Sifat-sifat dasar kayu bY : Wiwin Tyas istikowati,s.hut.,m.sc

1. Sifat-sifatdasarkayubY: WiwinTyasistikowati,s.hut.,m.sc

2. SifatFisikaKayu • SifatMekanikaKayu • Sifat Kimia Kayu

3. Sifat fisika kayu adalah sifat-sifat asli dari kayu (wood inheren factors) yang dapat berubah-ubah karena adanya pengaruh lingkungan (suhu dan kelembaban udara). Yang termasuk sifat fisika kayu ini antara lain kadar air, berat jenis/kerapatan, perubahan dimensi kayu, sifat termis kayu, sifat elektris, sifat resonansi dan sifat akustik SIFAT FISIKA KAYU

4. Sifat fisika kayu ditentukan oleh faktor–faktor yang inheren pada struktur kayu, yaitu : 1. Banyaknya zat dinding sel yang ada dalam sepotong kayu • Susunan dan arah mikrofibril dalam sel-sel dan jaringan–jaringan • Susunankimiazatdinding sel.

5. Kadar air kayuadalahbanyaknya air yang terdapatdidalamkayuatauprodukkayubiasanyadinyatakansecarakuantitatifdalampersen (%) terhadapberatkayubebas air atauberatkeringtanur (BKT) 1. Letak air dalamkayu uap air uap air dindingsel air cair a. Kadar Air Kayu dindingsel Air dalamselkayubasah Air dalamselkayukering

6. Titik jenuh serat (TJS) : titik dimana keadaan semua air cair di dalam rongga sel telah dikeluarkan tetapi dinding sel masih jenuh (25 – 30%). Kondisi ini merupakan titik yang kritis, karena pada keadaan ini kayu dapat terganggu oleh perubahan‑perubahan dalam besarnya fluktuasi kandungan air. • Air bebas : air yang beradadalamrongga sel. • Air terikat : air yang beradadalamdinding sel. • Beratkeringtanur : kondisidimana air sudahkeluarsemuadaridindingseldanronggasel/kadar air pada 0%. • Kadar air seimbang : kadar air yang sesuai dengan keadaan kadar air sekelilingnya atau disebut juga kondisi kering udara (12 – 18%).

7. Air bebaslebihmudahkeluardibanding air terikat yang disebabkanoleh : • Adanya gaya kapiler • Perbedaan tekanan uap air, dari bagian dalam kayu yang masih dalam kondisi basah menekan keluar • Perbedaan kelembaban, yang menyebabkan air dari bagian dalam mengalir keluar menuju kepermukaan sehingga menggantikan air permukaan kayu yang hilang menguap.

9. 2. Penghitungan Kadar Air • Rumus yang digunakanuntukmencaribesarnyakadar air adalahsebagaiberikut : Ka = Bb = beratbasah Bkt = beratkeringtanur Contoh : Suatubalokmerantimerah (Shorealeprosula) segarmempunyaiberat total 900 g. Setelahdikering‑tanurkanberat­nyamenjadi 300 g. Berapakandunganairnya ?

10. BeratJenis : perbandingankerapatanbahandengankerapatan air (1 g/cm 3 atau1000kg/m 3) Kerapatan (R): massaatauberat/satuanvolume Contohsoal : sebuahbalokkayumemilikiberatkeringtanursebesar 1 kg, beratsegar 1,8 kg, beratpada Ka12% 1,3 kg dengan volume padakondisikeringtanur0,00200 m 3 volume segar0,00220 m 3danvolpada ka 12% 0,00209 Tentukankerapatandan BJ kayupadaketigakondisitersebut b. BeratJenisdanKerapatan

11. Ada 4 kondisi volume kayu yang sering digunakan di dalam perhitungan berat jenis maupun kerapatan yaitu : • Volume segar/basah, yaitu bila dinding sel atau rongga sel jenuh dengan air atau pada kondisi di atas titik jenuh serat • Volume pada kondisi kering udara/kering angin/kadar air seimbang • Volume pada kondisi kadar air senyatanya • Volume pada kondisi kering tanur.

12. Cara menentukan volume kayu : • Mengukurkayudengankaliper • Denganpencelupan • Kayudengan BJ dasar 0,36 disebutkayuringan, BJ dasar 0,36 – 0,56 disebutkayudenganberatsedangdan BJ dasarlebihdari0,56 disebutkayuberat.

13. Berat kayu merupakan jumlah berat dari : • Zatkayu (dindingsel) • Ekstraktif • Jumlah air yang adadidalamkayu. Padaumumnyaberatjeniskayubergantungkepada : • Besarnyasel • Tebalnyadindingsel • Hubunganantarajumlahsel yang bermacam-macamsertatergantungbesardantebalnyadinding sel.

