82

VI. KEMASAN KAYU

A. LATAR BELAKANG

Areal hutan meliputi sepertiga dari total permukaan tanah di bumi. Oleh karena

itu tidak diragukan lagi bahwa kayu merupakan bahan pengemas tertua yang diketahui

oleh manusia. Pengambilan kayu dari hutan bertambah di bawah satu persen per tahun,

sedangkan hampir di semua negara berkembang, pengambilan kayu bertambah sekitar

empat persen per tahun. Industri-industri produk kayu termasuk industri pengemas

kayu, mengkonsumsi kurang lebih setengah dari persediaan kayu di bumi, selebihnya

yaitu 59 % biasanya digunakan sebagai bahan bakar. Sekitar setengah dari penduduk

dunia tergantung pada sumber energi kayu tersebut.

Kayu merupakan bahan pengemas tertua yang diketahui oleh manusia, dan

secara tradisional digunakan untuk mengemas berbagai macam produk pangan padat

dan cair seperti buah-buahan dan sayuran, teh, anggur, bir dan minuman keras. Kayu

adalah bahan baku dalam pembuatan palet, peti atau kotak kayu di negara-negara

yang mempunyai sumber kayu alam dalam jumlah banyak. Tetapi saat ini penyediaan

kayu untuk pembuatan kemasan juga banyak menimbulkan masalah karena makin

langkanya hutan penghasil kayu.

Penggunaan kemasan kayu baik berupa peti, tong kayu atau palet sangat umum

di dalam transportasi berbagai komoditas dalam perdagangan intrenasional.

Pengiriman botol gelas di dalam peti kayu dapat melindungi botol dari resiko pecah.

Kemasan kayu umumnya digunakan sebagai kemasan tersier untuk melindungi

kemasan lain yang ada di dalamnya.

Kelebihan kemasan kayu adalah memberikan perlindungan mekanis yang baik

terhadap bahan yang dikemas, karakteristik tumpukan yang baik dan mempunyai rasio

kompresi daya tarik terhadap berat yang tinggi.

Kayu yang digunakan dalam pembuatan palet, peti dan kotak kayu merupakan

bahan baku terpenting di negara berkembang, terutama negara yang mempunyai

sumber kayu alam dalam jumlah banyak. Dalam perdagangan antara negara-negara

berkembang, pengemas kayu tetap memegang peran penting di masa-masa mendatang,

meskipun masalah-masalah lingkungan dan pembuangan makin meningkat

sehubungan dengan penggunaan kemasan kayu dalam pengangkutan ke negara-negara

industri. Palet kayu, kotak dan peti kayu sangat sulit di daur ulang, padahal volume

83

ketiga jenis kemasan kayu tersebut cukup besar dalam sistem pembuangan sampah.

Meskipun demikian, kemasan kayu tetap digunakan pada industri-industri berat alat

dan mesin. Peti berkawat (wirebound box) dan kemasan kayu berat-ringan (light-

weight wooden packages) tetap merupakan salah satu alternatif untuk pengangkutan

dan penyebaran buah segar, sayur mayur dan ikan. Kenyataannya, saat ini penggunaan

dan produksi palet kayu selalu bertambah, baik di industri Barat (negara-negara

industri) maupun di negara berkembang.

Permasalahan penting yang dihadapi oleh negara pengekspor kemasan kayu

adalah keharusan tersedianya peraturan berupa sertifikat yang menyatakan bahwa kayu

yang digunakan untuk mengemas telah mendapat perlakuan khusus, sebagai penjagaan

terhadap penyebaran penyakit kayu atau serangga. Peraturan dari negara pengimpor

ini sangat keras, terutama di negara Australia. Peraturan-peraturan mengenai fumigasi

atau perlakuan kimia lainnya, dibuat agar kemasan kayu tersebut dapat memenuhi

target pasaran ekspor dan dapat diharapkan penyebaran yang lebih luas. Adanya

peraturan tersebut pada prakteknya menimbulkan masalah yang cukup pelik, terutama

untuk para eksportir kecil.

Masalah lain sehubungan dengan efesiensi dan sifat ekonomi penggunaan kayu

sebagai bahan kemasan transport (angkutan) adalah ketidakcukupan pengetahuan

teknologi dasar. Pengetahuan dasar ini antara lain mengenai struktur kayu, metoda

perakitan dan sebagainya. Konstruksi atau rancang bangun dan perakitan dari kotak

dan peti kayu dilakukan secara tradisional dengan tingkat kualifikasi tenaga kerja yang

rendah. Rekomendasi seperti kandungan air dari kayu yang digunakan, jarang

diobservasi, rancang bangun atau disain yang efesien sangat jarang dilakukan dengan

tidak menggunakan jenis pengikat dan ukuran yang benar. Semua itu dapat

mengakibatkan kerugian pada kekuatan maupun keekonomisan pengemas kayu,

terutama dalam rangka persaingan yang semakin meningkat dengan bahan pengemas

lainnya.

Kesempatan baik untuk kayu di masa mendatang akan tetap ada, terutama pada

aplikasi macam kemasan, khususnya yang berhubungan dengan beban unit dan palet.

Kayu akan tetap penting sebagaibahan pengemas yang digunakan secara lokal di

negara berkembang. Kayu juga sebagai salah satu alternatif yang ekonomis disamping

pengemas kertas atau bentuk plastik lentur. Penggunaan kayu sebagai papan partikel,

standboard atau bentuk lain dari papan keras (hardboard) untuk tujuan pengemasan,

harus dipelajari lebih jauh terutama dalam hubungannya dengan pengembangan bahan-

bahan asli/khas dari negara berkembang.

84

Studi lebih lanjut juga perlu dilakukan terhadap bahan pengemas kayu berat-

ringan seperti peti berkawat, terutama dengan memperhatikan penerimaan pasarnya

dimasa mendatang. Peti berkawat mempunyai prospek bagus di beberapa bidang

seperti untuk buah, sayur dan ikan. Prospek kemasan kayu juga ditunjang oleh bahan

kayu yang sesuai tersedia di negara-negara berkembang. Di samping bahan baku ,

tenaga kerja juga cukup banyak tersedia dan murah. Keuntungan lain adalah

kebutuhan akan peralatan khusus terlalu banyak.

B. JENIS-JENIS KAYU UNTUK KEMASAN

Terdapat berbagai faktor yang harus dipertimbangkan dalam memutuskan

spesies kayu yang cocok untuk pengemasan. Faktor-faktor tersebut antara lain densitas,

kemudahan pemakuan, ketersediaan, jenis produk yang akan dikemas, kekuatan,

kekakuan dan tersedianya bagian-bagian serta panjang yang memadai.

Beberapa spesies kayu yang telah berbentuk kayu gergajian sebenarnya tidak

baik untuk membuat kotak dan peti. Tetapi jika diproses menjadi kayu lapis yang

terdiri dari sejumlah lembaran-lembaran tipis, dimana dilekatkan masing-masing

lembaran dengan lembaran lainnya dengan bahan perekat tahan air, maka selanjutnya

kayu lapis tersebut akan menjadi bahan yang ideal bagi industri kotak kayu atau peti

kayu.

Semua jenis kayu selama perubahan dari bentuk kayu log/gelondongan akan

menghasilkan tingkatan dan kualitas yang bervariasi. Biasanya tingkatan yang tertinggi

akan dijual untuk keperluan perabot rumah tangga (furniture), tingkatan terbaik

berikutnya untuk bahan bangunan dan tingkatan ketiga untuk pengemasan. Kebanyakan

negara yang mempunyai sumber kayu harus dikembangkan, akan mempunyai suatu

sistem tingkat mutu, tetapi sistem tersebut jarang diakui secara internasional.

Jenis kayu yang cocok untuk pengemas umumnya adalah jenis kayu lunak

(softwood) seperti Pinus sp. atau Agathis sp. dengan densitas antara 270-700 kg/m3.

Beberapa jenis kayu keras dapat juga dipakai sebagai bahan pengemas, yaitu kayu keras

yang densitasnya mendekati densitas kayu lunak. Sampai saat ini diketahui terdapat

400 spesies kayu lunak dan 1000 spesies kayu keras.

Untuk keperluan bahan pengemas, biasanya kayu digolongkan menjadi 4 bagian

atas dasar massa jenis dan kekuatannya menahan paku, yaitu :

85

Grup I. :

- tidak mudah retak ketika dipaku

- kapasitas menahan paku cukup baik

- cukup kuat

- cukup tahan terhadap getaran

- ringan, lunak, mudah dibentuk, mudah kering.

Contohnya : kayu pinus dan cemara

Grup II. :

Memiliki kekuatan menahan paku > Grup I

Contoh : kayu jenjing (Albazia)

Grup III :

- memiliki massa jenis > Grup II

- kekuatan menahan paku sama dengan Grup 2, tetapi paku akan menancap lebih baik

(tidak tergelincir)

Contoh : Kayu Damar

Grup IV :

- kayunya keras baik untuk peti kemas

- massa jenisnya paling tinggi

- sulit dipaku

- tahan terhadap getaran

Contoh : Kayu Besi, Oaks, Hickory, dsb.

C. PERENCANAAN DISAIN KEMASAN

Tolok ukur untuk perencanaan disain kemasan, dapat dilihat berdasarkan faktor-

faktor ekonomis, pengguna akhir dan kebutuhan perjalanan (transit) serta hubungan

kayu dengan faktor teknis.

