BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Pengawetan Kayu
Pengawetan kayu tidak lain adalah proses memasukkan bahan pengawet ke dalam kayu untuk melindungi diri dari serangan organisme perusak seperti serangga, jamur dan binatang laut (Hunt dan Garratt 1986; Dumanauw 2001). Pada prinsipnya, tindakan pengawetan kayu berfungsi untuk mencegah atau mengurangi kerusakan kayu yang diakibatkan oleh berbagai mikroorganisme perusak kayu. Tujuan dari pengawetan kayu adalah untuk meningkatkan masa pakai kayu sehingga menurunkan biaya akhir produk dan menghindarkan penggantian kayu yang berulang.
Sebelum diawetkan, bentuk dan ukuran kayu harus sudah final sehingga tidak ada lagi proses pengerjaan terhadap kayu (pemotongan, pengampelasan dan lain sebagainya) setelah kayu diawetkan. Kadar air kayu juga harus disesuaikan dengan metode pengawetan yang akan dilakukan. Pada umumnya sebelum diawetkan, kayu harus dalam keadaan kering udara kecuali apabila diawetkan dengan metode difusi.
Keefektifan suatu bahan pengawet tergantung pada daya racun yang dimiliki (Hunt dan Garratt 1986), sedangkan keberhasilan proses pengawetan yang dilakukan dilihat dari nilai retensi dan penetrasi yang dihasilkan (SNI 03-5010.1-1999). Kayu yang sudah diawetkan umumnya disebut kayu awetan.
Menurut Nandika et al. (1996), manfaat yang diperoleh melalui penerapan pengawetan kayu antara lain:
a. Nilai guna jenis-jenis kayu kurang awet dapat meningkat secara nyata, sejalan dengan peningkatan umur pakainya.
b. Biaya untuk perbaikan dan penggantian kayu dalam suatu penggunaan akan berkurang.
c. Dalam jangka panjang, kelestarian hutan lebih terjamin karena konsumsi kayu per satuan waktu lebih rendah.
2.2 Keawetan Alami Kayu
Menurut Martawijaya (2000) dalam Barly (2007), keawetan alami merupakan salah satu sifat dasar kayu yang penting. Nilai suatu jenis kayu sangat ditentukan oleh keawetannya karena bagaimananpun kuatnya suatu jenis kayu, penggunaannya akan kurang optimal jika keawetannya rendah. Selain bergantung kepada jenis kayunya, keawetan kayu bergantung kepada jenis organisme perusak kayu yang menyerangnya. Kayu yang mempunyai daya tahan tinggi terhadap suatu organisme, belum tentu tahan terhadap organisme lain. Sebagian besar kayu tidak tahan terhadap iklim yang berubah-ubah, khususnya suhu dan kelembaban udara.
Keawetan alami kayu sangat dipengaruhi oleh kadar ekstraktif yang dimilikinya. Meskipun tidak semua zat ekstraktif beracun bagi organisme perusak kayu, namun terdapat kecenderungan bahwa semakin tinggi kadar zat ekstraktif kayu, maka keawetan alami kayu cenderung meningkat (Wistara et al. 2002).
Indonesia memiliki ± 4.000 jenis kayu, namun 80-85% diantaranya masuk dalam kelompok kayu dengan Kelas Awet III, IV dan V (Martawijaya 1981 dalam Barly dan Martawijaya 2000). Keawetan alami dapat diperbaiki melalui pengawetan kayu. Perumahan yang menggunakan kayu-kayu yang telah diawetkan, dapat mencapai umur pakai minimal 20 tahun (Abdurrohim 2007).
Kayu rentan terhadap serangan beragam jenis organisme perusak seperti bakteri, jamur, rayap kayu kering, rayap tanah, bubuk kayu kering dan binatang penggerek kayu (Wilkinson 2005 dalam Barly 2007). Dalam kondisi basah, kayu mudah terserang jamur, bubuk kayu basah dan rayap tanah, sedangkan dalam kondisi kering, kayu dapat diserang oleh rayap kayu kering, rayap tanah dan bubuk kayu kering. Kayu-kayu yang digunakan di laut dapat terserang oleh binatang laut penggerek kayu (marine borer).
