MAKALAH IPA SIFAT BAHAN dan PEMANFAATANNYA PEMANFAATANNYA
Disusun Oleh Nama
: M. Haidar Yahya
Kelas/No
: VIII A / 20
:
Pemerintah Kabupaten Kebumen Dinas Pendidikan Pemuda dan Olahraga SMP Negeri 1 Kebumen Jl. Mayjend Sutoyo No. 22 Kebumen 2016
Kata Pengantar
Atas berkat rahmat Allah yang Maha Kuasa, akhirnya saya dapat menyelesaikan makalah ini. Makalah IPA tentang sifat bahan dan pemanfaatanya. Bab keempat dalam mapel IPA kelas VIII kurikulum 2013 sifat-sifat dari berbagai macam bahan yang sudah banyak diketahui masyarakat. Seperti tanah liat contohnya. Sebagai salah satu materi dalam mapel IPA kelas VIII ini, harus penting untuk dipahami. Mungkin sifat-sifat itu merupakan hal yang sepele. Namun, harus tetap dipelajari. Karena hal ini pasti berguna untuk kedepannya. Seperti dalam Ujian Nasional (UN) contohnya. Hal seperti ini mungkin akan masuk menjadi soal. Atau menjadi soal dalam Olimpiade. Jika tidak tahu maka akan fatal akibatnya. Maka dari itu, hal ini perlu untuk dipahami, dimengerti, dan dikuasai lebih lanjut. Demikian hal yang dapat disampaikan. Semoga mendapatkan ilmu yang bermanfaat dari makalah ini. Karena ilmu tidak hanya diperoleh dari buku. Tetapi makalah seperti ini tentunya dapat memberikan ilmu juga. Jika para pembaca ingin menyampaikan pendapat, kritik, saran, atau masukannya kami terima dengan lapang dada untuk digunakan saya sebagai perbaikan dan penyempurnaan. Atas kontribusi tersebut, saya ucapkan terima kasih. Mudahmudahan makalah ini dapat memberikan ilmu bagi para pembaca.
Kebumen, September 2016
M. Haidar Yahya
Sifat Bahan dan Pemanfaatannya | 2
Kata Pengantar
Atas berkat rahmat Allah yang Maha Kuasa, akhirnya saya dapat menyelesaikan makalah ini. Makalah IPA tentang sifat bahan dan pemanfaatanya. Bab keempat dalam mapel IPA kelas VIII kurikulum 2013 sifat-sifat dari berbagai macam bahan yang sudah banyak diketahui masyarakat. Seperti tanah liat contohnya. Sebagai salah satu materi dalam mapel IPA kelas VIII ini, harus penting untuk dipahami. Mungkin sifat-sifat itu merupakan hal yang sepele. Namun, harus tetap dipelajari. Karena hal ini pasti berguna untuk kedepannya. Seperti dalam Ujian Nasional (UN) contohnya. Hal seperti ini mungkin akan masuk menjadi soal. Atau menjadi soal dalam Olimpiade. Jika tidak tahu maka akan fatal akibatnya. Maka dari itu, hal ini perlu untuk dipahami, dimengerti, dan dikuasai lebih lanjut. Demikian hal yang dapat disampaikan. Semoga mendapatkan ilmu yang bermanfaat dari makalah ini. Karena ilmu tidak hanya diperoleh dari buku. Tetapi makalah seperti ini tentunya dapat memberikan ilmu juga. Jika para pembaca ingin menyampaikan pendapat, kritik, saran, atau masukannya kami terima dengan lapang dada untuk digunakan saya sebagai perbaikan dan penyempurnaan. Atas kontribusi tersebut, saya ucapkan terima kasih. Mudahmudahan makalah ini dapat memberikan ilmu bagi para pembaca.
Kebumen, September 2016
M. Haidar Yahya
Sifat Bahan dan Pemanfaatannya | 2
Daftar Isi
Kata Pengantar......................................................................................................................................2 Daftar Isi...................................................................................................................................................3 Bab 1 : Bahan Serat..............................................................................................................................5 Bab 2 : Bahan Karet..........................................................................................................................11 Bab 3 : Bahan Keramik dan dan Tanah Liat.............................. ............................ ...........................16 Bab 4 : Bahan Gelas...........................................................................................................................21 Bab 5 : Bahan Kayu...........................................................................................................................33 Penutup..................................................................................................................................................50 Daftar Pustaka.....................................................................................................................................51
Sifat Bahan dan Pemanfaatannya | 3
Benda di dunia ini ada yang terbuat dari bahan logam dan nonlogam. Bahan logam dapat dibedakan lagi menjadi bahan logam besi dan nonbesi. Logam besi merupakan logam yang mengandung besi (Fe) sebagai unsur utamanya. Contohnya, mesin kendaraan bermotor dan mesin pabrik. Sedangkan logam nonbesi merupakan bahan logam yang mengandung sedikit atau tanpa besi. Contohnya aluminium untuk peralatan masak, tembaga untuk peralatan listrik, dan nikel untuk bahanc ampuran uang logam. Baju dan pensil terbuat dari bahan nonlogam. Bahan nonlogam dibedakan menjadi polimer, keramik, gelas, bahan biologi atau biomaterial, dan lain sebagainya. Polimer tersusun dari gabungan beberapa monomer. Monomer adalah kelompok kecil molekul yang dapat dirangkaikan menjadi polimer. Salah satu contoh monomer adalah molekul glukosa. Ketika monomer-monomer glukosa bersatu, akan dapat terbentuk selulosa. Dengan demikian selulosa adalah polimer. Barang yang ada di sekitar kita juga ada yang terbuak dari keramik. Keramik adalah berang dari tanah liat yang dibakar, seperti gerabah, genteng, porselin, dan sebagainya. Pada makalah ini akan dijelaskan sifat bahan dan kegunaan beberapa bahan seperti serat, karet, kayu, keramik, dan gelas.
Sifat Bahan dan Pemanfaatannya | 4
Bab I Bahan Serat
A. Pengertian Serat Serat adalah suatu jenis bahan berupa potongan-potongan komponen yang membentuk jaringan memanjang yang utuh. Istilah serat sering dikaitkan dengan sayur-sayuran, buah-buahan, dan tekstil. Sayuran dan buah-buahan merupakan makanan berserat tinggi yang sangat baik bagi sistem pencernaan makanan. Serat juga digunakan sebagai tekstil (bahan dasar pembuat pakaian). Pemanfaatan tekstil dari berbagai macam serat didasarkan pada ciri-ciri seratnya, antara lain kehalusan, kekuatan, daya serap, dan kemuluran atau elastisitas. Salah satu cara untuk menentukan ciri dari bahan serat dapat dilakukan dengan analisis pembakaran. Namun, analisis pembakaran ini harus dilakukan dengan hati-hati. Berdasarkan asal bahan penysunnya serat dikelompokkan menjadi 2, yaitu serat alami (polimer alami) dan serat sintetis (polimer sintetis). Serat sintetis dapat diproduksi secara murah dalam jumlah yang besar. Namun, serat alami memiliki berbagai kelebihan khususnya dalam hal kenyamanan.
B. Jenis Serat 1) Serat Alami Bahan serat alami didapatkan dari tumbuhan, hewan, dan mineral. Serat tumbuhan diperoleh dari selulosa tumbuhan, misalnya dari kapas, kapuk, dan rami. Contoh tekstil dari selulosa adalah katun kat un dan linen. Serat hewan berupa serat protein yang dapat diperoleh dari rambut domba, benang jala yang dihasilkan oleh laba-laba, dan kepompong ulat sutera. Contoh tekstil dari serat protein yaitu wol dan sutera. Serat mineral, umumnya dibuat dari mineral asbetos. - Serat kapas adalah serat halus yang menyelubungi biji beberapa jenis Gossypium atau biasa disebut pohon atau tanaman kapas yang berasal dari daerah tropis atau subtropis. Serat kapas dapat dipintal atau ditenun. Serat kapas biasa disebut
Sifat Bahan dan Pemanfaatannya | 5
dengan bahan tekstil katun. Tekstil yang terbuat dari kapas (katun) dapat menyerap keringat dan juga bersifat menghangatkan diri juga menyejukkan di kala panas. Menurut sejarah, serat kapas sudah ada sejak 5000 SM dan berasal dari biji-bijian. Beberapa sifat-sifat serat kapas adalah dapat menghisap air, tahan panas untuk setrika bersuhu tinggi, mudah kusut. Bahan tekstil dari selulosa (kapas) juga Gambar 1.1 bersifat sedikit kaku, rentan terhadap jamur. Serat Kapas Serat kapas mudah terbakar, kalau terbakar nyalanya berjalan terus menerus, berbau seperti kertas, dan meninggalkan abu berwarna kelabu. - Serat Jute berasal dari kulit batang pohon yang digunakan untuk membuat karung. Jute sudah dikenal sejak zaman Mesir Kuno, jute mempunyai kekuatan dan kilau sedang. Serat ini adalah serat terpenting nomor dua dalam perindustrian tekstil karena sangat diperlukan dalam kehidupan manusia. Serat jute selain dibuat untuk tali tambang dan karung goni, diperlukan juga untuk karpet, korden, bahan pembuat kertas, bahkan untuk membuat jaring-jaring topi pada masa Perang Dunia II.
Gambar 1.2 Serat Jute
- Serat Flax biasa disebut dengan nama linen. Tanaman flax adalah tanaman pertama dalam kehidupan manusia, dan sudah ditanam sejak 6000 tahun yang lalu di Timur Tengah. Kegunaan serat flax dalam bahan pakaian untuk benang jahit dan jala. Kekuatan benang flax dua kali lipatnya dibanding serat kapas, dengan tekstur lebih Gambar 1.3 kaku. Pemisahan serat flax dilakukan dengan Serat Flax cara pembusukan. Serat linen dibandingkan dengan katun mempunyai ciri yang lebih halus, lebih kuat, berkilau lembut, kurang elastis, mudah kusut, dan tidak tahan seterika panas.
Sifat Bahan dan Pemanfaatannya | 6
- Serat rami berasal dari tanaman rami (Boehmeria nivea), tanaman ini berumur panjang, mempunyai batang yang tinggi dibanding tanaman serat lainnya, juga kecil dan lurus. Serat rami biasa dipintal menjadi benang atau ditenun untuk Gambar 1.4 menjadi kain di daerah Jepang, Serat Rami sedangkan di Indonesia biasa digunakan untuk bahan jala, kanvas, juga untuk tali temali. Rami juga baik digunakan untuk bahan kerajinan dengan tenunan ATBM dan dikombinasi dengan sulaman. Rami mempunya sifatsifat umum seperti kapas, yaitu lebih berkilap, kuat, lebih menyerap air, dan lebih tahan terhadap bakteri-bakteri. - Serat sutera berasal dari serangga yang disebut Lepidoptera, terbentuk dari kepompong ulat sutera. Serat sutera berbentuk filamen yang dihasilkan larva ulat sutera saat membentuk kepompong. Sutera mempunyai beberapa sifat, diantaranya adalah daya serapnya tinggi, kekuatannya tinggi, pegangan yang lembut, dan kenampakannya yang mewah dan Gambar 1.5 Serat Sutra indah, juga tidak mudah kusut. Sutra banyak dipakai di India, Jepang, Korea, bahkan Indonesia. Sutera juga banyak dipakai untuk membuat pakaian-pakaian tradisional, karena keindahan yang ada pada sutera memberikan efek, juga mempunyai estetika yang lebih terhadap si pemakainya. Serat sutera berbentuk filamen, dihasilkan oleh larva ulat sutera waktu membentuk kepompong. Sutra dapat digunakan untuk busana pesta anak, yang sering digunakan adalah sutra campuran dengan serat sintetis. Sutra dihasilkan dari kepompong ulat sutra. Ulat sutra menghasilkan kepompong yang dapat dipintal menjadi serat sutra. Ada ratusan jenis ulat sutra, namun sutra yang terbaik dihasilkan oleh kepompong dari ulat sutra pohon murbei yang memiliki nama ilmiah Bombyx mori. Induk sutra dapat menelurkan hingga 500 butir telur ulat sutra seukuran kepala jarum pentul. Setelah sekitar 20 hari, telur tersebut menetas menjadi larva ulat yang sangat kecil. Larva ulat ini akan memakan daun murbei dengan agresif.
