PENINGKATAN SIFAT FISIKA DAN MEKANIKA KAYU SENGON (Faraserianthes Falcataria) ARAH TANGENSIAL DENGAN METODE PEREBUSAN DAN DENSIFIKASI.

Transkripsi

1 PENINGKATAN SIFAT FISIKA DAN MEKANIKA KAYU SENGON (Faraserianthes Falcataria) ARAH TANGENSIAL DENGAN METODE PEREBUSAN DAN DENSIFIKASI Oleh: RIKO ARIYANTO NIM: PROGRAM STUDI TEKNOLOGI HASIL HUTAN JURUSAN TEKNOLOGI PERTANIAN POLITEKNIK PERTANIAN NEGERI SAMARINDA SAMARINDA 2016

2 PENINGKATAN SIFAT FISIKA DAN MEKANIKA KAYU SENGON (Faraserianthes Falcataria) ARAH TANGENSIAL DENGAN METODE PEREBUSAN DAN DENSIFIKASI Oleh: RIKO ARIYANTO NIM: Karya Ilmiah Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh Sebutan Ahli Madya Pada Program Diploma III Politeknik Pertanian Negeri Samarinda PROGRAM STUDI TEKNOLOGI HASIL HUTAN JURUSAN TEKNOLOGI PERTANIAN POLITEKNIK PERTANIAN NEGERI SAMARINDA SAMARINDA 2016

3 PENINGKATAN SIFAT FISIKA DAN MEKANIKA KAYU SENGON (Faraserianthes Falcataria) ARAH TANGENSIAL DENGAN METODE PEREBUSAN DAN DENSIFIKASI Oleh: RIKO ARIYANTO NIM: Karya Ilmiah Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh Sebutan Ahli Madya Pada Program Diploma III Politeknik Pertanian Negeri Samarinda PROGRAM STUDI TEKNOLOGI HASIL HUTAN JURUSAN TEKNOLOGI PERTANIAN POLITEKNIK PERTANIAN NEGERI SAMARINDA SAMARINDA 2016

4 HALAMAN PENGESAHAN Judul Karya Ilmiah : Peningkatan Sifat Fisika Mekanika Kayu Sengon (Paraserianthes falcatarian) Dengan Metode Perebusan Dan Densifikasi Nama : Riko Ariyanto NIM : Program Studi Jurusan : Teknologi Hasil Hutan : Teknologi Pertanian Pembimbing, Penguji I, Penguji II, Ir. Iskandar.MP NIP Erina Hertianti, S.Hut. MP NIP Ir. H. Syafii,MP NIP Menyetujui, Ketua Program Studi Teknologi Hasil Hutan, Politeknik Pertanian Negeri Samarinda Mengesahkan, Ketua Jurusan Teknologi Pertanian, Politeknik Pertanian Negeri Samarinda Hj. Eva Nurmarini, S.Hut, MP NIP Hamka, S.TP.,MP.,M,Sc NIP Lulus Ujian Pada Tanggal :

5 ABSTRAK Priskila Risma Mariani Manurung. Perbaikan sifat fisik dan mekanika Sengon (Faraserianthes falcataria) arah tangensial dengan metode perebusan dan densifikasi (Di bawah bimbingan Iskandar). Penelitian ini melatarbelakangi penjual banyak memasarkan kayu-kayu sengon. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui sifat fisika sifat mekanika kayu sengon arah tangensial dengan metode perebusan dan densifikasi. Penelitian diawali dengan proses persiapan bahan baku, kayu sengon dipotong-potong menjadi balok dan balok -balok tersebut nantinya akan dijadikan papan tangensial yang masing-masing berukuran 2 x 2 x 50 cm, 2,5 x 2 x 50 cm, 3,0 x 2 x 50 cm, dan 3,5 x 2 x 50 cm, dan pada arah tebal sebesar 5 cm. Setelah itu papan tersebut dikeringkan secara alami sekitar 6 minggu hingga kadar airnya mencapai 12-14%. Langkah berikutnya semua papan direbus selama kurang lebih 45 menit pada suhu 160ºC. Setelah selesai direbus kemudian dilakukan proses pengempaan sampai sampel uji mencapai tebal papan 2 cm dengan suhu kempa 160ºC dengan waktu 15 menit. Kemudian sampel dipotong-potong kembali dengan ukuran 2 cm x 2 cm x 2 cm untuk pengujian sifat fisika sebanyak 10 sampel dan untuk control 5 sampel, 2 cm x 2cm x 6 cm sifat mekanika tekan sejajar serat sebanyak 10 sampel dan untuk control 5 sampel, dan 2 cm x 2 cm x 36 cm untuk pengujian sifat mekanika MoE dan MoR sebanyak 10 sampel dan untuk control 5 sampel. Dari hasil pengujian sifat fisika untuk nilai rata-rata kadar air 13,4388 % untuk ukuran tebal 2 cm, 10,7589 % untuk ukuran tebal 2,5 cm, 12,0866 % untuk ukuran tebal 3 cm, 11,6026 % untuk ukuran tebal 3,5 cm. Nilai rata-rata kerapatan 0,3500 gr/cm 3 untuk ukuran tebal 2 cm, 0,4175 gr/cm 3 untuk ukuran tebal 2,5 cm, 0,4152 gr/cm 3 untuk ukuran tebal 3 cm, 0,4286 gr/cm 3 untuk ukuran tebal 3,5 cm. Nilai rata-rata pengembangan tebal 2,0969 % untuk ukuran tebal 2 cm, 7,1942 % untuk ukuran tebal 2,5 cm, 12,7730 % untuk ukuran tebal 3 cm, 20,7559 % untuk ukuran tebal 3,5 cm. Nilai rata-rata penyerapan air 67,6188 % ukuran tebal 2 cm, 90,2919 % untuk ukuran tebal 2,5 cm, 89,9086 % untuk ukuran tebal 3 cm, 104,4846 % untuk ukuran tebal 3,5 cm. Dari hasil pengujian sifat mekanika untuk nilai rata-rata MoE 55467,7325 kg/cm 2 untuk ukuran tebal 2 cm, 62261,5669 kg/cm 2 untuk ukuran tebal 2,5 cm, 52893,9205 kg/cm 2 untuk ukuran tebal 3 cm, 13,3645 kg/cm 2 untuk ukuran tebal 3,5 cm. Nilai rata-rata MoR 418,0082 kg/cm 2 untuk ukuran tebal 2 cm, 451,6825 kg/cm 2 untuk ukuran tebal 2,5 cm, 664,7844 kg/cm 2 untuk ukuran tebal 3 cm, 1,4979 kg/cm 2 untuk ukuran tebal 3,5 cm.nilai rata-rata tekan sejajar serat 231,6406 kg/cm 2 untuk ukuran tebal 2 cm, 350,9805 kg/cm 2 untuk ukuran tebal 2,5 cm, 300,3472 kg/cm 2 untuk ukuran tebal 3 cm, 259,6174 kg/cm 2 untuk ukuran tebal 3,5 cm. Kata kunci: sengon, Perebusan, Densifikasi,

6 RIWAYAT HIDUP Riko Ariyanto Lahir pada tanggal 06 April 1994 di Benua Baru Kecamatan. Muara Bengkal. Merupakan anak ke 1 (Pertama) dari 3 (Tiga) bersaudara dari pasangan Hadi dan ibunda tercinta Heni Purwati. Tahun 2001 memulai pendidikan formal pada SD Negeri 007 Kabupaten Kutai Timur, Provinsi Kalimantan Timur dan lulus tahun Kemudian melanjutkan ke SMP Negeri 1 Muara Bengkal Kabupaten Kutai Timur Provinsi Kalimantan Timur, lulus tahun 2009, selanjutnya melanjutkan Ke SMAN 1 Muara Bengkal Kabupaten Kutai Timur Propinsi Kalimantan Timur dan lulus tahun 2012 dan pada tahun 2013 melanjutkan pendidikan diperguruan tinggi Politeknik Pertanian Negeri Samarinda. Pada tanggal 06 Maret 2016 sampai 6 Mei 2014 mengikuti program Praktik Kerja Lapang (PKL) di Jati Landa Art Shop Kota Sidoarjo Provinsi Jawa Timur.

7 iv KATA PENGANTAR Puji dan syukur kepada Tuhan Yang Maha Kuasa, rahmat dan karunia- Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan karya ilmiah ini. Karya ilmiah ini disusun berdasarkan hasil penelitian yang dilakukan di Laboratorium Sifat Kayu dan Analisis Produk dan Laboratorium Rekayasa Pengolahan Kayu Program Studi Teknologi Hasil Hutan. Penelitian dan penyusunan Karya Ilmiah ini dilaksanakan dari bulan Juli - Agustus tahun 2016, yang merupakan syarat untuk menyelesaikan tugas akhir di Politeknik Pertanian Negeri Samarinda dan mendapatkan gelar Ahli Madya. Pada kesempatan ini penulis menyampaikan ucapan terima kasih dan penghargaan kepada: 1. Dosen Pembimbing, Yaitu Bapak Ir.Iskandar. MP 2. Kepala Laboratorium Rekayasa Pengolahan Kayu, Yaitu Bapak, Ir.Yusdiansyah. MP 3. Kepala Laboratorium Sifat Kayu dan Analisis Produk, Yaitu Bapak Ir.Wartomo 4. Dosen Penguji I Ibu Erina Hertianti, S.Hut. MP dan Dosen Penguji II Bapak Ir. H. Syafii, MP yang telah banyak memberikan saran untuk kesempurnaan laporan ini. 5. Ketua Program Studi Teknologi Hasil Hutan, Yaitu Ibu Hj.Eva Numarini, S.Hut, MP 6. Ketua Jurusan Teknologi Pertanian, Yaitu Bapak Hamka, S.TP.,MP.,M.Sc 7. Direktur Politeknik Pertanian Negeri Samarinda, Yaitu Bapak Ir.Hasanudin, MP 8. Para Staf pengajar, administrasi dan PLP di Program Studi Teknologi Hasil Hutan.

8 v 9. Ayah dan Ibunda tercinta yang telah memberikan dukungan baik doa maupun materi. 10. Dwi Atini Putri, Ratnawati, Agustalin Jalaq, Supardi, Yohana, Ismail, Romiyanus, Widiyanti, M.Hendriansyah Jumari, dan serta rekan-rekan angkatan Walaupun sudah berusaha dengan sungguh-sungguh, penulis menyadari masih banyak terdapat kekurangan dan kelemahan dalam penulisan ini, namun semoga karya ilmiah ini dapat bermanfaat bagi setiap orang yang membacanya. Amin. Penulis Kampus Sei Keledang, September 2016

9 vi DAFTAR ISI HALAMAN PENGESAHAN... ABSTRAK... RIWAYAT HIDUP... KATA PENGANTAR... DAFTAR ISI... DAFTAR TABEL... DAFTAR GAMBAR... Halaman I. PENDAHULUAN... 1 II. TINJAUAN PUSTAKA... 3 A. Pengrtian Kayu... 3 B. Risalah Kayu Sengon (paraserian falcataria)... 3 C. Sifat Fisika Kayu Sengon (paraserian falcataria)... 7 D. Densifikasi Kayu(wood densification)... 7 E. Sifat Fisika Dan Mekanika Kayu III. METODE PENELITIAN A. Lokasi Dan Waktu Penelitian B. Alat dan Bahan C. Prosedur Penelitian D. Analisis Data IV. HASIL DAN PEMBAHASAN A. Hasil B. Pembahasan V. KESIMPULAN DAN SARAN A. Kesimpulan B. Saran DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN iv v vi vii ix x xi

10 vii DAFTAR GAMBAR Nomor Tubuh Utama Halaman 1. Perkebunan Sengon di Tanah Merah Alur Pembuatan Contoh Uji Sifat Fisika dan Sifat Mekanika Grafik Kadar air pada papan sengon Grafik Kerapatan pada papan sengon Grafik Pengembangan tebal pada papan sengon Grafik Penyerapan air pada papan sengon Grafik Pengujian Modulus of elasticity (MoE) pada papan sengon Grafik Pengujian Modulus of rupture (MoR) pada papan sengon Grafik Pengujian Tekan sejajar serat pada papan sengon Lampiran 10. Proses Pengampelasan Penjemuran Bahan Baku Pengecekan Kadar Air Sebelum Perebusan Proses Perebusan Proses Hot Press Proses Cold Press Proses Pemotongan Sampel Pengukuran Sebelum Pengujian Proses Perendaman Pengujian MoE Dan MoR

