PENGARUH VARIASI BAHAN BAKU DINDING DAPUR OVEN PENGERING KAYU BERBAHAN BAKAR LIMBAH KAYU PRODUKSI TERHADAP EFISIENSI KERJA DAPUR

SKRIPSI

Untuk memperoleh gelar Sarjana Teknik Mesin

Pada Universitas Negeri Semarang

Oleh

Cahyanto Sulistyo Aji

NIM 5250402002

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS NEGERI SEMARANG

2007

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 LATAR BELAKANG MASALAH

Pengeringan kayu secara buatan atau konvensional dengan menggunakan bahan bakar kayu limbah produksi merupakan solusi yang baik terhadap menipisnya kandungan gas bumi dunia. Tiap pembakaran di ruang terbuka adalah 90% (Baldwin, S. F., 2005) efisiensi kerja atau energi kalor dapat dihasilkan oleh kayu. Energi kalor dari pembakaran limbah kayu produksi yang dapat digunakan proses pengeringan hanya beberapa porsi kecil antara 10% sampai 40% (Baldwin, S. F., 2005). Peningkatan efisiensi perapian dalam proses pengeringan kayu diperlukan untuk memaksimalkan penggunaan energi kalor hasil pembakaran, sehingga proses pengeringan dapat berlangsung dengan cepat dan tanpa mengurangi mutu dari kayu.

Oven pengeringan kayu buatan berbahan bakar limbah kayu produksi harus memiliki tungku atau dapur pembakaran yang sesuai dengan kebutuhan kalor yang akan ditransfer ke ruang pengering. Kualitas dapur pengering akan menentukan jumlah kalor yang mampu diberikan bahan bakar. Kontribusi kualitas bahan baku pembuatan dinding dapur pengering kayu sangat besar dalam proses pengeringan kayu. Bahan baku pembuatan dinding dapur pengering akan mempengaruhi jumlah bahan bakar yang digunakan dan akhirnya akan berpengaruh pada lama waktu pengeringan dan laju penurunan kadar air kayu.

12

Krisis energi yang terjadi di Indonesia membuat industri kecil dan menengah menghadapi masalah besar. Kenaikan harga bahan bakar minyak (BBM) merupakan salah satu pemicu ikut naiknya tarif harga listrik saat ini, akibatnya biaya produksi untuk industri meubel meningkat hampir 30%. Kenaikan biaya produksi tersebut mengakibatkan banyak industri meubel tidak mampu bertahan. Supaya industri meubel terus berjalan, maka sejumlah industri meubel di Jepara mulai melakukan penghematan energi dengan cara meminimalisir penggunaan listrik dan bahan bakar minyak agar biaya produksi bisa ditekan. Salah satu penghematan energi listrik dan minyak tersebut dilakukan dengan cara mengganti bahan bakar pada oven pengering dan meminimalisir penggunaan alat yang membutuhkan energi listrik semisal blower

Pengaruh bahan baku pembuatan dinding dapur pengering kayu terhadap proses pengeringan menarik perhatian penulis, sehingga karya ilmiah ini mengambil judul : PENGARUH VARIASI BAHAN BAKU DINDING

DAPUR OVEN PENGERING KAYU BERBAHAN BAKAR LIMBAH KAYU PRODUKSI TERHADAP EFISIENSI KERJA DAPUR.

1.2 PERMASALAHAN

Permasalahan yang timbul pada penulisan akhir ini, yang tentunya menjadi

fokus utama dari objek penelitian ini adalah:

Apakah variasi dinding dapur oven pengering variasi I batu bata, variasi II batu bata, adukan pasir dan variasi III batu bata, adukan pasir serta acian 3

semen mampu memberikan temperatur pengeringan yang berbeda dengan jumlah bahan bakar dan waktu pembakaran yang sama.Apakah variasi bahan baku dinding dapur oven pengering variasi I batubata, variasi II batu bata, adukan pasir dan variasi III batu bata, adukan pasir serta acian semen menyebabkan perbedaan efisiensi kerja dapur dan kalor yang hilang (heat lost).

Apakah ada perbedaan perhitungan efisiensi kerja dapur dengan temperatur pengeringan dan perhitungan efisiensi kerja dapur dengan Heat lost.

