Pengaruh Densifikasi terhadap Sifat Fisis dan Sifat Mekanis Kayu Jati (Tectona grandis L.f.) Cepat Tumbuh

PENGARUH DENSIFIKASI TERHADAP SIFAT FISIS DAN
SIFAT MEKANIS KAYU JATI (Tectona grandis L.f.)
CEPAT TUMBUH

ARMITA PRILIA NESTRI

DEPARTEMEN HASIL HUTAN
FAKULTAS KEHUTANAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2014

PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN
SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA
Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul “Pengaruh Densifikasi
terhadap Sifat Fisis dan Sifat Mekanis Kayu Jati (Tectona grandis L.f.) Cepat
Tumbuh” 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, Juni 2014
Armita Prilia Nestri
NIM E24100038

ABSTRAK
ARMITA PRILIA NESTRI. Pengaruh Densifikasi terhadap Sifat Fisis dan Sifat
Mekanis Kayu Jati (Tectona grandis L.f.) Cepat Tumbuh. Dibimbing oleh IMAM
WAHYUDI.
Densifikasi atau pemadatan kayu merupakan salah satu cara untuk
memperbaiki atau memodifikasi sifat-sifat kayu. Hasil penelitian menunjukkan
bahwa perlakuan densifikasi yang diterapkan yaitu pengurangan tebal 50%, tekanan
20 MPa dan suhu 150 ⁰C mampu memperbaiki sifat fisis dan mekanis kayu jati cepat
tumbuh umur 5 tahun. Dibandingkan dengan kontrolnya, hasil pengujian terhadap
kayu jati terdensifikasi memperlihatkan bahwa kadar air kayu berkurang 50.82%,
kerapatan kayu meningkat 67.92%, BJ kayu meningkat 82.22%, MOE meningkat
62%, MOR meningkat 72%, kekuatan tekan sejajar serat meningkat 77%, dan
kekerasan meningkat 107%. Kayu jati terdensifikasi tersebut masuk dalam kategori
Kelas Kuat II. Hasil Uji-t sampel berpasangan antara kayu tanpa perlakuan (kontrol)

dan kayu terdensifikasi (perlakuan) menunjukkan bahwa sifat fisis (kadar air,
kerapatan dan BJ kayu) serta sifat mekanis (MOE, MOR, tekan sejajar serat dan
kekerasan) berbeda nyata pada tingkat kepercayaan 95%.
Kata kunci: jati, cepat tumbuh, densifikasi, sifat fisis dan mekanis.

ABSTRACT
ARMITA PRILIA NESTRI. Densification effect on physical and mechanical
properties of fast growing teak (Tectona grandis L.f.) wood. Supervised by
IMAM WAHYUDI.
Densification or compression is one of many efforts could be employed to
improve or modify wood quality. Through simple densification process applied i.e.
50% of compression level, and 20 MPa of pressure at 150 ⁰C it was shown that
physical and mechanical properties of 5 year-old of fast growing teak could be
improved well. Compared to those of the control wood, the properties of densified
wood are much better. Its moisture content is 50.82% reduced; while the others
are increased vary. Wood density is increased up to 67.92%, specific gravity
increased 82.22%, MOE increased 62%, MOR increased 72%, compression
strength parallel to the grain increased 77%, and wood hardness increased 107%
(the highest). The densified of teak wood produced is classified to the strength
class of II. The paired sample T-test result between control- and treated wood

shows that all properties studied are different from each other at confidence
interval of 95%.
Keywords: teak wood, fast grown, densification, physical-mechanical properties

PENGARUH DENSIFIKASI TERHADAP SIFAT FISIS DAN
SIFAT MEKANIS KAYU JATI (Tectona grandis L.f.)
CEPAT TUMBUH

ARMITA PRILIA NESTRI

Skripsi
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Sarjana Kehutanan
pada
Departemen Hasil Hutan

DEPARTEMEN HASIL HUTAN
FAKULTAS KEHUTANAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR

2014

Judul Skripsi : Pengaruh Densifikasi terhadap Sifat Fisis dan Sifat Mekanis Kayu
Jati (Tectona grandis L.f.) Cepat Tumbuh
Nama

: Armita Prilia Nestri

NIM

: E24100038

Disetujui oleh

Prof Dr Ir Imam Wahyudi, MS
Pembimbing

Diketahui oleh

Prof Dr Ir Fauzi Febrianto, MS

Ketua Departemen

Tanggal Lulus:

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 Januari 2014 ini ialah
peningkatan mutu kayu melalui perbaikan sifat fisis dan mekanisnya, dengan
judul “Pengaruh Densifikasi terhadap Sifat Fisis dan Sifat Mekanis Kayu Jati
(Tectona grandis L.f.) Cepat Tumbuh”.
Terima kasih penulis ucapkan kepada Prof Dr Ir Imam Wahyudi, MS selaku
pembimbing yang telah banyak memberi saran. Ungkapan terima kasih juga
disampaikan kepada ayah, ibu, adik, serta seluruh keluarga, dan teman-teman
DHH atas segala doa dan kasih sayangnya.
Semoga karya ilmiah ini bermanfaat.

