PENGARUH PENYUSUNAN DAN JUMLAH LAPISAN VINIR
TERHADAP STABILITAS DIMENSI KAYU LAPIS (PLYWOOD)
Oleh
Iwan Risnasari, S.Hut, M.Si
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
DAFTAR ISI
Halaman
Kata Pengantar ……….. i
Daftar Isi ……….. ii
Daftar Tabel ……… iii
Daftar Gambar ……… iv
Daftar Lampiran ……….. v
Pendahuluan ……….….. 1
Pembuatan Plywood ……….. 2
Plywood Closed Side dan Open Side ………. 3
Plywood dan Kayu Solid ………... 5
Plywood Lapis Genap dan Lapis Ganjil ……….. 6
Plywood dan LVL ………... 8
Penutup ……… 9
Daftar Pustaka ……… 9
DAFTAR TABEL
Halaman
DAFTAR GAMBAR
No Teks Halaman
1. Penyusunan Lembaran Finir dalam Pembuatan Plywood ……… 4 2. Perbandingan Persentase Pengembangan antara Plywood dengan Kayu
Solid Arah Longitudinal ……… 5 3. Perbandingan Persentase Pengembangan antara Plywood dengan Kayu
Solid Arah Tangensial ……… 5 4. Perbandingan Pengaruh Perubahan Kadar Air Terhadap Pengembangan
Antara Plywood dan Kayu Solid ………... 6 5. Perbandingan Persentase Pengembangan Antara Plywood Lapis Ganjil dan
Lapis Genap ………. 7
DAFTAR LAMPIRAN
No Teks Halaman
PENGARUH PENYUSUNAN DAN JUMLAH LAPISAN VINIR TERHADAP STABILITAS DIMENSI KAYU LAPIS (PLYWOOD)
Oleh
Iwan Risnasari, S.Hut, M.Si
Departemen Kehutanan Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara
Email : i_risnasari@yahoo.com
Pendahuluan
Kayu lapis (plywood) adalah salah satu anggota panel kayu yang terbuat
dari lembaran-lembaran finir, yang direkat satu sama lain dengan arah serat
bersilangan tegak lurus (konstruksi silang). Plywood merupakan material yang
banyak disukai masyarakat karena memiliki beberapa sifat unik yang membuatnya
menjadi bahan baku yang ideal. Plywood dapat dilengkungkan dari lengkung biasa
seperti bergelombang dan membentuk lingkaran, sehingga merupakan bahan
material yang kuat dan fleksibel sesuai dengan tujuan penggunaan. Keistimewaan
plywood sebenarnya terletak pada susunan lapisan finirnya yang membentuk
konstruksi silang. Dengan konstruksi yang demikian kekuatan kayu yang secara
alamiah hanya terletak searah dengan arah serat saja, dirubah kekuatannya menjadi
tersebar merata sehingga panel-panel yang relatif tipis dimungkinkan memikul beban
yang sama dengan kayu solid yang jauh lebih tebal.
Plywood sangat praktis untuk komponen bangunan karena merupakan
lempengan yang lebar dan luas yang cocok untuk penutup lantai, dinding maupun
atap. Karena susunan lapisannya, plywood mempunyai bentuk yang stabil,
kekuatan yang lebih homogen dibandingkan kayu solid, mudah dipotong-potong dan
dikerjakan, kuat dan kayu, siap dipakai secara langsung, dapat disambung dengan
paku atau perekat, dan permukaannya dapat langsung dicat karena sudah cukup
halus (Surjokusumo, 1984).
Plywood biasanya disusun dari finir yang berjumlah ganjil (3, 5, 7, 9 dan
seterusnya) dengan tujuan untuk menjaga keseimbangan dari satu sisi panel ke sisi
lapisan core yang mempunyai kekuatan sangat tinggi.Sejumlah plywood juga
diproduksi dengan jumlah lapisan genap, yang terbuat dari 4 atau 6 lapisan finir.
