Rekayasa Kayu Dan Pengelolaannya Cetak

8/16/2019 Rekayasa Kayu Dan Pengelolaannya Cetak

1/52

REKAYASA KAYU DANPENGELOLAANNYA

Ragil Widyorini

Laboratorium komposit kayuBagian Teknologi Hasil Hutan

Fakultas Kehutanan


2/52

Mengenal Produk-produkKayu


3/52


4/52

Tabel Klasifikasi produk-produk komposit

(Youngquist JA, 1999)

Veneer-based material Plywood

Laminated veneer lumber (LVL)

Parallel-laminated veneer (PLV)

Laminates Laminated beams

Overlayed materials

Wood –nonwood compositesb

Composite material Cellulosic fiberboard

Hardboard

Particleboard

Waferboard

Flakeboard

Oriented strandboard (OSB)

Edge-adhesive-bonded material

Lumber panels

Components I-beams

T-beam panels

Wood –nonwood composites Wood fiber –plastic composites

Inorganic-bonded composites

Wood fiber –agricultural fiber composites


5/52

StrandsVeneer sheets

Veneer strips Lamstock

Wood Elements


6/52

Glulam - Columns, Beams and Rafters

6


7/52

Glulam - Curved Bridges

7


8/52

Laminated Veneer Lumber

LVL beamLVL in I-beam

8


9/52


10/52

Unit 7 — Engineered Wood Products

Oriented strand board is a structural wood panel

commonly used for wall sheathing.


11/52

Prefabricated I-joists

with laminated veneer

lumber flanges and

structural panel webs.

(A) One experimental

product has a hardboard

web.

(B) oriented strandboard(C) plywood webs.


12/52


13/52


14/52

Papaninsulasi


15/52

TugasO Dikirimkan email :

O [email protected]

OSubject: SV_tugas 1_nama/kelompok

O Paling lambat Selasa, 20 Oktober 2015

OPerorangan : Ringkasan bahan ajar materi sebelumnya

oleh Bp. Bambang

O Kelompok 2 orang) :

O

1. Sifat-sifat kayu yang berhubungan denganfungsi/pemakaiannya

O 2. Pilih salah satu produk berbasis kayu jelaskan proses

pembuatannya dan poin-poin penting yang harus

diperhatikan berkaitan dengan sifat-sifat kayu seperti no1

mailto:[email protected]:[email protected]


16/52

Kebutuhan Industri

Setiap industri memiliki kebutuhan tipe dan kualitas kayu yang

berbeda-beda.> Industri pulp kimia memerlukan kayu dengan kualitas yang

berbeda dgn industri pulp mekanik dan papan partikel

Harga, sebagai konsekuensi perbedaan penilaian kualitas kayu,menentukan pembeli dari bahan kayu

> Penggergajian akan membayar lebih untuk kayu dengandiameter besar dibandingkan membayar kayu berdiameterkecil dengan volume yang sama

> Industri pulp akan memilih membayar 1/10 harga bilamenggunakan limbah sebetan dibandingkan pembelian kayu bulatnya

Setiap industri memiliki kriteria kualitas yang berbeda-beda> Kayu gergajian: diameter dan panjang log, distribusi dan

ukuran cabang, kerapatan/BJ

> Log pulp: tebal dinding sel, panjang serat dan kandungan serat.

(Marsoem, 2013)


17/52

Kayu GergajianKarakteristik:

- Quatersawnkenampakan lingkarantahun berupa garis lurussejajar sumbu panjangpohon dan kestabilandimensi tinggi

- Plainsawn/flatsawnkenampakan lingkaranpertumbuhan berupacorak gunungan dankestabilan dimensirendah terutama padadimensi lebarnya.


18/52

Kayu sifatnya anisotropis; yaknimenunjukkan sifat fisik yang berbeda yangberbeda jika diuji pada tiga sumbu arah

utamanya.

Kayu merupakan zat higrokopis;yakni dapat

kehilangan atau menyerap air sebagaiakibat dari perubahan kelembaban dan suhuatmosfir.