1. Faktor-faktor Ekonomis

Meskipun sejumlah bahan dikembangkan berkompetisi dengan kayu dalam hal

mengemas dan melindungi barang-barang/produk, kayu tetap berperan besar dalam

pembuatan kemasan bentuk palet, kotak dan peti. Fakta tersebut telah diterapkan di

negara maju dengan mengembangkan berbagai alternatif proses dan bahan-bahan

teknik. Diperoleh kesimpulan bahwa dalam menerapkan kayu sebagai bahan pengemas

dibutuhkan metoda pembiayaan yang sangat efektif.

86

Keahlian dalam pengemasan dengan bahan kayu adalah keahlian dalam

menghasilkan bentuk kemasan (container) yang dapat memberikan perlindungan cukup

bagi produk yang dikemas dan dengan kemudahan penanganan yang maksimal. Dalam

hal ini juga dibutuhkan pengetahuan dasar mengenai kayu, struktur kayu, metoda

perakitan seperti metoda penanganan selama perjalanan serta pengamanan lingkungan.

Kotak kayu merupakan bentuk kemasan yang paling murah untuk satu jenis

produk, untuk produk lain pada ukuran dan berat yang sama, nilai dan kerapuhan dari

produk akan menentukan jenis atau bentuk kemasannya. Jenis kemasan yang mungkin

untuk produk tersebut adalah peti (case) dengan perlengkapan yang lebih baik seperti

tali pengencang, di dalamnya dilapisi dengan lembaran tahan air dan bahan pengering

(desicant) yang dapat menyerap air pada saat kelembaban tinggi.

2. Pemakai Akhir dan Kebutuhan Perjalanan (Transit)

Terdapat sepuluh faktor yang berpengaruh pada perencanaan bentuk (disain)

kemasan atau palet yang digunakan untuk industri atau produk-produk pertanian. Tidak

semua faktor bisa diterapkan pada kemasan lokal, tetapi untuk keperluan eksport semua

faktor harus dipertimbangkan dengan cermat. Kesepuluh faktor tersebut adalah :

a. Sifat dan berat produk

b. Corak/model dari kemasan atau palet

c. Bahan-bahan konstruksi/pembangun dan kekuatan penggabungan

d. Dimensi kemasan

e. “tare weight” (keseimbangan berat)

f. Metoda dan kekuatan penanganan selama perjalanan

g. Limit kejatuhan yang diminta oleh negara-negara pengimport (misalnya : syarat-

syarat penanganan khusus, larangan beberapa bahan pengawet kayu, pemeriksaan

pembukaan oleh pabean)

h. Keadaan mendesak dari suatu kiriman

i. Kekuatan penyimpanan kemasan yang dapat digunakan kembali.

3. Hubungan antara Kayu dan Faktor-faktor Teknis

Pada prinsipnya, tidak ada spesifikasi khusus untuk jenis kayu yang bagaimana

yang harus digunakan pada jenis kemasan tertentu. Pilihan jenis kayu ditentukan

berdasarkan jumlah yang tersedia dan harganya. Bagaimanapun karakteristik kekuatan

87

aktual dari kemasan sangat berhubungan erat dengan jenis kayu, kualitas, ketebalan

serta disain peti dan keahlian tenaga kerja dalam mengkonstruksikan dan merakit

kemasan. Dalam hal ini, perbedaan tipe kayu sering mengakibatkan perbedaan sifat

yang luas, seperti :

a. Kemudahan dari pengerjaan (sifat pengerjaan kayu)

b. Densitas atau berat unit (dinyatakan dalam kg/m3)

c. Kekuatan lengkung (N/mm2)

d. Kekuatan pembengkokan (bending stiffness dalam N/mm2)

e. Kekuatan tekan (N/mm2)

f. Daya pelekatan/pemasangan kayu (N/mm kedalaman paku pada kayu)

g. Ketahanan terhadap perobekan (N/mm lebar)

h. Ketahanan terhadap kikisan

i. Ketahanan terhadap kebusukan/kerusakan.

a. Sifat Pengerjaan Kayu

Setiap spesies kayu mempunyai kualitas pengerjaan masing-masing, oleh sebab

itu orang yang mengerjakan spesies kayu tertentu akan segera tahu hal pemakuannya,

mesin yang digunakan atau karakteristik debu hasil iritasi. Di beberapa negara hal-hal

tersebut di atas telah dibahas secara ilmiah dan setiap spesies dikategorikan berdasarkan

karakteristik baik dan buruknya. Uji kekerasan dari setiap spesies meliputi

pengukuran :

- sudut pemotongan ideal untuk kekuatan/daya pisau

- penumpulan, menggunakan silika atau pengasah lain

- kemudahan pemakuan (paku tipis dimasukkan bengkok/patah)

- kecenderungan robek (selama pemakuan atau selama pengeringan)

- pengeleman (beberapa kayu keras menimbulkan masalah dalam hal pengeleman)

Banyak jenis kayu Indonesia yang belum laku di pasaran, baik sebagai bahan

bangunan maupun sebagai bahan baku industri, karena belum diketahui sifat

pengerjaannya dan kegunaannya.

Kualitas suatu industri pengerjaan kayu ditentukan oleh bahan baku dan hasil

pengerjaannya. Memilih bahan baku yang tepat untuk suatu produk yang diinginkan

buka merupakan pekerjaan yang mudah, karena banyaknya jenis kayu yang dimiliki

belum diketahui sifat pengerjaannya.

88

Sifat pengerjaan perlu diketahui adalam penilaian jenis kayu yang akan dipakai

untuk industri tertentu, disamping data mengenai sifat fisik dan mekaniknya.

Kehalusan permukaan kayu dan mudah atau tidaknya dikerjakan, dapat berpengaruh

terhadap pembiayaan produksi industri tertentu. Oleh karena itu setiap jenis kayu perlu

diketahui sifat pengerjaannya, agar jenis kayu tersebut dapat digunakan untuk suatu

produk tertentu sesuai dengan sifat pengerjaannya.

Secara umum proses pengerjaan kayu meliputi pekerjaan memotong, membelah,

mengetam, membentuk, membubut, membuat lubang persegi, membor dan

mengampelas. Hasil pengerjaan dengan mesin diamati secara okuler dengan loupe

yang mempunyai pembesaran 10 X. Pengamatan dilakukan terhadap cacat yang

meliputi :

- serat terangkat (raised grain)

- serat berbulu halus (fuzzy grain)

- serat tersobek (torn grain)

- cacat bekas serpih ( chip mark)

setiap contoh uji mengandung salah satu dari keempat cacat pengerjaan tersebut di atas

dianggap cacat.

b. Densitas Kayu

Densitas kayu adalah karakteristik yang sangat penting, sebab densitas yang

tinggi menunjukkan bahwa kayu tersebut mempunyai kekuatan dan ketahanan yang

baik pada saat pemakuan (daya cengkram paku). Hal yang sebaliknya terjadi pada kayu

yang berdensitas rendah. Kayu dengan densitas di atas 650 kg/m3 setelah pengeringan

udara, tidak baik digunakan sebagai pengemas. Sebaiknya kayu dengan densitas lebih

kecil dari 350 kg/m3 tidak dipakai karena kayu tersebut tidak mempunyai kekuatan

mekanis yang cukup.

Meskipun sangat keras dan tahan terhadap tekanan, kayu dengan densitas di atas

650 kg/m3 tidak akan dapat dipaku dengan baik. Oleh karena itu kayu dengan densitas

tinggi biasanya diabaikan penggunaannya sebagai bahan pengemas.

Penggunaan kayu dengan densitas tinggi (600-700 kg/m3) adalah sebagai tepi

papan dan balok untuk palet serta bagian-bagian bantalan poros dengan beban tinggi.

Kayu dengan densitas rendah (350-450 kg/m3) dapat digunakan untuk

komponen-komponen pengemas yang tidak terlalu rentan terhadap tekanan seperti :

89

- bilah-bilah kemasan kayu ringan dan kemasan berkawat

- bahan pelapis ujung-ujung kotak/peti

- palet yang langsung dibuang (sekali pakai)

- bagian dari kotak kayu menurut panjangnya.

Densitas relatif atau spesific gravity merupakan rasio berat bahan dengan

volume air. Densitas adalah berat per unit volume dan biasanya diekspresikan dalam

satuan kg/m3. Bagaimanapun, berat dari kayu per unit volume berubah karena proses

penyusutan dan pembengkakan yang disebabkan oleh perubahan kandungan uap

lembab, oleh karena itu tingkat spesific gravity yang digunakan oleh para peneliti

merupakan unit yang tidak tertentu. Pada prakteknya digunakan spesific gravity

nominal berdasarkan volume kayu pada saat pengujian.

c. Kandungan air dalam kayu

Proporsi air dalam kayu basah (serat kayu) lebih besar dari 30 %,merupakan

ikatan kimiawi dalam derajat yang bervariasi. Pohon yang masih hidup dan kayu dari

pohon yang baru ditebang dapat mengandung lebih banyak air, yang dapat mencapai

200 % (bk) air bebas. Kadar air dapat mencapai lebih dari 100 %, karena berat air

dinyatakan sebagai persentase dari berat kering (bk) kayu.