11 viii DAFTAR TABEL Nomor Tubuh utama Halaman 1. Nilai Rata-rata pengujian sifat fisik dan mekanik Lampiran 2. Pengujian Kadar Air Ukuran Tebal Sampel 2 cm Pengujian Kadar Air Ukuran Tebal Sampel 2,5 cm Pengujian Kadar Air Ukuran Tebal Sampel 3 cm Pengujian Kadar Air Ukuran Tebal Sampel 3,5 cm Pengujian Kerapatan Ukuran Tebal Sampel 2 cm Pengujian Kerapatan Ukuran Tebal Sampel 2,5 cm Pengujian Kerapatan Ukuran Tebal Sampel 3 cm Pengujian Kerapatan Ukuran Tebal Sampel 3,5 cm Pengujian pengembangan tebal sampel ukuran 2 cm Pengujian pengembangan tebal sampel ukuran 2,5 cm Pengujian pengembangan tebal sampel ukuran 3 cm Pengujian pengembangan tebal sampel ukuran 3,5 cm Pengujian penyerapan air sampel ukuran 2 cm Pengujian penyerapan air sampel ukuran 2 cm Pengujian penyerapan air sampel ukuran 2 cm Pengujian penyerapan air sampel ukuran 2 cm Pengujian Uji Tekan Sejajar Serat Ukuran Tebal Sampel 2 cm Pengujian Uji Tekan Sejajar Serat Ukuran Tebal Sampel 2,5 cm Pengujian Uji Tekan Sejajar Serat Ukuran Tebal Sampel 3 cm Pengujian Uji Tekan Sejajar Serat Ukuran Tebal Sampel 3,5 cm.. 53

12 ix 22. Pengujian MoE Ukuran Tebal Sampel 2 cm Pengujian MoE Ukuran Tebal Sampel 2,5 cm Pengujian MoE Ukuran Tebal Sampel 3 cm Pengujian MoE Ukuran Tebal Sampel 3,5 cm Pengujian MoR Ukuran Tebal Sampel 2 cm Pengujian MoR Ukuran Tebal Sampel 2,5 cm Pengujian MoR Ukuran Tebal Sampel 3 cm Pengujian MoR Ukuran Tebal Sampel 3,5 cm... 57

13 BAB I PENDAHULUAN Kayu sengon (Paraserianthes falcataria) merupakan salah satu jenis pohon Hutan Tanaman Industri (HTI). Kayu ini termasuk jenis cepat tumbuh dengan kelas kuat IV dan V. Keawetan sengon termasuk dalam kelas awet IV sampai V (Fakhri, 2001). Jumlahnya di Indonesia cukup tinggi yakni tersebar di seluruh Jawa, Maluku, dan Papua, Karena kelas kuat dan kelas awetnya yang rendah kayu sengon belum dapat dimanfaatkan sebagai konstruksi. Karakteristik yang dimiliki oleh kayu sengon sangat sesuai dengan kebutuhan industri. Dibandingkan kayu jenis lain, masa tebang sengon relatif cepat, budidaya mudah,dan dapat tumbuh di berbagai jenis tanah. Kayu sengon memiliki harga yang cukup menggiurkan saat ini. Oleh karena itu, kayu sengon banyak diusahak an untuk berbagai keperluan dalam bentuk kayu olahan berupa papan-papan dengan ukuran tertentu sebagai bahan baku pembuat peti, papan penyekat, pengecoran semen dalam kontruksi, industri korek api, pensil, papan partikel, serta bahan baku pulp dan kertas Anonim (2016). Penelitian ini melatarbelakangi penjual banyak memasarkan kayu-kayu sengon. Mengingat kerapatan sengon yang rendah maka dicoba mengupayakan untuk meningkatkan kerapatan sengon dengan proses pemadatan (Densifikasi). Kayu sengon, termasuk kayu kelas IV sampai V dengan berat jenis ratarata 0,33 serta kelas awet IV sampai V. Secara umum kayu sengon mempunyai nilai penyusutan yang rendah. Kayu sengon umur 8 tahun atau lebih secara terbatas dapat dipakai sebagai kayu struktur bangunan sederhana (Kasmudjo, 1995) dalam (Sutarno, 2003).

14 Pemadatan kayu sengon dengan menggunakan alat up ward skala 2 laboratorium pada kadar air jenuh (perendaman di ngin) dengan suhu kempa 100 c. Pemadatan kayu sampai 50% dicapai selama 6 jam dengan tekanan 22 bar untuk agatis dan selama 8 jam dengan tekanan 12 bar pada kayu sengon. Sifat mekanis kayu rata-rata meningkat dari 100 hingga 200%. Disamping itu, secara visual warna kayu menjadi lebih atraktif, lebih gelap dan stabil dimensinya. pemulihan ke ketebalan semula dari kayu yang dipadatkan menurun dengan meningkatnya persentase pemadatan, suhu pemanasan, dan lamanya pemanasan. sedangkan kekerasan, kekuatan lentur, dan kekuatan geser kayu yang dipadatkan meningkat dengan meningkatnya persentase pemadatan. Namun demikian, kayu yang dipadatkan dengan pemanasan menghasilkan sifat mekanis yang lebih rendah daripada yang tanpa pemanasan, kecuali untuk kekerasan pada persentase pemadatan 61 %, Martawijaya (1981). Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui sifat fisika sifat mekanika kayu sengon arah tangensial dengan metode perebusan dan densifikasi. Hasil yang diharapkan dari penelitian ini adalah sebagai informasi baru cara meningkatkan pemanfaatan kayu sengon dengan pengujian sifat mekanika kayu sengon arah tangensial dengan metode pemadatan (Densifikasi).

15 BAB II TINJAUAN PUSTAKA A. Pengertian Kayu Menurut Dumanauw.J.F, (1990) menjelaskan bahwa, kayu merupakan hasil hutan, merupakan bahan mentah yang mudah diproses untuk dibuat barang sesuai kemajuan teknologi. Pengertian kayu disini ialah sesuatu bahan, yang diperoleh dari hasil pemungutan pohon-pohon di hutan, yang merupakan bagian dari pohon tersebut, setelah diperhitungkan bagian-bagian mana yang lebih banyak dimanfaatkan untuk sesuatu tujuan penggunaan. Baik berbentuk kayu pertukangan, kayu industri maupun kayu bakar. B. Risalah Kayu Sengon (Paraserianthes falcataria) Sengon (Paraserianthes falcataria) juga dikenal dengan nama botani Albizia moluccana Miq ; Albizia falcataria Backer ; Albizia falcataria (L) Forberg. Nama sesuai dengan tempat tumbuh tanaman yang bersangkutan. Gambar 1. Perkebunan Sengon Di Tanah Merah

16 1. Klasifikasi kayu sengon 4 Kingdom Divisi Sub divisi Kelas Ordo Family : Plantae : Spermatophyta : Angiospermae : Dicotyledonae : Fabales : Fabaceae Sub Family : Mimosoidae Genus Spesies Sinonim : Paraserianthes : Paraserianthes falcataria : Albizia moluccana Miq. Di daerah Jawa sengon dikenal dengan nama jeungjing (Sunda) Yoryoran (Madura), Angket, Kepok kepokan (Bali) dan sengon laut (Jawa), di daerah Maluku dikenal dengan nama sika, Lapinonat (Seram) di daerah Maluku Utara, tawa (Ternate), dangosui (Tidore) di daerah Sulawesi dikenal dengan nama tedehu pute, di daerah Sulamesi Utara, Leletokan (Minahasa) dan di daerah Papua dikenal dengan bae/wahogon. Sengon juga mamilki beberapa nama di negara lain yaitu batai (Perancis,Jerman, Itali, USA, dan Kanada) kayu machis (Serawak-Malaysia), dan puah (Brunei Darussalam). 2. Deskripsi Pohon sengon tercatat sebagai salah satu pohon yang tercepat pertumbuhanya di dunia. Pada umur 1 tahun dapat mencapai tinggi 7 m dan pada umur 12 tahun dapat mencapai tinggi 39 meter dengan diameter lebih dari 60 cm dan tinggi cabang m. Diameter pohon yang sudah tua dapat mencapai 1 m, bahkan kadang lebih.

17 a. Benih : Pipih, lonjong 3-4 x 6-7 mm, warna hijau, bagian tengah coklat. 5 Jumlah benih butir/kg. Daya berkecambah rata-rata 80%. Berat 1000 butir gram. b. Batang : Batang umumnya tidak berbanir, tumbuh lurus dan silindris. Pohon sengon memiliki kulit licin, berwarna abu-abu, atau kehijau-hijauan. Tajuknya berbentuk perisai, dan selalu hijau. Pohon sengon memiliki c. Daun : daun majemuk dengan panjang bisa mencapai 40 cm. Dalam satu tangkai daun terdiri dari daun dengan daun berbentuk lonjong. d. Bunga : Bunga berkelamin ganda,kelopak dan mahkota bunga berbentuk lonceng dan memilki benang sari yang banyak serta kepala sari sangat kecil. Di jawa biasanya tanaman sengon berbunga pada bulan Maret-Juni dan Oktober-Desember. Pohon sengon kadang-kadang mulai berbunga sejak umur 3 tahun. Buah polong sengon matang sekitar 2 bulan setelah pembungaan dan ketika matang, polong terbuka dan biji akan terpencar ke atas tanah. Vektor penyerbukanya tidak diketahui, tetapi berdasarkan bentuk bunga dapat diduga bahwa vektornya adalah lebah dan kupukupu. e. Buah : Sengon memiliki buah yang lurus berbentuk polong, retak sepanjang kedua sisinya, dan berisi banyak biji. Pada waktu muda biji berwarna hijau dan ketika sudah tua berwarna coklat tua kekuningan. Biji sengon berbentuk pipih dengan kulit tebal, tidak bersayap tanpa endosperma dengan lebar 3-4 mm dan panjang 6-7 mm. 3. Tempat tumbuh dan penyebaran Pohon sengon dapat tumbuh mulai dari pantai sampai daerah dengan ketinggian 1600 m di atas permukaan laut (DPL). Pohon sengon banyak di tanam

18 6 di daerah tropis, akan tetapi pohon sengon tersebut dapat beradaptasi dengan iklim monsoon dan lembab dengan curah hujan mm/tahun serta bulan kering sampai 4 bulan. Sengon dapat di tanam di tapak yang kurang subur tanpa dipupuk.akan tetap, tidak tumbuh subur pada lahan dengan drainase jelek. Pohon sengon merupakan salah satu jenis yang memerlukan cahaya untuk pertumbuhanya. Pohon sengon merupakan salah satu jenis yang paling cepat tumbuh (fast growing specie) di dunia. Pertumbuhan Sengon hingga 7 m/tahun dalam tahun pertama penanaman. Sengon juga merupakan salah satu jenis pohon pioner terutama di hutan hujan dataran rendah yang mengalami Degredasi (penurunan kualitas). Secara umum sengon tersebar di Maluku, papua nugini, kepulauan Solomon dan bismark 4. Manfaat dan penggunaan Sengon merupakan pohon serbaguna atau memilki beragam manfaat dari semua bagian pohonya, mulai dari daun hingga perakaranya dapat dimanfaatkan untuk beragam keperluan. Selain itu saat ini sengon menjadi salah satu pohon alternative yang dapat ditanam secara ikstensif yang bertujuan untuk Rehabillitasi lahan-lahan marginal. Karakteristik yang dimiliki oleh sengon sangat sesuai dengan kebutuhan industri. Dibandingkan jenis lain, masa tebang sengon relatif cepat, budidaya mudah, dan dapat tumbuh diberbagai jenis tanah. Pohon sengon memilki harga yang cukup menggiurkan saat ini. Oleh karena itu, kayu sengon banyak diusahakan utuk berbagai keperluan dalalm bentuk kayu olahan berupa papanpapan dengan ukuran tertentu sebagai bahan baku pembuat peti,papan penyekat,pengecoron semen dalm kontruksi,industri kotrek api,pensil,papan

19 7 partikel,serta bahan baku industri pulp dan ketas.selain itu, kayu sengon untuk tujuan bubur kertas (pulp and paper) memiliki pangsa pasar yang prosektif dimata dunia. C. Sifat Fisika Kayu Sengon Sengon (Albizia Mulocanna) termasuk kelas awet IV dan V dan kelas kuat IV dan V, dengan berat jenis 0,33 (0,24-0,49). Kayunya lunak dan mempunyai nilai penyusutan arah radial dan arah tangensial berturut 2,5 persen dan 5,2 persen (basah sampai kering tanur) menurut Martawijaya (1981). D. Densifikasi Kayu (wood densification) Menurut Tomme et al (1998) bahwa, sampai saat ini produk-produk kayu yang dipadatkan dapat digunakan untuk berbagai macam keperluan seperti bahan untuk furnitur dan bahan interior lainnya atau pun untuk keperluan konstruksi. Manfaat produk pemadatan juga cocok untuk lantai, furnitur, bahan interior, bahan komposit keteknikan, dan surface densified wood, dibawah pengaruh kadar air dan panas produk kayu yang dipadatkan diketahui dapat pulih kembali ke bentuk semula. Pemadatan bersifat tidak stabil dimana kayu terpadatkan dapat kembali mengembang ketika berada pada kelembaban dan suhu tinggi atau direndam ke dalam air. bahkan fiksasi yang telah terjadi dapat kembali bila kayu direbus lagi Menurut Dwianto (1999), bahwa agar kayu yang dipadatkan tidak pulih kembali ke bentuk dan ukuran semula, ada tiga cara yang dapat digunakan. pertama, dengan mencegah terjadinya pelunakan kembali yaitu dengan memperlakukan kayu dengan bahan-bahan penolak air. kedua, dengan membentuk ikatan silang diantara komponen penyusun kayu misalnya dengan tetraoksan tetramer dari formaldehida), para formaldehida atau tetraoksana.