(Marsoem, 2013)


19/52

Tiga Penampang dan Tiga Arah

Utama pada Kayu

(Marsoem, 2013)

Arah:

1. Longitudinal

2. Tangensial

3. Radial

1

23

Penampang:

A. Melintang

B. Tangensial

C. Radial


20/52

Kayu dapat di biodegradasikan/diperkecil yakni

dapat diubah menjadi komponen gula sederhana

dan elemen lignin oleh serangan seperti

organisme jamur/fungi, bakteri, dan seranggatertentu, misalnya, rayap, termites.

Sifat ini membuat kayu menjadi salah satu dari

sumber bahan bakar utama dalam perekonomian

dunia karena jumlahnya yang relatif melimpah dan

ketersediaannya yang dapat diperbaharui.

(Marsoem, 2013)


21/52

Kayu sangat inert/lembam terhadap pengaruh dari sebagian besar bahan kimia. Oleh karena itu kayu sangatsesuai untuk banyak pemanfaatan (kegunaan) industriyang sangat memerlukan ketahanan terhadap aksi

disintegrasi dari bahan kimia dan korosi.

Strukturnya yang berserat dan banyaknya udara yangdapat diperangkap membuat kayu memiliki sifat isolasiyang baik. Kecuali kayu, bahan bangunan yang digunakan

untuk rumah umumnya bukan merupakan isolator yangbaik.

(Marsoem, 2013)


22/52

Sebagai material, kayu memiliki beberapa

kelemahan:

• Memiliki variabilitas yang tinggi

• Bersifat anisotropis baik kekuatan dan

pergerakan air

• Memiliki ketidakstabilan dimensi

dikarenakan perubahan kelembaban

• Ketersediaan dalam dimensi lebar yang

terbatas


23/52

Pengolahan Primer Kayu


24/52

Pengeringan Kayu


25/52

Kayu menjadi lebih ringan◦ hemat waktu dan biaya

Memperpanjang umur penggunaan kayu,◦ jika kondisi basah (>20%) dan terkena udara, maka jamur akan lebih mudah membusuk

Memiliki penyusutan dan pengembangan yangnilainya berada dalam kisaran yang sesuaiuntuk seluruh keadaan yang dijumpai dalam(berbagai) penggunaan, kecuali (selain) untukkeadaan kelembaban relatif yang sangat ekstrim

Manfaat Pengeringan Kayu


26/52

Williamson, 2011)


27/52

KA = Segar % KA = TJS KAS

Kondisi segar - Berkurang berat

- Dimensi tidak berubah

- Berkurang berat

- Berkurang dimensi

Perlakuan pengeringan kayu

Dimensi stabil

Penggunaan

Kayu

mengering mengering

KA = Segar % KA = TJS KAS

Kondisi segar - Berkurang berat

- Dimensi tidak berubah

- Berkurang berat

- Berkurang dimensi

Perlakuan pengeringan kayu

Dimensi stabil

Penggunaan

Kayu

mengering mengering


28/52

Pengeringan – Cacat


29/52

• Pengeringan terjadi dalam 2

tahap:

–1. pergerakan air dari bagian dalammenuju ke permukaan kayu

–2. penghilangan air dari permukaan

kayu

Proses yang terjadi


30/52

• The oven-drying method

– Umum dipakai,

– Perlu waktu dan harus memotong sampel

– Hasil umumnya sedikit lebih tinggi dari sesungguhnya

karena ada faktor ekstraktif volatil

• The electrical method

– Relatif lebih cepat dan bisa langsung digunakan pada

kayu di tempat

–

Perlu pertimbangan yang hati-hati dalammenginterpretasikan hasil

– Biasanya terbatas pada penggunaan untuk kadar air

dibawah 30%


31/52

• Kayu ketika baru ditebang dari pohon

penghasilnya, memiliki kandungan air yang

cukup tinggi yaitu dapat mencapai kadarsebesar lebih dari 100% (30/40 – 200%).

Air pada Kayu

P i d k


32/52

Pengeringan pada kayu

• Dapat dilakukan melalui salah satu atau kombinasi cara

pengeringan alami, pengeringan alami dipercepat, dan

atau pengeringan buatan (kiln).