Berat kayu basah – berat kayu kering

Persen Kadar air = x 100 % Beratkayu yang telah dikeringkan

Jadi jika satu gelondong kayu basah dikeringkan sampai kadar airnya mencapai

setengah darikadar air mula-mula maka kandungan air kayu tersebut adalah 100 %.

Kadar air keseimbangan (EMC = Equilibrium Moisture Content) terjadi saat

kayu dikeringkan atau selama kayu dalam penanganan. Kayu bersifat higroskopis oleh

karena itu airnya akan berubah pada tingkat suhu dan kelembaban udara sekitarnya.

Nilai kadar air keseimbangan adalah kadar air dari kayu yang akan dicapai bila kayu

tersebut dibiarkan di udara terbuka dalam jangka waktu yang lama pada kelembaban

relatif (RH) dan suhu yang teliti (dalam hal ini suhu mempunyai efek yang lebih kecil.).

Pada umumnya kayu untuk pengemasan ditangani dengan mesin dan dirakit

pada kandungan air yang tinggi, biasanya pada kadar air 30-40 %. Penanganan kayu

pada kadar air tinggi ini akan memudahkan kerja mesin dan pemakuan, tetapi

90

penyusutan akan lebih mudah terjadi pada kondisi ini daripada bila kayu tersebut

dirakit pada kadar air yang lebih normal yaitu 20%.

Kelebihan air di atas tingkat 25 – 30 % akan mengisi bagian rongga-rongga

serat kayu. Air tersebut akan dikeluarkan selama pengeringan kayu basah, yang

berkurang pada proses ini hanya berat dari kayu bukan dimensinya. Kayu dinyatakan

berada pada saat titik jenuh serat (fsp = fibre saturation point) jika rongga-rongga sel

tidak mengandung air tetapi dinding-dindingnya tetap menampung air pada kapasitas

maksimum. Fsp untuk kebanyakan jenis kayu umumnya terjadi saat kadar air 25 dan

30 %. Selanjutnya, pengeringan di bawah fsp akan menghasilkan penyusutan seperti

kontraksi dinding serat. Proses ini terjadi kebalikannnya (akan meresap air), bila kayu

yang dikeringkan dimasukkan pada lingkungan basah.

Sebelum kayu digunakan pada pembuatan peti dan palet, biasanya porsi air yang

dikandungnya, dihilangkan terlebih dahulu. Terdapat dua sebab mengapa pengeringan

kayu sangat dibutuhkan :

1). Kayu dari berbagai spesies akan busuk/rusak bila disimpan pada kadar air tinggi

untuk periode waktu yang panjang, demikian pula untuk jangka waktu yang

pendek, kayu yang rentanakan terkenapenyakit jamur danpenodaan (stainning).

Sebagai contoh pada jeniskayu apel, akantimbul noda biru atau sap strain. Kayu

dengan kadar air di bawah 20 % umumnya cukup kering untuk mengalami

kerusakan atau perubahan warna.

2). Pengeringan kayu dilakukan terlebih dahulu sebelum penanganan dengan mesin,

diikuti dengan pengontrolan/pengendalian perubahan dimensional, untuk

menghasilkan komponen-komponen dengan bentuk dan ukuran yang lebih akurat.

Disamping itu pengeringan kayu juga dilakukan untuk memudahkan pengangkutan,

penyediaan fasilitas penanganan dengan mesin untuk beberapa jenis kayu, untuk

mendapatkan daya ikat lem yang kuat dan untuk meningkatkan sifat-sifat kekuatan.

Idealnya, kemasan dan palet dari kayu gergajian dibuat dari kayu dengan kadar air

keseimbangan di bawah atau sama dengan 20 %,dan mendekati 15 % untuk negara-

negara panas kering. Hal-hal yang dapat digunakan sebagai petunjuk praktis

penggunaan kemasan kayu bila dihubungkan dengan faktor kadar airnya adalah

sebagai berikut :

a). Penyusutan dimulai pada saat pengeringan kayu mencapai kadar air < 30 %

b). Kayu tidak susut atau bergelombang sepanjang serat

c). Penyusutan terjadi duakali yaitu pada arah tangensial dan radial

91

3). Penyusutan arah tangensial atau penggelombangan dapat dihitung ber-dasarkan 1

mm per 100 mm untuk setiap perubahan kadar air sebesar 3 % di bawah 30 %,

penyusutan radial = ½ dari penyusutan tangensial. Pada Tabel 6.1 diperlihatkan

perkiraan hubungan antara kelembaban relatif (RH) dan kadar air kesetimbangan

(EMC) dari kayu gergajian pada suhu 20o C.

Tabel 6.1. Hubungan antara RH dan EMC kayu gergajian pada suhu 20o C

Kelembaban Relatif (RH) Kadar Air Kesetimbangan (%)

80 18 70 15

60 13 50 11

40 9 30 7,5

d. Kadar Air dalam Kayu Lapis

Di negara berkembang kemasan kayu tergantung pada kayu keras dan kayu

lunak gergajian, tetapi dibeberapa negara industri, kayu yang banyak digunakan untuk

kemasan adalah kayu lapis. Jika kayu lapis menggunakan spesies yang sama dengan

kayu gergajian, makakonstruksi kayu lapis yang telah dilaminasi menyediakan stabilitas

dimensional yang cukup tinggi. Penggelombangan dan penyusutan kayu sepanjang

serat dengan perubahan dalam kadar air cukup kecil yaitu hanya 1 %. Pada kayu lapis

kecenderungan tiaplpisan (veneer) untuk menggelombang atau menyusut secara silang

sangat dibatasi oleh stabilitas longitudinal relatif veneer. Hubungan antara kadar air

dan kelembaban relatif dari kayu lapis dapat dilihat pada Tabel 6.2.

Tabel 6.2. Hubungan antara RH dan EMC kayu lapis pada suhu 20o C

Kelembaban Relatif (RH) Kadar Air Kesetimbangan (%)

80 16 70 13

60 11 50 9

40 7 30 6

Kondisi RH dan kadar air dari kayu pengemas yang akan dirakit bervariasi

antara 30 – 80 % untuk RH dan 6 – 16 % untuk kadar air. Pada panel standard yang

berukuran 1200 x 2400 mm2 dengan kondisi-kondisi tersebut di atas, panel akan

92

mengalami perubahan total dimensi sekitar 1mm sepanjang lebar dan 2mm perubahan

dimensi panjangnya.

e. Pengukuran Kadar Air

Terdapat dua metoda pengukuran kadar air yang biasa digunakan. Yang paling

umum adalah penggunaan moisture meter. Metoda ini merupakan suatu uji yang

bersifat non destruktif dengan berdasarkan pada sifat-sifat listrik kayu yang bervariasi,

tergantung pada kandungan airnya. Bersifat tepat guna untuk kerja pengemasan dimana

keakuratan yang tinggi tidak dibutuhkan. Pengguna terlatih dari alat ini dapat

mencapai hasil dengan tingkat kesalahan sekitar 2 % dari kadar air sebenarnya.

Metoda lainnya adalah metoda pengeringan dengan oven (oven dry methods)

yang bersifat destruktif. Dilakukan dengan cara menimbang contoh (untuk

mendapatkan berat kayu + air), kemudian dikeringkan sambil berat tetap ditimbang

untuk mendapat berat kering, setelah itu digunakan rumus :

Berat kayu basah – berat kayu kering Kadar air (bk) =

Berat kayu kering

Metoda ini lebih tepat, tetapi biasanya hanya dilakukan untuk penelitian

pengemasan kayu.

f. Penyimpangan dan Penyusutan

Terdapat dua masalah yang saling berkaitan bila kayu berada dalam kondisi

kadar air lebih tinggi dari kadar air kesetimbangan akhirnya (EMC),yaitu penyusutan

dan penyimpangan (distorsi). Bila kayu dengan kadar air 25 % dikeringkan menjadi

13% EMC (60 % RH) maka dapat diharapkan terjadi susut sekitar 3 % untuk arah

tangensial dan susut arah radial sebesar 1,5 % atau rata-rata 2,25 %. Gambar 6.1

memperlihatkan penyimpangan dalam pengeringan dan penyusutan.

Suatu peti kemas yang dirancang agar tidak terjadi penyusutan selama

pengiriman dan penyimpangan oleh pengguna harus memperhatikan faktor

pengurangan kadar air dari kayu secara umum, dan khusus untuk kayu lapis diusahakan

persentasekadar air di atas EMC yang diharapkan.

93

Gambar 6.1. Penyimpangan melalui pengeringan dan penyusutan

g. Pengeringan Kayu

Terdapat dua metoda yang secara profesional digunakan di negara maju yaitu :

1) Alat pengering dengan menggunakan panas dan kelembaban buatan, berlangsung

dalam beberapa hari;

2) Pengeringan udara pada suhu dan kelembaban ambivent, berlangsung dalam

beberapa minggu atau bulan.

Metoda lain yang bersifat konvensional, tetapi suatu waktu dapat bermanfaat

adalah dengan cara mengeringkan dipanas matahari. Metoda ini biasanya digunakan di

negara-negara berkembang dengan iklim hangat/panas. Alat pengering biasa digunakan

pada pembuatan pengemas kayu dari kayu lapis.

h. Pengkaratan dan Faktor-faktor Lingkungan

Kayu dapat menyebabkan pengakaratan paku baja yang tidak dilapisi dengan

bahan anti karat dan paku tersebut digunakan dalam merakit suatu pengemas. Hampir

semua jenis kayu bersifat asam, tetapi beberapa cukup menimbulkan persoalan. Tidak

hanya pengikat tapi juga produk yang dikemas dapat terkena oleh pancaran uap yang

bersifat korosif. Untuk melindungi baja dari serangan karat, di dalam kemasan dapat

ditambahkan bahan penyegar air (desicant) atau penghambat karat. Jika penampilan

kemasan merupakan hal yang penting, maka sebaiknya digunakan paku yang dilapisi

bahan anti karat.