2.3 Keterawetan kayu
Salah satu sifat kayu yang terkait erat dengan proses pengawetan adalah keterawetan (treatability). Keterawetan adalah mudah-tidaknya kayu ditembus (dimasuki) oleh bahan pengawet sehingga efektif untuk mencegah serangan faktor-faktor perusak kayu (Hunt dan Garratt 1986). Sifat ini harus diperhatikan
sebelum proses pengawetan dilakukan agar retensi dan penetrasi yang dihasilkan sesuai dengan yang diharapkan dan secara ekonomi menguntungkan.
Banyak faktor yang membedakan keterawetan suatu jenis kayu. Menurut Barly dan Martawijaya (2000), 4 faktor utama yang mempengaruhi keterawetan kayu adalah:
1. Jenis kayu, yang ditandai oleh sifat yang melekat pada kayu itu sendiri seperti struktur anatomi, permeabilitas, kerapatan dan sebagainya.
2. Keadaan kayu pada saat dilakukan pengawetan seperti kadar air, ketebalan dan kondisi kayu (gubal atau teras).
3. Metode pengawetan yang digunakan. 4. Sifat bahan pengawet yang digunakan.
Hasil studi Barly dan Martawijaya (2000) tentang klasifikasi keterawetan kayu menyimpulkan bahwa terdapat hubungan antara retensi dan penetrasi dengan keterawetan kayu. Kayu-kayu yang keterawetannya rendah (sukar ditembus), maka retensi yang dihasilkan cenderung lebih sedikit dibandingkan dengan kayu-kayu yang keterawetannya tinggi (mudah ditembus). Keterawetan kayu-kayu dapat dikelompokkan menjadi 4 kategori seperti pada Tabel 1.
Tabel 1 Keterawetan kayu
Kelas Keterawetan Penetrasi (%)
I Mudah (permeable) >90
II Sedang (moderately resistant) 50 – 90
III Sukar (resistant) 10 - 50
IV Sangat sukar (extremely resistant) <10
Sumber: Smith dan Tambiyin (1970) dalam Wahyudi et al. (2007)
Keawetan alami dan keterawetan beberapa jenis kayu hutan rakyat yang berasal dari Kabupaten Bogor dan sekitarnya dicantumkan pada Tabel 2.
Tabel 2 Keawetan alami dan keterawetan kayu hutan rakyat di Kabupaten Bogor
No. Jenis Kayu Kelas Awet Keterawetan
1 Agathis (Agathis sp) IV Sedang
2 Akasia (Acacia auriculiformis) III-IV Sukar
3 Balsa (Ochroma bicolor) V Mudah
4 Durian (Durio sp) IV-V Sukar
5 Gmelina (Gmelina arborea) IV-V Sukar
6 Jabon (Anthocepalus cadamba) V Sedang
7 Jati (Tectona grandis) II Sedang
8 Jengkol (Pithecelobium jiringa) IV Sedang
9 Jeungjing (Paraserienthes falcataria) IV-V Sedang
10 Kapuk (Ceiba pentandra) IV-V Sedang
11 Karet (Hevea brasiliensis) IV-V Sedang
12 Kecapi (Sandoricum koetjape) IV Sedang
13 Kelapa (Cocos nuicfera) IV Mudah
14 Kemiri (Aleurites moluccana) V Mudah
15 Kenari (Canarium commune) III Mudah
16 Lamtoro (Leucaena leucocephala) V Sedang
17 Leda (Eucalyptus deglupta) IV Sukar
18 Mahoni (Swietenia macrophylla) III-IV Sukar
19 Mangga (Mangifera indica) IV Sukar
20 Mangium (Acacia mangium) III Sukar
21 Manii (Maesopsis eminii) IV Sedang
22 Menteng (Baccauera racemosa) IV Mudah
23 Mindi (Melia azedarach) IV-V Sukar
24 Nangka (Artocarpus integra) II Sangat sukar
25 Petai (Parkia speciosa) IV Mudah
26 Puspa (Schima wallichii) III Mudah
27 Rambutan (Nephelium lappaceum) IV Sukar
28 Rasama (Altingia excelsa) II-III Sedang
29 Sentang (Azadirochta excelsa) IV Sukar
30 Sungkai (Peronema canescens) III Mudah
31 Suren (Toona sureni) IV-V Sedang
32 Tusam (Pinus merkusii) IV Mudah
Sumber: Wahyudi et al. (2007) 2.4 Metode Pengawetan
Metode pengawetan merupakan cara yang digunakan untuk memasukkan bahan pengawet ke dalam kayu. Menurut Tsoumis (2003), secara umum ada dua metode pengawetan, yaitu:
1. Pengawetan tanpa tekanan, dimana kayu-kayu diawetkan dengan cara dilabur, disemprot, dicelup dan atau direndam -baik dingin maupun panas.
