TUGAS FISIKA KAYU

TUGAS TERSTRUKTUR

FISIKA KAYU

Disusun oleh :

Tri Wibowo               G01110108

Desi Ratna Sari         G01110057 Hansen               G01110086

Adi Kasman               G01110054

Christoporus  G        G01110049

Sri mulyati H. P.        G01110059

Alfius joni      G01110007

Johan              G01110098

Karina            G01110106

Habibi             G01110088

Wiri P.            G01110102

Sarman           G01111000

FAKULTAS KEHUTANAN

UNIVERSITAS TANJUNGPURA

PONTIANAK

2012

Kata Pengantar

Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Kuasa. Dengan segala rahmat, petunjuk dan karuniaNya, akhirnya makalah ini dapat dijadikan sebagai bahan pembelajaran bagi mahasiswa (i) terkhusus bagi penulis.  Pada kesempatan ini saya mengucapkan terima kasih kepada orang tua, teman-teman dan Dosen Pembimbing yang telah memberikan masukan serta suport padapenulis sehingga makalah ini dapat diselesaikan tepat waktu.

Makalah ini dibuat sedemikian rupa agar mahasiswa (i) lebih mudah mempelajari dan memahami isi pembahasan yang ada didalamnya. Makalah ini memberikan pemahaman tentang Sifat-sifat Fisika Kayu Lainnya. Semoga setelah membaca dan memahami isi makalah ini diharapkan mahasiswa(i) dapat mengaplikasikan didalam kehidupan sehari-hari

Semoga makalah ini dapat bermanfaat, jika ada kesalahan dalam penulisan kata atau materi mohon kritikan dan saran yang bersifat membangun.

Pontianak, 10 Desember 2012

Penulis

Daftar Isi

Kata Pengantar ..................................................................................            i

Daftar Isi  ..........................................................................................             ii

BAB I

Pendahuluan  .....................................................................................            1

1.1. Latar Belakang ....................................................................           1

1.2. Rumusan Masalah    ............................................................            1

1.3. Tujuan ................................................................................             1

BAB II

Pembahasan  ......................................................................................            2

2.1. Kualitas Kerja Kayu ...........................................................           2

2.2. Sifat Permeabilitas Kayu ...................................................            5

2.3. Sifat Sifat Kayu Sebagai Sirekat ........................................           6

BAB III

Penutup ..............................................................................................            10

3.1. Kesimpulan .......................................................................             10

3.2. Saran .................................................................................             10

Daftar Pustaka ...................................................................................            11

BAB I

PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

Kayu merupakan hasil hutan yang mudah diproses untuk dijadikan produk sesuai dengan kemajuan teknologi. Kayu memiliki sifat yang tidak dapat ditiru oleh bahan-bahan lain. Pemilihan dan penggunaan kayu untuk suatu tujuan pemakaian, memerlukan pengetahuan tentang sifat-sifat kayu, dimana sifat ini penting dalam industri pengelolaan kayu. Pengetahuan sifat tersebut tidak saja digunakan untuk memilih jenis kayu yang tepat sesuai dengan penggunaan, akan  tetapi dapat juga dipilih kemungkinan penggantian jenis kayu yang lainnya apabila jenis yang bersangkutan sulit didapat secara berkelanjutan atau karena terlalu mahal. Sifat kayu yang berpengaruh pada kualitasnya adalah sifat anatomi, sifat fisika, sifat mekanika dan sifat kimia

.

1.2. Rumusan masalah

1.2.1.      Apa yang dimaksud dengan sifat fisik kayu

1.2.2.      Mengapa sifat fisik pada kayu sangat berpengaruh pada penggunaannya

1.3. Tujuan

1.3.1.      Pembaca dapat mengetahui apa yang dimaksud dengan sifat fik kayu

1.3.2.      Pembaca dapat memahami mengapa sifat fisik pada kayu berpengaruh pada penggunaannya

BAB II

PEMBAHASAN

2.1. KUALITAS KERJA KAYU

Dalam memilih sutu jenis kayu untuk suatu tujuan tertentu, sifat mudah atau sukarnya kayu untuk di kerjakan, working qualities dapat merupakan faktor yang penting, terutama apabila mengunakan peralatan tangan

Walau pun belum ada  suatu cara pengujian yang dapat dipergunakan  untuk menentuan kualitas kerja kayu, berdasarkan pengalaman serta data yang dapat dikumpulkan, maka penggolongan kualitas kerja  dapat dilakukan menurut cara mengeregerjakan kayu dengan mesin yang berbeda-beda, umum perbandingan kualitas kerja didasarkan pada kualitas  muka kayu yang di peroleh, yang merupakan kriteria utama apabila kayu dikerjakan dengan mesin, jika kualitas permukaan kayu yangdiolah bagus dan rapi, maka kualitas kerja nya tinggi dan sebaliknya jika permukaan kayu yangdiolah tidak rapi, berserabut, maka kualitas kerjanya jelek.