Sifat Bahan dan Pemanfaatannya | 7
Sekitar 18 hari kemudian, ukuran badan larva ulat tersebut telah membesar hingga 90 kali ukuran tubuh semula serta empat kali mengganti cangkangnya. Kemudian larva ulat tersebut akan terus membesar hingga beratnya mencapai 10.000 kali berat semula. Pada saat itu ulat sutra akan berwarna kekuningan dan lebih padat. Itulah tanda ulat sutra akan mulai membungkus dirinya dengan kepompong. Kemudian kepompong direbus agar larva ulat di dalamnya mati. Karena jika dibiarkan, ulat akan matang lalu menggigiti kepompongnya sehingga tidak bisa digunakan lagi. Setelah ulat mati, serat di kepompong dapat diuraikan menjadi serat sutra yang sangat halus. Satu buah kepompong sutra dapat menghasilkan untaian serat sepanjang 300 meter hingga 900 meter dengan diameter 10 mikrometer (1/1000 mm). Di seluruh dunia dalam satu tahun dapat menghasilkan total serat sutra sepanjang 112,7 milyar km atau sekitar 300 kali perjalanan pergi pulang ke matahari dari bumi. Kemudian serat sutra yang halus tersebut dipintal. Serat sutra dipintal dengan proses yang menyerupai proses pada saat ulat sutra memintal kepompongnya. Proses itulah yang dibuat menjadi alat pemintalan serat sutra untuk dibuat menjadi kain sutra yang indah. Bahan kain dari sutra inilah yang kemudian dibuat menjadi berbagai produk pakaian maupun produk lainnya. Beberapa batik kelas terbaik di Indonesia juga menggunakan bahan dari sutra. - Serat wol berasal dari rambut binatang atau rambut domba. Serat wol dikelompokkan menjadi 3 yaitu, wol halus, wol sedang, dan wol kasar. Ketiganya mempunyai kepentingan tersendiri, seperti wol kasar biasa dibutuhkan Gambar 1.6 untuk membuat bahan tekstil Serat Wol yang lebih berat. Wol biasa dibuat untuk kebutuhan bahan pakaian, baju hangat, selimut, kerajinan tenun, rajut, dan lain sebagainya. Sifat dari wol adalah kuat elastis, lembut, keriting sehingga dapat di buat benang halus. Wol berasal dari Asia Tengah yang menyebar ke Eropa Barat dan Cina Timur, wol juga mempunyai sejarah yang panjang. Baju wol jika dipakai terasa hangat dan dapat digunakan untuk baju anak. Dikatakan suatu bahan konduktor yang jelek, wol bersifat hidroskopis. Tetapi serat tersebut juga melepaskan uap air secara perlahan-lahan, sewaktu wol melepaskan uap-uap air akan menimbulkan panas pada bahan tekstil. Wol tahan Sifat Bahan dan Pemanfaatannya | 8
kusut dan bersifat dapat menahan lipatan, misalnya karena penyetrikaan. Wol dan serat-serat yang sejenis merupakan serat-serat alam yang dapat menggumpal, apabila dikerjakan dalam larutan sabun bersuhu panas. - Serat asbes umumnya mempunyai kekuatan tarik yang tinggi, daya mulurnya sangat rendah, hanya sedikit menyerap air, sangat tahan panas dan api, dan tahan cuaca. Serat asbes merupakan penghantar listrik dan panas yang jelek, sehingga mineral asbes banyak dimanfaatkan untuk pelapis kabel listrik, sarung tangan, dan tirai.
2) Serat Sintetis/Buatan Serat sintetis merupakan serat yang dibuat oleh manusia, bahan dasarnya tidak tersedia secara langsung dari alam. Contoh kain yang terbuat dari serat sintetis adalah rayon, polyester, dakron, dan nilon.
Serat nilon mempunyai ciri sangat kuat, ringan dan berkilau, elastisitas sangat kuat, tidak mudah kusut, tahan terhadap Gambar 1.7 Serat Nilon berwarna biru serangan jamur dan bakteri. Nilon tidak tahan panas, mudah terbakar, meleleh bila dibakar, berbau khas, serta meninggalkan bentuk pinggiran keras yang berwarna cokelat. Serat polyester mempunyai ciri elastisitasnya tinggi sehingga tidak mudah kusut, tahan terhadap sinar matahari, tahan suhu tinggi, daya serap air yang rendah, tahan terhadap jamur, bakteri, dan serangga. Apabila dibakar polyester mudah terbakar, tetapi apinya cepat padam, meninggalkan tepi yang keras dan berwarna cokelat muda. Penggunaan bahan-bahan alami dan sintetis dapat dicampurkan untuk memperbaiki kualitas bahan. Contoh tekstil dari bahan serat campuran adalah TC (Tetoron Cotton) campuran dari polyester dan katun, dan TR (Tetoron Rayon) campuran dari polyester dan rayon. Ciri dari tekstil ini kurang dapat menyerap keringat dan agak panas di badan, tidak susut dan mengembang, apabila dibakar akan menghasilkan abu dan arang.
Sifat Bahan dan Pemanfaatannya | 9
C. Produksi Serat Produksi serat alam dari tahun ke tahun boleh dikatakan tetap, tetapi persentase terhadap seluruh produksi serat tekstil makin lama makin menurun mengingat kenaikan produksi serat-serat buatan yang makin tinggi. Hal ini disebabkan karena : - Tersedianya serat alam sangat terbatas pada lahan yang ada dan iklim. - Pada umumnya sifat-sifat serat buatan lebih baik daripada serat alam. - Produksi serat buatan dapat diatur baik jumlah, sifat, bentuk dan ukurannya. Serat menurut arah panjangnya dapat dibedakan menjadi dua, yaitu serat-serat pendek atau biasa disebut stapel dan filamen. Filamen adalah serat yang sangat panjang dan langsung dijadikan benang, sehingga istilah filamen itu sering mengacu pada pengertian jenis benang. Berbeda halnya dengan filamen, serat stapel harus terlebih dahulu melalui proses pemintalan sebelum dijadikan benang. Manfaat pengembangan dan penerapan material komposit berbasis bahan serat alam adalah : 1. Untuk pengembangan potensi pemanfaatan serat alam yang tersedia berlimpah di Indonesia sebagai hasil aktivitas pertanian melalui karakterisasi material dan teknologi pemprosesan produk komposit ramah lingkungan yang bernilai ekonomis. 2. Dapat memenuhi kebutuhan industri yang berkembang di masyarakat. Melihat ketersedisan dialam yang cukup besar dan biaya bahan baku yang lebih murah, produk yang dihasilkan dapat lebih ringan dan membutuhkan konsumsi energi yang rendah, sehingga dapat menentukan biaya produksi selain upaya meningkatkan upaya produk lokal. Peningkatan kemampuan rancang bangun dan manufacture material komposit berbasis bahan serat alam untuk menunjang pembangunan industri dan kemandirian bangsa.
Sifat Bahan dan Pemanfaatannya | 10
Bab II Bahan Karet
Indonesia merupakan negara produsen karet alam kedua terbesar di dunia setelah Thailand. Karet alam termasuk salah satu komoditas agroindustri strategis karena berperan sebagai penghasil devisa Indonesia pada sub-sektor perkebunan dan penciptaan lapangan pekerjaan. Pada tahun 2006, produksi karet alam mencapai 2,64 juta ton, lebih dari 90% nya (2,45 juta ton) adalah jenis Crumb Rubber yang dihasilkan oleh sekitar 115 pabrik Crumb Rubber di seluruh Indonesia. Industri Crumb Rubber (karet remah) memiliki arti yang sangat penting bagi perolehan devisa sekaligus penyerapan tenaga kerja. Sebagai gambaran pada tahun 2006, industri crumb rubber berhasil meraup devisa ekspor senilai US$ 3,77 Milyar, hampir 50% dari nilai ekspor produk pertanian. Tenaga kerja yang terserap di bidang produksi crumb rubber mencapai +100.000, sedangkan dibidang penyediaan bahan baku (petani karet) lebih dari 6 juta orang, belum termasuk para pedagang pengumpul. Luas areal tanaman karet di Indonesia pada saat ini 3,309 juta ha, dimana 84,49% (2,796 ha) merupakan perkebunan rakyat. Oleh karena itu, maju mundurnya kinerja industri karet alam di dalam negeri akan memberikan dampak yang cukup luas bagi kesejahteraan rakyat. Dengan karakteristik sebagian besar karet alam Indonesia dihasilkan dari perkebunan rakyat, ekspor karet alam Indonesia didominasi oleh karet remah (crumb rubber ) yakni sebesar 95.63%, sisanya diekspor dalam bentuk RSS (Rubber Smoke Sheet ), lateks pekat dan lainnya berturut turut sebesar 3.87%, 0.46%, dan 0.04%. Crumb rubber adalah karet kering yang proses pengolahannya melalui tahap peremahan. Bahan baku berasal dari lateks yang diolah menjadi koagulum dan dari lump. Bahan baku yang paling dominan adalah lump karena pengolahan crumb rubber bertujuan untuk mengangkat derajat bahan baku mutu rendah menjadi produk yang lebih bermutu. Menurut data International Rubber Study Group (2007), dalam kurun waktu 5 tahun terakhir konsumsi karet alam di dalam negeri meningkat rata-rata sebesar 10,98 % per tahun, sedangkan di dunia internasional meningkat rata-rata 4,72 % per tahun. Peningkatan harga minyak bumi yang sangat tajam di pasaran internasional, menyebabkan permintaan terhadap karet alam naik pesat, karena karet sintetis yang bahan bakunya berasal dari fraksi minyak bumi harganya ikut
Sifat Bahan dan Pemanfaatannya | 11
meningkat tajam. Terkait dengan hal itu beberapa lembaga perkaretan internasional memprediksi permintaan karet alam dunia ke depan akan meningkat lebih tinggi yaitu pada tahun 2007 diperkirakan sebesar 6,2 % dan tahun 2008 sebesar 7,5 %. Peluang yang cerah bagi perkaretan nasional tentunya hanya bisa diraih jika Indonesia mampu meningkatkan kinerja agroindustri karetnya, antara lain melalui peningkatan mutu crumb rubber . Terkait dengan itu, akhir-akhir ini banyak muncul keluhan ( complaint ) dari beberapa pihak pengimport karet alam (terutama pabrik ban) terhadap mutu Crumb Rubber asal Indonesia, karena disinyalir mengandung kontaminan kimiawi yang sangat berpengaruh terhadap mutu produk karet hilirnya.
Gambar 2.1 Sandal karet perempuan
A. Pengertian Karet Karet adalah polimer hidrokarbon yang terkandung pada lateks beberapa jenis tumbuhan. Karet dihasilkan dari pohon karet. Menurut sejarahnya, pohon karet berasal dari lembah Amazon Brasilia dengan nama ilmiah Hevea brasiliensis. Pohon karet baru masuk ke Asia pada tahun 1876 masehi, setelah Inggris menyelundupkan biji karet dar Brasilia untuk dikembangkan di Taman Botani Inggris dan negara-negara jajahannya termasuk Malaysia. Indonesia merupakan negara penghasil karet terbesar kedua setelah Thailand. Karet diyakini dinamai oleh Joseph Priestley, yang pada 1770 menemukan lateks yang dikeringkan dapat menghapus tulisan pensil. Ketika karet dibawa ke Inggris, dia diamati bahwa benda tersebut dapat menghapus tanda pensil di atas kertas. Ini adalah awal penamaan rubber dalam bahasa Inggris.
Sifat Bahan dan Pemanfaatannya | 12
Di tempat asalnya, di Amerika Tengah dan Amerika Selatan, karet telah dikumpulkan sejak lama. Peradaban Mesoamerika menggunakan karet dari Castilla elastica. Orang Amerika Tengah kuno menggunakan bola karet dalam permainan mereka (lihat: permainan bola Mesoamerika). Menurut Bernal Diaz del Castillo, Conquistador Spanyol sangat kagum terhadap pantulan bola karet orang Aztek dan mengira bahwa bola tersebut dirasuki roh setan. Di Brasil orang lokal membuat baju tahan air dari karet. Sebuah cerita menyatakan bahwa orang Eropa pertama yang kembali ke Portugal dari Brasil dengan membawa baju anti-air tersebut menyebabkan orang-orang terkejut sehingga ia dibawa ke pengadilan atas tuduhan melakukan ilmu gaib. Karet dihasilkan oleh pohon karet berupa getah seperti susu yang disebut lateks. Lateks diperoleh dengan cara menyadap, yaitu menyayat kulit pohon atau pada bagian korteks tumbuhan. Karet adalah polimer dari satuan isoprena (politerpena) yang tersusun dari 5000 hingga 10.000 satuan dalam rantai tanpa cabang. Diduga kuat, tiga ikatan pertama bersifat trans dan selanjutnya cis. Senyawa ini terkandung pada lateks pohon penghasilnya. Pada suhu normal, karet tidak berbentuk (amorf). Pada suhu rendah ia akan mengkristal. Dengan meningkatnya suhu, karet akan mengembang, searah dengan sumbu panjangnya. Penurunan suhu akan mengembalikan keadaan mengembang ini. Inilah alasan mengapa karet bersifat elastis. Lateks dibentuk pada permukaan benda-benda kecil (berbentuk bulat berukuran 5 nm sampai 5 μm yang banyak terdapat pada sitosol sel -sel pembuluh lateks (modifikasi dari floem). Sebagai substratnya adalah isopentenil difosfat (IPD) yang dihasilkan sel-sel pembuluh lateks. Dengan bantuan katalisis dari prenil transferase, pemanjangan terjadi pada permukaan badan karet yang membawa suatu polipeptida berukuran 14 kDa yang disebut rubber elongation factor (REF). Sebagai bahan pembuatan starter, diperlukan pula 3,3 —dimetilalil difosfat sebagai substrat kedua. Suatu enzim isomerase diperlukan untuk tugas ini.
