Universitas Gadjah Mada 1 BAGIAN III
BAB 6
PENGERINGAN DI DALAM TANUR PENGERING
6.1.Variabilitas Metode Pengeringan Secara Rekayasa atau Buatan
Di samping ada pengeringan secara alami, ada pula beberapa metode yang dapat digunakan untuk mengeringkan kayu secara rekayasa atau buatan. Setiap metode pengeringan tersebut mempunyai keunggulan dan kelemahan yang unik. Secara keseluruhan, terdapat sembilan metode pengeringan kayu secara buatan, yaitu (1). Pengeringan dengan metode kimiawi. (2). Pengeringan dengan metode pemanasan dielektrik berfrekuensi tinggi. (3). Pengeringan dengan metode radiasi sinar infra merah. (4). Pengeringan dengan metode larutan. (5). Pengeringan dengan metode hampa. (6). Pengeringan dengan metode penguapan. (7). Pengeringan dengan metode sentrifugal. (8). Pengeringan dengan metode kontak (9). Pengeringan dengan proses pemanasan bermediakan udara (Desch dan Dinwoodie, 1981; Yudodibroto, 1984).
Pengeringan dengan metode kimiawi merupakan suatu proses pengeringan yang menggunakan bahan kimia, baik dalam bentuk tepung atau cairan, yang bersifat higroskopis sebagai media yang melingkupi kayu. Sebagai contoh, bahan kimia yang dipergunakan adalah NaCI atau urea. Pengeringan dengan proses pemanasan dielektrik berfrekuensi tinggi merupakan proses pengeringan yang dilakukan dengan menempatkan kayu pada medan listrik yang terletak di antara pelat kapasitor listrik arus bolak-balik berfrekuensi tinggi. Pengeringan dengan metode radiasi sinar infra merah merupakan suatu proses pengeringan yang dilakukan dengan meletakkan kayu di dekat lampu-lampu sinar infra merah. Pengeringan dengan metode larutan merupakan suatu pengeringan kayu di dalam wadah terbuka yang berisi cairan bersifat minyak bersuhu lebih dari 100 °C sebagai media pengering. Pengeringan dengan proses hampa merupakan suatu proses pengeringan dengan melakukan pemanasan terhadap kayu yang diberlangsungkan dalam ruang hampa. Pengeringan dengan metode penguapan merupakan suatu proses pengeringan yang dilakukan dengan menguapi kayu dengan gas yang dihasilkan dari pendidihan bahan kimia organis. Pengeringan dengan metode sentrifugal adalah suatu pengeringan yang dilakukan dengan memutar kayu dengan putaran yang mengitari satu pusat (poros) putaran, sehingga gaya sentrifugal akan memindahkan air dari pusat menuju ke permukaan kayu. Pengeringan dengan metode kontak adalah suatu pengeringan yang dilakukan dengan menempelkan atau
Universitas Gadjah Mada 2 menyentuhkan kayu secara langsung pada permukaan lembaran-lembaran logam yang panas dengan suhu antara 120 °C sampai dengan 160 °C. Pengeringan dengan metode pemanasan dengan media udara adalah pengeringan kayu yang dilakukan dengan menghembuskan udara panas melewati kayu.
Di antara ke sembilan metode pengeringan kayu tersebut, pengeringan dengan metode terakhir merupakan pengeringan yang paling banyak diterapkan dalam industri dalam berbagai sekalanya. Oleh karena itu, frekuensi tertinggi penggunaan pengeringan dalam aktifitas kongkrit pada industri perkayuan dimiliki oleh metode pengeringan yang memanfaatkan udara sebagai media pengering. Posisi kedua ditempati oleh pengeringan dengan metode kontak dan hal itu diterapkan pada industri kayu lapis (Yudodibroto, 1984).
Dengan demikian, pengeringan dengan metode udara sebagai mediator pengering dalam prakteknya dapat dibedakan lebih lanjut menjadi dua golongan, yaitu pengeringan alami dan pengeringan dengan tanur pengering. Pengeringan alami adalah suatu sistem pengeringan yang di dalamnya unsur-unsur pengering berupa suhu udara, sirkulasi udara, dan kelembaban udara yang terlibat dalam pengeringan ini diperoleh secara alami dari atmosfer atau lingkungan tempat kayu tersebut dikeringkan. Pengeringan alami dilakukan dengan menumpuk kayu pada lapangan terbuka dan mengatapi kayu tersebut agar terbebas dari terpaan langsung sinar matahari dan hujan.
Sementara itu pengeringan dengan metode tanur pengering adalah suatu sistem pengeringan yang di dalamnya tiga unsur utama pemegang peranan terbesar dalam proses pengeringan tersebut diperoleh secara artifisial hasil budidaya atau rekayasa. Pengeringan demikian dilakukan di dalam suatu peralatan atau bangunan yang terdiri dari satu atau lebih kamar (ruang), yang ke dalamnya dapat dialirkan udara yang kondisi suhu dan kelembabannya telah diatur pada tingkat tertentu, untuk dilewatkan di sekeliling kayu yang sedang dikeringkan. Peralatan tersebut disebut sebagai tanur pengering (Desch dan Dinwoodie, 1981).
