Karakteristik Sifat Fisis Dan Keawetan Kayu Jati (Tectona Grandis L.F.) Cepat Tumbuhterpadatkan
KARAKTERISTIK SIFAT FISIS DAN KEAWETAN KAYU
JATI (Tectona grandis L.f.) CEPAT TUMBUH TERPADATKAN
TEGUH ARIBOWO
DEPARTEMEN HASIL HUTAN
FAKULTAS KEHUTANAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2016
PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN
SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA*
Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul Karakteristik Sifat
Fisis dan Keawetan Kayu Jati (Tectona grandis L.f.) Cepat TumbuhTerpadatkan
adalah benar karya saya dengan arahan dari komisi pembimbing dan belum
diajukan dalam bentuk apa pun kepada perguruan tinggi mana pun. Sumber
informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak
diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam
Daftar Pustaka di bagian akhir Skripsi ini.
Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada
Institut Pertanian Bogor.
Bogor, Maret 2016
Teguh Aribowo
NIM E24110052
ABSTRAK
TEGUH ARIBOWO. Karakteristik Sifat Fisis dan Keawetan Kayu Jati (Tectona
grandis L.f.) Cepat TumbuhTerpadatkan. Dibimbing oleh IMAM WAHYUDI.
Penelitian ini bertujuan untuk mempelajari karakteristik sifat fisis dan
keawetan kayu jati cepat tumbuh umur 6 dan 7 tahun yang diawetkan dengan
campuran boraks-natrium karbonat berkonsentrasi 2% dengan metode rendaman
panas selama 5 jam dan langsung dipadatkan (densifikasi). Densifikasi dilakukan
dengan mesin kempabersuhu 150ºC dan tekanan 20 MPa dengan target
pengurangan tebal sebesar 50% dari ukuran awalnya. Hasil penelitian
menunjukkan bahwa secara umum karakteristik sifat fisis dan keawetan kayu
terpadatkan lebih baik dibandingkan dengan konrol dan kayu yang hanya diberi
perlakuan pengawetan, kecuali pengembangan tebalnya. Kerapatan kayu, berat
jenis, dan keawetan kayu secara berurutan meningkat sebesar 64.20, 68.62, dan
59.44%. Hasil penelitian juga menunjukkan bahwa umur pohon mempunyai
pengaruh yang penting terhadap proses pemadatan. Kerapatan, berat jenis, dan
pengembangan tebal kayu terpadatkan umur 6 tahun lebih baik dibandingkan
dengan 7 tahun, namun tingkat keawetan kayu terpadatkan umur 7 tahun lebih
baik dibandingkan dengan 6 tahun.
Kata kunci: jati cepat tumbuh, pemadatan, pengawetan, sifat fisis, Tectona
grandis.
ABSTRACT
TEGUH ARIBOWO. Physical Properties and Durability Characteristic of
Densified Fast Growing Teak (Tectona grandis L.f) Wood. Supervised by IMAM
WAHYUDI.
Physical properties and durability characteristic of 6 and 7 year-old of
densified fast growing teak wood have been investigated, and compared to those
of control and preservative-treated only. Hot soaking method within 2% of boraxsodium carbonic solution for 5 hours was applied, while densification was
conducted by hot-pressingat 150ºC of temperature and 20 MPa of pressure with
thickness decreasing target was 50% from the initial size. The result shows that in
general physical properties and durability characteristics of densified wood are
better than those of control and preservative treatment, except for the thickness
swelling. Wood density, specific gravity, and durability increases of 64.02, 68.62,
and 59.44%, respectively. Result shows that tree age has also important effect on
densification. Density, specific gravity, and thickness swelling of the 6 year-old
densified wood are better than those of 7 year-old, but wood durability of the 7
year-old densified wood are better than those of 6 year-old.
Keyword: densification, fast growing teak, physical properties, preservation,
Tectona grandis.
KARAKTERISTIK SIFAT FISIS DAN KEAWETAN KAYU
JATI (Tectona grandis L.f.) CEPAT TUMBUH TERPADATKAN
TEGUH ARIBOWO
Skripsi
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Sarjana Kehutanan
pada
Departemen Hasil Hutan
DEPARTEMEN HASIL HUTAN
FAKULTAS KEHUTANAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2016
$$ ' ! "'
!#!"#' #'""' '%# '&$'#'
' #'
$ $
! # '
'
$'! % '
' $ $"'
PRAKATA
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah subhanahu wa ta’ala atas
segala karunia-Nya sehingga karya ilmiah ini berhasil diselesaikan. Tema yang
dipilih dalam penelitian yang dilaksanakan sejak bulan Agustus 2015 ini ialah
peningkatan mutu kayu, dengan judul Karakteristik Sifat Fisis dan Keawetan
Kayu Jati (Tectona grandis L.f.) Cepat Tumbuh Terpadatkan.
Terima kasih penulis ucapkan kepada Prof Dr Ir Imam Wahyudi selaku
pembimbing, Dr. Upik Rosalina W., DEA sebagai penguji, dan Dr. Trisna Priadi,
MEngSc. sebagai ketua sidang. Ungkapan yang sama juga penulis sampaikan
kepada ayah, ibu, dan seluruh keluarga, serta teman teman tercinta atas segala doa
dan dukungannya.
Semoga karya ilmiah ini bermanfaat.
Bogor, Maret 2016
Teguh Aribowo
DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL
vi
DAFTAR GAMBAR
vi
DAFTAR LAMPIRAN
vi
PENDAHULUAN
1
Latar Belakang
1
Tujuan Penelitian
1
Manfaat Penelitian
2
METODE
2
Bahan
2
Alat
2
Prosedur
2
Analisis Data
5
HASIL DAN PEMBAHASAN
5
Retensi dan Penetrasi
5
Kerapatan
6
Berat Jenis
7
Pengembangan Tebal
8
Keawetan Kayu
9
SIMPULAN DAN SARAN
10
Simpulan
10
Saran
11
DAFTAR PUSTAKA
11
LAMPIRAN
13
RIWAYAT HIDUP
14
DAFTAR TABEL
1 Klasifikasi keterawetan kayu berdasarkan tingkat penetrasi
2 Kriteria penilaian keawetan kayu dari serangan rayap tanah
3
5
DAFTAR GAMBAR
3 Posisi penguburan (a dan b), dan proporsi sampel uji saat dikubur (c)
4 Rata-rata retensi (a) dan penetrasi (b) kayu Jati cepat tumbuh umur 6
dan 7 tahun
5 Rata-rata kerapatan kayu Jati cepat tumbuh umur 6 dan 7 tahun (K =
kontrol, A = diawetkan, dan P = dipadatkan)
6 Rata-rata BJ kayu Jati cepat tumbuh umur 6 dan 7 tahun (K = kontrol,
A = diawetkan, dan P = dipadatkan)
7 Rata-rata pengembangan tebal kayuJati cepat tumbuh umur 6 dan 7
tahun (K = kontrol, A = diawetkan, dan P = dipadatkan)
8 Rata-rata kehilangan berat kayu Jati cepat tumbuh umur 6 dan 7 tahun
(K = kontrol, A = diawetkan, dan P = dipadatkan)
9 Keragaan kayu Jati cepat tumbuh umur 6 dan 7 tahun setelah diuji
kubur selama tiga bulan
5
6
7
7
8
9
10
DAFTAR LAMPIRAN
1 Rata-rata nilai retensi dan penetrasi kayu Jati cepat tumbuh umur 6 dan
7 tahun
2 Rata-rata nilai kerapatan dan berat jenis kayu Jati cepat tumbuh umur 6
dan 7 tahun
3 Rata-rata nilai pengembangan tebaldan persen kehilangan berat kayu
Jati cepat tumbuh umur 6 dan 7 tahun
13
13
13
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Jati (Tectona grandis L.f.) merupakan salah satu jenis kayu mewah yang
banyak digunakan untuk memproduksi mebel dan furnitur. Ketersediaan kayu jati
di pasar terutama yang berasal dari tegakan tua semakin terbatas. Menurut
Achdiawan & Puntodewo (2011), sekitar 80% dari kayu jati yang digunakan oleh
industri furnitur skala kecil-menengah (UKM) saat ini berasal dari hutan rakyat,
dimana pohon biasanya ditebang pada umur 6 tahun atau bahkan kurang. Karena
diameter batangnya cepat besar, tanaman jati yang demikian lebih dikenal dengan
nama jati unggul atau jati cepat tumbuh.
Akhir-akhir ini sebagian besar pengusaha mebel dan furnitur jati di pulau
Jawa telah menggunakan kayu jati cepat tumbuh sebagai bahan baku. Bahkan
menurut Yovi et al. (2013), lebih dari 90% industri furnitur yang ada di Jepara
telah memanfaatkannya. Kayu jati tersebut diperoleh dari hutan tanaman yang
dikembangkan oleh masyarakat menggunakan bibit unggul dengan daur 5-7 tahun.
Menurut Wahyudi et al. (2014), kayu jati cepat tumbuh umur 4 dan 5 tahun asal
Jawa Barat secara umum kurang kuat, kurang awet dan kurang stabil. Oleh karena
itu sebelum digunakan kualitas kayu jati tersebut harus ditingkatkan.