20 Menurut Stamm (1964), tebal produk staypak cenderung tidak berubah 8 lagi ketika emadatan berlangsung dibawah kondisi yang menyebabkan lignin ampu mengalir dan membebaskan tegangan dalam (inter nal str ess). pada cara ini stabilitas optimum diperoleh dengan mengkombinasikan kadar air kayu, suhu dan lamanya emanasan, meneliti fiksasi permanen dari pemadatan kayu sugi dengan pemanasan pada kondisi kering. hasil yang diperoleh adalah fiksasi permanen dicapai pada suhu 180ºc selama 20 jam, atau pada suhu 9 200ºc selama 5 jam, atau pada suhu 220ºc selama 3 jam. sementara itu berdasarkan hasil penelitian yang juga menggunakan kayu sugi. Menurut Dwianto et al. (1998), fiksasi permanen dicapai setelah pemanasan selama 20 jam pada suhu 180 ºc atau setelah pengukusan selama 10 menit pada suhu yang sama. mekanisme fiksasi terkait dengan adanya perubahan kristalinitas akibat pemanasan atau pengukusan, fiksasi permanen pada pemadatan tersebut dipercaya terbentuk akibat pembebasan tegangan yang tersimpan dalam mikrofibril dan bahan matriks dal am dinding sel yang terdegradasi. Menurut Nugroho dan Ando (2001), penelitian yang dilakukan dengan perlakuan awal perebusan memperoleh hasil bahwa bambu zephyr menjadi stabil pada saat suhu pengempaan di atas 150 ºc. Kemudian pengempaan pada suhu 180 c selama 3 menit dengan kadar air bahan lebih dari 18% cukup untuk merubah bentuk chopstik menjadi bentuk yang stabil. pada suhu 180oc komponen kimia utama selulosa dan lignin) terpi sah-pisah dan menjadi plastis. Keadaan ini menyebabkan bebasnya tegangan dalam (internal stress) dan terjadinya fiksasi permanen.

21 Menurut Murhofik (2000) melakukan pemadatan kayu sengon dan agatis 9 dengan menggunakan alat up ward skala laboratorium pada kadar air jenuh (perendaman dingin) dengan suhu kempa 100 c. pemadatan kayu sampai 50% dicapai selama 6 jam dengan tekanan 22 bar untuk agatis dan selama 8 jam dengan tekanan 12 bar pada kayu sengon. sifat mekanis kayu rata-rata meningkat dari 100 hingga 200%. Disamping itu, secara visual warna kayu menjadi lebih atraktif, lebih gelap dan stabil dimensinya. pemulihan ke ketebalan semula dari kayu yang dipadatkan menurun dengan meningkatnya persentase pemadatan, suhu pemanasan, dan lamanya pemanasan. Sedangkan kekerasan, kekuatan lentur, dan kekuatan geser kayu yang dipadatkan meningkat dengan meningkatnya persentase pemadatan. namun demikian, kayu yang dipadatkan dengan pemanasan menghasilkan sifat mekanis yang lebih rendah daripada yang tanpa pemanasan, kecuali untuk kekerasan pada persentase pemadatan 61 %. Menurut Kollmann et al. (1975), pada teknologi pengempaan dikenal dua mesin kempa yaitu mesin kempa dingin (cold pr ess) dan mesin kempa panas (hot pr ess). namun ada juga yang merupakan kombinasi dari keduanya yaitu mesin kempa panas dan kempa dingin (hot and cold press). mesin kempa terdiri dari pelat dan piston yang berbentuk bundar. Berdasarkan arah pengempaan dikenal ada dua macam mesin kempa yaitu down-ward dan up-ward. arah penekanan pada mesin down ward dari atas ke bawah, sedangkan jenis up ward dari bawah ke atas. pada mesin kempa panas, kedua pelatnya dipanaskan bila dioperasikan. pelat tersebut dipanaskan oleh pipa panas yang berisi uap air panas atau panas yang berakhir dengan tekanan melalui boiler. Besarnya tekanan uap dari boiler menentukan tingginya pemanasan pada pelat. Teknologi

22 10 pengempaan umumnya digunakan dalam proses pembuatan produk-produk kayu komposit, pemakaian mesin kempa ditujukan untuk membantu meningkatkan ikatan rekat antara kayu dengan perekat sebagai bahan penyusunannya disamping itu mesin kempa juga digunakan untuk tujuan memodifikasi sifat-sifat kayu melalui proses pemadatan. produk yang dihasilkan dikenal dengan densified wood dalam pengoperasian mesin kempa dalam hal ini mesin kempa panas, perlu diatur besarnya temperatur, tekanan dan lamanya pengempaan. ketiga faktor tersebut sangat menentukan baik tidaknya produk yang dihasilkan. Densifikasi dengan impregnasi merupakan pengisian kayu dengan vinil monomer yang diikuti oleh polimerisasi radikal bebas kedalam lumen dan dinding sel, penambahan bagian penting vinil polymer pada ruang kosong di dalam kayu akan meningkatkan kekuatan kompresi, kekerasan dan daya tahan terhadap gores. Menurut Kollmann et al. (1975), untuk meningkatkan kualitasnya kayu dapat dimodifikasi sifat-sifatnya. menurut salah satu cara yang bisa dilakukan, yaitu impregnasi. dengan impregnasi, struktur rongga kayu diisi dengan berbagai zat yang akan menyebabkan struktur kayu menjadi lebih padat. selain dengan polimerisasi resin fenol formaldehida dan larutan vinil, impregnasi ke dalam struktur rongga kayu juga menggunakan resin alam cair, lilin, sulfur, dan logam ringan. kayu yang diimpregnasi dengan bahan plastik mengakibatkan bahan plastik akan mengisi rongga sel dan membentuk ikatan dengan rantai selulosa dari kayu. Menurut Dwianto et al. (1998), plastisasi dinding sel dapat dilakukan dengan berbagai cara, baik secara kimiawi, fisik atau kombinasi keduanya. secara kimia dapat dilakukan dengan perendaman dalam bahan kimia seperti

23 11 larutan amonia dan secara fisik dengan peningkatan kadar air atau pemberian panas. Berbagai cara peningkatan kadar air dan pemberian panas yang telah dilakukan antara lain radiasi dengan gelombang mikro penguapan (Dwianto 1999), pengukusan, perendaman, perebusan dan pengukusan, dengan memanaskan kayu jenuh gliserin dan sedikit asam sulfat. Dinding sel kayu merupakan komposit dengan serat sebagai tulangan yang terdiri dari beberapa lapisan yang heterogen, baik struktur maupun komposisi kandungan kimianya. komponen utama penyusun dinding sel adalah rantai selulosa yang bergabung membentuk satu ikatan dan mempunyai arah orientasi yang sama, disebut mikrofibril, tiap lapisan dinding sel mempunyai arah mikrofibril yang berbeda, yang diselubungi oleh matrik berupa lignin dan hemiselulosa (Dwianto et al.,1998). Molekul air yang masuk ke kayu tidak dapat 4 masuk ke daerah ristalin mikrofibril tetapi berikatan dengan matrik dan ruang antara matrik-mikrofibril serta bertindak sebagai agen pengembang dan plasticizer. ketika kayu dipanaskan dalam kondisi basah maka terjadi pelunakan komponen matrik. selulosa berikatan dengan matrik secara kimiawi dan plastisasi dinding sel akan terjadi bila matrik yang menyelimuti selulosa melunak, sedangkan mikrofibril selulosa tetap dalam keadaan transisi gelas karena mikrofibril hampir tidak terpengaruh oleh lembab dan panas. Menurut Bodig dan Jayne (1982), plastisasi kayu adalah perubahan karakteristik kayu sehingga menjadi lebih lunak. tujuan plastisasi adalah untuk memungkinkan pelengkungan atau pembuatan bentuk kayu dengan energi lebih rendah dan kerusakan-kerusakan lebih kecil, atau untuk membuat kayu menjadi suatu bentuk yang dipadatkan. setelah proses plastisasi diharapkan kayu

24 12 menjadi plastis sehingga mudah dibentuk dan dipadatkan. Proses plastisasi dapat dilakukan dengan 2 cara yaitu secara fisik dan secara kimia secara fisik, plastisasi kayu terjadi bila tiga komponen yaitu air dalam kayu, temperatur yang tinggi dan tekanan ada secara bersama-sama, bila salah satu komponen di atas tidak ada maka plastisasi kayu tidak akan terjadi, sedangkan secara kimia proses plastisasi dilakukan dengan menggunakan bahan kimia. Faktor perlakuan atau pra perlakuan sebelum kayu dipadatkan adalah proses plastisasi yang terdiri dari perendaman dingin, perendaman panas, perebusan dan pengukusan dengan autoklaf. pada tahap perlaku an dapat dilakukan dengan cara perebusan dan pengukusan di dalam autoklaf sampai suhu mencapai lebih dari 120 c. dan pada saat proses pengempaan dapat dilakukan dengan mengatur suhu kempa pada alat kempa di atas 120 c. 15 temperatur dan waktu kempa saling berkorelasi: semakin tinggi temperatur maka waktu kempa akan semakin pendek dan sebaliknya. temperatur yang tinggi akan merusak struktur anatomi dan kimia kayu dan akan menurunkan kekakuan kayu. sebaliknya dengan temperatur yang rendah, memungkinkan tidak tercapainya hasil yang diinginkan (Dwianto et al.1999). pelunakan kayu terjadi pada dua tahap yaitu pada temperatur sekitar 80 dan 180ºc. tahap pertama terjadi pelunakan lignin saat tercapai temperatur transisi gelas (tg) lignin sebesar 83 c, selanjutnya terjadi dekomposisi hemiselulosa di dinding sel menjadi monomer gula karena penguapan selama beberapa menit pada temperatur sekitar 180 c. pencapaian temperatur tersebut akan lebih mudah terjadi pada kayu dengan kadar air tinggi karena adanya pemanasan molekul air di dalam kayu.

