kimia-kayu2

5/14/2018 kimia-kayu2 - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/kimia-kayu2 1/24

Sifat-sifat dasar kayu

bY: Wiwin Tyas istikowati,s.hut.,m.sc



Sifat Fisika Kayu

Sifat Mekanika Kayu

Sifat Kimia Kayu



SIFAT FISIKA KAYU

Sifat fisika kayu adalah sifat-sifat asli darikayu (wood inheren factors) yang dapat

berubah-ubah karena adanya pengaruhlingkungan (suhu dan kelembaban udara).

Yang termasuk sifat fisika kayu ini antara lainkadar air, berat jenis/kerapatan, perubahan

dimensi kayu, sifat termis kayu, sifatelektris, sifat resonansi dan sifat akustik



Sifat fisika kayu ditentukan olehfaktor–faktor yang inheren padastruktur kayu, yaitu :

1. Banyaknya zat dinding sel yangada dalam sepotong kayu

2. Susunan dan arah mikrofibrildalam sel-sel dan jaringan–

jaringan

3. Susunan kimia zat dinding sel.



a. Kadar Air Kayu

Kadar air kayu adalah banyaknya air yang terdapat di dalamkayu atau produk kayu biasanya dinyatakan secara kuantitatif

dalam persen (%) terhadap berat kayu bebas air atau beratkering tanur (BKT)

1. Letak air dalam kayu

uapair

dinding

selaircair

uapair

dinding sel

Air dalam sel kayubasah

Air dalam sel kayukering



Titik jenuh serat (TJS) : titik dimana keadaansemua air cair di dalam rongga sel telah

dikeluarkan tetapi dinding sel masih jenuh (25– 30%). Kondisi ini merupakan titik yangkritis, karena pada keadaan ini kayu dapatterganggu oleh perubahan-perubahan dalambesarnya fluktuasi kandungan air.

Air bebas : air yang berada dalam rongga sel. Air terikat : air yang berada dalam dinding sel. Berat kering tanur : kondisi dimana air sudah

keluar semua dari dinding sel dan ronggasel/kadar air pada 0%.

Kadar air seimbang : kadar air yang sesuaidengan keadaan kadar air sekelilingnya ataudisebut juga kondisi kering udara (12 – 18%).



Air bebas lebih mudah keluar dibanding

air terikat yang disebabkan oleh : Adanya gaya kapiler

Perbedaan tekanan uap air, dari bagiandalam kayu yang masih dalam kondisi

basah menekan keluar Perbedaan kelembaban, yang

menyebabkan air dari bagian dalammengalir keluar menuju kepermukaansehingga menggantikan air permukaankayu yang hilang menguap.



2. Penghitungan Kadar Air Rumus yang digunakan untuk mencari

besarnya kadar air adalah sebagai berikut:

Ka =

Bb = berat basahBkt = berat kering tanurContoh : Suatu balok meranti merah

(Shorea leprosula) segar mempunyai berattotal 900 g. Setelah dikering-tanurkanberatnya menjadi 300 g. Berapakandungan airnya ?



b. Berat Jenis dan Kerapatan

Berat Jenis : perbandingan kerapatanbahan dengan kerapatan air (1 g/cm 3

atau 1000kg/m 3)

Kerapatan (R): massa atau berat/satuan

volume

Contoh soal : sebuah balok kayumemiliki berat kering tanur sebesar 1kg, berat segar 1,8 kg, berat pada

Ka12% 1,3 kg dengan volume padakondisi kering tanur 0,00200 m 3 volumesegar 0,00220 m 3 dan vol pada ka 12%0,00209 Tentukan kerapatan dan BJkayu pada ketiga kondisi tersebut

airtanapaker

umetanur/volkeringmassa



Ada 4 kondisi volume kayu yang

sering digunakan di dalamperhitungan berat jenis maupunkerapatan yaitu :◦ Volume segar/basah, yaitu bila dindingsel atau rongga sel jenuh dengan airatau pada kondisi di atas titik jenuh serat

◦ Volume pada kondisi kering udara/keringangin/kadar air seimbang

◦ Volume pada kondisi kadar airsenyatanya

◦ Volume pada kondisi kering tanur.



Cara menentukan volume kayu :

- Mengukur kayu dengan kaliper- Dengan pencelupan

Kayu dengan BJ dasar 0,36disebut kayu ringan, BJ dasar 0,36– 0,56 disebut kayu dengan beratsedang dan BJ dasar lebih dari0,56 disebut kayu berat.



Berat kayu merupakan jumlah

berat dari :◦ Zat kayu (dinding sel)◦ Ekstraktif ◦ Jumlah air yang ada di dalam kayu.

Pada umumnya berat jenis kayubergantung kepada :

Besarnya sel

Tebalnya dinding sel Hubungan antara jumlah sel yang

bermacam-macam serta tergantungbesar dan tebalnya dinding sel.



