KAYU DAN TEKNOLOGI PENGOLAHAN -...
Transcript of KAYU DAN TEKNOLOGI PENGOLAHAN -...
KAYU DAN TEKNOLOGI PENGOLAHAN
8/2
2/2
016
Wood
Techn
olo
gy/S
UG
?20
14
1
Definisi Kayu
• Serat adalah senyawa selulosa,
merupakan senyawa
polisakarida glukan dengan
ikatan β(1,4)
• Kayu adalah untaian serat
yang direkatkan oleh senyawa
lignin sehingga berbentuk
memanjang dan kokoh.
8/2
2/2
016
Wood
Techn
olo
gy/S
UG
?20
14
2
Deskripsi
Dimensi serat berpengaruh terhadap kualitas kayu,
dan sebaliknya jenis kayu berpengaruh ke kualitas
serat
Jenis kayu keras dan kayu lunak, dibedakan berdasar
ratio diameter/panjang serat (kuat 1/25; lunak 1/8).
Untuk bahan bangunan dan pulp, pulp manjadi kertas
dan aneka produk lain (kertas seni, kertas industri,
lembarang surat berharga)
Produk terkini olahan kertas yang kebutuhan pasar
besar adalah kertas tisue, adsorben (softtex dan
pamphes ), tissue basah.
8/2
2/2
016
3
W
oo
dT
ec
hn
olo
gy/
SU
G?
20
Deskripsi• Bagian batang atau cabang serta ranting tanaman yang
mengeras karena mengalami lignifikasi.
• Penyebab terbentuknya kayu adalah akibat akumulasi
selulosa dan ligninpada dinding sel berbagai jaringan
di batang.
• Batang pohon yang dipotong melintang akan mem-
perlihatkan bagian-bagian kayu, yang kerap kali
berbeda warna. Bagian terdalam adalah empulur yang
lunak, lalu ke luar adalah kayu teras, kayu gubal, dan
terakhir adalah kulit kayu.
• Ilmu perkayuan (dendrologi) mempelajari berbagai
aspek mengenai klasifikasi kayu serta sifat kimia, fisika,
dan mekanika kayu dalam berbagai kondisi
penanganan.
8/2
2/2
016
Wood
Techn
olo
gy/S
UG
?20
14
4
8/2
2/2
016
Wood
Techn
olo
gy/S
UG
?20
14
5
A. JENIS KAYU BANGUNAN
• Kayu digunakan untuk berbagai keperluan, mulai
dari memasak, membuat perabot (meja dan kursi),
bahan bangunan (pintu, jendela, rangka atap), bahan
partikel board dan kertas, serta banyak lagi.
• Kayu juga dapat dimanfaatkan sebagai hiasan-hiasan
rumah tangga dan sebagainya.
8/2
2/2
016
Wood
Techn
olo
gy/S
UG
?20
14
6
Jenis Kayu Bangunan Terbanyak
1. Kayu Jati
2. Kayu Merbau
3. Kayu Bengkirai / Balau
4. Kayu Meranti Merah
5. Kayu Ulin
6. Kayu Kamfer
7. Kayu Akasia
8/2
2/2
016
Wood
Techn
olo
gy/S
UG
?20
14
7
1. Kayu Jati
• Kayu jati sering dianggap sebagai kayu dengan serat
dan tekstur paling indah.
• Karakteristiknya yang stabil, kuat dan tahan lama
membuat kayu ini menjadi pilihan utama sebagai
material bahan bangunan.
• Termasuk kayu dengan Kelas Awet I, II dan Kelas Kuat
I, II.
• Kayu jati juga terbukti tahan terhadap jamur, rayap
dan serangga lainnya karena kandungan minyak di
dalam kayu itu sendiri.
• Tidak ada kayu lain yang memberikan kualitas dan
penampilan sebanding dengan kayu jati.
8/2
2/2
016
Wood
Techn
olo
gy/S
UG
?20
14
8
2. Kayu Merbau
• Kayu Merbau termasuk salah satu jenis kayu yang cukup
keras dan stabil sebagai alternatif pembanding dengan
kayu jati.
