Analisis Gaya Pemotongan dan Kualitas Permukaan Vinir Kayu Poplar (Populus spp.).

ANALISIS GAYA PEMOTONGAN DAN KUALITAS
PERMUKAAN VINIR KAYU POPLAR (Populus spp.)

RENTRY AUGUSTI NURBAITY

SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2012

PERNYATAAN MENGENAI TESIS DAN
SUMBER INFORMASISERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA
Dengan ini saya menyatakan bahwa tesis berjudul Analisis Gaya
Pemotongan dan Kualitas Permukaan Vinir Kayu Poplar (Populus spp.)
adalah benar karya saya dengan arahan dari komisi pembimbing dan belum
diajukan dalam bentuk apa pun kepada perguruan tinggi mana pun kecuali
AgroParisTech, Perancis (program Double Degree). 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 disertasi ini.
Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut

Pertanian Bogor.
Bogor, Oktober 2012
Rentry Augusti Nurbaity
NIM E251100121

ABSTRACT
RENTRY AUGUSTI NURBAITY. Analysis of Cutting Forces and Surface
Quality of Poplar (Populus spp.) Veneers. Supervised by YUSUF SUDO HADI
and LOUIS ETIENNE DENAUD.

Fourteen new Poplar (Populus spp.) cultivars were studied in order to create
the referential of Poplar quality. This report presents the results of their ability to
peeling and an analysis of the quality of its products, veneers. The logs were
peeling into veneers. Peeling process was differentiated by radial position,
sapwood and false heartwood. Analyses of variances were used to interpret the
data obtained by moisture content, percentage of fuzzy grain, the number of wave
veneer, radius of wave veneer, area of wave veneer, and the cutting force
consisting of Xc (vertical knife), Yc (horizontal knife), Xb (vertical bar), and Yb
(horizontal bar). All of Poplar cultivar have a low specific gravity (0.30-0.38) so
they were easy to peeling and have a low cutting effort. It also has sufficient

moisture content. Among those cultivars, the Dvina shows a poor ability to
peeling and surface quality of veneer. The radial position is significantly affected
to moisture content, cutting forces, and fuzzy grain. But the values between two
radial positions were not significantly different since the anatomical of Poplar was
less heterogen.
Keywords: Poplar, cultivar, peeling, and veneer quality

RINGKASAN
RENTRY AUGUSTI NURBAITY. Analisis Gaya Pemotongan dan Kualitas
Permukaan Vinir Kayu Poplar (Populus spp.). Dibimbing oleh YUSUF SUDO
HADI dan LOUIS ETIENNE DENAUD.
Beragam kultivar baru telah banyak dihasilkan dari Poplar atau genus
Populus untuk mendapatkan kualitas kayu yang lebih baik dari induknya.
Produsen kayu poplar perlu memastikan bahwa kualitas kayu yang ditanam sesuai
dengan kebutuhan industri. Industri perlu memastikan bahwa kualitas kayu dapat
memenuhi kebutuhannya. Oleh karena itu, studi mengenai kualitas kayu dari
kultivar baru poplar perlu dilakukan untuk memenuhi kebutuhan produsen
maupun industri.
Arts et Métiers ParisTech Cluny, melalui LaBoMaP, terlibat dalam proyek
«Studi Kualitas Kayu dari Kultivar Baru Poplar» untuk menganalisis kemampuan

pengupasan dan kualitas produk yang diperoleh (kayu lapis dan LVL). Dari 21
kultivar yang diujicobakan, delapan diantaranya, termasuk I-214, telah diuji
sehingga tersisa 13 kultivar dan ditambahkan dengan kultivar I-214 sebagai
referensi dan penghubung dengan penelitian sebelumnya. Analisis kemampuan
pengupasan ditandai dengan pemetaan kadar air dan mengukur gaya pemotongan.
Kualitas produk ditandai dengan keadaan permukaan vinir dan sifat mekanik dari
kayu lapis dan LVL.
Log dari 14 kultivar dipanen pada tiga lokasi terpisah yang ditentukan
sebagai ulangan. Log dikupas setebal 0,8 mm, 3 mm, dan 5,25 mm yang ditujukan
untuk kemasan ringan dan produk struktural. Parameter yang diukur yaitu
kemampuan pengupasan berupa persentase kadar air dan gaya pemotongan
(Xc/gaya vertikal pisau, Yc/gaya horizontal pisau, Xb/gaya vertikal bar, dan Yb
/gaya horizontal bar); dan kualitas vinir yang berupa persentase serat berbulu dan
lengkungan vinir (jumlah, tinggi maksimum, dan luas area). Hasil dari
pengukuran kemudian diuji analisis keragaman untuk mengetahui pengaruh dari
kultivar terhadap parameter yang diukur dengan posisi radial sebagai bloknya.
Tesis ini menyajikan hasil dari kemampuan 14 kultivar kayu poplar untuk dikupas
dan kualitas permukaan vinirnya.
Hasil analisis keragaman menunjukkan bahwa posisi radial mempengaruhi
kadar air dimana kadar air bagian false heartwood lebih tinggi dan membuat kayu

berwarna lebih gelap dibandingkan kayu gubal. Hasil gambar pemetaan kadar air
menunjukkan pola yang selalu sama: kadar air tinggi di bagian false heartwood
dan kadar air yang lebih rendah pada bagian gubal. Hal ini dikarenakan air bebas
pada bagian gubal bergerak ke bagian dalam akibat adanya perbedaan kelembaban
relatif dan temperatur sesudah penebangan.
Gaya pemotongan semakin besar seiring dengan ketebalan vinir yang
dipotong. Gaya pemotongan dipengaruhi oleh kultivarnya. Hal ini dikarenakan
berat jenis masing-masing kultivar yang berbeda. Namun perbedaannya tidak
terlalu signifikan sehingga nilainya tidak jauh berbeda. Perbedaan nilai gaya
pemotongan berdasarkan posisi radial juga tidak jauh berbeda sehingga dapat
dikatakan kayu Poplar memiliki keheterogenan yang rendah.
Serat berbulu dipengaruhi oleh posisi radial dimana persentase serat berbulu
bagian false heartwood lebih tinggi dibandingkan kayu gubal. Kondisi sel yang

jenuh air membantu pembelahan sel dengan sempurna. Faktor lain yang
meningkatkan serat berbulu seperti keberadaan kayu tarik.
Berlawanan dengan parameter sebelumnya, kelengkungan vinir tidak
terpengaruh dengan posisi radial dan perbedaan kulitivar pengaruhnya hanya
29,28%. Penyebab utama kelengkungan vinir adalah penyusutan yang tidak
seragam akibat adanya kayu tarik.

Kualitas vinir beberapa kultivar sama baiknya dengan kultivar I-214.
Kultivar tersebut seperti Triplo, Mella, A4A, Polargo, Alcinde, Brenta, Taro,
Soligo, Lena, dan Lambro. Kultivar I-214 adalah kultivar yang memiliki
kemampuan pengupasan yang baik dan kualitas vinir yang cukup. Kultivar Koster
membutuhkan gaya pemotongan yang lebih besar namun kualitas vinir yang lebih
baik daripada I-214. Kultivar Trichobel menghasilkan gaya pemotongan yang
rendah namun kualitas permukaan yang kurang baik. Kultivar Dvina adalah
kultivar yang menunjukkan kemampuan pengupasan yang rendah dan kualitas
vinir yang kurang baik.
Kata kunci: Poplar, kultivar, pengupasan, dan kualitas vinir

©Hak Cipta Milik IPB, Tahun 2012
Hak Cipta Dilindungi Undang-Undang
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa
mencantumkan atau menyebutkan sumbernya. Pengutipan hanya untuk
kepentingan pendidikan, penelitian, penulisan karya ilmiah, penyusunan
laporan, penulisan kritik, atau tinjauan suatu masalah; dan pengutipan
tersebut tidak merugikan kepentingan IPB
Dilarang mengumumkan dan memperbanyak sebagian atau seluruh karya tulis
ini dalam bentuk apa pun tanpa izin IPB

ANALISIS GAYA PEMOTONGAN DAN KUALITAS
PERMUKAAN VINIR KAYU POPLAR (Populus spp.)