Peningkatan kualitas kayu dapat dilakukan dengan berbagai cara, seperti
pengeringan, pengawetan, hingga memodifikasi kayu baik secara kimiawi atau
hanya dengan menggunakan kempa panas (Hill 2006). Kegiatan-kegiatan tersebut
biasanya dilakukan secara terpisah. Hasil penelitian Danuwihardi (2015)
menggunakan kayu jati cepat tumbuh umur 5 tahun asal Jawa Barat menunjukkan
bahwa setelah diawetkan dan dipadatkan kerapatan kayu tersebut meningkat
sebesar 67.92%, sedangkan keawetannya meningkat 6.90%. Keterawetan kayu
tergolong sedang dengan nilai retensi sebesar 19.55 kgm-3 dan penetrasi 2.30 cm.
Menurut Bowyer et al. (2003), sifat dan karakteristik kayu bervariasi
menurut umur pohon. Semakin tua umur pohon, kayu yang dihasilkan ditenggarai
memiliki karakteristik yang lebih baik. Mengingat potensi kayu jati cepat tumbuh
yang demikian akan berlimpah di tahun-tahun mendatang, penelitian tentang
pengaruh umur terhadap tingkat keawetan kayu terpadatkan perlu dilakukan,
disamping pengaruhnya terhadap sifat fisisnya.
Tujuan Penelitian
Penelitian ini bertujuan untuk mempelajari karakteristik sifat fisis dan
tingkat keawetan kayu jati cepat tumbuh umur 6 dan 7 tahun setelah diawetkan
dan langsung dipadatkan (terdensifikasi), dan membandingkannya dengan kayu
sejenis tanpa perlakuan (kontrol), kayu sejenis yang hanya diawetkan, dan dengan
hasil-hasil penelitian terdahulu.
2
Manfaat Penelitian
Penelitian ini akan menambah informasi tentang sifat-sifat kayu jati cepat
tumbuh terpadatkan.
METODE
Waktu dan Tempat
Penelitian dilakukan dari Agustus sampai Desember 2015 di Laboratorium
Sifat Dasar Kayu dan Workshop Pengerjaan Kayu, Divisi Teknologi Peningkatan
Mutu Kayu, Departemen Hasil Hutan, Fakultas Kehutanan, Institut Pertanian
Bogor; serta di Aboretum Fakultas Kehutanan IPB.
Bahan
Bahan utama yang digunakan berupa 3 buah log kayu jati cepat tumbuh
umur 6 dan 7 tahun panjang 200 cm dari bagian pangkal batang 3 pohon yang
berbeda, boraks, natrium karbonat, serbuk kunyit, alkohol 96%, HCl dan asam
salisilat.
Alat
Alat-alat yang digunakan terdiri dari gergaji, kaliper, timbangan digital,
oven, desikator, kempa panas, kompor dan drum (untuk perebusan kayu), ganjal
besi setebal 2 cm dan moisture meter.
Prosedur Penelitian dan Analisis Data
Persiapan contoh uji
Setiap log digergaji menjadi papan dengan ketebalan 5 cm kemudian
dikeringudarakan. Setelah kering udara, dari setiap log dipilih satu lembar papan
tangensial yang bebas cacat. Papan tersebut dipotong untuk menghasilkan 2
macam sortimen, yaitu A (2 cm x 2 cm x 45 cm), dan B (4 cm x 2 cm x 45 cm).
Sortimen A untuk kontrol (1) dan untuk perlakuan pengawetan tanpa dipadatkan
(2), sedangkan sortimen B untuk perlakuan pengawetan dan dipadatkan atau
diistilahkan dengan densifikasi (3). Dengan demikian total jumlah sampel yang
diuji ada sebanyak 3 papan (log) x 2 umur x 3 perlakuan, atau 18 sampel. Uji
penetrasi dan retensi diwakili oleh 12 buah sampel, masing-masing umur diwakili
oleh 6 buah sampel yang terdiri dari 3 buah sortimen A dan B.
Persiapan bahan pengawet dan larutan uji penetrasi
Larutanbahan pengawet yang digunakan adalah campuran boraks dan
natrium karbonat dengan perbandingan 2:1 (b/b) dengan konsentrasi 2%.
Larutanuji penetrasi boron terdiri dari pereaksi A dan B (AWPA A3-77 1997).
Pereaksi A terdiri dari campuran 10 g serbuk kunyit dalam 100 ml alkohol 96%,
sedangkan pereaksi B terdiri dari campuran 20 ml HCl yang dijenuhkan dalam
asam salisilat dalam 80 ml alkohol.
3
Proses pengawetan kayu
Pengawetan kayu dilakukan dengan metode rendaman panas. Sebelum
diawetkan, contoh uji diukur dimensinya dan ditimbang, serta dihitung kadar
airnya menggunakan moisture meter. Sampel uji kemudian ditumpuk rapi di
dalam drum yang diletakkan di atas kompor dan diberikan pemberat, lalu
ditambahkan larutan bahan pengawet ke dalam drum hingga sampel uji terendam.
Kompor kemudian dinyalakan selama 5 jam. Setelah lima jam, sampel uji
diangkat dan ditiriskan, kemudian ditimbang untuk menghitung nilai retensi.
Setelah ditimbang, contoh uji dikeringudarakan untuk uji penetrasi.
Retensi dihitung dengan persamaan:
Keterangan:
R = Retensi (kgm-3)
B0 = Berat kayu sebelum diawetkan (kg)
B1 = Berat kayu setelah diawetkan (kg)
V = Volume kayu yang diawetkan (m3)
K = Konsentrasi bahan pengawet yang digunakan (%)
Tahapan pengukuran penetrasi adalah sebagai berikut: sampel uji hasil
pengawetan yang telah dalam kondisi kering udara dipotong dua. Terhadap bidang
potong disemprotkan pereaksi A lalu didiamkan 5 menit, baru kemudian
disemprotkan pereaksi B. Adanya boron ditandai dengan terjadinya perubahan
warna dari kuning menjadi merah. Dalamnya penetrasi dihitung dengan cara ukur
dimensi atau persentase sebagai berikut:
∑
................... (ukur dimensi)
Keterangan:
Xp = Penetrasi (cm)
n
= Banyaknya titik pengukuran
Xi = Penetrasi pada masing-masing titik pengukuran (cm) {1,2,3,4,…n}
…………… (persentase)
Keterangan:
P
= Penetrasi (%)
a
= Luas daerah yang dimasuki boron/yang berwarna merah (cm2)
A
= Luas penampang kayu (cm2)
Berdasarkan nilai penetrasi yang diperoleh dapat diketahui status
keterawetan kayu sebagaimana Tabel 1.
Tabel 1. Klasifikasi keterawetan kayu berdasarkan tingkat penetrasi
Kelas
Mudah
Sedang
Sukar
Sangat Sukar
Sumber: Smith & Tamblyin (1970)
Penetrasi (%)
>90
50-90
10-50
70% melintang contoh uji
Sumber: ASTM D 1758-02 (2002)
Analisis data
Data dianalisis dengan program Microsoft Excel 2007 untuk memperoleh
nilai rata-rata dan simpangan baku. Data kemudian disajikan dalam bentuk grafik.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Retensi dan Penetrasi
Banyaknya bahan pengawet yang tertinggal di dalam kayu (retensi) dan
dalamnya bahan pengawet masuk ke dalam kayu (penetrasi) terkait dengan tingkat
keterawetan kayu itu sendiri. Semakin tinggi keterawetannya, maka semakin
mudah pula bahan pengawet masuk ke dalam kayu.
Keterawetan kayu ditentukan oleh porositas dan permeabilitas kayu. Kayukayu yang lebih porous dan lebih permeabel pada umumnya memiliki
keterawetan yang tinggi (lebih mudah dimasuki bahan pengawet), dan sebagai
akibatnya berpeluang memiliki retensi yang lebih banyak. Menurut Martawijaya
(1996), penetrasi sangat dipengaruhi oleh keberadaan zat-zat penghambat yang
ada di dalam rongga sel terutama pori-pori kayu seperti tilosis dan endapan
berwarna, umur pohon, dan posisi kayu dalam batang; sedangkan retensinya
ditentukan oleh kandungan zat ekstraktif dan reaktifitas bahan pengawet itu
sendiri. Rata-rata nilai retensi dan penetrasi disajikan pada Gambar 2.
6
80
2.13
1.63
1.80
Penetrasi %
Retensi kg m-3
2.40
1.20
0.60
74.33
66.75
60
40
20
0
0.00
6 Tahun
7 tahun
6 Tahun
7 Tahun
A
B
Gambar 2 Rata-rata retensi (A) dan penetrasi (B) kayu Jati cepat tumbuh umur 6
dan 7 tahun
Hasil penelitian menunjukkan bahwa rata-rata nilai retensi pada kayu yang
berumur 6 tahun sebesar 2.13 kg m-3, sedangkan pada kayu yang berumur 7 tahun
1.63kg m-3. Rata-rata penetrasi pada kayu yang berumur 6 tahun 74.33%,
sedangkan pada kayu yang berumur 7 tahun 66.75%. Berdasarkan klasifikasi
keterawetan kayu menurut Smith & Tamblyin (1970) maka kayu jati cepat
tumbuh yang diteliti memiliki tingkat keterawetan sedang.
