TINJAUAN PUSTAKA. struktural seperti papan pelapis dinding (siding), partisi, plafon (celing) dan lis.

Transkripsi

1 4 TINJAUAN PUSTAKA Kayu jabon (Anthocephalus cadamba M.) memiliki berat jenis 0,48 dan tergolong kayu kelas kuat IV. Berdasarkan sifat-sifat yang dimiliki dan informasi penggunaan kayu secara lokal oleh masyarakat, kayu jabon merah berpotensi digunakan untuk bahan bangunan sebagai komponen struktural dengan beban ringan (kaso, reng dan rangka dinding/plafon) dan sebagai komponen non struktural seperti papan pelapis dinding (siding), partisi, plafon (celing) dan lis. Kayu jabon merah bertekstur agak halus dan merata, arah serat lurus, permukaan kayu agak mengkilap dan kesan raba agak licin sampai licin, sehingga vinir yang dihasilkan dari kayu ini dapat digunakan baik untuk vinir tengah maupun vinir muka pada produk kayu lapis, vinir untuk membuat kotak dan batang korek api serta tusuk gigi (Lempang, 2014). Perlakuan perendaman dalam larutan NaOH dimaksudkan untuk mempercepat proses pelunakan kayu, serta membantu trecapainya fiksasi yang permanen. Pada kayu jenuh air maupun jenuh NaOH akan melunakkan hemiselulosa dan lignin sebagai komponen utama kimia kayu sehingga kayu jadi bersifat plastis dan memungkinkan terjadinya proses fiksasi. Selama proses pengepresan, lignin yang merupakan polimer akan melunak atau mengalir dan mengisi ruang matriks di dalam kayu (Onngo dan Astuti, 2005). Pra perlakuan menggunakan larutan NaOH merupakan metode yang efisien untuk menghidrolisis selulosa yang terdapat pada kayu, karena jika selulosa tidak dilarutkan maka dapat mengakibatkan pengembangan setelah pemadatan melalui cara kristalisasi yang tinggi. Untuk suhu pemadatan, didapat bahwa 160 C adalah nilai optimum. Jika suhu dibawah 160 C maka pemadatan 4

2 5 akan kurang berpengruh, sementara ketika suhu lebih tinggi menjadi 180 C maka konversi akan meningkat, namun hasil dari pengujian sifat mekanis akan menurun. Hal tersebut karena glukosa akan menglami degradasi pada suhu tinggi (Sun dkk. 2017). Semakin tinggi konsentrasi larutan NaOH maka nilai pengembangan tebal (Recovery of Set) semakin menurun. Fenomena ini menunjukkan bahwa faktor NaOH mempunyai pengaruh yang besar terhadap pencapaian fiksasi kayu yang dipadatkan (Amin dkk, 2007). Kayu Jabon yang dikukus sebelum dipadatkan memiliki kualitas permukaan lebih bagus dengan tekstur lebih jelas. Hal ini mungkin karena zat ekstraktif yang luruh ketika kayu dikukus membuat serat kayu tampak lebih jelas. Hasil pemadatan kayu jabon memperlihatkan permukaan kayunya mengilap dengan tekstur halus dan licin. Secara visual (penampilan) kualitas kayu Jabon yang dipadatkan lebih baik dibandingkan kayu Jabon cepat tumbuh (JCT) yang dipadatkan (Basri dan Balfas, 2015). Sampel kayu pra perlakukan dengan uap/pengukusan faktanya akan meninggkatkan permeabilitas yang nyata pada kelembaban kayu pada saat pemadatan dibandingkan tanpa perlakuan awal, semakin tinggi suhu perebusan maka semakin cepat kelembaban kayu turun. Metode penguapan akan lebih efisien untuk kualitas kayu daripada metode konvensional lainnya dengan mempertimbangkan waktu yang singkat (Yi-qing, 2012). Pemadatan kayu dapat dilakukan secara fisika (kompresi), kimia (impregnasi), maupun kombinasi keduanya. Pemadatan secara fisika dilakukan dengan pemberian perlakuan panas, kemudian kayu dikempa, sehingga terjadi