• Merbau juga terbukti tahan terhadap serangga. Warna
kayu merbau coklat kemerahan dan kadang disertai
adanya highlight kuning.
• Merbau memiliki tekstur serat garis terputus putus.
Pohon merbau termasuk pohon hutan hujan tropis.
Termasuk kayu dengan Kelas Awet I, II dan Kelas Kuat I,
II.
• Kayu merbau biasanya difinishing dengan melamin
warna gelap / tua. Merbau memiliki tekstur serat garis
terputus putus.
8/2
2/2
016
Wood
Techn
olo
gy/S
UG
?20
14
9
3. Kayu Bangkirai/Balau
• Kayu Bangkirai termasuk jenis kayu yang cukup awet dan kuat. Kayu Bangkirai termasuk jenis kayu yang cukup awet dan kuat. Termasuk kayu dengan Kelas Awet I, II, III dan Kelas Kuat I, II.
• Sifat kerasnya juga disertai tingkat kegetasan yang tinggi sehingga mudah muncul retak rambut dipermukaan.
• Selain itu, pada kayu bangkirai sering dijumpai adanya pinhole., umumnya retak rambut dan pin hole ini dapat ditutupi dengan wood filler.
• Secara struktural pin hole ini tidak mengurangi kekuatan kayu, kayu ini sering digunakan untuk material konstruksi berat seperti atap kayu.
• Kayu bangkirai termasuk jenis kayu yang tahan terhadap cuaca sehingga sering menjadi pilihan bahan material untuk di luar bangunan / eksterior seperti lis plank, outdoor flooring / decking, dll
8/2
2/2
016
Wood
Techn
olo
gy/S
UG
?20
14
10
4. Kayu Meranti Merah
• Kayu meranti merah termasuk jenis kayu keras,
warnanya merah muda tua hingga merah muda
pucat, namun tidak sepucat meranti putih.
• selain bertekstur tidak terlalu halus, kayu meranti
juga tidak begitu tahan terhadap cuaca, sehingga
tidak dianjurkan untuk dipakai di luar ruangan.
• Termasuk kayu dengan Kelas Awet III, IV dan Kelas
Kuat II, IV.
• Pohon meranti banyak ditemui di hutan di pulau
kalimantan
8/2
2/2
016
Wood
Techn
olo
gy/S
UG
?20
14
11
5. Kayu Ulin
• Kayu ini banyak digunakan untuk bahan bangunan
rumah, kantor, gedung, serta bangunan lainnya.
• Berdasarkan catatan, kayu ulin merupakan salah
satu jenis kayu hutan tropika basah yang tumbuh
secara alami di wilayah Sumatera Bagian Selatan dan
Kalimantan.
• Jenis tersebut dikenal dengan nama daerah ulin,
bulian, bulian rambai, onglen, belian, tabulin dan
telian.
8/2
2/2
016
Wood
Techn
olo
gy/S
UG
?20
14
12
6. Kayu Kamfer
• Kayu kamper telah lama menjadi alternatif bahan
bangunan yang harganya lebih terjangkau.
• Meskipun tidak setahan lama kayu jati dan sekuat
bangkirai, kamper memiliki serat kayu yang halus dan
indah sehingga sering menjadi pilihan bahan membuat
pintu panil dan jendela.
• Karena tidak segetas bangkirai, retak rambut jarang
ditemui. Karena tidak sekeras bangkirai, kecen-derungan
berubah bentuk juga besar, sehingga, tidak disarankan
untuk pintu dan jendela dengan desain terlalu lebar dan
tinggi.
8/2
2/2
016
Wood
Techn
olo
gy/S
UG
?20
14
13
7. Kayu Akasia
• Kayu Akasia (Acacia mangium), mempunyai berat jenis rata-rata 0,75 berarti pori-pori dan seratnya cukup rapat sehingga daya serap airnya kecil.
• Kelas awetnya II, yang berarti mampu bertahan sampai 20 tahun keatas, bila diolah dengan baik.
• Kelas kuatnya II-I, yang berarti mampu menahan lentur diatas 1100 kg/cm2 dan mengantisipasi kuat desak diatas 650 kg/cm2.