Sifat Bahan dan Pemanfaatannya | 13
B. Jenis Karet Berdasarkan asal bahan penysunnya karet dikelompokkan menjadi 2, yaitu karet alami dan karet sintetis atau buatan.
a) Karet Alami Secara kimiawi karet alam adalah senyawa hidrokarbon yang merupakan polimer alam hasil penggumpalan lateks alam dan merupakan makromolekul poliisoprena (C5H8)n. Karet alam memiliki banyak sifat unggul. Karet alam memiliki daya elastis atau daya lenting yang baik, plastisitas yang baik, mudah pengolahannya, tidak mudah aus (tidak mudah habis karena gesekan), dan tidak mudah panas. Sifat unggul lain dari karet alami adalah memiliki daya tahan yang tinggi Gambar 2.2 terhadap keretakan, tahan hentakan yang Hasil penyadapan lateks berulang-ulang, serta daya lengket yang tinggi terhadap berbagai bahan. Dalam bidang industri, karet alam memiliki peran yang sangat besar. Contohnya adalah ban pesawat terbang dan ban mobil balap dibuat dari bahan baku utama karet alam murni.
b) Karet Sintetis/Buatan
Karet sintetis terbuat dari bahan baku yang berasal dari minyak bumi, batu bara, minyak, gas alam, dan acetylene. Banyak dari karet sintetis adalah kopolimer, yaitu polimer yang terdiri dari lebih dari satu jenis monomer. Karet sintetis dapat diubah susunannya sehingga diperoleh sifat yang sesuai dengan kegunaannya. Karet sintetis dapat digunakan untuk berbagai keperluan, bahkan dapat menggantikan fungsi karet alam. Karet sintetis mempunyai beberapa keunggulan dibanding karet alam yaitu tahan terhadap suhu tinggi/panas, minyak, pengaruh udara, dan kedap gas. Karet sintetis memiliki banyak jenis. Berikut beberapa jenis karet sintetis dengan sifat dan kegunaannya.
Sifat Bahan dan Pemanfaatannya | 14
1. NBR (Nytrile Butadiene Rubber ). NBR memiliki ketahanan yang tinggi terhadap minyak, digunakan dalam pembuatan pipa karet untuk bensin dan minyak, membran, seal, gaskot, serta peralatan lain yang banyak dipakai dalam kendaraan bermotor.
Gambar 2.3 Karet Sintetis
2. CR (Chloroprene Rubber ), CR dengan ciri tahan terhadap nyala api, digunakan sebagai bahan pipa karet, pembungkus kabel, seal, gaskot, dan sabuk pengangkut. 3. IIR (Isobutene Isoprene Rubber ), IRR mempunyai sifat kedap air, digunakan untuk bahan ban bermotor, pembalut kawat listrik, pelapis bagian dalam tangki, tempat penyimpan lemak dan minyak.
Sifat Bahan dan Pemanfaatannya | 15
Bab III Bahan Keramik dan Tanah Liat
A. Pengertian Keramik dan Tanah Liat Tanah liat merupakan bahan dasar yang dipakai dalam pembuatan keramik. Sedangkan keramik adalah benda pecah belah yang dibuat dari tanah liat yang telah melalui proses pembakaran. Secara kimiawi tanah liat termasuk hidrosilikat alumina. Sifat fisik tanah liat yaitu plastis bila keadaan basah, keras bila kering, dan bila dibakar menjadi padat dan kuat. Secara umum Gambar 3.1 barang-barang yang dibuat dari tanah liat Tanah Liat dinamakan keramik. Namun, saat ini tidak semua keramik berasal dari tanah liat. Keramik dibedakan menjadi dua kelompok yaitu keramik tradisional yang bahan bakunya dari tanah liat dan keramik halus atau keramik teknik yang bahan bakunya dari oksida-oksida logam atau logam, seperti: oksida logam (Al 2O3, ZrO2, MgO, dan lainnya). Keramik halus ini penggunaanya sebagai elemen pemanas, semikonduktor, komponen turbin, dan pada bidang medis. Berdasarkan komposisi tanah liat dan suhu pembakarannya, keramik tradisional dibedakan menjadi tembikar ( terakota), gerabah (earthenware), keramik batu (stoneware), dan porselen ( porcelain). a) Tembikar adalah alat keramik yang dibuat oleh pengrajin. Tembikar dibuat dengan membentuk tanah liat menjadi suatu objek. Untuk membakar tembikar diperlukan suhu sekitar 1000℃ Alat tembikar yang paling dasar adalah tangan. Tembikar diperkirakan telah ada sejak masa pra sejarah, tepatnya setelah manusia hidup menetap dan mulai bercocok tanam. Situssitus arkeologi di indonesia, telah ditemukan banyak tembikar yang
Sifat Bahan dan Pemanfaatannya | 16
berfungsi sebagai perkakas rumah tangga atau keperluan religius seperti upacara dan penguburan. tembikar yang paling sederhana dibentuk dengan hanya menggunkan tangan, yang berciri adonan kasar dan bagian pecahannya dipenuhi oleh jejak-jejak tangan (sidik jari), selain itu bentuknya Gambar 3.2 kadang tidak simetris. selain dibuat Kerajinan Tembikar dengan teknik tangan, tembikar yang lebih modern dibuat dengan menggunakan tatap-batu dan roda putar. Daerah di Indonesia yang banyak menghasilkan tembikar antara lain dari Kasongan, Pundong, Bantul. b) Gerabah adalah jenis keramik bakaran rendah yang pada umumnya ditandai dengan sisi dinding yang berpori sehingga air didalamnya bisa merembes keluar melalui pori-pori kecil di dindingnya. Untuk membuat gerabah diperlukan suhu sebesar 1200℃. Contoh gerabah adalah Gambar 3.3 Kerajinan Gerabah kendi yang terbuat dari tanah liat merah. Gerabah diperkirakan telah ada sejak masa pra sejarah, tepatnya setelah manusia hidup menetap dan mulai bercocok tanam. Pada saat itu gerabah masih dibuat dengan teknik yang sangat sedehana dan masih kasar, selain itu bentuknya pun masih asimetris. Fungsi gerabah tidak lain dan tidak bukan adalah sebagai alat perkakas yang berguna dalam membantu aktivitas rumah tangga sehari-hari.
c) Bahan baku keramik batu adalah tanah liat dengan campuran bahan lain diantaranya kuarsa dan air, dibakar sampai suhu 1200℃ − 2000℃.
Sifat Bahan dan Pemanfaatannya | 17
Gambar 3.4 Keramik Batu
d) Porselin adalah bahan isolasi kelompok keramik yang sangat penting dan luas penggunaannya. Istilah bahan-bahan keramik digunakan untuk semua bahan anorganik yang dibakar pada pembakaran dengan suhu tinggi dan bahan asli berubah substansinya. Porselin terbuat dari tanah liat china (China Clay) yang terdapat di alam dalam bentuk aluminium silikat. Bahan tersebut dicampur kaolin fealspar dan Quarts. Kemudian campuran ini dipanaskan dalam tungku yang suhunya dapat diatur. Bahan porselin dibakar sampai keras, halus mengkilat dan bebas dari lubang-lubang. Suhu yang diperlukan berkisar antara 1300℃ hingga 1500℃ dalam jangka waktu 20 hingga 70 jam. Berikut beberapa contoh produk yang terbuat dari bahan baku tanah liat. 1. Batu bata merah, genteng, lubang angin-angin hiasan genting, merupakan jenis produk terakota atau tembikar.
Gambar 3.5 Peralatan dari Porselen
2. Kendi, gentong, cobek, tutup pengukus, pot bunga, dan celengan dari tanah liat merupakan jenis produk gerabah. 3. Mangkuk sayur, piring, cangkir, tatakan, dan teko merupakan produk jenis keramik. 4. Tegel, perlengkapan saniter (bak pencuci, bak mandi), dan isolator listrik merupakan produk jenis porselin.
Kualitas terakota, gerabah, dan keramik lebih rendah dari porselin. Secara kasatmata sulit membedakan kualitas produk tanah liat dari Gambar 3.6 tembikar sampai porselin, karena yang Genteng dari Tanah Liat membedakan adalah komposisi kandungan mineral dari bahan dan tingkat pembakarannya. Salah satu cara yang dapat digunakan untuk membedakan tingkat pembakarannya adalah mengetahui perbedaan suara dari suatu keramik yang telah dibakar. Makin Sifat Bahan dan Pemanfaatannya | 18
nyaring suara suatu keramik disentuh atau dipukul, maka makin tinggi juga suhu pembakarannya. Tanah liat menjadi bahan utama dari produk gerabah. Selain produk gerabah, tanah liat juga dapat dibuat menjadi bahan pembuat keramik. Saat ini keramik dapat dibuat dengan bahan tanah liat yang sudah dalam bentuk kemasan siap pakai, dikenal dengan Ready mix . Peralatan yang diperlukan untuk membuat keramik, antara lain mixer digunakan untuk mengaduk bahan keramik, glasir yang berfungsi mengkilapkan, cetakan gypsum, penggiling glasir, rak pengering, pencelup glasir, dan oven atau tungku pemanas.
B. Teknik Pembuatan Keramik 1. Teknik coil (lilit pilin) : merupakan teknik pembuatan keramik dengan cara membuat pilinan kecil seperti cacing. 2. Teknik tatap batu/pijat jari ( pinch) : cara pembuatan keramik dengan membuat bulatan tanah liat yang dipijit dari tengah. 3. Teknik lempengan ( slab) : pembuatan keramik dengan cara membuat lempengan dari tanah liat. Cara pembentukan dengan tangan langsung seperti coil, lempengan atau pijat jari merupakan teknik pembentukan keramik tradisional yang bebas untuk membuat bentuk-bentuk yang diinginkan. Bentuknya tidak selalu simetris. Teknik ini sering dipakai oleh seniman atau para penggemar keramik.
Gambar 3.7 Kerajinan Tanah Liat dengan Teknik Pilin
4. Teknik Putar (throwing) : Teknik pembuatan keramik dengan menggunakan alat putar. Teknik pembentukan dengan alat putar dapat menghasilkan banyak bentuk yang simetris (bulat, silindris) dan bervariasi. Cara pembentukan dengan teknik putar ini sering dipakai oleh para pengrajin di sentra-sentara keramik. Pengrajin keramik tradisional biasanya menggunakan alat putar tangan ( hand wheel ) atau alat putar kaki ( kick wheel ). Para pengrajin bekerja di atas alat putar dan menghasilkan bentuk- bentuk yang sama seperti gentong, guci dll. 5. Teknik cetak (casting) : pembentukan dengan cetak dapat memproduksi barang dengan jumlah yang banyak dalam waktu relatif singkat dengan bentuk dan ukuran yang sama pula. Bahan cetakan yang biasa dipakai adalah berupa gips, seperti untuk cetakan berongga, cetakan padat, cetakan jigger maupun cetakan
Sifat Bahan dan Pemanfaatannya | 19
untuk dekorasi tempel. Cara ini digunakan pada pabrik-pabrik keramik dengan produksi massal, seperti alat alat rumah tangga piring, cangkir, mangkok gelas dll. Disamping cara-cara pembentukan diatas, para pengrajin keramik tradisonal dapat membentuk keramik dengan teknik cetak pres, seperti yang dilakukan pengrajin genteng, tegel dinding maupun hiasan dinding dengan berbagai motif seperti binatang atau tumbuh-tumbuhan.
C. Langkah-langkah Pembuatan Keramik a. Tahap pembentukan, yaitu tahap pengubahan tanah liat plastis menjadi bendabenda yang dikehendaki. b. Pengeringan, bertujuan untuk menghilangkan air yang terikat pada badan keramik. c. Pembakaran, yaitu proses mengubah bahan yang rapuh menjadi bahan yang padat, keras, dan kuat. d. Glasir, untuk melapisi permukaan keramik melalui proses pengeringan. Glasir merupakan material yang terdiri atas beberapa bahan tanah atau batuan silikat yang akan membuat permukaan keramik seperti gelas yang mengkilap. e. Tahap pelukisan untuk memberikan hiasan dengan motif-motif yang menarik. f. Pembakaran kembali dalam oven dengan suhu lebih kurang
800℃.