2. Pengawetan dengan tekanan, dimana kayu-kayu diawetkan menggunakan tekanan dan biasanya diikuti dengan pemberian vakum. Cara ini ada dua yaitu sel penuh (full cell) dan sel kosong (empty cell).
Ada pula metode pengawetan secara difusi dan sap replacement method. Secara difusi, kayu-kayu yang diawetkan harus dalam kondisi basah atau segar dan menggunakan bahan-bahan pengawet berkonsentrasi tinggi, sedangkan sap replacement method hanya untuk kayu-kayu yang baru ditebang.
Metode pengawetan yang digunakan dalam penelitian ini adalah metode pengawetan rendaman dingin. Dengan cara ini, kayu direndam dalam larutan bahan pengawet pada suhu kamar dan tanpa pemberian tekanan. Metode ini biasa dilakukan untuk mengawetkan kayu yang akan digunakan pada tempat-tempat yang daya serang organisme perusaknya tergolong sedang atau pada lokasi yang tidak bersentuhan langsung dengan tanah (Bowyer et al. 2003).
Kelebihan dari metode rendaman dingin antara lain: murah dan sederhana, tidak membutuhkan peralatan khusus, volume kayu yang diawetkan besar dan untuk beberapa kasus dapat menggunakan larutan yang sama secara berulang (Dwi 2007). Kelemahannya adalah penetrasi dan retensi yang tidak terlalu besar.
2.5 Bahan Pengawet
Hunt dan Garratt (1986) menyatakan bahwa bahan pengawet kayu adalah bahan-bahan kimia yang apabila dimasukkan secara baik ke dalam kayu akan membuat kayu menjadi lebih tahan terhadap serangan jamur, serangga dan binatang laut. Menurut Kasmudjo (2010), terdapat beberapa persyaratan bahan pengawet yang baik agar pengawetan memberikan hasil yang optimal, yaitu: a. Beracun terhadap organisme perusak kayu namun tidak berbahaya bagi
manusia dan hewan.
b. Mudah masuk ke dalam kayu dengan daya penetrasi yang tinggi. c. Bersifat permanen dan tidak mudah luntur atau menguap.
d. Bersifat netral terhadap bahan lain misalnya logam, perekat, cat dan sebagainya.
e. Tidak merusak kayu baik secara fisik, mekanik maupun kimia dan kayu tetap mudah di-finishing.
f. Tidak mempertinggi bahaya kebakaran.
Keefektifan suatu bahan pengawet tergantung pada daya racunnya atau kemampuannya menjadikan kayu itu beracun terhadap organisme perusak (Hunt dan Garratt 1986). Lebih lanjut Nandika et al. (1996) menyatakan bahwa keberhasilan suatu perlakuan dengan bahan pengawet juga dipengaruhi oleh kesempurnaan penetrasi dan jumlah retensinya pada kayu setelah perlakuan.
2.5.1 Bahan Pengawet Larut Air
Sifat-sifat yang menguntungkan dari bahan pengawet kelompok ini antara lain: a) dapat diangkut dalam bentuk padat atau dalam konsentrasi tertentu ke tempat penggunaan, b) pada umumnya murah, c) formulasinya mudah diatur agar bersifat racun terhadap cendawan atau serangga, d) kayu awetan tetap bersih dan dapat dicat, e) umumnya tidak berbau dan f) tidak meningkatkan sifat bakar kayu dan dapat dikombinasikan dengan bahan penghambat api (fire retardant).