Bogor, Juni 2014
Armita Prilia Nestri


DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL

vi

DAFTAR GAMBAR

vi

DAFTAR LAMPIRAN

vi

DAFTAR ISI

vii

PENDAHULUAN

1


Latar Belakang

1

Tujuan Penelitian

1

Manfaat Penelitian

1

TINJAUAN PUSTAKA

2

METODE

3


Waktu dan Lokasi Penelitian

3

Bahan

4

Alat

4

Tahapan Penelitian

4

HASIL DAN PEMBAHASAN

7


Sifat Fisis

7

Sifat Mekanis

8

SIMPULAN DAN SARAN

9

Simpulan

9

Saran

9


DAFTAR PUSTAKA

10

LAMPIRAN

11

RIWAYAT HIDUP

15

DAFTAR TABEL
1
2
3

Jenis Pengujian dan ukuran contoh uji
Rekapitulasi rata-rata nilai kadar air, kerapatan dan BJ kayu jati

kontrol dan terdensifikasi
Rekapitulasi rata-rata nilai MOE, MOR, kekuatan tekan sejajar serat
dan kekerasan kayu jati kontrol dan terdensifikasi

4
7
8

DAFTAR GAMBAR
1
2

UTM Instron untuk pengujian a) keteguhan lentur statis (MOE dan
MOR) b) kekuatan tekan sejajar serat c) kekerasan
Makroskopis penampang kayu jati cepat tumbuh a) kontrol b)
terdensifikasi dengan perbesaran 30 kali

6
9

DAFTAR LAMPIRAN
1 Rata-rata nilai perhitungan sifat fisis dan mekanis kayu jati tanpa

perlakuan (kontrol) dan kayu jati terdensifikasi (perlakuan)
2 Hasil uji-t pada tingkat kepercayaan 95%

11
12

PENDAHULUAN
Latar Belakang
Jati (Tectona grandis L.f.) merupakan salah satu spesies penting dalam
penyediaan bahan baku kayu. Kayunya kuat (Kelas Kuat II), berat jenis (BJ) 0.67,
tahan terhadap faktor perusak (Kelas Awet I), stabil karena kembang susutnya
rendah, relatif mudah dikerjakan dan memiliki corak yang indah (Martawijaya et
al. 2005). Tegakan jati pada umumnya dipanen umur 60-80 tahun. Lamanya
menunggu masa panen dan adanya moratorium penebangan telah mengakibatkan
kelangkaan kayu jati yang berkualitas di pasaran. Akibatnya harga kayu jati
semakin melambung tinggi. Untuk mengatasi permasalahan tersebut, sejak
sepuluh tahun terakhir di Indonesia banyak dikembangkan berbagai jenis bibit jati
cepat tumbuh yang diperkirakan sudah dapat panen pada umur 5 tahun
(BBPBPTH 2013).
Hasil penelitian terdahulu menunjukkan bahwa kualitas kayu jati cepat
tumbuh lebih inferior dibandingkan kualitas kayu jati konvensional (tegakan tua)
khususnya dalam hal kekuatan, keawetan alami dan kestabilan dimensi. Menurut
Damayanti (2010), BJ kayu jati cepat tumbuh umur 6 tahun asal Jawa Tengah
hanya 0.48 (Kelas Kuat III) dengan nilai kekerasan sisi sekitar 113 kg/cm 2 dan
kekerasan ujung 184 kg/cm2. Hasil penelitian Sinaga (2012) dan Muhran (2013)
menggunakan tegakan jati cepat tumbuh umur 4 dan 5 tahun dari satu areal hutan
tanaman di Jawa Barat memperlihatkan bahwa BJ kayu jati berkisar antara 0.350.45, Kelas Kuat III-IV, dan belum menghasilkan kayu dewasa.
Saat ini tegakan (hutan) jati cepat tumbuh semakin banyak dikembangkan
oleh masyarakat di berbagai daerah dan kayunya mulai tersedia di pasaran.
Mengingat potensinya yang cukup besar namun sifat kayunya yang inferior, maka
mutu kayu jati cepat tumbuh yang dihasilkan tersebut perlu ditingkatkan agar
lebih bernilai guna. Salah satu teknologi yang dapat diterapkan untuk
meningkatkan mutu kayu jati tersebut adalah dengan densifikasi atau pemadatan.
Tujuan Penelitian
Penelitian ini bertujuan untuk mempelajari pengaruh densifikasi terhadap
sifat fisis (kadar air, kerapatan, dan BJ) dan sifat mekanis (keteguhan lentur statis,
keteguhan tekan sejajar serat, dan kekerasan) kayu jati cepat tumbuh umur 5 tahun
dan membandingkannya dengan kayu jati cepat tumbuh tanpa perlakuan.
Manfaat Penelitian
Memberikan informasi tentang perubahan sifat kayu jati cepat tumbuh
terdensifikasi dan memberikan gambaran mengenai teknologi peningkatkan mutu
kayu yang diterapkan.