g. Pengemasan sesuai permintaan
Sifat Bahan dan Pemanfaatannya | 20
Bab IV Bahan Gelas atau Kaca
A. Pengertian Gelas atau Kaca Gelas adalah benda yang transparan, lumayan kuat, biasanya tidak bereaksi dengan barang kimia, dan tidak aktif secara biologi yang bisa dibentuk dengan permukaan yang sangat halus dan kedap air. Oleh karena sifatnya yang sangat ideal gelas banyak digunakan di banyak bidang kehidupan. Tetapi gelas bisa pecah menjadi pecahan yang tajam. Sifat kaca ini bisa dimodifikasi dan bahkan bisa diubah seluruhnya dengan proses kimia atau dengan pemanasan. Gambar 4.1 Gelas merupakan benda padat, dan Gelas strukturnya berbeda dengan keramik. Gelas merupakan senyawa kimia dengan susunan yang kompleks, diperoleh dengan pembekuan lelehan melalui pendinginan. Bahan baku pembuatan kaca ada dua kelompok yaitu (1) bahan yang dibutuhkan dalam jumlah besar meliputi pasir silika, soda abu, batu kapur, feldspar dan pecahan gelas (cullet), dan (2) bahan yang dibutuhkan dalam jumlah kecil meliputi natrium sulfat, natrium bikroma, selenium dan arang. Pasir silika, batu kapur dan feldspar sangat melimpah di Indonesia. Gelas atau kaca yang sering digunakan sehari-hari sudah digunakan oleh masyarakat prasejarah sejak zaman paleotikum (zaman batu). Sejarah pembuat an kaca memang masih diperdebatkan, namun penggunaan kaca alami yang disebut obsidian tidak diragukan lagi. Obsidian adalah produk sampingan alami dari letusan gunung berapi berupa benda yang tajam, mengkilap dengan warna hitam, orange, abu-abu, atau hijau. Obsidian merupakan benda yang sangat berharga bagi masyarakat prasejarah dan digunakan untuk membuat alat-alat dari batu. Menurut catatan
Sifat Bahan dan Pemanfaatannya | 21
sejarah, kaca sudah diproduksi sejak tahun 4 SM (Sebelum Masehi) yaitu dengan bahan pasir kuarsit yang dipanaskan sampai meleleh kemudian dibiarkan dingin, dan terbentuklah benda keras yang tembus pandang. Kaca merupakan bahan lutsinar, kuat, tahan hakis, lengai, dan secara biologi merupakan bahan yang tidak aktif, yang boleh dibentuk menjadi permukaan yang tahan dan licin. Ciri-ciri ini menjadikan kaca sebagai bahan yang sangat berguna. Komponen utama kaca ialah silika. Silika ialah galian yang mengandungi silikon dioksida. Nama IUPAC silikon dioksida ialah silikon(IV) oksida. Silika wujud secara semula jadi dalam pasir. Kaca merupakan bahan pejal sekata, biasanya terbentuk apabila bahan cair tidak berkristal disejukkan dengan cepat, dengan itu tidak memberikan cukup masa untuk jaringan kekisi kristal biasa terbentuk. Kaca biasa biasanya terdiri daripada silikon dioksida (SiO2), yang merupakan sebatian kimia yang serupa dengan kuarsa, atau dalam bentuk polihabluran, pasir. Silika tulen mempunyai tahap lebur sekitar 2000℃, jadi dua bahan lain sering dicampurkan kepada pasir dalam pembuatan kaca. Satu daripadanya adalah soda (sodium karbonat [Na2CO3]), atau potasy, setara dengan sebatian kalium karbonat, yang menurunkan tahap lebur kepada sekitar 1000℃. Bagaimanapun, bahan soda menjadikan kaca larut, jadi kapur ( kalsium oksida [CaO]) merupakan bahan ketiga, ditambah untuk menjadikan kaca tidak larut. Silikon(IV) oksida ialah molekul kovalen raksasa. Oleh itu, silikon(IV) oksida memerlukan banyak tenaga haba untuk mengatasi setiap ikatan kovalen antara atom dalam struktur raksasa. Maka, silikon(IV) oksida mempunyai takat lebur yang sangat tinggi, yaitu 1710℃. Dalam silikon(IV) oksida, setiap atom silikon diikat secara kovalen kepada 4 atom oksigen dalam bentuk tetrahedron dengan sudut antara ikatan 109.5 . Unit itu diulangi secara tidak terhingga dengan setiap atom oksigen terikat kepada 2 atom silikon untuk membentuk molekul kovalen raksasa seperti struktur berlian. Kaca merupakan bahan pejal sekata, biasanya terbentuk apabila bahan cair tidak berkristal disejukkan dengan cepat, dengan itu tidak memberikan cukup masa untuk jaringan kekisi kristal biasa terbentuk.Salah satu ciri kaca adalah ia lutsinar. Sifat lutsinar disebabkan kaca terdiri daripada bahan yang tidak mempunyai keadaan perubahan garisan atomik dalam tenaga cahaya. Juga disebabkan kaca adalah sekata pada tahap gelombang yang lebih besar daripada cahaya, ketidaksekataan menyebabkan cahaya terbias, menghalang pemancaran gambar.
Sifat Bahan dan Pemanfaatannya | 22
B. Sifat Gelas atau Kaca Ada beberapa sifat gelas yang bisa dikatakan memiliki kelebihan dibanding dengan material lainnya, antara lain:
Sifat estetika atau keindahan Sifat tembus pandang secara optik (transparan) Sifat elastis Sifat ketahanan terhadap zat/reaksi kimia
Namun kekurangan dari gelas adalah sifat nya yang getas dan mudah pecah. Gelas merupakan bahan yang dapat ditembus oleh cahaya tampak dan sinar infra merah, tetapi tidak oleh sinar ultraviolet. Gelas yang mengandung Pb tidak dapat dilewati oleh sinar Rontgen. Pemanasan akan menyebabkan pemuaian gelas yang besarnya sangat berbeda satu sama lain (tergantung koefisien pemuaian). Bila pemanasan atau pendinginan berlangsung terlalu cepat atau terkonsentrasi pada satu titik, akan terjadi tegangan. Karena gelas bersifat rapuh, tegangan tersebut dapat menimbulkan retakan. Bahan aditif khusus seperti boron oksida dapat membuat gelas kimia lebih tahan terhadap bahan kimia dan perubahan temperatur. Kuarsa memiliki sifat tennis yang lebih baik karena koefisien pemuaiannya sangat kecil. Gelas merupakan isolator listrik yang baik dan penghantar panas yang buruk (terutama glass wool). Gelas kimia akan berubah sifatnya setelah digunakan bertahun-tahun atau dalam waktu yang lebih singkat lagi bila dipakai untuk temperatur yang lebih dari 150℃. Perubahan ini dimulai dengan teradinya kristalisasi pada beberapa tempat dan akhimya pada seluruh tempat. Dengan demikian, gelas menjadi lebih rapuh dan tidak dapat digunakan. Dipandang dari segi fisika kaca merupakan zat cair yang sangat dingin. Disebut demikian karena struktur partikel-partikel penyusunnya yang saling berjauhan seperti dalam zat cair namun dia sendiri berwujud padat. Ini terjadi akibat proses pendinginan (cooling) yang sangat cepat, sehingga partikel-partikel silika tidak “sempat” menyusun diri secara teratur. Dari segi kimia, kaca adalah gabungan dari berbagai oksida anorganik yang tidak mudah menguap , yang dihasilkan dari dekomposisi dan peleburan senyawa alkali dan alkali tanah, pasir serta berbagai penyusun lainnya. Kaca memiliki sifat-sifat yang khas dibanding dengan golongan keramik lainnya. Kekhasan sifat-sifat kaca ini terutama dipengaruhi oleh keunikan silika (SiO2) dan proses pembentukannya. Beberapa sifat-sifat kaca secara umum adalah:
Padatan amorf (short range order). Berwujud padat tapi susunan atom-atomnya seperti pada zat cair.
Sifat Bahan dan Pemanfaatannya | 23
Tidak memiliki titik lebur yang pasti (ada range tertentu) Mempunyai viskositas cukup tinggi (lebih besar dari 1012 Pa.s) Transparan, tahan terhadap serangan kimia, kecuali hidrogen fluorida. Karena itulah kaca banyak dipakai untuk peralatan laboratorium. Efektif sebagai isolator. Mampu menahan vakum tetapi rapuh terhadap benturan.
Gambar 4.2 Salah satu sifat kaca, transparan Pada tahun 1914, di Belgia dikembangkan proses Fourcault untuk menarik kaca plat secara lanjut. Selama 50 tahun berikutnya para ilmuwan dan insinyur telah berhasil menciptakan berbagai modifiklasi terhadap proses penarikan kaca dengan tujuan untuk memperkecil distorsi optik kaca lembaran (kaca jendela) dan menurunkan biaya pembuatan. Gelas aman digunakan sebagai kemasan karena beberapa sifat unggul berikut. 1. Kedap terhadap air, gas, bau-bauan dan mikroorganisme. 2. Tidak dapat bereaksi dengan barang yang dikemas (bahan kimia). 3. Dapat didaur ulang. 4. Dapat ditutup kembali setelah dibuka. 5. Tembus pandang sehingga isinya dapat dilihat. 6. Memberikan nilai tambah bagi produk (nilai estetika). 7. Kaku dan kuat sehingga dapat ditumpuk tanpa mengalami kerusakan. 8. Gelas dapat disimpan dalam jangka waktu panjang tanpa mengalami kerusakan.
Sifat Bahan dan Pemanfaatannya | 24
Keunggulan sifat-sifat gelas tersebut memungkinkan produk-produk gelas digunakan untuk menunjang kebutuhan sehari-hari meliputi barang setengah jadi maupun produk gelas yang siap jadi. Contoh produk barang setengah jadi adalah lempengan kaca, pipa kaca, benda kaca berongga untuk bahan membran dan penyaring, dan benda kebutuhan rumah tangga. Produk gelas yang siap pakai meliputi perabotan rumah tangga (piring gelas, cangkir gelas, botol gelas, dan lainnya), peralatan laboratorium (tabung reaksi, pipa kaca, beker gelas, kaca pembesar, dan lainnya), bahan bangunan atau industri seperti kaca jendela, bola lampu, lampu gantung, genting kaca, dan asesoris seperti manik-manik.
C. Jenis-jenis Kaca Secara umum, kaca komersial dapat dikelompokkan menjadi beberapa golongan: 1. Silika lebur. Silika lebur atau silika vitreo dibuat melalui pirolisis silikon tetraklorida pada suhu tinggi, atau dari peleburan kuarsa atau pasir murni. Secara salah kaprah, kaca ini sering disebut kaca kuarsa ( quartz glass). Kaca ini mempunyai ciri-ciri nilai ekspansi rendah dan titik pelunakan tinggi. Karena itu, kaca ini mempunyai ketahanan termal lebih tinggi daripada kaca lain. Kaca ini juga sangat transparan terhadap radiasi ultraviolet. Kaca jenis inilah yang sering digunakan sebagai kuvet untuk spektrometer UV-Visible yang harganya sekitar dua jutaan per kuvet. 2. Alkali silikat. Alkali silikat adalah satu-satunya kaca dua komponen yang secara komersial, penting. Untuk membuatnya, pasir dan soda dilebur bersama-sama, dan hasilnya disebut Natrium silikat. Larutan silikat soda juga dikenal sebagai kaca larut air ( water soluble glass) banyak dipakai sebagai adhesif dalam pembuatan kotak-kotak karton gelombang serta memberi sifat tahan api. 3. Kaca soda gamping. Kaca soda gamping ( soda-lime glass) merupakan 95% dari semua kaca yang dihasilkan. Kaca ini digunakan untuk membuat segala macam bejana, kaca lembaran, jendela mobil dan barang pecah belah. 4. Kaca timbal. Dengan menggunakan oksida timbal sebagai pengganti kalsium dalam campuran kaca cair, didapatlah kaca timbal ( lead glass). Kaca ini sangat penting dalam bidang optik, karena mempunyai indeks refraksi dan dispersi yang tinggi. Kandungan timbalnya bisa mencapai 82% (densitas 8,0, indeks bias 2,2). Kandungan timbal inilah yang memberikan Sifat Bahan dan Pemanfaatannya | 25
kecemerlangan pada “kaca potong” ( cut glass). Kaca ini juga digunakan dalam jumlah besar untuk membuat bola lampu, lampu reklame neon, radiotron, terutama karena kaca ini mempunyai tahanan (resistance) listrik tinggi. Kaca ini juga cocok dipakai sebagai perisai radiasi nuklir.
5. Kaca borosilikat. Kaca borosilikat biasanya mengandung 10 sampai 20% B2O3, 80% sampai 87% silika, dan kurang dari 10% Na2O. Kaca jenis ini mempunyai koefisien ekspansi termal rendah, lebih tahan terhadap kejutan dan mempunyai stabilitas kimia tinggi, serta tahanan listrik tinggi. Perabot laboratorium yang dibuat dari kaca ini dikenal dengan nama dagang pyrex. Kaca borosilikat juga digunakan sebagai isolator tegangan tinggi, pipa lensa teleskop seperti misalnya lensa 500 cm di Gunung Palomer, Amerika Serikat.
Gambar 4.3 Kaca Borosilikat
6. Kaca khusus. Kaca berwarna , bersalut, opal, translusen, kaca keselamatan, fitokrom, kaca optik dan kaca keramik semuanya termasuk kaca khusus. Komposisinya berbeda-beda tergantung pada produk akhir yang diinginkan. 7. Serat kaca ( fiber glass). Serat kaca dibuat dari komposisi kaca khusus, yang tahan terhadap kondisi cuaca. Kaca ini biasanya mempunyai kandungan silika sekitar 55%, dan alkali lebih rendah. Jenis kaca yang paling umum dikenal dan yang telah digunakan sejak berabad abad silam sebagai jendela dan gelas minum adalah kaca soda kapur, yang terbuat dari 75% silica (SiO2) ditambah Na2O, CaO, dan sedikit zat aditif lain. Di dalam ilmu pengetahuan, istilah kaca didefinisikan dalam arti yang luas, kaca dapat dibuat dari paduan bahan yang berbeda: paduan logam, ion-ion yang di cairkan, molekul cair, dan polimer. Untuk banyak aplikasi seperti; botol, kaca mat a, gelas dll. Kaca memainkan peran penting dalam ilmu pengetahuan dan industri. Karena struktur kimianya, fisik, dan khususnya sifat optik kaca cocok untuk aplikasi optik dan bahan Optoelektronik , peralatan laboratorium, isolator termal, bahan penguat, dan seni kaca (seni, kaca studio).