PENEGASAN ISTILAH

Penegasan istilah adalah gambaran yang jelas tentang maksud yang terkandung dalam judul tersebut, agar tidak terjadi salah tafsir, maka perlu adanya suatu pembatasan atau penegasan istilah :

Adapun istilah-istilah yang perlu ditegaskan disini adalah sebagai berikut :

Pengaruh

Pengaruh adalah daya yang ada atau timbul dari sesuatu (orang atau benda) yang ikut membentuk watak atau perbuatan seseorang (Kamus besar bahasa indonesia, 1990: 664) pengaruh yang dimaksud dalam penelitian ini adalah pengaruh variasi pada dinding dapur oven terhadap transfer dan rugi kalor. Variasi 4

Variasi artinya tindakan atau hasil perbubahan dari semula (tambahan) (Kamus besar indonesia, 1990: 1001) variasi yang dimaksud dalam penelitian ini adalah perubahan bahan baku dinding dapur.Bahan baku

Bahan untuk diolah melalui proses produksi menjadi barang jadi; Bahan kebutuhan pokok untuk membuat sesuatu. (Kamus besar bahasa indonesia, 2002: 87). Bahan baku dalam penelitian ini adalah batu bata, pasir dan semen, sebagai variasi penelitian. Dinding

Penutup sisi samping (penyekat) ruang, rumah, bilik (dibuat) dari papan, anyaman bambu, tembok. (Kamus besar bahasa indonesia, 2002: 266). Dinding dalam penelitian ini merupakan kombinasi dari masing-masing bahan baku variabel penelitian.

Dapur

Ruang tempat memasak; tempat membakar batu bata, batu kapur; tungku perapian. (Kamus besar bahasa indonesia, 2002: 236). Dapur yang dimaksud dalam penelitian ini adalah tempat untuk membakar bahan bakar berupa kayu limbah produksi. Oven

Tempat pembakaran (pemanggangan) kue atau roti; tungku; dapur; perapian tempat pembakaran dengan panas yang tinggi. (Kamus besar bahasa indonesia, 2002: 805). Oven dalam hal ini adalah tempat untuk meletakkan kayu yang akan dikeringkan. 5

Bahan Bakar

Bahan atau barang yang dipakai untuk menimbulkan api (panas). (Kamus besar bahasa indonesia, 2002: 672). Bahan bakar dalam penelitian ini berupa kayu sisa produksi permebelan. Limbah Produksi

Sisa proses produksi, bahan yang tidak mempunyai nilai atau tidak berguna untuk maksud biasa atau utama dalam pembuatan atau pemakaian. (Kamus besar bahasa indonesia, 2002: 672). Limbah yang dimaksud adalah sisa-sisa kayu yang tidak digunakan dan dijadikan bahan bakar pada penelitian. Efisiensi

Ketepatan cara (usaha, kerja) dalam menjalankan sesuatu (dengan tidak membuang waktu, tenaga, biaya); kedayagunaan; ketepatgunaan. (Kamus besar bahasa indonesia, 2002: 284). Membandingkan antara variasi-variasi penelitian.

Kerja

Kegiatan melakukan sesuatu yang dilakukan (dibuat). (Kamus besar bahasa indonesia, 2002: 664). Kerja yang dimaksud adalah pekerjaan pembakaran kayu dalam dapur sebagai suatu sistem yang saling terkait Maksud dari judul secara keseluruhan adalah pengaruh variasi bahan bakudinding dapur oven pengering terhadap efisiensi kerja dan kemampuan meminimalisir panas yang hilang dengan bahan bakar kayu limbah produksi.6

1.4 TUJUAN PENELITIAN

Tujuan yang ingin dicapai dalam penelitian ini adalah sebagai berikut :

Membuktikan bahwa dengan merubah variasi bahan baku dinding pada dapur oven pengering menyebabkan prebedaan efisiensi kerja dapur dan perbedaan jumlah heat lost. Membuktikan bahwa dengan merubah variasi bahan baku dinding pada dapur oven pengering menyebabkan perbedaan temperatur pengeringan yang disuplai ke ruang pengering dengan jumlah bahan bakar dan waktu pembakaran yang sama. Mengetahui variasi bahan baku dinding oven pengering yang manakah yang paling efisien dan optimal.

MANFAAT PENELITIAN

Manfaat yang diharapkan dari hasil penelitian ini adalah sebagai berikut :

Penelitian ini dapat memberi masukan pada institusi teknologi produksi atau pengusaha perkayuan khususnya pengeringan kayu untuk mengambil langkah-langkah bijaksana dalam rangka berproduksi dengan cepat dan efektif. Hasil dari penelitian ini dapat digunakan sebagai acuan dalam menentukan bahan baku pembuat dinding dapur oven, sehingga terjadi penghematan dalam penggunaannya.