2

TINJAUAN PUSTAKA
Jati Cepat Tumbuh
Saat ini telah banyak dikembangkan bibit tanaman jati dengan umur panen
yang lebih singkat. Bibit-bibit tersebut memiliki berbagai nama dagang seperti
Jati Emas, Jati Super, Jati Unggul, Jati Prima, dan jati yang dikembangkan oleh
Pusat Litbang Perum Perhutani yang dikenal dengan nama Jati Plus Perhutani
(JPP) (Perhutani 2011). Beberapa perusahaan bahkan sudah berhasil
menyempurnakan sistem perakaran bibit JPP menjadi akar tunggang majemuk,
sehingga perakarannya kokoh dan batang cepat besar namun tidak mudah roboh.
Bibit jati unggul tersebut diberi nama Jati Unggul Nusantara (JUN) dengan masa
panen 5 tahun (PT Setyamitra Bhaktipersada 2011).
Hasil penelitian Damayanti (2010), Sinaga (2012), dan Muhran (2013)
menunjukkan bahwa secara umum karakteristik kayu jati cepat tumbuh termasuk
JUN lebih inferior dibandingkan kayu jati konvensional, dari segi kekuatan,
keawetan, dan kestabilan dimensi. BJ kayu jati cepat tumbuh umur 4 dan 5 tahun
hanya berkisar antara 0.35-0.48 (Kelas Kuat III-IV), sedangkan BJ kayu jati
konvensional umur 76 tahun yang diameternya sama mencapai 0.78-0.85 (Kelas
Kuat II). Dibandingkan dengan kekerasan kayu jati konvensional yang mencapai
428 kg/cm2 (sisi) dan 414 kg/cm2 (ujung) (Martawijaya et al. 2005), rata-rata
kekerasan kayu jati cepat tumbuh hanya sebesar 113 kg/cm2 (sisi) dan 184 kg/cm2
(ujung).
Densifikasi Kayu
Densifikasi atau pemadatan kayu merupakan salah satu cara untuk
memperbaiki atau memodifikasi sifat-sifat kayu. Setelah dipadatkan organisasi
(penyusunan) sel-sel penyusun kayu akan menjadi lebih rapat dan porsi rongga sel
menjadi jauh berkurang sehingga kayu menjadi lebih padat dan kurang porous.
Hal ini mengakibatkan kualitas kayu secara keseluruhan akan meningkat termasuk
kehalusan permukaan dan kestabilan dimensi meski warna kayu cenderung
menjadi lebih gelap (Hasan dan Tatong 2005).
Menurut Sulistyono et al. (2003), proses pemadatan kayu dipengaruhi oleh
jenis kayu, plastisitas kayu, kadar air awal kayu, suhu kempa, dan besarnya
tekanan kempa. Prinsip densifikasi kayu adalah melunaknya lignin akibat panas
yang diberikan sehingga ikatan antar serat menjadi lemah dan dinding sel menjadi
lebih plastis. Akibatnya organisasi sel-sel penyusun kayu mudah berubah. Adanya
tekanan (kempa) mengakibatkan sel-sel penyusun kayu menjadi pipih (collaps)
dan mudah berikatan sesamanya dengan kuat (fiksasi).
Menurut Inoue et al. (1993), pengempaan yang dilakukan tidak banyak
mempengaruhi atau menurunkan sifat mekanis kayu. Pengempaan dan panas pada
proses pemadatan kayu dapat menurunkan tegangan dalam (internal stress) pada
kayu (Dwianto et al. 1999).