Sifat Bahan dan Pemanfaatannya | 26
Kaca tulen boleh dijadikan begitu lutsinar sehinggakan beratus kilometer kaca boleh ditembusi gelombang cahaya infra dalam kabel gentian optik. Kaca biasa mempunyai campuran bahan lain untuk mengubah cirinya. Kaca bertimah hitam adalah lebih berkilauan, kerana peningkatan indeks pantulannya, sementara boron ditambah bagi mengubah ciri terma dan elektriknya, seperti Pyrex. Menambah barium juga meningkatkan indeks pantulannya, dan serium digunakan dalam kaca yang menyerap tenaga infra. Logam oksida juga ditambah bagi menukarkan warna kaca. Peningkatan soda atau potash menurunkan lagi tahap lebur, sementara mangan ditambah bagi menyingkirkan warna yang tidak dikehendaki. Kaca berwarna dihasilkan dengan bercampur dengan sedikit oksida logam peralihan. Misalnya, oksida mangan akan menghasilkan warna ungu, oksida kuprum dan kromium memberikan warna hijau, dan oksida kolbalt memberikan warna biru. Soda atau sodium karbonat (Na2CO3) yang menurunkan tahap lebur kepada sekitar 1000 ℃. Bagaimanapun, bahan soda menjadikan kaca larut, jadi kapur (kalsium oksida [CaO]) biasanya ditambah untuk menjadikan kaca tidak larut.
D. Komposisi Gelas dan Kaca Gelas termasuk kelompok vitroida atau termogel, yang merupakan senyawa kimia dengan susunan yang kompleks. Senyawa tersebut diperoleh dengan membekukan lelehan yang lewat dingin. Gelas ialah produk yang “amorf dan bening dengan kekerasan dan elastisitas yang cukup, tetapi sangat rapuh. Komponen – komponen utama pembuatan kaca : 1. Pasir
: yang dikenal adalah jenis quartz
2. Soda
: yaitu Na2O yang di suplai dalam berbagai soda abu (Na2CO3).
3. Feldspar : mempunyai formula umum : R2O, Al2O3 . 6 SiO2 di mana R2O dapat berupa Na2O abu K2O abu campuran dari kedua oksidasi tersebut. 4. Borax : menurunkan koefisien ekspansi dan menaikkan ketahanan terhadap bahan kimia. 5. Cullet : merupakan pecahan-pecahan kaca atau kaca yang berasal dari produk tak lolos quality control. Cullet berfungsi untuk menurunkan
Sifat Bahan dan Pemanfaatannya | 27
temperatur leleh dari bahan baku. Cullet yang diumpankan sebanyak 25% dari total bahan baku.
Bahan stabilizer merupakan bahan yang mampu menurunkan kelarutan di dalam air, tahan terhadap serangan bahan kimia lain termasuk materi-materi lain yang terdapat di atmosfer. Contoh bahan stabiliser yang biasa dipakai di industri gelas adalah: 1. Kalsium karbonat, membuat produk akhir menjadi tidak larut di dalam air. 2. Barium karbonat, meningkatkan berat spesifik dan indeks bias. 3. Timbal oksida, membuat produk menjadi transparan, mengkilat, dan memiliki indeks bias yang tinggi. 4. Seng oksida, membuat gelas tahan terhadap panas yang mendadak, memperbaiki sifat-sifat fisik dan mekanik, dan meningkatkan indeks bias. Aluminium oksida, meningkatkan viskositas gelas, kekuatan fisik, dan ketahahan terhadap bahan kimia Komponen sekunder, di antaranya adalah : 1. Refining agent , menghilangkan gelembung-gelembung gas pada saat pelelehan bahan baku. Bahan yang biasa digunakan sebagai refining agent pada industri gelas adalah sodium nitrat dan sodium sulfat atau arsen oksida (As2O3). 2. Penghilang warna ( decolorant ), menghilangkan warna yang biasanya diakibatkan oleh kehadiran senyawa besi oksida yang masuk bersama bahan baku. Bahan penghilang warna yang digunakan adalah mangan dioksida (MnO2), logam selenium (Se), atau nikel oksida (NiO). 3. Pewarna (colorant ), digunakan untuk membuat gelas khusus sesuai dengan warna yang dikehendaki. 4. Opacifiers. Bahan yang digunakan sebagai opacifier adalah fluorite (CaF2), kriolit (Na3AlF6), sodium fluorosilika (Na2SiF6), timah phospat, seng phospat (Zn3[PO4]2), dan kalsium phospat (Ca3[PO4]2).
E. Proses Pembuatan Gelas dibuat dari campuran pasir, soda, batu. kapur, natrium sulfat, feldspar, senyawa boron dan aluminium serta bahan aditif lain, tergantung pada jenisnya. Dalam oven, campuran dileburkan misalnya pada temperatur 600 ℃.
Sifat Bahan dan Pemanfaatannya | 28
Leburan tersebut didinginkan sampai Pembuatan gelas kira-kira 1100 ℃. Produkproduk jadi atau setengah jadi (misalnya pelat, pipa, benda berongga, batang dan barang yang dipres) dapat dibuat langsung dari leburan tersebut. Hal penting dalam pembuatan bahan itu adalah pendinginan bertahap dan perlahan-lahan. Mula-mula bahan didinginkan sampai temperatur transformasi (perubahan dari plastis ke elastis). Setelah perubahan tersebut, bahan didinginkan lagi hingga tuntas. Dengan cara demikian tidak akan terjadi tegangan dalam bahan yang dapat mengakibatkan retak secara tiba-tiba pada bahan ketika digunakan. Ketahanan kimia Gelas sangat mudah rusak oleh lelehan alkali, alkali karbonat, (pH10), hidrogen, fluorida, dan agak mudah rusak oleh basa panas dengan pH 7 – 10, serta larutan panas asam anorganik yang mengandung air, misalnya HCl 30%. Pengolahan dan penggunaan: Gelas dapat dibentuk dengan cara memanaskannya lagi (peniupan kaca). Selain itu gelas dapat digerinda dingin, dibor, dipotong, direkat, diperkuat (dengan plastik/serat gelas) dan bisa diberi tegangan (kaca pengaman) dengan pengerjaan panas. Penggunaan: Gelas digunakan sebagai bahan bila dibutuhkan peralatan yang tembus pandang dan mempunyai ketahanan kimia yang tinggi. Contohnya pipa, kaca pengintip, organ penyekat, bejana kecil dalam operasi, botol keranjang, botol kecil, alat penukar panas, pompa, siklon, filter sinter, dan alat laboratorium. Secara khusus, gelas dapat digunakan sebagai kaca pengaman, bahan isolasi, kaca optik (misalnya untuk filter), kaca jendela, dan cermin. Keamanan: Botol biasa dan botol keranjang tidak holeh diberi beban tekanan. Bila tidak ada petunjuk kerja intern maka petunjuk kerja yang dikeluarkan oleh perusahaan pembuat gelas kimia harus diberlukukan.
Proses pembuatan gelas di dalam industri meliputi tahap-tahap sebagai berikut: 1. Persiapan bahan baku ( batching) Pada tahap ini dilakukan penggilingan, pengayakan bahan baku serta pemisahan dari pengotor-pengotornya. Serbuk bahan baku ditimbang sesuai komposisi, termasuk bahan-bahan aditif lain yang diperlukan seperti zat pewarna atau zatzat sesuai dengan produk kaca yang dikendaki. Pengadukan campuran bahan baku dalam suatu mixer dilakukan agar campuran menjadi homogen sebelum dicairkan.
Sifat Bahan dan Pemanfaatannya | 29
2. Pencairan (melting/fusing) Bahan baku yang sudah homogen, diayak dahulu sebelum dimasukkan ke dalam tungku ( furnace) bersuhu sekitar 1500 ℃ sehingga campuran akan mencair. Selama proses pencairan, masing-masing bahan baku akan saling berinteraksi membentuk reaksi-reaksi kimia berikut :
Reaksi-reaksi penguraian
Na2SO3 → Na2O + CO2 ….. (1) CaCO3 → CaO + CO2 ….. (2) Na2SO4 → Na2O + SO2 ….. (3) MgCO3.CaCO3→ MgO + CaO + 2CO2 ….. (4)
Reaksi antara SiO2 dengan Na2CO3 pada suhu 630 – 780℃
Na2CO3 +aSiO2 → Na2O.aSiO2 + CO2 ….. (5)
Reaksi antara SiO2 dengan CaCO3 pada suhu 600 ℃
CaCO3 +bSiO2 → CaO.bSiO2 + CO2 ….. (6)
Reaksi antara CaCO3 dengan Na2CO3 pada suhu di bawah 600 ℃
CaCO3 + Na2CO3 → Na2Ca(CO3)2 ….. (7)
Reaksi antara Na2SO4 dengan SiO2 pada suhu 884 ℃
Na2SO4 + nSiO2 → NaO.nSiO2 + SO2 + 0.5O2 ….. (8)
Reaksi utama
aSiO2 + bNa2O + cCaO + dMgO
aSiO2.bNa2O.cCaO.dMgO ….. (9)
3. Leburan kaca Tungku sebagai tempat mencairkan campuran bahan baku kaca, terbagi menjadi 3 jenis, yaitu :
Pot furnace, biasanya dipakai untuk menghasilkan kaca-kaca khusus (special glass) seperti kaca seni, kaca optik dengan skala produksi yang kecil sekitar 2 ton atau lebih rendah. Pot terbuat dari bata silica-alumina (lempung) khusus atau platina.
Sifat Bahan dan Pemanfaatannya | 30
Tank furnace, digunakan pada industri gelas skala besar dan terbuat dari bata refraktori (bata tahan panas). Furnace ini mampu menampung sekitar 1350 ton cairan gelas yang membentuk kolam di jantung furnace.
Regenerative furnace. Pembentukan ( forming/shaping). Bahan kaca yang berbentuk cair lalu dialirkan ke dalam alat-alat yang berfungsi untuk membentuk kaca padat sesuai yang diinginkan. Ada beberapa jenis proses pembentukkan kaca, di antaranya adalah : a. Proses Fourcault . Bahan cair dialirkan secara vertikal ke atas melalui sebuah bagian yang dinamakan " debiteuse". Bagian ini terapung di permukaan kaca cair dengan celah sesuai dengan ketebalan kaca yang diinginkan. Di atas debiteuse terdapat bagian sirkulasi air pendingin yang akan mendinginkan kaca hingga 650 – 670℃. Pada suhu tersebut kaca berubah menjadi pelat padat dan akan bergerak dengan didukung oleh roda pemutar (roller ) yang menarik kaca tersebut ke atas. b. Proses Colburn (Libbey-Owens). Jika proses Fourcault , gerakan kaca berlangsung secara vertikal, maka pada proses Colburn kaca akan bergerak secara vertical kemudian diikuti gerakan horizontal setelah melewati rodaroda penjepit yang membentuk leburan gelas menjadi lembaran-lembaran. c. Proses Pilkington ( float process), Bahan cair dialirkan ke dalam sebuah kolam berisi cairan timah (Sn) panas. Kecepatan aliran bahan cair ini merupakan pengatur tebal tipisnya kaca lembaran yang akan diproses. Kaca akan mengapung di atas cairan timah karena perbedaan densitas di antara keduanya. Kaca ini tetap berupa cairan dengan pasokan panas yang berasal dari pembakar di bagian atas kolam. Pengendalian temperatur di dalam kolam dilakukan agar kaca tetap rata di kedua sisinya serta pararel. Bahan yang biaanya digunakan untuk keperluan ini adalah gas nitrogen murni. Selanjutnya, aliran kaca melewati daerah pendinginan (masih di dalam kolam) dan keluar dalam bentuk kaca lembaran bersuhu ±600 ℃.
Proses a – c di atas dikenal dengan proses mekanik. d. Proses tiup (blow ), Proses ini digunakan untuk membuat botol kaca, gelas kemasan, atau aneka bentuk kaca seni lainnya.
4. Annealing Fungsi tahapan ini adalah untuk mencegah timbulnya tegangan-tegangan antar molekul pada kaca yang tidak merata sehingga dapat menimbulkan kepecahan. Proses annealing kaca terdiri dari 2 aktivitas, yaitu :
Sifat Bahan dan Pemanfaatannya | 31
(1) menahan kaca dengan waktu yang cukup di atas temperatur kritik tertentu untuk menurunkan regangan internal.
(2) mendinginkan kaca sampai temperatur ruang secara perlahan-lahan untuk menahan regangan sampai titik maksimumnya. Proses ini berlangsung di dalam "annealing lehr ". Untuk jenis kaca lembaran, annealing lehr ini dilewati oleh kacakaca yang bergerak di atas roda berjalan.
5. Finishing dan pengendalian kualitas ( Quality Control ) Beberapa proses penyelesaian akhir pada industri gelas adalahcleaning and polishing, cutting, enameling, dan grading.
