PENGARUH PERUBAHAN TEMPERATUR PENGERING TERHADAP KUALITAS KAYU SUREN, SENGON, DAN MAHONI.
TUGAS AKHIR
PENGARUH PERUBAHAN TEMPERATUR PENGERING
TERHADAP KUALITAS KAYU SUREN, SENGON, DAN
MAHONI
Tugas Akhir ini Disusun Guna Memperoleh Gelar Sarjana S-1
Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik
Universitas Muhammadiyah Surakarta
Disusun oleh :
DHAMAS FAISAL HAKIM
NIM : D 200 010 049
JURUSAN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA
2008
i
BAB I
PENDAHULUAN
1.1. Latar belakang
Hutan Indonesia menghasilkan ribuan jenis kayu. Hampir dari semua
itu dapat dimanfaatkan untuk memenuhi kebutuhan manusia. Tetapi hanya
beberapa jenis kayu yang memiliki daya guna yang tinggi. Hal ini disebabkan
karena karakteristik dari masing-masing kayu. Ada yang dapat dipakai sebagai
bahan bangunan tetapi ada juga yang hanya sebagai kayu bakar. Kayu dengan
kualitas baik banyak dicari orang karena kemampuan mekanisnya yang bagus.
Tetapi akibat dari semua itu, kayu-kayu yang memiliki kualitas unggul,
ketersediaan dialam semakin sedikit.
Pohon yang baru ditebang, lubang dan dinding selnya masih banyak
mengandung air. Pohon yang baru ditebang tersebut dinamakan “kayu hijau”.
Kayu yang demikian memilliki banyak kelemahan untuk digunakan untuk
berbagai keperluan. Kayu dengan kadar air lebih dari 20% akan beresiko
mudah terserang jamur.
Dewasa ini industri perkayuan di Indonesia semakin diminati oleh
negara lain, akan tetapi karakteristik kayu yang dihendaki lebih spesifik,
diantaranya kadar air yang sesuai dengan iklim pada masing-masing negara.
Kadar air yang dikehendaki mencapai hingga dibawah 10 %. Keadaan tersebut
tidak dapat dicapai jika pengeringan dilakukan secara alamiah, karena itu di
perlukan pengeringan buatan.
Pengeringan kayu adalah proses untuk mengeluarkan air yang
terdapat didalam kayu. Untuk memperoleh kayu dengan kualitas baik,
pengeringan kayu mutlak diperlukan. Pengeringan kayu bertujuan untuk :
1. Memperkecil kandungan air didalam kayu.
2. Mencegah serangan terhadap kayu oleh jamur dan serangga.
3. Meningkatkan kekuatan kayu.
4. Mempermudah pengerjaan.
1.2. Perumusan Masalah
Bagaimanakah pengaruh perubahan temperatur udara pengering
terhadap kualitas kayu suren, sengon dan mahoni ?
1.3. Tujuan Penelitian
Dengan penelitian ini diharapkan dapat diketahui temperatur yang
paling optimal untuk proses pengeringan kayu, sehingga dapat menghasilkan
kayu dengan kualitas yang baik.
1.4. Batasan Masalah
Mengingat
banyaknya
permasalahan
dalam
penelitian
proses
pengeringan kayu ini, agar lebih terfokus maka perlu adanya batasan
permasalahan. Adapun batasan-batasan masalahnya adalah sebagai berikut :
1. Penelitian ini hanya mencari temperatur yang paling optimal dengan
melihat sifat fisik kayu hasil pengeringan.
2. Kayu yang dipakai adalah kayu mahoni, kayu sengon, dan kayu suren.
3. Proses pengeringan dengan variasi temperatur heater, yaitu 40 ºC, 50 ºC,
60 ºC, dan 70 ºC.
4. Pengujian yang dilakukan adalah
a. Pengujian fisik : uji kadar air, ukuran collapse, dan pecah permukaan.
b. Pengujian mekanis : uji tekan dan uji geser. Pengujian mekanis
dilakukan pada specimen dengan proses pengeringan pada suhu yang
paling optimal berdasarkan analisa fisik kayu.
1.5. Metode Penelitian
1. Studi pustaka
Pada tahap ini dilakukan pengumpulan data dan studi pustaka yang
diperoleh dari buku-buku dan majalah yang menunjang penelitian ini.