Untuk meningkatkan efektifitas dan kualitasnya, pengeringan secara alami telah modifikasi dalam beberapa hal. Modifikasi ini menghasilkan alat pengering yang disebut sebagai pengeringan dengan metoda radiasi matahari. Pada pengeringan yang disebut terakhir ini, telah ditambahkan beberapa alat tambahan berupa kipas angin dan dinding pembatas ruang pengering yangg mampu menangkap, mengurung, dan mengusahakan agar udara yang bersuhu lebih tinggi dapat melingkupi kayu dengan jangka waktu yang lebih lama (Yudodibroto, 1984).
Universitas Gadjah Mada 3 6.2.Pengertian Tanur Pengering dan Pengeringan Dengan Tanur
Pengeringan dalam tanur dan tanur pengering merupakan dua konsep yang tidak terpisahkan satu terhadap yang lain. Secara definitive, tanur pengering adalah suatu peralatan atau bangunan yang terdiri dari satu atau lebih ruangan (kamar), yang kedalamnya dapat dialirkan udara yang telah diatur kondisi suhu dan kelembabannya pada tingkat tertentu, untuk dilewatkan di sekeliling kayu yang sedang dikeringkan dalan ruang tersebut.
Sementara itu, pengeringan dengan tanur dimengerti sebagai suatu metode pengeringan yang unsur-unsur utama pemegang peranan terbesar dalam proses pengeringan ini, yakni suhu udara (panas), kelembaban udara dan sirkulasi udara, merupakan hasil budidaya dan rekayasa manusia. Dalam pengeringan ini, panas yang digunakan untuk meningkatkan suhu udara tersebut dapat berasal dari api, tenaga listrik, uap panas maupun air panas atau minyak panas yang dididihkan dalam tangki. Sirkulasi udara diusahakan dengan penggunaaan kipas angin (fan atau blower) bertenaga listrik, sedangkan kelembaban (relatif) udara diatur dengan mengurangi atau menambahkan uap air kepada udara. Dengan demikian, pengeringan kayu gergajian yang dilakukan di dalam tanur pengering tersebut dilaksanakan dalam sebuah ruang yang tertutup, dengan mengusahakan adanya pengaturan secara maksimum atas temperatur, kelembaban dan sirkulasi udara yang ada di dalamnya.
6.3. Keunggulan dan Kelemahan Pengeringan Dalam Tanur
Sebagai konsekuensi dari proses pengeringan yang diberlangsungkan dalam ruang tertutup itu, maka kondisi pengeringan dapat dikendalikan (diatur sedemikian rupa) sehingga bersesuaian dengan sifat kayu yang dikeringkan. Kondisi demikian akan menghadirkan beberapa keunggulan yang melekat pada metoda pengeringan ini, bila dibandingkan dengan pengeringan kayu gergajian dengan metoda alami. Menurut Yudodibroto (1982), keunggulan-keunggulan tersebut dapat dikelompokkan atau ditilik dari sekurang-kurangnya tiga sudut pandang, yaitu dari (1) kayu sebagai hasil proses pengeringan, (2) pemilik kilang penggergajian dan (3) pengerjaan kayu lebih lanjut pada industri pengolahan dan pengerjaan akhir pada permukaan (finishing) kayu.
Dilihat dari sudut pandang kayu sebagai hasil proses pengeringan, keunggulan-keunggulan itu meliputi lima hal. Pertama, adanya pengurangan berat yang lebih besar dan lebih merata pada kayu-kayu yang dikeringkan. Apabila proses pengeringan dioperasikan secara benar, maka variasi dan deviasi yang relatif rendah di antara kayu-kayu yang
Universitas Gadjah Mada 4 dikeringkan dalam hal kelembaban atau kadar airnya. Kedua, adanya kemungkinan untuk mengeringkan kayu sampai pada sembarang tingkat kandungan air (terutama pada tingkat yang relatif rendah, yakni kurang dari 15%, yang sudah tentu tidak dapat dicapai oleh pengeringan secara alami), dalam kerangka mengikuti sangat bervariasinya persyaratan tentang kadar air yang ditetapkan bagi kayu pada berbagai jenis penggunaan akhir dari produk kayu tersebut. Pengeringan ini merupakan satu-satunya cara mempersiapkan kayu untuk dimanfaatkan pada ruang dalam (interior) yang mempersyaratkan KAS yang rendah. Ketiga, pengeringan dapat diberlangsungkan dengan pengaturan laju kecepatan pengeringan, sehingga pengeringan dapat diadaptasikan secara baik terhadap tuntutan ketersediaan kayu kering dan pengeringan dapat dilaksanakan dengan presisi yang tinggi. Lebih tingginya kecepatan proses pengeringan mengakibatkan durasi (jangka waktu) proses pengeringan juga lebih pendek. Keempat, dapat- membunuh setiap agen perusak kayu (antara lain: cendawan penoda kayu, cendawan pembusuk kayu, serangga perusak kayu) yang telah menyerang kayu sebelum kayu itu dikeringkan. Di camping itu, pengeringan ini dapat juga menghindarkan serangan agen tersebut selama kayu itu dikeringkan. Kelima, penyusutan dapat berlangsung secara hati-hati, dan diorientasikan pada terwujudnya tingkat degradasi kualita kayu yang minimal, sehingga jumlah limbah kayu akibat degradasi kualitas kayu tersebut dapat diturunkan sampai pada tingkat yang sangat rendah. Hal ini dapat dilakukan melalui penetapan dan menerapan secara ketat skedul pengeringan (Kollman, 1968).