25 Pemadatan kayu (wood densification). Tomme et. Al. (1998), 13 menyatakan bahwa tujuan utama pemadatan kayu adalah untuk meningkatkan sifat-sifat mekanis seperti MODULUS YOUNG, kekerasan permukaan, kekuatan geser serta stabilitas dimensi, yaitu dengan pengempaan untuk mengurangi rongga-rongga kayu. Pemadatan kayu pertama kali dikenal dengan istilah lignostone (UDSA 1999), dan menurut Bodig dan Jayne (1993), pemadatan kayu merupakan satu usaha untuk meningkatkan mutu kayu dengan memberikan perlakuan panas. Metode pertama yang diperkenalkan adalah pengempaan panas (sistem terbuka) yang disebut Thermo-mechanically (TM), atau diamerika dikenal dengan istilah Staypak. Pada staypak kondisi pengempaan dimodifikasi yang bertujuan agar lignin yang menyelimuti selulosa dapat dilarutkan secukupnya untuk menghindari terjadinya tegangan dalam (internal stress) (USDA 1999). Pemadatan ini memerlukan waktu yang lama dengan stabilitas dimensi yang rendah. Ada lagi metoda lain yang disebut Thermo-Hydro-mechanicaly (THM), yaitu cara pemadan kayu dengan penguapan dan pengempaan (sistem tertutup) yang menghasilkan kayu terpadatkan dengan stabilitas dimensi lebih tinggi dan terjadi peningkatan sifat mekanis. Menurut Bodig dan Jayne (1993), pemadatan atau densifikasi dilakukan melalui pengempaan kayu dengan suhu dan tekanan tertentu, terutama untuk meningkatkan BJ-nya. Pemadatan kayu solid ditujukan untuk meningkatkan sifatsifat kayu baik sifat fisis maupun mekanisnya. Dari berbagai hasil penelitian diketahui bahwa kayu-kayu yang terpadatkan dapat meningkatkan sifat fisis dan mekanisnya. Melakukan pemadatan kayu dengan memberi perlakuan pendahuluan perendaman, perebusan, dan pengukusan dengan air. Perlakuan

26 14 pendahuluan yang dilakukan dapat mengurangi cacat kempa dan dapat membuat kayu lebih stabil. Urutan perlakuan pendahuluan dari yang terbaik adalah pengukusan, dan perebusan. Akibat pemadatan kayu, struktur mikroskopis kayu (rongga sel dan dinding sel) menjadi lebih pipih dan padat, sehingga meningkatkan kekuatan lebih dari 100 % dan stabilitas dimensi. Manfaat produk pemadatan kayu digunakan untuk lantai, furniture, bahan interior, dan bahan komposit keteknikan (Dwianto, 1999). 1. Pengertian sifat fisika E. Sifat Fisika Dan Mekanika Kayu Sifat fisika merupakan bagian dari ciri makroskopik kayu, dimana ciri ini penting diketahui guna membantu dalam pengenalan kayu (Haygreen et al. 1996). Selanjutnya Haygreen et al. (1996) menyatakan bahwa faktor yang mempengaruhi sifat fisika kayu seperti: Jumlah zat kayu yang terdapat pada suatu volume tertentu dan jumlah air di dalam dinding sel, Persentase komponen utama pembentuk dinding sel dan persentase zat ekstraktif dan susunan dan orientasi fibril dalam sel atau jaringan termasuk jenis, ukuran, dan proporsinya. Sifat fisika kayu yang diuji dalam penelitian ini adalah sebagai berikut: kadar air dan kerapatan. a. Kadar air Kadar air kayu adalah banyaknya air yang terdapat dalam kayu yang dinyatakan dalam persen terhadap berat kering tanurnya. Dengan demikian standar kekeringan kayu adalah pada saat kering tanur. Air dalam kayu tediri dari air bebas dan air terikat dimana keduaanya secara bersama-sama menentukan kadar air kayu. Dalam satu pohon kadar air segar bervariasi tergantung tempat tumbuh dan umur pohon (Haygreen dan Bowyer, 1996).

27 Kadar air kayu segar (fresh cutting) bisa mencapai lebih besar dari %. Kadar air dapat mempengaruhi kekuatan kayu. Apabila terjadi penurunan kadar air maka kekuatan kayu akan meningkat. Pengaruh penurunan kadar air terdapat sifat kekuatan kayu tampak jelas apabila kadar air berada di bawah titik jenuh serat. Air dalam kayu terdiri atas air bebas dan air terikat dimana keduanya dapat menentukan kadar air kayu. Dalam satu pohon kadar air segar bervariasi tergantung pada tempat tumbuh dan umur pohon (Haygreen et al. 1996). b. Kerapatan Kerapatan adalah perbandingan antara massa atau berat benda terhadap volumenya. Air pada temperatur 4ºC mempunyai kerapatan sebesar 1 g/cm 3. Oleh karena itu air pada temperatur tersebut dijadikan sebagai benda standar. Kerapatan air akan berkurang apabila temperaturnya dinaikkan, tetapi perubahannya sangat kecil, sehingga dapat diabaikan bila pengukuran dilakukan pada suhu kamar (Tsoumis 1991). Kerapatan pada bagian kayu yang posisinya lebih tinggi memiliki kerapatan rendah. Hal ini diakibatkan karena faktor mekanis dan faktor biologis. Kerapatan juga dipengaruhi oleh umur. Kayu yang umurnya lebih muda memiliki kerapatan lebih rendah. Kerapatan mempengaruhi sifat-sifat higroskopisitas, penyusutan dan pengembangan, sifat mekanis, panas, sifat akustik, kelistrikan, dan lainnya yang berhubungan dengan pengerjaan kayu selanjutnya (pengolahan, pengeringan, dan lain-lain) (Tsoumis 1991) c. Pengembangan tebal Pengembangan tebal disebabkan karena perubahan dimensi serat akibat perubahan ukuran rongga serat akibat menyerap air. Penyerapan uap

28 air akan menyebabkan mengembangnya dinding sel serat. Sedangkan rongga 16 serat yang mengecil pada saat pengempaan mudah kembali keukuran semula karena perekat tidak dapat memasuki rongga serat dan mengikatnya dengan baik. Pengembangan tebal didefinisikan sebagai besaran yang menyatakan pertambahan tebal contoh uji dalam persen terhadap tebal awal. Contoh uji direndam selama 4 hari (96 jam). d. Penyerapan Air Kayu memiliki sifat penyerapan air yang tinggi, hal ini disebabkan karena molekul air yang masuk diantara rantai molekul disebabkan ikatan amida yang bersifat hidrofilik membentuk rantai utama resin poliamida. Semakin tinggi konsentrasi kelompok amida maka semakin tinggi pula nilai penyerapan air (Tsoumis 1991). Penyerapan air yang tinggi merupakan kekurangan utama dari kayu.hal ini karena kayu mempunyai serat yang menyerap air, (Ikatan cross link pada resin akrilik polimerisasi panas menyebabkan sulit untuk di degradasi oleh air yang ada, yang memiliki ikatan linier tidak mampu untuk menolak penyerapan air, selain itu sifat nilon termoplastik yang 63 higroskopik juga menyebabkan tingginya penyerapan air bahan tersebut (Haygreen et al. 1996). 2. Pengertian Sifat Mekanika Sifat mekanis kayu merupakan ukuran ketahanan kayu terhadap gaya luar yang cenderung merubah bentuk benda. Ketahanan kayu tersebut tergantung pada besarnya gaya dan cara pembebanan (tarik, tekan, geser, pukul).

29 Kayu menunjukan perbedaan sifat mekanis dalam arah pertumbuhan 17 yang berbeda (aksial, radial, dan tangensial) (Tsoumis 1991). Sifat mekanis kayu merupakan ciri-ciri terpenting dari produk kayu yang akan digunakan untuk bahan bangunan gedung. Dalam penggunan struktural, sifat mekanis merupakan kriteria pertama untuk pemilihan bahan yang akan digunakan (Haygreen et al. 1996). Sifat mekanis yang diuji adalah sebagai berikut: Modulus of Elasticity (MoE) dan Modulus of Rupture (MoR) a. Modulus of Elasticity (MoE) Kekuatan lentur atau Modulus of Elasticity (MoE) adalah suatu nilai yang konstan dan merupakan perbandingan antara tegangan dan regangan dibawah batas proporsi. Tegangan didefinisikan sebagai distribusi gaya per unit luas, sedangkan renggangan adalah perubahan panjang per unit panjang bahan. Modulus of Elasticity (MoE) berkaitan dengan regangan, defleksi dan perubahan bentuk yang terjadi. Besarnya defleksi dipengaruhi oleh besar dan lokasi pembebanan, panjang dan ukuran balok serta MoE kayu itu sendiri. Makin tinggi MoE akan semakin kurang defleksi balok atau gelagar dengan ukuran tertentu pada beban tertentu dan semakin tahan terhadap perubahan bentuk (Haygreen dan Bowyer, 1996). b. Modulus of Rupture (MoR) Merupakan sifat mekanis kayu yang berhubungan dengan kekuatan kayu yaitu ukuran kemampuan kayu untuk menahan beban atau gaya luar yang bekerja padanya dan cenderugn merubah bentuk dan ukuran kayu tersebut. Modulus of Rupture (MoR) dihitung dari beban maksimum (beban

30 pada saat patah) dalam uji keteguhan lentur dengan menggunakan pengujian 18 yang sama untruk MoE (Kollman dan Cote,1968).

31 1. Lokasi Penelitian BAB III METODE PENELITIAN A. Lokasi Dan Waktu Penelitian Penelitian dilaksanakan di Laboratorium Rekayasa Pengolahan Kayu dan Laboratorium Sifat Kayu dan Analisis Produk, Jurusan Teknologi Pertanian,Program Studi Teknologi Hasil Hutan, Politeknik Pertanian Negeri Samarinda. 2. Waktu Penelitian Penelitian ini dilaksanakan selama kurang lebih 1 bulan yaitu pada tanggal 20 Juli sampai 19 Agustus B. Alat dan Bahan Adapun peralatan yang digunakan dalam kegiatan penelitian ini adalah sebagai berikut : 1) )Chainsaw 2) Meteran 3) circularsaw 4) Mesin planner 5) Penggaris panjang 6) Timbangan listrik 7) Panci 8) Kompor 9) Tabung gas 10) Hot press 11) Cold press 12) Oven,

32 13) Microkalifer 20 14) Desikator 15) Waterbath 16) Spidol 17) Universal Testing Machine (UTM) 18) Kalkulator 19) Kamera (dokumentasi) 20) Alat tulis menulis. Adapun bahan yang digunakan selama kegiatan penelitian adalah sebagai berikut : 1) Kayu Sengon ( paraserianthes falcataria) 2) Air C. Prosedur Penelitian 1 Persiapan bahan baku a. Dilapangan kayu sengon dipotong-potong menjadi balok dan balok-balok tersebut nantinya akan dijadikan papan tangensial yang masing-masing berukuran 2,0 x 2 x 50 cm, 2,5 x 2 x 50 cm, 3,0 x 2 x 50 cm, dan 3,5 x 2 x 50 cm, dan pada arah tebal sebesar 5 mm, untuk menghindari penyusutan bahan, jumlah papan tangensial menyesuaikan papan sampel yang dibutuhkan. b. Setelah itu papan tersebut dikeringkan secara alami sekitar 6 minggu hingga kadar airnya mencapai 12-14%. c. Papan yang telah dikeringkan tersebut diserut atau diketam untuk memperoleh ketebalan papan yang akurat serta seragam.

33 21 d. Langkah berikutnya semua papan direbus selama kurang lebih 45 menit pada suhu 160 ºC. e. Selesai perebusan kemudian sampel didinginkan dulu sekitar 10 menit sebelum dilakukan proses pengempaan. f. Pengempaan dilakukan sampai sampel uji mencapai tebal papan 2 cm dengan suhu kempa 160 ºC dengan waktu 15 menit. g. Kemudian setelah pengempaan ukur lagi tebalnya dan setelah itu dijepit dengan menggunakan plat baja dank lam C, penjepitan ini dimaksudkan untuk menstabilkan dimensi tebalnya, dengan waktu penjepitan sekita 24 jam. h. Kemudian setelah sampel dijepit selama 24 jam, penjepit dilepaskan dan dikeringkan papan-papan tadi selama sekitar satu minggu, hingga kadar airnya kembali mencapai kadar air 12-14%. i. Sebelum papan terpadatkan dan dipotong-potong menjadi sampel, ukur kembali tebalnya untuk mengetahui daya pengembangannya. 2. Pembuatan sampel dengan metode perebusan dan densifikasi Penelitian dilakukan sesuai pengujian yang akan dilakukan a. Pada tahap ini sebelum papan dipotong-potong menjadi sejumlah sampel maka terlebih dahulu dilakukan pemberian tanda dengan cat warna atau spidol yang berguna untuk menandai jenis papa nasal dan arah pengempaannya. b. Tahap selanjutnya papan terpadatkan dipotong-potong menjadi stik-stik berukuran 2 x 2 x 50 cm (sampel awal) dengan warna yang ada pada stik akan mudah dikenali asal jenis papan dan arah pengempaan yang telah dilakukan.

