Struktur Makro, Mikro Dan Ultramikroskopik Kayu Jati ... · Kekerasan adalah salah satu sifat yang...

16
35 METODOLOGI PENELITIAN Kegiatan utama adalah penelitian struktur anatomi kayu JUN pada umur tebang (umur 5 tahun) serta dibandingkan dengan struktur anatomi kayu jati konvensional pada umur sama. Sedangkan kegiatan pendukung yang dilakukan adalah penelitian sifat fisis dan mekanis (ASTM 2007 D 143-94, Reapproved 2007) yaitu penyusutan, rasio T/R, kadar air, kerapatan, berat jenis dan kekerasan; sifat keawetan terhadap rayap tanah (Sumarni & Muslich 2008); penelitian kandungan zat ekstraktif dalam alkohol benzena menggunakan metode TAPPI T204, analisa komponen kimia menggunakan GCMS (Gas Chromatography and Mass Spectrometer) (Lukmandaru 2009), analisis unsur menggunakan EDX (Energy Dispersive X Ray); serta pembuatan dan pengujian terhadap produk venir yaitu kadar air, kerapatan, kembang susut, tebal venir dan penyimpangannya, tekstur, arah serat, serta corak (Kliwon & Iskandar 2008); dan furnitur (kekuatan produk berdasarkan berat jenis, kesesuaian kerapatan dan kekerasan kayu untuk dijadikan produk, serta stabilitas dimensi dan keawetan berdasarkan pengujian pada sifat anatomi, sifat fisis dan keawetan yang telah dilakukan sebelumnya). Metode kegiatan pendukung secara rinci disajikan pada Lampiran 1 sampai Lampiran 4. Kegiatan penelitian dilakukan di Laboratorium Anatomi Tumbuhan dan Laboratorium Instrumen dan Proksimat Terpadu Pusat Litbang Hasil Hutan, Bogor, dari Bulan Desember 2009 hingga Maret 2010. Pengambilan Sampel di Lapangan dan Pembuatan Contoh Uji Pengambilan sampel penelitian kayu JUN dilakukan pada tanggal 11-15 September 2009 di lokasi persemaian PT. Setyamitra Bhaktipersada Desa Srengseng, Kecamatan Balapulang, Kabupaten Tegal. Untuk jati konvensional diambil dari Kampung Dukuh Satir, Kelurahan Kuta Mendala, Kecamatan Tonjong, Kabupaten Brebes. Kondisi pertumbuhan pohon JUN maupun pohon jati konvensional diupayakan sama, tidak sepenuhnya soliter namun ada pohon lain di kanan kirinya. Karena JUN dimaksudkan untuk dipanen pada umur 5 tahun, maka pohon umur 4 tahun dianggap sebagai ulangan pohon.

Transcript of Struktur Makro, Mikro Dan Ultramikroskopik Kayu Jati ... · Kekerasan adalah salah satu sifat yang...

Page 1: Struktur Makro, Mikro Dan Ultramikroskopik Kayu Jati ... · Kekerasan adalah salah satu sifat yang berguna dalam identifikasi kayu. Kekerasan dinilai sangat lunak, lunak, agak lunak,

35

METODOLOGI PENELITIAN

Kegiatan utama adalah penelitian struktur anatomi kayu JUN pada umur

tebang (umur 5 tahun) serta dibandingkan dengan struktur anatomi kayu jati

konvensional pada umur sama. Sedangkan kegiatan pendukung yang dilakukan

adalah penelitian sifat fisis dan mekanis (ASTM 2007 D 143-94, Reapproved

2007) yaitu penyusutan, rasio T/R, kadar air, kerapatan, berat jenis dan kekerasan;

sifat keawetan terhadap rayap tanah (Sumarni & Muslich 2008); penelitian

kandungan zat ekstraktif dalam alkohol benzena menggunakan metode TAPPI

T204, analisa komponen kimia menggunakan GCMS (Gas Chromatography and

Mass Spectrometer) (Lukmandaru 2009), analisis unsur menggunakan EDX

(Energy Dispersive X Ray); serta pembuatan dan pengujian terhadap produk venir

yaitu kadar air, kerapatan, kembang susut, tebal venir dan penyimpangannya,

tekstur, arah serat, serta corak (Kliwon & Iskandar 2008); dan furnitur (kekuatan

produk berdasarkan berat jenis, kesesuaian kerapatan dan kekerasan kayu untuk

dijadikan produk, serta stabilitas dimensi dan keawetan berdasarkan pengujian

pada sifat anatomi, sifat fisis dan keawetan yang telah dilakukan sebelumnya).