94

Tabel berikut memperlihatkan beberapa spesies kayu dengan tingkat sifat

karatnya.

Tabel 6.3. Sifat pengkaratan pada beberapa jenis kayu

No Jenis Kayu Tingkat korosif

1 Oak Sangat korosif

2 Sweet chesnut Sangat korosif

3 European beech Sedang

4 Birch Sedang

5 Douglass fir Sedang

6 Gaboon Sedang

7 Teak Sedang

8 Western red cedar Sedang

Bahan alami berminyak yang dikemas dalam kotak dapat menjadi cacat/busuk

oleh bahan volatil yang dikeluarkan oleh kayu. Kecenderungan menjadi cacat

bertambah bersamaan lama waktu kontak dengan kayu lapis, dan adanya kandungan air

dalam kayu.

Idealnya produk segar dikemas dalam kayu berwarna terang yang biasanya

mengandung sedikit tanin dan kandungan ekstraktif lainnya, dibanding spesies

berwarna gelap.

Pencucian bahan kimia yang digunakan dalam perlakuan kimia anti noda juga

menimbulkan permasalahan. Bahan kimia yang biasa digunakan pada perlakuan anti

noda adalah pentachlorophenol.

D. KESALAHAN-KESALAHAN BAHAN KAYU DAN PERBAIKANNYA

1. Kesalahan Alami

Sebagai bahan alami, kayu menunjukkan perbedaan dalam karakteristik

alamiahnya. Berdasarkan karakteristik ini, kayu dikelompokkan ke dalam golongan

yang bisa digunakan untuk industri dan golongan yang tidak bisa digunakan di industri,

dalam hal ini misalnya industri pengemasan.

a. Knot dan Knot Cluster

Pada beberapa spesies seperti kayu lunak, bentuk kesalahan knot/knot cluster

merupakan fakta yang masih dapat diterima. Terdapat dua metoda pada pembagian

95

tingkat mutu (grading) dalam rangka membatasi meluasnya penyakit knot ini dan juga

untuk mendapatkan bagian kayu yang dapat diterima yaitu :

1). Pembagian tingkat mutu untuk penampakan (biasanya untuk furniture)

2). Pembagian tingkat mutu untuk kekuatan (penggunaan umum/struktural dan kemasan

Pembatasan ukuran dan distribusi knot dalam kayu kemasan merupakan hal yang

perlu diperhatikan dalam rangka mempertahankan kekuatan minimum. Ukuran knot

yang diijinkan tergantung pada dimensi lembaran-lembaran kayu yang telah dikelola.

Gambar 6.2 memperlihatkan pengkelasan knot seperti yang digunakan dalam grading

komponen-komponen pengikat beban pada kayu kemasan dan palet.

5

6

3 2 7

1 1

Keterangan : 1. knot melingkar 4. arris knot 7. Knot bercabang

2. knot bentuk oval 5. knot margin 3. knot cluster (kumpulan knot) 6. knot yang melebar (splay knot)

Gambar 6.2. Pengkelasan knot dalam kayu

b. Belahan dan Goncangan (Spits dan Shakes)

Jenis cacat ini kurang begitu penting dibanding knot dalam kayu pengemasan.

Kategorinya dapat dilihat pada Gambar 6.3.

3

1 2

Keterangan :

1. Getaran berbentuk cincin (ring shake) 2. Goncangan/getaran (shake)

3. Belahan (Split end) Gambar 6.3. Cacat jenis Splits & Shake

96

c. Susut (Wane)

Susut adalah lingkaran di bawah permukaan kulit pohon yang kadang-kadang

masih terdapat pada kayu gergajian. Kayu yang ada cacat susutnya biasanya masih

dapat diterima dalam situasi domestik, tetapi untuk kemasan eksport banyak negara

yang tidak mengijikan kayu dengan jenis cacat ini. Gambar 6.4 memperlihatkan batas

maksimal yang diperbolehkan untuk cacat susut dalam kayu pengemasan.

Gambar 6.4. Cacat jenis susut

d. Sudut pada jaringan kayu

Pertumbuhan yang tidak seperti biasanya atau proses penggergajian yang tidak

sempurna dapat menghasilkan suatu situasi dimana serat-serat kayu tidak berjalan

searah (paralel) papan atau sisi pengikat seperti terlihat pada Gambar 6.5. Kesalahan

ini jika melampaui batas dapat menyebabkan kelemahan.

Gambar 6.5. Cacat jenis sudut serat kayu

e. Kecepatan Pertumbuhan

Kecepatan pertumbuhan diukur secara tradisional berdasarkan

jumlah pertumbuhan lingkaran cincin per ukuran inci. Dalam sistem metrik,

unit pengukuran di banyak negara berubah, sehingga kecepatan

pertumbuhan merupakan banyaknya lingkaran setiap 25 mm seperti terlihat

pada Gambar 6.6. Dalam melakukan pengukuran pusat dari pohon

dihilangkan dan biasanya daerah yang diukur adalah daerah luar dari kayu

yang cukup matang.

97

25 mm

Gambar 6.6. Pengukuran kecepatan pertumbuhan

f. Kebusukan dan Noda Berbentuk Parit

Kebusukan berpengaruh nyata pada faktor pembebanan secara

struktural. Kebusukan dengan jumlah yang terbatas masih bisa dipakai

untuk pengemasan tingkat domestik. Noda berbentuk parit atau noda biru

tidak berpengaruh nyata dan dapat diabaikan.

Noda parit atau noda biru adalah pewarnaan kayu yang disebabkan

oleh jamur dengan penetrasi mendalam, dimana penyebaran hifa jamur

memberikan warna gelap. Noda-noda ini warnanya bervariasi, tetapi

biasanya berwarna biru keabu-abuan. Jamur ini dapat mempengaruhi

lapisan-lapisan kayu dari berbagai spesies dengan kadar air yang lebih dari

20 %. Noda dapat merubah warna kayu tetapi tidak dapat merubah kekuatan

kayu.

g. Gangguan Serangga

Kerusakan karena beberapa jenis serangga secara struktural tidak

berarti, sebagaicontoh beberapa negara akan mengijinkan pemasukan kayu

dengan kerusakan karena serangga Ambrossia beetle (Pinhole borer).

2. Penjagaan dan Pencegahan

Cara terbaik untuk menjaga mutu kayu adalah dengan cara penghindaran

atau pencegahan terjadinya cacat kayu. Beberapa kesalahan kayu (seperti

kandungan air yang tinggi) dapat dicegah secara sempurna. Knot dan belahan

98

hanya dapat dihilangkan dengan pengkelasan mutu kayu pada pengguntingan

menyilang.

Pengetahuan tentang pengkelasan mutu kayu berdasarkan kekuatannya

berkembang cepat di beberapa negara seperti Swedia, Kanada, USA dan

Inggris. Begitu juga dengan metoda pengkelasan mutu kayu berdasarkan visual

dan tekanan mekanis sudah digunakan secara luas.

Sistem pengkelasan mutu kayu tidak bersifat internasional. Seringkali

kayu dengan kelas tertentu di suatu negara tidak diterima/diakui di negara lain.

Sistem grading ini juga terutama didisain untuk pekerjaan bangunan dan

konstruksional. Walaupun tidak terdapat sistem pengkelasan mutu yang dibuat

secara formal, ada beberapa aturan yang sangat berguna dan dapat diterapkan

secara universal antara lain :

a. Knot yang fatal atau sumur knot, lebarnya lebih besar dari 20 mm, dapat

menyebabkan kelemahan yang serius pada pengikat kotak atau papan palet.

Jika knot tersebut ada pada beberapa papan dalam palet yang sama,

menyebabkan palet tidak dapat dipakai lagi. Untuk itu harus dihindarkan

lebar knot yang lebih besar dari 1/3 lebar papan.

b. Susut mempunyai pengaruh terhadap kekuatan. Batas maksimal yang

diperbolehkan tidak boleh lebih dari setengah kali ketebalan, diperbolehkan

untuk panjang papan yang terbatas.

c. Kecepatan pertumbuhan merupakan bagian dari suatu persamaan yang

kompleks yang melibatkan densitas, spesies dan rasio kecepatan tumbuh

untuk kayu musim semi dan musim panas. Kecepatan tumbuh yang tinggi

sering mempunyai pengaruh pengurangan kekuatan yang kecil dan dapat

diabaikan.

d. Slop/sudut serat dengan kemiringan lebih dari 1/6 akan mempengaruhi

kekuatan pengikat atau menyebabkan menurunnya kekuatan papan. Gradien

maksimal untuk slop pada bagian-bagian dari basis kotak besar adalah 1 : 8.

e. Retakan dan getaran longitudinal yang tidak mempengaruhi pemancangan

paku pada saat penggabungan, dapat diabaikan.

f. Noda biru, jika hanya mempengaruhi penampakan kayu dan tidak

berpengaruh pada pandangan titik kekuatan kayu, dapat diabaikan.

g. Kebusukan dan perlawanan aktif dari serangga dapat melemahkan kotak,

krat atau palet dan dapat menyebar pada kayu yang sehat.

