Jika kayu kehilangan air di bawah TJS yaitu kehilangan air terikat, kayu menyusut. Sebaliknya, jika air mamasuki struktur dinding sel, kayu mengembang. Penyusutan dan pengembangan adalah suatu proses yang benar-benar terbalikkan dalam potongan-pototngan kecil kayu bebas tegangan. Namun di dalam produk-produk panil kayu, seperti papan serat dan papan partikel, proses tersebut sering tidak terbalikkan secara sempurna. Hal ini sebagian hasil dari pemampatan yang dialami serat-serat atau partikel-partikel kayu selama pembuatannya. Dalam potongan-potongan besar kayu yang utuh, pengembangan dan penyusutan mungkin tidak terbalikkan secara sempurna sebagai akibat gaya-gaya pengeringan internal. Penyusutan dinding sel dan karenanya seluruh kayu, terjadi saat molekul-molekul air terikat melepaskan diri dari antara molekul-molekul selulosa berantai panjang dan molekul-molekul hemiselulosa. Molekul-molekul rantai ini kemudian dapat bergerak saling mendekat. banyaknya penyusutan yang terjadi umumnya sebanding dengan jumlah air yang keluar dinding sel (Budianto, 2000).
Pengembangan
secara sederhana adalah kebalikan proses ini. Karenalapisan S-2 dinding
sel umumnya lebih tebal daripada kombinasi lapisan-lapisan lainnya,
orientasi molekuler di dalam lapisan ini sangat menentukan bagaiman
penyusutan terjadi. Di dalam lapisan S-2 kebanyakan molekul-molekul
rantai terorintasi lebih kurang sejajar sumbu panjang sel. karenanya
kedua dimensi transversal berkurang jika molekul-molekul inibergerak
saling mendekat. Dengan alasan yang sama, panjang sel tidak banyak
terpengaruh saat dinding sel menyusut atau mengenbang. Penyusutan dan
pengembangan dinyatakan sebagai persen dimensi sebelum perubahan
terjadi. Karenanya:
% penyusutan = pengurangan dalam dimensi atau volume x 100%
dimensi atau volume semula
% pengembangan = pertambahan dalam dimensi atau volume x 100%
dimensi atau volume semula
(Haygreen dan Bowyer, 1996).
Penambahan
air atau zat cair lain pada zat dinding sel akan menyebabkan jaringan
mokrofibril mengembang, keadaan ini berlangsung sampai titik jenuh serat
tercapai. Dalam proses ini dikatakan bahwa kayu mengembang atau memuai.
Penambahan air seterusnya pada kayu tidak akan mempengaruhi perubahan
volume dinding sel sebab air yang ditambahkan di atas titik jenuh serat
akan ditampung dalam rongga sel. Sebaliknya jika air dalam kayu dengan
kadar air maksimum dikurangi, maka pengurangan air pertama-tama akan
terjadi pada air bebas dalam rongga sel sampai mencapai titik jenuh
serat. Pengurangan air selanjutnya di bawah titik jenuh serat akan
menyebabkan dinding sel kayu itu menyusut atau mengerut. Dalam hal ini
dikatakan kayu itu mengalami penyusutan atau pengerutan. Perubahan
dimensi dinyatakan dalam persen dari dimensi maksimum kayu itu. Dimensi
maksimum adalah dimensi sebelum ada penyusutan. Maka pengembangan dan
penyusutan umumnya dinyatakan dalam persen dari volume atau ukuran kayu
dalam keadaan basah atau diatas titik jenuh serat.
Penyusutan (%) = perubahan dimensi terhadap dimensi maksimum x 100%
dimensi maksimum
Penyusutan (%) = dimensi awal – dimensi akhir x 100%
dimensi awal
Oleh
karena itu besarnya perubahan dimensi yang mungkin terjadi pada
sepotong kayu waktu dikeringkan dari keadaan basah perlu dipertimbangkan
dalam pengerjaan dan penggunaan kayu. Sebab banyak jenis kayu memiliki
angka penyusutan yang tinggi, jika kayu tersebut menjadi kering. Dalam
penggunaan kayu dituntut syarat kestabilan dimensi kayu. Perubahan
dimensi kayu tidak sama dalam ketiga arah yaitu longitudinal,
tangensial, dan radial. Dengan perkataan lain, kayu memiliki sifat
anisotropi. Perubahan dimensi meliputi pengembangan dan penyusutan.