RENTRY AUGUSTI NURBAITY

Tesis
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Magister Sains pada
Program Studi Ilmu dan Teknologi Hasil Hutan

SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2012

Penguji Luar: Prof. Dr. Ir. Muh Yusram Massijaya, MS

Judul Tesis : Analisis Gaya Pemotongan dan Kualitas Permukaan Vinir Kayu
Poplar (Populus spp.)

Nama
: Rentry Augusti Nurbaity
NIM
: E251100121

Disetujui oleh
Komisi Pembimbing

Prof. Dr. Ir. Yusuf SudoHadi, M.Agr
Ketua

Dr. Louis Ettienne Denaud
Anggota

Diketahui oleh

Ketua Program Studi
Teknologi Hasil Hutan

Dekan Sekolah Pascasarjana

Prof. Dr. Ir. I Wayan Darmawan, M.Sc

Dr. Ir.Dahrul Syah, MSc.Agr

Tanggal Ujian: 29 Oktober 2012

Tanggal Lulus:

PRAKATA
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT atas segala
karunia-Nya sehingga karya ilmiah ini berhasil diselesaikan. Tema yang
dipilih dalam penelitian yang dilaksanakan sejak bulan Januari sampai Juni
2012 ini adalah pemanfaatan kayu, dengan judul Analisis Gaya Pemotongan
dan Kualitas Permukaan Vinir Kayu Poplar (Populus spp.).
Terima kasih penulis ucapkan kepada:
1. Prof. Dr. Ir. Yusuf Sudo Hadi, M.Agr sebagai ketua Komisi Pembimbing dan
Dr. Louis Etienne Denaud sebagai anggota Komisi Pembimbing
2. Prof. Dr. Ir. Muh Yusram Massijaya, MS sebagai penguji dari luar.
3. Departemen Pendidikan Nasional Republik Indonesia yang memberikan

Beasiswa Unggulan untuk membiayai kuliah saya.
4. Profesor Remy Marchal yang memberikan saya kesempatan untuk
mengerjakan proyeknya sebagai bahan tulisan tesis saya.
5. Staf di LaBoMaP (Laboratoire Bourguignon des Matériaux et des Procédés),
Ecole National Superieure d’Arts et Matiers (ENSAM) Cluny, Bourgogne,
France (Jean-Claude BUTAUD, Michaël KREBS, Laurent BLERON)
6. Bapak, Ibu, kakak (Rani Dessiasifayanty dan Rina Aprilla Afianty), dan
kakak ipar atas dukungan moril dan materil yang senantiasa diberikan.
7. Teman-teman 2010 Pascasarjana THH terutama teman seperjuangan BU
(Irsan Alipraja, Novitri Hastuti, Sonia Somadona, Vera Junita Sitanggang dan
Meylida Nurrachmania)
8. Teman-teman THH ’42 terutama Nila Rosa Purwanti, Sri Noviana Puji
Andiasri, Roslita Fajarwati, dan Raudhah Juliati.
Tesis ini dapat terselesaikan juga atas dukungan dan dorongan
berbagai pihak yang tidak dapat penulis sebutkan satu per satu. Oleh karena
itu, penulis ucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya.
Semoga karya ilmiah ini bermanfaat.
Bogor, Oktober 2012
Rentry Augusti Nurbaity

DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL

ii

DAFTAR GAMBAR

ii

DAFTAR LAMPIRAN

ii

1 PENDAHULUAN
Latar Belakang
Tujuan Penelitian

1
1
2

2 TINJAUAN PUSTAKA
Gambaran Umum Poplar
Indikator Kualitas Vinir
Faktor Penentu Kualitas Vinir

3
3
6
7

3 BAHAN DAN METODE
Waktu dan Tempat
Alat dan Bahan
Skema Penelitian
Prosedur Penelitian
Desain Penelitian dan Analisa Data

11
11
11
12
13
19

4 HASIL DAN PEMBAHASAN
Berat Jenis
Kadar Air Log
Gaya Pemotongan
Serat Berbulu
Kelengkungan Vinir

21
21
22
23
29
30

5 SIMPULAN DAN SARAN
Simpulan
Saran

33
33
34

DAFTAR PUSTAKA

35

LAMPIRAN

37

DAFTAR TABEL
1
2
3
4

Asal hibrida masing-masing kultivar yang diamati
Kultivar dan tempat tumbuhnya
Tahapan pengeringan
Perbandingan gaya pemotongan

4
11
18
28

DAFTAR GAMBAR
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21

Stuktur anatomi kayu Poplar
Skema penelitian
Pembagian sampel
Pola Pemotongan contoh uji (a) dan hasil pemetaan kadar air (b)
Komponen mesin “SEM Automation S500”
Geometri pengupasan
Grafik gaya pemotongan
Vinir dengan serat berbulu (a) dan vinir tanpa serat berbulu (b)
Pengukuran lengkungan vinir
Mesin pengeringan
Sebaran berat jenis 14 kultivar poplar
Pemetaan kadar air Koster pada tiga lokasi yang berbeda
Variasi rata-rata kadar air terhadap kultivar
Perbandingan gaya pemotongan horizontal pisau
Perbandingan gaya pemotongan vertikal pisau
Perbandingan gaya pemotongan horizontal bar
Perbandingan gaya pemotongan vertikal bar
Variasi persentase serat berbulu
Tinggi lengkungan vinir
Jumlah lengkungan vinir
Luas area lengkungan vinir

5
12
13
13
14
15
16
17
18
19
21
22
22
24
25
26
27
29
30
31
32

DAFTAR LAMPIRAN
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13

Data hasil pengujian vinir poplar
Data hasil pengujian gaya pemotongan vinir poplar
Uji analisis keragaman berat jenis
Uji analisis keragaman kadar air
Uji analisis keragaman serat berbulu
Uji analisis keragaman tinggi lengkungan vinir
Uji analisis keragaman jumlah lengkungan vinir
Uji analisis keragamanluas lengkungan vinir
Uji analisis keragaman gaya pemotongan horizontal pisau
Uji analisis keragaman gaya pemotongan vertikal pisau
Uji analisis keragaman gaya pemotongan horizontal bar
Uji analisis keragaman gaya pemotongan vertikal bar
Pemetaan kadar air

37
39
44
45
46
47
48
49
50
52
54
56
58

1

1 PENDAHULUAN

Latar Belakang
Salah satu cara meningkatkan kualitas kayu adalah melakukan rekayasa
genetik pohon. Beberapa negara di Eropa seperti Perancis, Itali, Jerman, dan
Belanda, telah mengembangkan program permuliaan tanaman untuk genus
Populus spp. (Heilman 1999). Salah satu caranya adalah hibridisasi sehingga
menghasilkan kultivar baru.
Negara Perancis adalah produsen kayu Poplar terbesar di Eropa dengan luas
area 236.000 ha (FAO 2008). Pada tahun 2009, pemanenan kayu poplar mencapai
1,3 juta m3 (FCBA 2011). Pada tahun 2008, sebagian besar kayu Poplar diolah
menjadi vinir (64,3%) dan dimanfaatkan untuk industri kemasan ringan (32%),
kayu lapis (7,9%), dan sisanya diekspor. Beragam kultivar Poplar ditanam untuk
mendapatkan kultivar yang mampu beradaptasi dengan tanah dan iklim serta
mengurangi serangan hama. Kultivar I-214 adalah salah satu kultivar yang banyak
dimanfaatkan sebagai bahan baku industri kayu terutama pada industri kemasan
ringan (Haouzali 2009). Namun kultivar ini rentan terhadap serangan hama.
Pada tahun 2009, beberapa lembaga di Perancis bekerja sama untuk
mempelajari kualitas kultivar kayu Poplar. Arts et Métiers ParisTech Cluny,
melalui LaBoMaP, turut andil dalam proyek ini dalam menganalisis kemampuan
pengupasan dan kualitas produk yang diperoleh (kayu lapis dan LVL). Analisis
kemampuan pengupasan ditandai dengan pemetaan kadar air dan mengukur gaya
pemotongan. Kualitas produk ditandai keadaan permukaan vinir dan sifat mekanik
dari kayu lapis dan LVL.
Analisa yang menggunakan kualitas 7 kultivar (Blanc du Poitou, Dorskamp,
Flevo, I-214, I-45/51, Raspalje, dan Fritzi Pauley) dari 4 tempat tumbuh yang
berbeda dilakukan oleh Hafida EL HAOUZALI, mahasiswi PhD di LaBoMaP.
Log dikupas untuk vinir setebal 1,4 dan 3 mm, ketebalan standar yang digunakan
dalam kemasan ringan dan kayu lapis. Hasil penelitian menunjukkan bahwa gaya
pemotongan sangat kecil dibandingkan dengan pengujian lainnya dengan jenis
yang sama. Selain itu, efek dari tempat tumbuh pada karakteristik kultivar belum