99

Perlakuan anti noda dilakukan pada kayu dengan kadar air tinggi dan

akan disimpan atau dikapalkan. Perlakuan kimiawi ini biasanya dikerjakan

segera setelah kayu diubah dalam bentuk log.

Jika kayu hasil penebangan diubah dalam bentuk log dengan cepat, dan

dikeringkan dengan cepat pula, maka kemungkinan tumbuhnya noda dapat

dikurangi. Kayu import yang dikapalkan dalam keadaan tidak kering biasanya

mendapat perlakuan kimiawi untuk penjagaan terhadap noda. Bahan kimia yang

biasa digunakan adalah larutan garam dengan konsentrasi rendah. Akhir-akhir

ini yang banyak digunakan adalah garam sodium dari pentachlorophenol (Na

PCP), harganya murah tetapi efektif.

Perlakuan anti noda hanya tahan untuk kayu yang akan dikapalkan,

sedangkan untuk kayu yang akan disimpan bertahun-tahun, perlakuan ini tidak

dapat menjamin keawetan kayu. Dengan pengertian lain perlakuan kimiawi

tidak dapat memberikan perlindungan lebih lanjut terhadap kebusukan (decay).

Terdapat kemungkinan bahwa noda pada tahap lanjut akan diikuti oleh

kebusukan tahap awal.

3. Peraturan Internasional

Untuk keamanan lingkungan, bahan kimia yang digunakan adalah PCP.

PCP digunakan di negara Skandinavia, USA, Asia Tenggara dan Jepang. Di

negara lain penggunaan bahan kimia untuk perlakuan anti noda adalah garam-

garam anorganik seperti garam borates dan copper atau komponen organik

ammonium. Di Inggris, PCP telah dipertimbangkan oleh badan kesehatan dan

keselamatan untuk digunakan secara bebas sebagai bahan pelindung kayu.

Saat ini banyak negara menetapkan peraturan yang ketat untuk mengurangi

resiko masuknya pestisida atau penyakit yang dapat merusak industri-industri

pertanian dan kehutanan di negara mereka. Negara-negara yang diketahui

terbaik peraturan karantinanya adalah Australia dan Selandia Baru. Peraturan

karantina ini juga diterapkan pada kayu dan kemasan yang masuk ke negara

tersebut. Demikian juga negara lain seperti Inggris, melakukan pemeriksaan

yang sangat ketat pada setiap kemasan, diikuti pemberian sertifikat untuk

memastikan bahwa pengeksport telah memenuhi peraturan kesehatan.

Peraturan-peraturan ini diterapkan pada kayu keras dan atau kayu lunak

100

tergantung pada negara dan aturan yang berlangsung di negara tersebut.

Sebagai contoh peraturan karantina yang berlaku di Australia adalah :

a. Fumigasi untuk kayu kemasan dengan methyl bromida sebanyak 2 kg

per100 m3 kayu, suhu ruang pada 21

o C selama 24jam.

b. Atau selama 6 jam pada keadaan panas kering (74o C)

c. Atau dikeringkan dengan alat pengering sampai kadar air 14 %

d. Atau dilakukan penguapan pada suhu 82oC seama 4 jam sebelumnya

dilakukan perlakuan dingin terhadap borat.

e. Atau pencelupan dalam larutan boratpada suhu 93o c selama 3,5 jam.

E. KONVERSI KAYU

1. Kayu Gergajian

Setelah pembuangan kulit dari kayu log, perubahan bentuk panjang dan

lebar untuk digunakan di industri dilakukan dalam mesin penggergajian

(Sawmill). Untuk kayu pengemas biasanya dipotong dengan ukuran 50 x 150

mm atau 25 x 20 mm, bisa juga ukuran lain tergantung kebutuhan pengguna.

Sifat penggergajian kayu, besar relevansinya dengan mesin

penggergajian untuk kayu pengemas. Pada sifat pengerjaan kayu dengan mesin

terdapat pemotongan dan sudut jarak antara dua pemotongan (Clearance) yang

bersifat optimal. Untuk kayu lunak, khususnya pinus digunakan gergaji putar

dengan 45 gigi, dan 25 – 30o sudut pengait (hook), 20

o sudut clearance serta 15

o

sudut lereng atas. Sedangkan untuk kayu keras dengan densitas rendah sampai

sedang, sifat pengerjaan kayunya adalah 54 roda gigi dengan sudut pengait 25o,

sudut clearance 15o dan sudut lereng atas 15

o.

2. Kayu Lapis

Pengerjaan laminasi veneer kayu pertama kali dilakukan di kerajaan

Mesir Kuno. Hasilnya adalah kayu lapis dalam bentuk kasar yang direkat

dengan perekat alami seperti perekat tulang dan albumin darah. Perubahan

beberapa teknik pengerjaan kayu terjadi pada akhir abad ke 19 dengan

datangnya mesin pengupas kulit putar yang mengupas kayu log (membentuk

lapisan veneer) dengan cara seperti kerja pengerut pinsil. Alat tersebut

bervariasi tergantung pada ukuran dan spesies kayu log, jenis kayu lapis yang

diproduksi dan skala operasi.

101

Bentuk log merupakan tahap pertama dalam proses pembuatan kayu

lapis. Log dipastikan mempunyai kadar air yang tinggi dan konsisten.

Kemudian mesin pengupas akan mengubah log tersebut menjadi ukuran-ukuran

veneer yang halus permukaannya dengan kecenderungan retak dan robek yang

cukup kecil. Proses pengerjaan juga meliputi perendaman dalam air dingin atau

panas, atau proses penguapan tergantung pada spesies kayu dan kandungan air

dari log.

Pada Gambar 6.7 diperlihatkan bahwa bagian kayu log berputar

melawan pisau mesin bubut. Dengan mesin ini akan dihasilkan veneer dengan

ketebalan yang akurat dan konsisten.

Gambar 6.7. Proses pengupasan log kayu lapis

Lapisan veneer yang masih basah, dikeringkan dengan alat pengering

untuk mengurangi kandungan airnya 2 - 3 %. Cacat yang timbul pada kayu

lapis dapat diperbaiki dengan bahan penyumbat atau bahan pengisi. Tingkat

pengkelasan mutu dari kayu lapis secara normal biasanya ditunjukkan oleh

jumlah cacat yang terlihat akibat proses perekatan yang tidak sempurna.

a. Aplikasi Perekat

Perekat resin sintetis diterapkan dengan menggunakan mesin

penyebar yang dapat berputar, bisa juga dengan lat penyemprot atau pelapis.

Selanjutnya veneer digabungkan dengan sudut-sudut patokan 90o. Hasil

rakitan ini disebut lay-up. Kemudian dilakukan penekanan, pemanasan dan

pendinginan. Setelah itu dipotong dengan ukuran 2400 x 1200 mm.

102

Kayu lapis biasanya dibuat berdasarkan aturan standard nasional dari

negara setempat. Pada beberapa kasus standard seperti standard kayu lapis

Jerman bisa saja diterapkan di negara lain sebagai bantuan pada proses

produksi dan penanganan. Kayu lapis untuk kemasan mempunyai jumlah

lapisan 3, 4, 5 atau 7 lapis, kualitas lebih tinggi dengan jumlah lapisan yang

lebih banyak, selain itu peluang untuk melengkung karena perbedaan kadar

air juga kecil.

Kayu lapis adalah pengemas produk yang ideal, yang membatasi

penggunaannya adalah biaya yang relatif lebih tinggi dibanding kemasan

dari kayu gergajian. Kayu lapis juga mempunyai sifat kekuatan yang tinggi

dan bersifat ringan.

Berdasarkan perekat sintetis yang digunakan terdapat dua tipe

penting dari kayu lapis yaitu kayu lapis yang direkat oleh perekat urea

formaldehyde (UF) dan kayulapis yang direkat oleh perekat phenol

formaldehyde (PF). PF lebih banyak digunakan dibanding UF.

b. Perekat UF

Perekat ini digunakan pada kayu lapis yang tahan air atau kayu lapis

bagian dalam. Ketahanan kayu lapis terhadap air hanya untuk periode yang

terbatas bila kayu lapis tersebut dibiarkan di tempat terbuka. Kayu lapis

tersebut akan menahan air dingin untuk periode waktu yang panjang dan

menahan air panas untuk waktu yang terbatas, tetapi tidak tahan bila

ditempatkan di air mendidih (standard uji laboratorium). Perekatan di

bagian interior akan menjadi kuat dan tahan lama dalam kondisi kering dan

juga bersifat resisten terhadap air dingin.

c. Perekat PF Tipe ini digunakan pada kayu lapis eksterior dan kayu lapis tahan air

didih serta tahan cuaca. Sifat lain dari perekat ini adalah tahan terhadap

mikroorganisme, air dingin dan air mendidih.

d. Perekat MUF (Melamin Urea Formaldehyde)

Tipe ketiga dari perekat sintetis adalah urea formaldehyde yang

difortifikasi dengan melamin, dikenal dengan nama MUF. Perekat ini

digunakan dalam beberap tipe kayu lapis yang dibuat di negara-negara Asia

Timur Jauh. Sifat perekat MUF adalah lebih tahan air dan cuaca dibanding

UF tetapi tidak setahan PF.