Metode kegiatan pendukung secara rinci disajikan pada Lampiran 1 sampai

Lampiran 4. Kegiatan penelitian dilakukan di Laboratorium Anatomi Tumbuhan

dan Laboratorium Instrumen dan Proksimat Terpadu Pusat Litbang Hasil Hutan,

Bogor, dari Bulan Desember 2009 hingga Maret 2010.

Pengambilan Sampel di Lapangan dan Pembuatan Contoh Uji

Pengambilan sampel penelitian kayu JUN dilakukan pada tanggal 11-15

September 2009 di lokasi persemaian PT. Setyamitra Bhaktipersada Desa

Srengseng, Kecamatan Balapulang, Kabupaten Tegal. Untuk jati konvensional

diambil dari Kampung Dukuh Satir, Kelurahan Kuta Mendala, Kecamatan

Tonjong, Kabupaten Brebes. Kondisi pertumbuhan pohon JUN maupun pohon jati

konvensional diupayakan sama, tidak sepenuhnya soliter namun ada pohon lain di

kanan kirinya. Karena JUN dimaksudkan untuk dipanen pada umur 5 tahun, maka

pohon umur 4 tahun dianggap sebagai ulangan pohon.

Page 2: Struktur Makro, Mikro Dan Ultramikroskopik Kayu Jati ... · Kekerasan adalah salah satu sifat yang berguna dalam identifikasi kayu. Kekerasan dinilai sangat lunak, lunak, agak lunak,

s

p

S

d

G

Kondi

sampel untu

pemotongan

SNI 01-5007

disajikan pad

Gambar 1. Kuk

a

c

si pohon ya

uk pembuatan

n sampel dil

7.17-2001: P

da Lampiran

Kondisi pohumur 4 tahukonvensiona

Jati ko

ang diambil

n contoh uji

lakukan pen

Pengukuran

n 5 dan Lam

hon sampel. un. c) Pohon al umur 4 tah

onvensional 5 t

JUN 5 th

disajikan p

i disajikan p

ngamatan pa

dan tabel isi

mpiran 6.

a) Pohon JUjati konven

hun.

b

d

th

h

pada Gamba

ada Gambar

ada seluruh

i kayu bunda

UN umur 5 nsional umur

Ja

ar 1. Pola pe

r 2. Sebelum

sortimen b

ar jati, diman

tahun. b) Pr 5 tahun. d)

ati konvensiona

JUN

36

emotongan

m dilakukan

berdasarkan

na hasilnya

Pohon JUN

Pohon jati

al 4 th

N 4 th

Page 3: Struktur Makro, Mikro Dan Ultramikroskopik Kayu Jati ... · Kekerasan adalah salah satu sifat yang berguna dalam identifikasi kayu. Kekerasan dinilai sangat lunak, lunak, agak lunak,

37

Keterangan: - Lempeng 1 (pangkal), 2 (tengah) dan 3 (ujung) setebal 5 cm untuk penelitian sifat fisis - Sortimen A-D masing-masing sepanjang 125 cm. Sortimen A untuk penelitian sifat

anatomi. Sortimen B untuk pembuatan venir kupas. Sortimen C untuk penelitian zat ekstraktif. Sortimen A dan D JUN umur 4 dan 5 tahun digabung lalu diambil secara acak untuk penelitian keawetan alami, kekerasan, serta pembuatan produk kusen dan furnitur.  

Gambar 2. Pola pemotongan sampel untuk keseluruhan pengamatan

Pada Gambar 3 sampai Gambar 5 disajikan foto lempengan dan sortimen

kayu dalam kondisi basah. Karena tidak ada perlakuan peneresan dan pengeringan

kayu, selanjutnya seluruh sortimen dikeringudarakan selama tiga bulan dalam

ruangan dengan kelembapan udara rata-rata 77% dan suhu rata-rata 28 °C.

Gambar 3. Lempengan JUN dan jati konvensional umur 5 tahun untuk penelitian

sifat fisis kadar air, berat jenis dan kembang susut (skala: 10 cm)

A B C D 3 2 1

JUN 5 th

Jati konvensional 5 th

Page 4: Struktur Makro, Mikro Dan Ultramikroskopik Kayu Jati ... · Kekerasan adalah salah satu sifat yang berguna dalam identifikasi kayu. Kekerasan dinilai sangat lunak, lunak, agak lunak,

38

Gambar 4. Lempengan JUN dan jati konvensional umur 4 tahun untuk penelitian

sifat fisis kadar air, berat jenis dan kembang susut (skala: 10 cm)

Gambar 5. Sortimen bagian pangkal. (a) JUN umur 5 tahun; (b) jati konvensional

umur 5 tahun; (c) JUN umur 4 tahun; dan (d) jati konvensional umur 4 tahun (Skala penggaris 30 cm untuk panjang dan skala 10 cm untuk diameter).