Masing-masing sama pentingnya. Tetapi umumnya perhatian lebih besar
ditujukan kepada penyusutan dalam penggunaan kayu tersebut. Kayu
menyusut lebih banyak dalam arah lingkaran tumbuh (tangensial), agak
kurang ke arah melintang lingkaran tumbuh (radial) dan sedikit seklai
dalam arah sepanjang serat (longitudinal). Untuk perubahan dimensi dalam
arah longitudinal berkisar 0,1-0,2%, dalam arah radial angka penyusutan
bervariasi antara 2,1-8,5%, sedangkan dalam arah tangensial angka
penyusutan lebih kurang 2 kali angka penyusutan radial bervariasi
4,3-14% (Dumanauw, 1993).
Kembang
susut kayu mempunyai arah tertentu karena adanya perbedaan struktur
pori-pori kayu atau trakeida pada kayu berdaun jarum. Pada umumnya,
terdapat 3 arah penyusutan utama pada kayu, yaitu tangensial, radial,
dan longitudinal (aksial).
- tangensial merupakan arah penyusutan searah dengan arah lingkaran tahun. Besar penyusutan pada arah ini adalah 4,3%-14% atau rata-rata 10%.
- radial merupakan arah penyusutan searah dengan jari-jari kayu atau memotong tegak lurus lingkaran tahun. penyusutan pada arah ini berkisar antara 2,1%-8,5% atau rata-rata 5 %.
- longitudinal (aksial) merupakan arah peyusutan searah dengan panjang kayu atau serat batang kayu. Penyusutan arah ini berkisar antara 0,1%-0,3% atau biasa diperhitungkan 0,3%.
Penyusutan
longitudinal kayu normal dapat diabaikan untuk kebanyakan penggunaan
praktis. Ini adalah salah satu ciri yang membuat papan gergajian dan
produk-produk papan gergajian menjadi bahan bangunan yang begitu
berguna. Jika hal ini tidak demikian, perubahan
kandungan air selama pemakaian akan mendatangkan bencana. Biasanya,
pengusutan longitudinal benar terjadi dalam pengeringan dari keadaan
segar ke kering tanur, tetapi besarnya hanya 0,1 – 0,2 % untuk
kebanyakan spesies dan jarang melebihi 0,4 %. Penyusutan tangensial
lebih besar daripada penyusutan radial dengan suatu faktor antara atau
setengah dan tiga berbanding satu. Beberapa ciri anatomis diduga menjadi
penyebab perbedaan ini, termasuk adanya jaringan jari-jari, pernoktahan
rapat pada dinding sel, dominasi kayu musim panas dalam arah tangensial
dan perbedaan-perbedaan dalam jumlah zat dinding sel secara radial
lawan tangensial (Budianto, 2000).
Salah
satu usaha untuk mencegah dan membatasi penyusutan kayu ialah dengan
membuat kadar air kayu sekecil mungkin, atau pada keadaan kadar air
keseimbangan, dengan cara sebagai berikut:
- kayu dikeringkan sampai mencapai kadar air yang stabil (tetap), sehingga penyusutan yang terjadi relatif kecil atau dapat diabaikan.
- setalah itu kayu tersebut disimpan dalam ruang yang tidak lembab dan memiliki sirkulasi udara yang baik (sistem penimbunan yang sempurna).
- memberi lapisan pada kayu dengan bahan-bahan penutup untuk menghambat perubahan kadar air atau untuk mempertahankan kestabilan kadar air, selain berfungsi sebagai keindahan.
Variasi
dalam penyusutan contoh-contoh uji yang berbeda dari spesies yang sama
dibawah kondisi yang sama terutama akibat dari tiga faktor:
- Ukuran dan bentuk potongan. Ini mempengaruhi orientasi serat dalam potongan dan keseragaman kandungan air di seluruh tebalnya.
- Kerapatan contoh uji. Semakin tinggi kerapatan contoh uji, semakin banyak kecenderungannya untuk menyusut.
- Laju pengeringan contoh uji. Kondisi pengeringan yang cepat, tegangan internal terjadi karena perbedaan penyusutan. Hal ini sering mengakibatkan penyusutan akibat yang lebih kecil daripada kalau tidak terjadi hal tersebut.
Besarnya
penyusutan umumnya sebanding dengan banyaknya air yang dikeluarkan dari
dinding sel. Hal ini berarti bahwa spesies dengan kerapatan tinggi
haruslah menyusut lebih banyak per persen perubahan kandungan air
daripada spesies dengan berat jenis rendah. Hubungan antara penyusutan
dan kandungan air pada dasarnya adalah linier. Dalam praktek yang
aktual, penyusutan sautu papan dapat berlangsung sebelum kandungan air
rata-rata jatuh di bawah TJS. Ini adalah hasil penyusutan pada
lapisan-lapisan permukaan kayu yang telah mengering sedang bagian
tengahnya masih basah
(Haygreen dan Bowyer, 1996).
Tidak ada komentar:
Posting Komentar