7

Memberikan sumbangan pemikiran dan langkah penghematan tenaga listrik dalam proses pengeringan kayu dengan tetap mempertahankan kualitas dan mutu layak kayu. Penelitian ini dapat sebagai bahan rujukan bagi peneliti sejenis dalam pengembangan yang lebih baik. Menambah pengetahuan dan wawasan bagi peneliti tentang sifat-sifat bahan baku pembuatan dinding dalam pengeringan kayu.

BAB II

LANDASAN TEORI DAN HIPOTESIS

SIFAT-SIFAT UMUM KAYU

2.1.1 PENGERTIAN KAYU

Kayu merupakan hasil hutan dari sumber kekayaan alam, merupakan bahan mentah yang mudah diproses untuk dijadikan barang sesuai kebutuhan. Pengertian kayu disini adalah sesuatu bahan yang diperoleh dari hasil pemungutan pohon-pohon di hutan, yang merupakan bagian dari pohon tersebut, setelah diperhitungkan bagian-bagian mana yang lebih banyak dapat dimanfaatkan untuk sesuatu tujuan penggunaan dalam bentuk kayu pertukangan, kayu industri maupun kayu bakar.

BAGIAN BAGIAN KAYU 1. Kulit

19

Gambar 2.1. Bagian-bagian kayu ( J.F. Damandauw, 1982)

Kulit terdapat pada bagian terluar. Ada dua bagian :

Kulit bagian luar yang mati, mempunyai ketebalan yang bervariasi menurut jenis pohon. Kulit bagian dalam yang bersifat hidup dan tipis.

Kulit berfungsi sebagai pelindung bagian-bagian yang terdalam,

terhadap kemungkinan pengaruh dari luar yang bersifat merusak, misalnya iklim, serangan serangga, hama, kebakaran serta perusak-perusak kayu lainnya. Selain itu berfungsi sebagai jalan bahan makanan dari daun ke bagian-bagian tanaman.2. Kambium

Kambium merupakan jaringan yang lapisannya tipis dan bening. Pertumbuhan kambium melingkari kayu, ke arah luar membentuk kulit baru menggantikan kulit lama yang telah rusak dan ke arah dalam membentuk kayu yang baru. Pertumbuhan kambium ke arah luar mengakibatkan pohon lambat laun bertambah besar.10

Gambar 2.2. Letak Kambium ( J.F. Damandauw, 1982)

3. Kayu Gubal

Bagian kayu yang masih muda terdiri dari sel-sel yang masih hidup, terletak disebelah dalam kambium dan berfungsi sebagai penyalur cairan dan tempat penimbunan zat-zat makanan. Tebal lapisan kayu gubal bervariasi menurut jenis pohon. pohon yang tumbuh cepat mempunyai lapisan kayu gubal lebih tebal dibandingkan dengan kayu terasnya. Kayu gubal biasanya mempunyai warna terang.

4. Kayu Teras

Kayu teras terdiri dari sel-sel yang dibentuk melalui perubahan-perubahan sel hidup pada lingkaran kayu gubal bagian dalam, disebabkan terhentinya fungsi sebagai penyalur cairan dan lain-lain proses kehidupan. Ruang dalam kayu teras dapat mengandung berbagai macam zat yang memberi warna lebih gelap. Pohon jenis tertentu kayu teras banyak mengandung bahan-bahan ekstraktif yang11

memberi keawetan dan membuat lebih berat pada kayu, tetapi tidak semua jenis kayu yang memiliki zat ekstraktif sudah dapat dipastikan keawetannya.5. Hati

Hati merupakan bagian kayu yang terletak pada pusat lingkaran tahun (tidak mutlak pada pusat bontos). Hati berasal dari kayu awal, yaitu bagian kayu yang pertama kali dibentuk oleh kambium. Hati mempunyai sifat rapuh atau sifat lunak.