Kelemahannya adalah dapat meningkatkan kadar air kayu awetan sehingga menimbulkan perubahan dimensi dan memerlukan proses pengeringan kembali setelah kayu diawetkan. Kelemahan lain adalah pada umumnya mudah tercuci atau mudah luntur (Hunt dan Garratt 1986). Salah satu jenis bahan pengawet golongan ini adalah boron.
Boron merupakan garam inorganik berbentuk padat mirip tepung, berwarna putih dan tidak berbau. Senyawa boron terdiri dari campuran asam boraks (H3BO3) dan borak (Na2B4O7) dan termasuk bahan pengawet yang paling banyak
digunakan untuk mengawetkan kayu (Duljapar 2001). Menurut Hunt dan Garratt (1986), kayu yang diawetkan dengan boron tidak cocok untuk digunakan di lokasi yang berhubungan dengan tanah atau keadaan lembab (hujan) karena fikasasinya rendah. Sifat-sifat dari senyawa boron adalah (Hunt dan Garratt 1986):
a) Beracun terhadap jamur dan serangga perusak kayu tetapi tidak berbahaya bagi manusia dan ternak.
b) Dapat diaplikasikan dengan berbagai metode pengawetan.
c) Tidak korosif terhadap logam, tidak berbau dan tidak merubah warna kayu sehingga dapat digunakan untuk mengawetkan alat rumah tangga yang terbuat dari kayu.
d) Kayu yang diawetkan dengan persenyawaan boron dapat dicat, diplitur, atau direkat dengan baik.
Bahaya yang dapat disebabkan dari penggunaan senyawa ini adalah dapat menyebabkan iritasi pada mata, hidung, kerongkongan dan paru-paru, serta bersifat racun jika termakan atau terserap melalui luka.
2.6 Retensi dan Penetrasi
Hunt dan Garratt (1986) menyatakan bahwa efektifitas suatu metode pengawetan kayu baru dapat ditentukan setelah kayu awetan digunakan hingga rusak. Karena membutuhkan waktu yang lama, maka keefektifan suatu proses pengawetan dinilai dari retensi dan penetrasi bahan pengawet yang digunakan. Retensi adalah banyaknya bahan pengawet yang tertinggal di dalam kayu, sedangkan penetrasi adalah dalamnya bahan pengawet yang masuk ke dalam kayu. Retensi dinyatakan dalam kg/m3, sedangkan penetrasi dinyatakan dalam satuan dimensi (cm atau mm) atau persen (SNI 03-5010.1-1999).
Retensi minimum yang dibutuhkan agar kayu terlindung dari faktor perusak biologis disebut batas racun (toxic limit). Dalam prakteknya, nilai retensi harus lebih tinggi dari batas racun karena konsentrasi bahan pengawet yang sudah masuk ke dalam kayu cenderung berkurang, apalagi bagi bahan pengawet yang mudah menguap (Hunt dan Garratt 1986).
Penetrasi dan retensi juga dipengaruhi oleh struktur anatomi kayu, persiapan kayu sebelum diawetkan, metode pengawetan termasuk lamanya proses pengawetan, serta jenis dan konsentrasi bahan pengawet. Struktur anatomi kayu yang mempengaruhinya adalah jumlah, ukuran dan kondisi dari sel serat (sel serabut pada kayu daun lebar atau sel trakeida pada kayu konifer) dan pori (sel pembuluh), serta keberadaan saluran antarsel. Persiapan yang dimaksudkan antara lain pengulitan, pengeringan, sizing dan boring, dan incising. Metode pengawetan yang berbeda akan menghasilkan nilai penetrasi dan retensi yang berbeda pula. Pengawetan dengan tekanan akan menghasilkan nilai penetrasi dan retensi yang lebih baik dibandingkan dengan yang tanpa tekanan. Masing-masing jenis bahan pengawet dan konsentrasinya juga menghasilkan nilai penetrasi dan retensi yang berbeda-beda. Dalam kondisi pengawetan yang sama, retensi dan penetrasi yang lebih baik diperoleh dengan menggunakan bahan pengawet larut air daripada bahan pengawet minyak/larut minyak.