103

3. Papan Serat (Fibreboard)

Penggunaan limbah kayu sebagai bahan industri telah dikembangkan

secara ekonomis dan teknologis. Papan serat dari limbah kayu, pertama kali

diproduksi pada akhir abad ke-19. Bahan dasar dalam bentuk serpihan-serpihan

kayu sisa dibuat pulp terlebih dahulu, densitasnya relatif rendah. Selama tahun

1920 sampai awal tahun 1930 teknik-teknik berkembang lebih lanjut antara lain

teknik pemecahan kayu solid ke dalam bentuk serat dan kemudian teknik

pengepresan dengan panas dan teknik perekatan dengan mesin sintetis sehingga

dihasilkan suatu panel yang kuat dan tahan lama, disebut papan keras

(hardboard). Proses basah merupakan teknik yang umum digunakan pada

pembuatan hardboard, medium board, dan softboard.

Papan serat digunakan sebagai bahan pengemas, dimana bahan

pengemas tersebut tidak menempatkan faktor ketahanan terhadap air sebagai

faktor yang kritis.

Aplikasinya misal pada nampan-nampan untuk buah dan sayuran yang

diperkuat oleh pengikat. Hardboard dan medium board yang diproduksi dengan

ketebalan antara 3-12 mm, merupakan bahan pengemas yang sangat baik.

Kategori papan serat yang cocok untuk bahan pengemas adalah :

a. Hardboard standard dengan densitas 800 kg/m3, tebal 2-6 mm.

b. Hardboard tahan air dengan densitas 960 kg/m3, tebal 3-12 mm

c. Medium board dengan densitas tinggi 500-900 kg/m3, tebal 8-12 mm

4. Papan Partikel

Papan ini dibuat dari serpihan-serpihan kayu sisa yang ukurannya lebih

besar dari ukuran serpihan untuk papan serat dan direkat dengan perekat resin

sintetis. Jenis papan partikel yaitu :

a. Papan kayu chip (wood chipboard)

b. Papan kayu flake (flakeboard)

c. Papan kayu wafer (Waferboard) dan

d. Oriented strandboard

Papan kayu chip tidak begitu baik untuk industri pengemasan karena

rasio kekuatan dan beratnya rendah. Jenis ini juga biasanya menimbulkan

masalah dalam proses pemakuan disebabkan variasi densitas yang tinggi (500-

104

700 kg/m3) dan faktor ketebalan (12-20 mm). Papan yang tipis mudah

dikerjakan tetapi ketahanannya sangat rendah.

Papan kayu flake, wafer dan oriented strandboard lebih banyak

digunakan di industri kemasan karena jenis-jenis tersebut cenderung lebih

ringan dan lebih mudah dipaku.

Proses pembuatan jenis-jenis papan partikel ini berkembang dengan

terciptanya perekat sintetis yang tahan suhu tinggi. Proses produksi meliputi

penanganan kayu secara mekanis dan rekonstitusi proses menggunakan perekat,

semua dilakukan secara otomatis. Tahap akhir adalah siklus pemanasan dan

pengepresan. Papa kayu wafer dan oriented strandboard adalah papan partikel

yang telah dimodifikasi, dibuat dari kayu log yang dipotong-potong berbentuk

wafer atau strand, sifatnya mendekati kayu lapis.

F. PERAKITAN KEMASAN KAYU DAN METODA PENGIKAT

1. Bahan Perekat

Perekat atau pengikat pada semua jenis pengemas merupakan hal yang

patut diperhatikan, karena menyangkut batas keselamatan selama pengangkutan.

Pengikat baja adalah pengikat yang sifatnya tradisional, sedangkan yang

biasanya digunakan adalah paku atau kawat jepret (staples).

Untuk pengemasan kayu, bahan lem fleksibel yang sedang diteliti adalah

bahan perekat dari karet. Jenis perekat ini mempunyai kemampuan untuk

mengisap energi bila digunakan dalam ketebalan yang cukup. Bahan perekat

karet ini merupakan masih dalam tahap uji coba penerapannya belum begitu

luas.

2. Jenis Metoda Penggabungan/Pengikatan

Metoda-metoda pengikatan seperti : pengikatan dengan kawat jepret

(stapling), penggunaan tali pengikat (strapping), konstruksi sisi logam (metal

edge) dan ikatan kawat (wire bound) digunakan secara luas, merupakan metoda

yang kuat dan efesien untuk konstruksi kotak dan peti kayu. Pengikatan dengan

kawat jepret juga biasa digunakan untuk konstruksi palet khusus.

105

Stapler berbentuk laras semi otomatis, berisi sejumlah kawat jepret yang

letaknya berderet. Dalam keaadaan normal, stapler berisi udara/angin

(pneumatik).

Kawat jepret bervariasi ukuran panjangnya, mulai dari 15 mm sampai 50

mm dengan tekanan gauge 1,6 atau 2 mm. Yang biasa dijual dilapisi dengan

lapisan seng/timah agar tahan terhadap karat atau pelapisan dengan resin untuk

meningkatkan pertahanan.

Penggunaan tali pengikat secara tensional (tensional strapping)

diterapkan untuk mengemas secara semi otomatis atau otomatis penuh.

Pengikatan serta perekatan dilakukan di bawah tekanan. Dapat diaplikasikan

pada boks kayu, kotak dan palet. Dalam aplikasi pengemasan, tensional

strapping banyak digunakan karena :

a. Menguatkan kemasan

b. Melindungi bahan yang dikemas terhadap resiko selama pengangkutan

sampai tiba di tempat tujuan.

c. Murah, terutama untuk konstruksi kemasan dari bahan yang tipis

d. Dapat digunakan sebagai metoda penutupan peti disamping metoda lain,

yaitu menggunakan ulir dan paku.

Penentuan jumlah, ukuran dan jenis tali pengikat yang digunakan

tergantung pada bentuk, ukuran dan berat pengemas, bahan pengemas serta

penanganan. Kondisi penyimpanan dan pengangkutan juga merupakan faktor

yang harus dipertimbangkan.

Terdapat tiga kelas tali pengikat yaitu :

a. Baja dengan bentuk datar, melingkar dan oval. Kekuatan tarik tipikalnya

adalah antara 300 – 1300 N/mm2. Permukaannya dapat dilapisi dengan

seng, tenbaga, wax, cat atau tanpa pelapisan (warna natural).

b. Weftless, terdiri dari lembaran-lembaran yang bersifat kontinyu dari lapisan

tekstil bertegangan tinggi, diterapkan secara paralel dengan sistem pelekatan

yang menggunakan bahan perekat. Lebarnya sekitar 6 – 25 mm.

c. Plastik suhu tinggi (thermoplastic) dengan lebar antara 5 – 25 mm,

diterapkan membentuk silang pada permukaan segi empat panjang.

Pada pengikatan dengan baja, uap air tidak berpengaruh buruk, tetapi

pengkaratan mungkin timbul selama proses pengangkutan yang cukup lama.

Pada pita kain berpori, kekuatan tarik akan menurun dalam kondisi basah,

106

kelembaban berpengaruh pada saat pengikatan tali ke sekeliling kemasan

(container). Penampakan dari pita plastik suhu tinggi dan pita poliester pada

keadaan normal, tidak dipengaruhi oleh uap air. Pada Tabel 6.5 dapat dilihat

sifat-sifat khusus pengikat non logam. Pengikat non logam pada keadaan

normal tidak dipengaruhi oleh suhu antara –40 dan 40o C.

Tabel 6.5. Sifat-sifat khusus pengikat non-logam

Bahan Kekuatan Tarik (N/mm

2)

Elongasi pada saat putus (%)

Pengikat kain (Weftless viscose) 270 – 310 9 – 13

Pengikat poliester 450 – 500 12 – 14

Polipropilen terekstrusi 230 – 380 8 – 30

Poliamide terekstrusi 380 – 450 12 – 20

Poliester terekstrusi 350 – 620 5 – 20

Pengikat dalam keadaan normal diterapkan pada sudut kanan dari sisi-

sisi kemasan. Pengikatan dapat berfungsi dengan baik, bila diberikan kekuatan

ikat yang cukup. Bila pengikatan kurang kuat atau diletakkan pada posisi yang

salah, akan memecah kemasan atau merusak isinya.

Pengikat baja dapat diterapkan pada kotak dan peti kayu, terutama untuk

kayu dengan kandungan air tinggi. Kawat tidak boleh diletakkan di sepanjang

serat kayu tanpa pelindung sisi. Penggabungan di bawah tekanan, tergantung

pada bahan dan ketepatgunaan alat yang dipakai. Metoda penggabungan

meliputi pemotongan, pembentukan, pengelasan atau pemutaran mekanis. Pada

Tabel 6.6 dapat dilihat sifat kekuatan tarik dari pengikat baja.

Tabel 6.6. Sifat daya regang (tensile) pengikat baja

Bentuk Kekuatan Tarik (N/mm2)

Datar, putaran dingin 620 – 1250

Datar, putaran panas 450 – 900

Kawat, melingkar 340 – 590

Kawat, oval 740

Kawat, datar 620 – 1310

Metoda pengikatan yang lain adalah konstruksi sisi logam. Metoda ini

digunakan dalam merakit peti/kotak dari kayu lapis. Penyisian logam dilakukan

dengan ketebalan yang cukup untuk mendapatkan kemudahan dalam

pembengkokan dan daya lentur pada logam bentuk datar. Penyisian logam

107

biasanya digabungkan dengan paku, paku sumbat/keling yang bercabang dua

atau kawat jepret (staples).

