1

TKS 4406 Material Technology I

Dr.Eng. Achfas Zacoeb, ST., MT.

Department of Civil Engineering

Faculty of Engineering

University of Brawijaya

Kayu (wood or timber)

Umum Kayu merupakan hasil hutan dari sumber kekayaan

alam, merupakan bahan mentah yang mudah diproses

untuk dijadikan barang sesuai kemajuan teknologi.

Pengertian kayu di sini adalah sesuatu bahan, yang

diperoleh dari hasil pemungutan pohon-pohon di hutan,

yang merupakan bagian dari pohon tersebut, setelah

diperhitungkan bagian-bagian mana yang lebih banyak

dapat dimanfaatkan untuk sesuatu tujuan penggunaan

(Dumanauw, 1990).

2

Umum (lanjutan) Indonesia memiliki sumber potensi hutan yang tidak

sedikit, sekitar 3.000 - 4.000 jenis kayu. Dari jumlah

tersebut hanya sebagian kecil saja yang telah diketahui

sifat serta kegunaannya dan jumlah ini pun masih juga

belum memenuhi sasaran tujuan pemakaian. Baru

sekitar 150 jenis yang telah diselidiki dan dianggap

penting dalam perdagangan. Dari 150 jenis, 90 Jenis

dicantumkan pada PPKI (Peraturan Konstruksi kayu

Indonesia NI-5 PPKI 1961).

Umum (lanjutan) Sebagian masyarakat masih cenderung menggunakan

jenis kayu tertentu. Misalnya di pulau Jawa, orang lebih

menyukai kayu jati daripada kayu lainnya. Demikian pua

di pulau Kalimantan, orang lebih mantap menggunakan

kayu ulin dan seterusnya. Akibatnya, jenis kayu lainnya

yang lebih memiliki potensi lebih besar tidak mendapat

tempat di hati masyarakat pemakai kayu. Hal ini perlu

dijadikan bahan pertimbangan, agar semua jenis kayu

yang telah diketahui sifat-sifatnya dapat dimanfaatkan

secara menyeluruh dan terpadu.

3

Umum (lanjutan) Bagian-bagian terpenting pada pohon adalah :

Akar (serabut dan tunggang)

Batang (pangkal, tengah dan ujung)

Cabang

Ranting

Daun

Bagian-bagian

A. Kulit luar

B. Kulit dalam

C. Kambium

D. Kayu gubal

E. Kayu teras

F. Hati

G. Lingkaran tahun (rengat)

J. Kayu Akhir

I. Kayu awal

H. Jari-jari

D D E

4

Bagian-bagian (lanjutan)

a. Kulit luar (outer bark) : lapisan luar yang sudah

mati dan berfungsi sebagai pelindung kayu

terhadap serangan dari luar (misalnya : iklim,

serangga dan jamur).

b. Kulit dalam (bast) : bersifat hidup dan tipis,

berfungsi untuk jalan zat yang mengandung gizi

dari akar ke daun.

c. Kambium : merupakan jaringan yang tipis dan

bening, berfungsi untuk membentuk kulit baru yang

rusak (ke arah luar) dan membentuk kayu gubal

baru (ke arah dalam).

Bagian-bagian (lanjutan)

d. Kayu gubal (sap wood) : bagian kayu muda, terdiri

dari sel-sel yang masih hidup, berfungsi sebagai

penyalur cairan dan tempat penimbunan zat-zat

yang mengadung gizi.

e. Kayu teras (galih) : terdiri dari sel-sel yang

dibentuk melalui perubahan sel hidup pada

lingkaran kayu gubal yang paling dalam yang

disebabkan oleh tidak berfungsi sebagai penyalur

cairan dan lain-lain proses kehidupan lagi

f. Hati (puh) : bagian kayu yang terletak di pusat,

berasal dari kayu awal yang dibentuk oleh kambium,

bersifat rapuh dan lunak.

5

Bagian-bagian (lanjutan) g. Lingkaran tahun (rengat) : menunjukkan

perkembangan kayu dari musim kemarau ke musim

hujan dan sebaliknya, dapat dimanfaatkan juga

untuk mengetahui umur dari suatu pohon.

h. Jari-jari (rays) : terdapat dari luar ke dalam

berpusat pada sumbu batang, berfungsi untuk

mengalirkan zat bergizi dari kulit dalam ke bagian-

bagian dalam dari pohon.

Bagian-bagian (lanjutan) Bidang Orientasi Kayu

a.Bidang Tangensial : bidang yang

diperoleh dengan memotong kayu

tegak lurus salah satu jari-jari kayu,

searah serat tidak melalui sumbu

kayu.

b.Bidang Radial : bidang yang

diperoleh dengan memotong kayu

searah serat melalui sumbu kayu.

c.Bidang Aksial/Kepala Kayu : bidang

yang diperoleh dengan memotong

kayu tegak lurus dengan sumbu

kayu.

