Sumber Aneka Karya Abadi - Your trusted partner for laboratory instrument

Kepadatan merupakan salah satu sifat fisik yang dimiliki oleh kayu yang perlu ditentukan guna mengetahui kualitas kayu. Kepadatan kayu dapat diketahui dengan mengetahui kadar air pada kayu dan volume kayu kemudian dilakukan perhitungan. Kadar air kayu dapat diketahui dengan menggunakan metode pengeringan dengan oven pada suhu 103 ± 2°C selama ± 24 jam. Oven yang digunakan dianjurkan untuk menggunakan convection oven atau forced oven. Cara untu mengukur kadar air kayu dan menentukan kepadatan kayu dapat mengacu pada SNI Nomor 8949 tahun 2020 atau American Society for Testing and Material, ASTM D4442. Oleh karena itu, artikel ini akan mengulas lebih dalam tentang sifat fisik kayu dan cara mengukur kadar air dan kepadatan kayu menggunakan metode pengeringan dengan oven.  

Sifat Fisik Kayu

Kayu memiliki beberapa sifat, yaitu:

1. Warna Kayu

Warna kayu memiliki peran yang penting dalam produk dekoratif. Warna kayu dapat berbeda-beda walaupun berada dalam satu log kayu. Jenis-jenis kayu tertentu seperti akasia, jati atau mahoni, pada bagian kayu gubal dapat berwarna lebih terang daripada bagian kayu teras. Faktor lainnya yang dapat membuat perbedaan warna pada kayu yaitu keadaan basah atau kering. kandungan air yang tinggi dapat membuat warna kayu menjadi lebih gelap.

2. Bau dan Rasa

Kandungan resin di dalam kayu dapat memengaruhi bau dan rasa pada kayu. Misalnya kayu jati yang mengandung wax sehingga memiliki bau yang sangat unik. Umumnya bau dan rasa ini dapat diketahui pada saat kayu baru saja dibelah atau dipotong, dan setelah beberapa lama bau dan rasanya akan memudar.

3. Serat Kayu

Kayu terbentuk dari ribuan pori-pori yang tersusun dari pertumbuhan pohon. Bentuk dan motif serat kayu yang terlihat tergantung dari metode pembelahan log. Arah serat pada pembelahan arah radial cenderung lebih lurus, dan pembelahan pada arah tangensial akan cenderung lebih bergelombang. Pertumbuhan dan susunan lingkaran tahun juga menentukan bentuk serta arah serat kayu.

4. Kepadatan kayu

Kepadatan kayu atau wood density berkaitan dengan jumlah kayu dan substansi di dalamnya tanpa air atau udara. Hal ini mengacu pada jumlah kayu per unit, dibagi dengan volume kayu. Kepadatan kayu diukur dalam kg/m kubik.

5. Kekerasan kayu

Bagian penampang kayu memiliki tingkat kekerasan jauh lebih tinggi daripada sisi yang lainnya (tangensial atau radial) karena arah serat atau pori kayu. Dan kayu dengan kepadatan tinggi bisa diartikan pula sebagai kayu yang keras.

6. Kadar air

Pohon memiliki pori-pori yang salah satu fungsinya untuk menyalurkan air dan sumber makanan dari akar menuju bagian pohon lainnya untuk tumbuh dan berkembang. Pori-pori tersebut yang membuat kayu bisa berkembang atau menyusut sesuai kadar air yang dikandungnya. Kadar air di dalam kayu dipengaruhi oleh kelembaban udara di sekitar kayu. Apabila udara sangat lembab, maka kadar air di dalam kayu akam meningkat, dan akan membuat kayu mengembang. Apabila kelembaban udara di sekitarnya sangat rendah, maka kadar air di dalam kayu juga akan menurun dan bisa membuat kayu menyusut.

Level kadar air di dalam kayu akan mencapai titik keseimbangannya antara 8-12%, atau juga disebut Equilibrium Moisture Content (EMC).

7. Penyusutan

Kayu mengalami penyusutan, apabila kekeringan kayu berada pada level di bawah EMC, maka kayu akan menyusut dan berubah bentuk. Pada situasi penyusutan yang ekstrim, ukuran kayu bisa berubah hingga 8%.

8. Konduktivitas Panas dan Listrik

Kayu memiliki kemampuan mentransmisikan panas dan listrik dengan daya yang relatif sangat kecil terutama pada kondisi kayu kering di bawah EMCnya. Karena daya listrik dan panas pada dasarnya lebih mudah bergerak melalui air, apabila MC kayu sangat tinggi, maka konduktifitas panas dan listrik akan lebih tinggi

Cara Penentuan Kepadatan Kayu

Sebelum menentukan kepadatan kayu, kadar air pada kayu perlu diketahui. Metode penentuan kepadatan kayu ini dapat dilakukan dengan mengikuti Standar Nasional Indonesia, SNI Nomor 8949 tahun 2020 atau American Society for Testing and Material, ASTM D4442. Pertama-tama kadar air dihitung dengan menyiapkan kayu uji dan menimbang berat awal kayu ujidan dicatat (sebagai W1). Kemudian kayu uji dikeringkan di dalam oven pada suhu 103 ± 2°C selama ± 24 jam hingga diperoleh berat tetap. Kayu uji kemudian didinginkan di dalam desikator. Benda uji yang telah didinginkan kemudian ditimbang menggunakan neraca digital lalu hasilnya dicatat (sebagai W2). Kadar air pada kayu uji dihitung dengan menggunakan rumus 1 (dapat dilihat di bawah ini). Kemudian dilakukan penentuan kepadatan kayu. Sebelum kayu uji dioven untuk keperluan perhitungan kadar air, kayu uji terlebih dahulu diukur dimensinya yaitu panjang, lebar dan tinggi benda uji menggunakan jangka sorong. Pengukuran dilakukan di tiga tempat yang berbeda lalu hasilnya dirata-ratakan untuk dihitung volume basah (sebagai V) kayu uji tersebut. Lalu kepadatan kayu dihitung dengan menggunakan rumus 2 (dapat dilihat di bawah ini).

Selain itu, oven yang digunakan harus memenuhi kebutuhan yang telah ditetapkan di dalam ASTM D4442 yaitu:

1. Oven yang digunakan adalah forced-convection oven.
2. Tingkat akurasi oven adalah ± 2°C
3. Oven yang digunakan memiliki ventilasi untuk mengeluarkan uap air.
4. Untuk keperluan kalibrasi, oven yang digunakan harus dilengkapi dengan dua rak yang ditempatkan pada sepertiga dan dua pertiga tinggi chamber oven.

Contoh oven yang dapat memenuhi kebutuhan penentuan kepadatan kayu dapat dilihat pada Gambar 1 di bawah ini.

Gambar 1. Forced Oven dan Convection Oven

Referensi:

Hidayat, Eko. 2021. Sifat Fisik Kayu. Tentang Kayu Published. https://www.tentangkayu.com/2021/08/sifat-fisik-kayu.html diakses pada 3 April Pukul 12:30 pm

Hidayat, Eko. 2021. Wood Density, Kepadatan Kayu. Tentang Kayu Published. https://www.tentangkayu.com/2021/08/sifat-fisik-kayu.html diakses pada 3 April Pukul 13:00 pm

Standar Nasional Indonesia Nomor 8949 tahun 2020 Metode Uji untuk Kerapatan dan Berat Jenis (Kerapatan Relatif) Kayu dan Bahan Berbasis Kayu.

American Society for Testing and Material, ASTM D4442 Standard Test Methods for Direct Moisture Content Measurement of Wood and Wood-Based Materials.