a b c d

Jati konvensional 4 th

JUN 4 th

Page 5: Struktur Makro, Mikro Dan Ultramikroskopik Kayu Jati ... · Kekerasan adalah salah satu sifat yang berguna dalam identifikasi kayu. Kekerasan dinilai sangat lunak, lunak, agak lunak,

P

S

p

k

t

(

b

l

p

s

p

G

s

w

m

i

Penelitian S

Struktur MaStruktu

permukaann

kilap, kesan

tumbuh, teb

(discoloured

bentuknya t

luasan perm

plastik trans

setelah diku

pengukuran

Gambar 6. Mkdlu

Peneta

sudah meng

warna kayu

menggunaka

identifikasi j

Struktur An

akroskopik ur makro

nya. Ciri um

n raba, kek

bal kulit, be

d wood/kay

idak beratur

mukaan kayu

sparan lalu

urangi luasa

luasan pewa

Metode pengkayu JUN umdengan batasuasan pewar

apan warna

gandung kay

u dinyatakan

an kayu gub

jenis kayu (

Em

natomi Kayu

diamati p

mum yang dia

erasan dan

entuk dan u

yu teras se

ran, maka p

u dilakukan

diukur lua

an bagian e

arnaan yang

ghitungan luamur 5 tahun. s yang kuranrnaan.

kayu umum

yu teras, na

n sebagai w

bal kurang kh

(Pandit & K

mpulur

u

ada contoh

amati adalah

bau (Mand

ukuran emp

ekunder) y

persentase te

dengan mem

asannya men

empulur. Pa

terjadi pada

as pewarnaaTanda pana

ng jelas, daer

mnya dilakuk

amun jika k

arna kayu g

has sehingga

Kurniawan 20

Pewarnaa

h kayu ya

h warna, cor

dang & Pan

pulur, serta

ang terjadi

erjadinya pew

mpolakan be

nggunakan k

ada Gamba

a potongan m

an pada penaah menunjukrah ini diperh

kan terhadap

kayu teras b

gubal meski

a kurang ber

008). Warna

an

ang telah

rak, tekstur,

ndit 2002),

persentase

i. Karena

warnaan dib

entuk pewar

kertas milim

ar 6 ditunju

melintang kay

ampang melikkan bagian phitungkan ju

p kayu teras

belum terben

ipun penent

rnilai diagno

a kayu ditent

39

dihaluskan

arah serat,

lebar riap

pewarnaan

pewarnaan

bandingkan

rnaan pada

meter blok

ukkan cara

yu.

ntang pewarnaan

uga sebagai

s jika kayu

ntuk maka

tuan warna

ostik untuk

tukan pada

Page 6: Struktur Makro, Mikro Dan Ultramikroskopik Kayu Jati ... · Kekerasan adalah salah satu sifat yang berguna dalam identifikasi kayu. Kekerasan dinilai sangat lunak, lunak, agak lunak,

40

kayu yang sudah kering udara, dan penetapannya berdasar warna yang nampak

paling dominan kemudian diikuti warna yang kurang dominan.

Keberadaan corak diamati pada permukaan melintang dan permukaan

tangensial. Penyebab corak pada kayu telah disebutkan pada bab sebelumnya, jika

ditemui ciri-ciri tersebut maka corak yang dimiliki akan dijabarkan secara

deskriptif.

Tekstur kayu dinyatakan sebagai representasi dari ukuran sel-sel

penyusunnya. Selain itu tekstur juga dinilai dari tingkat kerataannya. Tekstur

dikatakan tidak rata jika halus di tempat-tempat tertentu dan kasar di tempat lain

pada permukaan yang sama, dimana hal ini disebabkan oleh pembuluh yang

bergerombol atau berganda radial lebih dari empat (Mandang & Pandit 2002),

atau adanya kayu awal dan kayu akhir.

Arah serat ditentukan berdasarkan arah seluruh sel-sel aksial pada suatu

lapisan kayu terhadap sumbu batang pohon atau terhadap arah sel-sel aksial dari

lapisan kayu di sebelah luar dan sebelah dalam lapisan kayu yang bersangkutan.

Arah serat pada potongan kayu ditetapkan berdasarkan arah sel-sel pembuluh

yang nampak seperti goresan-goresan. Kayu disebut berserat lurus jika pembuluh

dan sel-sel aksial lainnya membentang searah sumbu batang. Kayu dikatakan

berserat melintang jika arah bentangan pembuluh membentuk sudut terhadap

sumbu batang pohon (Mandang & Pandit 2002).