6. Lingkaran Tahun

Lingkaran tahun tumbuh antara kayu yang terbentuk pada permulaan dan pada akhir suatu musim. Lingkaran-lingkaran tahun ini menunjukkan umur pohon, apabila pertumbuhan diameter (membesar) terganggu oleh musim kering karena pengguguran daun, ataupun serangan serangga/hama, maka lingkaran tahun dapat terdiri lebih dari satu lingkaran tahun (lingkaran tumbuh) dalam satu musim yang sama. Lingkaran tahun dapat mudah dilihat pada beberapa jenis kayu daun lebar. Pada pohon jenis-jenis tertentu, lingkaran tahun ada kalanya sulit dibedakan terutama di daerah tropik, karena pertumbuhan praktis berlangsung sepanjang tahun.

7. Jari-jari12

Jari-jari dari luar ke dalam berpusat pada sumbu batang, berfungsi sebagai tempat saluran bahan makanan yang mudah diproses di daun guna pertumbuhan pohon.

2.1.3 SIFAT FISIK KAYU

Sifat fisik kayu tergolong dalam Beberapa hal adalah: Berat jenis, keawetan alami, warna, higroskopik, berat, kekerasan dan lain-lain :1. Berat Jenis

Kayu meiliki berat jenis yang berbeda-beda, berkisar antara minimum 0,20 (ky. Balsa) hingga BJ 1,28 (ky. Nani) (J.F. Damandauw, 1982). Berat jenis merupakan petunjuk penting bagi aneka sifat kayu. Makin berat kayu itu, umumnya makin kuat pula kayunya, semakin ringan suatu jenis kayu, akan berkurang pula kekuatannya. Berat jenis ditentukan antara lain oleh tebal dinding sel, kecilnya rongga sel yang membentuk pori-pori. Berat jenis diperoleh dari perbandingan antara berat suatu volume kayu tertentu dengan volume air yang sama pada suhu standar. Berat jenis kayu ditentukan berdasarkan berat kayu kering tanur atau kering udara dan volume kayu pada posisi kadar air tersebut.

2. Keawetan Alami Kayu

Keawetan kayu alami ialah ketahanan kayu terhadap serangan dari unsur-unsur perusak kayu dari luar seperti: jamur, rayap, bubuk, cacing laut dan makhluk lainnya yang diukur dengan jangka waktu13

tahunan. Keawetan kayu tersebut disebabkan oleh adanya suatu zat di dalam kayu (zat ekstraktif) yang merupakan sebagian unsur racun bagi perusak-perusak kayu, sehingga perusak itu tidak sampai masuk dan tinggal di dalamnya serta merusak kayu. Misalnya kayu jati memiliki tectoquinon, kayu ulin memiliki silica dan lain-lain.3. Warna Kayu

Warna kayu ada beraneka macam, antara lain warna kuning, keputih-putihan, coklat muda, coklat tua, kehitam-hitaman, kemerah-merahan dan lain sebagainya. Warna kayu ini disebabkan oleh zat-zat pengisi warna dalam kayu yang berbeda-beda. Warna sesuatu jenis kayu dapat dipengaruhi oleh faktor-faktor berikut: tempat di dalam batang, umur pohon, kelembaban udara. Kayu yang kering berbeda pula warnanya dari kayu yang basah. Kayu yang lama berada di luar dapat lebih gelap, dapat juga lebih pucat daripada kayu yang segar dan kering udara. Warna sesuatu jenis kayu bukanlah warna yang murni, tetapi warna campuran beberapa jenis warna-warna lain yang sukar dipisahkan, contoh: kayu yang berwarna putih misalnya jelutung, yang berwarna merah misalnya kempas, renghas, dan lain sebagainya.

4. Higroskopik

Kayu mempunyai sifat higroskopik, yaitu dapat menyerap atau melepaskan air atau kelembaban. Sifat higroskopik merupakan suatu petunjuk bahwa kelembaban kayu sangat dipengaruhi oleh14

kelembaban dan suhu udara pada suatu saat, makin lembab udara di sekitarnya akan makin tinggi pula kelembaban kayu sampai tercapai keseimbangan dengan lingkungannya. Kandungan air pada kayu serupa ini dinamakan kandungan air keseimbangan (EMC = Equilibrium Moisture Content). Masuknya air ke dalam kayu menyebabkan berat kayu akan bertambah.5. Tekstur

Tekstur ialah ukuran relatif sel-sel kayu. Sel kayu ialah serat-serat kayu, sehingga dapat dikatakan tekstur ialah ukuran relatif serat-serat kayu. Kayu berdasarkan teksturnya dapat digolongkan ke dalam:Kayu bertekstur halus, contoh: giam, lara, kulim dan lain-lain.

