TINJAUAN PUSTAKA. Jawa, Maluku, dan Irian Jaya. Sengon dikenal dengan nama ilmiah Paraserienthes

Transkripsi

1 TINJAUAN PUSTAKA Kayu Sengon (Paraserienthes falcataria (L) Nielsen) Sengon merupakan spesies asli dari kepulauan sebelah timur Indonesia yakni di sekitar Maluku dan Irian Jaya. Penyebaran sengon terdapat di seluruh Jawa, Maluku, dan Irian Jaya. Sengon dikenal dengan nama ilmiah Paraserienthes falcataria (L) Nielsen. Nama daerahnya antara lain yaitu albasia, jeunjing (Jawa Barat), sengon laut (Jawa Tengah), sengon sebrang (Jawa Timur), jing laut (Madura), tedehu pute (Sulawesi), rawe, selawaku, tawasela (Maluku), wikie (Irian Jaya) (Atmosuseno, 1998). Santoso (1992) menyatakan bahwa sengon merupakan tanaman yang termasuk anggota famili Mimosaceae (keluarga petai-petaian). Jenis tanaman dari famili ini memiliki sifat pertumbuhan yang sangat cepat. Pertumbuhannya selama 25 tahun dapat mencapai tinggi 45 m dengan diameter batang mencapai 100 cm sehingga sengon sering dijuluki sebagai pohon ajaib (the miracle trees). Pada usia 6 tahun sengon sudah dapat menghasilkan kayu bulat sebanyak 372 m 3 /ha. Ciri umum kayu sengon ini adalah warna kayu teras hampir putih atau coklat muda, warna kayu gubal umumnya tidak berbeda dengan kayu teras, teksturnya agak kasar dan merata, arah serat lurus, bergelombang lebar atau berpadu dan kesan raba pada permukaan kayu agak licin atau licin. Kayu sengon tergolong ringan (berat jenis 0,33), mempunyai kelas awet IV/V dan kelas kuat IV-V. Kayunya lunak dan mempunyai nilai penyusutan dalam arah radial dan tangensial berturut-turut 2,5 persen dan 5,2 persen (basah sampai kering tanur). Kayunya mudah digergaji, tetapi tidak semudah kayu meranti merah dan dapat

2 dikeringkan dengan cepat tanpa cacat yang berarti. Cacat pengeringan yang lazim adalah kayunya melengkung atau memilin (Martawijaya et al., 1989). Sengon banyak diusahakan untuk berbagai keperluan dalam bentuk kayu olahan berupa papan dengan ukuran tertentu sebagai bahan baku pembuat peti, papan penyekat, pengecoran semen dalam konstruksi. Selain itu, kayu sengon juga digunakan pada industri korek api, pensil, papan partikel, bahan baku industri pulp, kertas dan lain-lain (Siregar et al., 2008). Kayu Meranti Merah (Shorea leprosula Miq.) Shorea leprosula Miq. merupakan salah satu jenis asli Kalimantan yang tergolong famili Dipterocarpaceae dan dikenal dengan nama meranti merah. Meranti merah tumbuh baik pada tipe iklim A dan B dengan kelembaban tinggi dibawah ketinggian tempat 800 meter diatas permukaan laut (mdpl) di daerah dengan curah hujan berkisar antara mm/tahun. Jumlah spesiesnya mencapai 130 jenis dan sebagian besar tumbuh secara alami di hutan kalimantan (Purba, 2011). Di hutan alam, jenis meranti merah dapat mencapai diameter 100 cm dengan tinggi batang bebas cabang 30 m. Banir menonjol tetapi tidak terlalu besar, batang merekah atau bersisik, pada umumnya berdamar. Kulit luar dan kulit dalam tebal, warnanya merah atau kemerah-merahan, gubalnya kuning pucat dan kayu terasnya berwarna merah. Tajuk lebar, berbentuk payung dengan ciri berwarna coklat kekuning-kuningan (Irwanto, 2009). Meranti merah tergolong kayu keras berbobot ringan, sedang sampai berat. Memiliki tekstur agak kasar. Berat jenisnya berkisar antara 0,3-0,86 pada kandungan air 15%. Menurut kekuatannya, jenis-jenis meranti merah dapat

