Penggunaan Produk Hasil Hutan
Oleh:
MUHAMMAD ALDI M 111 11 112
FAKULTAS KEHUTANAN UNIVERSITAS HASANUDDIN
MAKASSAR
2017
ii
iii
ABSTRAK
Muhammad Aldi ( M111 11 112 ) Beberapa Sifat Dasar Kayu Akasia Dan Eukaliptus Ex. Tanaman PT Inhutani I Gowa Sebagai Dasar Penggunaan Produk Hasil Hutan. Dibawah bimbingan Bakri dan A. Detti Yunianti.
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui sifat fisik (berat jenis, kerapatan, kadar air, penyusutan dan pengembangan), sifat mekanik (MOE dan MOR) serta panjang serat dan tebal dinding sel kayu akasia dan eukaliptus sebagai dasar penentuan kualitas kayu untuk penggunaan sebagai produk hasil hutan. Penelitian ini dilaksanakan dari bulan Maret 2017 hingga Mei 2017 mulai dari pengambilan sampel di areal Ex. Tanaman PT. Inhutani I serta pengujian sifat mekanik, perhitungan sifat fisik, tebal dinding sel dan Panjang serat. Pengambilan pohon penelitian di tegakan akasia dan eukaliptus di lahan PT. Inhutani I, Sungguminasa, Gowa. pengujian sifat mekanik, perhitungan sifat fisik, tebal dinding sel dan Panjang serat kayu dilaksanakan di Laboratorium Pemanfaatan dan Pengolahan Hasil Hutan, Fakultas Kehutanan Universitas Hasanuddin, Makassar. Metode yang digunakan untuk Pengukuran berat jenis dan kerapatan SNI 03-6847-2002 (BSN, 2002), Pengukuran Penyusutan dan pengembangan SNI 03-6843-2002 (BSN, 2002), Pengukuran Kadar air SNI 03-6850-2002 (BSN, 2002), pengujian MOE dan MOR berdasarkan standar ASTM D 143-94 (2005), Proses Maserasi untuk pengukuran panjang serat dan tebal dindig sel menggunakan menggunakan metode Forest Product Laboratory (FPL) (Rulliaty, 2011). Berdasarkan hasil penelitian yang telah dilakukan menggunakan dua jenis kayu ( akasia dan eukaliptus ) Ex. Tanaman PT. Inhutani I Gowa dapat dilihat bahwa klasifikasi kelas kuat kayu akasia tergolong ke dalam kelas kuat II dan III dan kayu eukaliptus tergolong ke dalam kelas kuat III dan IV, panjang serat kayu akasia dan kayu eucalyptus tergolong kedalam kategori pendek dengan tebal dinding sel yang tipis.
Kata kunci : sifat dasar, kayu akasia, eukaliptus, PT.Inhutani I, Gowa
iv KATA PENGANTAR
Puji syukur kehadirat Allah SWT atas segala limpahan nikmat dan rahmat-Nya sehingga penulis dapat melaksanakan penelitian dan menyelesaikan skripsi ini. Skripsi ini berjudul “Beberapa Sifat Dasar Kayu Akasia dan Eukaliptus Ex. Tanaman PT. Inhutani I Gowa Sebagai Dasar Penggunaan Produk Hasil Hutan”. Penyusunan skripsi ini merupakan salah satu syarat untuk memperoleh gelar sarjana kehutanan pada Program Studi Kehutanan, Fakultas Kehutanan, Universitas Hasanuddin.
Penulis menyadari bahwa dalam pelaksanakan penelitian dan penyelesaian skripksi ini banyak pihak yang telah membantu dan memberi petunjuk sehingga skripsi ini dapat selesai dengan baik. Oleh karena itu, pada kesempatan ini penulis mengucapkan banyak terima kasih kepada:
1. Bapak Dr. Ir. Bakri ,M.Sc selaku pembimbing I dan Ibu Dr. Andi Detti Yunianti, S.Hut., MP selaku pembimbing II yang telah meluangkan waktu, tenaga dan pikiran dalam membimbing dan mengarahkan dari rencana awal penelitian sampai penyusunan skripsi ini.