Kualitas secara umum dapat didefenisikan sebagai suatu ukuran ciri-ciri kayu yang mempengaruhi sifat produk-produk yang dibuat daripadannya. Defenisi kualitas yang lebih tepat mungkin sukar untuk dipahami, karena sifat-sifat penting kayu yang digunakan untuk satu produk sering berbeda dengan sifat-sifat produk lainnya. Dalam satu hal kualitas mungkin diukur dalam hal kerapatan,keseragaman lingkaran tumbuh, persen kayu bebas mata kayu.sedangkan dalam hal lain sifat-sifat seperti proporsi kayu akhir, hasil selulosa, dan perbandingan antara serat dan pembuluh mungkin merupakan petunjuk kualitas yang utama. Larson(1969) memberikan pandangan dalam hal kualitas kayu ketika ia menulis, “Selama pembentukan kayu, banyak faktor-faktor didalam dan diluarpohon yang mengakibatkan  variasi dalam tipe, jumlah, ukuran, bentuk, struktur fisik, dan susunan kimia elemen-elemen kayu. Kualitas kayu adalah penggolongan yang bebas dalam variasi-variasi dalam elemen-elemen kayu ketika dihitung, diukur, ditimbang, dianalisis, atau dinilai untuk sejumlah tujuan khusus, karena kualitas kayu adalah suatu konsep”.

Meskipun konsep kualitas sukar untuk diterangkan secara tepat, beberapa faktor mempengaruhi kecocokan kayu untuk berbagai tujuan, faktor-faktor yang mempengaruhi kecocokan kayu untuk berbagai tujuan, Faktor-faktor ini meliputi kerapatan, keseragaman lingkaran tumbuh, kelurusan serat, proporsi kayu teras persen kayu batang bebas cabang,kelurusan serat, persen pembuluh (dalam kayu teras), dan terdapatnnya kayu juvenil dan kayu reaksi.

2.1.1. kerapatan

Kerapatan kayu adalah faktor penentu yang utama untuk kekuatan dan hubungan kekeuatan/kerapatan adalah langsung. Measkipun spesies dengan kerapatan tinggi lebih disukai apabila diperlukan kekuatan tinggi, haruslah disadari bahwa kerapatan  sangat bervariasi dalam satu spesies.

Spesies yang menghasilkan kayu dengan kerapatanrelatif rendah atau sedang sering lebih disukai sebagai bahan baku pembuatan pulp dan kertas daripada spesies yang menghasilkan kayu dengan kerapatan tinggi. Namun mangkin tinggi  kerapatan (atas dasar berat kering tanur) makin tinggi hasil pulp dari volume yang telah ditentukan.

2.1.2. Keseragaman

Keseragaman laju pertumbuhan  mempunyai pengaruh  terhadap struktural kayu dan variasi kerapatan didalam di antara lingkaran-lingkaran tumbuh. Larson,(1967-1969) menunjukan bahwa  tidak adanya keseragamaaan merupakan salah satu masalah kualitas kayu yang terbesar terhadap semua industri pemakai kayu. Dalam pembuatan pulp dan kertas, misalnya, kayu yang rapat secara tidak seragam  dapat mengakibatkan kerugiaan dari terlalu masaknya komponen dan atau kurang masaknya komponen yang lain. Pengunaan bahan yang seragam, dipihak lain, menambah kemungkinan untuk memproduksi kertas yang berkualitas tinggi secara seragam. Keseragaman struktur kayu didalam dan diantara lingkaran-lingkaran tumbuh banyak ditentukan oleh laju pertumbuhan dan kondisi pertumbuhannya.