Hasil penelitian ini berbeda dibandingkan dengan Danuwihardi (2015).
Menurut Danuwihardi (2015),kayu jati cepat tumbuh umur 5 tahun yang
diawetkan dengan boron dan natrium karbonat memiliki rata-rata retensi sebesar
19.55 kgm-3 dan rata-rata penetrasi sebesar 80%. Hal ini mengindikasikan bahwa
retensi dan penetrasi bahan pengawet juga dipengaruhi oleh umur kayu.
Sifat Fisis Kayu
Kerapatan
Hasil penelitian menunjukkan bahwa rata-rata nilai kerapatan kayu kontrol
baik yang berumur 6 maupun 7 tahun sebesar 0.57 g cm-3 (Gambar 3). Setelah
diawetkan, kerapatan kayu cenderung berkurang, sedangkan perlakuan diawetkan
dan dipadatkan (densifikasi) mengakibatkan terjadinya peningkatan. Rata-rata
pengurangan nilai kerapatan pada kayu yang berumur 6 tahun sebesar 3.50%
(menjadi 0.55 g cm-3), sedangkan pada kayu yang berumur 7 tahun 7.01%
(menjadi 0.53 g cm-3). Rata-rata peningkatan nilai kerapatanpada kayu yang
berumur 6 tahun sebesar 73.68% (menjadi 0.99 g cm-3), sedangkan pada kayu
yang berumur 7 tahun 54.38% (menjadi 0.88 g cm-3).
Peningkatan nilai kerapatan kayu akibat perlakuan pemadatan disebabkan
oleh berkurangnya porsi rongga dan porsi volume kayu sementara berat kayu
tidak berubah secara signifikan, sehingga kayu menjadi lebih padat. Hal ini
diperkuat oleh Arinana & Diba (2009). Sementara itu, penurunan kerapatan kayu
akibat perlakuan pengawetan disebabkan oleh peningkatan volume kayu pada saat
proses perebusan (kayu mengembang), sedangkan peningkatan berat kayu sangat
kecil, yang ditunjukkan oleh rendahnya nilai retensi.
7
0.99
Kerapatan (g cm-3)
1.00
0.88
0.75
0.57
0.55
0.57
6A
7K
0.53
0.50
0.25
0.00
6K
6P
7P
7A
Gambar 3 Rata-rata kerapatan kayu Jati cepat tumbuh umur 6 dan 7 tahun
(K =kontrol, A = diawetkan, dan P = dipadatkan)
Hasil penelitian ini juga berbeda dibandingkan Danuwihardi (2015).
Menurut yang bersangkutan, peningkatan nilai kerapatan kayu jati cepat tumbuh
umur 5 tahun akibat dipadatkan mencapai 67.92% dibandingkan kontrolnya.
Berat Jenis
Rata-rata berat jenis (BJ) kayu hasil penelitian disajikan pada Gambar 4.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa BJ kayu kontrol baik yang berumur 6
maupun 7 tahun adalah sama, yakni sebesar 0.51. Sama seperti kerapatan, setelah
diawetkan BJ kayu cenderung berkurang, sedangkan perlakuan densifikasi
mengakibatkan terjadinya peningkatan. Rata-rata pengurangan nilai BJ pada kayu
yang berumur 6 tahun sebesar 5.88% (menjadi 0.48), sedangkan pada kayu yang
berumur 7 tahun 9.85% (menjadi 0.46). Rata-rata peningkatan nilai BJ pada kayu
yang berumur 6 tahun sebesar 76.47% (menjadi 0.90), sedangkan pada kayu yang
berumur 7 tahun 60.78% (menjadi 0.82).
1.00
0.90
Berat Jenis
0.82
0.75
0.51
0.50
0.48
0.51
6A
7K
0.46
0.25
0.00
6K
6P
7P
7A
Gambar 4 Rata-rata BJ kayu Jati cepat tumbuh umur 6 dan 7 tahun
(K = kontrol, A = diawetkan, dan P = dipadatkan)
Berkurangnya nilai BJ kayu akibat perlakuan pengawetan disebabkan oleh
perubahan kondisi sampel uji. Akibat perebusan, kayu mengembang (volumenya
bertambah) sedangkan berat kayu berkurang akibat terlarutnya hemiselulosa dan
bahan-bahan ekstraktif. Berkurangnya berat kayu dan bertambahnya volume
mengakibatkan nilai BJ kayu menjadi semakin rendah. Hal ini sesuai dengan
Bowyer et al. (2003); Shmulsky & Jones (2011).
8
Peningkatan nilai BJ kayu akibat perlakuan pemadatan juga terkait dengan
berkurangnya porsi ronggasel sedangkan massa kayu tidak berubah secara
signifikan sehingga kayu menjadi lebih padat. Kayu yang lebih padat cenderung
memiliki nilai BJ yang lebih tinggi.
Hasil penelitian ini juga berbeda dibandingkan dengan Nestri (2014).
Menurut Nestri (2014), kayu jati cepat tumbuh umur 5 tahun memiliki
peningkatan berat jenis sebesar 82.22%.
Berdasarkan Gambar 3 dan 4 diketahui bahwa rata-rata nilai kerapatan dan
BJ kayu jati umur 7 tahun setelah perlakuan lebih rendah dibandingkan kerapatan
dan BJ kayu umur 6 tahun. Hal ini membuktikan bahwa perlakuan yang
diterapkan lebih cocok untuk kayu yang berumur 6 tahun. Fenomena ini
mengindikasikan bahwa meskipun jenis kayunya sama, masih terdapat keragaman
yang mengakibatkan terjadinya perbedaan. Keragaman yang ada diduga terkait
dengan kandungan kimiawi dan struktur organisasi penyusunan sel-sel penyusun
kayu sebagaimana Zobel & Buijtenen (1996); Bowyer et al. (2003); Shmulsky &
Jones (2011).
Pengembangan Tebal (%)
Pengembangan tebal
Hasil penelitian menunjukkan bahwa rata-rata nilai pengembangan tebal
kayu kontrol baik yang berumur 6 maupun 7 tahun lebih rendah dibandingkan
kayu yang hasil perlakuan. Kayu terpadatkan memiliki rata-rata nilai
pengembangan tebal tertinggi (Gambar 5). Hal ini sesuai dengan Blomberg
(2006); Darwis (2008) yang menyatakan bahwa kayu-kayu terpadatkan memiliki
kemampuan yang lebih besar untuk kembali ke bentuk semula apabila terbebas
dari tekanan yang ada, terutama bila fiksasi yang ada belum sempurna.
Hasil penelitian juga memperlihatkan bahwa rata-rata pengembangan tebal
pada kayu terpadatkan yang berumur 6 tahun lebih rendah dibandingkan dengan
yang berumur 7 tahun. Hal ini lebih memperkuat dugaan bahwa perlakuan yang
diberikan lebih cocok untuk kayu yang berumur 6 tahun.
45
40.35
30
24.23
15
0.93
1.58
0.96
6A
7K
1.46
0
6K
6P
7P
7A
Gambar 5 Rata-rata pengembangan tebal kayu Jati cepat tumbuh umur 6 dan 7
tahun(K = kontrol, A = diawetkan, dan P = dipadatkan)
Kayu-kayu yang hanya diawetkan memiliki rata-rata nilai pengembangan
tebal yang tidak berarti, yaitu 1.58% pada kayu yang berumur 6 tahun dan 1.46%
pada kayu yang berumur 7 tahun. Rata-rata pengembangan tebal pada kayu
9
terpadatkan umur 6 tahun sebesar 24.33%, sedangkan pada kayu terpadatkan
umur 7 tahun sebesar 40.33%.
Keawetan Kayu
Persentase kehilangan berat
Semakin kecil pengurangan berat contoh uji dan semakin sedikit
kerusakan pada kayu berarti semakin tinggi tingkat keawetan kayu, atau semakin
efektif proses pengawet yang diterapkan. Hasil penelitian memperlihatkan bahwa
rata-rata kehilangan berat sampel kayu terpadatkan lebih rendah daripada
kehilangan berat sampel kayu kontrol maupun yang hanya diawetkan (Gambar 6).
Kayu yang berumur 6 tahun secara umum memiliki rata-rata kehilangan berat
yang lebih tinggi dibandingkan kayu yang berumur 7 tahun. Rata-rata kehilangan
berat kayu kontrol, kayu yang hanya diawetkan, dan kayu terpadatkan pada umur
6 tahun berturut-turut adalah 30.81, 32.31, dan 8.77%; sedangkan pada kayu yang
berumur 7 tahun berturut-turut adalah 9.41% (kontrol), 29.71% (hanya diawetkan),
dan 4.95% (terpadatkan).
Tingginya rata-rata kehilangan berat akibat perlakuan pengawetan yang
lebih besar dari kayu kontrol, menandakan bahwa metode pengawetan yang
diterapkan belum optimum. Selain retensi bahan pengawetnya yang rendah dan
sifat senyawa boron yang mudah tercuci, proses perebusan diduga turut
berkontribusi menghilangkan zat ekstraktif yang ada.
