Pengertian Sel Kayu Dan Bentuk

Resume 

Mata kuliah: Sifat Dasar Kayu



Nama : Reni Davina



Nim : 16.61.017281 16.61.017281



PENGERTIAN SEL KAYU DAN BENTUK-BENTUKNYA Struktur kayu keras lebih bervariasi dan lebih kompleks dibandingkan dengan struktur kayu lunak. Kayu keras terdiri dari proporsi yang sangat beragam dengan jenis sel yang berbeda (Gambar 1) sehingga mempunyai karakteristik yang unik. Karakteristik yang unik dari kayu keras , membuat kayu ini banyak digunakan untuk furnitur, panel dan dekorasi lainnya. Tabel 1 Klasifikasi tipe sel pada kayu keras berdasarkan orientasinya dan fungsi dari sel-sel penyusunnya

Longitudinal

Transversal

A.Penguat, penyalur atau keduanya

A. Penguat, penyalur atau

a.Pembuluh

keduanya Tidak ada

b.Serat -Serat trakeid –Serat libriform

c.Trakeid –Trakeid vaskuler –Trakeid vasisentrik

B.Penyimpan dan sekresi

B. Penyimpan dan sekresi

a.Parenkim longitudinal

a.Parenkim jari-jari b.Sel epitel

b.Sel epitel

Sumber: Shmulsky et al. 2011

Gambar 1 Struktur kayu keras Kayu keras tidak hanya memiliki tipe sel yang komplek tetapi jug a memiliki banyak variasi dalam hal ukuran, bentuk dan susunannya.

1. SEL LONGITUDINAL a) Elemen pembuluh (pembuluh atau pori) Pembuluh merupakan struktur yang menjadi pembeda utama antara kayu keras dan kayu lunak, dimana hanya terdapat pada kayu keras dan tidak terdapat pada kayu lunak. Pembuluh memiliki bentuk seperti tabung dengan ukuran lebih pendek daripada serat (fiber) kayu, tetapi diameternya lebih besar daripada serat (fiber) kayu. Panjang pendeknya pembuluh dapat diketahui dengan fakta bahwa mereka sering tidak tumbuh panjang selama proses pematangan dan dapat menjadi lebih pendek dari cambial initials tempat mereka diproduksi. Diameter pembuluh yang besar sering muncul sebagai lubang ketika dilihat secara cross section sehingga pembuluh sering disebut dengan pori-pori. Pembuluh dibentuk dari sejumlah vesel element yang sambung menyambung searah dengan sumbu batang (sepanjang serat). Pembuluh pada kayu awal (early wood) (spring wood) lebih besar daripada kayu akhir (late wood) (summer wood). Secara umum tipe penyebaran pembuluh dibagi menjadi dua yaitu tersebar atau baur (difus) dan pori cincin (ring porous). Sebagian besar kayu keras memiliki sebaran pembuluh atau pori baur (difus). Sebaran pembuluh atau pori baur (difus) menunjukkan

kayu yang memiliki pori-pori ukurannya seragam terdistribusi cukup merata di seluruh cincin pertumbuhan (Gambar 2b), sedangkan tipe ri ng porous berbentuk cincin pada pembuluh kayu awal (early wood) yang terlihat pada bagian cross section pohon (Gambar 2a). Pengelompokan pembuluh dapat menjurus ke arah radial, tangensial atau diagonal. Beberapa jenis kayu memiliki pori tata lingkar seperti pada jati (Tectona grandis). Susunan porinya soliter atau berganda.

Sumber: Shmulsky et al. 2011

Gambar 2 (A) Kayu keras tipe ring porous, (B) kayu keras tipe pori baur (difus)

Setiap pembuluh terdapat noktah yang merupakan penghubung antar pembuluh. Noktah dibagi menjadi noktah sederhana (simple pit), noktah semi border pit dan noktah berhalaman (border pit). Pola penyebaran noktah meliputi scalariform, opposite dan alternate. Reaksi enzimatik menyebabkan dinding penyekat pembuluh menjadi terbuka sehingga terbentuk bidang perforasi, diaman kondisi tersebut terjadi pada saat pembuluh menjadi dewasa. Bentuk bidang perforasi pada sel pembuluh antara lain simple, scalariform dan foraminate perforation.

Sumber: Shmulsky et al. 2011

Gambar 3 Pola penyebaran noktah. (A) alternate, (B) opposite, (C) scalariform

Sumber: Shmulsky et al. 2011

Gambar 4 . Bentuk bidang perforasi pada sel pembuluh. Bentuk simple (sebelah kiri, bentuk scalariform (bagian tengah) dan foraminate (Sebelah kanan)

Pembuluh sering terdapat berdekatan dengan serat trakeid, longitudinal dan parenkim jari-jari atau dengan jenis sel lain.

b) Serat trakeid merupakan sel yang berbentuk panjang dan langsing, dindingnya lebih tebal daripada parenkim dan pembuluh. Serat trakeid memiliki panjang berkisar 300-600 mikron, ukuran diameternya 15-50 mikron. Sel serat trakeid pada kayu keras lebih pendek dibandingkan dengan trakeit pada kayu lunak. Serat trakeid pada kayu keras cenderung berbentuk bulat pada cross section, berbeda dengan kayu lunak yang berbentuk hampir persegi panjang (Gambar 5).