3
Sifat Fisis Kayu
Diantara sifat fisis kayu, kadar air, kerapatan dan BJ merupakan sifat yang
penting. Kadar air kayu adalah banyaknya air yang dikandung pada kayu yang
dinyatakan dalam persen terhadap berat kering tanurnya. Banyaknya air dalam
kayu bervariasi tergantung jenisnya. Kerapatan kayu didefinisikan sebagai
perbandingan massa kayu terhadap volumenya pada kondisi kadar air yang sama.
Kerapatan kayu berhubungan langsung dengan porositas yaitu proporsi volume
rongga sel. Berat jenis kayu merupakan perbandingan antara kerapatan kayu
dengan kerapatan benda standar, yaitu air pada suhu 4 ºC dimana pada saat itu
nilai kerapatannya adalah 1 g/cm3 (Bowyer et al. 2003).
Sifat Mekanis Kayu
Sifat mekanis (kekuatan) kayu adalah ukuran kemampuan kayu tersebut
untuk menahan gaya-gaya yang datangnya dari luar yang cenderung untuk
merubah bentuk dan ukuran kayu. Secara umum sifat mekanis merupakan
parameter penting untuk menilai kemampuan kayu yang digunakan sebagai bahan
baku yang memikul beban (tujuan struktural) seperti bangunan dan sebagainya.
Keteguhan lentur statis, kekuatan tekan sejajar serat, dan kekerasan kayu
merupakan tiga sifat mekanis kayu yang dianggap penting. Keteguhan lentur statis
adalah ukuran kemampuan kayu untuk mempertahankan bentuk aslinya akibat
adanya beban yang cenderung mengubah bentuk dan ukuran. Nilai keteguhan
lentur statis ada dua yaitu keteguhan hingga batas proporsi dan keteguhan hingga
patah (keteguhan maksimum). Keteguhan maksimum dinilai sebagai MOR
(modulus of rupture) yang menunjukkan kekuatan kayu, sedangkan keteguhan
hingga batas proporsi dinilai sebagai MOE (modulus of elasticity) yang
menunjukkan nilai kekakuan kayu. Semakin kaku kayu tersebut, semakin sulit
pula kayu untuk diubah bentuknya, demikian pula sebaliknya.
Kekuatan tekan sejajar serat merupakan ukuran ketahanan kayu terhadap
beban yang arahnya sejajar serat kayu. Sifat ini dinamakan juga maximum
crushing strength (MCS). Kekerasan kayu merupakan kemampuan kayu untuk
menahan kikisan dan perusakan pada permukaan kayu. Beban yang digunakan
adalah setengah bola baja (diameter 0.444 inci) yang dibenamkan pada permukaan
contoh uji. Nilai yang dicari adalah rata-rata pengujian pada bidang radial dan
tangensial (Mardikanto et al. 2011).

METODE
Waktu dan Lokasi Penelitian
Penelitian ini dilakukan mulai Januari hingga April 2014 di Laboratorium
Sifat Dasar Kayu, Laboratorium Rekayasa Desain Bangunan Kayu, dan di
Workshop Pengerjaan Kayu, Departemen Hasil Hutan, Fakultas Kehutanan IPB.

4
Bahan
Bahan utama yang digunakan adalah kayu jati cepat tumbuh dari bagian
pangkal batang pohon, dan larutan boraks karbonat berkonsentrasi 2% yang
merupakan campuran antara boraks (Na2B4O7.10H2O) dan natrium karbonat
(Na2CO3) dengan perbandingan 2 : 1. Kayu jati yang digunakan berupa log yang
berasal dari lima batang pohon yang berbeda.
Alat
Alat yang digunakan diantaranya adalah timbangan elektrik, oven,
desikator, jangka sorong, kempa panas, kompor dan drum (untuk merebus),
gergaji mesin, ganjal besi tebal 2 cm, moisture meter dan Universal Testing
Machine merk Instron tipe 3369.
Tahapan Penelitian
Persiapan bahan
Seluruh log dikonversi menjadi papan tangensial dengan ukuran panjang 50
cm x lebar 15 cm x tebal 4 cm. Dari setiap log dipilih satu sortimen papan yang
bebas dari cacat. Papan terpilih kemudian dibagi menjadi 2 kelompok (masingmasing 5 lembar untuk kontrol dan 5 lembar untuk perlakuan densifikasi),
kemudian dikering-udarakan selama 2 minggu untuk mencapai kadar air kering
udara (12-15%). Papan kontrol selanjutnya dipotong menjadi contoh uji sesuai
dengan jenis pengujian yang akan dilakukan (Tabel 1), sedangkan papan untuk
perlakuan dipersiapkan untuk tahapan penelitian berikutnya (densifikasi).
Pengukuran untuk masing-masing sifat yang diuji dilakukan sebanyak lima kali
ulangan.
Proses densifikasi kayu
Papan contoh dalam kondisi kering udara langsung diawetkan secara
rendaman panas (suhu 80 ºC) selama 5 jam. Setelah diawetkan, papan contoh
(dalam keadaan panas) langsung dikempa dengan suhu 150 ºC dan tekanan kempa
sebesar 20 MPa pada arah radial (sejajar jari-jari), dengan target pengurangan
tebal sebesar 50% dari ukuran awal. Setelah dikempa, papan contoh di-equalizing
dalam kempa, baru kemudian dkering-udarakan (conditioning) selama 14 hari,
lalu dijadikan sampel uji sesuai dengan jenis pengujian yang dilakukan.
Pembuatan contoh uji
Ukuran contoh uji disajikan pada Tabel 1.
Tabel 1 Jenis Pengujian dan ukuran contoh uji
No.
1
2
3
4

Pengujian
Sifat fisis (kadar air, kerapatan dan BJ)
Keteguhan lentur statis
Kekuatan tekan sejajar serat
Kekerasan