Sifat Bahan dan Pemanfaatannya | 32
Bab V Bahan Kayu
A. Pengetian Kayu Kayu adalah jaringan, struktural serat keras yang ditemukan di batang dan akar pohon dan lainnya pada tanaman berkayu . Bahan ini telah digunakan selama ratusan ribu tahun sebagai bahan bakar dan bahan konstruksi. Terdiri dari bahan organik, alami komposit dari serat selulosa (yang kuat dalam ketegangan) tertanam dalam matriks dari lignin yang tidak mudah di kompresi. Kayu, kadang-kadang hanya didefinisikan sebagai sekunder xilem pada batang pohon, atau didefinisikan lebih luas untuk mencakup jenis yang sama dari jaringan di tempat lain seperti pada akar pohon atau tanaman lain seperti semak. Dalam pohon hidup telah melakukan fungsi pendukung, memungkinkan tanaman berkayu untuk tumbuh besar atau untuk membela diri sendiri. Hal ini juga menengahi transfer air dan nutrisi ke daun dan jaringan berkembang lainnya. Kayu juga dapat merujuk kepada bahan tanaman lainnya dengan properti yang sebanding, dan untuk materi rekayasa dari kayu, atau keripik kayu atau fiber. Bumi terdapat sekitar satu triliun ton kayu, yang tumbuh pada dari 10 miliar ton per tahun. Sebagai, berlimpah karbon-netral pada sumber daya terbarukan, bahan kayu telah berkepentingan intens sebagai sumber energi terbarukan. Pada tahun 1991, sekitar 3,5 miliar meter kubik kayu yang dipanen. Dominan di perabotan dan konstruksi bangunan.
Gambar 5.1 Kayu
Sebuah penemuan 2011 di Kanada, provinsi New Brunswick menemukan tanaman / pohon kayu yang ditanam sekitar 395-400 juta tahun yang lalu . Orang-orang telah menggunakan kayu sejak ribuan tahun lalu untuk berbagai tujuan, terutama sebagai bahan bakar atau sebagai bahan konstruksi untuk membuat rumah, alat perkakas, senjata, mebel, kemasan karya seni dan kertas. Kayu biasanya terdapat tanda umur oleh penanggalan karbon di dalam tubuh batang dan pada beberapa spesies oleh karena dendrochronology untuk Sifat Bahan dan Pemanfaatannya | 33
membuat sejarah kayu tersebut sejak tumbuh. Dilihat variasi tahun ke tahun pada lingkaran lebar di batang pohon dan juga kelimpahan isotop memberikan petunjuk dengan iklim yang berlaku pada saat itu. Kayu telah menjadi bahan konstruksi penting karena manusia mulai membangun tempat penampungan, rumah dan perahu. Hampir semua perahu terbuat dari kayu sampai akhir abad 19, dan kayu masih umum digunakan saat ini dalam konstruksi kapal. Bahan kayu yang akan digunakan untuk pekerjaan konstruksi umumnya dikenal sebagai kayu di Amerika Utara. Di tempat lain, bahan kayu biasanya mengacu pada pohon yang ditebang, dan kata lain untuk papan gergajian siap digunakan adalah papan malt.
Gambar 5.2 Lingkaran Tahun pada Kayu
Perumahan lokal baru di berbagai belahan dunia saat ini umumnya terbuat dari konstruksi bingkai kayu. Kayu direkayasa menjadi bagian yang lebih besar dari industri produk konstruksi. Kayu dapat digunakan dalam bangunan baik perumahan dan komersial sebagai bahan struktural dan estetika. Dalam bangunan terbuat dari bahan lain, kayu masih akan ditemukan sebagai bahan pendukung, terutama dalam konstruksi atap, di pintu interior dan kusennya, dan sebagai cladding eksterior. Kayu juga biasa digunakan sebagai bahan shuttering untuk membentuk cetakan dimana beton dituangkan dalam konstruksi beton bertulang.
B. Sifat-sifat Kayu Sifat-sifat kayu pada umumnya adalah sebagai berikut :
Kayu berasal dari berbagai jenis pohon memiliki sifat yang berbeda-beda. Bahkan kayu yang berasal dari satu pohon memiliki sifat yang agak berbeda, jika dibandingkan bagian ujung dan pangkalnya. Dalam hubungan itu maka ada baiknya jika sifat-sifat kayu tersebut dipahami lebih dahulu sebelum kayu dipergunakan sebagai bahan bangunan, industri kayu maupun sebagai perabotan rumah. Sifat yang
Sifat Bahan dan Pemanfaatannya | 34
dimaksud antara lain berkaitan dengan sifat-sifat anatomi kayu, sifat fisik, sifat mekanik dan juga sifat kimianya. Semua batang pohon mempunyai pengaturan vertikal dan sifat simetri radial. Kayu terdiri 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 (nonkarbohidrat). Semua kayu bersifat anisotropik, yaitu memperlihatkan sifat-sifat yang berlainan jika diuji menurut tiga arah utamanya (longitudinal, tangensial dan radial). Hal ini disebabkan oleh struktur dan orientasi selulosa dalam dinding sel, bentuk menajang sel-sel kayu dan pengaturan sel terhadap sumbu vertikal dan horisontal pada batang pohon.
Kayu merupakan suatu bahan yang bersifat higroskopik, yaitu dapat kehilangan atau bertambah kelembabannya akibat perubahan kelembaban dan suhu udara sekitarnya. Kayu dapat diserang makhluk hidup perusak kayu, dapat juga terbakar, terutama bila kayu dalam keadaan kering. Kayu berasal dari berbagai jenis pohon memiliki sifat yang berbeda-beda. Bahkan kayu berasal dari satu pohon memiliki sifat agak berbeda, jika dibandingkan bagian ujung dan pangkalnya. Dalam hubungan itu maka ada baiknya jika sifat-sifat kayu tersebut diketahui lebih dahulu, sebelum kayu dipergunakan sebagai bahan bangunan, industri kayu maupun untuk pembuatan perabot. Sifat dimaksud antara lainyang bersangkutan dengan sifat-sifat anatomi kayu, sifat-sifat fisik, sifat-sifat mekanik dan sifat-sifat kimianya. Di samping sekian banyak sifat-sifat kayu yang berbeda satu sama lain, ada beberapa sifat yang umum terdapat pada semua kayu yaitu: 1. Semua batang pohon mempunyai pengaturan vertikal dan sifat simetri radial. 2. Kayu tesusun dari sel-sel yang memiliki tipe bermacam-macam dan susunan dinding selnya terdiri dari senyawa-senyawa kimia berupa selulosa (unsur karbohidrat) serta berupa lignin (non-karbohidrat). 3. Semua kayu bersifat anisotropic, yaitu memperlihatkan sifat-sifat yang berlainan jika diuji menurut tiga arah utamanya (longitudinal, tangensial dan radial). Hal ini disebabkan oleh struktur dan orientasi selulosa dalam dinding sel, bentuk memanjang sel-sel kayu dan pengaturan sel terhadap sumbu vertikal dan horisontal pada batang pohon. 4. Kayu merupakan suatu bahan yang bersifat higroskopik, yaitu dapat kehilangan atau bertambah kelembabannya akibat perubahan kelembaban dan suhu udara di sekitarnya.
Sifat Bahan dan Pemanfaatannya | 35
5. Kayu dapat diserang makhluk hidup perusak kayu, dapat juga terbakar, terutama jika kayu keadaannya kering. Bila sebatang pohon dipotong melintang dan permukaan potongan melintang itu dihaluskan, maka akan tampak suatu gambaran unsur-unsur kayu yang tersusun dalam pola melingkar dengan suatu pusat di tengah batang serta deretan sel kayu dengan arah mirip jari-jari roda ke permukaan batang. Sebuah sumbu dapat dibayangkan melewati pusat itu dan merupakan salah satu sumbu arah utama yang disebut sumbu longitudinal, sumbu ini disebut sumbu arah radial. Selanjutnya yang tegak lurus dengan jari-jari kayu, tetapi tidak memotong sumbu longitudinal, dinamakan sumbu arah tangensial. Ketiga sumbu arah utama ini sangat penting artinya bagi keperluan mengenal sifat-sifsat kayu yang khas. Yaitu antara lain sifat anisotropik yang telah disebut, perbedaan dalam kekuatan kayu, kembang susut kayu dan aliran zat cair di dalam kayu. Di samping itu mengenal kekuatan kayu yang menahan beban, ternyata lebih besar pada arah sumbu longitudinal daripada arah-arah yang lain. Demikian pula zat cair lebih cepat dan lebih mudah pada arah longitudinal daripada arah sumbu radial dan tangensial. Sebaliknya kembang susut kayu terbesar terdapat pada arah tangensial. Sifat Fisik Kayu
Beberapa hal yang tergolong dalam sifat fisik kayu adalah : berat jenis (massa), keawetan alami, warna, higroskopik, berat, kekerasan dan lain-lain.
Berat jenis Kayu memiliki berat jenis yang berbeda-beda, berkisar 0,20 sampai 1,28. Berat jenis merupakan petunjuk penting bagi aneka sifat kayu. Makin berat kayu itu, umumnya makin kuat pula kayunya. Semakin ringan suatu jenis kayu, akan berkurang pula kekuatannya. Berat jenis kayu diperoleh dari perbandingan antara berat suatu volume kayu tertentu dengan volume air yang sama pada suhu standar. Keawetan Kayu Alami Yang dimaksud dengan keawetaan alami ialah ketahanan kayu terhadap serangan dari unsur-unsur perusak kayu dari luar seperti : jamur, rayap, bubuk, cacing laut dan mahluk lainnya yang diukur dengan jangka waktu tahunan. Keawetan kayu tersebut disebabkan oleh adanya suatu zat di dalam kayu yang merupakan sebagian unsur racun bagi perusak-perusak kayu, sehingga perusak tersebut tidak sampai masuk dan tinggal di dalamnya serta merusak kayu. Misalnya kayu jati memiliki tectoquinon, kayu ulin memiliki silica dan lain-lain. Keawetan kayu didefinisikan sebagai
Sifat Bahan dan Pemanfaatannya | 36
ketahanan kayu terhadap serangan dari unsur-unsur perusak kayu dari luar seperti jamur, rayap, bubuk, cacing laut dan makhluk lainnya dalam jangka waktu tahunan. Keawetan kayu tersebut disebabkan oleh adanya suatu zat didalam kayu (zat ekstraktif) yang merupakan sebagian unsur racun bagi perusak-perusak kayu, sehingga perusak tersebut tidak sampai masuk dan tinggal didalamnya serta merusak kayu. Misalnya kayu jati memiliki tectoquinon, kayu ulin memiliki silika dan lain-lain. Sehingga jenis-jenis kayu ini mempunyai cukup keawetan secara alami. Klasifikasi kayu di Indonesia membagi tingkat keawetan kayu kedalam 5 kelas. Warna Kayu Kayu mempunyai warna yang bermacam-macam. Kayu yang berwarna putih misalnya kayu jelutung, kayu kempas dan renghas bewarna merah. Perbedaan warna ini disebabkan oleh zat-zat pengisi warna dalam kayu yang berbeda-beda. Ada banyak faktor yang mempengaruhi warna kayu, antara lain: tempat didalam batang, umur pohon dan kelembaban udara. Kayu tersa umumnya memiliki warna yang lebih jelas atau lebih gelap daripada warna bagian kayu gubal.Kayu yang umurnya lebih tua umumnya berwarna lebih gelap daripada kayu yang muda dari jenis yang sama. Kayu yang kering berbeda pula warnanya dengan kayu yang basah. Demikian pula kayu yang lama berada diluar kelihatan lebih gelap atau lebih pucat warnanya daripada kayu yang segar dan kering udara. Higroskopik Kayu mempunyai sifat higroskopik, yaitu suatu sifat yang dapat menyerap atau melepaskan air atau kelembaban.Sifat higroskopik ini merupakan suatu petunjuk bahwa kelembaban kayu sangat dipengaruhi oleh kelembaban dan suhu udara sekitarnya pada suatu saat tertentu.Makin lembab udara disekitarnya maka makin tinggi pula kelembaban kayu sampai tercapai keseimbangan dengan lingkungannya. Kandungan air pada kayu seperti ini dinamakan kandungan air kesetimbangan (EMC=Equilibrium Moisture Content ) masuknya air kedalam kayu itu, maka berat kayu akan bertambah. Selanjutnya masuk dan keluarnya air dari kayu menyebabkan kayu itu basah atau kering. Akibatnya kayu itu akan mengembang atau menyusut. Tekstur Tekstur ialah ukuran relatif sel-sel kayu. Yang dimaksud dengan sel kayu ialah serat-serat kayu. Jadi dapat dikatakan tekstur ialah ukuran relatif serat-serat kayu. Berdasarkan teksturnya, kayu dapat digolongkan ke dalam : i. Kayu bertekstur halus, contoh : giam, lara, kulim dll
Sifat Bahan dan Pemanfaatannya | 37
•
ii. Kayu bertekstur sedang, contoh : jati, sonokeling dll iii. Kayu bertekstur kasar, contoh : meranti, kempas dll Serat Bagian ini terutama menyangkut sifat kayu, yang menunjukkan arah sel-sel kayu di dalam kayu terhadap sumbu batang pohon asal potongan tadi. Arah serat dapat ditentukan oleh alur-alur yang terdapat pada permukaan kayu. Kayu dikatakan berserat lurus, jika arah sel-sel kayunya sejajar dengan Gambar 5.3 sumbu batang. Jika arah sel-sel itu Serat pada Kayu menyimpang atau membentuk sudut terhadap sumbu panjang batang, dikatakan kayu itu berserat mencong. Serat mencong dapat dibagi lagi menjadi: i. Serat berpadu; bila batang kayu terdiri dari lapisan-lapisan yang berselang-seling, menyimpang ke kiri kemudian ke kanan terhadap sumbu batang, contoh kayu: kulim, renghas, kapur. ii. Serat berombak; serat-serat kayu yang membentuk gambaran berombak, contoh kayu: renghas, merbau dan lain-lain. iii. Serat terpilin; serat-serat kayu yang membuat gambaran terpilin (puntiran), seolah-olah batang kayu dipilin mengelilingi sumbu, contoh kayu: bintangur, kapur, dammar dan lain-lain iv. Serat diagonal; yaitu serat yang terdapat pada potongan kayu atau papan, yang digergaji sedemikian rupa sehingga tepinya tidak sejajar arah sumbu, tetapi membentuk sudut dengan sumbu.