2. Bapak Prof. Dr. Ir. Djamal Sanusi, Bapak Dr. Suhasman, S.Hut., M.Si, dan Bapak Dr. H. A. Mujetahid M., S.Hut., M.P. selaku tim penguji yang telah banyak memberikan masukkan dan saran-saran dalam penyempurnaan skripsi ini.
3. Bapak Prof. Dr. Yusran, S.Hut., M.Si selaku Dekan Fakultas Kehutanan, Ibu Dr. Risma Illa Maulany, S.Hut., M.Nat.ResSt selaku Wakil Dekan I, Bapak Dr. H. A. Mujetahid M., S.Hut., M.P selaku Wakil Dekan II dan Ibu Dr. Astuti, S.Hut., M.Si selaku Wakil Dekan III Fakultas Kehutanan Universitas Hasanuddin.
4. Bapak/Ibu Dosen Fakultas Kehutanan atas seluruh ilmunya, dan seluruh staf Fakultas Kehutanan.
5. Laboran Lab. Pengolahan dan Pemanfaatan Hasil Hutan Serta Laboran Lab. Terpadu Fakultas Kehutanan Universitas Hasanuddin atas segala
v bantuannya terkhusus Bapak Heru Arisandi yang telah membantu dari awal proses persiapan sampel sampai selesai pengamatan.
6. Teman-teman seperjuangan Keluarga Besar Minat Sifat Dasar
7. BE Kemahut SI-UH yang memberikan banyak pengalaman baru dan pengetahuan bagi penulis dalam menempuh pendidikan.
8. Keluarga IPMIL UNHAS. Terima kasih atas segala pembelajaran dan pengalamannya dalam menjalankan organisasi.
9. Keluarga HMI Komisariat kehutanan
10. Teman-teman PURBA 2011 Fakultas Kehutanan Unhas terima kasih untuk kerjasama dan dukungannya serta persaudaraan yang terbina dari awal berstatus mahasiswa kehutanan hingga saat ini.
11. Teman-teman KKN Gelombang 90 Universitas Hasanuddin, khususnya posko Desa Lompoe Kec. Bacukiki Kota. Pare-Pare
Terkhusus, penulis sampaikan rasa hormat dan terima kasih yang sebesar- besarnya kepada Ayahanda dan Ibunda tercinta Mariono dan Rosmawati, serta saudaraku Muhammad Irsan serta seluruh keluarga besar yang telah mencurahkan kasih sayang, perhatian, pengorbanan, doa dan motivasi yang kuat serta segala jerih payahnya sehingga penulis dapat menyelesaikan tugas akhir ini.
Akhirnya penulis menyadari bahwa dalam tulisan ini tidak luput dari kesalahan dan kekurangan. Namun penulis berharap semoga tulisan ini dapat bermanfaat sebagaimana mestinya. Sekian dan terima kasih.
Makassar, November 2017
Penulis
vi DAFTAR ISI
Halaman
HALAMAN JUDUL ... i
HALAMAN PENGESAHAN ... ii
ABSTRAK ... iii
KATA PENGANTAR ... iv
DAFTAR ISI ... viii
DAFTAR GAMBAR ... ix
DAFTAR GRAFIK ... x
DAFTAR LAMPIRAN ... xi
I. PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang ... 1
1.2 Tujuan dan Manfaat Penelitian ... 2
II. TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Deskripsi Jenis Kayu Penelitian ... 3
2.1.1 Kayu Akasia ( Acacia Mangium ) ... 3
2.1.2 Kayu Ekaliptus ( Eukaliptus Grandis ) ... 4
2.2 Sifat Mekanik Kayu ... 5
2.3 Dimensi Serat ... 9
2.3.1 Panjang Serat ... 9
2.3.2 Tebal Dinding Sel ... 10
2.3.3 Diameter Serat ... 10
2.3.4 Diameter Lumen ... 11
3 METODE PENELITIAN 3.1 Waktu dan Tempat ... 12
3.2 Alat dan Bahan ... 12
3.3 Pengambilan Sampel ... 12
3.4 Prosedur Penelitian ... 13
2.4.1 Pengukuran Berat Jenis Dan Kerapatan ... 13
2.4.2 Pengukuran Penyusutan Dan Pengembangan ... 14
vii
2.4.3 Pengukuran Kadar Air ... 14
2.4.4 MOE dan MOR ... 14
2.4.5 Peroses Maserasi ... 15
2.4.6 Analisis Data ... 16
4 HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1 Sifat Fisik ... 17