Ukuran contoh uji (cm)
2x2x2
2 x 2 x 30
2x2x6
2 x 2 x 30

5
Pengujian sifat fisis
Pengujian sifat fisis dilakukan dengan berpedoman pada standar Inggris
(BS 373) untuk contoh kecil bebas cacat. Nilai kadar air (KA), kerapatan dan BJ
kayu ditentukan dengan persamaan:
(

�)
x 100
% KA =

g
=
Kerapatan

cm3
( )

BJ =







� 4˚

Pengujian keteguhan lentur statis
Pengujian keteguhan lentur statis juga dilakukan dengan berpedoman pada
BS 373 untuk contoh kecil bebas cacat. Contoh uji didudukkan mendatar pada
mesin dan dilakukan pembebanan terpusat. Jarak sangga ditetapkan sebesar 28 cm.
Nilai MOE dan MOR diperoleh dengan persamaan:
(3 � �
)
(2
ℎ2 )
(��
³)
MOE =
(4 �
ℎ3 )

MOR =

Keterangan:
MOE
= Modulus of elasticity (kg/cm2)
MOR
= Modulus of rupture (kg/cm2)
Pmaks. = Beban hingga contoh uji rusak (maksimum) (kg)
ΔP
= Perubahan beban yang terjadi di bawah batas proporsi (kg)
L
= Jarak sangga (cm)
Δy
= Perubahan defleksi akibat beban (cm)
b
= Lebar contoh uji (cm)
h
= Tebal contoh uji (cm)

Pengujian keteguhan tekan sejajar serat
Pengujian ini juga dilakukan dengan berpedoman pada BS 373 untuk
contoh kecil bebas cacat. Contoh uji didudukkan vertikal pada alat dan dilakukan
pembebanan secara perlahan-lahan dengan arah beban sejajar dengan arah serat.
Nilai kekuatan tekan sejajar serat ditentukan dengan persamaan:
σtk//=



Keterangan:
σ tk//
= Keteguhan tekan sejajar serat (kg/cm²)
Pmaks = Beban maksimum (kg)
A
= Luas penampang (cm²)



6
Pengujian kekerasan
Pengujian dilakukan pada bagian ujung contoh uji keteguhan lentur statis
yang sudah dilakukan. Kekerasan yang dihitung adalah kekerasan arah radial dan
tangensial. Pembebanan dilakukan dengan membenamkan setengah bola baja
berdiameter 1.1278 cm hingga rusak. Nilai kekerasan dihitung dengan rumus:
H=





Keterangan:
H
= Kekerasan kayu (kg/cm²)
Pmaks = Beban maksimum (kg)
A
= Luas penampang (cm²)

a)

b)

c)

Gambar 1 UTM Instron untuk pengujian a) keteguhan lentur statis (MOE dan
MOR) b) kekuatan tekan sejajar serat c) kekerasan
Analisis Data
Pengolahan data dilakukan dengan Microsoft Excel dan SPSS 16.0 for
Windows. Untuk mengetahui taraf signifikasi perbedaan perlakuan (antara kontrol
dan terdensifikasi) terhadap sifat-sifat yang diteliti dilakukan pengujian beda ratarata dari dua sampel yang berpasangan (Paired Sample t-Test) pada tingkat
kepercayaan 95% (α = 0.05). Kriteria pengujian:
 Jika nilai Prob./ Signifikansi/ p-value < 0.05, maka perbedaan perlakuan
memberikan pengaruh nyata
 Jika nilai Prob./ Signifikansi/ p-value ≥ 0.05, maka perbedaan perlakuan tidak
memberikan pengaruh nyata

7

HASIL DAN PEMBAHASAN
Sifat Fisis
Rekapitulasi nilai rata-rata ketiga sifat fisis kayu yang diteliti disajikan pada
Tabel 2. Dari tabel tersebut terlihat bahwa perlakuan densifikasi berpengaruh
nyata terhadap sifat fisis yang diteliti. Densifikasi mampu meningkatkan nilai
kerapatan dan BJ kayu, serta mengurangi nilai kadar air kayu. Hasil penelitian
menunjukkan bahwa akibat dipadatkan, kadar air kayu berkurang sebesar 50.82%,
sedangkan kerapatan dan BJ kayu masing-masing meningkat sebesar 67.92% dan
82.22%.
Tabel 2 Rekapitulasi rata-rata nilai kadar air, kerapatan dan BJ kayu jati kontrol
dan terdensifikasi
Sifat fisis kayu
yang diteliti
Kadar air
(%)
Kerapatan
(g/cm3)
BJ