34 22 c. Kemudian Kayu dipotong lagi menjadi beberapa jenis pengujian sesuai dengan ukuran yang telah ditetapkan, yaitu untuk pengujian sifat fisika 2 cm x 2 cm x 2 cm untuk sampel Kadar air, kerapatan, penyerapan air dan pengembangan tebal. d. Kemudian Kayu dipotong lagi menjadi beberapa sampel, pengujian sesuai dengan ukuran yang telah ditetapkan, yaitu untuk pengujian sifat mekanika 2 cm x 2cm x 6 cm untuk uji tekan sejajar serat dan 2 cm x 2cm x 36 cm untuk uji MoE dan MoR. e. Pengujian sifat fisika ini mengacu pada standar JIS Z 2102 (1957) dan JIS Z 2103 (1957), untuk sifat mekanika yang diuji mengacu pada standar JIS Z 2113 (1977). 3. Pembuatan Sampel a. Pembuatan sampel sifat fisika 1) Uji Kadar air, Kerapatan, dan Pengembangan tebal dengan ukuran sampel 2 cm x 2 cm x 2 cm sebanyak 5 sampel ulangan setiap pengujian sebagai Kontrol. 2) Uji Kadar air, Kerapatan, dan Pengembangan tebal dengan ukuran sampel 2 cm x 2 cm x 2,5 cm sebanyak 10 sampel ulangan setiap pengujian sebagai Kontrol. 3) Uji Kadar air, Kerapatan, dan Pengembangan tebal dengan ukuran sampel 2 cm x 2 cm x 3 cm sebanyak 10 sampel ulangan setiap pengujian sebagai Kontrol 4) Uji Kadar air, Kerapatan, dan Pengembangan tebal dengan ukuran sampel 2 cm x 2 cm x 3,5 cm sebanyak 10 sampel ulangan setiap pengujian sebagai Kontrol

35 b. Pembuatan sampel sifat mekanika (uji tekan sejajar serat) 23 1) Uji Tekan sejajar serat sampel 6 cm x 2 cm x 2 cm sebanyak 5 sampel ulangan setiap pengujian sebagai Kontrol. 2) Uji Tekan sejajar serat sampel 6 cm x 2 cm x 2,5 cm sebanyak 10 sampel ulangan setiap pengujian sebagai Kontrol. 3) Uji Tekan sejajar serat sampel 6 cm x 2 cm x 3 cm sebanyak 10 sampel ulangan setiap pengujian sebagai Kontrol. 4) Uji Tekan sejajar serat sampel 6 cm x 2 cm x 3,5 cm sebanyak 10 sampel ulangan setiap pengujian sebagai Kontrol c. Pembuatan sampel sifat mekanika (uji tekan sejajar serat) 1) Uji MoE dan MoR sampel 36 cm x 2 cm x 2 cm sebanyak 5 sampel ulangan setiap pengujian sebagai Kontrol. 2) Uji MoE dan MoR sampel 36 cm x 2 cm x 2,5 cm sebanyak 10 sampel ulangan setiap pengujian sebagai Kontrol. 3) Uji MoE dan MoR sampel 36 cm x 2 cm x 3 cm sebanyak 10 sampel ulangan setiap pengujian sebagai Kontrol. 4) Uji MoE dan MoR sampel 36 cm x 2 cm x 3,5 cm sebanyak 10 sampel ulangan setiap pengujian sebagai Kontrol

36 24 Proses persiapan bahan baku dan pembuatan sampel papan dengan metode densifikasi dan perebusan arah tangensial pada gambar 2 berikut: tebal 3,5 cm (1) panjang =50 cm ;??^Aw ÐGuEsÐŽlŽYO?G??As?U??AY ;?? ;?? Sampel sifat fisika 2 cm x 2cm x 2cm Sampel sifat mekanika tekan sejajar serat 2 cm x 2cm x 6 cm ;?? Sampel sifat mekanika MoE dan MoR 2 cm x 2 cm x 36 cm Gambar 2. Alur Pembuatan Sampel Sifat Fisika dan Sifat Mekanika Keterangan gambar sebagai berikut ;?? ;?? ;?? ;?? ;?? y = Ukuran panjang sampel awal 50 cm = Sampel yang akan dipotong sesuai ukuran = Sampel sifat fisika 2 cm x 2cm x 2cm = Sampel sifat mekanika tekan sejajar serat 2 cm x 2cm x 6 cm = Sampel sifat mekanika tekan sejajar serat 2 cm x 2cm x 36 cm = Arah Potong

37 4. Prosedur pengujian 25 a. Kadar air Pengujian kadar air dilakukan pada papan sampel dengan ukuran 2 cm x 2 cm x 2 cm (untuk control), 2 cm x 2 cm x 2,5 cm (untuk pengujian), 2 cm x 2 cm x 3 cm (untuk pengujian), 2 cm x 2 cm x 3,5 cm (untuk pengujian) 5 sampel pengulangan sebagai control dan 10 sampel pengulangan untuk pengujian dengan ketebalan yang disesuaikan dengan menimbang masing-masing sampel untuk mendapatkan berat awal, kemudian dimasukkan ke dalam ruang konstan sampai kering udara dan ditimbang kembali untuk mendapatkan data berat kering udara. Lalu dimasukkan ke dalam oven dengan suhu 100 C selama 24 jam. Kemudian sampel dimasukkan ke dalam desikator selama 15 menit, kemudian ditimbang (Haygrreen et al. 1996). Kadar air dihitung dengan rumus sebagai berikut : Dimana : KA = Kadar air (%) BA = Berat awal (gram) BKT = Berat kering tanur(gram) b. Kerapatan Kerapatan ditentukan dengan cara mengukur berat dan volume papan Pengujian kerapatan dilakukan pada sampel dengan ukuran 2 cm x 2 cm x 2 cm (untuk control), 2 cm x 2 cm x 2,5 cm (untuk pengujian), 2 cm x 2 cm x 3 cm (untuk pengujian), 2 cm x 2 cm x 3,5 cm (untuk

38 26 pengujian) 5 sampel pengulangan sebagai control dan 10 sampel pengulangan untuk pengujian dengan ketebalan yang disesuaikan Kerapatan dihitung pada papan pengujian sebelum proses pengeringan (Tsoumis 1991). Selanjutnya kerapatan dihitung menggunakan rumus sebagai berikut Dimana : R = R = Kerapatan (kg / cm 3 ) M = Masa kering udara / tanur (gr) V = Volume (cm 3 ) c. Pengembangan tebal Pengujian dilakukan dengan mengukur tebal sebelum dan setelah perendaman 24 jam, dilakukan perendaman pada papan sampel dengan ukuran 2 cm x 5 cm x 5 cm (untuk control), 2 cm x 5 cm x 5 cm (untuk pengujian sampel tebal 2,5), 2 cm x 5 cm x 5 cm (untuk pengujian sampel tebal 3 cm), 2 cm x 5 cm x 5 cm (untuk pengujian sampel tebal 3,5) 5 sampel pengulangan sebagai control dan 10 sampel pengulangan untuk pengujian dengan ketebalan yang disesuaikan (Haygreen dan Bowyer 1996). Selanjutnya pengembangan tebal dihitung dengan menggunakan rumus sebagai berikut : P = Dimana : P To Ti = Pengembangan tebal (cm) = Tebal awal (cm) = Tebal setelah perendaman (cm)

39 d. Penyerapan air 27 Kayu memiliki sifat penyerapan air yang tinggi, hal ini disebabkan karena molekul air yang masuk diantara rantai molekul disebabkan ikatan amida yang bersifat hidrofilik membentuk rantai utama resin poliamida. Semakin tinggi konsentrasi kelompok amida maka semakin tinggi pula nilai penyerapan air (Tsoumis 1991). Dapat dihitung dengan rumus berikut: Wa = Mw-Mn x 100% Mn Dimana: Wa = Penyerapan Air (%) Mw = Berat Sampel setelah direndam (gram) Mn = Berat Sampel mula-mula (gram) e. Keteguhan lentur statis (MoE) Pengujian menggunakan Universal Testing Machine (UTM). Kemudian di tekan oleh alat Universal Testing Machine (UTM) dan dicatat kemampuan sampel menahan beban tekanan alat. Papan pengujian MoE dilakukan pada sampel dengan ukuran 2 cm x 2 cm x 36 cm (untuk control), 2 cm x 2,5 cm x 26 cm (untuk pengujian), 2 cm x 3 cm x 36 cm (untuk pengujian), 2 cm x 3,5 cm x 36 cm (untuk pengujian) 5 sampel pengulangan sebagai control dan 10 sampel pengulangan untuk pengujian dengan ketebalan yang disesuaikan. Kemudian Keteguhan lentur statis (MoE) (Haygreen dan Bowyer 1996). Dihitung dengan rumus sebagai berikut:

40 28 Keterangan L F f a b MoE = Jarak sanggah (cm) = Selisih beban dalam daerah elastic (kg) = Tebal (jarak horizontal) penampang sampel (cm) = Lebar (jarak vertikal) penampang sampel (cm) = Keteguhan Lentur / Modulus of Elasticity (MoE) (kg/cm²) Pengujian menggunakan Universal Testing Machine (UTM). Kemudian di tekan oleh alat Universal Testing Machine (UTM) dan dicatat kemampuan sampel menahan beban tekanan alat. Papan pengujian MoR dilakukan pada sampel dengan ukuran 2 cm x 2 cm x 36 cm (untuk control), 2 cm x 2,5 cm x 36 cm (untuk pengujian), 2 cm x 3 cm x 36 cm (untuk pengujian), 2 cm x 3,5 cm x 36 cm (untuk pengujian) 5 sampel pengulangan sebagai control dan 10 sampel pengulangan untuk pengujian dengan ketebalan yang disesuaikan. Untuk menentukan nilai keteguhan patah dilakukan pengukuran terhadap beban maksimum dan luas penampang lintang sampel. Keteguhan patah dihitung dengan rumus dalam : Dimana : MoR = Keteguhan Patah / Modulus of Rupture (MoR) Fmaks = Beban maksimum (kg) L = Jarak sanggah (cm) a = Tebal (jarak horizontal) penampang sampel (cm) b = Lebar (jarak vertikal) penampang sampel (cm)

41 f. Keteguhan Tekan sejajar serat 29 Papan pengujian menggunakan Universal Testing Machine. Kemudian di tekan oleh alat UTM dan dicatat kemampuan sampel menahan beban tekanan alat. Papan pengujian tekan sejajar serat dilakukan pada sampel dengan ukuran 2 cm x 2 cm x 6 cm (untuk control), 2 cm x 2,5 cm x 6 cm (untuk pengujian), 2 cm x 3 cm x 6 cm (untuk pengujian), 2 cm x 3,5 cm x 6 cm (untuk pengujian) 5 sampel pengulangan sebagai control dan 10 sampel pengulangan untuk pengujian dengan ketebalan yang disesuaikan. Untuk menentukan nilai keteguhan patah dilakukan pengukuran terhadap beban maksimum dan luas penampang lintang sampel (Haygreen dan Bowyer 1996), papan uji tekan sejajar serat dihitung dengan rumus dalam : &w AU? Dimana: Pmaks A = Keteguhan tekan sejajar serat (kg/cm²) = Beban maksimum (kg) = Luas penampang (cm²)

42 D. Analisis Data 30 Semua pengujian masing sesuai denga tebal pengujian sifat fisik dan mekanikanya 5 sampel ulangan sebagai kontrol dan 10 sampel ulangan sebagai pengujian. Nilai pengujian dihitung dari rataan 5 ulangan dan 10 ulangan dan ditabulasikan atau dituang dalam grafik untuk selanjutnya dianalisis. Hasil pengujian juga akan dibandingkan terhadap kontrol masing-masing pengujian. Analisis data dilakukan dengan menghitung nilai rata -rata dari semua data papan yang diuji. Selanjutnya dilakukan analisis terhadap semua parameter yang di uji. Menghitung rata-rata memakai rumus : Dimana : = Rata-rata x = Jumlah data n = Banyak sampel