Kilap kayu adalah salah satu sifat kayu yang memungkinkan kayu dapat

memantulkan cahaya (Pandit & Kurniawan 2008). Suatu kayu dikatakan

mengkilap jika permukaannya bersifat memantulkan cahaya. Kilap kayu tidak ada

hubungannya dengan tekstur. Kayu yang mempunyai tekstur halus belum tentu

mengkilap (Mandang & Pandit 2002)

Kesan raba adalah kesan yang diperoleh dengan meraba-raba atau

menggosok-gosokkan jari ke permukaan kayu tersebut. Kesan raba dapat

ditentukan berdasarkan tekstur, kadar air dan kadar zat ekstraktif di dalam kayu.

Untuk keperluan identifikasi, kesan raba ditentukan berdasarkan keadaan kering

udara. Kesan raba dapat licin dan dingin jika kayu mempunyai tekstur halus,

mengandung lilin serta berat jenis tinggi. Kesan raba menjadi lebih kasar dan

Page 7: Struktur Makro, Mikro Dan Ultramikroskopik Kayu Jati ... · Kekerasan adalah salah satu sifat yang berguna dalam identifikasi kayu. Kekerasan dinilai sangat lunak, lunak, agak lunak,

41

lebih panas jika kondisi kayu sebaliknya. Kesan licin dapat bertambah jika kayu

mengandung minyak (Pandit & Kurniawan 2008; Mandang & Pandit 2002).

Bau juga dapat membantu dalam identifikasi walaupun sifatnya hanya

sekunder. Pada umumnya bau ditentukan pada waktu kayu masih segar. Pada

beberapa kondisi bau pada kayu sukar untuk diterangkan, hanya beberapa di

antaranya yang mudah dikenal. Bau kayu yang disebabkan karena aktifitas

serangan jamur tidak dinyatakan sebagai bau dari kayu. Kayu jati termasuk kayu

yang mempunyai bau seperti bahan penyamak (Pandit & Kurniawan 2008;

Mandang & Pandit 2002).

Kekerasan adalah salah satu sifat yang berguna dalam identifikasi kayu.

Kekerasan dinilai sangat lunak, lunak, agak lunak, agak keras, keras dan sangat

keras. Penetapannya dengan cara menyayat contoh kayu pada arah tegak lurus

serat, makin keras makin sukar disayat, dan bekas sayatannya pun mengkilap.

Kekerasan kayu erat hubungannya dengan tebal relatif dinding serat, makin tebal

dinding serat, makin keras kayu tersebut. Kekerasan kayu dapat pula bertambah

oleh kandungan mineral, terutama silika (Mandang & Pandit 2002).

Struktur Mikroskopik

Pengamatan mikroskopik dilakukan melalui pembuatan sayatan mikrotom

dan maserasi. Pembuatan sayatan mikrotom berdasarkan metode Sass (1961) yang

dimodifikasi menggunakan perekat entellan pada proses mounting. Contoh uji

untuk sayatan mikrotom dibuat secara kontinyu dari empulur ke arah kulit, sedang

contoh uji untuk proses maserasi diambil dari lingkar tumbuh pertama hingga ke

arah kulit. Struktur mikro diamati pada preparat lintang, radial dan tangensial

yang dibuat menggunakan mikrotom setebal 15-25 µ. Dehidrasi dilakukan

menggunakan alkohol 30%, 50%, 70%, 96% dan alkohol absolut. Pembeningan

dilakukan dengan merendamnya beberapa saat dalam karboxylol dan toluena, lalu

direkat dengan entelan di atas gelas obyek. Ciri anatomi kayu yang diamati dan

dicantumkan meliputi ciri-ciri yang dianjurkan oleh Komite Internasional

Association of Wood Anatomist (Wheeler et al. 1989) yang meliputi 163 ciri yaitu

pada struktur lingkar tumbuh, pembuluh, trakeida dan serat, parenkim aksial, jari-

jari, susunan bertingkat, elemen sekretori dan varian kambial, serta inklusi

Page 8: Struktur Makro, Mikro Dan Ultramikroskopik Kayu Jati ... · Kekerasan adalah salah satu sifat yang berguna dalam identifikasi kayu. Kekerasan dinilai sangat lunak, lunak, agak lunak,

42

mineral. Pengukuran diameter pori dilakukan juga untuk mendukung pengamatan

tekstur kayu secara makro.

Preparat maserasi dibuat guna pengamatan dimensi dan kualitas serat.

Proses maserasi menggunakan metode yang biasa digunakan oleh FPL (Forest

Product Laboratory, USDA, dalam Tesoro 1989). Serpihan-serpihan contoh kayu

sebesar batang korek api dimasukkan dalam tabung reaksi yang berisi larutan

hidogren peroksida dengan asam asetat glasial 1 : 1, kemudian dipanaskan dalam

penangas. Untuk preparat sayatan dan maserasi, ciri kuantitatif diamati 10-25 kali

per contoh tergantung pada ragam ciri yang diamati : 1) diameter pembuluh, n =

25; 2) frekuensi pembuluh per mm2, n = 10; 3) frekuensi jari-jari, n = 10; 4) tinggi

jari-jari, n = 25; 5) panjang serat n = 45; 6) diameter serat dan tebal dinding,

masing-masing n = 15.

