Login Form

Berita

PENGERINGAN KAYU

PENGERINGAN KAYU

Oleh: Drs Andreas Mulyono,MT

( widyaiswara PPPPTK BOE Malang )

Beberapa hal penting yang harus diketahui pada saat melakukan proses pengeringan kayu, yaitu tentang sifat higroskopis kayu, kembang susut kayu, kadar air kayu, panas jenis kayu dan proses pengeringan kayu itu sendiri.

Sifat Higroskopis kayu :

Yang dimaksud sifat higroskopis kayu adalah bahwa kayu mempunyai sifat mudah menyerap air dan juga mudah mengeluarkan air, hal ini sangan bergantung pada kelembaban udara disekitarnya. Pada saat kelembaban udara sekitar cukup tinggi maka kayu akan mudah menyerap air, sebaliknya pada  saat kelembaban sekitar rendah atau kering maka kayu akan mudah mengeluarkan air. Kita mengenal kayu basah, Titik jenuh serat , kering udara, kayu kering oven.

Kembang Susut Kayu

Masing-masing jenis kayu mempunyai kembang susut yang berbeda-beda,ada tiga arah kembang susut kayu yaitu :

·      Kembang susut arah tangensial,

·      Kembang susut arah radial, dan

·      Kembang susut arah axial

Kembang susut ini sangat mempengaruhi terhadap konstruksi sambungan kayu baik pada konstruksi mebel maupun pada pekerjaan kayu yang lainnya,juga akan mempengaruhi hasil pekerjaan akhir atau pekerjaan pengecatan.

Kadar air kayu.

Air yang terkandung didlam kayu ada dua tempat,yaitu :

o  Air bebas dan

o  Air terikat.

Yang dimaksud air bebas yaitu air yang terkandung didalam rongga sel, dimana air ini mudah keluar masuk, ( higroskopis ).

Sedangkan air terikat adalah air yang terkandung didalam dinding sel, dimana air ini agak lamban keluar dan masuk.

Gambar  Sel kayu dan letak air bebas dan  air terikat.                                                                                                                                                                                    

Pada saat pengeringan kayu, air bebas akan terlebih dahulu kelua dengan cepat, hal ini harus dikendalikan, karena air bebas yang cepat keluar akan mengakibatkan kayu pada bagian ujung akan retak dan pada sebagian permukaan kayu. Sedangkan air terikat akanlebih lamban keluar, pada saat air terikat mulai keluar maka akan terjadi perubahan kayu, baik bentuk maupun dimensinya, oleh karena itu, air terikat juga harus diatur keluarnya, lebih detail akan di bahas pada materi pengeringan kayu.

Kayu akan mengalami perubahan baik bentuk maupun dimensinya, perubahan bentuk yang biasanya terjadi akibat pengeringan adalah adalah :

Baling, cuping, melengkung,pecah, retak, pengerasan permukaan, sedangkan perubahan dimensi adalah : penyusutan arah lebar( tangensial ), arah tebal ( Radial ) dan arah panjang ( aksial ). Biasanya penyusutan kayu pada arah tangensial lebih besar dibanding arah radial, dan arah panjang sangat kecil sekali.

Mengukur kadar air kayu secara manual .

Kadar air kayu dapat diukur secara manual, dengan jalan sebagai berikut:

Kayu sebelum dikeringkan  ditimbang dahulu, misalnya beratnya 575 gram ( BA ), kemudian kayu dimasukkan kedalam ruang pengering kembali , beberapa saat kemudian kayu tersebut diambil dan ditimbang kembali misalnya beratnya 535 gram, lalu kayu tersebut dimasukkan kembali ke dalam ruang pengering. Beberapa saat kemudian kayu tersebut diambil kembali untuk ditimbang, misalnya beratnya 535 gram ( BK ), itu artinya kadar air kayu ( MC ) sudah sama dengan kadar air kesetimbangan ( EMC ). Maka kadar air kayu akhir ( MCF ) adalah :

MC=(Berat awal ( BA )-Berat Akhir( BK ))/(Berat Akhir ( BK )) x100 %=(575-555)/555  x 100 % = 7,5 %

Pengukuran kadar air kayu dengan alat hydrometer.