2
terbukti. Hasil dari proyek ini kemudian dipublikasikan dengan judul «Référentiel
qualités du bois des cultivar de peuplier ».
Tahun 2011, proyek ini berlanjut untuk mempelajari kualitas kayu poplar
dari 13 kultivar baru dan ditambah dengan kultivar I-214 sebagai referensi dan
penghubung proyek sebelumnya. Log dari 14 kultivar dipanen pada tiga lokasi
terpisah di Perancis yang ditentukan sebagai ulangan. Log dikupas setebal 0,8 mm,
3 mm dan 5,25 mm yang ditujukan untuk kemasan ringan dan produk struktural.
Empat belas kultivar dan posisi radial dalam kayu (sapwood dan false
heartwood) digunakan sebagai faktor yang diteliti. Parameter yang diukur
(respon) yaitu kemampuan pengupasan berupa persentase kadar air dan gaya
pemotongan (Xc/gaya vertikal pisau, Yc/gaya horizontal pisau, Xb/gaya vertikal
bar, dan Yb /gaya horizontal bar); dan kualitas vinir yang berupa persentase serat
berbulu dan lengkungan vinir (jumlah lengkungan, tinggi maksimum lengkungan,
dan luas lengkungan). Hasil dari pengukuran kemudian diuji analisis keragaman
untuk diketahui pengaruh dari kultivar terhadap parameter yang diukur dengan
posisi radial sebagai bloknya. Tesis ini menyajikan hasil dari kemampuan 14
kultivar kayu poplar untuk dikupas dan kualitas permukaan vinirnya.

Tujuan Penelitian
Penelitian ini bertujuan untuk menguji gaya pemotongan dan kualitas vinir
berupa serat berbulu dan kelengkungan vinir dari 14 kultivar kayu poplar.

3

2 TINJAUAN PUSTAKA

Gambaran Umum Poplar
Taksonomi Poplar
Genus populus termasuk dalam famili Salicaceae yang ciri khasnya
dioeceous, atau yang berarti jantan dan betina berada pada pohon terpisah. Genus
populus dibagi menjadi enam sektor (Chardenon 1982), yaitu:
1. Sektor Turanga yaitu Populus euphratica
2. Sektor Leuce terbagi atas 2 sub-sektor yaitu :
Sub sektor Trepidae (trembles): Tiga jenis yang dikenal yaitu Populus
tremula L., Populus grandidentata Michx, dan Populus tremuloïdes Michx
Sub sektor Albidae: Populus alba L. (poplar putih)
3. Sektor Aegiro: Dua jenis yang terkenal yaitu Populus nigra dan Populus
deltoides
4. Sektor Tacamahaca: Populus trichocarpa dan Populus tacamahaca
5. Sektor Leucoides : P. heterophylla L., P. lasiocarpa Olivier
6. Sektor Abaso: Populus mexicana

Kulturisasi Poplar
Genus Populus atau yang dikenal dengan Poplar adalah jenis pohon yang
cepat tumbuh. Pemanfaatan Populus sebagai bahan baku untuk modifikasi genetik
sudah sangat luas (Marchadier dan Sigaud 2005). Beberapa negara termasuk
Amerika Serikat, Cina, dan Perancis, telah melakukan program pemuliaan
tanaman ini (FAO 2004). Dengan cara ini, hibrida yang lebih baik dari induknya
dapat diperoleh, cepat tumbuh, dan dapat ditanam dalam skala besar (Heilman
1999).

4
Diantara keenam sektor poplar, ada tiga jenis yang paling banyak digunakan
yaitu Populus nigra, Populus deltoids, dan Populus trichocarpa (CRPF 2003).
Kultivar baru telah dikembangkan dengan hibridisasi dari ketiga jenis tersebut.
Tiga kategori hibrida, yaitu euramerican (Populus black x Populus deltoides),
interamerican (Populus deltoides x Populus baumier),dan deltoids. Sedangkan
kultivar yang digunakan dalam penelitian ini, yaitu:
Tabel 1 Asal hibrida masing-masing kultivar yang diamati
No.
1
2
3
4
5
6
7
8

Kultivar
A4A
Brenta
I-214
Koster
Lambro
Mella
Polargo
Soligo

Asal
Euramerican
Euramerican
Euramerican
Euramerican
Euramerican
Euramerican
Euramerican
Euramerican
P. euramerican x P.
9 Taro
interamerican
10 Triplo
Euramerican
11 Alcinde Populus deltoide
12 Dvina
Populus deltoide
13 Lena
Populus deltoide
14 Trichobel Populus trichocarpa

Berat Jenis
0,290 (G12)
0,350 (Gb)
0,290 (Gb)
0,364 (G12)
0,357 (Gb)
0,330 (Gb)
0,349 (Gb)

Kualitas
Pertumbuhan cepat
Pertumbuhan sedang-cepat
Kualitas sangat baik
Pertumbuhan cepat
Sebanding atau lebih „I-214‟
Sebanding atau lebih „I-214‟
Identik dengan ‟Koster‟
Kualitas lebih dari „I-214‟

0,357 (Gb)

Sebanding atau lebih „I-214‟

0,380 (G12)
0,330 (Gb)
0,325 (Gb)
0,326 (G12)

Pertumbuhan cepat
Pertumbuhan sedang
Sebanding atau lebih „I-214‟
Sebanding dengan „I-214‟
Pertumbuhan cepat

Gb (Basic specific grafity) G12 (Berat jenis pada kadar air 12%)

Karakteristik Kayu Poplar
Penampilan fisik kayu poplar bervariasi tergantung pada jenis dan
kultivarnya. Warna kayunya dari putih terang hingga coklat tua. Keberadaan kayu
gubal tidak terbatas bahkan kayu teras hampir tidak ada. Akan tetapi keberadaan
false heartwood sering terlihat yang diidentifikasi melalui warnanya yang lebih
gelap di sekitar empulur. Perbedaan warna ini terlihat jelas pada kondisi kayu
segar, tidak pada kayu kering.
Poplar dikenal dengan moisture loving dikarenakan spesies ini sangat
menuntut air dan nutrisi. Kadar air antara kayu gubal dan kayu teras cenderung
kecil perbedaannya. Berat jenisnya termasuk rendah dimana berkisar antara 0,300,39 (Balatinecz dan Kretschmann 2001). Menurut Zhang et al. (2003), efek dari

5
kultivar pada dua situs yang berbeda (termasuk jenis tanah yang berbeda) adalah
signifikan terhadap kerapatan kayu dan kadar air.
Komposisi volumetrik didominasi oleh serat (53-60%), vessel (28-34%), sel
jari-jari (11-14%), dan parenkim aksial (0,1-0,3%). Rata-rata panjang vessel dan
serat pada kayu dewasa berturut-turut sebesar 0,58-0,67 mm dan 1,32-1,38 mm
(Panshin dan de Zeeuw 1980).