Kondisi

Rata-rata

Kontrol
Terdensifikasi
Kontrol
Terdensifikasi
Kontrol
Terdensifikasi

18.22
8.96
0.53
0.89
0.45
0.82

Simpangan
baku
0.86
1.17
0.02
0.07
0.02
0.07

p-value
0.000
0.001
0.000

Menurut Blomberg (2006), perlakuan densifikasi menyebabkan
berkurangnya porsi rongga sel di dalam kayu (porositas) karena memipihnya selsel penyusun kayu. Berkurangnya porositas kayu akan mengakibatkan kayu
menjadi lebih rapat dan lebih padat. Hal ini sesuai dengan hasil pengamatan
makroskopis yang dilakukan (Gambar 2). Densifikasi juga mengakibatkan
berkurangnya sifat higroskopisitas kayu karena daerah amorf berubah menjadi
kristalin. Dengan berkurangnya porositas dan higroskopisitas kayu, maka jumlah
air dalam kayu akan berkurang.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa densifikasi yang diterapkan mampu
meningkatkan nilai kerapatan kayu sebesar 67.92% dibandingkan kerapatan kayu
kontrolnya. Nilai kerapatan kayu terpadatkan yang diperoleh (0.89 g/cm 3) juga
diatas nilai rata-rata kerapatan kayu jati konvensional sebesar 0.75 g/cm3
(Damayanti 2010). Dengan demikian terbukti bahwa densifikasi yang diterapkan
pada penelitian ini mampu meningkatkan nilai kerapatan kayu jati cepat tumbuh.
Karena kerapatan kayu berhubungan linier dengan kekuatan kayu, maka kekuatan
kayu jati terdensifikasi juga akan meningkat.
Seperti halnya dengan kerapatan kayu, hasil penelitian juga
memperlihatkan bahwa densifikasi yang diterapkan mampu meningkatkan nilai
BJ kayu jati cepat tumbuh. Setelah didensifikasi, nilai BJ kayu meningkat hampir
2 kali lipat yaitu dari 0.45 menjadi 0.82 (meningkat 82.22%). Nilai BJ kayu
terdensifikasi sebesar 0.82 menunjukan nilai BJ yang lebih tinggi dari BJ kayu jati
konvensional. Menurut Martawijaya et al. (2005) rata-rata BJ kayu jati
konvensional umur 70 tahun sebesar 0.67. Ini juga membuktikan bahwa perlakuan

8
pengawetan yang diterapkan sebelum kayu didensifikasi tidak memberikan
pengaruh yang negatif. Menurut Bowyer et al. (2003) dan Mardikanto et al.
(2011) dengan meningkatnya nilai BJ kayu, maka kekuatan kayu juga akan
meningkat karena BJ kayu berkorelasi positif dengan kekuatan.
Selain berkaitan dengan berkurangnya porositas kayu dan meningkatnya
kepadatan kayu, peningkatan nilai BJ kayu jati diduga memiliki hubungan dengan
perlakuan pengawetan yang diterapkan. Adanya boron (Gambar 2) berkontribusi
pada peningkatan nilai BJ kayu melalui berat kayu kering tanur kayu yang tidak
banyak berkurang meski masih perlu dibuktikan lebih lanjut.
Sifat Mekanis
Rekapitulasi nilai rata-rata masing-masing sifat mekanis kayu yang diteliti
disajikan pada Tabel 3. Secara statistik dari Tabel 3 diketahui bahwa ada
perbedaan yang nyata antara sifat mekanis kayu jati kontrol dan sifat mekanis
kayu jati terdensifikasi. Hasil penelitian menunjukkan bahwa akibat dipadatkan,
kekerasan kayu meningkat yaitu sebesar 107% (merupakan peningkatan tertinggi),
sedangkan MOE, MOR, dan kekuatan tekan sejajar serat kayu meningkat masingmasing meningkat sebesar 62%, 72%, dan 77%.
Tabel 3 Rekapitulasi rata-rata nilai MOE, MOR, kekuatan tekan sejajar serat dan
kekerasan kayu jati kontrol dan terdensifikasi
Sifat mekanis kayu
yang diteliti
Modulus of elasticity
(MOE); kg/cm2
Modulus of rupture
(MOR); kg/cm2
Kekuatan tekan
sejajar serat; kg/cm2
Kekerasan; kg/cm2

Kondisi

Rata-rata

Kontrol
Terdensifikasi
Kontrol
Terdensifikasi
Kontrol
Terdensifikasi
Kontrol
Terdensifikasi