Kayu bertekstur sedang, contoh: jati, sonokeling dan lain-lain.

Kayu bertekstur kasar, contoh: kempas, meranti dan lain-lain.

Serat

Serat kayu ini berhubungan dengan sifat kayu yang menunjukkan arah sel-sel kayu di dalam kayu terhadap sumbu batang pohon. Arah serat dapat ditentukan oleh arah alur-alur yang terdapat pada permukaan kayu. Kayu dikatakan berserat lurus, jika arah sel-sel kayunya sejajar dengan sumbu batang, sedangkan arah sel-sel itu menyimpang atau membentuk sudut terhadap sumbu panjang batang, dikatakan kayu itu berserat mencong. Serat mencong dapat dibagi lagi menjadi :15

Serat berpadu; bila batang kayu terdiri dari lapisan-lapisan yang berselang-seling, menyimpang ke kiri kemudian ke kanan terhadap sumbu batang, contoh kayu: kulim, renghas, kapur. Serat berombak; serat-serat kayu yang membentuk gambaran berombak, contoh kayu: renghas, merbau dan lain-lain. Serat terpilin; serat-serat kayu yang membuat gambaran terpilin (puntiran), seolah-olah batang kayu dipilin mengelilingi sumbu, contoh kayu: bintangur, kapur, damar dan lain-lain. Serat diagonal; yaitu serat yang terdapat pada potongan kayu atau papan, yang digergaji sedemikian rupa sehingga tepinya tidak sejajar arah sumbu, tetapi membentuk sudut dengan sumbu.

Gambar. 2.3. Macam-macam Serat ( J.F. Damandauw, 1982)

7. Berat Kayu16

Berat sesuatu jenis kayu tergantung dari jumlah zat kayu yang tersusun, rongga-rongga sel atau jumlah pori-pori, kadar air yang terkandung dan zt-zat ekstraktif di dalamnya. Berat suatu jenis kayu ditunjukkan dengan besarnya berat jenis kayu yang bersangkutan, dan dipakai sebagai standart berat kayu. Kayu berdasarkan berat jenisnya digolongkan ke dalam kelas-kelas sebagai berikut :Tabel.2.1. Penggolongan Berat Jenis Kayu ( J.F. Damandauw, 1982)

Kelas berat kayuBerat jenis

a.Sangat beratLebih besar dari 0,90b.Berat0,70 0,90c.Agak berat0,60 0,75d.RinganLebih kecil dari 0,60

Jenis kayu yang termasuk dalam kelas sangat berat adalah giam, balau dan lain-lain. Masuk kelas berat misalnya kulim, sedangkan agak berat misalnya bintangur dan yang termasuk ringan misalnya pinus dan balsa.8. Kekerasan

Kekerasan berhubungan langsung dengan kekerasan kayu dan serat kayu. Kayu-kayu yang keras juga termasuk kayu-kayu yang berat, sebaliknya kayu ringan adalah juga kayu yang lunak.. Jenis-jenis kayu berdasarkan kekerasannya digolongkan sebagai berikut:1. Kayu sangat keras, contoh: balau, giam, dan lain-lain.17

Kayu keras, contoh: kulim, pilang dan lain-lain.

Kayu sedang kekerasannya, contoh: mahoni, meranti, dan lain-lain. Kayu lunak, contoh: pinus, balsa, dan lain-lain.

Cara menetapkan kekerasan kayu ialah dengan memotong kayu tersebut arah melintang dan mencatat atau menilai kesan perlawanan oleh kayu itu pada saat pemotongan dan kilapnya bidang potongan yang dihasilkan. Kayu yang sangat keras akan sulit dipotong melintang dengan pisau. Pisau tersebut akan meleset dan hasil potongannya akan memberi tanda kilauan pada kayu. Kayu yang lunak akan mudah rusak, dan hasil potongan melintantangnya akan memberikan hasil yang kasar dan suram.

SIFAT MEKANIK KAYU

Sifat-sifat mekanik atau kekuatan kayu ialah kemampuan kayu untuk menahan muatan dari luar. Muatan dari luar ialah gaya-gaya di luar benda yang mempunyai kecenderungan untuk mengubah bentuk dan besarnya benda. Kekuatan kayu memegang peranan penting dalam penggunaannya.