Parenkim apotrakeal
marginal
Sel serabut (fibers)
Pori tata baur
Jari-jari uniseriate
Penampang transversal (100x)

Vessel
Sel serabut
Jari-jari homogen (sel
baring)
inter-vascular bordered
pits
Penampang longitudional–radial (100x)

Sel serabut
Jari-jari uniseriate
Bidang peforasi
sederhana vessel
inter-vascular bordered
pits
Penampang longitudional –tangensial (100x)

Gambar 1 Stuktur anatomi kayu Poplar.
Transformasi kayu poplar menjadi vinir didominasi oleh industri saat ini.
Jenis poplar mudah untuk dikupas bahkan pada saat kondisi segar. CTB (1978)
menunjukkan bahwa pengupasan dapat dilakukan dengan mudah walaupun
dengan ketebalan 5 mm.

6
Indikator Kualitas Vinir
Indikator kualitas pemotongan vinir menurut Bakar (1996) ada empat, yaitu:

Kedalaman Retak (Lathe Check)
Indikator ini dapat ditolerir hingga batas tertentu. Keberadaan retak dapat
memperkuat ikatan antar vinir. Namun, semakin dalam retak vinir maka semakin
rendah kualitas vinir. Semakin tebal vinir yang dikupas, maka retak akan semakin
dalam dan jarak antar retak akan semakin lebar (Palubicki et al. 2009).
Palubicki et al. (2009) telah mengembangkan metode baru untuk mengukur
kedalaman retak vinir dengan menggunakan alat SMOF (Système de mesure
d’ouverture de fissures). Alat ini dapat mengukur kedalaman retak dan jarak antar
retak. Keterbatasan dari metode ini adalah vinir sampel harus berasal dari mesin
pengupas dalam skala laboratorium bernama microlathe.

Kehalusan Permukaan
Permukaan yang tidak halus adalah akibat dari adanya serat yang terbelah
atau terpisah dengan kurang baik. Kehalusan permukaan mempengaruhi
penampilan vinir dan jumlah pelaburan perekat (Bakar 1996). Semakin kasar
permukaan maka semakin rendah kualitas vinir.
Kehadiran serat berbulu menurunkan kualitas vinir di industri. Akibatnya,
nilai estetika dari vinir berkurang dan mengganggu ikatan perekat pada produksi
panel atau ketika mencetak untuk produksi kemasan. Kelembaban yang tinggi dan
adanya kayu tarik adalah penyebab utama membuat serat berbulu (Hoadley 2000;
Haouzali 2009). Dari sudut pandang parameter pemotongan, ketajaman pisau,
kecepatan potong yang tinggi dan sudut pemotongan positif dapat membatasi
pembentukan serat berbulu (Denaud 2006).

Keseragaman Tebal
Ketidakseragaman tebal terjadi ketika pengupasan tidak sesuai dengan
lintasan potong. Kemungkinan ketidakseragaman tebal pasti akan terjadi pada
proses pengupasan. Namun yang menjadi permasalahan adalah besarnya variasi
ketebalan vinir. Semakin besar variasi ketebalan vinir maka semakin rendah

7
kualitasnya. Keseragaman tebal vinir berpengaruh pada berlebihnya penggunaan
perekat, mengurangi kekuatan rekat, dan meningkatnya tekanan yang dibutuhkan
saat pengempaan (Haouzali et al. 2010). Selain itu, saat proses penyerutan, bagian
vinir yang lebih tipis akan terserut sehingga ada bagian yang hilang.

Kelengkungan Vinir
Indikator ini mempunyai kesulitan dalam penanganan dan pengerjaan
dibandingkan vinir yang rata. Salah satu cara penanganannya adalah melengkapi
alat pengupas dengan “tenderizing roll” sehingga vinir lebih plastis dan rata.

Faktor Penentu Kualitas Vinir
Faktor-faktor penentu kualitas vinir yaitu faktor kayu, faktor manusia/
operator, dan faktor mesin.

Faktor Kayu
Beberapa faktor yang mempengaruhi kualitas pemotongan vinir (Bakar
2006), yaitu:
1.

Jenis Kayu
Penanganan setiap jenis kayu berbeda-beda satu sama lain. Hal tersebut

dikarenakan perbedaan struktur sel pada masing-masing jenis. Oleh karena itu,
setiap jenis memiliki pengaturan mesin sendiri untuk menghasilkan vinir dengan
kualitas yang optimal.
2.

Berat Jenis Kayu
Prinsip pengupasan kayu adalah pembelahan atau pemisahan sel kayu. Gaya

potong yang berkorelasi dengan kerapatan kayu (Mothe 1988). Gaya pemotongan
pisau dan bar akan meningkat seiring dengan kenaikan berat jenis (Thibaut 1988).
Kualitas potong kayu dengan berat jenis tinggi lebih baik daripada kayu yang
berat jenisnya lebih rendah. Dinding sel kayu yang tebal dan kuat akan menahan
desakkan mata pisau sehingga sel terbelah dengan sempurna.

8
3.

Kadar Air Kayu
Saat kadar air dibawah titik jenuh serat atau dibawah 30% maka pengaruh

dari kadar air terhadap kualitas pemotongan akan terlihat. Namun untuk kayu
berkerapatan rendah, pengaruh kadar air dapat terlihat pada kayu kondisi segar
(kadar air lebih dari 100%). Kualitas kayu yang kadar airnya diatas 100% lebih
baik kualitasnya daripada kayu yang kadar airnya lebih rendah. Fenomena ini
dikarenakan air dalam rongga sel dan dinding sel yang penuh bersama-sama
menahan desakan mata pisau, sehingga hasil pemotongan sempurna.
4.

Mata Kayu
Keberadaan mata kayu dapat mengurangi nilai estetika dan kekuatan

mekanis kayu. Pada vinir, mata kayu lepas dapat menyebabkan lubang pada vinir.
Keberadaan mata kayu di kayu Poplar bervariasi tergantung kultivarnya.
5.

Kayu Tarik
Poplar cenderung mudah menghasilkan kayu tarik (Balatinecz dan

Kretschmann 2001). Gen memiliki pengaruh signifikan terhadap kayu tarik.
Pengaruh lingkungan (angin dan fototropisme) juga dapat meningkatkan produksi
kayu tarik. Menurut Berthelot et al. (2010), proporsi kayu tarik antara 6 dan 20%
pada 9 kultivar kayu poplar yang dianalisis.
Keberadaan kayu tarik pada vinir yang dikeringkan dapat menyebabkan
kelengkungan yang tidak beraturan. Hal ini dikarenakan perbedaan kerapatan dan
tingkat penyusutan.
6.

False Heartwood
Pada produksi vinir, kehadiran false heartwood menurunkan nilai estetika

vinir dan menimbulkan kesulitan pengeringan. Industri kemasan ringan yang
menggunakan vinir tipis kurang menyukai keberadaan false heartwood pada
produknya. Homogenitas pengeringan lebih sulit untuk dicapai karena kandungan
air yang tinggi dari false heartwood.
Menurut Zheng et al. (2006), proporsi false heartwood sangat dipengaruhi
oleh sifat tanah dan kadar air. Hampir semua spesies poplar mengandung false
heartwood. Perbedaan false heartwood dari kayu ringan adalah kelembaban tinggi
dan lebih gelap.

9
Faktor Manusia (Operator)
Faktor manusia berpengaruh secara tidak langsung terhadap kualitas vinir
kupas. Sebaliknya, peran operator terhadap pembuatan vinir sayat sangat besar.
Keputusan operator dalam menentukan parameter pemotongan seperti kecepatan
pemotongan, tingkat kompresi bar, dan lain sebagainya, berpengaruh terhadap
kualitas pemotongan.

Faktor Mesin
Beberapa faktor mesin yang mempengaruhi kualitas pemotongan yaitu:
1.