Metoda pengikatan yang keempat adalah pengikatan dengan kawat

(wire-bound). Pada boks kayu, bagian-bagian samping, atas dan bawah

digabung dengan kawat yang ditekuk untuk mendapatkan bentuk kotak yang

kuat, pada kedua ujung kotak dikonstruksikan secara terpisah, penguncian kawat

dilakukan pada setiap sisi samping, atas dan bawah.

3. Pemakuan

Teknik-teknik pemakuan yang digunakan dalam perakitan dan

penutupan merupakan salah satu faktor penting untuk mendapatkan kemasan

dan palet kayu yang ekonomis, tetapi kuat. Jenis paku, ukurannya, pembuatan

spasi dan penempatan paku dalam hubungannya dengan posisi, ketabalan kayu

dan seratnya, berpengaruh besar pada daya tahan kemasan.

Jenis-jenis paku antara lain : paku kotak standard (umum), paku berlapis

resin, paku lapis seng, paku berputar, paku bergalur/bercincin, ulir kayu, paku

jepret dan paku jepret berlapis resin.

Pelapisan paku bertujuan untuk mencegah terjadinya korosi atau

pengkaratan. Jenis-jenis paku tersebut dapat dilihat pada Gambar 6.8.

Gambar 6.8. Jenis-jenis paku

G. JENIS-JENIS KOTAK KAYU DAN PALET KAYU

1. Kotak Kayu Gergajian

Bentuk kotak kayu gergajian terdiri atas 11 disain kotak, dengan

pemuatan beban terandah sebesar 20- 50 kg sampai dengan pemuatan beban

tertinggi 800 kg yaitu :

108

a. Disain Dasar Kotak

Kapasitas beban 20 – 50 kg, ukuran dimensi 500 x 300 x 200 mm3 dengan

tebal kayu 8 atau 10 mm serta ketebalan kayu bagian dasar 15 mm.

b. Combed Tenon Box

Sisi-sisi kotak dilekatkan pada masing-masing ujungnya dengan combing

(tenons) dan direkat dengan perekat eksternal. Kapasitas beban 20 – 100 kg,

ukuran dimensi 600 x 400 x 300 mm3 dengan tebal kayu 15 – 20 mm.

c. Internally Battened Box

Model kotak ini merupakan modifikasi dari jenis kotak dasar, tetapi di

dalamnya dilengkapi dengan pengikat (battens) bentuk segitiga atau segi

empat yang dilekatkan pada sudut-sudut bagian dalam kotak. Kapasitas

beban 30 – 100 kg, ukuran dimensi 600 x 400 x 300 mm3 dengan tebal kayu

10 – 15 mm, dengan battens 35 x 35 mm2.

d. Battened End Box

Model kotak ini dilengkapi dengan dua pengikat vertikal pada tiap ujung,

tetapi tidak dilengkapi dengan pengikat yang mengelilingi kotak. Kapasitas

109

beban 30 – 50 kg, ukuran dimensi 1000 x 750 x 750 mm3 dengan tebal kayu

18 – 23 mm, dengan battens 20 x 60 mm2.

e. Paneled End Box

Model kotak ini dilengkapi dengan pengikat untuk bagian atas dan bawah.

Kapasitas beban 50 – 400 kg, ukuran dimensi 1000 x 750 x 750 mm3

dengan tebal kayu 18 – 23 mm, dengan battens 20 x 60 mm2.

f. Battened Top/Base Case

Model kotak ini dilengkapi dengan pengikat untuk pada penutup kotak dan

dasar kotak. Kapasitas beban 50 – 350 kg, ukuran dimensi 1500 x 1000 x

750 mm3 dengan tebal kayu 18 – 23 mm, dengan ketebalan.battens 90 mm.

g. Girth Battened Case

Model kotak ini dilengkapi dengan dua set pengikat keliling. Kapasitas

beban 100 – 400 kg, ukuran dimensi 2000 x 1000 x 1000 mm3 dengan tebal

kayu 18 – 23 mm, dengan ketebalan.battens 90 mm.

h. Girth Battened & Panelled Case

Model kotak ini dilengkapi dengan dua set pengikat keliling dan panel-

panel pada kedua ujung kotak. Kapasitas beban maksimum 500 kg, ukuran

dimensi 2000 x 1000 x 1000 mm3 dengan tebal kayu 18 – 23 mm, dengan

ketebalan.battens 90 mm.

i. Triple Battened & Panelled Case

Model kotak ini dilengkapi dengan tiga set pengikat keliling dan panel-

panel pada kedua ujung kotak. Kapasitas beban maksimum 700 kg, ukuran

dimensi 2500 x 1200 x 1200 mm3 dengan tebal kayu 21 – 32 mm, dengan

ketebalan.battens 80 mm.

j. Triple Battened with Recessed Panel Case

Model kotak ini dilengkapi dengan tiga set pengikat keliling dan panel-

panel pada kedua ujung kotak secara vertikal danhorizontal. Kapasitas beban

maksimum 800 kg, ukuran dimensi 2500 x 1200 x 1200 mm3 dengan tebal

kayu 21 – 32 mm, dengan ketebalan.battens 75 mm.

k. Girth Battened Single Braced Case

Model kotak ini dilengkapi dengan dua set pengikat keliling dan pengikat

diagonal. Kapasitas beban maksimum 450 kg, ukuran dimensi 2000 x 1000

x 1000 mm3 dengan tebal kayu 18 – 23 mm, dengan ketebalan.battens 90

mm.

110

2. Kotak Kayu Lapis

Penggunaan kotak kayu lapis dalam transportasi barang cukup luas. Ada

beberapa penyebab penting penggunaan kotak kayu lapis lebih luas dibanding

kotak kayu gergajian :

a. Kayu lapis dengan ukuran yang lebih tipis dapat memberikan kekuatan yang

sama dengan kayu gergajian;

b. Kotak lebih kecil (per unit volume) dan lebih ringan;

c. Panel-panel kayu lapis lebih seragam;

d. Daya tahan terhadap retak dari kayu lapis tinggi;

e. Pemakuan dapat dilakukan dengan mudah, tanpa pembengkokan;

f. Kemasan kayu lapis mampu memberikan perlindungan hawa lebih baik

dibanding kemasan kayu gergajian.

Kelemahan penggunaan kayu lapis antara lain, karena ukuran standard

dari setiap lembarnya 2440 x 1224 mm2 atau 2400 x 1200 mm

2, maka

mengurangi tingkat fleksibilitas dan lebih banyak menghasilkan bahan sisa yang

tidak terpakai lagi sampai dengan 30 %. Perusahaan-perusahaan kayu yang

mempunyai mesin penyambung kayu lapis dapat mengurangi bahan sisa ini

sampai di bawah 10 %.

Kotak kayu lapis yang paling ringan lebih kuat dari kotak kayu gergajian

model basic box, sedangkan kotak kayu lapis yang terberat mempunyai

kekuatan yang sama dengan kotak kayu gergajian model girth battened case.

Kekuatan kayu lapis bervariasi tergantung pada tipe dan kualitas kayu lapis

yang digunakan, serta pembebanan yang lebih rendah atau lebih tinggi. Kotak

bagian luar biasanya di lem dengan menggunakan perekat tahan air (lem UF),

jenis-jenis kotak kayu lapis antara lain :

a. Basic Plywood Box (30 kg maksimal)

Semua disain mempunyai panel tepi dan sisi, ukuran standar adalah

maksimal 600 x 300 x 300 mm3, tebal kayu lapis 6 mm, pengikat 30 x 15

mm2.

b. Battened Top/Base Case (maksimal 40 kg)

Bila dibutuhkan, penguat dasar dapat ditambah tebalnya lebih besar

dari 80 mm untuk memudahkan pergeseran. Ukuran maksimal : 600 x 300 x

300 mm3, tebal kayu lapis 6 mm, dengan pengikat 35 x 8 mm

2.

111

c. Panelled Plywood Case (maksimal 300 kg)

Penggunaan lembaran kayu yang lebih tebal pada kotak ini akan

meningkatkan kekuatan pemakuan di sekeliling kotak sehingga dapat

menampung beban berat 300 kg. Penguat bercabang dapat membantu

mengatasi kekakuan dasar kotak. Ukuran standar adalah maksimal 1200 x

500 x 500 mm3, tebal kayu lapis 6 atau 9 mm, dan pengikat 35 x 18 mm

2.

d. Lock Corner Panelled (maksimal 400 kg)

Sudut pengunci memberikan tambahan kekuatan jika dipasangkan

dengan paku dan kayu lapis yang lebih tebal (kayu lapis dari kayu lunak

dengan tebal 9 mm atau kayu lapis dari kayu keras dengan tebal 6 atau 7

mm), sehingga dapat memuat beban sampai 400 kg. Ukuran standar

maksimal 1200 x 500 x 500 mm3, dengan pengikat 50 x 20 mm

2.

e. Lock Corner/Compression Battened (maksimal 600 kg)

Penempatan pengikat yang merata dapat meningkatkan kekuatan dan

kekakuan pada pemuatan barang, juga meningkatkan ketahanan beban

terhadap sangkutan, pegangan atau pengayunan. Ukuran standar maksimal

1200 x 600 x 600 mm3, tebal 9 mm dengan pengikat 50 x 20 mm

2.