Radial

Tangensial

Longitudinal

6

Cacat Cacat kayu dapat dianggap sebagai kelainan struktur

dan anatomi dari “kayu normal”, sehingga

mengakibatkan kekurangan atau kesulitan dalam

penggunaan dan pengerjaan kayu. Disamping itu,

cacat kayu juga dapat mengakibatkan kekuatan dan

harga kayu menurun. Cacat atau kerusakan yang

dimaksud antara lain : retak-retak, pecah, belah,

serangan jamur, serangan serangga dan akibat

kelalaian manusia dalam pengelolaan kayu. Secara

skematis, faktor-faktor perusak kayu dapat dilihat pada

gambar berikut :

Cacat (lanjutan)

Faktor-faktor

perusak kayu

Dari dalam - internal (Secara alam oleh pohon itu

sendiri selama proses pertumbuhannya.

Dari luar

(eksternal)

Biologis

Non

Biologis

Hama

(serangga perusak kayu)

Jamur

(jamur penyerang kayu)

Faktor fisik

(udara, cahaya, air, panas)

Faktor mekanik

(pukulan, gesekan, tekanan)

Faktor kimia

(asam, basa, pencemaran)

7

Cacat (lanjutan) Cacat Mata Kayu

Cacat (lanjutan) Cacat Batang (Log)

8

Cacat (lanjutan) Cacat Kemiringan Arah Serat

Cacat (lanjutan) Cacat Serat Melengkung

9

Cacat (lanjutan) Cacat Serat Bolak-Balik

Cacat (lanjutan) Cacat Serat Terpilin

10

Cacat (lanjutan) Cacat Serat Bergelombang

Sifat dan Jenis Susunan kayu terdiri dari susunan sel-sel, dan sel-sel

tersebut terdiri dari susunan “cellulose” yang diikat

dan disatukan oleh “lignin”.

Perbedaan susunan sel-sel

inilah yang menyebabkan

perbedaan sifat-sifat dari

berbagai jenis.

11

Sifat dan Jenis (lanjutan) Faktor-faktor yang mempunyai sifat-sifat kayu :

Berat jenis

Kadar lengas

Kecepatan pertumbuhan

(cincin tahun)

Posisi cincin tahun

Mata

Retak

Miring arah serat

Pohon hidup dan mati

Pengeringan alam dan

oven

Pengawetan

Keawetan

Lamanya pembebanan

Sifat dan Jenis (lanjutan) Sifat Umum :

Semua batang pohon mempunyai pengaturan

vertikal dan sifat simetri radial.

Kayu tersusun dari sel-sel yang memiliki tipe

bermacam-macam dan susunan dinding selnya

terdiri dari senyawa-senyawa kimia berupa selulosa

dan hemiselulosa (unsur karbohidrat) serta berupa

lignin (non karbohidrat).

12

Sifat dan Jenis (lanjutan) Sifat Umum :

Semua kayu bersifat anisotropik, yaitu

memperlihatkan sifat-sifat yang berlainan jika diuji

menurut tiga arah utamanya (longitudinal,

tangensial dan radil). Hal ini disebabkan oleh

struktur dan orientasi selulosa dalm dinding sel,

bentuk memanjang sel-sel kayu dan pengaturan sel

terhadap sumbu vertikal dan horisontal pada

batang pohon.

Sifat dan Jenis (lanjutan) Sifat Umum :

Kayu merupakan suatu bahan yang bersifat

higroskopik, yaitu dapat kehilangan atau bertambah

kelembabannya akibat perubahan kelembaban dan

suhu udara di sekitarnya.

Kayu dapat diserang mahluk hidup perusak kayu,

dapat juga terbakar, terutama jika kayu keadaannya

kering.

13

Sifat dan Jenis (lanjutan) Sifat Fisik :

Berat Jenis, ditentukan antara lain oleh tebal

dinding sel dan ukuran rongga sel yang membentuk

pori-pori. Berkisar antara 0.20 (kayu balsa) – 1.28

(kayu nani).

Keawetan alami kayu, disebabkan oleh adanya

suatu zat di dalam kayu (zat ekstraktif) yang

merupakan sebagian unsur racun bagi perusak-

perusak kayu. Zat ekstraktif ini mulai terbentuk pada

saat kayu gubal berubah menjadi kayu teras.

Sifat dan Jenis (lanjutan) Sifat Fisik :

Warna kayu, ada beraneka macam , antara lain

warna kuning, keputih-putihan, coklat muda, coklat

tua, kehitam-hitaman, kemerah-merahan dan lain

sebagainya. Warna kayu dapat dipengaruhi oleh

tempat di dalam batang, umur pohon dan

kelembaban udara.

Higroskopik, makin lembab udara di sekitarnya

akan makin tinggi pula kelembaban kayu sampai

tercapai keseimbangan dengan lingkungannya.

Kandungan air pada kayu seperti ini dinamakan

kandungan air kesetimbangan (EMC = Equilibrium

Moisture Content).