Sementara itu, dilihat dari titik pandang pemilik kilang (industri) penggergajian, pengeringan kayu gergajian dengan tanur pengering juga menyajikan lima butir keunggulan sebagai berikut. Pertama, tersedianya panas dan tenaga yang sangat murah karena keduanya merupakan limbah dari mesin-mesin uap atau mesin diesel yang digunakan untuk menggerakkan mesih gergaji. Kedua, menghemat energi dan biaya yang diperlukan untuk menangani dan mengangkut kayu yang akan dikeringkan. Ketiga, adanya perputaran yang lebih cepat atas modal, sehingga totalitas modal yang diperlukan dalam usaha penggergajian ini juga lebih rendah dan adaptasinya terhadap kondisi pasar juga dapat disesuaikan dengan lebih cepat dan lebih lentur (fleksibel) pula. Keempat, kayu sebagai barang atau obyek yang diperdagangkan oleh pemilik penggerjajian, akan dapat disediakan dan disajikan dalam kondisi yang lebih cerah warnanya dan relatif bebas dari berbagai cacat. Kelima, memungkinkan bagi pemilik penggergajian untuk selalu menyajikan kayu gergajian yang kering setiap saat di sepanjang tahun, baik pada musim penghujan atau musim kering, demi memenuhi pennintaan konsumen.
Universitas Gadjah Mada 5 Bagi industri pengolahan kayu dan pemolesan permukaan (finishing) kayu, pengeringan tanur ini menyajikan keuntungan dalam tiga hal. Pertama, mempermudah proses pengerjaan kayu dalam membuat berbagai barang dari kayu atau produk akhir kayu (daun pintu, papan sambung, furniture, kerajinan d11) terutama saat mengerjakan dengan menggunakan gergaji potong dan mesin serut yang berkecepatan tinggi. Kedua, meningkatkan daya rekat dan kualitas perekatan kayu. Ketiga, menciptakan kondisi-kondisi yang baik pada permukaan kayu untuk pengeijaan pengecatan, pemernisan dan pemelaminan, baik yang dilakukan secara pelaburan maupun penyemprotan.
Di samping berbagai keunggulan tersebut di atas, pengeringan dengan tanur membawa pula segenap kelemahan. Kelemahan itu dapat disebutkan ada tiga hal. Pertama, pengeringan ini memerlukan investasi yang besar untuk membeli tanur pengering dan menyediakan peralatan perlengkapannya serta mengadakan bangunan pendukungnya, sehingga sangat sulit untuk dipenuhi oleh pengusaha ekonomi menengah dan lemah. Kedua, prinsip dan operasi tanur pengering wajib mengikuti prosedur yang relatif rumit dan memerlukan penanganan yang teliti dan cerdas. Ketidak-taatan untuk mengikuti prinsip dan operasi tanur dalam rangka mengatur kondisi udara pada setiap tingkat temperatur dan kelembaban udara yang ditetapkan pada setiap langkah pengeringan, akan mengakibatkan degradasi yang sangat serius terhadap kayu. Ketiga, pengeringan ini memerlukan beaya operasional yang relatif besar untuk mengoperasikan peralatan pengatur suhu, kelembaban dan kecepatan sirkulasi udara yang dialirkan ke dalam tanur pengering.
6.4. Pengendalian Kadar Air Seimbang (KAS)
Kondisi udara yang disirkulasikan di dalam tanur, terutama dalam hal suhu dan kelembaban (relatif)-nya, sangatlah penting untuk selalu dipantau dan dikendalikan pada setiap tahap selama berlangsungnya proses pengeringan. Pemantauan terhadap suhu dan kelembaban itu dilakukan dengan bantuan dua jenis termometer, yaitu termometer suhu bola basah dan termometer bola kering Mat pemantau ini disebut juga higrometer. Dengan demikian, maka pengendalian KAS dilakukan melalui pengaturan suhu udara dan pengaturan kelambaban udara pada termometer suhu bola kering dan termometer suhu bola basah.
Termometer suhu bola basah (TSBB) atau Wet Bulb Thermometer (WBT) adalah sebuah termometer yang pada bagian bola penampung air raksa dibalut oleh ujung sebuah kain katun (yang sangat higroskopis sifatnya), kemudian ujung yang lain dari kain katun tersebut dicelupkan dalam air suling (aquadestilata) yang telah disediakan di dalam sebuah kemasan plastik atau gelas kaca yang terletak sedikit di bawah bola penampung air raksa tersebut. Dengan demikian, termometer SBB ini selalu mencatat dan memperlihatkan suhu udara dalam kondisi jenuh air, atau udara yang kelembaban relatifnya 100%. Udara yang
Universitas Gadjah Mada 6 berkelembaban relatifnya 100% ini sudah tentu hanyalah sebuah lapisan tipis udara yang berada di sekitar dan menyelimuti termometer SBB.
Sementara itu, termometer suhu bola kering (TSBK) atau Dry Bulb Thermometer (DBT) adalah suatu termometer yang selalu mencatat dan memperlihatkan suhu udara yang berkondisi tidak jenuh dengan uap air (kelembaban) atau udara yang kelembaban relatifnya kurang dari 100%. Dengan demikian, termometer ini mencatat suhu udara yang sesuai dengan realitasnya di dalam tanur, yang sudah tentu merupakan udara yang relatif kering.