SIFAT KIMIA KAYU 18

Komponen kimia dalam kayu mempunyai arti yang penting, karena menentukan kegunaan sesuatu jenis kayu, dengan mengetahuinya kita dapat membedakan jenis-jenis kayu. Susunan kimia kayu digunakan sebagai pengenal ketahanan kayu terhadap serangan makhluk perusak kayu, selain itu dapat pula menentukan pengerjaan dan pengolahan kayu yang optimal. Komponen kimia kayu terdiri dari 3 unsur :Unsur karbohidrat terdiri dari selulosa dan hemiselulosa

Unsur non-karbohidrat terdiri dari lignin

Unsur yang diendapkan dalam kayu selama proses pertumbuhan dinamakan zat ekstraktif. Distribusi komponen kimia tersebut dalam dinding sel kayu tidak merata. Kadar selulosa dan hemiselulosa banyak terdapat dalam dinding sekunder, sedangkan lignin banyak terdapat dalam dinding primer dan lamella tengah. Zat ekstraktif terdapat di luar dinding sel kayu. Komposisi unsur unsur kimia dalam kayu adalah:

1.Karbon50%2.Hydrogen6%3.Nitrogen0,04 0,10%4.Abu0,20 0,50%5.Sisanya adalah oksigen.

Komponen kimia kayu sangat bervariasi karena dipengaruhi oleh faktor tempat tumbuh, iklim dan letaknya di dalam batang atau cabang.19

Tabel.2.2. Komponen kimia pada kayu ( J.F. Damandauw, 1982)

Komponen kimiaKandungan dalam %

Selulosa40-45Lignin18- 33Pentosan21- 24Zat ekstraktif1-12abu0,22- 6

( Sumber: Vademecum Kehutanan 1976)

1. Selulosa :

Selulosa dalah bahan kristalin untuk membangun dinding-dinding sel. Bahan dasar selulosa ialah glukosa, gula bermartabat enam, dengan rumus C6H12O6. Molekul-molekul glukosa disambung menjadi molekul-molekul besar, panjang dan berbentuk rantai dalam susunan manjadi glukosa. Selulosa merupakan bahan dasar yang penting bagi industri-industri yang memakai selulosa sebagai bahan baku, missal: pabrik kertas, pabrik sutera dan lain sebagainya.2. Lignin :

Lignin merupakan bagian yang bukan karbohidrat, sebagai persenyawaan kimia yang jauh dari sederhana, tidak berstruktur, bentuknya amorf. Dinding sel tersusun oleh suatu rangka molekul selulosa, antara lain terdapat pula lignin. Kedua bagian ini merupakan suatu kesatuan yang erat, yang menyebabkan20

dinding sel menjadi kuat menyerupai beton bertulang besi. Selulosa laksana batang-batang besi dan lignin sebagai semen betonnya. Lignin terletak terutama dalam lamella tengah dan dinding primer. Kadar lignin dalam kayu gubal lebih tinggi daripada dalam kayu teras. (Kadar selulosa sebaliknya).3. Hemiselulosa :

Kayu masih mengandung sejumlah zat lain sampai 15 25% ( J.F. Damandauw, 1982), antara lain hemiselulosa yaitu semacam selulosa berupa persenyawaan dengan molekul-molekul besar yang bersifat karbohidrat. Hemiselulosa dapat tersusun oleh gula yang bermartabat lima dengan rumus C5H10O5 disebut pentosan atau gula bermartabat enam C6H12O6 disebut hexosan. Zat-zat ini terdapat sebagai bahan bangunan dinding sel dan juga sebagai bahan zat cadangan.4. Zat ekstraktif:

Zat ekstraktif adalah zat yang mudah larut dalam pelarut seperti: eter, alcohol, bensin dan air. Jumlah zat ekstraktif rata-rata 3 8% ( J.F. Damandauw, 1982), dari berat kayu karing tanur. Termasuk di dalamnya minyak-minyakan, resin, lilin, lemak, tannin, gula, pati dan zat warna. Zat ekstraktif tidak merupakan bagian struktur dinding sel, tetapi terdapat dalam rongga sel. Zat ekstraktif memiliki arti yang penting dalam kayu karena:21

Dapat mempengaruhi sifat keawetan, warna, baud an rasa sesuatu jenis kayu Dapat digunakan untuk mengenal sesuatu jenis kayu

Dapat digunakan sebagai bahan industri

Dapat menyulitkan dalam pengerjaan dan mengakibatkan kerusakan pada alat-alat pertukangan.