43 BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN A. Hasil Dari hasil penelitian tentang sifat fisika dan mekanika papan dari kayu sengon (Paraserianthes falcataria) dengan metode densifikasi dan perebusan papan pengujian sebanyak 5 sampel ulangan setiap pengujian sebagai kontrol dan papan pengujian sebanyak 10 sampel ulangan. Dengan tebal papan 2 cm, 2,5 cm, 3 cm, dan tebal 3,5 cm, yang meliputi pengujian kadar air, kerapatan, pengembangan tebal, keteguhan lentur / Modulus of Elasticity (MoE), keteguhan patah / Modulus of Rupture (MoR) dan keteguhan tekan sejajar serat diperoleh nilai rata-rata yang dapat dilihat pada tabel : Tabel 1. Nilai Rata-rata Pengujian Sifat Fisika dan Mekanika Papan dengan Metode Perebusan dan Densifikasi No Parameter Papan Papan Papan Papan Pengujian ukuran 2 cm ukuran 2,5 cm ukuran 3 cm ukuran 3,5 cm 1 Pengujian Sifat Fisika Kadar Air (%) 13, , , ,6026 Kerapatan ( gr/cm 3 ) 0,3500 0,4175 0,4152 0,4286 Pengembangan 2,0969 7, , ,7559 tebal (%) Penyerapan Air (%) 67, , , , Pengujian Sifat Mekanika Uji MoE ( kg/cm 2 ) 55467, , , ,3645 Uji MoR ( kg/fcm 2 ) 418, , ,7844 1,4979 Uji tekan sejajar serat (kg/cm 2 ) 231, , , ,6174 Hasil penelitian pengujian sifat fisika pada Tabel 1 nilai rata-rata kadar air terendah dimiliki papan pengujian ukuran tebal 2,5 cm yaitu 10,7589 %, kemudian papan ukuran tebal 3,5 cm 11,6026 %, kemudian papan ukuran tebal 3 cm 12,0866 %, hingga kadar air tertinggi dimiliki oleh papan ukuran tebal 2 cm 13,4388 %.

44 32 Hasil pengujian sifat fisika pada Tabel 1 nilai rata-rata kerapatan terendah dimiliki oleh papan ukuran tebal 2 cm yaitu 0,3500 gr/cm 2, kemudian papan ukuran tebal 3 cm yaitu 0,4152 gr/cm 2, kemudian papan ukuran tebal 2,5 cm yaitu 0,4175 gr/cm 2, kemudian nilai papan tertinggi dimiliki oleh papan ukuran 3,5 cm yaitu 0,4286 gr/cm 2. Hasil penelitian pengujian sifat mekanika pada Tabel 1 papan uji tekan sejajar serat terendah dimiliki oleh papan ukuran tebal 2 cm yaitu 231,6406 kg/cm 2, kemudian papan ukuran tebal 3,5 cm yaitu 259,6174 kg/cm 2, kemudian papan ukuran tebal 3 cm yaitu 300,3472 kg/cm 2, kemudian nilai uji tekan sejajar serat pada papan pengujian ukuran tebal 2,5 cm yaitu 350,9805 kg/cm 2. Hasil penelitian pengujian sifat mekanika pada Tabel 1 papan uji MoE terendah dimiliki oleh papan pengujian dengan ukuran tebal 3,5 cm yaitu 13,3645 kg/cm 2, kemudian papan pengujian ukuran tebal 3 cm yaitu 52893,9205 kg/cm 2, kemudian papan pengujian ukuran tebal 2 cm yaitu 55467,7325 kg/cm 2, kemudian papan pengujian tertinggi dimiliki oleh papan pengujian ukuran tebal 2,5 cm yaitu 62261,5669 kg/cm 2. Hasil penelitian pengujian sifat mekanika pada Tabel 1 papan uji MoR terendah dimiliki oleh papan pengujian dengan ukuran tebal 3,5 cm yaitu 1,4979 kg/cm 2, kemudian papan pengujian ukuran tebal 2 cm yaitu 418,0082 kg/cm 2, kemudian papan pengujian ukuran tebal 2,5 cm yaitu 451,6825 kg/cm 2 dan papan pengujian tertinggi dimiliki oleh papan pengujian dengan ukuran tebal 3 cm yaitu sebesar 664,7844 kg/cm 2.

45 1. Kadar air B. Pembahasan 33 Kadar air , , , , papan ukuran 2 cm papan ukuran 2,5 cm papan ukuran 3 cm papan ukuran 3,5 cm Gambar 3. Grafik Kadar Air dari Papan Sengon Dari pengujian nilai kadar air baik papan pengujian dengan ukuran tebal 2 cm, 2,5 cm 3 cm, dan 3,5 cm semuanya menujukkan bahwa nilai kadar air sudah memenuhi standar pengujian dengan jumlah yang di kehendaki dari kisaran 12%-14%. Nilai kadar air terendah pada grafik diatas pada pengujian papan ukuran tebal 2,5 cm yaitu 10,7589 %, kemudian papan ukuran tebal 3,5 cm 11,6026 %, kemudian papan ukuran tebal 3 cm 12,0866 %, hingga kadar air tertinggi dimiliki oleh papan ukuran tebal 2 cm 13,4388 %. Hal ini diduga karena pada papan dengan ukuran tebal 2,5 cm mengalami tekanan yang lebih tinggi pada saat proses pengempaan dan perlakuan pengeringan dibawah sinar matahari yang terpapar langsung sehingga kandungan air yang ada pada kayu mudah keluar sehingga kadar airnya dibawah kadar air maksimal 12 %.

46 34 Sedangkan untuk kadar air papan pengujian ukuran tebal 2 cm, 3 cm dan 3,5 cm yang masih 11% hingga 13 % juga sudah bisa dikatakan baik karena mencapai kadar air maksimal yang dikehendaki maka dapat dikatakan bahwa metode (perebusan dan densifikasi) yang dilakukan pada papan pengujian ini berhasil untuk uji sifat fisika kadar airnya. Hal ini didukung dengan persyaratan kadar air yang ideal untuk pembuatan papan uji metode perebusan dan metode densifikasi yang dikemukakan beragam, antara lain sebesar 12 ± 5 % (Coleman, 1966), 2. Kerapatan KERAPATAN 0,4500 0,4000 0,3500 0,3000 0,2500 0,2000 0,1500 0,1000 0,0500 0,0000 0,3500 papan ukuran 2 cm 0,4175 0,4152 0,4286 papan ukuran 2,5 cm papan ukuran 3 cm papan ukuran 3,5 cm Gambar 4. Grafik kerapatan dari Papan Sengon Nilai rataan kerapatan terendah pada grafik diatas yaitu pada pengujian papan ukuran tebal 2 cm yaitu 0,3500 gr/cm 2, kemudian papan ukuran tebal 3 cm yaitu 0,4152 gr/cm 2, kemudian papan ukuran tebal 2,5 cm yaitu 0,4175 gr/cm 2, kemudian nilai papan tertinggi dimiliki oleh papan ukuran 3,5 cm yaitu 0,4286 gr/cm 2.

47 35 Pengukuran kerapatan pada papan pengujian dengan ukuran tebal 2 cm, 2,5 cm, 3 cm, 3,5 cm, Kerapatan mempengaruhi kualitas papan terutama sebagai bahan bangunan, Nilai kerapatan papan dengan ukuran tebal 3,5 cm yang tertinggi dibandingkan dengan papan ukuran tebal 2 cm, 2,5 cm dan 3 cm. Hal ini disebabkan oleh pengaruh tekanan saat proses pengempaan dan penjemuran setelah pengempaaan. 3. Pengembangan Tebal PENGEMBANGAN TEBAL ,0969 papan ukuran 2 cm 7,1942 papan ukuran 2,5 cm 12,773 papan ukuran 3 cm 20,7559 papan ukuran 3,5 cm Gambar 5. Grafik Pengembangan tebal pada Papan Sengon Nilai rataan pengembangan tebal menunjukkan nilai terendah pada grafik diatas yaitu ukuran papan 2 cm sebesar 2,0969 % dan nilai tertinggi pada ukuran 3,5 cm 20,7559 %. Hasil penelitian sifat fisika pengembangan tebal menunjukkan nilai pengembangan tebal pada tabel 1, untuk nilai pengembangan tertinggi pada papan ukuran tebal 3,5 cm hal ini disebabkan oleh adanya air yang mampu

48 36 menyerap kayu sehingga sampel kayu dapat mengembang yang berati kayu memiliki sifat higroskopis yang berate dapat menerima dan melepas air. 4. Penyerapan Air PENYERAPAN AIR , , , , papan ukuran 2 cm papan ukuran 2,5 cm papan ukuran 3 cm papan ukuran 3,5 cm Gambar 6. Grafik Penyerapan air dari Papan Sengon Nilai rataan penyerapan air pada grafik diatas menunjukkan nilai terendah yaitu ukuran papan 2 cm sebesar 67,6188 % dan nilai tertinggi pada ukuran 3,5 cm 104,4846 %. Hasil penelitian sifat fisika penyerapan air menunjukkan nilai penyerapan air pada tabel 1, untuk nilai penyerapan air tertinggi pada papan ukuran 3,5 cm hal ini diduga masih banyaknya air yang terserap didalam sampel kayu dengan ketebalan yang tinggi sehingga penyerapan air pada sampel kayu ukuran sampel 3,5 cm tinggi.

49 5. Keteguhan Lentur / Modulus of Elasticity (MoE) 37 PENGUJIAN Modulus of Elasticity MoE (kg/cm2) ,7325? Papan ukuran 2 cm 62261,5669 Papan ukuran 2,5 cm 52893,9205 Papan ukuran 3 cm 13,3645 Papan ukuran 3,5 cm Gambar 7. Grafik Pengujian Modulus of Elasticity ( MoE) Papan Sengon Nilai rataan papan uji MoE terendah pada grafik diatas yaitu pada pengujian papan ukuran tebal 3,5 cm yaitu 13,3645 kg/cm 2, kemudian papan pengujian ukuran tebal 3 cm yaitu 52893,9205 kg/cm 2, kemudian papan pengujian ukuran tebal 2 cm yaitu 55467,7325 kg/cm 2, kemudian papan pengujian tertinggi dimiliki oleh papan pengujian ukuran tebal 2,5 cm yaitu 62261,5669 kg/cm 2. Faktor tebal setiap ukuran papan pengujian yang berbeda mempunyai ukuran tebal yang berbeda yang dimulai dari tebal 2 cm, 2,5 cm, 3 cm, dan 3,5 cm sama, ternyata mempunyai nilai rataan keteguhan lentur yang sangat berbeda, dimana kemudian papan pengujian tertinggi dimiliki oleh papan pengujian ukuran tebal 2,5 cm yaitu 62261,5669 kg/cm 2, dibandingkan papan pengujian ukuran 2 cm, 3 cm dan 3,5 cm. Perbedaan ini disebabkan oleh ber bedanya tebal tiap lapisan papan pengujian. Tebal lapisan merupakan salah satu faktor yang mempengaruhi elastisitas papan pengujian yang dihasilkan.

50 6. Keteguhan Patah / Modulus of Rupture (MoR) 38 PENGUJIAN Modulus of Rupture MoR (kg/cm2) , , , , Papan ukuran 2 cm Papan ukuran 2,5 cm Papan ukuran 3 cm Papan ukuran 3,5 cm Gambar 8. Grafik Pengujian Modulus of Rupture (MoR) Papan Sengon Pada sifat mekanika nilai keteguhan patah (MoR) papan uji MoR terendah pada grafik diatas yaitu pada pengujian papan ukuran tebal 3,5 cm yaitu 1,4979 kg/cm 2, kemudian papan pengujian ukuran tebal 2 cm yaitu 418,0082 kg/cm 2, kemudian papan pengujian ukuran tebal 2,5 cm yaitu 451,6825 kg/cm 2 dan papan pengujian tertinggi dimiliki oleh papan pengujian dengan ukuran tebal 3 cm yaitu sebesar 664,7844 kg/cm 2, dari kayu sengon (Paraserianthes falcataria). Nilai terendah yaitu papan uji ukuran tebal 3,5 cm yaitu diduga karena tebalnya 3,5 cm dan tekanan yang terlau tinggi sehingga mengalami tekanan yang tinggi dan menghasilkan kekuatan yang rendah dan begitupun sebaliknya papan uji tertinggi yang dimiliki papan uji ukuran tebal 3 cm yang hanya memiliki selisih 0,5 cm dari papan pengujian yang memiliki nilai terendah sehingga keteguhan patah dengan ketebalan papan yang berbeda masih mengalami korelasi atau hubungan.