Karena sebagian terbesar udara di dalam tanur pengering itu tidak jenuh (berkelembaban relatif kurang dari 100%), sementara udara di sekitar termometer SBB ini merupakan udara yang jenuh (berkelembaban relatif 100%), maka air yang dikandung oleh udara yang jenuh (karena dibalut oleh kain katun) ini segera divapkan. Uap itu terlepas dan membaur ke dalam udara yang relatif kering. Menguapnya air tersebut memerlukan energi panas dan panas ini diambil dari udara yang berada di sekitar termometer SBB. Dengan demikian, suhu udara di sekitar termometer SBB akan menurun.
Semakin kering udara yang ada di dalam tanur, akan mengakibatkan semakin cepat air yang divapkan dari kain katun, sehingga semakin besar energi papas yang diambil dari kain katun dan berakibat semakin besar pula turunnya suhu yang ditunjukkan oleh termometer SBB. Penurunan suhu yang diperlihatkan oleh termometer SBB ini disebut sebagai depresi suhu bola basah (DSBB) atau Wet Bulb Depresion (WBD). Dengan demikian, depresi suhu bola basah merupakan selisih antara suhu (yang dicatat oleh) termometer bola kering dan suhu (yang diperlihatkan oleh) termometer bola basah. Dengan pernyataan yang lain, maka : DSBB = SBK — SBB.
Dad penjelasan diatas, dapat dimengerti bahwa semakin tinggi depresi suhu bola basah, dapat dipastikan bahwa kelembaban relatif udara dalam tanur pengering itu semakin rendah dan hal itu juga berarti bahwa udara tersebut semakin kering. Apabila perunutan sebab dan akibat itu dilakukan secara terbalik, maka logika akan terderet sebagai berikut. Udara yang semakin kering, berarti semakin sedikit uap air yang dikandungnya, akan berarti juga semakin rendah kelembaban relatifnya, sehingga akan semakin haus akan uap air (semakin mudah untuk menerima uap air). Kondisi udara demikian akan mengakibatkan semakin menurunkan suhu pada termometer bola basah, serta akan semakin besar tingkat depresi suhu bola basah atau jugs akan semakin memberikan efek dingin pada benda yang menjadi sumber pelepas kelembaban.
Dengan logika yang sama, tahulah kita betapa orang akan merasa dingin scat berada di dalam ruang yang ber —AC (air conditioned) karena udaranya kering. Semakin kering udara yang diatur di dalam ruang ber —AC, semakin rendah suhu
Universitas Gadjah Mada 7 udara tersebut, sehingga semakin dingin pula dirasakan oleh orang yang berada di dalam ruang tersebut.
Dan uraian di atas, menjadi jelaslah bagi kita akan adanya hubungan yang saling terkait antara nilai (dalam satuan derajat) yang ditunjukkan oleh suhu bola kering dan suhu bola basah terhadap depresi suhu bola basah dan kelembaban relatif udara. Oleh karena hal itu, maka suhu udara dan kelembaban relatif udara (yang secara bersama-sama disebut sebagai kondisi udara) dapat dipantau berdasarkan ekspresi suhu yang ditunjukkan oleh termometer SBK (suhu bola kering) dan termometer SBB. Kondisi udara yang demikian itu akan berpengaruh terhadap Kadar Air Seimbang (KAS), sehingga besarnya KAS dapat ditentukan menyertai (secara bersama-sama dengan) nilai kelembaban relatif udara. Penentuan KAS dilakukan dengan mendasarkan diri pada suhu bola kering dan depresi suhu bola basah yang diperlihatkan oleh termometer SBB.
Untuk menentukan kelembaban ralatif udara yang berada di dalam tanur (RH) dan KAS kayu yang sedang dikeringkan di dalam tanur tersebut, telah disediakan sebuah tabel yang didasarkan atas depresi suhu bola basah dan temperature suhu bola kering seperti berikut:
Tabel 1. Nilai kelembaban relatif dan KAS menurut TSBK dan DSBB.
6.5. Prinsip Dasar Pelaksanaan Pengeringan dengan Tanur Pengering
Ada tiga prinsip dasar yang perlu diperhatikan dalam pelaksanaan proses pengeringan dengan tanur pengering. Tiga prinsip dasar itu antara lain sebagai berikut.
Universitas Gadjah Mada 8 Pertama pengeringan dengan tanur perlu diatur menurut kondisi yang bersesuaian suhu dan kelembaban udara dengan karakter dan dimensi kayu yang dikeringkan. Dengan prinsip demikian, maka spesies kayu gergajian yang berbeda dan dimensi sortimen kayu yang berbeda memerlukan pengeringan kayu dengan kecepatan yang berbeda pula. Pada umumnya, kayu daun jarum dapat menahan kondisi pengeringan yang lebih drastis (lebih kering) dibandingkan kayu daun lebar. Prinsip itu juga berlaku pula bagi kayu yang tipis dibandingkan dengan kayu yang tebal, serta kayu yang telah mengering sebagian dibandingkan dengan kayu segar. Dengan kata lain, kayu dimensi kecil atau kayu tipis dapat dikeringkan dalam kondisi yang lebih keras (lebih drastis) dibandingkan kayu berdimensi besar atau kayu tebal, dan kayu yang berkadar air lebih rendah dapat dikeringkan dengan kondisi pengeringan yang lebih keras dibandingkan dengan kayu yang berkadar air lebih tinggi.
