KAJIAN SIFAT FISIS KAYU SENGON (Paraserianthes falcataria (L.) Nielsen) PADA BERBAGAI BAGIAN DAN POSISI BATANG Oleh Iwan Risnasari, S.Hut, M.Si UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN Iwan Risnasari : Kajian Sifat Fisis Kayu Sengon Pada Berbagai Bagian Dan Posisi Batang, USU e-repository
KAJIAN SIFAT FISIS KAYU SENGON (Paraserianthes falcataria (L.) Nielsen) PADA BERBAGAI BAGIAN DAN POSISI BATANG Oleh Iwan Risnasari, S.Hut, M.Si Departemen Kehutanan Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara Email : i_risnasari@yahoo.com. Pendahuluan Kebutuhan manusia terhadap kayu sebagai bahan bangunan hingga peralatan rumah tangga akan semakin meningkat seiring dengan meningkatnya jumlah penduduk dan berkembangnya teknologi. Namun peningkatan kebutuhan ini tidak diimbangi oleh ketersediaan bahan kayu tersebut. Di lain pihak, pemanfaatan kayu solid yang ada hingga saat ini masih belum efisien. Hal ini ditunjukkan oleh tingginya volume limbah yang dihasilkan, baik limbah yang dihasilkan dari kegiatan penebangan maupun limbah dari industri pengolahan kayu. Melihat fenomena tersebut, maka perlu dicari alternatif untuk memecahkan permasalahan tersebut. Salah satunya adalah dengan melakukan efisiensi penggunaan bahan baku, yang dapat dilakukan antara lain dengan cara memanfaatkan kayu-kayu kurang dikenal, memanfaatkan semua bagian kayu termasuk limbah yang dihasilkan serta melakukan diversifikasi produk. Dalam rangka mendukung upaya tersebut, maka informasi mengenai sifat-sifat dasar pada semua bagian kayu sangatlah penting, sehingga dengan mengetahui sifatsifat dasar dari semua bagian kayu akan memudahkan dalam menentukan tujuan penggunaan dari kayu tersebut. Salah satu jenis kayu yang banyak dikenal dan cukup disukai oleh masyarakat adalah kayu sengon (Paraserianthes falcataria (L.) Nielsen), karena termasuk tanaman yang dapat tumbuh dengan cepat dan jika ditanam pada tanah yang subur dan iklim yang sesuai, tingginya bisa mencapai meter pada umur tahun, meter pada umur tahun dan meter pada umur tahun. Dalam kondisi optimum, pertumbuhan diameter batangnya mencapai cm pertahun (Perhimpi dan Balitbang Kehutanan, ). Selain itu jenis kayu ini telah dipilih sebagai salah satu jenis pohon yang ditanam dan mempunyai Iwan Risnasari : Kajian Sifat Fisis Kayu Sengon Pada Berbagai Bagian Dan Posisi Batang, USU e-repository
prospek baik dalam pembangunan HTI, baik untuk bahan baku pulp dan kertas maupun untuk kayu pertukangan (Mangundikoro, ). Oleh karena itu penelitian mengenai sifat-sifat dasar terhadap semua bagian kayu (juvenil, teras dan gubal) serta posisi batang (pangkal, tengah dan ujung) perlu dilakukan. Dengan adanya informasi tersebut, maka akan memudahkan dalam menentukan penggunaan bagian-bagian kayu sengon yang optimum.. Metodologi Bahan yang digunakan adalah batang kayu sengon (Paraserianthes falcataria (L.) Nielsen) (sengon I dan Sengon II), dimana pada setiap batang yang diambil adalah bagian pangkal, tengah dan ujung. Semua bagian batang dari kayu sengon tersebut, yaitu bagian juvenil, teras dan gubal digunakan dalam penelitian ini. ) Pembuatan Contoh Uji Lempengan Pada setiap batang kayu sengon diambil bagian pangkal, tengah dan ujung dengan cara memotongnya hingga berbentuk lempengan dengan tebal masing-masing ± cm. Bagan pemotongan lempengan kayu sengon dapat dilihat pada gambar. Gambar. Pengambilan Contoh Lempengan Iwan Risnasari : Kajian Sifat Fisis Kayu Sengon Pada Berbagai Bagian Dan Posisi Batang, USU e-repository