Dalam hal ini dua finir diletakkan sejajar untuk membentuk lapisan core yang tebal
(Haygreen dan Bowyer, 1989). Berkaitan dengan permukaan plywood maka yang
biasanya digunakan dalam pembuatan plywood adalah cloosed side. Istilah
cloosed side dihasilkan dari permukaan finir yang sewaktu pemotongan berada
disebelah nosebar (tight side).
Selain itu juga terdapat produk panil kayu yang terbuat dari
lembaran-lembaran finir, yaitu laminated veneer lumber (LVL), dimana lembaran-lembaran-lembaran-lembaran finir
direkat dengan arah serat finir dibuat sejajar satu dengan yang lainnya menurut arah
memanjang panil. Dengan demikian LVL sebenarnya mirip dengan plywood yang
juga sama-sama terbuat dari lapisan finir kecuali konstruksi penyusun lapisan
finirnya yang arah serat-seratnya dibuat saling sejajar serat. Produk ini ternyata
mempunyai sifat yang sebanding dan bahkan melebihi sifat papan kayu gergajian
(Bakar, 1996).
Berdasarkan uraian diatas maka perlu dilakukan kajian/penelitian untuk
mengetahui fenomena yang terjadi berkaitan dengan jumlah lapisan dan orientasi
penyusunan lapisan finir dalam pembuatan plywood. Hal ini perlu dilakukan untuk
mengetahui pengaruhnya terhadap sifat-sifat plywood yang dihasilkan, terutama
berkaitan dengan sifat stabilitas dimensinya.
Pembuatan Plywood
Vinir dengan ukuran ± 0.2 x 30 x 30 cm, serta kayu solid ukuran ± 1,5 x 15 x 25
cm dari jenis kayu balsa sebagai kontrol dipersiapkan dengan melakukan pengeringan
selama ± 24 jam pada suhu 650C. Vinir tersebut kemudian dibuat menjadi panel dengan
komposisi sebagai berikut :
a. Plywood open side 3 lapis sebanyak 2 lembar
b. Plywood close side 3 lapis sebanyak 5 lembar
c. Plywood close side 2 lapis sebanyak 5 lembar
d. LVL close side 8 lapis sebanyak 1 lembar
Pembuatan plywood/LVL dimulai dengan menentukan permukaan finir loose side
telah dibuat tersebut dibersihkan permukaannya dari semua kotoran yang melekat, serta
menyiapkan perekat murni urea formaldehyde. Untuk finir yang berukukuran 30 x 30 cm
besarnya berat labur perekat adalah sebesar 22-23 gram/baris rekat (atau sebesar ±
250 gr/m2). Pelaburan dilakukan dengan menggunakan sistem single spreader. Finir
yang telah dibuat kemudian dibiarkan selama beberapa waktu (open assembly time ± 5
menit). Finir-finir kemudian direkatkan satu sama lain sehingga membentuk plywood
dan LVL dan dibiarkan selama beberapa waktu (open assembly time ± 5 menit).
Plywood dikempa panas selama 1 menit/mm tebal dengan tekanan 18 kg/cm2. Plywood
dan LVL dipasangi paku pada arah tangensial dan longitudinal untuk menghitung
pengembangannya dengan ulangan pada tempat berbeda dalam 1 plywood
masing-masing 2 kali. Jarak antar masing-masing-masing-masing paku ± 10-15 cm, sebagai pembanding
digunakan papan tangensial kayu solid jenis yang sama (balsa).
Pengukuran pengembangan dimensi dilakukan dengan mengukur perubahan
jarak antar paku yang telah dipasang sebelumnya baik pada arah tangensial maupun
longitudinal. Pengukuran pertama dilakukan setelah plywood, LVL, dan papan kayu
solid dikondisikan pada suhu ruangan selama 4 hari. Sampel yang telah diukur
selanjutnya diletakkan dalam ruangan lembab dan pengukuran perubahan dimensi
dilakukan setiap selang 2 hari selama 6 hari (3 kali pengukuran).