Faktor Pisau
Faktor pisau meliputi ketajaman pisau dan sudut ketajaman pisau (sharpness

angle, β), dan sudut bebas pisau (cleareance angle, ). Gesekan antara mata pisau
dan kayu saat pemotongan dapat menyebabkan aus pisau dan penumpulan. Pisau
yang tumpul dapat menghasilkan permukaan vinir yang kasar dan menaikkan
gaya pemotongan pisau.
Sudut ketajaman pisau berkaitan dengan kedalaman retak. Semakin besar
sudut ketajaman pisau maka kedalaman retak akan semakin tinggi. Namun, sudut
pisau yang terlalu kecil dapat mengakibatkan patah ataupun getaran pisau karena
tidak kuat melawan desakan kayu. Akibatnya, ketebalan pemotongan tidak merata.
Sudut pemotongan pisau yang umumnya digunakan adalah 20°.
Sudut bebas pisau positif dapat mengakibatkan getaran pada pisau. Denaud
(2006) tidak menemukan hubungan yang signifikan antara nilai sudut ini dan ratarata frekuensi retak.
2.

Faktor Bar
Tipe dan bentuk nosebar beragam. Fungsinya adalah memberikan tekanan

pada kayu yang dipotong. Pengaruh tekanan bar sebanding dengan kedalaman
retak (Daoui et al. 2011; Bakar 2004). Tekanan bar ditentukan melalui pengaturan
posisi nosebar terhadap pisau. Celah antara nosebar dan pisau tegak lurus terhadap
arah potong disebut dengan Gap. Celah antara nosebar dan pisau sejajar dengan
arah potong disebut dengan lead. Tekanan bar yang besar dapat meminimumkan
retak kupas, tapi meningkatkan gesekan, tebal vinir yang bervariasi, dan

10
kekasaran permukaan. Sedangkan tekanan bar rendah dapat mengurangi gesekan
dan variasi ketebalan tapi retak kupas yang dalam.
3.

Kecepatan Pemotongan
Kecepatan pemotongan dapat berpengaruh terhadap kekasaran vinir,

kedalaman retak, dan frekuensi kemunculan retak. Semakin cepat kecepatan
pemotongan dapat menurunkan kekasaran permukaan.

11

3 METODE
Waktu dan Tempat
Penelitian ini dilaksanakan dari bulan Februari 2012 sampai bulan Juni 2012
yang bertempat di LaBoMaP (Laboratoire Bourguignon des Matériaux et des
Procédés), Ecole National Superieure d‟Arts et εatiers (ENSAε) Cluny,
Bourgogne, France.

Alat dan Bahan
Penelitian ini menggunakan bahan baku berupa log 14 kultivar kayu poplar
yang berasal dari 3 tempat tumbuh yang berbeda. Total log yang digunakan adalah
42 log.
Tabel 2 Kultivar dan tempat tumbuhnya
No.

Kultivar

Tempat tumbuh 1

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14

A4A
Brenta
I 214
Koster
Lambro
Mella
Polargo
Soligo
Taro
Triplo
Alcinde
Dvina
Lena
Trichobel

Clarques
Sainte Hermine
Blanzay sur Boutonne
Sainte Hermine
Sainte Hermine
Blanzay sur Boutonne
Epieds
Sainte Hermine
Blanzay sur Boutonne
Vervant
Le Busseau
Sainte Hermine
Sainte Hermine
Le Busseau

Tempat tumbuh 2

Tempat tumbuh 3

Argenton
Bussy les Daours
Saint Nicolas la Chapelle
La Réole
Saint Nicolas la Chapelle
La Réole
Saint Nicolas la Chapelle
La Réole
Saint Nicolas la Chapelle
La Réole
Saint Nicolas la Chapelle
La Réole
Saint Jean d'Angely
Bussy les Daours
Saint Nicolas la Chapelle
La Réole
Saint Nicolas la Chapelle
La Réole
Saint Jean d'Angely
Bussy les Daours
Saint Jean d'Angely
Vervant
Blanzay sur Boutonne
La Réole
Saint Nicolas la Chapelle
La Réole
Long
Vauchelle l‟Authis

Panjang log yang digunakan adalah 125 cm yang diambil pada ketinggian
260 cm dari pangkal batang (lihat skema penelitian).

12
Skema Penelitian
Berikut ini adalah skema penelitian yang dilakukan:
Site 1

Site 2

Site 3

14 kultivar
FCBA
(2,25 m)

42 log
disimpan

ENSAM
(1,25 m)

FCBA
(1 m)

uji industri
(l=2,60 m)

42 log untuk
industri

42 log diteliti

Log A
60cm

2
cm

2
cm

Log B
60cm

Pemetaan Uji
kekasaran
KA

Type A: vinir kayu gubal 0,8 mm
Uji serat berbulu
Uji kelengkungan vinir
Type B: vinir kayu gubal 3 mm
Analisis gaya pemotongan
Pengeringan dengan tekanan
Type C: vinir false heartwood 0,8mm
Uji serat berbulu
Uji kelengkungan vinir
Type D: vinir false heartwood 3mm
Analisis gaya pemotongan
Pengeringan dengan tekanan

Type E: vinir kayu gubal 5,25 mm
Analisis gaya pemotongan
Pengeringan dengan tekanan

Type F: vinir false heartwood 5,25mm
Analisis gaya pemotongan
Pengeringan dengan tekanan

Gambar 2 Skema penelitian.

13
Prosedur Penelitian
Persiapan Bahan
Log yang sudah dibersihkan dari kulitnya dipotong menjadi 4 bagian.
Bagian pertama dan keempat yang masing-masing panjangnya ±60 cm digunakan
sebagai bahan baku pembuatan vinir. Bagian kedua sepanjang 2 cm dimanfaatkan
untuk pemetaan kadar air log. Sedangkan bagian ketiga sepanjang 2 cm digunakan
sebagai contoh uji kekasaran vinir dengan menggunakan mesin kupas khusus
“microlathe”. Uji kekasaran ini dibahas pada penelitian lainnya.

Log A
log B
60 cm 2 2 60 cm
cm cm

Gambar 3 Pembagian sampel.
Pemetaan Kadar Air
Pemetaan kadar air dilakukan untuk mengetahui pola penyebaran kadar air
log yang dikupas. Disk setebal 2 cm dipotong berukuran 6 cm x 6 cm dengan
mesin bandsaw. Setiap potongan diberi nomor dan dihitung berat awalnya (Mh)
dengan menggunakan timbangan. Sampel dimasukkan ke dalam oven bersuhu
103±2 °C hingga beratnya konstan (Mo). Kadar air dihitung dengan formula:

Hasil persentase kadar air tersebut diinput dalam program visual basic yang
menggambarkan sebaran kadar air berdasarkan tingkat perbedaan warna.

(a)

(b)
Gambar 4 Pola pemotongan contoh uji (a) dan hasil pemetaan kadar air (b).

14
Berat Jenis
Setelah pengupasan kulit, masing-masing log A dan log B ditimbang
beratnya (B) dan diukur diameter terkecil dan terbesar di kedua sisi serta panjang
log agar diketahui volumenya (V). Sedangkan untuk nilai berat kering oven
(BKT) didapat dari sampel disk untuk pengukuran kadar air (KA) log (§3.4.2) dan
dihitung dengan rumus:

Sedangkan berat jenis kayu didapatkan dengan rumus:

Pengupasan Vinir (Rotary Peeling)

4
3
2
1

6

5

7

Gambar 5 Komponen mesin “SEε Automation S500”.
Vinir yang dihasilkan adalah vinir dengan ketebalan 0,8 mm, 3 mm, dan
5,25 mm. Log A digunakan untuk vinir ketebalan 0,8 mm dan 3 mm. Log B

15
digunakan untuk vinir dengan ketebalan 5,25 mm. Log dikupas dengan
menggunakan mesin “SEε Automation S500”.
Mesin SEM semi-industri ini dapat mengupas log sepanjang 450-850 mm
dan berdiameter 180-500 mm. Mesin ini terdiri dari beberapa komponen seperti
yang ditunjukkan pada gambar 5. Komponen tersebut yaitu:
1. Dua pasang cakram yang masing-masing berdiameter 110 mm dan 70 mm
2. Pisau sepanjang 950 mm dengan besar sudut 20° diatur secara manual
3. Bar siku yang diatur secara manual
4. Gulungan anti-tekuk yang selalu berada pada arah 36° sumbu vertikal cakram
5. Empat sensor kuarsa piezoelektrik untuk merekam gaya pemotongan
6. Mesin equalizer untuk menerjemahkan gaya pemotongan
7. Mesin operator
Parameter untuk ketiga ketebalan adalah sama. Tekanan bar sebesar 10%.
Lead atau jarak antara nosebar dan pisau sejajar dengan arah potong sebesar 0,3
dari tebal vinir yang dinginkan. Gap atau jarak antara nosebar dan pisau tegak
lurus dengan arah potong sekitar 0,9 dari tebal vinir. Kecepatan pemotongan
sebesar 1 m/s. Sudut bebas pisau (clearance angle) adalah 0°.