Oleh karena kayu tebal memerlukan kondisi pengeringan yang lebih lunak, maka diperlukan pula adanya pembatasan terhadap dimensi kayu untuk dapat dikeringkan dengan tanur pengering agar proses pengeringan berlangsung secara ekonomis. Durasi waktu yang diperlukan selama berlangsungnya proses pengeringan akan meningkat secara drastis seiring dengan peningkatan ketebalan kayu yang dikeringkan. Durasi waktu yang lebih panjang ini sudah tentu juga mengakibatkan peningkatan biaya yang diperlukan. Oleh karena itu, didasarkan pada dua sudut pandang, yaitu peningkatan yang cukup berarti biaya pengeringan ini, dan sudut pandang kepraktisan, maka disarankan bahwa untuk mengeringkan kayu yang tebal, yakni dengan ukuran ketebalan lebih dari 75 mm, sangatlah diharapkan untuk dikeringkan dengan pengeringan alami, meskipun kayu setebal tersebut sangat mungkin untuk dikeringkan dengan pengeringan tanur.
Atas alasan ekonomis itulah, maka sangatlah umum dilakukan praktek untuk mengeringkan kayu dengan pengeringan secara alami pada tahap pertama sampai kadar airnya mencapai kondisi titik jenuh serat atau sedikit lebih rendah darinya. Sesudah pengeringan alami ini, kemudian barn dilanjutkan dengan pengeringan di dalam tanur pengering, sampai mencapai kadar air relatif rendah sebagaimana kadar air yang direncanakan.
Pada masa yang lalu, skedul pengeringan yang satu dan sama telah diberlakukan sebagai standar dalam pengeringan kayu, tanpa memperhatikan jenis kayu, dimensi kayu, kondisi kayu yang akan dikeringkan. Di samping itu, sering kali tanur yang digunakan untuk mengeringkan hanyalah sekedar oven yang dilengkapi dengan alat pengatur panas saja, tanpa difasilitasi dengan alat pengatur kelembaban. Kondisi pengeringan seperti itu sudah hams ditinggalkan, mengingat pengeringan yang demikian itu akan menghasilkan produk yang san gat tidak memuaskan, bahkan sering kali mengakibatkan adanya kerusakan yang serius terhadap kayu gergajian yang dikeringkan.
Universitas Gadjah Mada 9 6.6. Konstruksi Skematis Tanur Pengering
Sebagaimana telah disebutkan, bahwa dapur pengering atau tanur pengering merupakan suatu piranti (peralatan) yang terdiri atas suatu bangunan yang bentuknya lebih kurang menyerupai ruang atau bangsal tertutup yang dapat mengurung udara, dan padanya dilengkapi dengan pencatu (penyedia) air (atau penyemprot uap) panas yang dapat digunakan untuk mengatur suhu dan kondisi udara dan perlengkapan lain yang dapat memacu sirkulasi udara secara artifisial.
Salah satu problematika terbesar dalam mengonstruksi tanur pengering adalah tats cara untuk mereduksi (mengurangi) kehilangan panas sampai pada tingkat yang minimal. Untuk mencapai tujuan ini, tanur biasanya menggunakan dinding berongga yang terbuat dan batu merah atau keramik dan permukaan interiornya (permukaan bagian dalam) dilapisi cat dengan menggunakan beberapa jenis substansi yang kedap terhadap air. Daun pintu terbuat dari kayu atau besi dengan beberapa desain yang ditujukan untuk mengusahakan penutupan secara rapat-rapat.
Untuk mempermudah pemahaman kita terhadap konstruksi tanur pengering, maka disajikan berikut ini beberapa gambar skematik tanur pengering.
Gambar 13. Beberapa konstruksi tanur pengering Sumber Rasmussen (1961).
Universitas Gadjah Mada 10 6.7. Metode Penyediaan Panas, Pengaturan Kelembaban dan Sirkulasi Udara
Metode penyediaan panas yang lazim digunakan pada tanur adalah dengan sistem kumparan pipa berdiameter kecil yang didalamnya dialirkan uap panas dan kepada bagian luar kumparan itu dilewatkan udara segar. Setelah melewati kumparan pipa, Udara segar ini menjadi bersuhu lebih tinggi, kemudian disirkulasikan lebih lanjut melalui unit-unit tumpukan kayu. Metode pemanasan demikian disebut sebagai metode kumparan yang dipanasi dengan uap. Metoda pemanasan yang lain (misalnya kumparan listrik, kumparan blander) dapat saja digunakan, tetapi uap panas merupakan Benda yang paling sesuai, terutama karena tingkat kemudahannya untuk diatur. Di samping itu, pemilihan uap panas disebabkan oleh tersedianya uap panas ini pada kilang-kilang penggergajian, yang dihasilkan oleh proses pembakaran kayu limbah untuk memanaskan air dalam ketel untuk diubah menjadi uap panas. Untuk memperjelas pemahaman terhadap penyediaan panas maka disajikan beberapa gambar berikut:
Universitas Gadjah Mada 11 Gambar 14. Permukaan elemen penyedia panas. Sumber Rasmussen (1961). Kelembaban udara dapat dikontrol melalui melalui beberapa cara, yaitu dengan pengaturan temperatur, atau dengan menyemprotkan air atau uap air. Pengubahan kelembabam udara dapat pula dilakukan dengan mengubahan komposisi udara, yakni melalui pengeluaran sebagian udara jenuh dari dalam tanur dan menggantinya dengan udara segar yang kering yang berasal dari luar tanur. Dalam praktek, pemanipulasian melulu terhadap temperatur sangat jarang dilakukan, karena hal ini tidak mencukupi untuk keperluan pengaturan kelembaban udara itu. Sistem penyemprot air atau uap air dan juga mengintalasikan pintu masuk bagi udara segar yang kering dan pintu keluar bagi udara yang panas dan jenuh agar terjadi pergantian udara, merupakan dua cara yang dominan untuk mengatur kelembaban udara dalam tanur pengering (Ramussen, 1961).