• Tergantung pada faktor-faktor seperti:

–

jenis kayu, semakin berat kayu semakin lambatkecepatan pengeringannya

– ketebalan kayu, waktu pengeringan semakinpanjang seiring penambahan tebal dan kecepatan

pengeringan semakin lambat. Teorinya penambahantebal 2x maka waktu pengeringan akan bertambah 3-

4x.

– tujuan penggunaan dan

– perhitungan ekonomisnya.


33/52

Pengeringan alami

Pengeringan yang buruk Pengeringan yang baik


34/52

Pengeringan Alami Yang Dipercepat

dan Pra-Pengeringan

Gudang pengeringan alami dipercepat


35/52

Pengeringan Buatan

-Compartment

-Pemanas

-Sirkulasi udara

(kipas)

-Tumpukan kayu


36/52

Pengawetan Kayu


37/52

Kayu dapat dibiodegradasikan oleh seranganorganisme jamur/fungi, bakteri, dan serangga

tertentu, misalnya, rayap, atau kumbang.

Kayu juga dapat didegradasikan denganoksidasi yang terjadi dari kondisi dimana kayu

tersebut berada.


38/52

Sifat keawetan alami pada setiap jenis kayuberbeda-beda dan biasanya sejalan dengan

kekuatan, kekerasan, berat jenis dan warna

kayunya. Kayu yang kuat, keras, berat jenisnya tinggi

dan warna kayunya lebih tua (gelap)

secara umum mempunyai keawetan alamiyang lebih baik, sehingga umur pakainya

juga lebih lama.

Kelas Awet


39/52

PENDAHULUANKelas Awet

Sifat Pemakaian I II III IV V Berhubungan dengan

kelembaban (tahun)

8 5 3 Sangat

pendek

Sangat

pendek

Hanya dipengaruhi

cuaca, tidak direndam air

dan kekurangan udara

(tahun)

20 15 10 Beberapa

tahun

Sangat

pendek

Di bawah atap, tidakberhubungan dengan

tanah lembab dan

kekurangan udara

Takterbatas

Takterbatas

Sangatlama

Beberapatahun

Pendek

Di bawah atap tetapi

dipelihara dengan baikdan dicat teratur (tahun)

Tak

terbatas

Tak

terbatas

Tak

terbatas

20 tahun 20 tahun

Serangan rayap tanah Tidak Jarang Cepat Sangat cepat Sangat

cepat

Serangan bubuk kayu

kering

Tidak Tidak Hampir

tidak

Tidak berarti Sangat

cepat


40/52


41/52


42/52

Bahan Pengawet

Beracun terhadap perusak kayu Permanen

Mudah meresap/berpenetrasi

Aman digunakan Tidak merusak kayu/logam dan bahan lain

Banyak tersedia

Murah

bersih, tidak berbau, tidak berwarna, tidak

mengembangkan kayu, tahan api


43/52

Bahan Pengawet yang digunakan

• Untuk kayu banguan yang tidak bersentuhan langsung dengan tanah,

kerusakan utama disebabkan oleh rayap; bahan pengawet yang

digunakan khlorpirifos (nama perdagangan: lentrek)

• Untuk perkakas rumah tangga dan barang kerajinan, kerusakan utama

disebabkan oleh kumbang bubuk atau rayap kayu kering.

Kumbang bubuk ->boraks dan asam borat. Rayap kayu kering ->

khlorpirifos

• Untuk bahan bangunan yang langsung berhubungan dengan tanah

lembab atau sering terkena air hujan, bahan pegawet yang bisadigunakan adalah terusi, garam khromat dan asam borat

2015/12/2


44/52

Bahan pengawet dengan pelarut minyak

bahan pengawet yang dalam penggunaannya harus lebih dahulu dilarutkan dalam

minyak (tanah). Umumnya jenis bahan pengawet ini berbentuk kristal atautepung.

Jenis bahan pengawet ini cocok untuk mengawetkan kayu yang penggunaannya di

luar ruangan, tidak mudah larut dan mempunyai daya racun yang tinggi.