P= Passage
e= Tebal vinir

Gambar 6 Geometri pengupasan.
Seperti yang telah dijelaskan pada skema (§3.3), pengupasan pada log A
dibagi menjadi 4 bagian. Pertama pengupasan vinir 0,8 mm pada bagian kayu
gubal sebanyak 10 putaran. Kedua adalah pengupasan vinir 3 mm pada bagian
gubal hingga bagian yang berwarna terang habis. Ketiga adalah pengupasan vinir
0,8 mm pada bagian kayu false heartwood sebanyak 10 putaran. Keempat adalah

16
pengupasan vinir 3 mm pada bagian kayu false heartwood hingga mencapai jarijari log sebesar 70 mm.
Pengupasan pada log B (ketebalan vinir 5,25 mm) hanya dibagi menjadi dua
bagian. Bagian pertama adalah pengupasan vinir 5,25 mm pada bagian kayu gubal.
Bagian kedua adalah pengupasan vinir 5,25 mm pada bagian kayu false
heartwood.
Sebelum pengupasan, titik pusat ditentukan terlebih dahulu agar
pemanfaatan log optimal. Setelah pengupasan, pisau dibersihkan dari sisa-sisa
potongan serat kayu yang menempel pada pisau.

Gaya Pemotongan
Gaya pemotongan pada pisau dan bar diukur dengan menggunakan empat
pizzoelektrik. Setiap sensor merekam tiga sinyal dalam bentuk arus listrik pada
sumbu X, Y dan Z. Sinyal tersebut kemudian diterjermahkan dalam bentuk angka
sehingga didapat 4 jenis gaya, yaitu: Xc (gaya vertikal pisau), Yc (gaya horizontal
pisau), Xb (gaya vertikal bar), dan Yb (gaya horizontal bar). Keempat gaya
tersebut terus direkam secara real time.

gaya pemotongan (daN)

1500
1000
Horizontal pisau
500

Vertical pisau

0

Horizontal bar
0

2

4

-500
-1000

6

8

Vertical bar

waktu

Gambar 7 Gaya pemotongan terhadap waktu.
Akuisisi dilakukan melalui program LabView. Data disimpan dalam bentuk
file.txt dan memungkinkan untuk melihat profil gaya yang diukur (Gambar 7).
Program ini juga memungkinkan untuk menghitung rata-rata dan standar deviasi
pada sebagian kurva gaya pemotongan terhadap waktu. Nilai rata-rata dan standar
deviasi gaya pemotongan diambil dari rataan nilai profil gaya pemotongan yang
stabil berdasarkan visual. Nilai gaya pemotongan disajikan dalam satuan daN/m.

17
Kualitas Vinir
Kualitas vinir dinilai dengan menggunakan vinir 0,8 mm. Kualitas yang
dinilai yaitu serat berbulu dan kelengkungan vinir pada vinir kering udara.

Serat Berbulu

Gambar 8 Vinir dengan serat berbulu (a) dan vinir tanpa serat berbulu (b).
Serat berbulu dinilai pada saat vinir dalam kondisi basah/segar. Pada saat
kondisi segar, serat berbulu murni dikarenakan akibat pengupasan. Oleh karena
itu, analisis ini harus dilakukan segera setelah pengupasan. Vinir dengan
ketebalan 0,8 mm dipotong setiap satu putaran (keliling log). Penentuan satu
putaran dapat diketahui melalui lubang hasil pengeboran pada salah satu tepi log.
Sepuluh sampel diambil secara berurutan untuk menentukan sebaran serat berbulu
pada masing-masing log. Setiap vinir, dinilai secara visual mengenai keberadaan
serat berbulu dinyatakan dalam bentuk persentase (gambar 8).

Kelengkungan Vinir
Setelah pengujian serat berbulu, vinir disusun dalam rak pengering. Vinir
dikeringudarakan selama ±3 minggu. Vinir yang telah kering diukur ketinggian
lengkungan dengan dua sensor (gambar 9). Sensor tersebut merekam bentuk
angka dan disimpan dalam file .txt.
Tiga kriteria kelengkungan vinir yang dinilai yaitu: jumlah lengkungan vinir,
tinggi maksimal lengkungan vinir, dan luas area per lengkungan vinir. Rataan
ketiganya dihitung menggunakan program yang dikembangkan oleh LaBoMap.

18

sensor

Gambar 9 Pengukuran lengkungan vinir.

Pengeringan Vinir
Pengeringan vinir menggunakan alat pengering dengan sistem vakum.
Dengan jadwal pengeringan yang terbagi atas 9 fase sebagai berikut:
Tabel 3 Tahapan pengeringan

Kadar air (%)
Tekanan (mbar)
Suhu (°C)

Fase
1
50
150
60

Fase
2
40
150
61

Fase
3
30
150
62

Fase
4
25
150
64

Fase
5
20
150
66

Fase
6
17
150
69

Fase
7
14
150
72

Fase
8
11
150
77

Fase ke-9 adalah tahapan conditioning selama 3 jam. Kenaikan suhu,
tekanan kempa, dan tekanan udara akan ditampilkan dalam bentuk grafik dan data.
Agar air hasil penguapan dan kondensasi tidak menumpuk didalam mesin, maka
secara berkala air dibuang dan dicatat besarnya volume air yang dikeluarkan.
Penyusunan vinir terdiri dari 5 kolom yang setiap kolom terdiri dari 9
tumpukan vinir 3 mm atau 6 tumpukan vinir 5,25 mm (gambar 10). Setiap kolom
dibatasi dengan stik kayu yang memiliki ketebalan yang sama dengan tinggi
tumpukan vinir. Setelah pengeringan terhenti, vinir dikeluarkan dari mesin
pengering dan ditumpuk pada suhu ruang. Umumnya, lama pengeringan vinir
adalah ±36 jam.

19

Gambar 10 Mesin pengeringan.

Desain Penelitian dan Analisis Data
Penelitian ini menggunakan rancangan acak kelompok lengkap dengan satu
faktor dan dua faktor. Kedua model dibatasi dengan blok. Pengulangan dilakukan
sebanyak 3 kali.