Panjang serabut yang diperoleh dari pengukuran maserasi berguna untuk

menentukan batas kayu juvenil. Penentuan kayu juvenil dilakukan berdasarkan

Darwis et al. 2005. Secara struktural kayu juvenil dicirikan oleh adanya

penambahan panjang serat secara progresif. Atas dasar itu, identifikasi kayu

juvenil dilakukan dengan mengukur pertambahan panjang serat dari empulur

hingga riap tumbuh terluar, jika pertambahan panjang serat masih berlangsung

hingga riap tumbuh yang dekat kambium, berarti kayu masih mengandung

proporsi kayu juvenil.

Struktur Ultramikroskopik kayu a. Sudut mikrofibril, derajat kristalinitas dan dimensi kristalin kayu

- Penyiapan sampel

Sampel untuk pengamatan struktur ultramikroskopik kayu diambil dari

lempengan setebal 5 cm dari sortimen A (bagian pangkal). Untuk pengukuran

struktur ultramikroskopik kayu yaitu sudut mikrofibril (MFA) dilakukan

menggunakan dua metode yaitu pengukuran menggunakan Difraksi Sinar X

(XRD) dan menggunakan mikroskop cahaya. Derajat kristalinitas dan dimensi

kristalin selulosa diukur menggunakan metode XRD.

Pembuatan sampel dilakukan dari empulur ke arah kulit sesuai jumlah

riap tumbuh dari masing-masing batang. Ukuran sampel dengan panjang 12

mm, lebar 15 mm dan tebal 0,5-1 mm diambil pada bidang tangensial, dimana

Page 9: Struktur Makro, Mikro Dan Ultramikroskopik Kayu Jati ... · Kekerasan adalah salah satu sifat yang berguna dalam identifikasi kayu. Kekerasan dinilai sangat lunak, lunak, agak lunak,

-

dari setia

akhir seh

keterbata

ini dipas

berdasark

tangensia

- Pengukur

Pro

dilakukan

pada din

dibuat. P

tangensia

Gambar 7

Kon

40 kV da

mm sudu

poros pem

scanning

pengukur

ap riap tumb

hingga diper

san yang ad

stikan tidak

kan Stuart

al memiliki h

ran menggun

ofil difraksi B

n pada arah

nding bagian

Pada Gambar

al.

7. Pola penempanah men

ndisi penguk

an arus 30 m

ut 0°, lebar c

mandu Beta

90°/menit.

ran derajat k

buh sampel

roleh dua sa

da, sampel b

k akan me

& Evans (

hasil yang re

nakan X-ray

Bragg diuku

tangensial d

n tangensial

r 7 diilustra

(

mbakan sinanunjukkan a

kuran sebaga

mA. Auto sl

celah penerim

a (Theta/2 T

. Pada Gam

kristalinitas d

dibedakan u

ampel untuk

bidang radia

empengaruh

(1994), baik

elatif sama.

y Difraksi

ur dari poton

dimana bata

l dari poton

asikan pola p

(Serimaa et al

ar X ke arah rah penemba

ai berikut: ta

lit tidak dig

ma 0,3 mm.

Theta) dan w

mbar 8 dit

dan sudut mi

untuk bagian

k setiap riap

al tidak dilak

hi data yan

k sampel b

ngan arah ta

ang Sinar X

ngan-potonga

penembakan

l. 2009)

bidang tangakan sinar X

arget Cu (λ=

gunakan, leb

Proses scan

wilayah scan

tunjukkan p

ikrofibril.

n kayu awal

pertumbuha

kukan. Nam

ng dihasilk

bidang radia

angensial. Pe

diarahkan t

an sampel y

n sinar X pa

gensial kayu.X.