2.1.3. Proporsi kayu Teras

Pada produk-produk kayu utuh  tertentu, pororsi kayu teras adalah penting. pada produk-produk yang dirancang untuk pengunaan ditempat-tempat dimana serangga dan pembusukan merupakan masalah yang potensial, ketahanan terhadap serangan  organisme perusak kayu mempengaruhi secara nyata nilai kayu.

2.1.4. Panjang Serat

Panjang serat mempunyai pengaruh terhadap sejumlah sifat pulp dan kertas, termasuk ketahanan sobek dan kekuatan tarik, lipat, dan jebol.

2.1.5. Mata Kayu

Dari segi produksi kayu bulat gergajian dan kayu bulat finir, ukuran dan banyaknya mata kayu merupakan aspek tunggal yang penting mengenai kualitas kayu. Mata kayu sangat mempengaruhi kenampakan dan kekuatan, dan karena inilah terdapatnya mata kayu merupakan faktor utama dalam penentuan kelas kualitas kayu bulat dan kayu gergajian. Harris dkk,(1976) mencatat kepentingan kombinasi kerapatan dan mata kayu pada kayu gergajian  menyarankan bahwa perkembangan mata kayu-mata kayu yang besar dapat diimbangi oleh naiknya kerapatan, berkerja dengan pinus radiata, mereka menghitung bahwa keteguhan lengkung dapat dipertahankan meskipun garis tengah mata kayu naik 60% jika kenaikan  yang relatif sedang 10% dalam kerapatan juga dicapai. Perkerjaan ini jelas menunjukan pentingnya kerapatan pada kekuatan tetapi melukiskan pengaruh yang besar dari mata kayu.

2.1.6. Arah Serat

Arah serat yang tidak sejajar sumbu panjang  batang sering mengakibatkan kemiringan sert dalam produk-produk yang dibuat, dapat menurunkan kekuatan kayu secara drastis. Arah serat semacam ini juga berpengaruh secara merugikan terhadap sifat-sifat pengerjaannya dengan mesin dan terhadap khuluk perubahan dimensi yang disebabkan oleh kelembaban.

2.2. SIFAT PERMEABILITAS KAYU

Sifat permeabilitas di maksudkan untuk menyatakan laju atau kecepatan pergerakan gas atau cairan pada kayu an penting untuk masalah yang berhubungan dengan pengawetan kayu dan pulping, dimana cairan harus dimasukan kedalam kayu, atau pada pengeringan dimana pengeluaran air dan dan kapiler dari  dalam kayu merupakan masalah utama. Permeabilitas kayu berhubungan dengan ukuran lintasan yang akan dilewati cairan atau gas yang bersangkutan .

Permeabilitas arah longitudinal atau memanjang pada kayu konifer adalah 0,001-450 cc/sec.cm2.atm/cm dan pada daun lebar 0.001-4500 cc/secc.cm2.atm/cm. Sedangkan permeabilitas pada arah lateral sangat kecil dibandingkan memanjang, pada arah radial permeabilitas sedikit lebih besar dari arah tangensial, pada kayu daun lebar   

Permeabilitas dari struktur kayu poros itu sangat mempengaruhi penetrasi bahan cair. oleh karena itu kayu merupakan suatu bahan berserat atau fibrous yang strukturnya serupa dengan kumpulan sedotan (jerami), yang sejajar, porositasnya beragam sesuai dengan orientasai serat. Pada arah sejajarserat ( sumbu panjang serabutnya ), cairan merembes sangat dalam sehingga mencapai ujung serat.  Karena adanya penestrasi sejajar serat yang lebih muda, ini mengakibatkan sulit mencegah penestrasi cairan yang berlebihan bila kita sedang melakukan perekatan pada ujung serat. Kemudian pada arah melintang serat, penetrasi cukup tertahan karna diding melintang pada sel serabut dan terjadi pada setiap sekitar 1/20 mm.

Pada kayu daun lebar permebilitas dari pembulu dan serabutnya sangat berbea. Pembulu yang tidak memiliki dinding ujung, dapat menyebabkan  cairan merembes jauh sekali ( tanpa batas ). Namun sel lainya yaitu serabut memiliki nokta yang sangat kecil yang saling berhububgan dengan suatu sekat diaphram nokta yang sulit. Jadi, baik udara maupun cairan tidak dapat dengan mudah berpenestrasi atau merembes melintasi sebagian besar serabut kayu keras ( daun lebar ), meskipun sejumlah kayu keras memiliki jari-jari yang besar membantu penestrasi lateral pada arah radial.