3 digolongkan dalam kelas kuat II-IV, sedangkan keawetannya tergolong dalam kelas III-IV. Kayu meranti merah merupakan kayu berharga yang banyak digunakan untuk berbagai keperluan seperti kayu lapis, kayu gergajian, dan bahan bangunan. Selain itu, kayu meranti merah juga digunakan untuk konstruksi berat atau sedang, balok, kaso, kusen pintu-pintu dan jendela, papan lantai, geladak jembatan, serta untuk membuat perahu (Irwanto, 2009). Balok Laminasi (Glued Laminated Timber) Balok laminasi adalah balok yang dibuat dari lapis-lapis papan yang diberi perekat secara bersama-sama pada arah serat yang sama. Balok laminasi memiliki ketebalan maksimum yang diizinkan sebesar 50 mm (Moody et al. 1999). Balok laminasi diperoleh dari pengolahan batang yang dimulai dari pemotongan, perekatan, dan pengempaan sampai diperoleh bentuk lamina dengan ketebalan yang diinginkan. Fakhri (2001) dalam Rofaida (2008) menambahkan bahwa kayu laminasi tersebut dihasilkan dari potongan-potongan kayu yang relatif kecil yang dibuat menjadi produk baru yang lebih homogen dengan penampang kayu dapat dibuat menjadi lebih lebar dan lebih tinggi serta dapat digunakan sebagai bahan konstruksi. Tujuan dasar pembuatan kayu lamina adalah untuk menciptakan suatu rancangan bangun konstruksi dari kayu utuh yang kering sempurna dan mudah didapatkan bahan dasarnya. Pembuatan balok laminasi mutlak memerlukan perekat sebagai bahan pengikat bagian yang satu dengan yang lainnya. Pemilihan jenis perekat yang digunakan harus disesuaikan dengan peruntukan balok laminasi nantinya. Adanya perekat diantara lapisan kayu pada balok laminasi memungkinkan terjadi perubahan sifat mekanis seperti kekakuan dan kekuatannya. Dengan dimensi

4 penampang melintang balok laminasi yang sama dapat disusun sejumlah lamina secara horizontal dengan ketebalan tertentu. Semakin banyak jumlah lamina semakin tipis tebal lamina dan semakin banyak jumlah lamina semakin besar luas bidang rekatan (Sulistyawati et al. 2008). Faktor yang mempengaruhi kualitas laminasi antara lain bahan baku. Persyaratan bahan baku adalah memiliki serat dan berat jenis yang seragam. Selain itu perekat juga harus disesuaikan dengan tujuan penggunaan kayu laminasi. Hal lain yang diperhatikan adalah persiapan bahan dan proses pengempaan karena akan mempengaruhi kualitas kayu laminasi. Untuk itu perlu dilakukan pengujian terlebih dahulu yang memenuhi standar sebelum kayu laminasi digunakan terutama apabila tujuan penggunaan adalah untuk struktural (Manik, 1997 dalam Pasaribu 2011). Balok laminasi yang memenuhi standar struktur pada proses perancangan harus memperhatikan pengempaan. Proses pengempaan ini ditujukan untuk menghasilkan garis perekat setipis mungkin bahkan mendekati ketebalan molekul bahan perekat karena kekuatan meningkat seiring berkurangnya tebal garis rekatan. Pengempaan yang terlalu rendah menyebabkan cacat perekatan seperti melepuh, perekat tebal, dan pecah muka (Anshari, 2006). Prayitno (1996) dalam Gunawan (2007) menambahkan bahwa pemberian tekanan pengempaan yang terlalu besar juga dapat mengakibatkan terjadinya kelemahan perekatan yang berupa proses keluarnya perekat yang berlebihan (starved glue line) dan rusak lapisan permukaan sehingga menurunkan kekuatan perekatan yang dihasilkan.