Secara umum diketahui bahwa hasil penelitian ini berbeda dibandingkan
dengan Danuwihardi (2015). Menurut yang bersangkutan, rata-rata kehilangan
berat kayu jati cepat tumbuh umur 5 tahun dengan perlakuan pengawetan yang
sama mencapai 31.36%, sedangkan rata-rata kehilangan berat kayu kontrolnya
38.26%. Salah satu faktor penyebab perbedaan ini adalah akibat perbedaan kadar
zat ekstraktif yang terkandung dalam kayu.
40
% Kehilangan Berat
30.81
32.31
29.71
30
20
8.77
10
9.41
4.95
0
6K
6A
6P
7K
7A
7P
Gambar 6 Rata-rata kehilangan berat kayu Jati cepat tumbuh umur 6 dan 7 tahun
(K = kontrol, A = diawetkan, dan P = dipadatkan)
Berdasarkan kriteria keawetan kayu sebagaimana pada Tabel 2, hasil
penelitian (Gambar 7) memperlihatkan adanya keragaman. Pada kayu yang
10
berumur 6 tahun, sampel kontrol dan sampel yang hanya diawetkan memiliki nilai
keawetan 6, sedangkan sampel kayu terpadatkan memiliki nilai7. Pada kayu yang
berumur 7 tahun, sampel kontrol memiliki nilai 10, sampel yang hanya diawetkan
memiliki nilai 4, dan pada kayu terpadatkan memiliki nilai 7.
6-K
7-K
6-P
7-P
6-A
7-A
Gambar 7 Keragaan kayu Jati cepat tumbuh umur 6 dan 7 tahun setelah uji kubur
selama 3 bulan (K = kontrol, A = diawetkan, dan P = dipadatkan)
SIMPULAN DAN SARAN
Simpulan
Kayu jati cepat tumbuh terpadatkan lebih baik dalam hal kerapatan dan BJ
kayu serta keawetannya dibandingkan kayu kontrol maupun kayu yang hanya
diawetkan. Dibandingkan kayu terpadatkan umur 7 tahun, kayu terpadatkan umur
6 tahun memiliki kerapatan dan BJ kayu, serta pengembangan tebal yang lebih
11
baik. Persentase kehilangan beratnya lebih tinggi, namun keduanya memiliki nilai
keawetannya yang tidak berbeda.
Saran
Penggunaan kayu jati cepat tumbuh umur 6 tahun harus diikuti dengan
penerapan metode pengawetan yang lebih tepat, sedangkan penggunaan kayu jati
umur 7 tahun harus diikuti dengan penerapan teknik peningkatan mutu yang lebih
mampu meningkatkan sifat fisiknya.
Pengaruh perebusan terhadap perubahan struktur anatomi dan kandungan
kimiawi kayu, sertaalasan mengapa perlakuan densifikasi yang diterapkan pada
penelitian ini lebih cocok untuk kayu jati cepat tumbuh yang berumur 6 tahun
khususnya dalam hal peningkatan kerapatan dan BJ kayu serta pengembangan
tebalnya perlu diteliti lebih lanjut.
DAFTAR PUSTAKA
Achdiawan R dan A Puntodewo. 2011. Livelihood of furniture producers in
Jepara. Unpublished project report: Mahagony and Teak furniture: Action
research to improve value change efficiency and enhance livelihood
(PST/2007/119). Australian Center for International Agricultural Research.
Canberra (AU).
Arinana dan F Diba. 2009. Kualitas kayu pulai (Alstonia scholaris) terdensifikasi
(sifat fisis, mekanis, dan keawetan). Jurnal Ilmu dan Teknologi Hasil Hutan
Vol. 2 (2): 78-88.
ASTM D 1758-02. 2002. Standard Testing Method of Evaluating Wood
Preservatives by Field Test with Stakes. Annual Book of ASTM Standards.
Philadelphia, US.
AWPA A3-77. 1997. Books of Standard. (Includes standards on preservatives,
treatments, methods of analysis, and inspection.). Granbury: AWPA.
Blomberg J. 2006. Mechanical and Physical Properties of Semi-Isostatically
Densified Wood. Lulea (SWE): Lulea University of Technology.
Bowyer JL, R Shmulsky, JG Haygreen. 2003. Forest Products and Wood Science:
An Introduction. 4-th Edition. Black Well Publishing.
Danuwihardi N. 2015. Kerapatan dan keawetan kayu jati (Tectona grandis L.f.)
unggul nusantara terdensifikasi. [Skripsi]. Bogor (ID): Institut Pertanian
Bogor. Tidak Diterbitkan.
Darwis A. 2008. Fisika kayu agathis dan gmelina terpadatkann pada arah radial
serta observasi strukur anatominya. [Thesis]. Bogor (ID): Institut Pertanian
Bogor. Tidak Diterbitkan.
Hill C. 2006. Wood Modification, Chemical, Thermal and Other Processes.
School of Agricultural and Forest Science. University of Wales. Bangor.
MartawijayaA. 1996. Keawetan kayu dan berbagai faktor yang mempengaruhinya.
Petunjuk Teknis. Bogor (ID): Pusat Litbang Hasil Hutan dan Sosek
Kehutanan.
Nestri AP. 2014. Pengaruh densifikasi terhadap sifat fisis dan sifat mekanis kayu
jati (Tectona grandis L.f.) cepat tumbuh.[Skripsi]. Bogor (ID): Institut
Pertanian Bogor. Tidak Diterbitkan.
12
Shmulsky R dan PD Jones. 2011. Forest Products and Wood Science: An
Introduction. 6-th Edition. Black Well Publishing.
Smith DMR dan N Tamblyin. 1970.Purpose scheme for international standard
test for the resistence of timber to impregnation with preservative. Ministry
of Technology. Forest Product Research Laboratory. New Zealand.
Wahyudi I, T Priadi, IS Rahayu. 2014. Karakteristik dan sifat-sifat dasar kayu Jati
Unggul Nusantara umur 4 dan 5 tahun asal Jawa Barat. JIPI Vol. 19 (1): 5056
Yovi EY, DR Nurrochmat, M Sidik. 2013. Domestic market of Jepara’s small
scale wooden furniture industries: Its potential and barrier. Unpublished
project report: Mahagony and Teak furniture: Action research to improve
value change efficiency and enhance livelihood (PST/2007/119). Australian
Center for International Agricultural Research. Canberra (AU).
Zobel BJ dan JP Buijtenen. 1989. Wood Variation-Its Causes and Control.
London (UK): Springer-Verlag.
13
Lampiran 1 Rata-rata nilai retensi dan penetrasi kayu Jati cepat tumbuh umur 6
dan 7 tahun
Retensi (kg m-3)
Penetrasi (%)
6 tahun
2.13
74.33
7 tahun
1.63
66.75
Kode
Lampiran 2 Rata-rata nilai kerapatan dan berat jenis kayu Jati cepat tumbuh
umur 6 dan 7 tahun
Kerapatan (g cm-3)
Berat Jenis
6-kontrol
0,57
0,51
6-dipadatkan
0,99
0,90
6-diawetkan
0,55
0,48
7-kontrol
0,57
0,51
7-dipadatkan
0,88
0,82
7-diawetkan
0,53
0,46
Kode
Lampiran 3 Rata-rata nilai pengembangan tebal kayu Jati cepat tumbuh umur 6
dan 7 tahun
Kode
Pengembangan Tebal
(cm)
Kehilangan Berat
(%)
6-kontrol
0,93
30,81
6-dipadatkan
24,23
32,31
6-diawetkan
1,58
8,77
7-kontrol
0,96
9,41
7-dipadatkan
40,35
29,71
7-diawetkan
1,46
4,95
14
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Rembang pada tanggal 14 September 1992 dari Ayah
Purnawi dan Ibu Rumini. Penulis adalah putra kedua dari dua bersaudara. Tahun
2011 penulis lulus dari SMA Negeri 1 Rembang dan pada tahun yang sama lulus
seleksi masuk Institut Pertanian Bogor melalui Seleksi Nasional Masuk Perguruan
Tinggi Negeri (SNMPTN) jalur undangan dan diterima di Departemen Hasil
Hutan, Fakultas Kehutanan.
Selama mengikuti perkuliahan, penulis aktif di organisasi Himpunan
Mahasiswa Hasil Hutan (HIMASILTAN) sebagai anggota Divisi Internal pada
periode 2012/2013 dan anggota Kelompok Minat Teknologi Peningkatan Mutu
Kayu 2013/2014. Selain itu aktif sebagai Pengurus Cabang Sylva Indonesia
Fakultas Kehutanan IPB sebagai anggota Divisi KASTRAD (Kajian Strategi dan
Advokasi).
Penulis telah melaksanakan Praktik Pengenalan Ekosistem Hutan di jalur
Papandayan-Sancang Timur pada tahun 2013, Praktik Pengelolaan Hutan di
Hutan Pendidikan Gunung Walat, Sukabumi pada tahun 2014, dan Praktik Lapang
Industri Kayu di CV. Omocha Toys, Bogor pada bulan Mei-Juli 2015.
Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Kehutanan dari
Institut Pertanian Bogor, penulis melakukan penelitian dan menyelesaikan skripsi
yang berjudul “Karakteristik Sifat Fisis dan Keawetan Kayu Jati (Tectona grandis
L.f.) Cepat Tumbuh Terpadatkan” dibawah bimbingan Prof. Dr. Ir. Imam
Wahyudi, MS.