Alat ini menggunakan metode jarum atau paku yang dibenamkan kedalam kayu, sistim sentuh, atau dengan menggunakan gelombang infra merah. Kemajuan teknologi sangat membantu untuk mempermudah mengetahui kadar air yang terkandung dalam kayu, tidak perlu menimbang kayu dan mengeluarkan atau memasukkan kayu ke dalam ruang pengering, tidak perlu menghitung  berdasar rumus rumus perhitungan kadar air.

Cara kerja alat hydrometer adalah berdasarkan perhitungan hambatan listrik  ( resisten )  yang terjadi antara jarum/ paku yang satu dengan jarum / paku yang kedua. Bila kedua jaru/ paku tersebut ditancapkan kedalam kayu, besarnya kandungan air dalam kayu berfunsi sebagai konduktor yang mengantarkanaliran listrik dari jarum/paku positi ke jarum /paku yang negatif. Besarnya nilai kandungan air dalam kayu sangat mempengaruhi besarnya muatan listrik yang dapat dialirakan ke jarum yang satu. Struktur zat padat kayu dan kandungan kadar air kayu merupakan hambatan aliran listrik yang dapat diukur. Perbedaan hambatan listrik ini kemudian dikonversikan dalam nilai kadar air kayu yang ditampilkan dalam skala digital atau analog.

Selanjutnya menentukan nilai nol dengan cara menyesuaikan nilai skala alat ukur yang dipakai. Terkadang harus mencocokan dengan sampel dalam ruang pengering. Buku petunjuk dari alat ukur ( Buku manual ) juga merupakan petunjuk untuk measukan nilai nilai/ faktor faktor jenis kayu untuk mendapatkan nilai kadar air yang akurat.Jarum/paku elektroda dihubungkan ke alat utama dengan kabel. Jarum/paku ditancapkan ke kayu sedalam setengah tebal kayu agar terukur kadar air kayu hingga bagian tengan, arah  antara kedua jarum sejajar dengan serat kayu.

Panas Jenis Kayu

Masing-masing jenis kayu mempunyai panas jenis kayu yang berbeda-beda. Panas jenis kayu ini akan menentukan pada saat proses pengeringan kayu. Pada umumnya kayu lunak mempunyai panas jenis yang tinggi, maka kayu yang termasuk dalam kelompok lunak mampu menerima suhu yang tinggi pada saat proses pengeringan. Akan tetapi pada kayu kelompk keras tidak mampu menerima suhu yang tinggi pada saat proses pengeringan.

Pengeringan Kayu.

Pengeringan kayu, baik secara alami maupun dengan pengering modern adalah suatu proses evaporasi kandungan air dalam kayu dengan waktu tertentu sesuai dengan kondisi udara disekitarnya. Ada beberapa faktor yang mempengaruhi dala proses pengeringan kayu yaitu : faktor kayunya, penyusunan kayu dan ruang oven.

Faktor kayu meliputi : Struktur Pori pori kayu, ketebalan kayu, kadar air kayu awal, faktor penyusunan kayu meliputi : ukuran tebal ganjal, penyusunannya dalam ruang oven dan palet, sedangkan faktor ruang oven meliputi : Panas energi, sirkulasi udara,pengaturan kelembaban dalam ruang pengeringan.

Pengendalian proses penyesuaian kayu terhadap lingkungan sekitar adalah merupakan prinsip sistim kerja alat pengering kayu.Pengaturan kondisi sekitar adalh juga merupakan pengaturan cuaca dan iklim dalam ruang pengeringan, sehingga alat pengering kayu adalah sebagai pengatur dan pengontrol iklim.

Tahap proses evaporasi yang konstan adalah proses evaporasi air bebas dari rongga sel  yang tidak mempunyai pengaruh pada dimensi kayu.

Tahap transisi adalah proses pengeluaran air terikat dari dinding sel yang akan mempengaruhi terhadap dimensi kayu.