2.7 Kayu Durian
Durian (Durio zibethinus Murr.) masuk ke dalam Famili Bombacaceae. Nama daerahnya antara lain adalah duren, deureuyan, duriat, duiang, duhuian. Menurut Pandit dan Kurniawan (2008), ciri anatomi kayu durian adalah bagian teras coklat merah jika masih segar dan menjadi coklat kelabu atau coklat semu lembayung saat kering, bagian gubal putih dan dapat dibedakan dengan jelas dari bagian terasnya. Tekstur kayu agak kasar dan merata, arah serat lurus berpadu, permukaan kayu agak licin dan mengkilap, kesan raba agak licin sampai licin dan kekerasan agak lunak sampai agak keras. Kayu durian berpori tata baur, soliter dan berganda radial 2-3 pori, umumnya agak besar dengan frekuensi sangat jarang atau jarang, kadang-kadang berisi endapan putih dan memiliki bidang perforasi sederhana. Parenkimanya apotrakeal jarang, berupa garis-garis tengensial pendek diantara jari-jari atau dalam bentuk jala. Jari-jarinya sangat sempit sampai lebar, jarang sampai agak jarang, pendek sampai agak pendek.
Menurut Wahyudi et al. (2007), kayu durian termasuk ke dalam Kelas Kuat IV-V dan Kelas Keterawetan III (sukar). Berat jenis (BJ) kayu 0,36 (Rahayu et al. 2009). Kayunya mudah dikupas untuk dibuat finir. Kayu cepat menjadi kering tanpa cacat, tetapi papan tipis cenderung untuk menjadi cekung. Kegunaan kayu ini adalah sebagai bahan bangunan di bawah atap, rangka pintu dan jendela, perabot rumah tangga sederhana (termasuk lemari), lantai, dinding, sekat ruangan, kayu lapis, peti, sandal kayu, peti jenazah dan bagian kapal.
2.8 Kayu Karet
Kayu karet (Hevea brasiliensis) termasuk dalam Famili Euphorbiaceae. Di Pulau Sumatera, Jawa dan Kalimantan, tumbuhan ini banyak ditanam sebagai tanaman perkebunan besar dan perkebunan rakyat untuk tujuan produksi getah (Boerhendy & Agustina 2006). Bila telah mencapai umur 25-30 tahun, pohon ini perlu diremajakan karena sudah tidak ekonomis untuk disadap.
Kayu karet memiliki jari-jari agak sempit (30-50 µ), jarang sampai agak lebar (50-100 µ) dan tingginya sekitar 1,8 mm. Pembuluhnya baur, soliter dan berganda radial yang terdiri atas 2-4 pori (terkadang mencapai 5-8 pori) dengan diameter agak kecil (100-200 µ) sampai agak besar (200-300 µ) dan jumlah pori sekitar 3-4/mm. BJ kayu tergolong sedang berkisar 0,55-0,70 dengan rata-rata
0,61 dan dilihat dari sifat fisis dan mekanisnya, kayu karet tergolong kayu dengan Kelas Kuat II-III dan Kelas Awet IV (Martawijaya et al. 2005). Menurut Wahyudi et al. (2007) kayu karet masuk ke dalam Kelas Keterawetan II (sedang).
Menurut Pandit & Kurniawan (2008), kayu karet banyak dimanfaatkan sebagai bahan baku pembuatan perabot rumah tangga, kayu olahan seperti panel dinding, bingkai gambar atau lukisan, lantai parket, inti papan blok, palet, peti wadah, peti jenazah, vinir, kayu lamina untuk tangga, kerangka pintu dan jendela.