• Berdasarkan sifat kembang susut kayu yang kecil, daya retaknya rendah, kekerasannya sedang dan bertekstur agak kasar serta berserat lurus berpadu, maka kayu ini mempunyai sifat pengerjaan mudah, sehingga banyak diminati untuk digunakan sebagai bahan konstruksi maupun bahan mebel-furnitur.
8/2
2/2
016
Wood
Techn
olo
gy/S
UG
?20
14
14
B. PENGOLAHAN KAYU
1. Pemotongan
• Hasil pemotongan kayu bisa diawetkan dalam
perendaman air untuk menghindari kerusakan
serangga dan juga pengkerutan.
2. Penggergajian
• Gergaji dibagi menjadi tiga macam menurut
bentuknya yaitu pita, bundar dan rentang.
• Menurut fungsinya : Gergaji utama, Gergaji
ulang, Gergaji pinggir, Gergaji potong, dan
Gergaji perajang.
8/2
2/2
016
Wood
Techn
olo
gy/S
UG
?20
14
15
3. Pengeringan Kayu
Tujuan pengeringan kayu antara lain :
• Memperbaiki sifat kayu
• Mempertahankan kayu dari serangan serangga
perusak
• Memudahkan dalam proses perekatan
• Meringankan kayu
• Menstabilkan dan meminimasi perubahan dimensi
• Mempermudah proses pengawetan
8/2
2/2
016
Wood
Techn
olo
gy/S
UG
?20
14
16
8/2
2/2
016
17
Metode Pengeringan
Pengeringan Udara: menggunakan kaedah
kayu disusun supaya ada aliran angin udara panas
dari cahaya matahari, dibiarkan pada ruang
terbuka.
Pengeringan Tanur: pengeringan dalam ruang
tertutup dengan menggunakan suhu, kelembapan
dan waktu terkendali.
Wood
Techn
olo
gy/S
UG
?20
14
8/2
2/2
016
Wood
Techn
olo
gy/S
UG
?20
14
18
Keunggulan Pengering
Tanur
1. Pengeringan boleh
dilakukan sepanjang
tahun.
2. Pengeringan lebih cepat.
3. Mudah dikawal kesesuaian
menurut jenis spesis kayu
dan saiz tebal papan.
4. Kecacatan kerana
pengeringan dapat
dielakkan.
4. Pengawetan Kayu
Tujuan Pengawetan Kayu :
• Mencegah kayu dari serangga perusak kayu,
serangga, seperti jamur dan rayap
• Meningkatkan umur pakai kayu.
• Menghemat penggunaan kayu.
• Meningkatkan nilai jual kayu.
• Meningkatkan keawetan kayu.
8/2
2/2
016
Wood
Techn
olo
gy/S
UG
?20
14
19
Kerusakan Kayu
• Adanya cendawan dan bakteri yang dapat
menyebabkan pembusukan.
• Serangga penggerek misalnya rayap
• Cacing tanah
• Pengausan mekanis
8/2
2/2
016
Wood
Techn
olo
gy/S
UG
?20
14
20
Klasifikasi Keawetan Kayu Alami
Golongan Keawetan
Lama
Pemakaian
(tahun)
1 Sangat awet >8
2 Awet 5-8
3 Agak awet 3-5
4 Tidak awet 1,5-3
5 Sangat tidak
awet
<1,5
8/2
2/2
016
Wood
Techn
olo
gy/S
UG
?20
14
21
Sifat Bahan Pengawet Kayu
• Bersifat racun bagi organisme perusak kayu
• Dapat masuk ke dalam kayu hingga bagian dalam
• Mudah digunakan dan tidak berbahaya bagi manusia
• Tidak mudah menguap dan berubah menjadi zat
yang beracun.
• Mudah meresap dengan adanya penetrasi yang
tinggi.
• Tidak menyebabkan perubahan dimensi.
• Tidak mengurangi kualitas kayu.
• Mempunyai sifat permanen dalam kayu.
8/2
2/2
016
Wood
Techn
olo
gy/S
UG
?20
14
22
Bahan Pengawet Kayu
• Minyak : petrolium.