Abu

Abu merupakan persenyawaan-persenyawaan organic di dalam kayu, terdiri dari mineral pembentuk abu yang tertinggal setelah lignin dan selulosa habis terbakar. Kadar zat ini bervariasi antara 0,2 1% dari berat kayu ( J.F. Damandauw, 1982).

2.2 SISTEM PENGERING KAYU KONVENSIONAL

Sistem pengeringan kayu konvensional paling banyak digunakan dalam industri kayu, karena sistem ini dinilai paling mudah dan murah dalam pengoperasionalnya. Pengering kayu konvensional terdiri dari dua bagian utama, yaitu bagian oven (kiln drier) dan bagian pembangkit energi panas.Bagian-bagian oven konvensional :

2.2.1 KONSTRUKSI OVEN (KILN BUILDING)

Konstruksi kerangka oven ini menggunakan plat baja sebagai kerangka dan atap, lantai serta dinding menggunakan plat seng. Konstruksi tidak harus menggunakan batu tahan api, yang penting22

mampu mengisolasi energi panas agar tidak cepat terbuang keluar, sehingga kayu akan mampu menyerap panas lebih banyak.

2.2.2 PLAFON ANTARA (SUB CELLING)

Plafon antara digunakan untuk mengarahkan aliran sirkulasi udara dalam oven, sehingga dapat terbentuk suatu tekanan gerak udara yang terarah, merata dan tidak menyebar. Plafon ini biasanya terbuat dari aluminium dengan permukaan bagian atasnya yang licin, agar hambatan udara menjadi lebih kecil.

2.2.3 CEROBONG BUANG (DUMFER)

Cerobong ini digunakan untuk membuang udara lembab dari dalam oven, sehingga kelembaban udara di dalam oven dapat dikendalikan. Pembuangan udara ini terjadi apabila udara dan kayu telah mencapai kadar air yang seimbang atau pada batas-batas tertentu yang ditetapkan.

2.2.4 BAGIAN PEMBANGKIT PANAS

Pembangkit panas terdiri dari ruang bakar yang akan diisi oleh kayu limbah produksi sebagai pembangkit panas.

Hal-hal yang perlu diperhatikan pada sistem pemasok bahan bakar :

Kelangsungan pembakaran bergantung pada jumlah bahan bakar yang dimasukkan dan kelangsungan masukan itu sendiri. 23

Perubahan jumlah bahan yang dibakar dalam tungku akan mempengaruhi temperatur tungku dan pada akhirnya akan mempengaruhi temperatur pengeringan. Perubahan-perubahan temperatur dalam tungku yang terlalu besar akan merusak atau mengurangi umur pakai dapur itu sendiri, diharapkan selalu ada pembakaran setiap hari. Sistem pengaman pada sistem pemasok bahan bakar harus bekerja

sempurna.

Penambahan air atau zat cair lain pada zat dinding sel akan menyebabkan jaringan mikrofibril mengembang, keadaan ini berlangsung sampai titik jenuh serat tercapai. Dalam proses ini kayu dikatakan mengembang atau memuai. Penembahan air seterusnya pada kayu tidak akan mempengaruhi perubahan volume dinding sel, sebab air yang ditambahkan di atas titik jenuh serat akan ditampung dalam rongga sel, sebaliknya jika air dalam kayu dengan kadar air maksimum dikurangi, maka pengurangan air pertama-tama akan terjadi pada air bebas dalam rongga sel sampai mencapai titik jenuh serat. Pengurangan air selanjutnya di bawah titik jenuh serat akan menyebabkan dinding sel kayu itu menyusut atau mengerut. Dalam hal ini dikatakan kayu itu mengalami penyusutan atau pengerutan. Perubahan dimensi dinyatakan dalam persen dari dimensi maksimum kayu itu. Dimensi maksimum adalah dimensi sebelum adapenyusutan. Maka pengembangan dan

Penyusutan (%) =24

penyusutan umumnya dinyatakan dalam persen dari volume atau ukuran kayu dalam keadaan basah atau diatastitik jenuh serat.