) Pengujian Sifat Fisis Kayu Sengon a. Kadar Air Contoh uji yang berukuran x x mm yang diambil dari contoh uji menurut bagian kayu (juvenil, gubal dan teras) dan posisi batang (pangkal, tengah dan ujung), ditimbang beratnya (Bo), kemudian dimasukkan ke dalam oven dengan suhu ± o C ditimbang kembali untuk mengetahui berat akhir kering oven (B). Perhitungan kadar air adalah sebagai berikut : Kadar air Basah = Berat Basah (Bo) - berat kering oven (B) x % Berat kering oven (B) Kadar air = Berat kering udara (Bo) - berat kering oven (B) x% Kering udara Berat kering oven (B) b. Berat Jenis Dalam pengujian berat jenis, contoh uji yang digunakan sama dengan contoh uji untuk kadar air. Nilai berat jenis diperoleh dengan cara menimbang berat dan mengukur volume contoh uji dengan calipper pada ketiga dimensinya (L, R dan T). Setelah diukur volumenya, contoh uji dioven dengan suhu ± o C sampai beratnya konstan kemudian ditimbang (BKT). Dari hasil tersebut diperoleh nilai berat jenis kayu yang dihitung berdasarkan rumus : Berat Jenis = BKT Volume Awal c. Penyusutan Contoh uji yang diambil dari contoh uji berat jenis dalam keadaan kering udara. Setelah contoh uji diukur dimensinya (Vo) dalam keadaan kering udara, dimasukan oven selama jam dengan suhu ( ± ) C, kemudian diukur untuk mengetahui dimensi akhir kering tanur (V). Perhitungan penyusutan contoh uji sebagai berikut : Penyusutan = dimensi awal (udara) - dimensi akhir (kering tanur)x% dimensi awal (udara) Iwan Risnasari : Kajian Sifat Fisis Kayu Sengon Pada Berbagai Bagian Dan Posisi Batang, USU e-repository
. Hasil dan Pembahasan Kadar Air Dari hasil penelitian diperoleh nilai kadar air untuk kayu sengon I dan II pada berbagai posisi batang (pangkal, tengah dan ujung) dan bagian kayu (dari pith ke gubal) pada tabel dan. Hubungan antara kadar air dengan bagian kayu (bagian pith ke gubal) ditunjukkan pada gambar dan. Tabel. Nilai Kadar Air Kayu pada Kayu Sengon I Sampel KA (%) Pangkal... ()...... ()..... ()..... ()...... ()... KA (%) Pangka l Gambar. Grafik Kadar Air dari Contoh Uji Kayu Sengon I Kayu sengon I memiliki nilai kadar air rata-rata bagian pangkal. %, bagian tengah. % dan bagian ujung. %. Pada arah horisontal terjadi kecenderungan bahwa kadar air pada bagian dekat pith lebih besar (terjadi Iwan Risnasari : Kajian Sifat Fisis Kayu Sengon Pada Berbagai Bagian Dan Posisi Batang, USU e-repository
penurunan nilai kadar air dari arah pith ke gubal). Hal tersebut terjadi karena bagian kayu dekat pith yang merupakan kayu juvenil memiliki dinding sel yang lebih tipis dibandingkan kayu dewasa. Kayu sengon II juga menunjukkan kecenderungan penurunan nilai kadar air dari pith ke gubal. Nilai rata-rata kadar air pada bagian pangkal. %, bagian tengah.% dan bagian ujung.%. Tabel. Nilai Kadar Air Kayu pada Kayu Sengon II Sampel KA (%) Pangkal... ()...... ()...... ()..... ().... ().. Kadar Air (%) Pangka l Gambar. Grafik Kadar Air dari Contoh Uji Kayu Sengon II Berat Jenis Berat jenis adalah perbandingan antara kerapatan bahan dengan berat jenis air (benda rujukan). Nilai berat jenis pada berbagai posisi batang dan bagian kayu dapat dilihat pada gambar dan. Berat jenis kayu sengon I berkisar antara.., sedangkan berat jenis kayu sengon II berkisar antara Iwan Risnasari : Kajian Sifat Fisis Kayu Sengon Pada Berbagai Bagian Dan Posisi Batang, USU e-repository