14. Berat jenis dan kerapatan kayu adalah faktor–faktor yang menentukan sifat fisika dan mekanika kayu. Kayu terdiri dari sel–sel dan rangka sel–sel ,ini adalah dinding sel yang terdiri atas zat kayu. Karena itu untuk kayu yang kering tanur dengan berat dan volume tertentu merupakan petunjuk banyaknya zat kayu (jika variasi adanya ekstraktif diabaikan) dan juga petunjuk volume udara yang ada dalam rongga–rongga sel yang kosong.

15. Banyaknya zat kayu merupakan petunjuk tentang : • Kekuatan kayu, sifat pengerjaan dan finishing nya • Rongga dalam kayu, yang banyak menentukan banyaknya air yang dapat diabsorbsi • Kerapatan kayu yang sangat menentukan perubahan–perubahan pada dimensi kayu, yang disebabkan karena perubahan pada kadar airnya.

16. Kerapatan kayu berhubungan langsung dengan porositasnya, yaitu proporsi volume rongga kosong. Sekeping kayu segar pinus dengan kerapatan 23,4 pon bahan kayu kering/feet3 berisi kira‑kira 25% bahan dinding sel dari 75% rongga (terutama rongga sel) menurut volumenya. Sebaliknya, white oak dengan kerapatan 46,8 pon kering/feet3 mempunyai volume rongga kira‑kira 50%.

17. Sifat‑sifat fisika-mekanika kayu ditentukan oleh tiga ciri: • 1. Porositasnya atau proporsi volume rongga, yang dapat diperkirakan dengan mengukur kerapatannya • 2.Organisasi struktur sel, yang meliputi struktur mikro dinding sel dan variasi serta proporsi tipe‑tipe sel/organisasi struktur sel terutama merupakan fungsi dari spesies; dan • 3. Kandungan air (pengaruh air terikatpadasifat-sifatkayu)

18. Penyusutan dan Pengembangan Dimensi KayuJika kayu mengalami kehilangan air di bawah TJS maka kayu menyusut jika air memasuki % Penyusutan kayu : % Pengembangan kayu :Perubahan dimensi pada :arah longitudinal : 0,1–0,2 % arah radial : 2,1 – 8,5 % arah tangensial : 4,3–14%.

19. Contohsoal : • Seseorangmembelilembaranpapansengondenganukuranpxlxt 4mx3cmx20 cm dalamkondisibasah. Jikakayusengontersebutmengalamiperubahandimensipadaarahlebarnya 2% dantebalsebesar 4 %. Berapalebardantebalkayutersebutpadakadar air 50%,40% dan 30%? 2. Sebuahsampelujikayumahoniberukuranpxlxt 10 cm x 2,02 cm x 2,13 cm. Jikadilakukanpengeringandanpadakadar air 20 % dilakukanpengukurankembalidandiperolehnilai 10 cmx1,90cmx2,00 cm. Berapa % penyusutan yang terjadipadasampeltersebutdimasing-masingarahnya?

20. Dayaapungkayu :Kemampuankayuuntukmengapungdisebabkankarenakekuatanapung (buoyant force) yang timbulsebagaiakibatperbedaanantarakerapatankayudankerapatan air yang didesakolehkayutersebutjikaterendam

21. Sifatmekanikadalah : kekuatandanketahananterhadapperubahanbentuksuatubahan. SifatMekanikaKayu

22. Ada beberapa macam gaya yang dapat bekerja pada benda yang disebut gaya primer yaitu : • Gaya yang mengakibatkan pemendekan ukuran atau memperkecil volume benda disebut gaya tekan (compressive stress) • Gaya yang cenderung untuk menambah dimensi atau volume benda disebut gaya tarik (tensile stress) • Gaya yang mengakibatkansatubagianbendabergeserterhadapbagianbenda yang lain disebutgayageser (shearing stress) • Gaya lengkung (bending stress) adalahhasilkombinasisemuagaya primer yang menyebabkanterjadinyapelengkungan

23. Sifatmekanikakayumeliputi : • Keteguhantarik (sejajarserat&tegaklurusserat) • Keteguhantekan (sejajarserat&tegaklurusserat) • Keteguhangeser (sejajarserat&tegaklurusserat) • Kekerasankayu • Keteguhanlengkung

24. Yang mempengaruhisifatmekanikkayuantara lain : • Kadar air kayu • BJ • Strukturkayu • Perilakukayuanisotropik • Lamanyapemberianbebanpadakayu • Kelelahankayu (Pengaruh beban yang berulang‑ulang dengan jumlah siklus yang besar pada suatu bahan)