Berat kayu
Berat sesuatu jenis kayu tergantung dari jumlah zat kayu yang tersusun, ronggarongga sel atau jumlah pori-pori, kadar air yang dikandung dan zat-zat ekstraktif di dalamnya. Berat suatu jenis kayu ditunjukkan dengan besarnya berat jenis kayu yang bersangkutan, dan dipakai sebagai patokan berat kayu. Berdasarkan berat jenisnya, jenis-jenis kayu digolongkan ke dalam kelas-kelas sebagai berikut:
Sifat Bahan dan Pemanfaatannya | 38
Sangat berat = lebih besar dari 0,90 Berat = 0,75 - 0,90 Agak berat = 0,60 - 0,75 Ringan = lebih kecil dari 0,60
Sebagai contoh jenis kayu yang termasuk dalam kelas sangat berat adalah giam, balau, dan lain-lain. Masuk kelas berat misalnya kulim,sedangkan agak berat misalnya bintangur dan yang termasuk ringan misalnya pinus dan balsa.
•
Kekerasan
Pada umumnya terdapat hubungan langsung antara kekerasan kayu dan berat kayu. Kayu-kayu yang keras juga temasuk kayu-kayu yang berat. Sebaliknya kayu ringan adalah juga kayu yang lunak. Berdasarkan kekerasannya, jenis-jenis kayu digolongkan sebagai berikut:
Kayu sangat keras, contoh: balau,giam, dan lain-lain. Kayu keras, contoh: kulim, pilang dan lain-lain. Kayu sedang kekerasannya, contoh: mahoni, meranti, dan lain-lain. Kayu lunak, contoh: pinus, balsa, dan lain-lain. Cara menetapkan kekerasan kayu ialah dengan memotong kayu tersebut arah melintang dan mencatat atau menilai kesan perlawanan oleh kayu itu pada saat pemotongan dan kilapnya bidang potongan yang dihasilkan. Kayu yang sangat keras akan sulit dipotong melintang dengan pisau. Pisau tersebut akan meleset dan hasil potongannyaakan member tanda kilauan pada kayu. Kayu yang lunak akan mudah rusak, dan hasil potongan melintangnya akan memberikan hasil yang kasar dan suram.
Kesan raba Kesan raba sesuatu jenis kayu adalah kesan yang diperoleh pada saat kita meraba permukaan kayu tersebut. Ada kayu bila diraba memberi kesan kasar, halus, licin, dingin dan sebagainya. Kesan raba yang berbeda-beda itu untuk tiap-tiap jenis kayu tergantung dari: tekstur kayu, besar kecilnya air
Sifat Bahan dan Pemanfaatannya | 39
yang dikandung, dan kadar zat ekstraktif di dalam kayu. Kesan raba ialah licin, apabila tekstur kayunya halus dan permukaannya mengandung lilin. Sebaliknya apabila keadaan tekstur kayunya kasar. Kesan raba dingin ada pada kayu bertekstur halus dan berat jenisnya tinggi, sebaliknya terasa panas bila teksturnya kasar dan berat jenisnya rendah. Jati member kesan agak berlemak atau berlilin kalau diraba, sedangkan kayu renghas memberi kesan gatal pada kulit (alergi). Bau dan Rasa Bau dan rasa kayu mudah hilang bila kayu itu lama tersimpan di udara luar. Untuk mengetahui bau dan rasa kayu perlu dilakukan pemotongan atau sayatan baru pada kayu atau dengan membasahi kayu tersebut. Sebab ada jenis-jenis kayu mempunyai bau yang cepat hilang, atau memiliki bau yang merangsang. Sifat bau dari kayu dapat digambarkan sesuai dengan bau yang umum dikenal. Untuk menyatakan bau kayu yang dihadapi, sering kali kita gunakan bau sesuatu benda yang umum dikenal, misalnya: bau bawang putih (kulim), bau keasam-asaman (ulin), bau zat penyamak (jati), bau kamper (kapur) dan lain sebagainya. Kesan raba dan bau tidak jauh berbeda. Adanya persamaan di antara kesan bau an rasa disebabkan oleh adanya hubungan erat yang terdapat pada indera pembau dan indera perasa kita. Nilai dekoratif Umumnya menyangkut jenis-jenis kayu yang akan dibuat untuk tujuan tertentu yang hanya mementingkan nilai keindahan tertentu pada kayu tersebut. Nilai dekoratif sesuatu jenis kayu tergantung dari penyebaran warna, arah serat kayu, tekstur dan pemunculan ria-riap tumbuh yang bersama-sama muncul dalam pola atau bentuk tertentu. Pola gambar inilah yang membuat sesuatu jenis kayu yang memilikinya mempunyai suatu nilai dekoratif. Kayu-kayu yang memiliki nilai dekoratif antara lain: sonokeling, sonokembang, renghas, eboni, dan lain sebagainya.
Sifat-sifat lain Sifat lain antaranya sifat pembakaran. Semua jenis kayu dapat terbakar, tergolong dalam tingkatan menjadi arang dan sampai menjadi abu. Sifat mudah terbakar ini pada satu pihak memberi keuntungan, misalnya kalau kayu itu akan dipergunakan sebagai bahan pembakar. Di lain pihak ada sifat yang merugikan, misalnya kalau kayu itu dipakai sebagai bahan perabot atau bangunan. Walaupun demikian kayu tidak dapat ditinggalkan, karena
Sifat Bahan dan Pemanfaatannya | 40
kayu memiliki sifat-sifat menguntungkan yang lebih besar bila dibandingkan dengan sifat-sifat logam. Proses pembakaran sangat dipengaruhi oleh faktor-faktor fisik, kimia dan anatomi kayu. Umunya jenisjenis kayu dengan pembuluh-pembuluh besar lebih mudah terbakar daripada jenis-jenis kayu yang berat. Selanjutnya kandungan dammar yang banyak mempercepat pula pembakaran. Dengan adanya sifat-sifat ini, maka jenis kayu yang dapat digolongkan ke dalam kelas daya tahan bakar misalnya kayu: merbau, ulin, jati dan lain sebagainya. Daya tahan bakar yang kecil, misalnya kayu: balsa, sengon, pinus dan lain sebagainya. Daya tahan bakar kayu dapat ditingkatkan dengan membuat kayu itu menjadi anti api ( fire proof ) antara lain: i. Menutup kayu itu dengan bahan lapisan yang tidak mudah terbakar, yang berfungsi melindungi lapisan kayu di bawahnya terhadap api. (Asbes, pelat logam dan lain sebagainya). ii. Menutup kayu itu dengan bahan-bahan kimia yang bersifat mencegah terbakarnya kayu, misalnya: jenis cat tahan api, persenyawaan garam antara lain amoniun dan boor zuur, dengan mengimpregnir kayu itu dengan macam-macam bahan kimia yang bersifat mengurangi terbakarnya kayu. Ada juga bahan-bahan lain yang menghasilkan gas yang dapat mencegah api tersebut.
Sifat kayu tehadap suara Sifat akustik : sifat akustik kayu sangat penting dalam hubungan dengan alat-alat music dan konstruksi bangunan. Dasar akustik menunjukkan, bahwa kemampuan untuk meneruskan atau tidak meneruskan suara erat hubungannya dengan elastisitas kayu. Jadi sepotong kayu dapat bergetar bebas, jika dipukul akan mengeluarkan suara tingginya tergantung pada frekuensi alami getaran kayu tersebut. Frekuensi ini ditentukan oleh kerapatan/elastisitas dan ukuran kayu tersebut. Kayu yang telah kehilangan elastisitas misalnya akibat serangan jamur, jika dipukul akan memberikan suara yang keruh, sedang kayu yang sehat suaranya akan nyaring. Sifat resonansi : yaitu turut bergetarnya dengan gelombang sxuara, karena kayu memiliki sifat elastisitas. Kualitas nada yang dikeluarkan oleh kayu sangat baik. Oleh sebab itu banyak kayu dipakai untuk alat-alat music: kulintang, piano, biola, guitar, dan lain-lain. Kemampuan benda untuk mengabsorpsi suara tergantung pada masa dan pada sifat-sifat akustik
Sifat Bahan dan Pemanfaatannya | 41
permukaan benda, yaitu mampu tidaknya permukaan benda mengabsorpsi suara atau memantulkan suara. Struktur kayu mempunyai sifat demikian, sehingga kalau kayu tidak dapat bergetar dengan mudah, permukaannya mempunyai sifat meredam gelombang suara. Karena itu kayu serupa ini baik kalau dipakai sebagai lantai atau parket.