2.9 Kayu Manii
Manii berasal dari Famili Rhamnaceae dengan nama latin Maesopsis eminii Engl. Jenis ini tumbuh alami dari Kenya sampai Liberia antara 8° LU dan 6° LS. Jenis ini lebih banyak ditemukan dalam ekozona antara hutan dan sabana dan merupakan jenis yang banyak tumbuh pada areal hutan yang terganggu ekosistemnya. Pada habitat alaminya, tanaman ini tumbuh di dataran rendah sampai di ketinggian 1.800 m dpl. Pada penanaman, biasanya ditanam di dataran rendah dan tumbuh baik pada ketinggian 600-900 m dpl dengan curah hujan 1200-3600 mm/tahun dan musim kering sampai 4 bulan (Joker 2002).
Manii merupakan jenis pohon cepat tumbuh dan serbaguna. Berkekuatan sedang sampai kuat sehingga dapat digunakan untuk konstruksi, kotak dan tiang, serta banyak ditanam sebagai sumber kayu bakar. Daunnya digunakan untuk pakan ternak karena kandungan bahan keringnya mencapai 35% dan dapat dicerna dengan baik. Pulp dari kayu ini sebanding dengan pulp dari jenis kayu keras pada umumnya. Pada pola agroforestry selain untuk pengendali erosi, manii juga ditanam sebagai penaung coklat, kopi, kapulaga dan teh. Walaupun merupakan koloni yang agresif di areal semak dan di areal hutan yang terganggu, jenis ini kurang dapat bersaing dengan alang-alang (Joker 2002). Menurut Abdurachman dan Hadjib (2006), kayu manii tergolong ke dalam Kelas Kuat III dan Kelas Awet III-IV. Menurut Wahyudi et al. (2007), kayu manii tergolong Kelas Keterawetan II (sedang). Kerapatan kayu manii sebesar 0,4 g/cm3, dengan rata-rata nilai MOE dan MOR masing-masingnya sebesar 52.600 kg/cm2 dan 484 kg/cm2.
2.10 Kayu Petai
Petai (Parkia speciosa atau P. timoriana (DC) Merr.) adalah salah satu tanaman asli dari Malaysia, Brunei, Indonesia dan Semenanjung Thailand. Pohon dapat mencapai tinggi 50 cm dengan permukaan kulit batang halus berwarna coklat kemerahan. Daun majemuk menyirip ganda dua (bipinnate). Tanaman ini sering ditanam mulai dari dataran rendah hingga ke ketinggian 1.500 m dpl, namun tumbuh optimal pada ketinggian 500-1000 m dpl (Abdurrohim 2007).
Bagian terasnya putih kekuning-kuningan, sedangkan bagian gubalnya hampir putih sehingga sukar untuk dibedakan. Corak kayu polos, tekstur agak kasar, arah serat agak berpadu, permukaan kayu mengkilap dan memiliki tingkat kekerasan yang lunak. Lingkar tumbuh agak jelas, ditandai dengan adanya lapisan-lapisan yang berbeda kepadatannya dan ketebalan dinding seratnya. Pori-pori tata baur, 68% soliter, ada juga yang berganda radial 2-3 sel dan yang bergerombol, panjang 246±12 µm, noktah antar jari-jari serupa dengan noktah antar pembuluh dan tidak bertilosis ataupun endapan lain. Parenkimnya selubung hingga bersayap kecil, sebagian konfluen, 2-4 sel per utas, rata-rata 387±48 µm. Serat kayu memiliki noktah sederhana, dengan panjang 1455±51 µm, diameter 27,6±1,8 µm dan tebal dinding ±3,3 µm. Tidak dijumpai adanya saluran interseluler maupun silika (Abdurrohim 2007).
Menurut Oey Djoen seng (1990), kayu petai memiliki BJ minimum 0,35 dan maksimum 0,53 dengan rata-rata 0,45 serta termasuk ke dalam Kelas Awet V dan Kelas Kuat III-V. Menurut Wahyudi et al. (2007), kayu petai masuk Kelas Keterawetan I (mudah). Dari kelas awet dan kelas kuatnya, maka kayu petai tidak cocok untuk kayu konstruksi dengan pembebanan yang besar, tetapi dapat digunakan untuk bangunan ringan sementara, kayu pertukangan, meubel, kabinet, moulding, perlengkapan interior, pelapis, cetakan beton, peti krat, korek api, usungan, sumpit, pelampung jala, pulp dan kertas, serta kayu energi.