JATI (Tectona grandis L.f.) CEPAT TUMBUH TERPADATKAN
TEGUH ARIBOWO
DEPARTEMEN HASIL HUTAN
FAKULTAS KEHUTANAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2016
PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN
SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA*
Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul Karakteristik Sifat
Fisis dan Keawetan Kayu Jati (Tectona grandis L.f.) Cepat TumbuhTerpadatkan
adalah benar karya saya dengan arahan dari komisi pembimbing dan belum
diajukan dalam bentuk apa pun kepada perguruan tinggi mana pun. Sumber
informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak
diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam
Daftar Pustaka di bagian akhir Skripsi ini.
Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada
Institut Pertanian Bogor.
Bogor, Maret 2016
Teguh Aribowo
NIM E24110052
ABSTRAK
TEGUH ARIBOWO. Karakteristik Sifat Fisis dan Keawetan Kayu Jati (Tectona
grandis L.f.) Cepat TumbuhTerpadatkan. Dibimbing oleh IMAM WAHYUDI.
Penelitian ini bertujuan untuk mempelajari karakteristik sifat fisis dan
keawetan kayu jati cepat tumbuh umur 6 dan 7 tahun yang diawetkan dengan
campuran boraks-natrium karbonat berkonsentrasi 2% dengan metode rendaman
panas selama 5 jam dan langsung dipadatkan (densifikasi). Densifikasi dilakukan
dengan mesin kempabersuhu 150ºC dan tekanan 20 MPa dengan target
pengurangan tebal sebesar 50% dari ukuran awalnya. Hasil penelitian
menunjukkan bahwa secara umum karakteristik sifat fisis dan keawetan kayu
terpadatkan lebih baik dibandingkan dengan konrol dan kayu yang hanya diberi
perlakuan pengawetan, kecuali pengembangan tebalnya. Kerapatan kayu, berat
jenis, dan keawetan kayu secara berurutan meningkat sebesar 64.20, 68.62, dan
59.44%. Hasil penelitian juga menunjukkan bahwa umur pohon mempunyai
pengaruh yang penting terhadap proses pemadatan. Kerapatan, berat jenis, dan
pengembangan tebal kayu terpadatkan umur 6 tahun lebih baik dibandingkan
dengan 7 tahun, namun tingkat keawetan kayu terpadatkan umur 7 tahun lebih
baik dibandingkan dengan 6 tahun.
Kata kunci: jati cepat tumbuh, pemadatan, pengawetan, sifat fisis, Tectona
grandis.
ABSTRACT
TEGUH ARIBOWO. Physical Properties and Durability Characteristic of
Densified Fast Growing Teak (Tectona grandis L.f) Wood. Supervised by IMAM
WAHYUDI.
Physical properties and durability characteristic of 6 and 7 year-old of
densified fast growing teak wood have been investigated, and compared to those
of control and preservative-treated only. Hot soaking method within 2% of boraxsodium carbonic solution for 5 hours was applied, while densification was
conducted by hot-pressingat 150ºC of temperature and 20 MPa of pressure with
thickness decreasing target was 50% from the initial size. The result shows that in
general physical properties and durability characteristics of densified wood are
better than those of control and preservative treatment, except for the thickness
swelling. Wood density, specific gravity, and durability increases of 64.02, 68.62,
and 59.44%, respectively. Result shows that tree age has also important effect on
densification. Density, specific gravity, and thickness swelling of the 6 year-old
densified wood are better than those of 7 year-old, but wood durability of the 7
year-old densified wood are better than those of 6 year-old.
Keyword: densification, fast growing teak, physical properties, preservation,
Tectona grandis.
KARAKTERISTIK SIFAT FISIS DAN KEAWETAN KAYU
JATI (Tectona grandis L.f.) CEPAT TUMBUH TERPADATKAN
TEGUH ARIBOWO
Skripsi
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Sarjana Kehutanan
pada
Departemen Hasil Hutan
DEPARTEMEN HASIL HUTAN
FAKULTAS KEHUTANAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2016
$$ ' ! "'
!#!"#' #'""' '%# '&$'#'
' #'
$ $
! # '
'
$'! % '
' $ $"'
PRAKATA
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah subhanahu wa ta’ala atas
segala karunia-Nya sehingga karya ilmiah ini berhasil diselesaikan. Tema yang
dipilih dalam penelitian yang dilaksanakan sejak bulan Agustus 2015 ini ialah
peningkatan mutu kayu, dengan judul Karakteristik Sifat Fisis dan Keawetan
Kayu Jati (Tectona grandis L.f.) Cepat Tumbuh Terpadatkan.
Terima kasih penulis ucapkan kepada Prof Dr Ir Imam Wahyudi selaku
pembimbing, Dr. Upik Rosalina W., DEA sebagai penguji, dan Dr. Trisna Priadi,
MEngSc. sebagai ketua sidang. Ungkapan yang sama juga penulis sampaikan
kepada ayah, ibu, dan seluruh keluarga, serta teman teman tercinta atas segala doa
dan dukungannya.
Semoga karya ilmiah ini bermanfaat.
Bogor, Maret 2016
Teguh Aribowo
DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL
vi
DAFTAR GAMBAR
vi
DAFTAR LAMPIRAN
vi
PENDAHULUAN
1
Latar Belakang
1
Tujuan Penelitian
1
Manfaat Penelitian
2
METODE
2
Bahan
2
Alat
2
Prosedur
2
Analisis Data
5
HASIL DAN PEMBAHASAN
5
Retensi dan Penetrasi
5
Kerapatan
6
Berat Jenis
7
Pengembangan Tebal
8
Keawetan Kayu
9
SIMPULAN DAN SARAN
10
Simpulan
10
Saran
11
DAFTAR PUSTAKA
11
LAMPIRAN
13
RIWAYAT HIDUP
14
DAFTAR TABEL
1 Klasifikasi keterawetan kayu berdasarkan tingkat penetrasi
2 Kriteria penilaian keawetan kayu dari serangan rayap tanah
3
5
DAFTAR GAMBAR
3 Posisi penguburan (a dan b), dan proporsi sampel uji saat dikubur (c)
4 Rata-rata retensi (a) dan penetrasi (b) kayu Jati cepat tumbuh umur 6
dan 7 tahun
5 Rata-rata kerapatan kayu Jati cepat tumbuh umur 6 dan 7 tahun (K =
kontrol, A = diawetkan, dan P = dipadatkan)
6 Rata-rata BJ kayu Jati cepat tumbuh umur 6 dan 7 tahun (K = kontrol,
A = diawetkan, dan P = dipadatkan)
7 Rata-rata pengembangan tebal kayuJati cepat tumbuh umur 6 dan 7
tahun (K = kontrol, A = diawetkan, dan P = dipadatkan)
8 Rata-rata kehilangan berat kayu Jati cepat tumbuh umur 6 dan 7 tahun
(K = kontrol, A = diawetkan, dan P = dipadatkan)
9 Keragaan kayu Jati cepat tumbuh umur 6 dan 7 tahun setelah diuji
kubur selama tiga bulan
5
6
7
7
8
9
10
DAFTAR LAMPIRAN
1 Rata-rata nilai retensi dan penetrasi kayu Jati cepat tumbuh umur 6 dan
7 tahun
2 Rata-rata nilai kerapatan dan berat jenis kayu Jati cepat tumbuh umur 6
dan 7 tahun
3 Rata-rata nilai pengembangan tebaldan persen kehilangan berat kayu
Jati cepat tumbuh umur 6 dan 7 tahun
13
13
13
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Jati (Tectona grandis L.f.) merupakan salah satu jenis kayu mewah yang
banyak digunakan untuk memproduksi mebel dan furnitur. Ketersediaan kayu jati
di pasar terutama yang berasal dari tegakan tua semakin terbatas. Menurut
Achdiawan & Puntodewo (2011), sekitar 80% dari kayu jati yang digunakan oleh
industri furnitur skala kecil-menengah (UKM) saat ini berasal dari hutan rakyat,
dimana pohon biasanya ditebang pada umur 6 tahun atau bahkan kurang. Karena
diameter batangnya cepat besar, tanaman jati yang demikian lebih dikenal dengan
nama jati unggul atau jati cepat tumbuh.
Akhir-akhir ini sebagian besar pengusaha mebel dan furnitur jati di pulau
Jawa telah menggunakan kayu jati cepat tumbuh sebagai bahan baku. Bahkan
menurut Yovi et al. (2013), lebih dari 90% industri furnitur yang ada di Jepara
telah memanfaatkannya. Kayu jati tersebut diperoleh dari hutan tanaman yang
dikembangkan oleh masyarakat menggunakan bibit unggul dengan daur 5-7 tahun.
Menurut Wahyudi et al. (2014), kayu jati cepat tumbuh umur 4 dan 5 tahun asal
Jawa Barat secara umum kurang kuat, kurang awet dan kurang stabil. Oleh karena
itu sebelum digunakan kualitas kayu jati tersebut harus ditingkatkan.