4.2 Sifat Mekanik ... 20
4.3 Dimensi serat... 21
4.4 Penggunaan Kayu ... 22
V . KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 Kesimpulan ... 24
5.2 Saran ... 24
DAFTAR PUSTAKA ... 25
LAMPIRAN ... 28
viii DAFTAR GAMBAR
No Judul Halaman
1. Cara Pengambilan Sampel Penelitian ……… 13
ix DAFTAR GRAFIK
No Judul Halaman
1. Berat Jenis Kering Udara Kayu Akasia dan Eukaliptus ………… 17
2. Kerapatan Kering Udara Kayu Akasia dan Eukaliptus ....……….. 17
3. Kadar Air Kering Udara Kayu Akasia dan Eukaliptus ..………… 18
4. Penyusutan Kering Udara Kayu Akasia dan Eukaliptus ………….. 19
5. Pengembangan Kering Udara Kayu Akasia dan Eukaliptus ……… 19
6. MOR Kering Udara Kayu Akasia dan Eukaliptus ……… 20
7. MOE Kering Udara Kayu Akasia dan Eukaliptus ……… 20
8. Panjang Serat Kering Udara Kayu Akasia dan Eukaliptus ………… 21
9. Tebal Dinding Sel Kering Udara Kayu Akasia dan Eukaliptus ...….. 22
x DAFTAR LAMPIRAN
No. Judul Halaman
1. Foto – Foto penelitian ... 28 2. Data Hasil Pengukuran Berat Jenis, Kerapatan, dan Kadar Air .... 30 3. Data Hasil Pengukuran Panjang Serat dan Tebal Dinding Seal .... 32 4. Data Hasil Pengukuran MOE dan MOR ... 33 5. Data Hasil Pengukuran Penyusutan dan Pengembangan ... 34
1
I. PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Kayu merupakan hasil paling penting yang berasal dari hutan, dipergunakan oleh manusia selain untuk kontruksi bangunan, juga dimanfaatkan sebagai bahan baku perabotan rumah tangga, bahan bakar, pulp dan kertas serta lain sebagainya.
Sejalan dengan pesatnya pertambahan jumlah penduduk maka kebutuhan akan bahan baku kayu semakin meningkat pula, tetapi ketersediaannya semakin berkurang khususnya yang berasal dari hutan alam. Untuk mengantisipasi kebutuhan masyarakat akan kayu maka dilakukan upaya melalui pembuatan hutan tanaman. Kayu-kayu yang berasal dari hutan tanaman tentunya memiliki karakteristik yang berbeda dengan kayu-kayu yang berasal dari hutan alam, khususnya kekuatan dan keawetan (Sitanggang, 2014). Kayu-kayu yang berasal dari hutan tanaman memiliki kekuatan yang rendah dengan sifat keawetan yang rendah.
Kayu-kayu yang berasal dari hutan tanaman memiliki kekuatan yang rendah, salah satu disebabkan oleh kerapatan dan tebal tipisnya dinding sel.
Menurut Panshin dan de Zeeuw (1980), berat jenis dan kerapatan kayu dipengaruhi oleh tebal tipisnya dinding sel. Jenis pohon yang dipercepat pertumbuhannya, umumnya memiliki dinding sel yang tipis dengan sudut mikrofibril yang lebih besar dan dimensi kristalit lebih kecil (Yunianti, 2012). Hal ini terkait dengan penggunaan kayu tersebut.
PT. Inhutani I yang berlokasi di Sungguminasa, Gowa akan melakukan clearing terhadap dua jenis kayu yang telah ditanam sebelumnya yaitu tanaman akasia dan eukaliptus. Kedua jenis tanaman tersebut akan ditebang habis, dan rencana dipasarkan ke korea. Untuk informasi kualitas kedua jenis kayu tersebut, diperlukan data kekuatan, hasil pengujian pendahuluan menunjukkan adanya variasi yang sangat lebar. Oleh karena itu, perlu parameter yang lain sebagai acuan kualitas kayu dari kedua jenis tersebut. Karena setiap karakteristik kayu saling mempengaruhi satu sama lain.