Berat jenis dan kerapatan kayu adalahfaktor–faktor yang menentukan sifat

fisika dan mekanika kayu.

Kayu terdiri dari sel–sel dan rangka sel–sel ,ini adalah dinding sel yang terdiri

atas zat kayu. Karena itu untuk kayuyang kering tanur dengan berat danvolume tertentu merupakan petunjukbanyaknya zat kayu (jika variasi adanya

ekstraktif diabaikan) dan juga petunjukvolume udara yang ada dalam rongga–rongga sel yang kosong.



Banyaknya zat kayu merupakan petunjuk

tentang : Kekuatan kayu, sifat pengerjaan dan

finishing nya

Rongga dalam kayu, yang banyak

menentukan banyaknya air yang dapatdiabsorbsi

Kerapatan kayu yang sangatmenentukan perubahan–perubahan

pada dimensi kayu, yang disebabkankarena perubahan pada kadar airnya.



Kerapatan kayu berhubungan langsungdengan porositasnya, yaitu proporsivolume rongga kosong. Sekeping kayusegar pinus dengan kerapatan 23,4 ponbahan kayu kering/feet3 berisi kira-kira

25% bahan dinding sel dari 75%rongga (terutama rongga sel) menurutvolumenya. Sebaliknya, white oakdengan kerapatan 46,8 pon kering/feet3

mempunyai volume rongga kira-kira50%.



Sifat-sifat fisika-mekanika kayuditentukan oleh tiga ciri:

1. Porositasnya atau proporsi volumerongga, yang dapat diperkirakandengan mengukur kerapatannya

2.Organisasi struktur sel, yang meliputistruktur mikro dinding sel danvariasi serta proporsi tipe-tipesel/organisasi struktur sel terutama

merupakan fungsi dari spesies; dan 3. Kandungan air (pengaruh air terikat

pada sifat-sifat kayu)



Penyusutan dan Pengembangan Dimensi KayuJika kayu mengalami kehilangan air di bawahTJS maka kayu menyusut jika air memasuki

% Penyusutan kayu :

% Pengembangan kayu :

Perubahan dimensi pada :

arah longitudinal : 0,1–0,2 %arah radial : 2,1 – 8,5 %arah tangensial : 4,3–14%.

100semulaeatau volum dimensi

eatau volumdimensidalamnpertambaha X

100semulaeatau volum dimensi

eatau volumdimensidalamnpenguranga x



Contoh soal :1. Seseorang membeli lembaran papan sengon dengan

ukuran pxlxt 4mx3cmx20 cm dalam kondisi basah. Jikakayu sengon tersebut mengalami perubahan dimensipada arah lebarnya 2% dan tebal sebesar 4 %. Berapalebar dan tebal kayu tersebut pada kadar air 50%,40%dan 30%?

2. Sebuah sampel uji kayu mahoni berukuran pxlxt 10 cm x2,02 cm x 2,13 cm. Jika dilakukan pengeringan dan

pada kadar air 20 % dilakukan pengukuran kembali dandiperoleh nilai 10 cmx1,90cmx2,00 cm. Berapa %penyusutan yang terjadi pada sampel tersebut dimasing-masing arahnya?



Daya apung kayu : Kemampuan kayuuntuk mengapung disebabkan karenakekuatan apung (buoyant force) yangtimbul sebagai akibat perbedaan antara

kerapatan kayu dan kerapatan air yangdidesak oleh kayu tersebut jika terendam



Sifat Mekanika Kayu

Sifat mekanik adalah : kekuatan danketahanan terhadap perubahan bentuksuatu bahan.



Ada beberapa macam gaya yang dapat bekerjapada benda yang disebut gaya primer yaitu :

Gaya yang mengakibatkan pemendekanukuran atau memperkecil volume bendadisebut gaya tekan (compressive stress)

Gaya yang cenderung untuk menambahdimensi atau volume benda disebut gayatarik (tensile stress)

Gaya yang mengakibatkan satu bagian bendabergeser terhadap bagian benda yang laindisebut gaya geser (shearing stress)

Gaya lengkung (bending stress) adalah hasil

kombinasi semua gaya primer yangmenyebabkan terjadinya pelengkungan



Sifat mekanika kayu meliputi :

- Keteguhan tarik (sejajar serat&tegak

lurus serat)- Keteguhan tekan (sejajar serat&tegak

lurus serat)

- Keteguhan geser (sejajar serat&tegaklurus serat)

- Kekerasan kayu

- Keteguhan lengkung



Yang mempengaruhi sifat mekanik kayuantara lain :

1. Kadar air kayu2. BJ

3. Struktur kayu

4. Perilaku kayu anisotropik5. Lamanya pemberian beban pada kayu

6. Kelelahan kayu (Pengaruh beban yangberulang-ulang dengan jumlah siklus

yang besar pada suatu bahan)

kimia-kayu2

Documents

Transcript of kimia-kayu2