Peningkatan kualitas kayu dapat dilakukan dengan berbagai cara, seperti
pengeringan, pengawetan, hingga memodifikasi kayu baik secara kimiawi atau
hanya dengan menggunakan kempa panas (Hill 2006). Kegiatan-kegiatan tersebut
biasanya dilakukan secara terpisah. Hasil penelitian Danuwihardi (2015)
menggunakan kayu jati cepat tumbuh umur 5 tahun asal Jawa Barat menunjukkan
bahwa setelah diawetkan dan dipadatkan kerapatan kayu tersebut meningkat
sebesar 67.92%, sedangkan keawetannya meningkat 6.90%. Keterawetan kayu
tergolong sedang dengan nilai retensi sebesar 19.55 kgm-3 dan penetrasi 2.30 cm.
Menurut Bowyer et al. (2003), sifat dan karakteristik kayu bervariasi
menurut umur pohon. Semakin tua umur pohon, kayu yang dihasilkan ditenggarai
memiliki karakteristik yang lebih baik. Mengingat potensi kayu jati cepat tumbuh
yang demikian akan berlimpah di tahun-tahun mendatang, penelitian tentang
pengaruh umur terhadap tingkat keawetan kayu terpadatkan perlu dilakukan,
disamping pengaruhnya terhadap sifat fisisnya.
Tujuan Penelitian
Penelitian ini bertujuan untuk mempelajari karakteristik sifat fisis dan
tingkat keawetan kayu jati cepat tumbuh umur 6 dan 7 tahun setelah diawetkan
dan langsung dipadatkan (terdensifikasi), dan membandingkannya dengan kayu
sejenis tanpa perlakuan (kontrol), kayu sejenis yang hanya diawetkan, dan dengan
hasil-hasil penelitian terdahulu.
2
Manfaat Penelitian
Penelitian ini akan menambah informasi tentang sifat-sifat kayu jati cepat
tumbuh terpadatkan.
METODE
Waktu dan Tempat
Penelitian dilakukan dari Agustus sampai Desember 2015 di Laboratorium
Sifat Dasar Kayu dan Workshop Pengerjaan Kayu, Divisi Teknologi Peningkatan
Mutu Kayu, Departemen Hasil Hutan, Fakultas Kehutanan, Institut Pertanian
Bogor; serta di Aboretum Fakultas Kehutanan IPB.
Bahan
Bahan utama yang digunakan berupa 3 buah log kayu jati cepat tumbuh
umur 6 dan 7 tahun panjang 200 cm dari bagian pangkal batang 3 pohon yang
berbeda, boraks, natrium karbonat, serbuk kunyit, alkohol 96%, HCl dan asam
salisilat.
Alat
Alat-alat yang digunakan terdiri dari gergaji, kaliper, timbangan digital,
oven, desikator, kempa panas, kompor dan drum (untuk perebusan kayu), ganjal
besi setebal 2 cm dan moisture meter.
Prosedur Penelitian dan Analisis Data
Persiapan contoh uji
Setiap log digergaji menjadi papan dengan ketebalan 5 cm kemudian
dikeringudarakan. Setelah kering udara, dari setiap log dipilih satu lembar papan
tangensial yang bebas cacat. Papan tersebut dipotong untuk menghasilkan 2
macam sortimen, yaitu A (2 cm x 2 cm x 45 cm), dan B (4 cm x 2 cm x 45 cm).
Sortimen A untuk kontrol (1) dan untuk perlakuan pengawetan tanpa dipadatkan
(2), sedangkan sortimen B untuk perlakuan pengawetan dan dipadatkan atau
diistilahkan dengan densifikasi (3). Dengan demikian total jumlah sampel yang
diuji ada sebanyak 3 papan (log) x 2 umur x 3 perlakuan, atau 18 sampel. Uji
penetrasi dan retensi diwakili oleh 12 buah sampel, masing-masing umur diwakili
oleh 6 buah sampel yang terdiri dari 3 buah sortimen A dan B.
Persiapan bahan pengawet dan larutan uji penetrasi
Larutanbahan pengawet yang digunakan adalah campuran boraks dan
natrium karbonat dengan perbandingan 2:1 (b/b) dengan konsentrasi 2%.
Larutanuji penetrasi boron terdiri dari pereaksi A dan B (AWPA A3-77 1997).
Pereaksi A terdiri dari campuran 10 g serbuk kunyit dalam 100 ml alkohol 96%,
sedangkan pereaksi B terdiri dari campuran 20 ml HCl yang dijenuhkan dalam
asam salisilat dalam 80 ml alkohol.
3
Proses pengawetan kayu
Pengawetan kayu dilakukan dengan metode rendaman panas. Sebelum
diawetkan, contoh uji diukur dimensinya dan ditimbang, serta dihitung kadar
airnya menggunakan moisture meter. Sampel uji kemudian ditumpuk rapi di
dalam drum yang diletakkan di atas kompor dan diberikan pemberat, lalu
ditambahkan larutan bahan pengawet ke dalam drum hingga sampel uji terendam.
Kompor kemudian dinyalakan selama 5 jam. Setelah lima jam, sampel uji
diangkat dan ditiriskan, kemudian ditimbang untuk menghitung nilai retensi.
Setelah ditimbang, contoh uji dikeringudarakan untuk uji penetrasi.
Retensi dihitung dengan persamaan:
Keterangan:
R = Retensi (kgm-3)
B0 = Berat kayu sebelum diawetkan (kg)
B1 = Berat kayu setelah diawetkan (kg)
V = Volume kayu yang diawetkan (m3)
K = Konsentrasi bahan pengawet yang digunakan (%)
Tahapan pengukuran penetrasi adalah sebagai berikut: sampel uji hasil
pengawetan yang telah dalam kondisi kering udara dipotong dua. Terhadap bidang
potong disemprotkan pereaksi A lalu didiamkan 5 menit, baru kemudian
disemprotkan pereaksi B. Adanya boron ditandai dengan terjadinya perubahan
warna dari kuning menjadi merah. Dalamnya penetrasi dihitung dengan cara ukur
dimensi atau persentase sebagai berikut:
∑
................... (ukur dimensi)
Keterangan:
Xp = Penetrasi (cm)
n
= Banyaknya titik pengukuran
Xi = Penetrasi pada masing-masing titik pengukuran (cm) {1,2,3,4,…n}
…………… (persentase)
Keterangan:
P
= Penetrasi (%)
a
= Luas daerah yang dimasuki boron/yang berwarna merah (cm2)
A
= Luas penampang kayu (cm2)
Berdasarkan nilai penetrasi yang diperoleh dapat diketahui status
keterawetan kayu sebagaimana Tabel 1.
Tabel 1. Klasifikasi keterawetan kayu berdasarkan tingkat penetrasi
Kelas
Mudah
Sedang
Sukar
Sangat Sukar
Sumber: Smith & Tamblyin (1970)
Penetrasi (%)
>90
50-90
10-50
70% melintang contoh uji
Sumber: ASTM D 1758-02 (2002)
Analisis data
Data dianalisis dengan program Microsoft Excel 2007 untuk memperoleh
nilai rata-rata dan simpangan baku. Data kemudian disajikan dalam bentuk grafik.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Retensi dan Penetrasi
Banyaknya bahan pengawet yang tertinggal di dalam kayu (retensi) dan
dalamnya bahan pengawet masuk ke dalam kayu (penetrasi) terkait dengan tingkat
keterawetan kayu itu sendiri. Semakin tinggi keterawetannya, maka semakin
mudah pula bahan pengawet masuk ke dalam kayu.
Keterawetan kayu ditentukan oleh porositas dan permeabilitas kayu. Kayukayu yang lebih porous dan lebih permeabel pada umumnya memiliki
keterawetan yang tinggi (lebih mudah dimasuki bahan pengawet), dan sebagai
akibatnya berpeluang memiliki retensi yang lebih banyak. Menurut Martawijaya
(1996), penetrasi sangat dipengaruhi oleh keberadaan zat-zat penghambat yang
ada di dalam rongga sel terutama pori-pori kayu seperti tilosis dan endapan
berwarna, umur pohon, dan posisi kayu dalam batang; sedangkan retensinya
ditentukan oleh kandungan zat ekstraktif dan reaktifitas bahan pengawet itu
sendiri. Rata-rata nilai retensi dan penetrasi disajikan pada Gambar 2.
6
80
2.13
1.63
1.80
Penetrasi %
Retensi kg m-3
2.40
1.20
0.60
74.33
66.75
60
40
20
0
0.00
6 Tahun
7 tahun
6 Tahun
7 Tahun
A
B
Gambar 2 Rata-rata retensi (A) dan penetrasi (B) kayu Jati cepat tumbuh umur 6
dan 7 tahun
Hasil penelitian menunjukkan bahwa rata-rata nilai retensi pada kayu yang
berumur 6 tahun sebesar 2.13 kg m-3, sedangkan pada kayu yang berumur 7 tahun
1.63kg m-3. Rata-rata penetrasi pada kayu yang berumur 6 tahun 74.33%,
sedangkan pada kayu yang berumur 7 tahun 66.75%. Berdasarkan klasifikasi
keterawetan kayu menurut Smith & Tamblyin (1970) maka kayu jati cepat
tumbuh yang diteliti memiliki tingkat keterawetan sedang.
Hasil penelitian ini berbeda dibandingkan dengan Danuwihardi (2015).