2. Studi Lapangan
Pada tahap ini dilakukan survey lapangan untuk mengetahui proses
pengeringan kayu secara langsung dan melakukan tanya jawab untuk
mendapatkan penjelasan dari orang yang telah mempunyai pengalaman
dalam proses pengeringan kayu.
3. Tahap pengumpulan dan pemotongan bahan baku.
Bahan baku yang dikumpulkan adalah kayu sengon, kayu mahoni,
dan kayu suren. Kayu-kayu tersebut kemudian dipotong dengan panjang
180mm, lebar 90mm, dan tebal 60mm.
4. Tahap uji sifat awal bahan baku.
Kayu-kayu yang telah dipotong dalam ukuran standar tersebut
kemudian diteliti keadaan awalnya, yang meliputi kadar air rata-rata,
ukuran, dan kondisi fisik kayu. Maksud dari langkah ini adalah untuk
mengetahui kondisi awal dari bahan baku untuk kemudian dibandingkan
dengan hasil perlakuan penelitian sehingga dapat dilihat seberapa jauh
efek perlakuan penelitian terhadap perubahan sifat-sifat kayu uji.
5. Tahap uji pengeringan dalam alat pengering.
Kayu-kayu yang telah disiapkan kemudian dikeringkan dalam alat
pengering. Alat pengering yang digunakan terbagi atas tiga bagian utama
yaitu blower untuk meniupkan udara, ruang pengeringnya sendiri dan
mekanisme pembangkit udara panas. Unit pembangkit udara panas ini
terdiri atas sebuah ruang pemanas dimana sumber pemanas berasal dari
heater berkekuatan 1200 watt dengan dilengkapi thermocontroller
sehingga temperatur udara dapat diatur pada suatu suhu yang diinginkan.
Adapun langkah-langkah tahap pengeringan dapat dijelaskan
sebagai berikut; penataan benda uji kayu yang telah disiapkan diatur per
jenis kayu dalam satu rak. Setelah kayu-kayu tertata, pemanas udara
dinyalakan dan thermocontroller diatur pada temperatur yang kita
inginkan. Adapun variasi temperatur yang dipakai dalam penelitian ini
adalah 40°C, 50°C, 60ºC, 70ºC. Setelah temperatur udara mencapai yang
diinginkan, blower mulai dinyalakan untuk meniupkan udara panas
kedalam ruang pengering dengan kecepatan 1 m/s. Lama proses
pengeringan adalah selama 1 jam. Langkah ini dilakukan untuk semua
jenis variasi kayu yang digunakan.
6. Tahap uji sifat-sifat kayu pasca perlakuan pengeringan.
Tahap selanjutnya adalah tahap pengujian sifat-sifat kayu pasca
pengeringan. Sifat-sifat kayu yang diuji adalah kadar air, pecah
permukaan, ukuran collapse, uji kekuatan tekan, dan kekuatan geser.
7. Tahap pengolahan data dan penarikan kesimpulan.
Dalam tahap ini dilakukan pengolahan data mengenai hasil
pengujian sehingga muncul grafik hubungan antara jenis kayu, perlakuan
pengeringan yang tepat dan sifat-sifat kayu hasil pengeringan.
1.6. Sistematika Penulisan
Untuk memudahkan pemahaman, penulisan tugas akhir ini dibagi
menjadi lima (5) bab, dan tiap bab terdiri dari sub bab yang satu dengan yang
lainnya saling berkaitan sehingga membentuk topik:
BAB I
PENDAHULUAN
Berisi tentang latar belakang, rumusan masalah, tujuan penelitian,
batasan masalah dan metodologi penelitian, dan sistematika
penulisan.
BAB II
TINJAUAN UMUM
Dalam bab ini berisi tinjauan pustaka mengenai beberapa
penelitian pengeringan kayu
BAB III
DASAR TEORI
Dalam bab ini akan dibahas tentang teori yang berhubungan
dengan pengeringan dan perpindahan panas.
BAB III METODOLOGI PENELITIAN
Meliputi diagram proses pengeringan kayu, proses persiapan
penelitian, dan pelaksanaan penelitian.
BAB IV
HASIL PENGUJIAN DAN PEMBAHASAN
Meliputi pengujian sifat awal bahan baku, proses pengeringan
bahan baku pada alat pengering dengan variasi temperatur,
pengujian bahan baku setelah proses pengeringan yang meliputi ;
uji kadar air, uji pecah permukaan, uji ukuran collapse, uji tekan,
dan uji geser.