90853
147102
689
1185
320
566
99
205

Simpangan
baku
8170
11631
76
99
22
95
21
42

p-value
0.000
0.002
0.006
0.010

Meningkatnya MOE disebabkan karena meningkatnya derajat kristalinitas
molekul selulosa penyusun utama dinding sel (Amin dan Dwiato 2006; Blomberg
2006). MOR merefleksikan kapasitas beban maksimum yang dapat diterima oleh
kayu. Menurut Tsoumis (1991) dan Bowyer et al. (2003), peningkatan nilai
kerapatan dan BJ kayu sangat berkontribusi pada peningkatan nilai MOR.
Semakin tinggi kerapatan dan BJ kayu, maka MOR akan meningkat. Struktur
yang lebih padat dan tetap berikatan kuat karena lignin tidak mengalami
kerusakan mengakibatkan kekuatan dan kestabilan kayu akan meningkat.
Kekuatan tekan sejajar serat kayu jati cepat tumbuh terdensifikasi meningkat
dari 320 kg/cm2 menjadi 566 kg/cm2. Menurut Blomberg (2006) serta Arinana dan
Diba (2009), selain dipengaruhi oleh kerapatan dan BJ kayu, peningkatan
kekuatan tekan sejajar serat juga berkaitan dengan peningkatan derajat
kristalinitas selulosa yang ada di dinding sel. Secara makro, peningkatan kekuatan

9
tekan sejajar serat pada kayu jati terdensifikasi direfleksikan oleh struktur kayu
yang lebih padat.
Kekerasan kayu merupakan kemampuan kayu untuk menahan kikisan dan
perusakan pada permukaannya (Mardikanto et al. 2011). Hasil penelitian
menunjukkan bahwa kekerasan kayu jati terdensifikasi meningkat sebesar 107%
dibandingkan kekerasan kayu kontrolnya (peningkatan tertinggi). Peningkatan
nilai kekerasan juga berhubungan dengan peningkatan nilai kerapatan dan BJ
kayu. Dengan demikian perbaikan sifat mekanis paling tinggi pada kayu
terdensifikasi dalam penelitian ini adalah sifat kekerasannya yaitu ketahanan
permukaan kayu terhadap beban kikisan dari luar.

Gambar 2 Makroskopis penampang kayu jati cepat tumbuh a) kontrol b)
terdensifikasi dengan perbesaran 30 kali

SIMPULAN DAN SARAN
Simpulan
Perlakuan densifikasi yang diterapkan mampu meningkatkan sifat fisis dan
sifat mekanis kayu jati cepat tumbuh umur 5 tahun. Dibandingkan dengan kayu
jati cepat tumbuh tanpa perlakuan, kadar air kayu berkurang 50.82%, kerapatan
kayu meningkat sebesar 67.92%, BJ kayu meningkat sebesar 82.22%, MOE
meningkat 62%, MOR meningkat sebesar 72%, kekuatan tekan sejajar serat
meningkat 77%, dan kekerasan meningkat 107%. Berdasarkan uji nilai rataratanya diketahui bahwa perlakuan densifikasi meningkatkan mutu kayu yang
diteliti secara nyata.
Saran
Densifikasi mampu meningkatkan sifat fisis dan mekanis kayu jati cepat
tumbuh umur 5 tahun. Karena ketersediaan kayu ini diperkirakan meningkat di
masa depan maka perlu dilakukan penelitian lebih lanjut mengenai sifat
keterawetan, keawetan, pengerjaan, finishing dan lain-lain dalam rangka
meningkatkan daya guna kayu tersebut.