Sifat Mekanik Kayu
Sifat-sifat mekanik atau kekuatan kayu ialah kemampuan kayu untuk menahan muatan dari luar. Yang dimaksud dengan muatan dari luar ialah gayagaya di luar benda yang mempunyai kecenderungan untuk mengubah bentuk dan besarnya benda. Kekuatan kayu memegang peranan penting dalam penggunaan kayu untuk bangunan, perkakas dan lain penggunaan. Hakekatnya hampir pada semua penggunaan kayu, dibutuhkan syarat kekuatan. Dalam hubungan ini dibedakan beberapa macam kekuatan sebagai berikut: 1. Keteguhan tarik Kekuatan atau keteguhan tarik suatu jenis kayu ialah kekuatan kayu untuk menahan gaya-gaya yang berusaha menarik kayu itu. Kekuatan tarik terbesar pada kayu ialah sejajar arah serat. Kekuatan tarik tegak lurus arah serat lebih kecil daripada kekuatan tarik sejajar arah serat dan keteguhan tarik ini mempunyai hubungan dengan ketahanan kayu terhadap pembelahan. 2. Keteguhan tekan/kompresi Keteguhan tekan suatu jenis kayu ialah kekuatan kayu untuk menahan muatan jika kayu itu dipergunakan untuk penggunaan tertentu. Dalam hal ini dibedakan 2 macam kompresi yaitu kompresi tegak lurus arah serat dan kompresi sejajar arah serat. Keteguhan kompresi tegaklurus serat menentukan ketahanan kayu terhadap beban. Seperti halnya berat rel kereta api oleh bantalan di bawahnya. Keteguhan ini mempunyai hubungan juga Gambar 5.4 dengan kekerasan kayu dan keteguhan geser. Keteguhan Kompresi pada Kayu kompresi tegaklurus arah serat pada semua kayu lebih kecil daripada keteguhan kompresi sejajar arah serat. 3. Keteguhan geser Yang dimaksud dengan keteguhan geser ialah suatu ukuran kekuatan kayu dalam hal kemampuanya menahan gaya-gaya, yang membuat suatu bagian kayu tersebut bergeser atau bergelingsir dari bagian lain di dekatnya. Dalam hubungan ini dibedakan 3 macam keteguhan geser sejajar arah serat, Sifat Bahan dan Pemanfaatannya | 42
keteguhan geser tegaklurus arah serat dan keteguhan geser miring. Pada keteguhan geser tegaklurus arah serat jauh lebih besar daripada keteguhan geser sejajar arah serat. 4. Keteguhan lengkung (lentur) Ialah kekuatan untuk menahan gaya-gaya yang berusaha melengkungkan kayu atau untuk menahan beban-beban mati maupun hidup selain beban Gambar 5.5 pukulan yang harus dipikul oleh Keteguhan Lentur Kayu kayu tersebut, misalnya blandar. Dalam hal ini dibedakan keteguhan lengkung static dan keteguhan lengkung pukul. Yang pertama menunjukkan kekuatan kayu menahan gaya yang mengenainya secara perlahan-lahan, sedangkan keteguhan pukul adalah kekuatan kayu yang menahan gaya yang mengenainya secara mendadak seperti pukulan. 5. Kekakuan Kekakuan kayu baik yang dipergunakan sebagai blandar ataupun tiang ialah suatu ukuran kekuatannya untuk mampu menahan perubahan bentuk atau lengkungan. Kekakuan tersebut dinyatakan dengan istilah modulus elastisitas yang berasal dari pengujian-pengujian keteguhan lengkung statik. 6. Keuletan Keuletan ialah suatu istilah yang biasa dipergunakan bagi lebih dari satu sifat kayu. Misalnya kayu yang sukar dibelah, dikatakan ulet. Ada pula pengertian bahwa kayu yang ulet itu adalah kayu yang tidak akan patah sebelum bentuknya berubah karena beban-beban yang sama atau mendekati keteguhan maksimumnya, atau kayu yang telah patah dan dilekuk bolak-balik tanpa kayu tersebut putus terlepas. Dalam uraian ini keuletan kayu diartikan sebagai kemmpuan kayu untuk menyerap sejumlah tenaga yang relatif besar atau tahan terhadap kejutan-kejutan atau tegangan-tegangan yang berulang-ulang yang melampaui batas proporsional serta mengakibatkan perubahan bentuk yang permanen dan kerusakan sebagian. Keuletan kebalikan dari kerapuhan kayu dalam arti bahwa kayu yang ulet akan patah secara berangsur-angsur dan memberi suara peringatan tentang kerusakannya. Sifat keuletan itu terutama merupakan faktor yang penting untuk menentukan kepastian suatu jenis kayu tertentu untuk digunakan sebagai tangkai alat pemukul, alat-alat
Sifat Bahan dan Pemanfaatannya | 43
olahraga dan lain penggunaan sebagai bagian alat untuk mengerjakan sesuatu. 7. Kekerasan Yang dimaksud dengan kekerasan kayu ialah suatu ukuran kekuatan kayu menahan gaya yang membuat takik atau lekukan padanya. Juga dapat diartikan sebagai kemampuan kayu untuk menahan kikisan (abrasi). Dalam arti yang terakhir kekerasan kayu bersamaan keuletannya merupakan suatu ukuran tentang ketahanannya terhadap pengausan kayu. Hal ini merupakan suatu pertimbangan dalam menentukan suatu jenis kayu untuk digunakan sebagai lantai rumah, balok pengerasan, pelincir sumbu, dan lain-lain. Kekerasan dalam arah sejajar serat pada umumnya melampaui kekerasan kayu dalam arah lain. 8. Keteguhan belah Sifat ini digunakan untuk menyatakan kekuatan kayu menahan gaya-gaya yang berusaha membelah kayu. Tegangan belah adalah suatu tegangan yang terjadi karena adanya gaya yang berperan sebagai baji. Suatu sifat keteguhan Gambar 5.6 belah yang rendah sangat baik Keteguhan belah pada kayu dalam pembuatan sirap ataupun pembuatan kayu bakar.sebaliknya keteguhan belah yang tinggi sangat baik untuk pembuatan jenis ukir-ukiran (patung). Contoh: kayu ulin baik untuk pembuatan sirap, kayu sawo baik untuk pembuatan patung ataupun popor senjata dan lain sebagainya. Perlu diketahui bahwa kebanyakan kayu lebih mudah terbelah sepanjang jari-jari (arah radial) daripada dalam arah sejajar lingkaran tahun (tangensial). Ukuran-ukuran yang dipakai untuk menjabarkan sifat-sifat kekuatan kayu atau sifat-sifat mekaniknya dinyatakan dalam kg/cm2. Faktor- faktor yang mempengaruhi sifat-sifat mekanik secara garis besar dapat digolongkan dalam dua kelompok yaitu:
Faktor-faktor luar (eksternal) antara lain: pengawetan kayu, kelambaban lingkungan, pembebanan dan cacat-cacat yang disebabkan jamur serta serangga perusak kayu. Faktor kedua yaitu faktor dalam kayu (internal) yang bersangkutan antara lain: dan lain sebagainya. Sifat kekuatan tiap-tiap jenis kayu berbeda-beda. Berdasarkan kekuatannya, jenis-jenis kayu digolongkan ke dalam 5 kelas kuat yaitu: kelas kuat I sampai dengan kelas kuat V. kayu dari kelas kuat I
Sifat Bahan dan Pemanfaatannya | 44
memiliki kekuatan lebih dari kayu kelas II, dan seterusnya. Untuk penggunaan konstruksi berat dianjurkan dipakai jenis-jenis kayu dengan kelas kekuatan I. Untuk perumahan dapat dipakai jenis-jenis dari kelas II. Kesimpulannya ialah bahwa tiap-tiap penggunaan harus disesuaikan dengan kelas kekuatannya.
E. Macam-macam Kayu 1. Kayu Jati Kayu jati sering dianggap sebagai kayu dengan serat dan tekstur paling indah. Karakteristiknya yang stabil, kuat dan tahan lama membuat kayu ini menjadi pilihan utama sebagai material bahan bangunan.
Gambar 5.7 Kayu jati juga terbukti tahan Kayu Jati terhadap jamur, rayap dan serangga lainnya karena kandungan minyak di dalam kayu itu sendiri. Tidak ada kayu lain yang memberikan kualitas dan penampilan sebanding dengan kayu jati. Jawa adalah daerah penghasil pohon Jati berkualitas terbaik yang sudah mulai ditanam oleh Pemerintah Belanda sejak tahun 1800 an, dan sekarang berada di bawah pengelolaan PT. Perum Perhutani. Semua kayu jati kami di supply langsung dari Perhutani dari TPK daerah Jawa Tengah dan Jawa Timur. Kami tida k memakai kayu jati selain dari 2 daerah tersebut. Harga kayu jati banyak dipengaruhi dari asal, ukuran dan kriteria batasan kualitas kayu yang ditoleransi, seperti: ada mata sehat, ada mata mati, ada doreng, ada putih. Penentuan kualitas kayu jati yang diinginkan seharusnya mempertimbangkan type aplikasi finishing yang dipilih. Selain melindungi kayu dari kondisi luar, finishing pada kayu tersebut diharapkan dapat memberikan nilai estetika pada kayu tersebut dengan menonjolkan kelebihan dan kekurangan kualitas kayu tersebut. 2. Kayu Merbau
Sifat Bahan dan Pemanfaatannya | 45
Gambar 5.8 Kayu Merbau termasuk pohon hutan hujan tropis.
Kayu Merbau termasuk salah satu jenis kayu yang cukup keras dan stabil sebagai alternatif pembanding dengan kayu jati. Merbau juga terbukti tahan terhadap serangga. Warna kayu merbau coklat kemerahan dan kadang disertai adanya highlight kuning. Merbau memiliki tekstur serat garis terputus putus.Pohon merbau
Merbau juga terbukti tahan terhadap serangga. Warna kayu merbau coklat kemerahan dan kadang disertai adanya highlight kuning. Kayu merbau biasanya difinishing dengan melamin warna gelap / tua. Merbau memiliki tekstur serat garis terputus putus. Pohon merbau termasuk pohon hutan hujan tropis. Pohon Merbau tumbuh subur di Indonesia, terutama di pulau Irian / Pa pua. Kayu merbau kami berasal dari Irian / Papua. 3. Kayu Bangkirai Kayu Bangkirai termasuk jenis kayu yang cukup awet dan kuat. Sifat kerasnya juga disertai tingkat kegetasan yang tinggi sehingga mudah muncul retak rambut dipermukaan. Selain itu, pada kayu bangkirai sering dijumpai adanya pinhole. Gambar 5.9 Umumnya retak rambut dan pin hole ini Kayu Bengkire (Bangkirai) dapat ditutupi dengan wood filler . Secara struktural, pin hole ini tidak mengurangi kekuatan kayu bangkirai itu sendiri. Karena kuatnya, kayu ini sering digunakan untuk material konstruksi berat seperti atap kayu. Kayu bangkirai termasuk jenis kayu yang tahan terhadap cuaca sehingga sering menjadi pilihan bahan material untuk di luar bangunan / eksterior seperti lis plank, outdoor flooring / decking, dll. Pohon Bangkirai banyak ditemukan di hutan hujan tropis di pulau Kalimantan. Kayu berwarna kuning dan kadang agak kecoklatan, oleh karena itulah disebut yellow balau. Perbedaan antara kayu gubal dan kayu teras cukup jelas, dengan warna gubal lebih terang. Pada saat baru saja dibelah/potong, bagian kayu teras kadang terlihat coklat kemerahan. 4. Kayu Kamper
Sifat Bahan dan Pemanfaatannya | 46
Kayu kamper telah lama menjadi alternatif bahan bangunan yang harganya lebih terjangkau. Meskipun tidak setahan lama kayu jati dan sekuat bangkirai, kamper memiliki serat kayu yang halus dan indah sehingga sering menjadi pilihan bahan membuat pintu panil dan jendela. Karena Gambar 5.10 Kayu Kamper tidak segetas bangkirai, retak rambut jarang ditemui. Karena tidak sekeras bangkirai, kecenderungan berubah bentuk juga besar, sehingga, tidak disarankan untuk pintu dan jendela dengan desain terlalu lebar dan tinggi. Pohon kamper banyak ditemui di hutan hujan tropis di Kalimantan. Samarinda adalah daerah yang terkenal menghasilkan kamper dengan serat lebih halus dibandingkan daerah lain di Kalimantan.
5. Kayu Kelapa
Kayu kelapa adalah salah satu sumber kayu alternatif baru yang berasal dari perkebunan kelapa yang sudah tidak menghasilkan lagi (berumur 60 tahun keatas) sehingga harus ditebang untuk diganti dengan bibit pohon yang baru. Sebenarnya pohon kelapa termasuk jenis Gambar 5.11 palem. Semua bagian dari pohon kelapa Kayu Kelapa adalah serat /fiber yaitu berbentuk garis pendek-pendek. Anda tidak akan menemukan alur serat lurus dan serat mahkota pada kayu kelapa karena semua bagiannya adalah fiber. Tidak juga ditemukan mata kayu karena pohon kelapa tidak ada ranting/ cabang. Pohon kelapa tumbuh subur di sepanjang pantai Indonesia. Namun, yang paling terkenal dengan warnanya yang coklat gelap adalah dari Sulawesi. Pohon kelapa di jawa umumnya berwarna terang. 6. Kayu meranti merah
Sifat Bahan dan Pemanfaatannya | 47
Gambar 5.12 Kayu Meranti
Kayu meranti merah termasuk jenis kayu keras, warnanya merah muda tua hingga merah muda pucat, namun tidak sepucat meranti putih. selain bertekstur tidak terlalu halus, kayu meranti juga tidak begitu tahan terhadap cuaca, sehingga tidak dianjurkan untuk dipakai di luar ruangan.Pohon meranti banyak ditemui di
hutan di pulau Kalimantan. 7. Kayu karet
Gambar 5.13 Kayu Karet
Kayu Karet, dan oleh dunia internasional disebut Rubber wood pada awalnya hanya tumbuh di daerah Amazon, Brazil. Kemudian pada akhir abad 18 mulai dilakukan penanaman di daerah India namun tidak berhasil. Lalu dibawa hingga ke Singapura dan negara-negara Asia Tenggara lainnya termasuk tanah Jawa.
8. Kayu Gelam Kayu gelam sering digunakan pada bagian perumahan, perahu, Kayu bakar, pagar, atau tiang tiang sementara. Kayu gelam dengan diameter kecil umumnya dikenal dan dipakai sebagai steger pada konstruksi beton, sedangkan yang berdiameter besar biasa dipakai untuk cerucuk pada pekerjaan sungai Gambar 5.14 Kayu Gelam dan jembatan. Kayu ini juga dapat dibuat arang atau arang aktif untuk bahan penyerap.
9. Kayu Ulin Kayu ini banyak digunakan untuk bahan bangunan rumah, kantor, gedung, serta bangunan lainnya. Berdasarkan catatan, kayu ulin merupakan salah satu jenis kayu hutan tropika basah yang tumbuh secara alami di wilayah Sumatera Bagian Selatan dan Kalimantan.
Sifat Bahan dan Pemanfaatannya | 48
Jenis ini dikenal dengan nama daerah ulin, bulian, bulian rambai, onglen, belian, tabulin dan telian. Pohon ulin termasuk jenis pohon besar yang tingginya dapat mencapai 50 m dengan diameter samapi 120 cm, tumbuh pada dataran rendah sampai ketinggian 400 m. Kayu Ulin berwarna gelap dan tahan terhadap air laut. Kayu ulin banyak digunakan sebagai konstruksi Gambar 5.15 bangunan berupa tiang bangunan, sirap (atap Kayu Ulin kayu), papan lantai,kosen, bahan untuk banguan jembatan, bantalan kereta api dan kegunaan lain yang memerlukan sifat-sifat khusus awet dan kuat. 10. Kayu Akasia Kayu Akasia ( Acacia mangium), mempunyai berat jenis rata-rata 0,75 berarti pori-pori dan seratnya cukup rapat sehingga daya serap airnya kecil. Kelas awetnya II, yang berarti mampu bertahan sampai 20 tahun keatas, bila diolah dengan baik. Kelas kuatnya II-I, yang berarti mampu menahan lentur Gambar 5.16 diatas 1100 kg/cm2 dan mengantisipasi kuat Kayu Akasia desak diatas 650 kg/cm2. Berdasarkan sifat kembang susut kayu yang kecil, daya retaknya rendah, kekerasannya sedang dan bertekstur agak kasar serta berserat lurus berpadu, maka kayu ini mempunyai sifat pengerjaan mudah, sehingga banyak diminati untuk digunakan sebagai bahan konstruksi maupun bahan meibel-furnitur.
Sifat Bahan dan Pemanfaatannya | 49