... Hal ini menunjukkan bahwa selain variasi berat jenis dipengaruhi oleh jenis pohon, berat jenis juga dapat bervariasi diantara pohon pada jenis yang sama. Hal ini dapat dipengaruhi oleh letak geografis tempat tumbuh, kecepatan tumbuh serta kualitas pohon. Nilai berat jenis dari arah pith ke gubal (pada arah horisontal) cenderung meningkat, sehingga dapat dikatakan bahwa berat jenis dari bagian juvenil lebih kecil daripada kayu dewasa (mature). Menurut Zobel dan Talbert (), kayu juvenil dibentuk di dekat empulur yang jumlahnya bervariasi, serabut kayu lebih pendek dan mempunyai dinding sel yang tipis. Demikian halnya dengan Pandit () yang mengemukakan bahwa kecilnya nilai berat jenis kayu pada bagian kayu juvenil diakibatkan karena kayu juvenil dibentuk pada awal-awal periode pertumbuhan pohon yang jarak pertumbuhan pucuknya dengan kambium vaskuler masih sangat dekat. Akibatnya aktivitas kambium vaskulerpun sangat dipengaruhi oleh aktivitas di dalam meristem pucuk (apical growing points) dengan pembelahan sel yang sangat cepat dan aktif sehingga sel-sel yang dibentuknya berukuran lebih pendek, dinding selnya tipis dan ronggal sel/lumen yang sangat besar. Hal inilah yang menyebabkan berat jenis cenderung meningkat dari pith ke gubal. Berat Jenis...... Teras Pangkal Gambar. Grafik Berat Jenis dari Contoh Uji Kayu Sengon I Iwan Risnasari : Kajian Sifat Fisis Kayu Sengon Pada Berbagai Bagian Dan Posisi Batang, USU e-repository
Berat Jenis........ Pangkal Teras Gambar. Grafik Berat Jenis dari Contoh Uji Kayu Sengon II Menurut posisi batang (pangkal, tengah dan ujung) pada kayu sengon I nilai berat jenis paling tinggi terdapat pada bagian pangkal, kemudian berturutturut diikuti oleh bagian tengah dan ujung. Hal ini sesuai dengan pernyataan Tsoumis (), bahwa selain pada arah horisontal berat jenis juga bervariasi pada arah vertikal. Bagian pangkal pada pohon, karena faktor mekanis cenderung untuk menahan beban, sehingga kerapatan kayu pada bagian pangkal lebih tinggi daripada bagian yang lain. Selain itu bagian pangkal juga mempunyai proporsi kayu teras yang lebih besar, sehingga berat jenis dari arah pangkal ke ujung mengalami penurunan. Berbeda halnya pada kayu sengon II, dimana bagian ujung merupakan bagian yang mempunyai berat jenis paling tinggi, diikuti bagian pangkal dan tengah. Sebagaimana dikemukakan oleh Tsoumis () bahwa variasi berat jenis diantara pohon pada jenis yang sama dapat dipengaruhi oleh kondisi lingkungan (seperti tanah, iklim dan tempat tumbuh) dan keturunan (heredity). Selain itu juga dapat disebabkan oleh keadaan abnormalitas dari pohon seperti kayu tarik dan kayu tekan (Compression and tension wood). Penyusutan Penyusutan kayu terjadi bila kayu kehilangan air dibawah titik jenuh serat yaitu kehilangan air terikatnya. Kayu bersifat anisotropi, yaitu kayu akan mengalami perubahan dimensi yang tidak sama pada tiga arah struktural. Penyusutan pada arah longitudinal biasanya sangat kecil, sehingga tidak Iwan Risnasari : Kajian Sifat Fisis Kayu Sengon Pada Berbagai Bagian Dan Posisi Batang, USU e-repository
diperhitungkan. Sedangkan penyusutan pada arah tangensial lebih besar daripada penyusutan pada arah radial, biasanya mencapai dua kali atau lebih (Panshin dan de Zeeuw, ). Menurut Tsoumis () penyusutan kayu dapat dipengaruhi oleh beberapa faktor seperti kelembaban, kerapatan, struktur anatomi, ekstraktif, komposisi kimia dan tegangan mekanis. Susut Basah Kadar Air Kering Udara Penyusutan dari kondisi basah ke kering udara arah radial dan tangensial pada kayu sengon I dapat dilihat pada gambar dan. Penyusutan pada arah tangensial berkisar antara. %, sedangkan penyusutan arah radial berkisar antara.. %. Penyusutan arah tangensial yang paling besar pada bagian tengah, diikuti oleh bagian ujung dan yang terendah adalah bagian pangkal. Penyusutan pada bagian pangkal lebih kecil, karena pada bagian tersebut proporsi kayu teras lebih besar sehingga penyusutannya relatif lebih kecil. Pada arah radial penyusutan paling besar pada bagian tengah, diikuti oleh bagian pangkal dan ujung Susut Basah - KU (%) Pangka l Gambar. Susut Basah KU untuk arah Tangensial dari Contoh Uji Kayu Sengon I Iwan Risnasari : Kajian Sifat Fisis Kayu Sengon Pada Berbagai Bagian Dan Posisi Batang, USU e-repository