5 Lapisan Laminasi Banyaknya lapisan sangat mempengaruhi kekuatan laminasi seiring dengan penambahan jumlah lapisannya, namun setelah mencapai batas tertentu kekuatannya menurun. Penambahan jumlah lapisan juga tidak selamanya dapat meningkatkan kekuatan lamina. Banyak faktor yang dapat mempengaruhi menurunnya nilai kekuatan laminasi yaitu bahan yang akan direkat, penggunaan jenis perekat dan banyaknya perekat, metode pengkleman dan besarnya tekanan pada saat pembuatan laminasi (Tarkono, 2006). Dengan dimensi penampang melintang glulam yang sama, dapat disusun sejumlah lamina secara horizontal dengan ketebalan tertentu. Semakin banyak jumlah lamina, semakin tipis tebal lamina. Semakin banyak jumlah lamina semakin besar luas bidang rekatan. Pengaruh adanya bahan perekat dan perbedaan ketebalan lamina pada balok glulam perlu diamati untuk mengetahui kemampuan kekakuan dan kekuatannya (Sulistyawati et al. 2008). Perekat dan Perekatan Ruhendi dan Hadi (1997) dalam Fadli (2006) mendefinisikan perekat sebagai suatu substansi yang memiliki kemampuan untuk mempersatukan bahan sejenis atau tidak sejenis melalui ikatan permukaan. Selanjutnya, Pizzi (1983) dalam Nurfaridah (2002) membedakan perekat berdasarkan reaksi terhadap panas menjadi perekat thermosetting dan thermoplastic. a. Perekat thermosetting merupakan perekat yang dapat mengeras bila terkena panas atau reaksi kimia dengan katalisator (hardener) tertentu dan reaksinya bersifat tidak dapat balik. Perekat jenis ini jika sudah mengeras tidak dapat lagi

6 menjadi lunak. Contoh perekat ini antara lain phenol formaldehida. urea formaldehida, melamin formaldehida dan isosianat. b. Perekat thermoplastic adalah perekat yang dapat lunak jika terkena panas dan kembali mengeras jika suhu rendah. Contoh perekat ini antara lain polivinil asetat, perekat selulosa, perekat resin acrillic. Penggunaan tipe perekat dan tingkat persentase yang dipakai akan sangat mempengaruhi biaya pembuatan papan. Distribusi perekat merupakan salah satu kunci yang berpengaruh pada kualitas papan yang dihasilkan. Faktor lain yang mempengaruhi kualitas ikatan adalah permukaan kayu, keterbatasan perekat, kadar air kayu, kualitas perekatnya karena penyimpanan perekat yang terlalu lama akan mengurangi sifat-sifat perekat, dan kontrol penyebaran serta keseragaman jumlah perekat sangat diperlukan untuk membentuk ikatan yang sempurna. Kadar air yang tinggi akan menurunkan efek perekatan dan menyebabkan meningkatnya adsorbsi kayu serta ikatan menjadi lemah (Haygren dan Bowyer, 1996). Perekatan adalah peristiwa merekatnya dua benda yang disebabkan adanya gaya tarik menarik antara perekat dengan benda yang direkatnya bersamaan dengan gaya tarik menarik antara molekul perekat sendiri (Houwink dan Solomon, 1965 dalam Pranata 2004). Prayitno (1996) dalam Budi (2007) menjelaskan bahwa dalam proses perekatan ada tiga aspek utama yang mempengaruhi kualitas hasil perekatan yaitu aspek bahan yang direkat, aspek bahan perekat, dan aspek teknologi perekatan. Aspek bahan yang direkat meliputi struktur dan anatomi (susunan sel dan arah serat) dan sifat fisika (kerapatan, kadar air, dan kembang susut). Aspek perekatan meliputi jenis, sifat, dan kegunaan

7 perekat. Aspek teknologi perekatan meliputi berat labur, pengempaan, dan kondisi kerja (cara pelaksanaan). Menurut Sutigno (1985) dalam Pranata (2004) bahwa perekat masuk ke pori kayu kemudian mengeras dan terjadi gaya tarik menarik antara molekul perekat dan molekul kayu (ikatan kimia antara perekat dengan kayu). Perekatan dua keping kayu dimulai dengan melaburkan perekat berbentuk cair pada permukaan kayu. Kedua keping kayu ditempelkan, ditekan atau dikempa dan dibiarkan beberapa saat sampai terjadi ikatan yang kuat. Perangi-angin (2000) menambahkan bahwa bila suatu balok yang dilenturkan terdiri dari lempenganlempengan bahan dengan panjang yang sama maka akan terjadi geseran pada permukaan lempengan yang bersentuhan. Dengan geseran yang terjadi, ikatan rekat pada bidang rekat menjadi melemah. Keterekatan adalah suatu kemampuan kayu untuk melekat dengan menggunakan perekat. Zat ekstraktif tertentu yang terkandung dalam kayu dari beberapa jenis mungkin melemahkan kekuatan ikatan dari perekat. Kadar air, distribusi cairan di seluruh potongan kayu, kesetabilan bentuk dan ukuran, perlakuan pengawetan, ketahanan terhadap api serta kestabilan dimensi mempengaruhi keterekatan yang biasanya pengaruh yang ditimbulkan adalah negatif. Banyak kayu mempunyai kandungan lilin alami atau minyak yang cenderung menolak jenis minyak tertentu, terutama perekat berpelarut air. Salah satu cara untuk meminimalkan pengaruh ini adalah dengan membersihkan permukaan yang akan direkat dengan thinner sebelum direkat (Sucipto dan Ruhendi, 2012).