Dimensi awal Dimensi akhir x100% ( 1 ) Dimensi awal

Oleh karena itu besarnya perubahan dimensi yang mungkin terjadi pada sepotong kayu waktu dikeringkan dari kedaan bsah perlu dipertimbangkan dalam pengerjaan dan penggunaan kayu. Sebab banyak jenis kayu memiliki angka penyusutan yang tinggi, jika kayu ersebut menjadi kering. Dalam penggunaan kayu dituntut syarat kestabilan dimensi kayu. Perubahan dimensi kayu tidak sama dalam ketiga arah: longitudinal, tangensial, dan radial. Dengan perkataan lain: kayu memiliki sifat anistropi. Perubahan dimensi meliputi pengembangan dan penyusutan. Masing-masing sama pentingnya. Tetapi umumnya perhatian lebih besar ditujukan kepada penyusutan dalam penggunaan kayu tersebut. Kayu menyusutlebih banyak dalam arah lingkaran tumbuh (tangensial), agak kurang kea rah melintang lingkaran tumbuh (radial) dan sedikit sekali dalam arah sepanjang serat (longitudinal). Untuk perubahan dimensi dalam arah longitudinal berkisar 0,1 0,2%, dalam arah radial angka penyusutan bervariasi antara 2,1 8,5%, sedangkan dalam arah tangensial angka penyusutan lebih kurang 2 kali angka penyusutan radial bervariasi antara 4,3 14%. (A. Dodong Budianto, hal 64).25

Salah satu usaha untuk mencegah dan membatasi penyustan kayu ialah dengan membuat kadar air kayu sekecil mungkin, atau pada keadaan kadar air keseimbangan, dengan cara sebagai berikut :

Menjamin kesetabilan dimensi kayu. Sebab di bawah titik jenuh serat, perubahan kadar air dapat mengakibatkan kembang susut pada kayu. Sebaliknya bila kayu dikeringkan sampai mendekati kadar air lingkungan, maka sifat kembang susut ini akan dapat teratasi, bahkan dapat diabaikan. Menambah kekuatan kayu. Makin redah kadarair kayu yang dikandung, akan semakin kuatkayu tersebut. Membuat kayu semakin ringan. Dengan demikian ongkos angkutan berkurang. Mencegah serangan jamur dan bubuk kayu. Sebab umumnya jasad renik perusak kayu atau jamur tak dapat hidup dibawah persentase kadar air 20%. (A.Dodong Budianto. Hal 65).

Memudahkan pengerjaan selanjutnya, antara lain: pengetaman, perekatan, finising, pengawetan serta proses-proses kelanjutan lainnya.

KAYU SEBAGAI BAHAN BAKAR

Bahan bakar minyak merupakan sumber energi utama di dunia saat ini. Sifat-sifat bahan bakar minyak seperti kalor yang dihasilkan, dan kecepatan reaksinya menyebabkan bahan bakar ini memang sangat ideal sebagai26

sumber energi, namun karena ketersediaannya sangat terbatas maka bahan bakar ini menimbulkan potensi terjadinya krisis energi. Kayu merupakan salah satu bahan bakar alternatif saat ini, penggunan kayu sebagai bahan bakar sebenarnya sudah dimulai sejak dahulu.

Gambar 2.4. Kayu sebagai bahan bakar

(Sumber. Kelurahan Mlonggo Kab. Jepara: 2006 )

PROPERTI KAYU SEBAGAI BAHAN BAKAR 1. Aspek umum Kandungan zat di dalam kayu akan mempengaruhi karakteristik sifat kayu sebagai bahan bakar. Karakter sifat itu meliputi nilai pembakaran, komposisi kimia (elemen yang terkandung dalam kayu seperti chlorine (Cl), carbon (C), hydrogen (H), nitrogen (N), dan sulphur (S), kandungan moisture, berat jenis, kekerasan, jumlah volatile matters, jumlah karbon padat, kandungan abu dan komposisinya, sifat lebur abu, sifat terak abu, jumlah kotoran, dan27

debu. Serpihan bahan bakar kayu dapat dibuat dari berbagai jenis kayu yang berbeda-beda dengan proporsi yang berbeda-beda pula, mulai dari kayu, kulit, daun, ranting, pucuk dan yang lainnya. Proporsi yang berbeda-beda itu disebut variasi sifat bahan bakar.Kurang lebih setengah kandungan zat didalam pohon yang masih segar adalah air, setengahnya lagi terdiri atas dry matter, dimana 85% terdiri atas volatille matters, 14,5% adalah karbon padat, dan 0,5% adalah abu (John Vos, 2004). Kandungan nitrogen dalam kayu rata-rata 0,75% , tetapi antara pohon yang satu dengan yang lain memiliki kandungan yang berbeda.