Rancangan Acak Lengkap Berblok
Faktor perlakuan pada rancangan ini adalah kultivar dan posisi radial
sebagai blok. Respon dari faktor tersebut yaitu kadar air, serat berbulu, jumlah
lengkungan vinir, tinggi lengkungan vinir, dan luas area lengkungan vinir. Model
umum rancangan percobaan ini ialah:

Keterangan:
Yij(k)

= Nilai respon dari perlakuan ke-i dan kelompok ke-j

µ

= Rataan umum

τi

= Pengaruh perlakuan kultivar pada taraf ke- i (14 kultivar)

βj

= Pengaruh perlakuan kelompok posisi radial pada taraf ke-j (kayu gubal
dan false heartwood)

ij(k)

= Pengaruh acak pada perlakuan ke-i kelompok ke-j dan ulangan ke-k

Rancangan Acak Lengkap Faktorial (14x3) Berblok

20
Faktor perlakuan pada rancangan ini adalah kultivar dan tebal vinir serta
posisi radial sebagai blok. Respon dari faktor tersebut yaitu Xc (gaya vertikal
pisau), Yc (gaya horizontal pisau), Xb (gaya vertikal bar), dan Yb (gaya
horizontal bar). Model umum rancangan percobaan ini ialah:

Keterangan:
Yijr(k) = Nilai respon dari perlakuan kultivar ke-i, ketebalan vinir ke-j,

dan

kelompok ke-r
µ

= Rataan umum

αi

= Pengaruh perlakuan kultivar pada taraf ke- i (14 kultivar)

βj

= Pengaruh perlakuan ketebalan vinir pada taraf ke-j (0,8 mm, 3 mm, dan
5,25 mm)

τr

= Pengaruh perlakuan kelompok posisi radial pada taraf ke-j (kayu gubal
dan false heartwood)

ijr(k)

= Pengaruh acak pada perlakuan kultivar ke-i, ketebalan vinir ke-j,
kelompok ke-r dan ulangan ke-k

Analisis ragam (analysis of variance/ ANOVA) dihitung dengan bantuan
program SAS untuk mengetahui pengaruh terhadap respon. Kesimpulan diambil
berdasarkan hipotesis pada selang kepercayaan 95%:
1. Apabila F-hitung < F-tabel, maka perlakuan memberikan pengaruh tidak nyata
terhadap respon
2. Apabila F-hitung > F-tabel, maka perlakuan memberikan pengaruh nyata
terhadap respon
Perlakuan yang memberikan pengaruh nyata terhadap respon akan diuji
lanjut dengan uji Duncan.

21

4 HASIL DAN PEMBAHASAN

Berat Jenis

Berat Jenis

0,45
0,40
0,35
0,30
0,25
0,20
0,15
0,10
0,05
0,00

0,38 0,38 0,38 0,37 0,37 0,37 0,36

0,34 0,34 0,33 0,33 0,33
0,32 0,30

Kultivar

Gambar 11 Sebaran berat jenis 14 kultivar poplar.
Poplar termasuk jenis kayu sangat ringan karena berat jenisnya kurang dari
0,4. Berat jenis 14 kultivar yang diteliti pun tidak jauh berbeda yaitu berkisar
antara 0,30-0,38 (gambar 11). Berat jenis kultivar I-214 adalah berat jenis yang
terendah (0,30). Hasil pengujian Berthelot et al. (2009) pada 10 kultivar poplar
menyatakan bahwa berat jenis poplar berkisar antara 0,29-0,36 dan kultivar I-214
adalah kultivar dengan berat jenis terendah (0,29).
Walaupun nilai berat jenis antar kultivar hampir sama namun hasil
pengujian analisis keragaman menunjukkan bahwa kultivar berpengaruh secara
nyata terhadap berat jenis. Keragaman berat jenis dapat disebabkan oleh
perubahan genetik akibat teknik hibridisasi sehingga terjadi perubahan terhadap
kondisi anatomi kayunya. Hasil pengamatan Zhang et al. (2003) terhadap 21
kultivar poplar menunjukkan bahwa korelasi antara genetik dan berat jenis sebesar
0.86 ± 0.002.
Hasil uji lanjut menyatakan bahwa berat jenis kultivar I-214 berbeda nyata
dengan kultivar Dvina, Soligo, Koster, Taro, Lambro, Lena, dan Alcinde (BJ
≥0,36). Sedangkan kultivar Triplo, Trichobel, Mella, Polargo, Brenta dan A4A
tidak berbeda nyata dengan kultivar I-214.

22
Kadar Air Log
243%
194%
146%
97%
44%
0%

Tempat tumbuh 1

Tempat tumbuh 2

237%

250%

190%

200%

142%

150%

95%

100%

47%

50%
0%

0%

Tempat tumbuh 3

Gambar 12 Pemetaan kadar air Koster pada tiga lokasi yang berbeda.
Salah satu perlakuan pendahuluan pada log yang akan dikupas adalah
perendaman panas. Tujuan perendaman ini adalah melunakkan kayu sehingga
dapat mengurangi gaya yang diperlukan untuk pengupasan kayu. Kayu poplar
dapat dikupas tanpa diberi perlakuan perendaman terlebih dahulu (CTB 1987).
Log sampel yang digunakan dalam penelitian ini adalah log tanpa perlakuan
pendahuluan sehingga memungkinkan kandungan air bagian tepi (gubal) lebih
rendah dibandingkan bagian tengah (false heartwood). Air bebas pada bagian
gubal bergerak ke bagian dalam akibat adanya perbedaan kelembaban relatif dan
temperatur sesudah penebangan. Kondisi kandungan air yang rendah pada bagian
gubal ditunjukkan pada pemetaan kadar air dan pola yang sama didapatkan pada
seluruh contoh uji (Gambar 12 dan lampiran 13).
280
260
240
220

Kadar Air (%)

200
180
160
140
120
100

radial position: sapwood
radial position: false heartwood

Cultivar

Gambar 13 Variasi rata-rata kadar air terhadap kultivar.

Alcinde

Lena

Lambro

Taro

Soligo

Dvina

Brenta

A4A

Polargo

Mella

Trichobel

Triplo

I-214

60

Koster

80

23
Perbedaan kadar air berdasarkan posisi radial dan kultivar ditampilkan pada
gambar 13. Rataan kadar air bagian gubal sebesar 101±17,2% dan bagian false
heartwood sebesar 191±27,9%. Rataan kadar air setiap kultivar berkisar antara
125-167%. Kedua faktor ini berpengaruh nyata terhadap kadar air.
Kadar air kultivar Trichobel adalah kadar air terendah (125±48%). Rataan
kultivar I-214 sebesar 166±65% dan ketika diuji lanjut berbeda nyata dengan
kultivar Trichobel, Lena, Lambro, dan Alcinde. Kultivar Triplo, Koster, Taro,
Mella, A4A, Soligo, Brenta, Polargo dan Dvina tidak berbeda nyata dengan
kultivar I-214. Kandungan air dalam kayu dapat bergantung pada tempat tumbuh
dan jenis kayu. Haouzali (2009) menyatakan bahwa perbedaan kadar air hanya
merefleksikan efek genetik yaitu berupa kondisi anatomi sebuah kayu (kerapatan).

Gaya Pemotongan
Gaya pemotongan horizontal pisau adalah gaya yang terjadi pada pisau
tegak lurus terhadap arah pemotongan vinir. Gaya pemotongan horizontal pisau
92,74% dipengaruhi oleh kultivar, ketebalan vinir yang dikupas, dan posisi radial.
Peningkatan ketebalan vinir yang dikupas (0,8 mm, 3 mm, dan 5,25 mm)
berturut-turut meningkatkan gaya pemotongan horizontal dan variasi nilai (112±58 daN/m, -418±128 daN/m, dan -766±169 daN/m). Karena semakin tebal
vinir yang akan dikupas, massa yang diberikan kepada pisau semakin besar, maka
semakin besar gaya pemotongan yang dibutuhkan.
Gaya pemotongan horizontal pisau terhadap posisi radialnya tidak jauh
berbeda (gambar 14). Rataan gaya pemotongan bagian gubal (-399±258 daN/m)
sedikit lebih rendah dibandingkan bagian false heartwood (-460±328 daN/m).
gaya pemotongan yang lebih besar pada bagian false heartwood dapat disebabkan
oleh kerapatan yang lebih tinggi dibandingkan pada bagian gubal.
Rataan gaya pemotongan horizontal pisau setiap kultivar berkisar dari -220
daN/m sampai -549 daN/m. Kultivar Trichobel berbeda dengan kultivar lainnya
karena gaya pemotongan yang dibutuhkan paling rendah dibandingkan kultivar
lainnya (-220±210 daN/m). Selain berat jenis kayu yang sangat rendah, kondisi ini

24
dikarenakan kandungan air yang lebih rendah sehingga gaya pemotongan yang
diperlukan lebih rendah daripada kultivar I-214 (-388±257 daN/m).
200

Gaya pemotongan (Dan/m)

0
-200
-400
-600
-800
-1000

I-214
Triplo
Trichobel
Mella
Polargo
A4A
Brenta
Dvina
Soligo
Koster
Taro
Lambro
Lena
Alcinde

-1400

I-214
Triplo
Trichobel
Mella
Polargo
A4A
Brenta
Dvina
Soligo
Koster
Taro
Lambro
Lena
Alcinde

-1200

radial position: sapw ood
µ Yknif e 0,8mm

radial position: f alse heartw ood
Cultivar
µ Yknif e 3mm

µ Yknif e 5,25mm

Gambar 14 Perbandingan gaya pemotongan horizontal pisau.