Sirkulasi udara di dalam tanur pengering diupayakan perwujudannya dengan mendasarkan diri pada kejenuhan alami udara atau dengan penggunaan pemaksaan
Universitas Gadjah Mada 12 secara mekanis. Metode yang pertama, yakni berdasarkan kejenuhan udara, sangat ditentukan dan bergantung pada perbedaan temperatur pada tingkatan-tingkatan yang berbeda di dalam tanur. Perbedaan temperatur ini akan menyebabkan aliran udara dapat berlangsung. Sirkulasi udara dengan pemaksaan berarti sirkulasi itu dilaksanakan dengan penggunaan kipas-kipas angin atau blower. Sebagian terbesar tanur pengering yang ada pada saat ini merupakan tipe tanur pengering dengan sirkulasi udara secara pemaksaan seperti ini.
Secara teori, udara sebagai media pengeringan di dalam tanur pengering dapat digunakan tanpa bats akhir, apabila disertai dengan perlakuan dehumidifikasi terhadap udara setelah udara tersebut dialirkan melalui tumpukan kayu gergajian. Dalam praktek dehumidifikasi, proses penurunan kelembaban udara dilakukan dengan mengambil sebagian terbesar kelembaban dari udara yang telah jenuh itu dengan cara mengkondensasikannya di dalam alat yang disebut dehumidifier. Pengaturan kelembaban udara di dalam tanur pengering pada umumnya dilakukan dengan mengukur volume udara yang dikeluarkan dari tanur pengering atau mengeluarkan sejumlah tertentu volume udara yang telah jenuh kelembaban, kemudian menggantinya dengan memasukkan udara segar dan kering yang jumlahnya ekuivalen yang berasal dari bagian luar tanur. Berlangsungnya pelepasan udara lembab yang telah digunakan dan pemasukan udara segar yang relatif kering biasanya didesain melalui penyediaan jalur pengeluaran khusus dan jalur pemasukan yang khusus pula. Meskipun demikian, pertukaran udara sejumlah tertentu tetap saja terjadi sebagai akibat dari adanya kebocoran secara alami yang dialami oleh tanur pengering.
Kecepatan pengeringan akan bervariasi pada setiap bagian yang berbeda di dalam tanur pengering, karena suhu udara dan kelembabannya bervariasi pula pada tingkat yang berbeda-beda. Oleh karena itu, susunan kayu harus dibuat sedemikian rupa untuk sedapat mungkin mengatasi variabilitas kondisi udara tersebut. Satu metoda dirumuskan untuk meningkatkan kecepatan sirkulasi udara, sehingga tiada lagi kesempatan bagi udara untuk menjadi jenuh sebelum udara itu melewati tumpukan kayu. Disamping itu, arah sirkulasi mungkin diarahkan secara ulang-alik setiap periode waktu oleh adanya perubahan rotasi udara yang disediakan oleh perubahan arah rotasi kipas angin.
6.8. Jenis Tanur Pengering
Ada dua tipe utama tanur pengering untuk mengeringkan kayu gergajian, yaitu tanur pengering progresif dan tanur pengering kompartemen. Tanur pengering progresif dioperasikan dengan aliran udara yang berlangsung secara alami maupun dengan tenaga paksaan oleh kipas angin. Sementara itu, tanur pengering kompartemen praktis selalu dioperasikan dengan sirkulasi udara secara paksa dengan menggunakan kipas angin.
Universitas Gadjah Mada 13 6.8.1. Tanur progresif
Sebagaimana telah disebutkan, bahwa tanur pengering adalah suatu peralatan atau bangunan yang terdiri dari satu atau lebih ruang, yang kedalamnya dapat dialirkan udara yang kondisi suhu dan kelembabannya telah diatur pada tingkat tertentu, untuk dilewatkan pada sekeliling kayu yang sedang dikeringkan. Tanur pengering yang tergolong dalam tipe progresif memiliki karakter dan penampilan tertentu.