8 Perekat Polistirena Polistirena adalah polimer non polar yang tahan terhadap asam, basa, dan korosi lainnya namun mudah larut dalam hidrokarbon. Polistirena banyak digunakan untuk lembaran penutup, dan pencetak barang. Polistirena berbusa dipengaruhi oleh pemanasan polistirena yang berisi bahan penghasil gas dengan uap air yang berguna untuk memberikan massa jenis rendah (Cowd, 1991 dalam Fuady 2007). Polistirena merupakan termoplastis yang bening kecuali ditambahkan pewarna dan pengisi, dan dapat dilunakkan pada suhu ±100ºC (Andrew, 2002 dalam Simanjuntak 2006). Sifat-sifat umum polistirena dapat dilihat pada tabel berikut. Tabel 1. Sifat-sifat Umum Polistirena. Sifat Sifat Nilai Densitas (22,8 C) 1,049-1,09 Ketahanan Panas 66 C-99 C Pengkerutan Serapan Air 0,02% Indeks Bias 1,59 Cahaya Tembus 90% Sumber : Cowd, 1991 dalam Sitohang (2008) Polistirena merupakan polimer yang secara struktural terbentuk dari ikatan hidrokarbon dengan gugus fenil terdapat pada salah satu atom karbonnya. Polistirena bersifat termoplastik tidak berwarna, selain itu tahan terhadap senyawa asam dan basa, mudah larut dalam hidrokarbon aromatik dan berklorin, memiliki tegangan tarik sebesar Mpa dengan densitas kg/m 3 (Cowd, 1982 dalam Nuryono 2008).

9 Berat Labur Perekat Dalam proses perekatan ada beberapa faktor yang mempengaruhi kekuatan perekatan, salah satunya adalah berat labur perekat. Pizzi (1983) menjelaskan bahwa berat labur adalah banyaknya perekat yang diberikan pada permukaan kayu, berat labur yang terlalu tinggi selain dapat menaikkan biaya produksi juga akan mengurangi kekuatan rekat, karena akan memberikan penebalan pada garis rekat yang matang, sedangkan berat labur yang terlalu rendah akan mengurangi kekuatan rekat yang disebabkan oleh garis rekat yang terlalu tipis. Glue Spread adalah jumlah perekat yang dilaburkan per satuan luas permukaan bidang rekat. Jumlah perekat yang dilaburkan menggambarkan banyaknya perekat terlabur agar tercapainya garis perekat yang kuat. Sistem single glue spread artinya berat perekat tersebut diaplikasikan pada salah satu permukaan bidang rekat, sedangkan sistem double glue spread artinya berat perekat tersebut dibagi dua dan masing-masing diaplikasikan pada kedua permukaan bidang rekat yang akan direkatkan. Perbedaan luas bidang rekat dan berat labur mengakibatkan perbedaan berat perekat yang dibutuhkan masingmasing pasangan kayu laminasi (Sucipto dan Ruhendi, 2012). Satuan luas permukaan rekat ditentukan dengan satuan Inggris yakni seribu kaki persegi (1000 square feet) dengan sebutan MSGL (untuk perekatan satu sisi) atau MDGL (perekatan dua sisi). Untuk perekatan dua sisi, jumlah perekat terlabur ditambah sebanyak 10% (Prayitno, 1996). Di laboratorium, satuan perekat dikonversikan menjadi lebih sederhana yang disebut GPU (gram pick up) dengan formula : S.A GPU = 317,5

10 dengan GPU = gram pick up (dalam gram), S = jumlah perekat yang dilaburkan dalam pound/msgl atau pound/msdl, A = Luas bidang yang akan direkatkan (inci per segi). Langkah pengerasan perekat pada permukaan kayu terdiri dari lima tahap, yakni; flow (aliran sisi atau aliran samping), transfer (perpindahan dari sisi terlabur ke sisi tak terlabur), penetration (masuknya bahan perekat ke dalam bahan yang direkat), wetting (pembasahan kayu oleh pelarut perekat) serta solidification (pengerasan perekat menurut cara pengerasannya) (Prayitno, 1996 dalam Fakhri et al. 2008).