Plywood Closed Side dan Open Side
Hasil pengamatan terhadap plywood open side dan cloose side secara fisik
(Tabel 1) memperlihatkan bahwa plywood cloosed side cenderung lebih stabil. Hal ini
diduga karena permukaan tight side (permukaan finir yang sewaktu pemotongan berada
disebelah nosebar) biasanya tidak mengandung retak dan halus, sehingga disebut juga
dengan istilah cloose side (Gambar 1). Kemudian dalam pembuatan plywood
permukaan tight side dari lapisan permukaan tidak dilabur dengan perekat dan
diletakkan disebelah luar, sehingga penampilan plywood tampak rapi. Sedangkan
permukaan yang retak diletakkan disebelah dalam dan dilabur dengan perekat. Dengan
diisinya celah-celah retakan pada permukaan finir tersebut dengan perekat akan
membuat ikatan yang lebih kuat antara lapisan yang satu dengan yang lainnya.
Berbeda halnya dengan plywood open side, dimana permukaan yang mengandung
retak (loose side) diletakkan disebelah luar sedangkan permukaan yang halus disebelah
Tabel 1. Penampakan Fisik Plywood
Jenis Plywood
Pengamatan I Pengamatan II Pengamatan III
Open I Melengkung searah T
Melengkung searah T
Mulai stabil
Open II Masih stabil Masih stabil Stabil Close I Melengkung searah
T
Close II Stabil Stabil Stabil
Close III Agak stabil Agak stabil Agak stabil (melengkung sedikit)
Close IV Stabil Stabil Stabil
Close V
Genap I Melengkung searah T
Melengkung searah T
Melengkung sedikit searah T
Genap II Melengkung searah T
Melengkung searah T
Melengkung sedikit searah T
Genap III Agak stabil Mulai stabil Stabil Genap IV Melengkung searah
T
Mulai stabil Stabil
Genap V Melengkung searah T (sedikit)
Melengkung banyak searah T
Melengkung searah T LVL Melengkung searah
T
Melengkung sedikit searah T
Melengkung searah T (sedikit) Kayu
Solid
Stabil Stabil Stabil
Close Side
Open
Side
Plywood dan Kayu Solid
Persentase pengembangan pada arah longitudinal dan tangensial pada
pywood tidak menunjukkan kisaran yang jauh. Berbeda halnya pada kayu solid
dimana perbedaan pengembangan longitudinal dan tangensial sangat jauh seperti
terlihat pada Gambar 2 dan Gambar 3.
0
Close side I Close side II Close side III
Close side IV Close side V Solid wood
Gambar 2. Perbandingan Persentase Pengembangan antara Plywood dengan Kayu Solid Arah Longitudinal
0
Close side I Close side II Close side III
Close side IV Close side V Solid wood
Pada kayu solid keteguhan sejajar serat jauh lebih besar daripada keteguhan tegak
lurus serat, sehingga titik lemahnya terletak pada arah tegak lurus serat (tangensial),
yang ditandai dengan tingginya nilai pengembangan tangensial. Sedangkan pada
plywood keteguhan tegak lurus serat mendekati keteguhan sejajar serat sehingga
menghasilkan panel dengan stabilitas dimensi yang relatif lebih tinggi daripada kayu
solid. Hal ini diakibatkan oleh konstruksi silang pada plywood, dimana pada arah
tangensial lapisan face dan back yang memiliki kembang susut besar ditahan oleh
lapisan core yang mempunyai kembang susut jauh lebih kecil. Demikian juga
sebaliknya pada arah panjang (longitudinal).
0,00
Gambar 4. Perbandingan Pengaruh Perubahan Kadar Air Terhadap Pengembangan Antara Plywood dan Kayu Solid
Selain itu juga dipengaruhi oleh kemampuan bahan dalam menyerap air,
dimana kayu solid sangat cepat menyerap air pada kondisi lembab sehingga
perubahan kadar airnya lebih tinggi daripada plywood sebagaimana terlihat pada
Gambar 4.