2 Pengetahuan tentang sifat mekanik/kekuatan kayu memiliki arti yang sangat penting bila dihubungkan dalam penggunaan kayu kearah yang lebih efektif dan efisien khususnya untuk kontruksi bangunan yang mensyaratkan kekuatan.
Dengan adanya data mengenai sifat mekanik kayu dan sifat-sifat kayu lainnya, tujuan penggunaan akan lebih optimal. Oleh karena itu, selain sifat mekanik, sifat fisik kayu yaitu kadar air, kerapatan, berat jenis, pengembangan dan penyusutan serta tebal dinding sel dan panjang serat dari kayu akasia dan kayu eukaliptus ex tanaman inhutani menjadi parameter kualitas kayu dari penelitian ini.
1.2 Tujuan dan Manfaat Penelitian
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui sifat fisik (berat jenis, kerapatan, kadar air, penyusutan dan pengembangan), sifat mekanik (MOE dan MOR) serta panjang serat dan tebal dinding sel kayu akasia dan eukaliptus sebagai dasar penentuan kualitas kayu untuk penggunaan sebagai produk hasil hutan. Hasil penelitian ini diharapkan menjadi sumber informasi pentingnya untuk rekomendasi penggunaan yang terbaik dari kedua jenis kayu tersebut, karena merupakan syarat dari konsumen ke pihak PT. Inhutani I yang akan menggunakan kayu-kayu tersebut.
3
II.
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Deskripsi Jenis Kayu Penelitian 2.1.1 Kayu Akasia ( Acacia mangium )
Tanaman akasia memiliki nama botani Acacia mangium ditemukan pertama kali oleh Rumphius pada tahun 1963 di Maluku. Daerah asal penyebarannya adalah Indonesia bagian timur mulai dari kepulauan Maluku sampai ke Irian Jaya, Papua New Guinea dan sepanjang Pantai Utara Quensland dan Australia (Novianto, 2009).
Jenis ini tumbuh pada zona setelah hutan mangrove sampai ketinggian 720 dpl, dengan curah hujan antara 1000-4500 mm/thn dan suhu 120C-340C. Tanaman akasia tumbuh baik pada tanah yang mengalami erosi bekas perladangan dan tanah yang mempunyai lapisan mineral yang tipis (Adisubroto, 1985).
Akasia tidak memerlukan persyaratan tumbuh yang tinggi. Jenis ini dapat tumbuh pada tanah yang miskin hara, padang alang-alang bekas tebangan, tanah- tanah tererosi, tanah bebatuan dan juga pada tanah alluvial jenis tumbuhan ini tumbuh baik pada tanah leterit, yaitu tanah dengan kandungan oksida besi dan aluminium yang tinggi. Meskipun demikian, jenis ini tidak toleran terhadap naungan dan lingkungan salin (asin), jika dibawah naungan akan tumbuh kerdil dan kurus (Hendrati dkk, 2014).
Karakteristik sifat dasar kayu akasia yaitu struktur anatomi, sifat fisik, sifat mekanis dan komponen kimia kayu telah banyak diteliti. Hasil penelitian terdahulu menunjukkan antara lain kayu akasia memiliki kayu gubal yang berwarna coklat muda dan kayu teras berwarna coklat tua, tergolong kayu keras dan berserat lurus. Porinya tersusun tatabaur terdiri dari pori soliter dan bergabung radial 2-3 pori, kadang kadang sampai 4 pori, diameter pori tangensial sekitar 100-165 µm dan tergolong agak jarang Parenkim aksial terdiri dari paratrakeal selubung, khususnya terdapat pada sel pembuluh yang berdiameter kecil, parenkimnya aliform bentuk sayap. Jari-jari tergolong agak sempit dan pendek.
4 Kayu akasia memiliki panjang serat 0,53-1,12 mm,diameter serat 11,97-25,00 µm, diameter lumen 5,84 µm, dan tebal dinding serat 3,06-4,3µm (Pandit dkk, 2011).