Menurut Danuwihardi (2015),kayu jati cepat tumbuh umur 5 tahun yang
diawetkan dengan boron dan natrium karbonat memiliki rata-rata retensi sebesar
19.55 kgm-3 dan rata-rata penetrasi sebesar 80%. Hal ini mengindikasikan bahwa
retensi dan penetrasi bahan pengawet juga dipengaruhi oleh umur kayu.
Sifat Fisis Kayu
Kerapatan
Hasil penelitian menunjukkan bahwa rata-rata nilai kerapatan kayu kontrol
baik yang berumur 6 maupun 7 tahun sebesar 0.57 g cm-3 (Gambar 3). Setelah
diawetkan, kerapatan kayu cenderung berkurang, sedangkan perlakuan diawetkan
dan dipadatkan (densifikasi) mengakibatkan terjadinya peningkatan. Rata-rata
pengurangan nilai kerapatan pada kayu yang berumur 6 tahun sebesar 3.50%
(menjadi 0.55 g cm-3), sedangkan pada kayu yang berumur 7 tahun 7.01%
(menjadi 0.53 g cm-3). Rata-rata peningkatan nilai kerapatanpada kayu yang
berumur 6 tahun sebesar 73.68% (menjadi 0.99 g cm-3), sedangkan pada kayu
yang berumur 7 tahun 54.38% (menjadi 0.88 g cm-3).
Peningkatan nilai kerapatan kayu akibat perlakuan pemadatan disebabkan
oleh berkurangnya porsi rongga dan porsi volume kayu sementara berat kayu
tidak berubah secara signifikan, sehingga kayu menjadi lebih padat. Hal ini
diperkuat oleh Arinana & Diba (2009). Sementara itu, penurunan kerapatan kayu
akibat perlakuan pengawetan disebabkan oleh peningkatan volume kayu pada saat
proses perebusan (kayu mengembang), sedangkan peningkatan berat kayu sangat
kecil, yang ditunjukkan oleh rendahnya nilai retensi.
7
0.99
Kerapatan (g cm-3)
1.00
0.88
0.75
0.57
0.55
0.57
6A
7K
0.53
0.50
0.25
0.00
6K
6P
7P
7A
Gambar 3 Rata-rata kerapatan kayu Jati cepat tumbuh umur 6 dan 7 tahun
(K =kontrol, A = diawetkan, dan P = dipadatkan)
Hasil penelitian ini juga berbeda dibandingkan Danuwihardi (2015).
Menurut yang bersangkutan, peningkatan nilai kerapatan kayu jati cepat tumbuh
umur 5 tahun akibat dipadatkan mencapai 67.92% dibandingkan kontrolnya.
Berat Jenis
Rata-rata berat jenis (BJ) kayu hasil penelitian disajikan pada Gambar 4.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa BJ kayu kontrol baik yang berumur 6
maupun 7 tahun adalah sama, yakni sebesar 0.51. Sama seperti kerapatan, setelah
diawetkan BJ kayu cenderung berkurang, sedangkan perlakuan densifikasi
mengakibatkan terjadinya peningkatan. Rata-rata pengurangan nilai BJ pada kayu
yang berumur 6 tahun sebesar 5.88% (menjadi 0.48), sedangkan pada kayu yang
berumur 7 tahun 9.85% (menjadi 0.46). Rata-rata peningkatan nilai BJ pada kayu
yang berumur 6 tahun sebesar 76.47% (menjadi 0.90), sedangkan pada kayu yang
berumur 7 tahun 60.78% (menjadi 0.82).
1.00
0.90
Berat Jenis
0.82
0.75
0.51
0.50
0.48
0.51
6A
7K
0.46
0.25
0.00
6K
6P
7P
7A
Gambar 4 Rata-rata BJ kayu Jati cepat tumbuh umur 6 dan 7 tahun
(K = kontrol, A = diawetkan, dan P = dipadatkan)
Berkurangnya nilai BJ kayu akibat perlakuan pengawetan disebabkan oleh
perubahan kondisi sampel uji. Akibat perebusan, kayu mengembang (volumenya
bertambah) sedangkan berat kayu berkurang akibat terlarutnya hemiselulosa dan
bahan-bahan ekstraktif. Berkurangnya berat kayu dan bertambahnya volume
mengakibatkan nilai BJ kayu menjadi semakin rendah. Hal ini sesuai dengan
Bowyer et al. (2003); Shmulsky & Jones (2011).
8
Peningkatan nilai BJ kayu akibat perlakuan pemadatan juga terkait dengan
berkurangnya porsi ronggasel sedangkan massa kayu tidak berubah secara
signifikan sehingga kayu menjadi lebih padat. Kayu yang lebih padat cenderung
memiliki nilai BJ yang lebih tinggi.
Hasil penelitian ini juga berbeda dibandingkan dengan Nestri (2014).
Menurut Nestri (2014), kayu jati cepat tumbuh umur 5 tahun memiliki
peningkatan berat jenis sebesar 82.22%.
Berdasarkan Gambar 3 dan 4 diketahui bahwa rata-rata nilai kerapatan dan
BJ kayu jati umur 7 tahun setelah perlakuan lebih rendah dibandingkan kerapatan
dan BJ kayu umur 6 tahun. Hal ini membuktikan bahwa perlakuan yang
diterapkan lebih cocok untuk kayu yang berumur 6 tahun. Fenomena ini
mengindikasikan bahwa meskipun jenis kayunya sama, masih terdapat keragaman
yang mengakibatkan terjadinya perbedaan. Keragaman yang ada diduga terkait
dengan kandungan kimiawi dan struktur organisasi penyusunan sel-sel penyusun
kayu sebagaimana Zobel & Buijtenen (1996); Bowyer et al. (2003); Shmulsky &
Jones (2011).
Pengembangan Tebal (%)
Pengembangan tebal
Hasil penelitian menunjukkan bahwa rata-rata nilai pengembangan tebal
kayu kontrol baik yang berumur 6 maupun 7 tahun lebih rendah dibandingkan
kayu yang hasil perlakuan. Kayu terpadatkan memiliki rata-rata nilai
pengembangan tebal tertinggi (Gambar 5). Hal ini sesuai dengan Blomberg
(2006); Darwis (2008) yang menyatakan bahwa kayu-kayu terpadatkan memiliki
kemampuan yang lebih besar untuk kembali ke bentuk semula apabila terbebas
dari tekanan yang ada, terutama bila fiksasi yang ada belum sempurna.
Hasil penelitian juga memperlihatkan bahwa rata-rata pengembangan tebal
pada kayu terpadatkan yang berumur 6 tahun lebih rendah dibandingkan dengan
yang berumur 7 tahun. Hal ini lebih memperkuat dugaan bahwa perlakuan yang
diberikan lebih cocok untuk kayu yang berumur 6 tahun.
45
40.35
30
24.23
15
0.93
1.58
0.96
6A
7K
1.46
0
6K
6P
7P
7A
Gambar 5 Rata-rata pengembangan tebal kayu Jati cepat tumbuh umur 6 dan 7
tahun(K = kontrol, A = diawetkan, dan P = dipadatkan)
Kayu-kayu yang hanya diawetkan memiliki rata-rata nilai pengembangan
tebal yang tidak berarti, yaitu 1.58% pada kayu yang berumur 6 tahun dan 1.46%
pada kayu yang berumur 7 tahun. Rata-rata pengembangan tebal pada kayu
9
terpadatkan umur 6 tahun sebesar 24.33%, sedangkan pada kayu terpadatkan
umur 7 tahun sebesar 40.33%.
Keawetan Kayu
Persentase kehilangan berat
Semakin kecil pengurangan berat contoh uji dan semakin sedikit
kerusakan pada kayu berarti semakin tinggi tingkat keawetan kayu, atau semakin
efektif proses pengawet yang diterapkan. Hasil penelitian memperlihatkan bahwa
rata-rata kehilangan berat sampel kayu terpadatkan lebih rendah daripada
kehilangan berat sampel kayu kontrol maupun yang hanya diawetkan (Gambar 6).
Kayu yang berumur 6 tahun secara umum memiliki rata-rata kehilangan berat
yang lebih tinggi dibandingkan kayu yang berumur 7 tahun. Rata-rata kehilangan
berat kayu kontrol, kayu yang hanya diawetkan, dan kayu terpadatkan pada umur
6 tahun berturut-turut adalah 30.81, 32.31, dan 8.77%; sedangkan pada kayu yang
berumur 7 tahun berturut-turut adalah 9.41% (kontrol), 29.71% (hanya diawetkan),
dan 4.95% (terpadatkan).
Tingginya rata-rata kehilangan berat akibat perlakuan pengawetan yang
lebih besar dari kayu kontrol, menandakan bahwa metode pengawetan yang
diterapkan belum optimum. Selain retensi bahan pengawetnya yang rendah dan
sifat senyawa boron yang mudah tercuci, proses perebusan diduga turut
berkontribusi menghilangkan zat ekstraktif yang ada.