• Bahan yang dilarutkan dalam minyak : seng
naftena, tembaga naftena, dan pentaklorofenol
• Bahan kalis air : pentaklorofenol dan merkuri
oleat.
• Bahan yang harus dilarutkan air : garam arsen,
asam borat, dan boraks.
• Bahan yang dipatenkan : aczol, ascu, dan garam
boliden.
8/2
2/2
016
Wood
Techn
olo
gy/S
UG
?20
14
23
Tahap Proses Pengawetan Kayu
• Pencelupan
• Pelaburan dan Penyemprotan
• Perendaman
• Perendaman dingin
• Perendaman panas dingin
• Proses difusi
• Proses vakum
• Pengawetan pohon hidup
• Pengawetan tiang-pancang
8/2
2/2
016
Wood
Techn
olo
gy/S
UG
?20
14
24
8/2
2/2
016
Wood
Techn
olo
gy/S
UG
?20
14
25
Prinsip Proses Pengawetan Kayu :
– proses bahan pengawet dimasukkan ke
dalam kayu.
– Ada dua kategori: (i) dilakukan di kilang
dan (ii) di tapak.
– Antara kaedah pengawetan:
• penyalutan /sapuan
• rendaman sejuk
• rendaman panas
• rendaman panas-sejuk
8/2
2/2
016
Wood
Techn
olo
gy/S
UG
?20
14
26
• Pelapisan:
– bahan pengawet disapu dengan brus ke
permukaan kayu.
– dapat dilakukan di tapak / tempat
pembinaan.
– kurang berkesan jika sekali sapu. Perlu dua
atau lebih lapisan dan perlu diulang 2 -3
tahun sekali.
– tidak sesuai untuk kayu terdedah pada cuaca.
8/2
2/2
016
Wood
Techn
olo
gy/S
UG
?20
14
27
• Rendaman :– mencelup /merendam kayu ke dalam takungan
berisi bahan pengawet bagi tempoh tertentu pada
suhu biasa.
– sesuai dilakukan di tapak pembinaan.
– Tempo rendaman ~ bahan pengawet meresap
masuk ke dalam kayu. Berbeda bagi kayu berbeda.
8/2
2/2
016
Wood
Techn
olo
gy/S
UG
?20
14
28
Kerusakan Fisik Kayu
Kecacatan Pengeringan
Rekah
Pecah
Melengkung/bebusur
relangan
piuh
meleding
kayu kulit keras
kempis
8/2
2/2
016
Wood
Techn
olo
gy/S
UG
?20
14
29
Sifat Kayu
• Perambatan panas :• Perambatan panas yang rendah /buruk.
• Kayu digunakan sebagai bahan penghalangrebakan kebakaran.
• Isolator Elektrik :• Boleh digunakan sebagai penebat elektrik
seperti pelapis suis, soket lampu dsbnya. Tetapisekarang telah diganti dengan bahan plastik/polimer kerana kayu dalam keadaan lembabbukan penebat elektik yang baik.
• Sifat Akustik :• mempunyai sifat akustik yang baik: mampu
menyerap gelombang bunyi.
D. PRODUK OLAHAN KAYU
• Kayu Gergajian
• Kayu Lapis
• Partikel Board
• Pulp
• Kertas
8/2
2/2
016
Wood
Techn
olo
gy/S
UG
?20
14
30
1. Kayu Lapis
Metode Pengupasan vinir :
• Rotary Cutting
• Slicing
• Sawing
8/2
2/2
016
Wood
Techn
olo
gy/S
UG
?20
14
31
Syarat Kayu untuk Pembuatan Kayu
Lapis
• Cacat pada kayu minimal
• Potensi kayu mencukupi
• Persediaan banyak
• Bentuk batang bulat
• Berat jenis kayu sedang
8/2
2/2
016
Wood
Techn
olo
gy/S
UG
?20
14
32
Keuntungan Pengolahan Kayu
Menjadi Papan Lapis
• Kekuatan kayu menjadi rata pada panjang, lebar, dan tebal.
• Tahan terhadap indulasi panas.