10

DAFTAR PUSTAKA
Amin Y, Dwianto W. 2006. Pengaruh Suhu dan Tekanan Uap Air Terhadap
Fiksasi Kayu Kompresi dengan Menggunakan Close System Compression.
Jurnal Ilmu dan Teknologi Kayu Tropis 4 (2) : 55-60.
Arinana, Diba F. 2009. Kualitas Kayu Pulai (Alstonia scholaris) Terdensifikasi
(Sifat Fisis, Mekanis, dan Keterawetan). ITHH. 2(2): 78-88.
[BBPBPTH]. Balai Besar Penelitian Bioteknologi dan Pemuliaan Tanaman Hutan.
2013. Litbang Pemuliaan Jati (Tectona grandis) [Internet]. [11 Maret 2014].
http://www.biotifor.or.id/2013/.
Blomberg J. 2006. Mechanical and Physical Properties of Semi-Isostatically
Densified Wood. Doctoral Thesis. Unpublished.
Bowyer JL, Shmulsky R, Haygreen JG. 2003. Forest Products and Wood Science:
An Introduction. Fourth Edition. Iowa (US): IOWA State University Pr.
[BS]. British Standar. 1957. Methods of Testing Small Clear Specimens of Timber.
London (GB): BS 373.
Damayanti R. 2010. Struktur makro, mikro, dan ultramikroskopik kayu jati
unggul nusantara dan kayu jati konvensional [tesis]. Bogor (ID) :
Pascasarjana Institut Pertanian Bogor.
Dwianto W, Morooka T, Norimoto M and Kitajima T. 1999. Stress Relaxation of
Sugi (Cryptomeria japonica D.Don) in Radial Compression under High
Temperature Steam. Holforschung 53 : 541-546.
Hasan H, Tatong B. 2005. Pengaruh Pemadatan terhadap Sifat Fisis dan Mekanis
Kayu Palapi. Media Komunikasi Teknik Sipil Volume 13, No. 1, Edisi
XXXI Pebruari 2005. Palu (ID) : Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik
Universitas Tadulako.
Inoue M, Nomorito M, Tanahashi M and Rowell RM. 1993. Steam or Heat
Fixation of Compressed Wood. Wood and Fiber Sci. 25 (3):224-235.
Mardikanto TR, Karlinasari L, Bahtiar ET. 2011. Sifat Mekanis Kayu. Bogor
(ID) : IPB Pr.
Martawijaya A, Kartasujana I, Kadir K, Prawira SA. 2005. Atlas Kayu Indonesia
Jilid I. Bogor (ID) : Badan Penelitian dan Pengembangan Kehutanan.
Muhran. 2013. Kualitas pertumbuhan dan karakteristik kayu jati (Tectona grandis
L.f) hasil budidaya [skripsi] Bogor (ID) : Institut Pertanian Bogor.
Perhutani. 2011. Jati Plus Perhutani (JPP) [Internet]. [11 Maret 2014].
http://www.perumperhutani.com/produk-layanan/benih-dan-bibit/jati-plusperhutani/.
PT Setyamitra Bhaktipersada. 2011. Jati Unggul Nusantara (JUN) [Internet]. [11
Maret 2014]. http://www.jatijun.com.
Sinaga DKD. 2012. Evaluasi kualitas pertumbuhan dan karakteristik kayu jati
(Tectona grandis L.f) unggul nusantara umur empat tahun [skripsi]. Bogor
(ID) : Institut Pertanian Bogor.
Sulistyono, Nugroho N, Surjokusumo S. 2003. Teknik Rekayasa Pemadatan Kayu
II: Sifat Fisik dan Mekanik Kayu Agatis (Agathis lorantifolia Salisb.)
Terpadatkan dalam Konstruksi Bangunan Kayu. Buletin Keteknikan
Pertanian Vol. 17, No.1, April 2003 hal 32-45.
Tsoumis G. 1991. Science and Technology of Wood. New York: Van Nostrand
Reinhold.

Lampiran 1 Rata-rata nilai perhitungan sifat fisis dan mekanis kayu jati tanpa perlakuan (kontrol) dan kayu jati
terdensifikasi (perlakuan)

11

12
Lampiran 2 Hasil uji-t pada tingkat kepercayaan 95%

13

14

15

RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Banjarnegara pada tanggal 13 April 1992 dari ayah Ir
Slamet Budiarto dan ibu Rudatin. Penulis adalah puteri pertama dari dua
bersaudara. Tahun 2010 penulis lulus dari SMA Negeri 42 Jakarta dan pada tahun
yang sama penulis lulus seleksi masuk Institut Pertanian Bogor (IPB) melalui
Undangan Seleksi Masuk IPB (USMI) dan diterima di Departemen Hasil Hutan,
Fakultas Kehutanan.
Selama mengikuti perkuliahan, penulis pernah bertugas sebagai asisten
praktikum m.k. Sifat Fisis Kayu pada tahun ajaran 2013/2014. Selain itu penulis
juga aktif pada berbagai organisasi kemahasiswaan diantaranya sebagai anggota
Divisi Internal HIMASILTAN (Himpunan Mahasiswa Hasil Hutan) periode
2011/2012 dan 2012/2013, anggota Divisi Kewirausahaan Pengurus Cabang
Sylva Indonesia IPB periode 2011/2012, dan sebagai Sekretaris Departemen
Keuangan Pengurus Pusat Sylva Indonesia periode 2012/2014. Beberapa prestasi
yang diraih oleh penulis dalam bidang non-akademik diantaranya juara 2 cabang
Aerobik dan juara 3 cabang Basket Puteri pada Olimpiade Mahasiswa IPB tahun
2013.
Kegiatan parktek yang pernah penulis lakukan adalah Praktek Pengenalan
Ekosistem Hutan (PPEH) di jalur Gunung Sawal-Pangandaran, Jawa Barat pada
tahun 2012, Praktek Pengelolaan Hutan (PPH) di Hutan Pendidikan Gunung
Walat (HPGW), Sukabumi Jawa Barat pada tahun 2013, dan Praktek Kerja
Lapang (PKL) di PT Katingan Timber Celebes, Makassar, Sulawesi Selatan juga
pada tahun 2013.
Sebagai salah satu syarat untuk memperloleh gelar Sarjana Kehutanan dari
Institut Pertanian Bogor, penulis melakukan penelitian dan menyelesaikan skripsi
yang berjudul “Pengaruh Densifikasi terhadap Sifat Fisis dan Sifat Mekanis Kayu
Jati (Tectona grandis L.f.) Cepat Tumbuh” dibawah bimbingan Prof Dr Ir Imam
Wahyudi, MS.