2.3. SIFAT-SIFAT KAYU SEBAGAI SIREKAT

            Selain pengaru pada faktor permukaan bahan yang akan di lekat, faktor-faktor lain yang berpengaru terhadap kualitas perekatan terhadap produk kayu antara lain adalah sifet-sofetkayu itu sendiri, terutama berat jenis, porositas, kadar air, perubahan demensi, dan rambatan panas.

2.3.1. Berat jenis kayu

Berat jenis kayu adalah satu sifat fisika kayu yang pling penting, kebanyakan sifat mekanik kayu sangat berhubungan dengan berat jenis dan kerapatan. Di dalam bahasan-bahasan umum istilah berat jenis dan kerapatan sering digunakan secara campur aduk. Namun, seperti akan dibahas kemudia, istilah-istilah ini mempunyai arti yang tepat dan berbeda meskipun keduanya mengacu pada konsep yang sama. Kekuatan maupun kekakuan kayu naik dengan berat jenis. Hasil pulp per satuan volume secara langsung berhubungan dengan berat jenis. Ciri penyebaran  panas kayu naik dengan berat jenis seperti halnya panas per satuan volume yang dihasilkan dalam pembakakaran. Kelakuan penyusutan dan pengembangan kayu juga terpengaruh, meskipun hubungannya tidak secara langsung seperti halnya sifat-sifat kekuatan.

Kayu adalah bahan terdiri atas sel-sel. Strukturnya terdiri atas sel tersebut memberikan kayu banyak sifat-sifat dan siri-cirinya yang unik.Kerapatan kayu berhubungan langsung dengan porositasnya, yaitu porporsi volume rongga kosong.Sekeping  kayu segar pine  dengan kerapatan 23,4 pon bahan kayu kering/kaki kubik kira-kira 25% bahan dinding sel dari 75% rongga (terutama rongga sel)menurut volumenya. Sebaliknya white oak dengan kerapatan  46,8 pon kering/kaki  kubik mempunyai volume  rongga kira-kira 50%. Apabila membicarakan kerapatan kayu, sangat membentuk  untuk membayangkan  volume rongga  yanga ada hubungannya dengan dengan itu. Orang dapat memahami  mengapa suatu balok yang berisi 50% volume rongga  akan bertahan terhadap pemampatan jauh lebih besar daripada suatu  balok dari spesies  yang berbeda dengan 75% rongga.

Sifat-sifat fisikomekanik kayu ditentukan oleh tiga ciri: (1) porositasnya atau ptoporsi volume rongga, yang dapat diperkira dengan mengukur kerapatannya; (2) organisasi struktur sel, yang meliputi struktur mikro dinding sel dan variasi dan proporsi tife-tife sel-organisasi struktur sel terutama  merupakan fungsi spesies; dan (3) kandungan air.

Dua ciri fisik, kerapatan dan berat jenis digunakan untuk menerangkan massa suatu bahan per satuan volume. Kerapatan didefenisikan sebagai massa atau berat per satuan volume. Ini biasanya dinyatakan dalam pon per kaki kubik atau kilogram per meter kubik (dalam satuan internasional satuan pon adalah satuan massa ,bukan gaya). Berat jenis adalah perbandingan berat jenis bahan dengan berat jenis air.

2.3.2. Porositas

Hubungan langsung antara proporsi volume rongga dalam kayu (porositas) dan kerapatan terjadi karena kerapatan zat kayu kering kira-kira sama untuk setiap spesies. Yaitu, apabila potongan-potongan zat dinding sel bebas rongga diambil dari spesies dengan kerapatan basswood, diuji berat jenisnya, dan dibandingkan dengan hasil-hasil pengujian serupa dari suatu kayu yang rapat seperti hickory, kedua nilai berat jenis hampir sama.