• Mudah dalam perlakuan.
• Ketahanan terhadap api lebih tinggi daaripada kayu pejal.
• Dimensi kayu bertambah stabil.
• Memiliki kekuatan terhadap bert yang klebih tinggi.
• Dapat membuat permukaan kayu yang berbentuk lengkung.
• Tahan terhadap benturan.
• Ukuran panjang, lebar, dan tebal dapat diatur sesuai keperluan.
8/2
2/2
016
Wood
Techn
olo
gy/S
UG
?20
14
33
Jenis Kayu Untuk Papan Lapis
• Kelompok kapur : matoa, merawan, mentibu
• Kelompok pulai : jabon dan pulai
• Kelompok bintangur : perupuk, jangkang, durian
• Kelompok kayu indah : jati, mahoni, sawokecik
• Kelompok lesser known : kedemba, ketapang, tarap
• Kelompok sinkers : kempas, rasamala, punak
• Kelompok jelutung : teraling, jelutung, mentibu
• Kelompok meranti : meranti, pinang, merbau
8/2
2/2
016
Wood
Techn
olo
gy/S
UG
?20
14
34
Pembuatan Kayu Lapis
• Persiapan balok kupas
• Pemanasan balok
• Pembuatan venir
• Pemotongan venir
• Pengeringan venir
• Penyambungan venir
• Perbaikan venir
• Pemeriksaan dan perbaikan kualitas venir
8/2
2/2
016
Wood
Techn
olo
gy/S
UG
?20
14
35
Cacat Pada kayu Lapis
• Cacat bekas lekuk (dents)
• Cacat goresan (scratchs)
• Cacat sobek lepas dan menonjol (edge chips)
• Cacat ketidakseragaman ketebalan (dimness caused by sheet unevenness)
• Cacat ketidaksempurnaan pemotongan (cutting defects)
• Cacat mata kayu lepas (traces of fallen knot and cracks)
• Cacat retak pisah
• Cacak pelapukan kayu
• Cacat perubahan warna
8/2
2/2
016
Wood
Techn
olo
gy/S
UG
?20
14
36
8/2
2/2
016
Wood
Techn
olo
gy/S
UG
?20
14
37
2. Manufactured (Particle) Board
• Hardboard atau Masonry Board dibentuk dengan
cara mengikat antar partikel (serpihan) kayu
menjadi satu menggunakan bahan perekat (lem) .
• Particle Board merupakan produk yang dibuatdari
serpihan dan potongan kayu menjadi.
• Bentuk yang umum adalah lembaran tebal dan
kaku.
• Banyak digunakan untuk keperluan isolator sound
system, furniture (khususnya) meja komputer.
• Harga lebih murah dibandingkan dengan kayu,
karena bahan baku lebih beragam dan waste.
Bahan Baku
38
Sawdust Wood flake
Wood
shaving
Wood chip
Wood
woll
8/2
2/2
016
Wood
Techn
olo
gy/S
UG
?20
14
39
Jenis perekat
• Jenis perekat yang dipakai mempengaruhi ketahanan
papan partikel terhadap pengaruh kelembaban, yang
selanjutnya menentukan penggunaannya.
• Ada standar yang membedakan berdasarkan sifat
perekatnya, yaitu interior dan eksterior. Untuk
menghasilkan papan interior biasa digunakan perekat
urea formaldehid, sedangkan untuk menghasilkan
papan eksterior, digunakan fenol formaldehid
8/2
2/2
016
Wood
Techn
olo
gy/S
UG
?20
14
40
Jumlah perekat
• Bahan perekat yang digunakan jumlahnya 6-10% dari
berat kering partikel kayunya yang berkadar air kurang
dari 10%.
• Secara normal kandungan resin papan dengan perekat
urea formaldehida antara 6-10% dari berat resin padat.
Semakin banyak resin yang digunakan dalam suatu
papan, semakin kuat dan stabil dimensi papannya, untuk
alasan ekonomis tidak diinginkan menggunakan jumlah
resin yang lebih banyak.