BAB V
PENUTUP
Meliputi kesimpulan dan saran dari penelitian.
PENGARUH PERUBAHAN TEMPERATUR PENGERING
TERHADAP KUALITAS KAYU SUREN, SENGON, DAN
MAHONI
Tugas Akhir ini Disusun Guna Memperoleh Gelar Sarjana S-1
Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik
Universitas Muhammadiyah Surakarta
Disusun oleh :
DHAMAS FAISAL HAKIM
NIM : D 200 010 049
JURUSAN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA
2008
i
BAB I
PENDAHULUAN
1.1. Latar belakang
Hutan Indonesia menghasilkan ribuan jenis kayu. Hampir dari semua
itu dapat dimanfaatkan untuk memenuhi kebutuhan manusia. Tetapi hanya
beberapa jenis kayu yang memiliki daya guna yang tinggi. Hal ini disebabkan
karena karakteristik dari masing-masing kayu. Ada yang dapat dipakai sebagai
bahan bangunan tetapi ada juga yang hanya sebagai kayu bakar. Kayu dengan
kualitas baik banyak dicari orang karena kemampuan mekanisnya yang bagus.
Tetapi akibat dari semua itu, kayu-kayu yang memiliki kualitas unggul,
ketersediaan dialam semakin sedikit.
Pohon yang baru ditebang, lubang dan dinding selnya masih banyak
mengandung air. Pohon yang baru ditebang tersebut dinamakan “kayu hijau”.
Kayu yang demikian memilliki banyak kelemahan untuk digunakan untuk
berbagai keperluan. Kayu dengan kadar air lebih dari 20% akan beresiko
mudah terserang jamur.
Dewasa ini industri perkayuan di Indonesia semakin diminati oleh
negara lain, akan tetapi karakteristik kayu yang dihendaki lebih spesifik,
diantaranya kadar air yang sesuai dengan iklim pada masing-masing negara.
Kadar air yang dikehendaki mencapai hingga dibawah 10 %. Keadaan tersebut
tidak dapat dicapai jika pengeringan dilakukan secara alamiah, karena itu di
perlukan pengeringan buatan.
Pengeringan kayu adalah proses untuk mengeluarkan air yang
terdapat didalam kayu. Untuk memperoleh kayu dengan kualitas baik,
pengeringan kayu mutlak diperlukan. Pengeringan kayu bertujuan untuk :
1. Memperkecil kandungan air didalam kayu.
2. Mencegah serangan terhadap kayu oleh jamur dan serangga.
3. Meningkatkan kekuatan kayu.
4. Mempermudah pengerjaan.
1.2. Perumusan Masalah
Bagaimanakah pengaruh perubahan temperatur udara pengering
terhadap kualitas kayu suren, sengon dan mahoni ?
1.3. Tujuan Penelitian
Dengan penelitian ini diharapkan dapat diketahui temperatur yang
paling optimal untuk proses pengeringan kayu, sehingga dapat menghasilkan
kayu dengan kualitas yang baik.
1.4. Batasan Masalah
Mengingat
banyaknya
permasalahan
dalam
penelitian
proses
pengeringan kayu ini, agar lebih terfokus maka perlu adanya batasan
permasalahan. Adapun batasan-batasan masalahnya adalah sebagai berikut :
1. Penelitian ini hanya mencari temperatur yang paling optimal dengan
melihat sifat fisik kayu hasil pengeringan.
2. Kayu yang dipakai adalah kayu mahoni, kayu sengon, dan kayu suren.
3. Proses pengeringan dengan variasi temperatur heater, yaitu 40 ºC, 50 ºC,
60 ºC, dan 70 ºC.
4. Pengujian yang dilakukan adalah
a. Pengujian fisik : uji kadar air, ukuran collapse, dan pecah permukaan.
b. Pengujian mekanis : uji tekan dan uji geser. Pengujian mekanis
dilakukan pada specimen dengan proses pengeringan pada suhu yang
paling optimal berdasarkan analisa fisik kayu.
1.5. Metode Penelitian
1. Studi pustaka
Pada tahap ini dilakukan pengumpulan data dan studi pustaka yang
diperoleh dari buku-buku dan majalah yang menunjang penelitian ini.
2. Studi Lapangan
Pada tahap ini dilakukan survey lapangan untuk mengetahui proses
pengeringan kayu secara langsung dan melakukan tanya jawab untuk
mendapatkan penjelasan dari orang yang telah mempunyai pengalaman
dalam proses pengeringan kayu.