Tahap exponental adalah tahap penyesuaian akhir kayu terhadap lingkungannya. Gradien pengeringan adalah perbedaan kadar air kayu awal dengan kadar air kayu akhir setelah pengeringan.

Tahapan proses pengeringan kayu sebagai berikut :

a.  Tahap pemansan awal

b.  Tahap pengeringan kayu sampai titik jenuh serat.

c.   Tahap pengeringan dari titik jenuh serat sampai kadar air akhir

d.  Pengkondisian pada kadar air akhir

e.  Pendinginan dan pembongkaran kayu.

Prinsip pengendalian proses pengeringan kayu adalah pengaturan kelembaban relatif  dan temperatur udara dalam ruang pengering. Kelembaban relatif dan temperatur udara dalam ruang pengering dapat diatur melalui pengaturan energi thermal yang dihasilak melalui elemen pemanas/sumber panas dan disirkulasikan  oleh kipas kipas. Iklim buatan ini akan mengkondisikan kayu untuk menyesuaikan  kadar airnya dalam waktu relatif pendek dari pada kondisi alami.

Tahap Pemanasan Awal.

Kadar air kayu awal masuk ke ruang perngeringan seyogyanya rata rata 50 % - 60 %, Pada tahap awal kayu dibasahi terlebih daulu dengan jalan menyemprotkan air di dalam ruang pengering dan temperatur dalam ruang pengering diatur antara 35°C hingga 40°C, air akan menguap membetuk kabut uap yang sangat pekat, sehingga kelembaban udara  dalam ruang pengering sangat tinngi, permukaan kayu menjadi basah. Hal ini akan membuat tegangan kayu mengendur,sehingga pada saat pengeringan tidak terjadi perbedaan tegangan dalam kayu.

Tujuan proses  pemanasan awal adalah :

o  Menyamaratakan kadar ar awal kayu agar dapat diproses dalam tahap yang sama.

o  Menghilangkan tegangan  dalam kayu akibat penimbunan atau pengeringan secara alami.

Waktu yang diperlukan pada proses pemanasan awal berkisar antara 2 jam sampai 12 jam, tergantung jenis kayu dan ketebalan kayu. Untuk kayu yang sangat mudah terserang jamur sebaiknya tidak disemprot, cukup memberikan suhu yang rendah 30 °C dalam ruang pengering.

Tahap Pengeringan Sampai Titik Jenuh Serat.

Kadar air titik jenuh serat berkisar 21 % sampai 30 %,bergantung pada jenis kayu. Kadar air awal kayu yang dikeringkan 50 % sampai 60 % menjadi kadar air 21 % sampai 30 %, dengan demikian nilai gradian kayu sangat tinggi, hal ini mempunyai resiko terjadi ketegangan dalam kayu karena air pada dinding sel terblokir tidak bisa keluar. Pemberian suhu dalam tahap ini tidak boleh terlalu tinggi, kipas kipas harus dimanfaatkan untuk mensirkulasi udara dalam ruang pengering. Suhu maksimal yang diperbolehkan pada tahap ini berkisar 40°C sampai 55°C.

Tujuan pada proses pengeringan sampai titik jenuh serat adalah :

o    Mengeluarkan air bebas dari rongga sel sehingga kadar air kayu sampai titik jenuh serat.

o    Menghindarkan keluarnya zat ekstraktif kayu yang dapat mengubah warna kayu.

Beberapa akibat yang ditimbulakan pada tahap pengeringan sampai titik jenuh serat, antara lain :

Case hardening  : cacat tegangan dalam kayu,karena permukaan kayu lebih cepat mengering dari pada bagian inti,air bebas tidak bisa keluar karena dinding sel pada permukaan sudah menyusut dan menyempit. Proses pengeringan menjadi lamban, dan apabila diteruskan kayu akan pecah dan retak.

Penurunan kadar air kayu yang tidak merata.

Untuk menghilangkan tegangan kayu pada tahapan ini adalah dengan jalan menyemprotkan air kedala ruang pengering,dan mengulang lagi tahapan pengeringan dari awal.