Tanur progresif mempunyai dua pintu yang terletak pada posisi yang berbeda, biasanya pada posisi yang berlawanan. Pintu yang pertama terletak pada ujung yang satu, sedang pintu kedua terletak pada ujung yang lain pada tanur yang sama. Kayu gergajian yang masih segar dimasukkan ke dalam tanur melalui pintu yang pertama, dan kayu tersebut bergerak di sepanjang tanur menuju ke pintu yang kedua dan kayu tersebut dikeluarkan dari tanur pengering melalui pintu yang kedua tersebut. Selama pergerakan itulah, muatan kayu tersebut mengalami proses pengeringan. Oleh karena itulah, maka pintu pertama disebut sebagai pintu pintu pemuatan, dan pintu kedua disebut sebagai pintu pembongkaran muatan.
Di setiap bagian di dalam tanur yang terbentang dari pintu pemuatan sampai dengan pintu pembongkaran, kondisi suhu dan kelembaban udara berbeda-beda. Oleh karena itu pada setiap bagian di sepanjang tanur itu, kayu mengalami tahap pengeringan yang berbeda-beda pula. Udara dengan suhu yang rendah dan kelembaban yang tinggi terdapat pada pintu pemuatan. Sebaliknya, pada pintu pembongkaran, udara tersebut mempunyai suhu yang tinggi dan kering atau kelembaban yang rendah. Untuk mencapai hal itu, kumparan pemanas lebih banyak ditempatkan pada bagian pintu pembongkaran.
Sirkulasi udara bergerak dari pintu pembongkaran menuju ke pintu pemuatan. Dengan demikian, udara bergerak dengan arah yang berlawanan terhadap pergerakan muatan kayu, dan muatan kayu yang paling lama berada di dalam tanur akan menerima udara yang paling panas dan paling kering. Dalam sirkulasinya melewati tumpukan kayu yang dikeringkan, udara menyerap kelembaban yang berasal dari kayu. Udara tersebut akan meningkatkan kelembaban relatifnya dan mengakibatkan penurunan suhunya. Karena itulah, pada ujung pemuatan, kayu gergajian bersinggungan dengan udara yang udara yang relatif dingin dan lembab.
Kondisi pengeringan yang paling keras terdapat pada pintu pembongkaran, dan pada posisi inilah kayu yang dikeringkan itu telah mempunyai kemampuan tertinggi untuk mengakomodasikan kondisi demikian. Sementara itu, kondisi pengeringan yang paling ringan terdapat pada pintu pemuatan, dan kayu dalam kondisi yang paling lemah untuk mampu dikeringkan dengan kecepatan pengeringan yang tinggi.
Universitas Gadjah Mada 14 Setelah mengalami sirkulasi di sepanjang tanur, sebagian dari udara itu dilepaskan menuju ke atmosfir, dan sebagian lagi sisanya dikembalikan ke ujung pembongkaran melalui bagian bawah lantai tanur pengering. Udara segar dimasukkan ke dalam tanur melalui celah yang sesuai untuk mengganti udara yang dikeluarkan dari tanur. Udara segar ini dicampur dengan udara yang dikembalikan dari ujung pemuatan tadi, dan campuran ini dipanaskan lagi oleh unit pemanas untuk disirkulasikan kembali melalui tumpukan kayu yang sedang dikeringkan.
Tanur pengering tipe prograsif memiliki kelemahan dan keunggulan. Kelemahan tanur progresif ini terletak pada tingkat penggunaannya yang sangat terbatas, karena keberhasilan operasinya bergantung pada cadangan kayu gergajian yang sama dalam hal spesies dan dimensinya. Ada beberapa alasan lain yang dapat diajukan untuk mendukung penilaian bahwa ada kelembahan pada tanur progresif. Pertama, kondisi pengeringan tidak dapat dimodifikasi setiap saat dan setiap kali ada penambahan muatan baru. Hal ini disebabkan karena tanur pengering masih berisi muatan kayu yang baru sebagian raja yang sudah dikeringkan. Di samping itu, keterbatasan pemanfaatan tanur ini juga disebabkan oleh rendahnya fleksibilitas pemakaiannya, dan kondisi pengeringannya tidak dapat diatur secara presisi, dan hanya sesuai bagi industri pengeringan yang besar produksinya.
Di samping beberapa kelemahan, tanur ini juga mengandung tiga keunggulan. Pertama, biaya untuk konstruksi tanur dan peralatan pendukungnya relatif murah. Kedua, penanganannya dapat dilakukan secara mudah, apalagi bila kondisi operasi yang efisien sudah ditemukan. Ketiga, pengering bertipe ini menghasilkan luaran (output) kayu kering relatif tetap volumenya dan kontinyu pula ketersediaannya.
6.8.2. Tanur kompartemen
Sebagaimana tanur progresif, tanur kompartemen terdiri atas sebuah atau beberapa ruangan yang tertutup. Meskipun demikian, keduanya berbeda dalam hal operasinya. Pada tanur kompartemen, muatan kayu akan berada pada posisi yang tetap dan permanen di dalam tanur, sehingga muatan itu tidak berpindah dari satu bagian ke bagian lain di dalam tanur pengering. Muatan tersebut akan tetap diam selama proses pengeringan berlangsung, sejak awal hingga akhir proses pengeringan. Temperatur dan kelembaban udara yang disirkulasikan di dalam tanur akan diubah secara terus menerus sepanjang berlangsungnya proses pengeringan.