= 1,54060 Å)

ar celah pen

nning kontin

n 0 - 360°.

proses scan

43

l dan kayu

an. Karena

mun kondisi

an karena

al maupun

enembakan

tegak lurus

yang telah

ada bidang

. Tanda

), tegangan

nyebaran 1

nyu dengan

Kecepatan

ning pada

Page 10: Struktur Makro, Mikro Dan Ultramikroskopik Kayu Jati ... · Kekerasan adalah salah satu sifat yang berguna dalam identifikasi kayu. Kekerasan dinilai sangat lunak, lunak, agak lunak,

Gambar 8

Kur

seperti G

Gambar 9

Unt

(1976) d

diperoleh

X terhada

ditemuka

Me

serta tida

8. Posisi sam(kiri: refletransmisi,

rva yang di

ambar 8 ber

9. Kurva has secara nor

tuk penghit

alam Stuart

h dari pewarn

ap Pinus rad

an bahwa MF

etode Cave

ak tergantun

mpel pada preksi, untuk p, untuk peng

iperoleh pad

ikut:

(Ssil pengukurrmal.

tungan sudu

t and Evans

naan mengg

diata, lalu m

FA berhubun

MFA =

tersebut me

ng pada int

roses scanninpengukuran dgukuran MFA

da penguku

Stuart & Evanan sudut mik

ut mikrofibr

s (1994). M

gunakan iodi

membanding

ngan dengan

0,6 T (Meto

endasarkan

tensitas pun

P

ng menggunderajat kristaA).

uran sudut m

ns 1994) krofibril saat

ril digunaka

Meylan memb

ine dengan d

gkan juga de

n parameter T

ode Cave)

pada bentu

ncak. Sudut

Posisi sampe

nakan Difrakalinitas; kana

mikrofibril d

t data terdist

an persamaa

bandingkan

data hasil dif

engan Teori

T sesuai pers

uk distribusi

‘T’ dihitun

el

44

ksi Sinar X an:

diharapkan

tribusi

an Meylan

data yang

fraksi sinar

Cave, dan

samaan:

i intensitas

ng sebagai

Page 11: Struktur Makro, Mikro Dan Ultramikroskopik Kayu Jati ... · Kekerasan adalah salah satu sifat yang berguna dalam identifikasi kayu. Kekerasan dinilai sangat lunak, lunak, agak lunak,

45

setengah pemisahan siku titik perpotongan sumbu intensitas nol dengan garis

singgung pada titik perubahan yaitu pada kemiringan terluar kurva intensitas

pada busur difraksi (Stuart & Evans 1994). Nilai MFA yang dihasilkan cukup

konsisten pada berbagai kondisi serat (bahkan hingga serat yang bentuknya

nyaris buat serta pengukuran MFA pada bagian ujung atau tengah serat).

Parameter T diestimasi secara manual dengan menggambar garis singgung di

titik perubahan pada sisi busur difraksi 002 (untuk meningkatkan ketelitian

pada penelitian ini digunakan software corel draw). Sehingga agar hasilnya

konsisten, pada pemrosesan data tidak dilakukan penghalusan kurva

(smoothing auto) dan puncak kurva ditentukan secara otomatis. Pemotongan

kurva untuk menentukan awal sumbu absis (derajat sudut Bheta) dan ordinat

(intensitas) berdasarkan kondisi kurva yang secara otomatis terbentuk sesuai

kondisi kayu yang diuji. Kurva yang ditampakkan adalah satu kurva yang

memiliki puncak dengan intensitas tertinggi, sehingga penentuan nilai T murni

tergantung pada kondisi dalam kayu itu sendiri.

Jika kurva yang diperoleh tidak seperti Gambar 8 akibat variasi lokal

dalam kayu modifikasi Metode Cave akan dilakukan. Pada Gambar 9 disajikan

gambaran hasil penyesuaian kurva dari pengukuran T busur 002 pada kasus

umum, yaitu sampel yang memiliki sudut mikrofibril yang besar. Namun

diusahakan untuk tidak dilakukan penghalusan (smoothing) pada kurva yang

dihasilkan, apapun kondisinya.

(Stuart & Evans 1994)

Gambar 10. Pengukuran T untuk kasus umum penyesuaian kurva

Page 12: Struktur Makro, Mikro Dan Ultramikroskopik Kayu Jati ... · Kekerasan adalah salah satu sifat yang berguna dalam identifikasi kayu. Kekerasan dinilai sangat lunak, lunak, agak lunak,

.

P

Der

refleksi. D

daerah kr

seperti ya

Derajat k.

Sel

dimensi k

arah tran

kristalin-d

11.

Gambar 1

Per

Persamaan S

Daerah amo

rajat kristali

Derajat krist

ristalin dan d

ang ditunjuk

kristalinitas (

anjutnya, b

kristalin (dim

sversal/meli

d. Untuk leb

11. Struktur

rsamaan yan

Scherrer (An

orp Daerah

initas dipero

talinitas mer

daerah amor

kkan pada pe

ba

X) = bagian

berdasarkan

mensi pada a

intang-La) s

bih jelasnya

(

mikrofibril s

ng digunaka

ndersson 200

kristalin

oleh melalui

rupakan prop

rf pada selulo

ersamaan ber

agian kristal

n kristal + ba

data dari

arah longitud

erta jarak an

, dimensi ya

(Serimaa et al

selulosa dan

an untuk m

06):