14

Sifat dan Jenis (lanjutan) Sifat Fisik :

Tekstur, Kayu bertekstur halus, contoh : giam, lara,

kulim dll. Kayu bertekstur sedang, contoh : jati,

sonokeling dll. Kayu bertekstur kasar, contoh :

kempas, meranti dll.

Serat, Serat berpadu, contoh : kulim, renghas, kapur

dll. Serat berombak, contoh : renghas, merbau dll.

Serat terpilin, contoh : bintangur, kapur, damar dll.

Serat diagonal : serat yang terdapat pada potongan

kayu atau papan, yang digergaji sedemikian rupa

sehingga tepinya tidak sejajar arah sumbu, tetapi

membentuk sudut dengan sumbu.

Sifat dan Jenis (lanjutan) Sifat Fisik :

Berat Kayu, Sangat berat (BJ : > 0.90), contoh :

giam, balau dll. Berat (BJ : 0.75 – 0.90), contoh :

kulim. Agak berat (BJ : 0.60 – 0.75), contoh : bitangur.

Ringan (BJ : < 0.60), contoh pinus, balsa dll.

Kekerasan, Sangat keras, contoh : balau, giam dll.

Keras, contoh : kulim, pilang dll. Sedang, contoh :

mahoni, meranti dll. Lunak, contoh : pinus, balsa dll.

Kesan Raba, Kesan kasar, halus, licin, dingin dan

sebagainya pada saat meraba permukaan kayu.

Kesan raba tergantung dari tekstur kayu, kadar air

dan kadar zat ekstraktif di dalam kayu.

15

Sifat dan Jenis (lanjutan) Sifat Fisik :

Bau dan rasa, untuk mengetahui bau dan rasa kayu

perlu dilakukan pemotongan atau sayatan baru pada

kayu atau dengan membasahi kayu tersebut. Sifat

bau dari kayu dapat digambarkan sesuai dengan

bau yang umum.

Nilai Dekoratif, tergantung dari penyebaran warna,

arah serat kayu, tekstur dan pemunculan pola atau

bentuk tertentu.

Sifat Lain : sifat pembakaran yang dipengaruhi oleh

faktor fisik, kimia dan anatomi kayu, Sifat terhadap

Suara, Sifat Akustik atau Sifat Resonansi.

Sifat dan Jenis (lanjutan) Sifat Mekanik :

Keteguhan Tarik (Tension Strength)

Keteguhan Tekan (Compression Strength)

Keteguhan Geser (Shear Strength)

Keteguhan Lengkung/Lentur (Flexural Strength)

Kekakuan (Stiffness)

Keuletan (Ductility)

Kekerasan (Toughness)

Keteguhan Tarik Belah (Split Tension Strength)

16

Sifat dan Jenis (lanjutan) Sifat Kimia :

Pada umumnya komponen kimia kayu terdiri dari 3

unsur :

1. Unsur karbohidrat terdiri dari selulosa dan

hemiselulosa.

2. Unsur non karbohidrat terdiri dari lignin.

3. Unsur yang diendapkan dalam kayu selama proses

pertumbuhan, dinamakan zat ekstraktif.

Sifat dan Jenis (lanjutan) Komposisi unsur-unsur kimia dalam kayu adalah :

•karbon 50%

•hidrogen 6%

•nitrogen 0.04 – 0.10%

•abu 0.20 – 0.50%

•sisanya adalah oksigen

17

Produk Produk kayu olahan, selain berupa balok atau

gelondongan (log), kayu dapat juga dijadikan dalam

bentuk papan yang lebih dikenal dengan kayu lapis

(plywood) atau yang lebih dikenal dengan tripleks dan

multipleks.

Kayu lapis adalah papan/panel buatan yang terdiri dari

susunan beberapa lapisan vinir yang mempunyai arah

serat bersilangan tegak lurus dengan diikat oleh perekat

tertentu, serta jumlah lapisan harus ganjil.

Produk (lanjutan) Vinir adalah lembaran kayu tipis yang diperoleh dengan

cara mengupas atau mengiris dari gelondong kayu

tertentu. Jenis kayu yang digunakan adalah yang lunak,

ringan, kelas kuat dan kelas awetnya sekitar II – IV dan

bila dikupas tidak mudah retak atau pecah.

Papan Laminasi (laminboard) dan Papan Blok

(blockboard), yaitu kayu lapis dengan intinya yang terdiri

dari kayu gergajian (blockboard) atau vinir tebal yang

berdiri tegak lurus dengan lapisan vinir muka dan

belakang.

18

Produk (lanjutan) Papan Partikel (chipboard, particle board), dibuat dari

tatal kayu yang kasar dan yang dicampur dengan

perekat sehingga kemudian dapat dikempa menjadi

papan. Sebagai bahan perekat umumnya digunakan

phenol-formaldehid atau dengan menggunakan semen

(tetapi agak sulit dikerjakan dan papan partikel tersebut

lebih berat).

Thanks for the attention and

Success for your study!