Plywood Lapis Genap dan Lapis Ganjil
Pengembangan longitudinal dari plywood lapis ganjil cenderung lebih tinggi
daripada plywoood lapis genap. Sebaliknya pengembangan tangensial dari plywood
lapis genap cenderung lebih tinggi daripada plywood lapis ganjil sebagaimana dapat
0
l (%) LapisanGanjil
Lapisan
Gambar 5. Perbandingan Persentase Pengembangan Antara Plywood Lapis Ganjil dan Lapis Genap
Kemudian dilihat dari penampakan fisiknya (Tabel 1) menunjukkan bahwa
plywood lapis genap cenderung tidak stabil, yaitu melengkung searah tangensial.
Hal ini terjadi karena pada plywood lapis genap yang terdiri dari 2 lapis finir, ketika
pada lapisan pertama terjadi pengembangan ke arah tangensial maka hanya ditahan
oleh lapisan kedua mengembang kearah longitudinal. Karena pengembangan
tangensial lebih besar maka papan akan melengkung searah tangensial. Dengan
demikian plywood dengan 2 lapisan finir menjadi tidak stabil karena tidak ada gaya
yang saling menahan/meniadakan ketika terjadi kembang susut.
Berbeda halnya jika plywood lapis genap disusun dari 4 atau 6 lapis finir.
Karena prinsip konstruksi silang tetap dapat dilakukan, yaitu dengan menyusun
lapisan kedua dan ketiga saling sejajar sebagai core yang saling tegak lurus dengan
lapisan pertama dan keempat. Plywood lapis genap yang seperti ini dibuat dalam
rangka meningkatkan efisiensi penggunaan kayu. Karena dengan lapisan genap (≥
4) lapisan core menjadi lebih tebal karena disusun oleh ≥ 2 lapis finir yang saling
Plywood dan LVL
Dilihat dari pengembangan longitudinal dan tangensial pada Gambar 6,
serta dari penampakan fisiknya maka plywood cenderung lebih stabil daripada LVL.
Hal ini diduga karena lembaran-lembaran finir pada LVL disusun saling sejajar,
sehingga LVL cenderung mempunyai sifat yang hampir sama dengan kayu solid.
0
Gambar 6. Perbandingan Persentase Pengembangan Antara Plywood dengan LVL
Jika dibandingkan dengan kayu solid maka LVL cenderung mempunyai
nilai pengembangan yang lebih rendah. Hal ini diduga karena LVL memang memiliki
beberapa sifat khas/keutamaan dibanding kayu solid, antara lain:
1. dapat dilengkungkan, karena bahan pembentuknya adalah finir
2. keteguhan lebih tinggi, dimana pengaruh cacat alami (mata kayu, lubang gerek,
serat memuntir, kayu reaksi dan sebagainya) yang sangat mengurangi
keteguhan kayu dapat dihilangkan atau diminimumkan dalam LVL. Karena LVL
terbuat dari finir, maka adanya cacat pada kayu solid pembentuk finir akan
tersebar rata pada LVL sehingga efek negatifnya minimum.
3. pengawetan lebih mudah, karena dapt dilakukan pada lembaran-lembaran finir
atau dimasukkan kedalam campuran perekat. Dengan cara demikian diperoleh
penetrasi bahan pengawet yang merata sampai kebagian terdalam LVL, yang
dalam kayu solid sangat sulit dicapai
Penutup
Plywood cloose side cenderung lebih stabil dibandingkan plywood open side,
kemudian plywood cenderung lebih stabil daripada kayu solid. Plywood lapis ganjil
(terdiri dari 3 lapis) cenderung lebih stabil daripada plywood lapis genap (terdiri dari 2
lapis), karena tidak ada gaya yang saling menahan ketika terjadi pengembangan pada
plywood 2 lapis. Plywood cenderung lebih stabil dari LVL, karena LVL disusun dari
lembaran-lembaran finir yang saling sejajar sehingga cenderung lebih mirip dengan sifat
kayu solid. Namun LVL mempunyai beberapa keunggulan dibandingkan kayu solid
DAFTAR PUSTAKA
Bakar ES. 1996. Kayu Laminasi Venir Sejajar: Pengertian, Sifat Khas, Proses Pembuatan, dan Prospek Pengembangannya. Buletin Teknologi Hasil Hutan pp. 25-30. Jurusan Teknologi Hasil Hutan. Fakultas Kehutanan IPB
Haygreen JG dan Jim LB. 1989. Hasil Hutan dan Ilmu kayu. Gadjah Mada University Press. Yogjakarta.