Kayu akasia memiliki kerapatan antara 0,5-0,6 g/cm3, berat jenis berkisar 0,39-0,66, termasuk kayu kelas awet III dan kelas kuat III-IV. Kayu akasia memiliki kandungan kimia antara lain holoselululosa 69,4-75,64%, alpha sellulosa 39,92- 53,33%, lignin 19,70-26,00%, zat ekstraktif 3,00-18,20%, pentosan 16,00-18,20% dan memiliki sifat mekanik modulus of rupture (MOR) 26.080 kg/cm2, modulus of elastiscity (MOE) 2085.210 kg/cm2, kekuatan tekan sejajar serat 82.261 kg/cm2 (Yunianti, 1999).
Pemanfaatan kayu akasia dapat digunakan untuk kayu gergajian, molding, kusen, bagian jendela, mebel dan vinir, kayu akasia juga baik digunakan untuk kayu bakar dan arang karena memiliki nilai kalor sebesar 4.800-4.900 kkal/kg, tetapi untuk penggunaan konstruksi berat kayu akasia kurang baik karena termasuk kelas kuat III-IV. Kayu akasia mudah dikerjakan, dibengkokkan, dan dapat dikupas dengan mudah untuk finir dan kayu lapis serta baik untuk dipergunakan pada industri kertas karena memiliki kayu gubal yang tipis. Serbuk gergajinya dapat digunakan sebagai substrat berkualitas bagus untuk produksi jamur yang dapat dimakan (Sutapa dkk, 2013).
2.I.2 Kayu Eukaliptus (Eucalyptus grandis )
Tanaman eukaliptus merupakan spesies terbesar ke dua di dunia yang ditanam dalam hutan tanaman industri setelah pinus. Tanaman eukaliptus termasuk jenis tanaman pohon yang tingginya dapat mencapai 25 m. Pada tegakan alami ketinggian pohon dapat mencapai 50-60 m dengan diameter batang 200 cm.
Pohon eukaliptus dapat tumbuh dengan baik di tempat-tempat yang terbuka dan terkena sinar matahari langsung baik di dataran rendah maupun di dataran tinggi.
Memiliki batang yang lurus, kayu berwarna putih sebagian ataupun seluruh batangnya (Hutagalung, 2010). Kayu eukaliptus memiliki warna kulit luar berwarna coklat muda sampai coklat licin, teksturnya kasar dan merata, permukaan mengkilap. Kayu teras berwarna merah muda lambat laun menjadi
5 coklat tua kemerah merahan dan kayu gubal agak kelabu, mempunyai batas yang tegas dengan kayu teras (Martawijaya dkk, 1989).
Kayu eukaliptus memiliki berat jenis rata – rata 0,39 – 0,81, penyusutannya 4,8 % arah radial dan 5,7% arah tangensial. Kayu ini memiliki keawetan kelas IV dan termasuk dalam kelas kuat II – IV. Kayu eukaliptus memiliki modulus elastisitas 89.000 kg cm2, keteguhan lentur pada batas proporsi 304 kg/cm2, keteguhan tekan sejajar arah serat 281 kg/cm2. Kayu eukaliptus memiliki kandungan kimia selulosa 40-51,0 % , lignin 30,1-33,15 %, pentosan 14-15,12 %, dan abu 0,47-1,2 % , kelarutan dalam air dingin 2,36 %, kelarutan dalam air panas 2,23 %, kelarutan pada alkohol benzene 2,63 % dan NaOH 12,2 %. Kayu eukaliptus memiliki panjang serat 1.110 µm, dan diameter serat 15,20 µm, tebal dinding serat 6,57 µm, diameter lumen 6,32 µm, kualitas serat kayu eukaliptus termasuk kualitas III sehingga untuk pembuatan pulp dan kertas tidak mensyaratkan kekuatan lembaran kertas yang tinggi (Martawijaya dkk (1989):
Arrayati, (2006)).