Pengaruh berat jenis terhadap gaya pemotongan terlihat pada kultivar
Polargo, Brenta, A4A, Mella, dan Triplo membutuhkan gaya yang hampir sama
dengan I-214 (-377 - (-439) daN/m) karena berat jenisnya hampir sama dengan
kultivar I-214. Sedangkan kultivar Alcinde, Soligo, Taro, Lena, Koster, Lambro,
dan Dvina yang berat jenisnya yang berkisar antara 0,36-0,38 berbeda nyata
dengan kultivar I-214.
Gaya pemotongan vertikal pisau adalah gaya yang terjadi pada pisau
sejajar terhadap arah pemotongan vinir. Gaya pemotongan vertikal pisau 95,63%
dipengaruhi oleh kultivar, ketebalan vinir yang dikupas, dan posisi radial (gambar
15). Sama halnya dengan gaya pemotongan horizontal pisau, peningkatan
ketebalan vinir yang dikupas (0,8 mm, 3 mm, dan 5,25 mm) berturut-turut
meningkatkan gaya pemotongan vertikal dan variasi nilai (258±39 daN/m,
523±86 daN/m, dan 722±116 daN/m). Gaya pemotongan meningkat pula
berdasarkan posisi radialnya. Rataan gaya pemotongan bagian gubal (483±212

25
daN/m) sedikit lebih rendah dibandingkan bagian false heartwood (548±237
daN/m).

1100
1000

Gaya pemotongan (Dan/m)

900
800
700
600
500
400
300

I-214
Triplo
Trichobel
Mella
Polargo
A4A
Brenta
Dvina
Soligo
Koster
Taro
Lambro
Lena
Alcinde

100

I-214
Triplo
Trichobel
Mella
Polargo
A4A
Brenta
Dvina
Soligo
Koster
Taro
Lambro
Lena
Alcinde

200

radial position: sapw ood
µ Xknife 0,8mm

radial position: false heartw ood
Cultivar
µ Xknife 3mm

µ Xknife 5,25mm

Gambar 15 Perbandingan gaya pemotongan vertikal pisau.

Kultivar I-214 (446±180 daN/m) tidak berbeda nyata dengan Brenta, A4A
dan Trichobel (gaya 480 daN/m). Kultivar Triplo, Mella, dan Polargo berbeda
nyata dengan kultivar I-214 namun nilainya tidak jauh berbeda. Kultivar Soligo,
Alcinde, Taro, Lena, Koster, Lambro, dan Dvina (503-593 daN/m) berbeda nyata
dengan kultivar I-214.
Gaya pemotongan horizontal bar adalah gaya yang terjadi pada bar tegak
lurus terhadap arah pemotongan vinir. Gaya pemotongan horizontal bar 94,52%
dipengaruhi oleh kultivar, ketebalan vinir yang dikupas, dan posisi radial (gambar
16). Peningkatan ketebalan vinir yang dikupas (0,8 mm, 3 mm, dan 5,25 mm)
berturut-turut meningkatkan gaya pemotongan dan variasi nilai (55±167 daN/m,
1330±288 daN/m, dan 1909±330 daN/m). Gaya pemotongan meningkat
berdasarkan posisi radialnya. Rataan gaya pemotongan bagian gubal (1017± 768
daN/m) sedikit lebih rendah dibandingkan bagian false heartwood (1165±871
daN/m).

26
4000
3500

Gaya pemotongan (Dan/m)

3000
2500
2000
1500
1000
500
0

I-214
Triplo
Trichobel
Mella
Polargo
A4A
Brenta
Dvina
Soligo
Koster
Taro
Lambro
Lena
Alcinde

I-214
Triplo
Trichobel
Mella
Polargo
A4A
Brenta
Dvina
Soligo
Koster
Taro
Lambro
Lena
Alcinde

-500

radial position: sapw ood
µ Ybar 0,8mm

radial position: false heartw ood
Cultivar
µ Ybar 3mm

µ Ybar 5,25mm

Gambar 16 Perbandingan gaya pemotongan horizontal bar.

Gaya pemotongan horizontal bar pada vinir setebal 0,8 mm seragam untuk
seluruh kultivar dan posisi radial. Tekanan yang diberikan bar kepada vinir yang
dipotong hampir tidak ada. Hal ini dikarenakan tipisnya vinir yang dikupas
sehingga fungsi bar untuk menekan vinir sangat kecil.
Gaya pemotongan I-214 adalah gaya pemotongan terkecil (874±644
daN/m). Hasil pengujian uji lanjut menyatakan kultivar I-214 tidak berbeda nyata
dengan kultivar Trichobel, Mella, dan A4A ( 1016 daN/m). Kultivar Soligo,
Brenta, Alcinde, Taro, Lena, Koster, Lambro, Dvina, Polargo, dan Triplo yang
gaya pemotongannya ( 1044 daN/m) berbeda nyata dengan I-214.
Berat jenis kayu kurang mampu menjelaskan variasi nilai gaya pemotongan
bar setiap kultivar. Bakar (2004) menyatakan bahwa gaya pemotongan bar sangat
dipengaruhi oleh kondisi pengaturan lead dan gap. Oleh karena itu, nilai gaya
pemotongan bar ditentukan oleh kesesuaian pengaturan lead dan gap terhadap
berat jenis kayu.
Gaya pemotongan vertikal bar adalah gaya yang terjadi pada bar sejajar
terhadap arah pemotongan vinir. Gaya pemotongan vertikal bar 95,98%

27
dipengaruhi oleh kultivar, ketebalan vinir yang dikupas, tapi tidak dengan posisi
radial (gambar 17). Peningkatan ketebalan vinir yang dikupas (0,8 mm, 3 mm, dan
5,25 mm) berturut-turut meningkatkan gaya pemotongan vertikal (6±55 daN/m,
363±50 daN/m, dan 491±69 daN/m). Sama halnya dengan gaya pemotongan
horizontal bar pada vinir setebal 0,8 mm, gaya pemotongan vertikal bar cenderung
seragam dan hampir tidak ada (mendekati 0 daN/m).

800

Gaya pemotongan (Dan/m)

700
600
500
400
300
200
100

I-214
Triplo
Trichobel
Mella
Polargo
A4A
Brenta
Dvina
Soligo
Koster
Taro
Lambro
Lena
Alcinde

-100

I-214
Triplo
Trichobel
Mella
Polargo
A4A
Brenta
Dvina
Soligo
Koster
Taro
Lambro
Lena
Alcinde

0

radial position: sapw ood

radial position: false heartw ood
Cultivar

µ Xbar 0,8mm

µ Xbar 3mm

µ Xbar 5,25mm

Gambar 17 Perbandingan gaya pemotongan vertikal bar.

Gaya pemotongan berdasarkan posisi radialnya tidak berbeda secara
signifikan. Rataan gaya pemotongan bagian false heartwood (289± 216 daN/m)
hampir sama dengan bagian gubal (280±213 daN/m). Hal ini dikarenakan
sebagian besar gaya yang diberikan oleh kayu telah terdistribusi pada pisau dan
horizontal bar sehingga gaya yang terjadi pada vertikal bar tidak banyak
berpengaruh.
Perbedaan gaya pemotongan berdasarkan kultivar tidak telalu besar. Gaya
pemotongan I-214 adalah gaya pemotongan terendah (231±167 daN/m) dan
berdasarkan