Kekurangannya yaitu harganya lebih mahal, lebih mudah menguap, mempunyai

sifat korosif (terhadap logam) dan mudah terbakar.

Contoh dari jenis bahan pengawet ini adalah :

◦ PCP (pentachlorophenol)

◦ CN ( cuprinaphtenat)


45/52

Bahan pengawet berupa cairan atau larutan yang mengandung

minyak, sehingga penggunaannya dapat langsung.

Jenis bahan pengawet ini juga cocok untuk mengawetkan kayu

yang penggunaannya di luar ruangan atau bahkan berhubungan

dengan kelembaban (tanah dan air).

Walaupun mempunyai daya racun tinggi dan penggunaannya

harus tepat (sesuai), jenis bahan pengawet ini juga mudah

terbakar.

Contoh dari jenis bahan pengawet ini adalah :

◦ Kr (Kreosot) = Creosote

◦

Kk (Kreosot koltir) = Creosote coaltare◦ Kp (Kreosot petroleum)

◦ Ka (Karbolineum)

◦ Cn (chlornaftalin)

F l i P t K


46/52

Formulasi bahan pengawet hampir selalu mengandung

tembaga (copper ) karena bersifat fungisida denganspektrum yang lebar tetapi tidak berbahaya bagi mamalia.

Chromated Copper Arsenate (CCA) campuran dari chromic

acid, cupric oxide dan arsenic pentoxide merupakan bahan

pengawet yang efektif banyak digunakan pada tahun 70-an.Karena faktor kesehatan manusia, CCA tidak digunakan

lagi. Diganti bahan pengawet non chrome dan arsenic.

Mengatasi penggerek laut: digunakan kreosot dan CCA

dengan retensi yang tinggi, seringkali digunakan beberapa jenis bahan pengawet.

Formulasi Pengawet Kayu


47/52

Retensi adalah jumlah bahan pengawetkering yang tinggal dalamkayu, dinyatakan

dalam kg/m3.

Penetrasi adalah dalamnya penembusanbahan pengawet dalam kayu dinyatakan

dalam mm.

F l i P t K


48/52

Modifikasi kayu: menjadikan kayu lebih tahan terhadap air

dan sumber makanan dengan merubah gugus hidroksilselulosa dan hemiselulosa dengan komponen lain dengan

proses asetilasi.

Perlakuan panas: pada suhu dengan kisaran 160 –

260ºC

untuk menghilangkan komponen kayu yang digunakan sebagai

makanan cendawan dan merubah struktur kayu.

Formulasi Pengawet Kayu

Perlakuan Pengawetan Kayu


49/52

Impregnasi Vacuum/Pressure: umum dilakukan yang

menghasilkan penetrasi yang dalam dari bahan pengawet dandapat mengontrol jumlah bahan pengawet yang tertinggal

dalam kayu. Beberapa metode vacuum/pressure:

◦ Proses Bethel (full cell)

◦

Proses Lowry (empty cell)



50/52



51/52

Perlakuan tanpa tekanan

Penguasan atau spraying menghasilkan penetrasi bahan

pengawet pada bidang melintang serat sangat rendah.

Pencelupan beberapa detik dapat meningkatkan penetrasi

bahan pengawet pada bagian ujung kayu sekitar 25 – 75 mm.

Perendaman selama beberapa jam cukup efektif

memberikan penetrasi pada bagian ujung kayu. Proses-proses

ini digunakan untuk tiang beranda dan tiang berdiameter kecil.



52/52

FAKTOR-FAKTOR YANG BERPENGARUH

TERHADAP SIFAT MEKANIS KAYU

Sifat-sifat mekanis kayu dipengaruhi oleh:

a. Faktor bahan

- Kerapatan

- Perilaku kayu yang anisotropik

- Struktur Kayu/serat- Cacat-cacat Kayu

b. Faktor lingkungan

- Kadar Air

- Suhu

c. Faktor beban

- Lamanya pemberian beban pada kayu

- Kelelahan kayu

Rekayasa Kayu Dan Pengelolaannya Cetak

Documents

Transcript of Rekayasa Kayu Dan Pengelolaannya Cetak