2.2 Sifat Mekanik Kayu
Sifat mekanik kayu atau kekuatan kayu adalah kemampuan kayu untuk menahan muatan dari luar. Muatan dari luar adalah gaya-gaya di luar benda yang mempunyai kecendrungan untuk mengubah bentuk besarnya benda. Kekuatan kayu memegang peranan penting dalam penggunaan kayu untuk bahan bangunan, perkakas dan penggunaan lainnya. Hakekatnya hampir pada semua penggunaan kayu, dibutuhkan syarat akan kekuatan (Dumanauw, 1990). Sifat-sifat mekanik kayu yang penting diketahui kaitannya dengan kekuatan kayu yaitu :
1. Keteguhan tarik suatu jenis kayu ialah kekuatan kayu untuk menahan gaya- gaya yang berusaha menarik kayu itu dan keteguhan tarik ini mempunyai hubungan dengan ketahaan kayu terhadap pembelahan.
2. Keteguhan tekan suatu jenis kayu ialah kekuatan kayu untuk menahan muatan jika kayu dipergunakan untuk penggunaan tertentu.
6 3. Keteguhan geser ialah suatu ukuran kekuatan kayu dalam hal kemampuan menahan gaya-gaya yang membuat suatu bagian kayu tersebut bergeser atau tergelincir.
4. Keteguhan lengkung (lentur) ialah kekuatan kayu untuk menahan gaya-gaya yang berusaha melengkungkan kayu.
5. Kekakuan ialah suatau ukuran kekuatan kayu untuk mampu menahan perubahan bentuk atau lengkungan, kekakuan tersebut dinyatakan dengan istilah modulus elastisitas yang berasal dari pengujian-pengujian keteguhan lengkung statik.
6. Keuletan ialah kemampuan kayu untuk menyerap sejumlah tegana yang relatif besar atau tahan terhadap kejutan-kejutan atau tegangan-tegangan yang berulang –ulang yang melampau batas proporsional serta mengakibatkan perubahan bentuk yang permanen dan kerusakan.
7. Kekerasan ialah suatu ukuran kekuatan kayu menahan gaya yang membuatnya takik atau lekukan padanya, juga dapat diartikan kemampuan kayu untuk menahan kikisan atau pengausan kayu.
8. Keteguhan belah ialah kekuatan kayu untuk menahan gaya-gaya yang berusaha membelah kayu.
Ada beberapa faktor yang mempengaruhi sifat mekanik, antara lain struktur anatomi kayu, berat jenis dan kerapatan kayu, kadar air, arah serat, mata kayu, kayu reaksi, cacat kayu (shake dan cheks), waktu ( penyimpanan), dan paparan pada bahan kimia (Novianto 2009). Faktor-faktor tersebut diuraikan sebagai berikut :
(a). Struktur anatomi.
Kayu mempunyai jaringan kayu awal dan kayu akhir, terdapat korelasi yang rendah antara beban lentur dengan jaringan awal kayu awal dan kayu akhir.
Besarnya beban statik kurang lebih sama untuk bidang radial dan bidang tangensial, tetapi untuk keteguhan tekan tegak lurus serat beban tekan umumnya lebih besar pada bidang radial. Lebar lingkaran tumbuh juga mempengaruhi keteguhan dari suatu jenis kayu. Umumnya kayu yang mempunyai lingkaran tumbuh yang besar dengan susunan pori tata lingkar
7 mempunyai keteguhan serta kekuatan yang tinggi dibandingkan dengan kayu yang mempunyai lingkaran tumbuh yang sempit (Panshin and de Zeeuw, 1980).
(b). Berat jenis dan kerapatan kayu.
Kekuatan suatu kayu dapat dilihat dari berat jenis kayu tersebut. Suatu kayu yang memiliki berat jenis tinggi mempunyai kekuatan yang tinggi dan begitu pula sebaliknya. Kerapatan merupakan suatu indikator yang baik tentang kekuatan kayu, nilai kerapatan tergantung pada banyaknya zat dinding sel. Makin sedikit zat dinding sel makin rendah kerapatannya dengan demikian jelas bahwa semakin kecil angka kerapatan suatau kayu semakin rendah pula kekuatan kayu tersebut.
