucalyptus grandis