penembaka

porsi daerah

osa dinding

rikut:

l

agian amorf

XRD, dil

dinal/panjang

ntar fibril el

ang diukur d

l. 2009)

n dimensi kri

mengukur dim

an sinar X p

h kristalin de

sel kayu (G

x 100%

lakukan pen

g-Lc dan dim

lementer pa

disajikan pad

istalin selulo

mensi krista

46

pada posisi

engan total

Gambar 11),

%

nghitungan

mensi pada

da struktur

da Gambar

osa kayu

alin adalah

Page 13: Struktur Makro, Mikro Dan Ultramikroskopik Kayu Jati ... · Kekerasan adalah salah satu sifat yang berguna dalam identifikasi kayu. Kekerasan dinilai sangat lunak, lunak, agak lunak,

47

Sedangkan jarak antar fibril elementer rantai selulosa d (pada arah

transversal/melintang) dihitung menggunakan rumus:

2 sin

Keterangan: λ = 0,15406 nm (panjang gelombang radiasi sinar Cu). ∆ 2 = Setengah FWHM (Full Width at Half Maximum) dalam radian. K = Faktor bentuk, untuk menentukan dimensi wilayah kristalin selulosa

(refleksi 200) nilainya 0,9 sedangkan untuk menentukan panjang daerah kristalin (refleksi 004) nilainya 1 karena kristalin selulosa bentuknya pararel satu sama lain.

θ' = Sudut difraksi 2θ/2 (dalam radian).

- Pengukuran sudut mikrofibril menggunakan mikroskop cahaya

Pengukuran MFA menggunakan mikroskop cahaya dilakukan

berdasarkan Krisdianto (2008). Serat-serat yang telah terurai dari proses

maserasi diamati dengan perbesaran 500x. Sudut mikrofibril diukur

berdasarkan arah kemiringan mulut noktah sel serat terhadap sumbu

panjangnya dengan menggunakan program pengukuran yang telah tersedia

pada Mikroskop Axio Imager (Zeiss). Pada setiap riap tumbuh dibedakan atas

kayu awal dan kayu akhir, dan untuk setiap sampel dilakukan ulangan

pengukuran sebanyak 10 kali. Cara mengukur besarnya sudut mikrofibril

disajikan pada Gambar 12.  

Page 14: Struktur Makro, Mikro Dan Ultramikroskopik Kayu Jati ... · Kekerasan adalah salah satu sifat yang berguna dalam identifikasi kayu. Kekerasan dinilai sangat lunak, lunak, agak lunak,

b

m

k

y

d

k

a

t

s

A

Gambar 12

b. Pengama

(SEM)

SEM

menyesuaika

kayu JUN m

yang diperlu

Untuk

dengan pola

kristalinitas

aksial, radia

tidak ada pe

secara deskr

Analyzer), se

2. Cara pengberdasark(a) Sumbunoktah; (c

tan ultrastru

merk ZEIS

an akan digu

maupun kayu

ukan.

k pengamatan

a pemotonga

kayu, namu

al dan tange

ersiapan sam

riptif. Denga

elanjutnya d

gukuran sudkan orientasiu panjang sec) Besarnya

uktur kayu m

SS tipe EV

unakan untu

u jati konve

n mengguna

an yang sam

un dibuat un

nsial. Karen

mpel sebelum

an menggun

diamati kand

dut mikrofibri noktah (Perel serat; (b) Ssudut mikro

menggunaka

VO 50 de

uk melihat b

ensional seca

akan SEM di

ma dengan sa

ntuk seluruh

na alat ini ti

mnya. Seluru

nakan fasilita

dungan unsur

ab

ril pada satu rbesaran 500Sumbu perpaofibril.

an Scanning

ngan kondi

agian-bagian

ara lebih det

igunakan uk

ampel untuk

h bidang pen

idak memerl

uh ciri yang

as EDX (Ene

r mineral yan

c

noktah

individu sel0x). Keteranganjangan mu

g Electron M

isi pengam

n elemen pe

tail dengan

kuran sampel

pengukuran

ngamatan ya

lukan pelap

ditemui akan

ergy Disper

ng terdapat p

48

l serat gan: ulut

Microscope

matan yang

enyusun sel

perbesaran

l penelitian

n MFA dan

aitu bidang

isan, maka

n disajikan

rsive X Ray

pada kayu.

Page 15: Struktur Makro, Mikro Dan Ultramikroskopik Kayu Jati ... · Kekerasan adalah salah satu sifat yang berguna dalam identifikasi kayu. Kekerasan dinilai sangat lunak, lunak, agak lunak,

49

Hasil pengamatan struktur anatomi baik secara makro menggunakan lup dan

mata telanjang, secara mikro menggunakan mikroskop cahaya dan secara

ultramikroskopik menggunakan SEM dan XRD secara detail dibandingkan antara

kayu JUN dengan kayu jati konvensional pada umur yang sama. Perbedaan

struktur anatomi kayu akibat pertumbuhannya dipercepat disajikan secara rinci.