3. Kotak Berbingkai (Large Frame Cases)

Metoda konstruksi kotak ini dipusatkan pada dasar yang dirancang secara

sangat kuat dan berat, dengan kapasitas beban sampai 750 kg. Terdapat dua tipe

basis dari dasar kotak kayu berbingkai yaitu tipe penyangga (skid type) dan tipe

jendela (sill type).

4. Peti Krat (Crates)

Krat kayu adalah rancangan bingkai yang digunakan sebagai pengemas

selama pengangkutan barang-barang. Rancangan bingkai tersebut tidak

membutuhkan suatu pelindung ketat seperti halnya box , case atau kotak berbingkai

besar. Krat kayu juga biasanya mempunyai penguat dengan bentuk diagonal

sebagai anti deformasi. Bagian atas dan dasar bisa secara penuh atau sebagian

dilapisi dengan papan.

Faktor-faktor penyebab penggunaan peti krat :

- faktor keselamatan kayu dan pengikat

- faktor keselamatan berat

112

- faktor keselamatan pekerja

- kemudahan pemeriksaan terhadap produk yang dikemas

- jika produk yang dikemas terlihat rapuh maka para pembawa akan secara otomatis

mengangkat peti krat tersebut dengan sangat hati-hati.

Pada peti krat kecil yang sebanding dengan katagori kotak kayu gergajian,

dapat diterapkan prinsip-prinsip penguncian sudut, pengikat keliling dan lain-

lainnya. Sistem krat dapat diterapkan pada kotak berbingkai besar, dilengkapi

dengan bagian-bagian yang tahan air dan kuat, sehingga kemasan menjadi lebih

tepat guna mempermudah pemeriksaan produk yang dikemas.

Aspek rasio dari peti krat dan case sangat penting, rasio ini dapat membantu

dalam keselamatan penumpukan dan kerja disain. Aspek rasio itu sendiri adalah

suatu rasio numeris antara tinggi kotak dibagi dengan panjangnya. Aspek rasio

untuk krat dengan barang berat adalah 1 : 2 (maksimum) terutama bila diinginkan

perlindungan dari barang dan kotak terhadap kerusakan lengkung/ bengkok.

5. Kotak Berkawat (Wirebound boxes and cases)

Kotak berkawat yaitu suatu peti kayu dimana lembaran sisi-sisi samping,

atas dan dasar digunakan oleh beberapa tali kawat dan diikat dalam suatu

rancangan kerja penguncian. Kedua ujung dari kotak dikonstruksikan secara

terpisah, lalu kedua ujung tersebut dikuatkan dengan cara penguncian sehingga

membentuk suatu unit boks yang lengkap.

Prinsip dasar dari disain kotak ini adalah penggunaan kawat, paku kayu dan

papan-papan yang relatif tipis dalam rangka mencapai kekuatan pemakuan dari

kotak kayu. Kekuatan kotak kayu ditentukan oleh ukuran paku dalam bingkai,

ketebalan papan dan jumlah, diameter serta metoda penguncian dari pengikat

kawat.

Terdapat dua tipe kotak berkawat ukuran kecil bila dihubungkan dengan

metoda pemasangan ujung-ujung kotak dan metoda pemasangan atau penyusunan

yaitu kotak kawat tipe I dengan ciri terdapat beberapa tali kawat penutup dan ujung

kotak serta kotak kawat tipe II dengan ciri terdapat penstepleran pada posisi ujung.

Keuntungan tipe I adalah kemudahan dalam perakitan dengan

menggunakan papan datar dan kemudahan dalam melipat dan membongkar setelah

penggunaan. Sedangkan tipe II adalah dilindungi khusus pada ujung bingkai

113

utamanya oleh kawat stepler, pengunci atau paku dan bersifat lebih kaku dibanding

tipe I.

Kotak berkawat dapat dipisahkan dalam empat klasifikasi, yaitu :

a. Kotak berkawat (Wirebround boxes dan cases)

b. Peti krat berkawat

c. Palet dasar kotak berkawat

d. Palet dasar peti berkawat

Untuk semua jenis klasifikasi berlaku ketentuan bahwa pengikat kawat

harus mempunyai jarak yang seragam dan setiap stepler harus menahan

sambung-an kawat dengan kuat sampai menembus papan kayu atau paku kayu.

6. Kotak Dengan Sisi Logam (Metal Edge Boxes and Cases)

Ciri dari kotak dengan sisi logam ini adalah penggunaan pemancang

logam pada sisi/pinggir kotak, disamping pemakuan pengikat kayu lunak untuk

membentuk suatu badan panel. Terdapat dua tipe kotak sisi logam yaitu :

a. kotak kaku yang dapat dirakit kembali dan yang tidak dapat dirakit kembali;

b. kotak lipat yang dapat dirakit kembali dan yang tidak dapat dirakit kembali.

Kotak yang dihasilkan dari papan datar yang mudah roboh atau mudah

dilipat mempunyai badan-badan panel yang digabungkan dengan sisi logam

fleksibel. Logam fleksibel tersebut dipancangkan pada panel dengan paku

bercabang dua. Pengikat kayu lunak dapat dipancangkan sepanjang sisi-sisi dan

ujung dari permukaan lembaran kayu lapis dan dasar. Kotak sisi logam tipe ini

dapat digambarkan seperti pada Gambar 6.9 di bawah ini.

Gambar 6.9. Konstruksi kotak sisi logam yang dilipat

114

Kotak rigid atau kotak kaku mempunyai badan-badan panel yang

digabungkan sepanjang seluruh sudut luarnya oleh sisi/pinggiran logam dan

dipancangkan dengan paku bercabang dua. Garis-garis logam pipih dapat

dipancangkan dalam cara yang sama sepanjang sisi atas dengan tujuan untuk

menerima dan menahan lembaran. Lembaran bisa juga dilengkapi dengan

pengikat yang dipancangkan sepanjang tiap sisi dan ujung (Gambar 6.10).

Gambar 6.10. Konstruksi kotak sisi logam yang rigid

Lembaran dan dasar akan membentuk badan kotak dengan menggunakan

stapler (manual maupun dengan mesin/pneumatic gun), dengan paku penguat

atau kait pada bingkai peregang (tenter hooks).

Model dasar kotak sama dengan variasi tutup kotak yang telah

diperlihatkan sebelumnya. Dapat dibentuk dengan tali pengencang dan

konstruksi model palet yang dilengkapi dengan mata garu untuk penanganan

mekanis.

Bahan-bahan yang dapat digunakan untuk kotak sisi logam ini adalah

kayu lapis dari kayu keras (hard wood) dengan ketebalan antara 3 sampai 6 mm,

atau kayu lapis dari kayu lunak (softwood) yang tebalnya diatas 8 mm. Jenis

waferboards dan hardwood juga dapat digunakan. Bahan lainnya adalah

pengikat dari kayu lunak atau kayu keras.

Bahan sisi logam untuk tingkat komersial dan bermutu bagus adalah

lempengan besi berlapis timah (tinplate) dan dua sisi logam dilipat dengan

ketebalan lebih besar atau sama dengan 3 mm atau dibengkokkan. Engsel yang

digunakan harus tipis untuk memudahkan pelenturan kotak, kekosongan antara 2

benda (clearance) juga harus dipertimbangkan untuk pelipatan mendatar.

Pemancang yang dipakai adalah pemancang baja bercabang dengan

ukuran diameter 4 mm. Jenis ini biasa digunakan dan bermutu bagus, karena

115

bersifat tahan karat. Paku ini dipancangkan pada semua sudut dimana logam

dilekatkan atau digabungkan.

7. Palet Kayu

Palet kayu yang dilengkapi dengan alat pendorong (forklift truck) dan

dioperasikan oleh seorang pekerja, banyak ditemukan pada proses pergerakan

barang dari :

- satu departemen ke departemen lain dalam satu perusahaan

- dari pembuat/produsen ke konsumen final, biasanya sebagai unit beban

Secara umum palet dibagi dalam dua kelompok, yaitu palet yang bersifat

tidak dapat dipergunakan kembali atau palet untuk satu kali perjalanan

(Expendable pallets) seperti terlihat pada Gambar 6.11, dan palet yang bersifat

permanen atau palet untuk beberapa kali perjalanan.

Gambar 6.11. Palet sekali pakai ( Expendable pallets)

Kekuatan marjinal pada palet sekali pakai seringkali lemah dengan

resiko kehilangan dan bahaya bagi personal dalam penanganan yang cukup

tinggi, oleh karena itu jenis palet tersebut kurang begitu populer.

Beberapa penelitian memperlihatkan bahwa palet permanen bisa tahan

sampai 15 bulan. Tipe-tipe palet dapat dilihat pada Gambar 6.12, terminologi

yang digunakan berdasarkan ISO (International Standards Organization).

116

Keterangan :

1-4 : Palet datar dan tidak dapat dibalik 5 : Palet datar dan dapat dibalik

1. Dua jalan masuk bagi alat pendorong 4. Empat jalan masuk latar tunggal

2. Dua jalan masuk bagi alat pendorong 5. Dua jalan masuk bagi alat pendo- latar ganda rong

3. Empat jalan masuk parsial (luas latar

dasar telah dimodifikasi)

Gambar 6.12. Beberapa tipe palet

1

2

3

4

5