51 7. Keteguhan Tekan Sejajar Serat 39 PENGUJIAN TEKAN SEJAJAR SERAT (kg/cm2) ,6406 Papan ukuran 2 cm 350,9805 Papan ukuran 2,5 cm 300,3472 Papan ukuran 3 cm 259,6174 Papan ukuran 3,5 cm Gambar 9. Grafik Pengujian tekan sejajar serat Papan Sengon Nilai rataan papan uji tekan sejajar serat terendah pada grafik diatas pada pengujian papan ukuran tebal 2 cm yaitu 231,6406 kg/cm 2, kemudian papan ukuran tebal 3,5 cm yaitu 259,6174 kg/cm 2, kemudian papan ukuran tebal 3 cm yaitu 300,3472 kg/cm 2, kemudian nilai uji tekan sejajar serat pada papan pengujian ukuran tebal 2,5 cm yaitu 350,9805 kg/cm 2. Berdasarkan hasil pengujian menunjukkan nilai papan pengujian ukuran tebal 2 cm terendah dan yang tertinggi papan pengujian ukuran tebal 2,5 cm. Hasil penelitian ini diduga karena papan pengujian sebagai kontrol dan papan pengujian yang memiliki tebal berbeda lebih cepat mengalami tekanan dari pada papan kontrol ukuran tebal 2 cm.

52 BAB V KESIMPULAN DAN SARAN A. KESIMPULAN Dari hasil penelitian sifat fisik dan mekanik sengon (faraserianthes falcataria) arah tangensial dengan metode perebusan dan densifikasi dapat diberikan kesimpulan sebagai berikut : 1. Nilai kadar air terendah dimiliki papan pengujian ukuran tebal 2,5 cm yaitu 10,7589 %, hingga kadar air tertinggi dimiliki oleh papan ukuran tebal 2 cm 13,4388 %. 2. Nilai kerapatan terendah dimiliki oleh papan ukuran tebal 2 cm yaitu 0,3500 gr/cm 2, kemudian nilai papan tertinggi dimiliki oleh papan ukuran 3,5 cm yaitu 0,4286 gr/cm Papan uji tekan sejajar serat terendah dimiliki oleh papan ukuran tebal 2 cm yaitu 231,6406 kg/cm 2, kemudian nilai uji tekan sejajar serat tertinggi pada papan pengujian ukuran t ebal 2,5 cm yaitu 350,9805 kg/cm Papan uji MoE terendah dimiliki oleh papan pengujian dengan ukuran tebal 3,5 cm yaitu 13,3645 kg/cm 2, kemudian papan pengujian tertinggi dimiliki oleh papan pengujian ukuran tebal 2,5 cm yaitu 62261,5669 kg/cm Papan uji MoR terendah dimiliki oleh papan pengujian dengan ukuran tebal 3,5 cm yaitu 1,4979 kg/cm 2, dan papan pengujian tertinggi dimiliki oleh papan pengujian dengan ukuran tebal 3 cm yaitu sebesar 664,7844 kg/cm Dari hasil pengujian tersebut untuk parameter pengujian sifat fisik dan sifat mekanik papan pengujian dengan ukuran tebal sampel uji yang berbeda dengan control dengan ukuran tebal 2 cm didapatkan hasil yang baik dan kuat yaitu sampel uji dengan ukuran tebal 2 cm.

53 41 B. Saran 1. Perlu dilakukan penelitian lebih lanjut mengenai sifat-sifat kayu selain sifat fisika dan sifat mekanika juga dapat meliputi pengujian sifat kimia dan anatomi kayunya. 2. Berdasarkan hasil pengujian bahwa kualitas sifat mekanik a dari sengon belum sepenuhnya memenuhi syarat yang ingin dicapai. Sehingga perlu menambah jumlah sampling dan menambah ukuran tebal sampling yang akan diuji pada penelitian selanjutnya.

54 DAFTAR PUSTAKA Anonim (2016). http.//co.id.mengenal kayu ( diakses pada tanggal 07 september 2016) Bodig, J. and B, A, Jayne dalam Bandi Supraptono (2014). Perekatan Kayu, Perannya dalam Industri Kayu. Edisi Pertama. Mulawarman University Press. Universitas Mulawarman. Samarinda. Bodig, J. and B, A, Jayne Publishing Ltd. London. Coleman, G. D, dalam (Nurmarini. E, 2007). Keteguhan Lentur Statis dan Keteguhan Rekat Kayu Lamina Dari Kayu Palele (BLUME) A. DC) dan Malau (Palaquium quercifolium BURCKL). Tesis Pacasarjana Ilmu Kehutanan Universitas Mulawarman. Samarinda. (Tidak Diterbitkan) Dwianto, W., M Inoue, dan M Norimoto 1998, Permanent Pixation Of Compressive Deformation Of Albizia Wood (Parasireanthes Falcataria), by Heat Treatment. Journal Of Tropical Forest Product. Dwianto, W., 1999, Mechanism Of Permenant Pixation Of Radial Compressive Deformation Of Wood by Heat Or Steam Treatment Thesis Unpublishe. Dumanauw.J.F, Mengenal Kayu. Pendidikan Industri Kayu Atas, Semarang. Fakhri, Pengaruh Jumlah Kayu Pengisi Balok Komposit Kayu Keruing dan Sengon Terhadap Kekuatan Lentur Balok Laminasi (Glulam Beams). Thesis Universitas Gadjah Mada Yogyakarta. Yogyakarta. Haygreen, J. G dan J. L. Bowyer Hasil Hutan dan Ilmu Kayu: Suatu Pengantar. Terjemahan SA Hadikusumo. Editor: S Praworohatmodjo. Universitas Mada University Press. Yogyakarta. Houwink, R and G. Solomon dalam Bandi Supraptono (2014). Perekatan Kayu, Perannya dalam Industri Kayu. Edisi Pertama. Mulawarman University Press. Universitas Mulawarman. Samarinda.. Kollmann, F. F. P., E. Kuezi, dan AJ. Stamm, Principles of Wood Science and Technology, Vol. ll. Springer Verlag. Berli. Kasmudjo, 1995 dalam Sutarno, Pengaruh Posisi dan Jumlah Sambungan Longitudinal Pada Balok Laminasi Kayu Sengon Terhadap Kekuatan. Semarang. Yayasan Alumni Universitas Diponegoro Fakultas Teknik Universitas Semarang

55 43 Martawijaya, A., l. Kartasujana, K. Kadir dan S. A. Prawira Atlas Kayu Indonesia. Jilid l. Balai Penelitian dan Pengembangan Hasil hutan. Bogor. Murhofik, S Pengaruh Pemadatan Arah Radial Disertai Suhu Tinggi Terhadap Sifat Fisis dan Mekanis Kayu Agatis (Aghatis loranthifolia salisb) dan Sengon (Paraserianthes falcataria), Skripsi Fakultas Kehutanan. Institut Pertanian Bogor. Tidak Diterbitkan. Nugroho, N. dan N. Ando, Depelopment Of Structural Composite Product Made From Bamboo II: Fundamental Properties Of Laminated Bamboo Lumber. In Joernal Of Wood Science. Panshin, Aj. Dan C. De zeeuw, Texbook Of Wood Technology Megrow Hill. New York.. Sinaga, M. dan Hadjib Sifat Mekanis Kayu Lamina Gabungan dari Kayu Pinus Merkusi dan Eucalyptus alba. Duta Rimba No /XV/1989. Pustlitbang Hasil Hutan. Bogor. Stamm, A. J. 1964, dalam Dhedy Handono Densifikasi Kayu Randu (Ceiba pentandra (L.) Gaertn Tomme, F. Ph., F. Girrardet., B. Gfeller, dan P. Navi. 1998, dalam Bandi Supraptono (2014). Perekatan Kayu, Perannya dalam Industri Kayu. Edisi Pertama. Mulawarman University Press. Universitas Mulawarman. Samarinda. Tsoumis. G Science and Technology of Wood. Structure, Properties, Utilization. Van Nostrand Reinhold, New York. USA.

56 Tabel 2. Pengujian Kadar Air Ukuran Tebal Sampel 2 cm b No BA (gram) BKT (gram) KA % (2 cm) 1 4,3195 3, , ,7909 3, , ,2951 4, , ,7584 4, , ,0235 3, ,3795 jumlah 22, , ,1942 rata-rata 4, , ,4388 min 3,7909 3, ,1648 max 5,2951 4, , Tabel 3. Pengujian Kadar Air Ukuran Tebal Sampel 2,5 cm No BA (gram) BKT (gram) KA % (2,5 cm) 1 4,7918 4, , ,2929 3, , ,4177 4, , ,1614 4, , ,8766 4, , ,0463 4, , ,7351 4, , ,1200 4, , ,0457 4, , ,0386 4,6185 9, jumlah 49, , ,5894 rata-rata 4,9526 4, ,7589 Min 4,2929 3,8461 9,0960 Max 5,4177 4, ,6170

57 Tabel 4. Pengujian Kadar Air Ukuran Tebal Sampel 3 cm No BA (gram) BKT (gram) KA % (3 cm) 1 7,3263 6, , ,3566 3, , ,0039 4, , ,6861 5, , ,2912 6, , ,7303 5, , ,1020 3, , ,7272 5, , ,1779 6, , ,2353 7, ,2893 Jumlah 62, , ,8663 rata-rata 6,2637 5,878 12,0866 Min 4,1020 3, ,3737 Max 8,2353 7, , Tabel 5. Pengujian Kadar Air Ukuran Tebal Sampel 3,5 cm No BA (gram) BKT (gram) KA % (3,5 cm) 1 6,8872 6, , ,3956 5, , ,0472 6, , ,0128 5, , ,1774 6, , ,9366 6, , ,5796 6, , ,2866 5, , ,6922 5, , ,7929 5, ,3526 Jumlah 66, , ,0261 rata-rata 6,6808 5, ,6026 Min 5,7929 5, ,6680 Max 7,5796 6, ,4165

58 Tabel 6. Pengujian Kerapatan Ukuran Tebal Sampel 2 cm 47 No M (gram) R (cm) T (cm) L (cm) V cm 3 ( 2 cm) R gr/cm 3 (2 cm) 1 4,3195 2,09 2,39 2,64 13,1871 0, ,7909 2,07 2,39 2,50 12,3683 0, ,2951 2,11 2,43 2,50 12,8183 0, ,7584 2,13 2,41 2,46 12,6279 0, ,0235 2,10 2,45 2,40 12,3480 0,3258 jumlah 22, ,50 12,07 12,50 63,3495 1,7498 rata-rata 4, ,10 2,41 2,50 12,6699 0,3500 min 3,7909 2,07 2,39 2,40 12,3480 0,3065 max 5,2951 2,13 2,45 2,64 13,1871 0,4131 Tabel 7. Pengujian Kerapatan Ukuran Tebal Sampel 2,5 cm No M (gram) R (cm) T (cm) L (cm) V cm 3 ( 2,5 cm) R gr/cm 3 (2,5 cm) 1 4,7918 1,82 2,28 2,55 10,5815 0, ,2929 2,06 2,07 2,59 11,0443 0, ,4177 1,99 2,49 2,65 13,1310 0, ,1614 1,94 2,41 2,59 12,1093 0, ,8766 1,93 2,30 3,00 11,5858 0, ,0463 1,94 2,48 2,56 12,3167 0, ,7351 1,94 2,25 2,51 10,9562 0, ,1200 2,06 2,49 2,60 13,3364 0, ,0457 2,06 2,40 2,58 12,7555 0, ,0386 1,80 2,38 2,60 11,1384 0,4524 jumlah 49, ,54 23,55 25,84 118,9550 4,1750 rata-rata 4,9526 1,95 2,36 2,58 11,8955 0,4175 min 4,2929 1,80 2,07 2,51 10,5815 0,3839 max 5,4177 2,06 2,49 2,65 13,3364 0,4528