Porositas kayu di tentukan oleh arah serat kayu,dimana kayu dengan potongan melintang memiliki porositas yang lebih besar dari pada potongan radial atau tangensial. pada kayu dengan porositas yang tinggi, inobilitas perekat akan tinggi pula karena perekat dapat masuk kedalam kayu melalui serat dan pembuluh-pembuluh sepanjang serat kayu. Dengan demikian kayu dengan porositas tinggi memerlukan jumlah minimum perekat yang ditaburkan lebih besar dengan kayu-kayu porositas rendah, disamping itu porositas kayu ikut berperan dalam menentukan formulasi perekat yang digunakan (dalam hal ini bahan pengisi perrekat).  Porositas kayu keras dan kayu lunak memepunyai variasi yang sangat besar, yang berpengaruh nyata terhadap aliran perekat didalam kayu.

2.3.3. Kadar Air dan Perubahan Dimensi

Kadar air merupakan perbandingan antara berat substansi air yang ada didalam kayu dan berat substansiair itu sendiri. Perubahan dimensi yang menyerupai perubahan kadar air didalam kayu mempunyai pengaruh yang besar terhadap kualitas perekatan. Pada kayu yang mengalami pengembangan dan penyusutan, peningkatan tekanan  dapat menyebabkan patahnya ikatan perekatan. Kemungkinan patah itu sangat besar pada batas potongan kayu, jika kayu direkat dengan bidang yang berlainan misalnya arah radial dan tangensial. Beberapa spesies kayu memeliki tingkat elastisitas yang tinggi sehingga dapat meneruskan takana pada pemukaan bidang yang berlainan tanpa menimbulkan kerusakan. Namun, jika tekanan yang diterima kedua kayu dengan koefisien susut yang berbeda cukup besar, maka kerusakan tidak dapat dihindari.

2.3.4. Rambatan Atau Ekspansi Panas

Kayu merupakan suatu insulator yang baik dan suhunya berubah secara perlahan, oleh karnanya, pengaruh perambatan panas pada ikitan perekatan kurang diperhatikan. Pada searah sejajar serat, secara termal, kayu stabil namun melintang secara ekspansi termalnya sama atau lebih besar dari logam dan sejumlah plastik. Perbedaan ekspansi sehubungan dengan perbedaan arah serat dapat menimbulkan stres tambahan pada garis perekatan pada kayu.

BAB III

PENUTUP

3.1. Kesimpulan

Dalam memilih suatu jenis kayu untuk suatu tujuan tertentu sifat sukar atau mudahnya kayu dikerjakan merupakan faktor yang penting, terutama apabila mengunakan peralatan tangan. Kualitas kayu di pengaruhi oleh berbagai faktor seperti kerapatan, keseragaman lingkaran tumbuh, kelurusan seratdan persen pembuluh (dalam kayu teras).

Sedangkan sifat permeabilitas kayu berhubungan dengan kecepatan atau pergerakan gas atau cairan pada kayu dan penting untuk masalah yang berhubungan dengan peengawetan.pada kayu daun lebar, permeabilitas dari pembuluh dan serabutnya sangat berbeda, pembuluh yang tidak memiliki dindin ujung dapat menyebabkan cairan merembes jauh sekali, permeabilitas arah longitudinal pada kayu daun jarum berbeda dengan kayu daun lebar,dimana pada kayu daun lebar permeabilitasnya agak besar. Sedangkan permeabilitas pada arah lateral sangat kecil bila dibandingkan arah memanjang, dan pada arah radial permeabilitas sedikit lebih besar dari pada arah tangensial.

    Selain pengaruh faktor permukaan bahan yang akan direkat, faktor-faktor lain yang berpengaruh terhadap kualitas perekatan  terhadap produk kayu antara lain adalah sifat-sifat fisik kayu itu sendiri, terutama berat jenis, porositas, kadar air, perubahan dimensi, dan rambatan panas.

3.2. Saran

Dengan adanya pembahasan sifat fisika kayu lainnya,di harapkan dapat membantu pembaca dalam memahami konsep ini. walaupun materi yang disajikan masih terbatas dan kurang lengkap, diharapkan kepada pembaca untuk mencari buku-buku refrensi yang lain yang berhubungan dengan sifat fisika kayu lainnya.

DAFTAR PUSTAKA

1.      Haygreen dan Bowyer, 1989. Hasil Hutan dan Ilmu Kayu Suatu Pengantar. Fakultas Ke-hutanan Universitas Gadjah Mada,Gadjah Mada University Press.Yogyakarta

2.      Usman, F., 2006. Mengenal Sifat Fisika Kayu. Buku Ajar Fakultas Kehutanan UNTAN. Pontianak