3 6 peningkatan densitas (kerapatan) pada struktur kayu. Pemadatan secara kimia dilakukan dengan memasukkan senyawa kimia yang dapat bereaksi dengan gugus hidroksil pada mikrofibril, atau memasukkan bahan resin atau polimer yang dapat mengisi rongga sel kayu. Pemadatan kombinasi antara fisika dan kimia dilakukan dengan mengempa kayu yang telah diimpregnasi dengan senyawa kimia atau bahan resin, atau dikenal dengan istilah kompregnasi (Kollmann et al., 1975 dalam Khalil et al., 2014). Pemadatan kayu menyebabkan lumen menyempit dan dinding sel semakin rapat satu dengan lainnya. Selain itu dengan adanya panas dan pengempaan dengan waktu tertentu menyebabkan bagian dinding sel yang mengandung selulosa mengalami plastisasi sehingga terjadi perubahan bentuk permanen. Kondisi ini menyebabkan sifat anatomi dan sifat mekanis kayu bertambah bentuk permanen. Kondisi ini menyebabkan sifat-sifat mekanis kayu bertambah (Wardhani, 2005) Selama proses pengempaan, dinding sel yang menahan berat tekanan akan mengalami perubahan bentuk, sampai tebal kayu berkurang sesuai target tebal kayu yang diinginkan. Dengan meningkatnya tekanan secara berangsur-angsur akan meningkatkan deformasi di mana sel-sel kayu melipat satu-persatu pada bagian kayu awal yang mempunyai dinding sel yang tipis, dinding sel mulai bersentuhan dengan dinding sel yang lain. Sel-sel kayu menjadi pipih dan rongga sel volumenya berkurang. Perubahan struktur sel menjadi lebih padat dan lignin tidak mengalami kerusakan sehingga meningkatkan kekuatan, mengurangi kandumgam kadar air dan meningkatkan kestabilan dimensi kayu tersebut (Sulistyono dan Surjokusumo, 2001).

4 7 Pemadatan kayu menyebabkan rongga sel memipih, meningkatkan kerapatannya dan merubah struktur anatomi kayu. Pemadatan kayu dengan suhu dan waktu kempa menyebabkan lumen menyempit dan dinding sel semakin rapat satu dengan lainnya. Selain itu dengan adanya panas dan pengempaan dengan waktu tertentu menyebabkan bagian dinding sel yang mengandung selulosa mengalami plastisasi sehingga terjadi perubahan (Wahyuni, 2013). Menurut Tomme et al. diacuh dalam Sulistyono dan Surjokusumo (2001), densifikasi kayu dapat meningkatkan kerapatan kayu karena kayu menjadi lebih padat akibat dikempa. Kerapatan kayu berhubungan linier dengan kekuatan kayu, yaitu semakin tinggi kerapatan kayu semakin tinggi pula kekuatannya. Tingginya pengembangan tebal dipengaruhi oleh kerapatan awal kayu dan terlarutnya zat ekstraktif pada lamanya perendaman dalam air. Apabila ditelaah lebih lanjut ternyata semakin lama kayu direndam, penyerapan air dan pengembangan tebal papannya semakin kecil. Zat ekstraktif adalah komponen kayu yang bukan merupakan komponen struktural dan hampir semuanya terbentuk dari senyawa ekstraseluler dan berbobot molekul rendah (Panca, 2009). Pengembangan tebal (Recovery of Set) diduga ada hubungan dengan absorbsi air, karena semakin banyak air yang diabsorbsi dan memasuki rongga sel maka semakin banyak pula perubahan dimensi yang dihasilkan, hal tersebut dibuktikan dengan besarnya nilai pengembangan tebal yang tinggi. Pengembangan tebal yang tinggi akan mengakibatkan stabilitas dimensi yang rendah, karena sifat mekanis yang dimilikinya akan segera menurun secara drastis dalam jangka waktu yang tidak terlalu lama (Setiawan, 2008).

5 8 Proses modifikasi termal merupakan faktor penting yang mempengaruhi permukaan kayu dan stabilitas kayu, dimana kayu yang mengalami modifikasi dengan cara pengempaan/hot press secara visual akan mengakibatkan permukaan kayu menjadi lebih halus. Nilai kekerasan kayu akan meningkat secara signifikan, apabila dengan menaikan tekanan kempa ataupun dengan menurunkan suhunya sesuai kemampuan kayu. Karakteristik perbaikan dari kayu yang dimodifikasi secara termal menawarkan banyak keunggulan baru yang potensial dan menarik untuk produk kayu secara industri (Unsala dkk, 2011). Peningkatan proses pengempaan dengan suhu terlalu tinggi (>150 C) merusak kandungan kimia dan struktur sel sehingga komponen kimia kayu dan struktur sel tersebut akan mengalami deformasi yang melebihi kewajaran sehingga akan menurunkan keelastisan kayu. Sedangkan nilai MOR pada kayu yang dipadatkan terjadi karena struktur sel kayu menjadi lebih padat dan merata pada setiap bagian kayu, dan selain itu adanya kristalisasi molekul selulosa dalam daerah amorf dari mikrofibril. Peningkatan suhu kempa dapat menyebabkan pemipihan kayu semakin cepat terjadi (Eliezer, 2014). Pengembangan tebal dengan air dingin meningkat drastis dibanding dengan perendaman air panas atau larutan kimia lainnya setelah mengalami pengempaan, karena terjadi saat kayu dipadatkan hanya lapisan permukaan kayu namun di salah satu sisi bawah kayu menahan beban dari kempa panas. Pengaruh proses modifikasi kempa panas pada degradasi kimia komponen kayu, seperti hemiselulosa dan lignin mengalami degradasi yang tinggi (Gong dkk, 2010).