• Selain itu dengan kenaikan resin, kebanyakan sifat
kekuatan meningkat dengan laju yang menurun, artinya
semakin banyak resin yang digunakan, semakin kecil
peningkatannya
8/2
2/2
016
Wood
Techn
olo
gy/S
UG
?20
14
8/2
2/2
016
Wood
Techn
olo
gy/S
UG
?20
14
41
Proses Pembuatan Papan Partikel
• Pembuatan partikel
• Penyaringan partikel
• Pengeringan partikel
• Pencampuran partikel dengan perekat
• Pembentukan mat
• Pengempaan panas
42
A. Pembuatan Partikel
Hampir semua tipe bahan baku memerlukan
pemotongan dan penggilingan, bahan dipotong-
potong dalam bentuk chipper menjadi serpih-serpih.
8/2
2/2
016
Wood
Techn
olo
gy/S
UG
?20
14
43
B. Penyaringan Partikel
oBertujuan untuk memisahkan ketaman kecil dan
besar.
o Penyaringan ini digunakan untuk membuat partikel
lebih seragam ukurannya sehingga dapat
dikelompokkan berdasarkan kategori lolos atau
tertahan ayakan yang dipakai.
oPenyaringan bertujuan untuk menghilangkan bahan-
bahan halus seperti debu yang cenderung menyerap
banyak resin sehingga menurunkan kekuatan papan.
8/2
2/2
016
Wood
Techn
olo
gy/S
UG
?20
14
44
C. Pengeringan Partikel
• Kebanyakan tipe papan partikel yang dibuat dengan
resin yang diberikan dalam bentuk cair, dikeringkan
sampai kadar air 2-5%.
• Kadar air partikel merupakan suatu hal yang penting
dalam pembuatan papan partikel (paling baik 5-6%).
• Kelembaban tinggi dan kadar air tidak akan
menguntung kan dalam pengeringan. Kadar air
partikel dikeringkan sampai kadar airnya kurang dari
10%
8/2
2/2
016
Wood
Techn
olo
gy/S
UG
?20
14
45
D. Pencampuran partikel dengan
perekat
• Tujuan pemberian perekat adalah untuk memberikan
bahan pengikat antar partikel sehomogen mungkin.
• Jumlah perekat yang disemprotkan pada permukaan
partikel sebesar 6-10% berat partikel kering angin.
• Bahan kimia lain sering ditambahkan seperti parafin,
lilin, bahan pengawet, tahan api, dan lainnya.
8/2
2/2
016
Wood
Techn
olo
gy/S
UG
?20
14
46
E. Pembentukan mat
• Tujuan pembentukan mat atau kasuran adalah memberikan
bentuk kasuran seseragam mungkin (berat kasuran yang
seragam pada arah melintang luas papan).
• Pembuatan kasuran dilakukan untuk proses pengempaan datar,
sedangkan pengempaan ekstrusi (pendudulan) tidak
memerlukan pembentukan kasuran.
• Untuk pengempaan datar, pembuatan kasuran akan
menentukan jumlah lapisan papan partikel yang akan dibuat,
baik satu lapis atau multilapis.
• Pada pabrik yang tanpa plat maka kasuran mengalami
pengempaan pendahuluan yang berfungsi untuk menaikkan
kerapatan dan kekuatannya sebelum dipindahkan ke dalam
pengempaan panas.
8/2
2/2
016
Wood
Techn
olo
gy/S
UG
?20
14
F. Pengempaan Panas
• Cara pengempaan ada dua, yaitu pengempaan datar dan
pengempaan ekstrusi.
• Cara yang mendatar ada yang kontinyu dan tidak
kontinyu. Cara kontinyu berlangsung melalui ban baja
yang menekan pada saat bergerak memutar.
• Cara tidak kontinyu, pengempaan berlangsung pada
lempeng yang bergerak vertikal dan banyaknya celah
(rongga antar lempeng) dapat satu atau lebih.
• Pada cara ekstrusi, pengempaan berlangsung kontinyu
diantara dua lempeng yang statis. Penekanan dilakukan
oleh semacam piston yang bergerak vertikal atau
horisontal.
8/2
2/2
016
Wood
Techn
olo
gy/S
UG
?20
14
47