Udara mungkin dioperasikan dengan metoda aliran udara secara alami atau dengan metoda aliran udara dengan pemaksaan. Udara mungkin disirkulasikan melintang tegak lurus dari bagian atas ke bagian bawah tanur, atau sebaliknya dari bagian bawah tanur ke bagian atas tanur. Di samping itu, udara dapat pula
Universitas Gadjah Mada 15 disirkulasikan dari ujung yang satu ke ujung yang lain dari tanur tersebut. Arah sirkulasi udara tersebut berlangsung secara bolak-balik.
Kayu mungkin ditumpuk dengan edge piled (ditumpuk secara miring), ketika sirkulasi udara yang utama mengalir ke atas melalui tumpukan kayu dan udara itu menurun kembali melewati samping tanur. Kayu akan ditumpuk sebagai suatu tumpukan mendatar (flat-piled) apabila sirkulasi udara bergerak ke atas melalui salah satu sisi, menerobos melintang muatan kayu dan bergerak menurun lagi pada sisi yang lain. Penumpukan secara flat (mendatar) merupakan metoda yang lebih sering diterapkan. Di dalam menumpuk secara mendatar ini sering kali dilakukan dengan menyertakan adanya "cerobong" aliran udara di tengah tumpukan, sehingga udara mengalir ke atas melewati cerobong dan bersirkulasi ke bagian samping.
Kondisi pada permulaan proses pengeringan sangatlah ringan, yakni kelembaban dalam udara yang disirkulasikan itu relatif tinggi, sedangkan temperaturnya relatif rendah. Sepanjang perjalanan proses pengeringan, temperatur ditingkatkan dan kelembaban udara diturunkan secara berangsur-angsur. Sebagai akibatnya, kondisi pengeringan menjadi semakin lebih keras. Meskipun demikian, pengubahan kekerasan kondisi pengeringan itu dilakukan dengan tetap memelihara, menjaga dan melindungi kayu terhadap penurunan kualitasnya.
Keunggulan tanur kompartemen pertama-tana terletak pada fleksibilitas dalam pengoperasiannya. Di samping juga adanya kenyataan bahwa tanur ini dapat dirancang untuk dioperasikan dan dikendalikan secara presisi (cermat) merupakan keunggulan yang kedua. Fleksibilitas ini diperlukan manakala diinginkan dicapainya produk kayu kering selalu berubah, baik dalam hal spesies maupun dimensinya. Di samping itu, pengendalian maksimum terhadap kondisi pengeringan merupakan hal yang paling penting pada scat mengeringkan kayu yang secara alami berkarakter sebagai kayu yang sulit dikeringkan.
Mendasarkan diri pada semua keunggulan yang dimiliki oleh masing-masing jenis tanur pengering, maka tanur kompartemen pada akhimya lebih disukai dibandingkan dengan tanur progresif. Dari semua aspek, banyak industri pengolahan kayu yang yang mengoperasikan tanur pengering kompartemen. Perkecualian berlaku bagi perkayuan yang berusaha untuk menghasilkan secara kontinyu suatu cadangan kayu yang terdiri atas jenis kayu tertentu saja dengan sebuah ketebalan tertentu pula. Bagi industri yang khusus menginginkan cadangan dengan spesifikasi demikian, maka pengoperasian tanur pengering bertipe progresif merupakan pilihan utama.
Pada masa-masa yang lalu skedul pengeringan yang satu dan sama telah diberlakukan sebagai standar dalam pengeringan kayu tanpa memperhatikan jenis kayu, dimensi kayu, kondisi kayu yang akan dikeringkan, dan sering kali tanur yang
Universitas Gadjah Mada 16 digunakan hanyalan sekedar oven yang dilengkapi dengan pengatur papas saja. Hal seperti itu sudah harus ditinggalkan, mengingat pengeringan yang demikian itu akan menghasilkan produk yang sangat tidak memuaskan, bahkan sering kali mengakibatkan adanya kerusakan yang serius terhadap kayu gergajian yang dikeringkan.
6.9. Prosedur Pelaksanaan Pengeringan
Proses pengeringan dengan tanur pengering dilaksanakan dengan prosedur yang terdiri atas lima langkah sebagai berikut :
1. mempersiapkan bahan kayu yang dikeringkan. 2. menghidupkan tanur.
3. melaksanakan proses pengeringan 4. melakukan perlakuan paripurna. 5. mendinginkan muatan kayu.
Penjelasan secara rinci terhadap setiap langkah tersebut akan dijabarkan di dalam bab yang bersesuian dengan masing masing langkah itu.
Daftar Pertanyaan
1. Gambar skematis dan jelaskan konstruksi tanur pengering
2. Sebutkan dan uraikan berbagai metode pengeringan secara rekayasa
3. Jelaskan pengertian anda mengenai tanur pengering
4. Jelaskan pengertian anda pengeringan di dalam tanur
5. Sebutkan keunggulan dan kelemahan pengeringan dalam tanur
6. Bagaimana cara pengendalian kadar air seimbang selama proses pengeringan tanur?
7. Sebutkan prinsip dasar pelaksanaan pengeringan dengan tanur pengering
8. Uraiakan berbagai cam penyediaan panas, pengaturan kelembaban
9. Jelaskan mengapa kecepatan sirkulasi udara berpengaruh terhadap proses
pengeringan
10. Sebutkan berbagai jenis tanur pengering
11. Jelaskan perbedaan antara tanur pengering kompartemen dan progresif