Analisis Data

Data kualitatif dianalisis secara deskriptif, sedangkan data kuantitatif

dianalisis secara statistik. Selanjutnya semua data dikompilasi sehingga sifat dasar

kayu diperoleh, dan kemudian dilakukan kajian kesesuaian untuk penggunaan

sebagai bahan baku venir dan furnitur.

Data kuantitatif meliputi sifat anatomi (struktur makroskopik: lebar riap

tumbuh, tebal kulit, luasan empulur; struktur mikroskopik: panjang serat, diameter

serat, diameter lumen sel serat, dan tebal dinding sel serat, panjang dan diameter

sel pembuluh, ukuran mulut ceruk antar pembuluh, serta tinggi, lebar dan

frekuensi sel jari-jari; struktur ultramikroskopik: MFA dan dimensi kristalin), sifat

fisis mekanis, kadar zat ekstraktif serta keawetan, diuji menggunakan statistik t-

student dan diolah dengan bantuan software Excel. Hipotesis yang dibuat adalah:

H0 : µ 1 = µ 2

H1 : µ 1 > µ 2 atau µ 1 < µ 2 dan H1 : µ 1 ≠ µ 2 (untuk tebal venir)

Keterangan :

1X = rata-rata pengamatan sifat kayu Jati Unggul Nusantara

2X = rata-rata pengamatan sifat kayu jati konvensional

Sebelumnya dilakukan uji F pada data untuk mengetahui keragaman kedua

sampel.

Berdasarkan kajian pustaka, hipotesis yang dapat dibuat terhadap struktur

makroskopik, mikroskopik, dan ultramikroskopik kayu jati Unggul Nusantara

dibandingkan kayu jati konvensional pada umur yang sama baik secara kualitatif

maupun kuantitatif, serta kemungkinan penggunaannya sebagai bahan baku venir

dan furnitur pada umur panen yaitu 5 tahun adalah:

Page 16: Struktur Makro, Mikro Dan Ultramikroskopik Kayu Jati ... · Kekerasan adalah salah satu sifat yang berguna dalam identifikasi kayu. Kekerasan dinilai sangat lunak, lunak, agak lunak,

50

a. Struktur makroskopik kayu: proporsi teras kayu JUN akan lebih rendah; warna

kayu teras kurang lebih sama, riap tumbuh lebih lebar; kulit lebih tebal; luasan

empulur lebih besar; dan teksturnya lebih kasar.

b. Perbedaan pada struktur mikroskopik kayu: semakin cepat pertumbuhan

pohon pada periode awal, volume kayu muda semakin besar dimana proporsi

kayu muda JUN lebih besar. Kayu JUN memiliki sel-sel yang lebih pendek

dan diameter lebih lebar, serta dinding sel lebih tipis. Jumlah sel arah radial

lebih banyak dibandingkan kayu jati konvensional.

c. Perbedaan pada struktur ultramikroskopik: sudut mikrofibril akan lebih besar;

dimensi kristal lebih besar; dan derajat kristalinitas akan menurun.

d. Sifat venir: kayu JUN akan lebih lunak sehingga lebih mudah dikupas, namun

akan ada penurunan mutu seperti permukaannya kasar, kembang susut besar,

dan corak kurang menarik.

e. Kemungkinan penggunaan sebagai furnitur: dari segi kekerasan kayu,

penggunaan sebagai furnitur lebih disukai karena kayu menjadi lebih lunak

dan lebih ringan, sehingga lebih mudah dikerjakan. Namun dari segi corak,

kualitasnya sebagai produk mewah akan turun, terutama untuk furnitur yang

menghendaki segi keindahan kayu.

Sedangkan hipotesa untuk beberapa sifat dasar sebagai parameter

pendukung kesesuaian penggunaan kayu untuk venir dan furnitur adalah:

a. Sifat fisik yaitu kerapatan, kadar air, kekerasan, dan kembang susut: kerapatan

dan kekerasan kayu JUN lebih rendah; kadar air dan kembang susut lebih

besar.

b. Komponen kimia kayu terutama zat ekstraktif dalam etanol benzena: kadar

ekstraktif kayu JUN kurang lebih sama dibandingkan kayu jati konvensional

pada umur yang sama karena masih sama-sama muda.

c. Ketahanan kayu terhadap serangan mikroorganisme terutama rayap tanah dan

rayap kayu kering: keawetan kayu JUN relatif sama dengan kayu jati

konvensional karena umurnya relatif masih sama-sama muda.