Lampiran 1. Hasil Pengukuran dan Perhitungan Plywood
Rata-rata 126,41 127,83 128,78 130,83 129,32 131,95 129,33 131,95 1,87 2,35 2,30 3,22 2,31 3,22
Open side II-1 130,05 127,10 132,63 130,43 132,75 130,44 132,75 130,45 11,00 13,00 1,98 2,62 2,08 2,63 2,08 2,64 Open side II-2 128,47 131,07 132,63 134,45 133,07 134,71 133,08 134,71 3,24 2,58 3,58 2,78 3,59 2,78
Rata-rata 129,26 129,09 132,63 132,44 132,91 132,58 132,92 132,58 2,61 2,60 2,82 2,70 2,83 2,71
Rata-rata
Open side 127,84 128,46 130,71 131,63 131,11 132,26 131,12 132,26 2,25 2,47 2,56 2,96 2,57 2,96
Close side I-1 102,70 107,28 106,29 111,31 106,29 112,66 106,32 112,66 11,00 16,00 3,50 3,76 3,50 5,01 3,52 5,01 Close side I-2 105,60 119,72 109,11 123,00 109,11 124,48 109,14 124,48 3,32 2,74 3,32 3,98 3,35 3,98
Rata-rata 104,15 113,50 107,70 117,16 107,70 118,57 107,73 118,57 3,41 3,22 3,41 4,47 3,44 4,47
Close side II-1 133,79 141,82 137,48 144,22 137,59 144,24 137,62 144,26 11,00 15,00 2,76 1,69 2,84 1,71 2,86 1,72 Close side II-2 128,72 140,23 132,36 143,75 132,48 143,76 132,49 143,78 2,83 2,51 2,92 2,52 2,93 2,53
Rata-rata 131,26 141,03 134,92 143,99 135,04 144,00 135,06 144,02 2,79 2,10 2,88 2,11 2,90 2,12
Close side III-1 133,68 139,37 137,59 142,24 137,61 142,27 137,63 142,29 9,00 14,00 2,92 2,06 2,94 2,08 2,95 2,10 Close side III-2 131,81 134,90 135,38 138,29 135,38 138,30 135,40 138,32 2,71 2,51 2,71 2,52 2,72 2,54
Rata-rata 132,75 137,14 136,49 140,27 136,50 140,29 136,52 140,31 2,82 2,28 2,82 2,30 2,84 2,31
Close side IV-1 125,79 131,95 130,28 135,38 130,42 135,52 130,42 135,52 11,00 15,00 3,57 2,60 3,68 2,71 3,68 2,71 Close side IV-2 131,88 132,50 135,41 135,52 135,42 135,76 135,42 135,76 2,68 2,28 2,68 2,46 2,68 2,46
Rata-rata 128,84 132,23 132,85 135,45 132,92 135,64 132,92 135,64 3,11 2,44 3,17 2,58 3,17 2,58
Close side V-1 115,66 115,58 119,29 119,51 119,39 119,65 119,40 119,65 11,00 14,00 3,14 3,40 3,22 3,52 3,23 3,52 Close side V-2 117,41 122,18 121,35 127,46 121,48 127,52 121,49 127,52 3,36 4,32 3,47 4,37 3,48 4,37
Rata-rata 116,54 118,88 120,32 123,49 120,44 123,59 120,45 123,59 3,25 3,87 3,35 3,96 3,36 3,96
Rata-rata
Close side 122,70 128,55 126,45 132,07 126,52 132,42 126,53 132,42 3,06 2,73 3,11 3,00 3,12 3,01