(c). Kadar air
Bertambahnya kekuatan kayu dapat terjadi sebagai akibat dari semakin menurunnya kadar air. Hal ini diduga terjadi ketika air bergerak dari sel ke sel maka molekul molekul rantai panjang akan bergerak saling mendekati dan terjadi ikatan yang kuat dan akan mengakibatkan kekuatan dan sifat elastis dari kayu tersebut bertambah. Kenaikan kekuatan umumnya nampak sedikit dibawah titik jenuh serat, biasanya sekitar kadar air 25%.
Dalam hubunganya dengan sifat mekanik kayu, kadar air titik jenuh serat memegang peranan penting. Kadar air diatas titik jenuh serat praktis tidak mempengaruhi sifat mekanika kayu, sebaliknya penurunan kadar air dibawah titik jenuh serat akan mengakibatkan kenaikan kekuatan kayu (Bowyer and Haygreen, 1989).
(d.) Arah serat
Arah serat ialah sudut yang dibentuk oleh arah serabut kayu dengan sumbu batang pohon. Sudut serat ini biasanya dinyatakan dalam perbandingan antara jarak penyimpanan serat pada bagian ujung balok dengan panjang serat pada sisi atas balok tersebut. Besarnya sudut serat atau kemiringan serat mempunyai pengaruh terhadap kayu. Serat miring (cross grain) mengurangi kekuatan kayu, kerena arah serat kayu yang terputus
8 diakibatkan tumbuhan cabang kayu pada batang, juga mengurangi kekuatan kayu (Ginoga, 1982) dalam Titah (2002).
(e.) Mata kayu
Mata kayu sangat mempengaruhi sifat mekanik maupun sifat fisik kayu, mata kayu yang sehat serta terikat kuat pada serabut dapat menyebabkan kenaikan keteguhan yaitu keteguhan tekan tegak lurus arah serat, kekerasan dan keteguhan geser. Sebaliknya adanya mata kayu pada sebatang balok dapat mengurangi keteguhan lentur dan keteguhan tarik (Titah, 2002).
(f.) Kayu reaksi
Kayu reaksi atau biasa di sebut kayu tekan merupakan pertumbuhan tidak normal yang sering dijumpai pada sisi bahwa pohon dan cabang pohon.
Kayu tersebut lebih rapat dan lebih keras dari kayu lainnya, dicirikan oleh lingkaran pertumbuhan yang lebar, eksentrik, kurang kontras antar kayu awal dan kayu akhir, warnanya gelap kemerah-merahan sampai coklat.
Kayu ini umumnya mempunyai penyusun longitudinal yang tinggi, kekerasan rendah dan menurunnya sebagian besar sifat-sifat lainnya di banding dengan kayu lainnya dengan berat yang sama (Depertemen Kehutanan, 1992).
(g.) Shakes dan Checks
Shakes merupakan pemisahan kayu sepanjang serat terutama diantaranya di lingkaran dalam lingkaran tahun dan umumnya terjadi pada proses pengeringan. Pada gelagar, shakes mendorong kerusakan geser horizontal dan secara serius mempengaruhi kekuatan kayu (Depertemen kehutanan, 1992).
Checks merupakan pemisah sepanjangnya bagian terbesarnya terjadi melintang pada lingkaran tahun dan umumnya terjadi pada proses pengeringan, checks berpengaruh pada daya tahan kayu pada keteguhan tekan tegak lurus serat tetapi kurang berpengaruh pada keteguhan tekan sejajar arah serat (Depertemen Kehutanan, 1992).
(h). Waktu ( penyimpanan )
9 Kehilangan kekuatan akan terjadi apabila penyimpanan lama disertai oleh pembebanan yang terus menerus, sebagian besar sifat-sifat mekanik kayu terpengaruh oleh lamanya beban yang dikenakan (Bowyer and Haygreen, 1989).
(i). Paparan pada bahan kimia
Kekuatan kayu mungkin berkurang karena terapar pada lingkungan asam atau basa yang berat, kerusakan oleh bahan kimia pada dinding sel mengakibatkan hilangnya kekuatan (Bowyer and Haygreen, 1989).
2.3 Dimensi Serat
Serat merupakan sel yang memanjang dengan ujung tertutup dan biasanya berdinding tebal. Dimensi serat meliputi panjang serat, diameter serat, diameter lumen dan tebal dinding serat. Dimensi serat perlu diketahui sebagai dasar untuk mengetahui kelas serat, bila kelas seratnya diketahui maka dapat diperkirakan kualitas produk yang akan dibuat dari serat tersebut (Nugraheni, 2008).