Hal hal yang harus diperhatikan bila kadar air menurun secara tidak merata adalah :

o    Perbedaan jenis kayu dan ketebalan.

o    Posisi jarum sensor

o    Kipas imler

o    Penyusunan kayu dalam ruang pengering.

o    Tahap pengeringan sampai kadar air akhir.

Tahap pengeringan dari titik jenuh serat sampai kadar air akhir

Tahap pengeringan kayu dibawah titik jenuh serat sangatlah riskan, karena pada tahap pengeringan ini kayu sudah mulai mengeluarkan air terikat dari dinding sel. Saat ini pula kayu akan mengalami perubahan atau menyusut. Pada saat kayu mulai menyusut yang harus diwaspadai adalah terjadinya perubahan bentuk,oleh karena itu proses evaporasi harus dikendalikan agar tetapmerata keseluruh permukaan,sehingga tidak terjadi ketegangan dalam kayu.Temperatur dan kelembaban relatif dikendalikan dengan gradian pengeringan  yang tidak terlalu besar. Kadar air 21 % sampai 30 % harus dapat diturunkan sampai 6 % sampai 8 % sesuai dengan kebutuhan.  Pengeringan kayu yang kandungan zat ekstraktif sebaiknya suhu yang diberikan berkisar 55°C sampai 60°C, hal ini untuk menghindari timbulnya noda noda warna atau perubahan warna kayu. Sedangkan pengeringan pada kayu normal bisa diberikan suhu 55°C sampai 80°C, dan pada pengeringan kayu lunak bisa diberikan suhu lebih tinggi, 90 °C sampai 120 °C untuk mempercepat pengeringan kayu.

Tujuan Pengeringan Sampai Kadar Air Akhir adalah :

o  Mengeluarkan kandungan air terikat, sehingga kayu dapat dikeringkan sesuai kebutuhan.

o  Menghindarkan cacat cacat akibat perubahan bentuk atau pecah pecah.

o  Menghidarkan keluarnya zat ekstraktif yang akan merusak warna.

Cacat cacat yang biasanya timbul pada tahapan ini adalah :

o    Case hardening, melengkung, retak retak atau pecah ujung.

o  Perubahan warna kayu

o  Penurunan kadar air kayu yang tidak merata.

Tahap Pengkondisian pada kadar air akhir

Pada tahapan ini adalah tahapan penurunan sedikit kadar air kayu dibawah target yang ditentukan dengan cara memberikan suhu pada ruang pengeringan sedikit  lebih tinggi dan kelembaban relatif lebih kecil/ kering. Sehingga kayu akan mempunyai kadar air yang lebih rendah  dari target.

·      Tahap Penyamaan atau Pemerataan Kadar Air Kayu.

Pada tahapan ini dilkakukan penyemprotan air dalam ruang pengeringan, sehingga permukaan kayu menjadi sedikit basah. Hal ini untuk menghilangkan tegangan tegangan dalam  kayu,akibat kurang meratanya kadar air dalam dan permukaan kayu, pada bagian permukaan kadar airnya 5 % hingga 6 % tetapi bagian dalam kadar airnya masih 8 %. Dengan cara pembasahan diharapkan pada akhir pengeringan kadar air akhir dipermukaan juga 8 %. Dan terbebas dari tegangan dalam kayu.

·      Tahap Pendinginan.

Pada tahap ini adalah tindakan penurunan suhu secara perlahan dan menjaga sirkulasi udara dalam ruang pengeringan,kemudian membuka pintu ruang pengeringan sedikit dengan kipas masih berjalan. Perubahan suhu yang mendadak dapat menimbulkan pecah atau retak. Setelah proses pendinginan sebaiknya kayu didiamkan selama ± 1 minggu sebelum kayu diproses.

Referensi :

Buku Proses Pengeringan Kayu, PIKA Semarang, Penerbit Kanisius Jogjakarta.

 




PPPPTK BOE. Jl.Teluk Mandar, Tromol Pos 5 Telp.0341-491239, 495849, Fax.0341-491342, Arjosari Malang Jawa Timur Indonesia