Lapis genap I-1 116,56 130,35 119,55 133,22 119,56 133,45 119,56 133,46 11,00 14,00 2,57 2,20 2,57 2,38 2,57 2,39 Lapis genap I-2 118,97 116,78 119,41 122,18 119,77 122,29 119,79 122,30 0,37 4,62 0,67 4,72 0,69 4,73
Rata-rata 117,77 123,57 119,48 127,70 119,67 127,87 119,68 127,88 1,46 3,35 1,61 3,48 1,62 3,49
Lapis genap
II-1 119,77 115,43 120,77 123,81 120,89 123,85 120,90 123,87 10,00 14,00 0,83 7,26 0,94 7,29 0,94 7,31
Lapis genap
II-2 124,33 121,25 124,64 128,77 124,75 128,89 124,77 128,90 0,25 6,20 0,34 6,30 0,35 6,31
Rata-rata 122,05 118,34 122,71 126,29 122,82 126,37 122,84 126,39 0,54 6,72 0,63 6,79 0,64 6,80
Lapis genap
III-1 110,36 119,95 114,18 124,26 114,29 124,37 114,30 124,39 11,00 15,00 3,46 3,59 3,56 3,68 3,57 3,70
Lapis genap
III-2 101,53 124,30 105,37 127,42 105,75 127,54 105,76 127,55 3,78 2,51 4,16 2,61 4,17 2,61
Rata-rata 105,95 122,13 109,78 125,84 110,02 125,96 110,03 125,97 3,62 3,04 3,85 3,14 3,86 3,15
Lapis genap
IV-1 119,65 125,95 124,48 131,13 124,63 131,81 124,65 131,83 11,00 14,00 4,04 4,11 4,16 4,65 4,18 4,67
Lapis genap
IV-2 115,65 124,47 118,71 131,67 118,85 131,82 118,85 131,83 2,65 5,78 2,77 5,91 2,77 5,91
Rata-rata 117,65 125,21 121,60 131,40 121,74 131,82 121,75 131,83 3,35 4,94 3,48 5,28 3,48 5,29
Lapis genap
V-1 122,09 137,70 126,58 142,79 126,71 142,82 126,71 142,82 10,00 15,00 3,68 3,70 3,78 3,72 3,78 3,72
Lapis genap
V-2 128,74 137,63 131,81 142,82 131,83 143,53 131,83 143,53 2,38 3,77 2,40 4,29 2,40 4,29
Rata-rata 125,42 137,67 129,20 142,81 129,27 143,18 129,27 143,18 3,01 3,73 3,07 4,00 3,07 4,00
Rata-rata
Lapis genap 117,77 125,38 120,55 130,81 120,70 131,04 120,71 131,05 2,36 4,33 2,49 4,51 2,50 4,52
LVL I 128,23 116,74 128,24 123,67 128,46 123,68 128,48 123,68 9,00 16,00 0,01 5,94 0,18 5,94 0,19 5,94
LVL II 131,11 119,24 131,13 125,19 131,13 125,21 131,15 125,21 0,02 4,99 0,02 5,01 0,03 5,01
Rata-rata LVL 129,67 117,99 129,69 124,43 129,80 124,45 129,82 124,45 0,01 5,46 0,10 5,47 0,11 5,47
Kayu Solid 90,70 80,41 90,76 86,41 90,84 86,51 90,86 86,54 9,00 26,00 0,07 7,46 0,15 7,59 0,18 7,62
Kayu Solid 89,25 84,66 89,30 90,34 89,49 90,46 89,52 90,49 0,06 6,71 0,27 6,85 0,30 6,89
Rata-rata