Susut Basah - KU (%)..... Pangkal Gamb ar. Susut Basah KU untuk arah Radial dari Contoh Uji Kayu Sengon II Pada kayu sengon II (gambar dan ), sebagaimana halnya kayu sengon I penyusutan pada arah tangensial lebih tinggi pada bagian tengah, diikuti bagian ujung dan pangkal. Sedangkan pada arah radial, penyusutan paling besar pada bagian tengah diikuti bagian pangkal dan ujung. Sedangkan variasi penyusutan pada arah horisontal tidak menunjukkan pola yang jelas. Penyusutan pada arah tangensial berkisar antara.. %, sedangkan pada arah radial berkisar antara..%. Susut Basah - KU (%)..... Pangkal Gamba r. Susut Basah KU untuk arah Tangensial dari Contoh Uji Kayu Sengon II Iwan Risnasari : Kajian Sifat Fisis Kayu Sengon Pada Berbagai Bagian Dan Posisi Batang, USU e-repository
Susut Basah - KU (%) Pangkal Gambar. Susut Basah KU untuk arah Radial dari Contoh Uji Kayu Sengon II Susut Basah % RH Kondisi penyusutan pada % RH untuk kayu sengon I dapat dilihat pada gambar dan. Penyusutan terbesar pada arah tangensial terdapat pada bagian tengah, diikuti bagian ujung dan pangkal. Sedangkan pada arah radial penyusutan terbesar pada bagian tengah diikuti bagian pangkal dan ujung. Penyusutan pada arah tangensial berkisar antara.. %, sedangkan arah radial berkisar antara.. %. Susut Basah - RH % (%) Pangkal a a a a a Gambar. Susut Basah RH % untuk arah Tangensial dari Contoh Uji Kayu Sengon I Iwan Risnasari : Kajian Sifat Fisis Kayu Sengon Pada Berbagai Bagian Dan Posisi Batang, USU e-repository
Susut Basah - RH % (%) Pangka l Gambar. Susut Basah RH % untuk arah Radial dari Contoh Uji Kayu Sengon II Pada kayu sengon II (gambar dan ), pada arah tangensial penyusutan terbesar pada bagian tengah, diikuti bagian ujung dan pangkal. Sedangkan pada arah radial penyusutan terbesar pada bagian tengah diikuti bagian pangkal dan ujung. Penyusutan pada arah tangensial berkisar antara.. % %, sedangkan arah radial berkisar antara.. %. Susut Basah - RH % (%) Pangkal Gambar. Susut Basah RH % untuk arah Tangensial dari Contoh Uji Kayu Sengon II Iwan Risnasari : Kajian Sifat Fisis Kayu Sengon Pada Berbagai Bagian Dan Posisi Batang, USU e-repository
Susut Basah - RH % (%) Pangka l Gambar. Susut Basah RH % untuk arah Radial dari Contoh Uji Kayu Sengon II Iwan Risnasari : Kajian Sifat Fisis Kayu Sengon Pada Berbagai Bagian Dan Posisi Batang, USU e-repository
KESIMPULAN Pada arah horisontal terjadi kecenderungan bahwa kadar air pada bagian dekat pith lebih besar (terjadi penurunan nilai kadar air dari arah pith ke gubal). Nilai berat jenis dari arah pith ke gubal (pada arah horisontal) cenderung meningkat, sehingga dapat dikatakan bahwa berat jenis dari bagian juvenil lebih kecil daripada kayu dewasa (mature). Penyusutan pada arah tangensial lebih tinggi pada bagian tengah, diikuti bagian ujung dan pangkal. Sedangkan pada arah radial, penyusutan paling besar pada bagian tengah diikuti bagian pangkal dan ujung DAFTAR PUSTAKA Panshin, A.J and C. de Zeeuw.. Textbook of Wood Technology. McGraw Hill. John Wiley and Sons. New York. Tsoumis, G.. Science And Technology of Wood. Structure, Properties, Utilization. Van Nostrand Reinhold. New York. Iwan Risnasari : Kajian Sifat Fisis Kayu Sengon Pada Berbagai Bagian Dan Posisi Batang, USU e-repository