Perhitungan dimensi serat diperoleh dari proses maserasi. Maserasi merupakan salah satu teknik pembuatan preparat yang digunakan untuk memisahkan bagian sel dengan sel lainnya menggunakan bahan kimia dan suhu yang panas. Dimensi serat antara lain : panjang serat, tebal dinding serat, diameter serat dan diameter lumen.
2.3.1 Panjang serat
Panjang serat merupakan sifat utama yang menentukan kekuatan kertas terutama pada kekuatan sobek, kekuatan tarik dan lipat. Makin panjang serat sebuah kayu maka semakin tinggi ketahan sobek kayu tersebut. Panjang serat bervariasi dipengaruhi oleh jenis kayu, posisi, batang, umur, dan tempat tumbuh.
Panjang serat ke arah tinggi bertambah mulai dari pangkal batang sampai mencapai maksimum pada ketinggian tertentu dan selanjutnya bertambah pendek sampai pucuk. Selain itu dengan bertambahnya umur pohon, ukuran panjang serat cenderung bertambah (Heroen, 2016).
10 2.3.2 Tebal dinding serat
Dinding sel adalah suatau lapisan kambium yang tipis yang terdiri atas sel sel yang mampu untuk membelah berulang ulang, sel yang di bentuk kearah dalam dari selubung ini kemudian menjadi kayu yang baru sedangkan yang dibentuk kearah luar menjadi bagian kulit. Sel kayu yang baru yang dibentuk mempunyai selubung yang tipis seperti selaput kaya akan pectin disebut dinding primer dan sel tersebut berisi cairan (Bowyer and Haygreen, 1989).
Berat jenis dan kerapatan berhubungan langsung dengan ketebalan dinding sel, semakain tinggi berat jenis kayu maka semakin banyak zat kayu pada dinding sel dan semakin tebal dinidng selnya. Sifat fisik dan sifat mekanik kayu bergantung pada faktor inherent dalam kayu terutama tebal-tipis dinding sel, porsi kayu akhir,kayu awal, persentase kayu gubal kayu teras, MFA dan proporsi masing-masing sel penyusun kayu. Nilai kerapatan dan berat jenis kayu pada kayu dengan persentase bagian kayu akhir yang lebih tinggi atau yang didominasi oleh sel-sel yang berdinding tebal akan lebih tinggi (kayu lebih kuat). Kayu dengan MFA yang lebih kecil akan lebih stabil, kayu dengan porsi rongga sel yang lebih banyak akan lebih permeabel. Kedua sifat tersebut (fisik-mekanik) juga bergantung pada kandungan kimia dinding sel. Kayu yang lebih tinggi kadar ligninnya akan lebih kaku sehingga lebih sulit untuk dibengkokan, sedangkan kayu yang lebih banyak zat ekstraktifnya akan lebih kuat, umumnya lebih awet dan lebih stabil (kembang-susutnya rendah). (Wahyudi, 2013)
2.3.3 Diameter serat
Diameter serat berpengaruh terhadap sifat kekuatan pulp, pembentukan lembaran, ikatan antar serat, dan kekuatan serat dalam lembaran. Serat dengan diameter besar dan tipis mampu memberikan ikatan antar serat yang kuat dengan kekuatan lembaran yang tinggi. Ada dua pengertian diameter, yaitu diameter serat dan diameter lumen. Diameter serat banyak mempengaruhi proses pada proses pencucian, refining, pembentukan lembaran, daya ikat antara serat, kekuatan, dan mobilitas serat dalam air, Serat yang berdiametar dan berdinding tipis lebih muda dalam pembuatan kertas (Heroen,2016).
11 2.3.4 Diameter lumen
Diameter lumen adalah diameter rongga sel. Diameter lumen akan berpengaruh sebagai perbandingan dengan diameter serat yang disebut sebagai flexibility ratio (tingkat fleksibilitas serat) yang menunjukkan hubungan parabolis dengan kekuatan tarik dan panjang putus (Ingeten,2009).