59 Tabel 8. Pengujian Kerapatan Ukuran Tebal Sampel 3 cm 48 No M (gram) R (cm) T (cm) L (cm) V cm 3 ( 3 cm) R gr/cm 3 (3 cm) 1 7,3263 2,43 2,60 2,61 16,4900 0, ,3566 2,28 2,19 2,58 12,8825 0, ,0039 2,27 2,39 2,55 13,8345 0, ,6861 2,38 2,51 2,61 15,5916 0, ,2912 2,32 2,49 2,64 15,2508 0, ,7303 2,20 2,40 2,51 13,2528 0, ,1020 2,35 2,36 2,61 14,4751 0, ,7272 2,38 2,40 2,62 14,9654 0, ,1779 2,24 2,60 2,65 15,4336 0, ,2353 2,50 2,60 2,69 17,4850 0,4710 jumlah 62, , , , ,6612 4,1524 rata-rata 6,2637 2,3350 2,4540 2, ,9661 0,4152 Min 4,1020 2,2000 2,1900 2, ,8825 0,2834 Max 8,2353 2,5000 2,6000 2, ,4850 0,4781 Tabel 9. Pengujian Kerapatan Ukuran Tebal Sampel 3,5 cm No M (gram) R (cm) T (cm) L (cm) V cm 3 ( 3 cm) R gr/cm 3 (3,5 cm) 1 6,8872 2,36 2,55 2,57 15,4663 0, ,3956 2,39 2,55 2,47 15,0534 0, ,0472 2,47 2,31 2,56 14,6066 0, ,0128 2,6 2,41 2,51 15,7277 0, ,1774 2,43 2,43 2,6 15,3527 0, ,9366 2,45 2,6 2,41 15,3517 0, ,5796 2,46 2,5 2,61 16,0515 0, ,2866 2,41 2,66 2,54 16,2829 0, ,6922 2,67 2,52 2,54 17,0901 0, ,7929 2,48 2,57 2,38 15,1692 0,3819 jumlah 66, , , , ,1521 4,2860 rata-rata 6,6808 2,4720 2,5100 2, ,6152 0,4286 Min 5,7929 2,3600 2,3100 2, ,6066 0,3819 Max 7,5796 2,6700 2,6600 2, ,0901 0,4825

60 Tabel 10. Pengujian pengembangan tebal papan ukuran 2 cm No To (cm) Ti (cm) P % ( 2 cm) 1 2,09 2,13 1, ,09 2,13 1, ,03 2,08 2,4630 Jumlah 6,21 6,34 6,2908 Rata-Rata 2,07 2,11 2,0969 Min 2,03 2,08 1,9138 Max 2,09 2,13 2, Tabel 11. Pengujian pengembangan tebal papan ukuran 2,5 cm No To (cm) Ti (cm) P % ( 2,5 cm) 1 2,24 2,42 8, ,30 2,43 5, ,28 2,46 7,8947 Jumlah 6,82 7,31 21,5826 Rata-rata 2,27 2,44 7,1942 MIN 2,24 2,42 5,6521 MAX 2,30 2,46 8,0357 Tabel 12. Pengujian pengembangan tebal papan ukuran 3 cm No To (cm) Ti (cm) P % ( 3 cm) 1 2,30 2,70 17, ,03 2,28 12, ,09 2,27 8,6124 Jumlah 6,42 7,25 38,3190 Rata-rata 2,14 2,42 12,7730 MIN 2,03 2,27 8,6124 MAX 2,30 2,70 17,3913

61 Tabel 13. Pengujian pengembangan tebal papan ukuran 3,5 cm No To (cm) Ti (cm) P % ( 3,5 cm) 1 2,24 2,67 19, ,30 2,65 15, ,19 2,80 27, Jumlah 6,73 8,12 62, Rata-rata 2,24 2,71 20, MIN 2,19 2,65 15, MAX 2,30 2,80 27, Tabel 14. Pengujian penyerapan air papan ukuran 2 cm No Mn (gram) Mw (gram) Wa (%) 2 cm 1 18, , , , , , , , ,6472 Jumlah 59, , ,8565 Rata-rata 19, , ,6188 MIN 18, ,012 57,6472 MAX 22, , ,0600 Tabel 15. Pengujian penyerapan air papan ukuran 2,5 cm No Mn (gram) Mw (gram) Wa (%) 2,5 cm 1 28, , , , , , , , ,9420 Jumlah 83, , ,8757 Rata-rata 27, , ,2919 MIN 27, , ,9309 MAX 28, , ,0027

62 Tabel 16. Pengujian penyerapan air papan ukuran 3 cm 51 No Mn (gram) Mw (gram) Wa (%) 3 cm 1 29, , , , , , , , ,01527 Jumlah 74, , ,7259 Rata-rata 24, ,431 89,9086 MIN 22, ,185 88,3376 MAX 29, ,605 92,3730 Tabel 17. Pengujian penyerapan air papan ukuran 3,5 cm No Mn (gram) Mw (gram) Wa (%) 3,5 cm 1 22, , , , , , , , , Jumlah 66, , , Rata-rata 22, , , MIN 21, , , MAX 22, , , Tabel 18. Pengujian Uji Tekan Sejajar Serat Ukuran Tebal Sampel 2 cm No F Maks Dimensi Contoh Uji R (cm) T (cm) A cm 2 (2 cm) tk// (2 cm) ,11 2,45 5, , ,06 2,50 5, , ,10 2,45 5, , ,19 2,49 5, , ,06 2,49 5, ,9041 Jumlah ,52 12,38 26, ,2029 rata-rata ,104 2,476 5, ,6406 MIN ,06 2,45 5, ,9041 MAX ,19 2,50 5, ,475

63 Tabel 19. Pengujian Uji Tekan Sejajar Serat Ukuran Tebal Sampel 2,5 cm 52 No F Maks Dimensi Contoh Uji R (cm) T (cm) A cm 2 (2,5 cm) tk// (2,5 cm) ,18 2,47 2, , ,88 2,48 4, , ,90 1,41 2, , ,29 2,40 5, , ,99 1,45 2, , ,00 2,40 4, , ,07 2,41 4, , ,93 2,41 4, , ,70 2,44 4, , ,11 2,48 5, ,8314 Jumlah ,05 22,35 42, ,805 Rata-rata ,905 2,235 4, ,9805 MIN ,18 1,41 2, ,0917 MAX ,29 2,48 5, ,1822 Tabel 20. Pengujian Uji Tekan Sejajar Serat Ukuran Tebal Sampel 3 cm No F Maks Dimensi Contoh Uji R (cm) T (cm) A cm 2 (3 cm) tk// (3 cm) ,50 2,47 6, , ,51 2,50 6, , ,51 2,38 5, , ,37 2,41 5, , ,59 2,46 6, , ,50 2,47 6, , ,50 2,44 6, , ,60 2,45 6, , ,25 2,31 5, , ,20 2,39 5, ,7330 Jumlah ,53 24,28 59, ,4724 Rata-rata ,453 2,428 5, ,3472 MIN ,20 2,31 5, ,2602 MAX ,60 2,50 6, ,9049

64 Tabel 21. Pengujian Uji Tekan Sejajar Serat Ukuran Tebal Sampel 3,5 cm 53 No F Maks Dimensi Contoh Uji R (cm) T (cm) A cm 2 (3,5 cm) tk// (3,5 cm) ,57 2,51 6, , ,65 2,44 6, , ,56 2,44 6, , ,48 2,59 6, , ,64 2,50 6, , ,70 2,46 6, , ,55 2,43 6, , ,60 2,48 6, , ,70 2,46 6, , ,49 2,60 6, ,8835 Jumlah ,94 24,91 64, ,174 Rata-rata ,594 2,491 6, ,6174 MIN ,48 2,43 6, ,8835 MAX ,7 2,6 6, ,8263 Tabel 22. Pengujian MoE Ukuran Tebal Sampel 2 cm No b (cm) a (cm) L MoE (kg/cm 2 ) 2 cm 1 2,07 2, , , ,10 2, , , ,10 2, , , ,10 2, , , ,11 2, , ,0900 Jumlah 10,48 11, , ,6626 Rata-rata 2,096 2, , ,7325 MIN 2,07 2, , ,0900 MAX 2,11 2, , ,2809

65 Tabel 23. Pengujian MoE Ukuran Tebal Sampel 2,5 cm 54 No b (cm) a (cm) L MoE (kg/cm 2 ) 2,5 cm 1 2,2 2, , , ,16 2, , , ,08 2, , , ,11 2, , , ,09 2, , , ,29 2, , , ,17 2, , , ,19 2, , , ,15 2, , , ,32 2, , ,8064 Jumlah 21,76 24, , ,6685 Rata-rata 2,176 2, , ,5669 MIN 2,08 2, , ,1555 MAX 2,32 2, , ,8554 Tabel 24. Pengujian MoE Ukuran Tebal Sampel 3 cm No b (cm) a (cm) L MoE (kg/cm 2 ) 3 cm 1 2,23 2, , , ,19 2, , , ,22 2, , , ,31 2, , , ,25 2, , , ,15 2, , , ,25 2, , , ,2 2, , , ,26 2, , , ,24 2, , ,3074 Jumlah 22,3 22, , ,2054 Rata-rata 2,23 2, , ,9205 MIN 2, , ,5194 MAX 2,31 2, , ,1557

66 Tabel 25. Pengujian MoE Ukuran Tebal Sampel 3,5 cm 55 No b (cm) a (cm) L MoE (kg/cm 2 ) 3,5 cm 1 2,29 36, ,3 18, ,28 36, ,5 9, ,25 36, ,4 13, ,27 36, ,5 9, ,20 36, ,4 12, ,31 36, ,4 15, ,30 36, ,5 13, ,27 36, ,4 15, ,34 36, ,4 10, ,20 36, ,4 14,1966 Jumlah 22,71 363, ,2 133,6445 Rata-rata 2,271 36, ,42 13,3645 MIN 2,20 36,00 30,00 70,00 0,30 9,7412 MAX 2,34 36, ,5 18,1849 Tabel 26. Pengujian MoR Ukuran Tebal Sampel 2 cm No b (cm) a (cm) L F Maks MoR (Kg/cm 2 ) 2 cm 1 2,07 2, , ,10 2, , ,10 2, , ,10 2, , ,11 2, ,9902 Jumlah 10,48 11, ,0409 Rata-rata 2,096 2, ,8 418,0082 MIN 2,07 2, ,4254 MAX 2,11 2, ,8235

67 Tabel 27. Pengujian MoR Ukuran Tebal Sampel 2,5 cm No b (cm) a (cm) L F Maks MoR (Kg/cm 2 ) 2,5 cm 1 2,20 2, , ,16 2, , ,08 2, , ,11 2, , ,09 2, , ,29 2, , ,17 2, , ,19 2, , ,15 2, , ,32 2, ,3066 Jumlah 21,76 24, ,8254 Rata-Rata 2,18 2,41 30,00 126,60 451,6825 Min 2,08 2,29 30,00 112,00 381,3066 Max 2,32 2,52 30,00 152,00 563, Tabel 28. Pengujian MoR Ukuran Tebal Sampel 3 cm No b (cm) a (cm) L F Maks MoR (Kg/cm 2 ) 3 cm 1 2,23 2, , ,19 2, , ,22 2, , ,31 2, , ,25 2, , ,15 2, , ,25 2, , ,20 2, , ,26 2, , ,24 2, ,3769 Jumlah 22,3 22, ,8443 Rata-Rata 2,23 2, ,7844 Min 2,15 2, ,0788 Max 2,31 2, ,0354

68 Tabel 29. Pengujian MoR Ukuran Tebal Sampel 3,5 cm No b (cm) a (cm) L F Maks MoR (Kg/cm 2 ) 3,5 cm 1 2,29 36, , ,28 36, , ,25 36, , ,27 36, , ,20 36, , ,31 36, , ,30 36, , ,27 36, , ,34 36, , ,20 36, ,5660 Jumlah 22,71 363, ,9790 Rata-Rata 2,271 36, ,4979 MIN 2,20 36,00 30,00 72,00 1,0393 MAX 2,34 36, ,

69 58 Gambar 10. Proses pengampelasan Gambar 11. Penjemuran bahan baku

70 59 Gambar 12. Pengecekan kadar air sebelum perebusan Gambar 13. Proses perebusan

71 60 Gambar 14. Proses hot press Gambar 15. Proses cold press

72 61 Gambar 16. Proses pemotongan sampel Gambar 17. Pengukuran sebelum pengujian

73 62 Gambar 18. Proses perendaman Gambar 19. Pengujian MoE dan MoR