3. Tahap pengumpulan dan pemotongan bahan baku.
Bahan baku yang dikumpulkan adalah kayu sengon, kayu mahoni,
dan kayu suren. Kayu-kayu tersebut kemudian dipotong dengan panjang
180mm, lebar 90mm, dan tebal 60mm.
4. Tahap uji sifat awal bahan baku.
Kayu-kayu yang telah dipotong dalam ukuran standar tersebut
kemudian diteliti keadaan awalnya, yang meliputi kadar air rata-rata,
ukuran, dan kondisi fisik kayu. Maksud dari langkah ini adalah untuk
mengetahui kondisi awal dari bahan baku untuk kemudian dibandingkan
dengan hasil perlakuan penelitian sehingga dapat dilihat seberapa jauh
efek perlakuan penelitian terhadap perubahan sifat-sifat kayu uji.
5. Tahap uji pengeringan dalam alat pengering.
Kayu-kayu yang telah disiapkan kemudian dikeringkan dalam alat
pengering. Alat pengering yang digunakan terbagi atas tiga bagian utama
yaitu blower untuk meniupkan udara, ruang pengeringnya sendiri dan
mekanisme pembangkit udara panas. Unit pembangkit udara panas ini
terdiri atas sebuah ruang pemanas dimana sumber pemanas berasal dari
heater berkekuatan 1200 watt dengan dilengkapi thermocontroller
sehingga temperatur udara dapat diatur pada suatu suhu yang diinginkan.
Adapun langkah-langkah tahap pengeringan dapat dijelaskan
sebagai berikut; penataan benda uji kayu yang telah disiapkan diatur per
jenis kayu dalam satu rak. Setelah kayu-kayu tertata, pemanas udara
dinyalakan dan thermocontroller diatur pada temperatur yang kita
inginkan. Adapun variasi temperatur yang dipakai dalam penelitian ini
adalah 40°C, 50°C, 60ºC, 70ºC. Setelah temperatur udara mencapai yang
diinginkan, blower mulai dinyalakan untuk meniupkan udara panas
kedalam ruang pengering dengan kecepatan 1 m/s. Lama proses
pengeringan adalah selama 1 jam. Langkah ini dilakukan untuk semua
jenis variasi kayu yang digunakan.
6. Tahap uji sifat-sifat kayu pasca perlakuan pengeringan.
Tahap selanjutnya adalah tahap pengujian sifat-sifat kayu pasca
pengeringan. Sifat-sifat kayu yang diuji adalah kadar air, pecah
permukaan, ukuran collapse, uji kekuatan tekan, dan kekuatan geser.
7. Tahap pengolahan data dan penarikan kesimpulan.
Dalam tahap ini dilakukan pengolahan data mengenai hasil
pengujian sehingga muncul grafik hubungan antara jenis kayu, perlakuan
pengeringan yang tepat dan sifat-sifat kayu hasil pengeringan.
1.6. Sistematika Penulisan
Untuk memudahkan pemahaman, penulisan tugas akhir ini dibagi
menjadi lima (5) bab, dan tiap bab terdiri dari sub bab yang satu dengan yang
lainnya saling berkaitan sehingga membentuk topik:
BAB I
PENDAHULUAN
Berisi tentang latar belakang, rumusan masalah, tujuan penelitian,
batasan masalah dan metodologi penelitian, dan sistematika
penulisan.
BAB II
TINJAUAN UMUM
Dalam bab ini berisi tinjauan pustaka mengenai beberapa
penelitian pengeringan kayu
BAB III
DASAR TEORI
Dalam bab ini akan dibahas tentang teori yang berhubungan
dengan pengeringan dan perpindahan panas.
BAB III METODOLOGI PENELITIAN
Meliputi diagram proses pengeringan kayu, proses persiapan
penelitian, dan pelaksanaan penelitian.
BAB IV
HASIL PENGUJIAN DAN PEMBAHASAN
Meliputi pengujian sifat awal bahan baku, proses pengeringan
bahan baku pada alat pengering dengan variasi temperatur,
pengujian bahan baku setelah proses pengeringan yang meliputi ;
uji kadar air, uji pecah permukaan, uji ukuran collapse, uji tekan,
dan uji geser.
BAB V
PENUTUP
Meliputi kesimpulan dan saran dari penelitian.