Secara umum diketahui bahwa hasil penelitian ini berbeda dibandingkan
dengan Danuwihardi (2015). Menurut yang bersangkutan, rata-rata kehilangan
berat kayu jati cepat tumbuh umur 5 tahun dengan perlakuan pengawetan yang
sama mencapai 31.36%, sedangkan rata-rata kehilangan berat kayu kontrolnya
38.26%. Salah satu faktor penyebab perbedaan ini adalah akibat perbedaan kadar
zat ekstraktif yang terkandung dalam kayu.
40
% Kehilangan Berat
30.81
32.31
29.71
30
20
8.77
10
9.41
4.95
0
6K
6A
6P
7K
7A
7P
Gambar 6 Rata-rata kehilangan berat kayu Jati cepat tumbuh umur 6 dan 7 tahun
(K = kontrol, A = diawetkan, dan P = dipadatkan)
Berdasarkan kriteria keawetan kayu sebagaimana pada Tabel 2, hasil
penelitian (Gambar 7) memperlihatkan adanya keragaman. Pada kayu yang
10
berumur 6 tahun, sampel kontrol dan sampel yang hanya diawetkan memiliki nilai
keawetan 6, sedangkan sampel kayu terpadatkan memiliki nilai7. Pada kayu yang
berumur 7 tahun, sampel kontrol memiliki nilai 10, sampel yang hanya diawetkan
memiliki nilai 4, dan pada kayu terpadatkan memiliki nilai 7.
6-K
7-K
6-P
7-P
6-A
7-A
Gambar 7 Keragaan kayu Jati cepat tumbuh umur 6 dan 7 tahun setelah uji kubur
selama 3 bulan (K = kontrol, A = diawetkan, dan P = dipadatkan)
SIMPULAN DAN SARAN
Simpulan
Kayu jati cepat tumbuh terpadatkan lebih baik dalam hal kerapatan dan BJ
kayu serta keawetannya dibandingkan kayu kontrol maupun kayu yang hanya
diawetkan. Dibandingkan kayu terpadatkan umur 7 tahun, kayu terpadatkan umur
6 tahun memiliki kerapatan dan BJ kayu, serta pengembangan tebal yang lebih
11
baik. Persentase kehilangan beratnya lebih tinggi, namun keduanya memiliki nilai
keawetannya yang tidak berbeda.
Saran
Penggunaan kayu jati cepat tumbuh umur 6 tahun harus diikuti dengan
penerapan metode pengawetan yang lebih tepat, sedangkan penggunaan kayu jati
umur 7 tahun harus diikuti dengan penerapan teknik peningkatan mutu yang lebih
mampu meningkatkan sifat fisiknya.
Pengaruh perebusan terhadap perubahan struktur anatomi dan kandungan
kimiawi kayu, sertaalasan mengapa perlakuan densifikasi yang diterapkan pada
penelitian ini lebih cocok untuk kayu jati cepat tumbuh yang berumur 6 tahun
khususnya dalam hal peningkatan kerapatan dan BJ kayu serta pengembangan
tebalnya perlu diteliti lebih lanjut.
DAFTAR PUSTAKA
Achdiawan R dan A Puntodewo. 2011. Livelihood of furniture producers in
Jepara. Unpublished project report: Mahagony and Teak furniture: Action
research to improve value change efficiency and enhance livelihood
(PST/2007/119). Australian Center for International Agricultural Research.
Canberra (AU).
Arinana dan F Diba. 2009. Kualitas kayu pulai (Alstonia scholaris) terdensifikasi
(sifat fisis, mekanis, dan keawetan). Jurnal Ilmu dan Teknologi Hasil Hutan
Vol. 2 (2): 78-88.
ASTM D 1758-02. 2002. Standard Testing Method of Evaluating Wood
Preservatives by Field Test with Stakes. Annual Book of ASTM Standards.
Philadelphia, US.
AWPA A3-77. 1997. Books of Standard. (Includes standards on preservatives,
treatments, methods of analysis, and inspection.). Granbury: AWPA.
Blomberg J. 2006. Mechanical and Physical Properties of Semi-Isostatically
Densified Wood. Lulea (SWE): Lulea University of Technology.
Bowyer JL, R Shmulsky, JG Haygreen. 2003. Forest Products and Wood Science:
An Introduction. 4-th Edition. Black Well Publishing.
Danuwihardi N. 2015. Kerapatan dan keawetan kayu jati (Tectona grandis L.f.)
unggul nusantara terdensifikasi. [Skripsi]. Bogor (ID): Institut Pertanian
Bogor. Tidak Diterbitkan.
Darwis A. 2008. Fisika kayu agathis dan gmelina terpadatkann pada arah radial
serta observasi strukur anatominya. [Thesis]. Bogor (ID): Institut Pertanian
Bogor. Tidak Diterbitkan.
Hill C. 2006. Wood Modification, Chemical, Thermal and Other Processes.
School of Agricultural and Forest Science. University of Wales. Bangor.
MartawijayaA. 1996. Keawetan kayu dan berbagai faktor yang mempengaruhinya.
Petunjuk Teknis. Bogor (ID): Pusat Litbang Hasil Hutan dan Sosek
Kehutanan.
Nestri AP. 2014. Pengaruh densifikasi terhadap sifat fisis dan sifat mekanis kayu
jati (Tectona grandis L.f.) cepat tumbuh.[Skripsi]. Bogor (ID): Institut
Pertanian Bogor. Tidak Diterbitkan.
12
Shmulsky R dan PD Jones. 2011. Forest Products and Wood Science: An
Introduction. 6-th Edition. Black Well Publishing.
Smith DMR dan N Tamblyin. 1970.Purpose scheme for international standard
test for the resistence of timber to impregnation with preservative. Ministry
of Technology. Forest Product Research Laboratory. New Zealand.
Wahyudi I, T Priadi, IS Rahayu. 2014. Karakteristik dan sifat-sifat dasar kayu Jati
Unggul Nusantara umur 4 dan 5 tahun asal Jawa Barat. JIPI Vol. 19 (1): 5056
Yovi EY, DR Nurrochmat, M Sidik. 2013. Domestic market of Jepara’s small
scale wooden furniture industries: Its potential and barrier. Unpublished
project report: Mahagony and Teak furniture: Action research to improve
value change efficiency and enhance livelihood (PST/2007/119). Australian
Center for International Agricultural Research. Canberra (AU).
Zobel BJ dan JP Buijtenen. 1989. Wood Variation-Its Causes and Control.
London (UK): Springer-Verlag.
13
Lampiran 1 Rata-rata nilai retensi dan penetrasi kayu Jati cepat tumbuh umur 6
dan 7 tahun
Retensi (kg m-3)
Penetrasi (%)
6 tahun
2.13
74.33
7 tahun
1.63
66.75
Kode
Lampiran 2 Rata-rata nilai kerapatan dan berat jenis kayu Jati cepat tumbuh
umur 6 dan 7 tahun
Kerapatan (g cm-3)
Berat Jenis
6-kontrol
0,57
0,51
6-dipadatkan
0,99
0,90
6-diawetkan
0,55
0,48
7-kontrol
0,57
0,51
7-dipadatkan
0,88
0,82
7-diawetkan
0,53
0,46
Kode
Lampiran 3 Rata-rata nilai pengembangan tebal kayu Jati cepat tumbuh umur 6
dan 7 tahun
Kode
Pengembangan Tebal
(cm)
Kehilangan Berat
(%)
6-kontrol
0,93
30,81
6-dipadatkan
24,23
32,31
6-diawetkan
1,58
8,77
7-kontrol
0,96
9,41
7-dipadatkan
40,35
29,71
7-diawetkan
1,46
4,95
14
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Rembang pada tanggal 14 September 1992 dari Ayah
Purnawi dan Ibu Rumini. Penulis adalah putra kedua dari dua bersaudara. Tahun
2011 penulis lulus dari SMA Negeri 1 Rembang dan pada tahun yang sama lulus
seleksi masuk Institut Pertanian Bogor melalui Seleksi Nasional Masuk Perguruan
Tinggi Negeri (SNMPTN) jalur undangan dan diterima di Departemen Hasil
Hutan, Fakultas Kehutanan.
Selama mengikuti perkuliahan, penulis aktif di organisasi Himpunan
Mahasiswa Hasil Hutan (HIMASILTAN) sebagai anggota Divisi Internal pada
periode 2012/2013 dan anggota Kelompok Minat Teknologi Peningkatan Mutu
Kayu 2013/2014. Selain itu aktif sebagai Pengurus Cabang Sylva Indonesia
Fakultas Kehutanan IPB sebagai anggota Divisi KASTRAD (Kajian Strategi dan
Advokasi).
Penulis telah melaksanakan Praktik Pengenalan Ekosistem Hutan di jalur
Papandayan-Sancang Timur pada tahun 2013, Praktik Pengelolaan Hutan di
Hutan Pendidikan Gunung Walat, Sukabumi pada tahun 2014, dan Praktik Lapang
Industri Kayu di CV. Omocha Toys, Bogor pada bulan Mei-Juli 2015.
Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Kehutanan dari
Institut Pertanian Bogor, penulis melakukan penelitian dan menyelesaikan skripsi
yang berjudul “Karakteristik Sifat Fisis dan Keawetan Kayu Jati (Tectona grandis
L.f.) Cepat Tumbuh Terpadatkan” dibawah bimbingan Prof. Dr. Ir. Imam
Wahyudi, MS.