Shmulsky et al. 2011

Gambar 5 Perbedaan serat trakeid pada kayu lunak dan kayu keras dilihat secara transversal.(A) serat trakeid pada kayu lunak,(B) serat trakeid pada kayu keras

Kayu keras terdiri atas dua jenis sel longitudinal yang umum yaitu sel serat trakeid dan pembuluh.

c) Parenkim longitudinal Sel-sel parenkim pada kayu keras hadir dalam bentuk panjang, sel longitudinal runcing, pendek, bata yang berbentuk epitel disekitar saluran gum (hanya pada beberapa spesies) dan sel jari-jari (ray). Bentuk longitudinal parenkim biasanya dibagi menjadi beberapa sel yang lebih kecil melalui pembentukan crosswalls selama proses pematangan sel. Parenkim umumnya terlihat berupa jaringan yang berwarna lebih cerah daripada jaringan serat. Secara umum tipe parenkim dibagi menjadi dua yaitu parenkim apotrakea (tidak berhubungan langsung dengan pembuluh) dan parenkim para trakea (berhubungan langsung dengan pembuluh).

Gambar 6 Sel parenkim longitudinal

d) Epithelial cell of longitudinal traumatic gum canal (saluran interseluler) Saluran ini pada kayu keras dikenal dengan saluran damar. Berdasarkan arah batangnya saluran interseluler dibagi menjadi dua yaitu saluran aksial (searah dengan sumbu batang) dan saluran radial (searah dengan jari-jari). Menurut proses terjadinya saluran interseluler dibagi menjadi normal (terjadi karena faktor keturunan) dan traumatik (karena faktor perlakuan).

2. SEL TRANSVERSAL a.

Jari-jari (ray)

Jari-jari pada kayu keras kisaran lebar secara tangensial yaitu 1-30 atau lebih sel. Berbeda dengan kayu lunak, sel dari jari-jari kayu keras yaitu semuanya jenis parenkim atau tersusun oleh sel parenkim jari-jari (meskipun dua jenis yang berbeda dari parenkim jari-jari yang terbentuk). Rata-rata jumlah volume jari-jari berkisar antara 530% dari total volume kayu. Kayu keras tidak mempunyai trakeid jari-jari, namun sel parenkim memilikinya yaitu upright ray cells (sel-sel tegak penyusun jari-jari) dan procumbent ray cells (sel rebah penyusun jari-jari). Sel parenkim jari-jari dari kayu keras kadang-kadang hampir berbentuk persegi ketika dilihat radial, tetapi lebih umum sel-sel tersebut berbentuk persegi panjang. Kebanyakan kayu, sel jari-jari persegi panjang yang tersusun dengan sedemikian rupa sehingga dimensi panjang tegak lurus dengan sumbu sel longitudinal, karena sel jari-jari disusun seperti tersebut terlihat pada posisi rebah maka disebut dengan procumbent ray cells. Pada beberapa spesies kayu keras, bagian dari sel jari-jari berbentuk persegi panjang terlihat tegak diujung, dengan sumbu panjangnya sejajar dengan arah serat sehingga sel ini disebut dengan upright ray cells (Gambar 7). Sel jari-jari persegi atau tegak biasanya terlihat disepanjang bagian atas dan bawah pinggir dari jari-jari. Jari-jari terbagi menjadi dua yaitu homoseluler dan heteroseluler. Berdasarkan jumlah sel kearah lebarnya, jari-jari terbagi menjadi: uniseriate, biseriate dan multiseriate.

Sumber: Shmulsky et al. 2011

Gambar 7 Upright ray cells (sel-sel tegak penyusun jari-jari) pada pinggir jari -jari dilihat secara radial



KEKUATAN JENIS KAYU

Kekuatan dan ketahanan terhadap perubahan bentuk suatu bahan disebut sebagai sifa tsifat mekaniknya (Haygreen dan Bowyer, 1993). Ketahanan terhadap perubahan bentuk menentukan banyaknya bahan yang di manfaatkan, terpuntir atau terlengkungkan oleh sesuatu beban yang mengenainya. Perubahan-perubahan bentuk yang terjadi segera sesudah beban dikenakan dan dapat dipulihkan jika beban dihilangkan disebut perubahan bentuk elastis. Sebaliknya jika perubahan bentuk berkembang perlahanlahan sesudah dikenakan, disebut reologis atau tergantung waktu. Hal inlah yang disebut tingkat kekuatan kayu. Tingkat kekuatan kayu yang diprasaratkan adalah dilihat dari kekuatan desak, kekuatan lentur, dan berat jenisnya.  Kekuatan Dari Jenis-Jenis Kayu 

Kayu Jati (Tectona grandis)

Tingkat Pemakaian I, Tingkat keawetan I, Tingkat kekuatan II BJ = 0,67 g/cm3. Kayu jati adalah salah satu kayu yang terbaik di seluiruh dunia. Banyak didapati di pulau Jawa yaitu di daerah Rembang, Madiun dan Kediri. Termasuk kayu yang st abil, yaitu kembang susutnya hanya sedikit, karena tumbuhnya ditahan yang mengandung kapur, sering sekali di dalam kayunya banyak terdapat sarang-sarang kapur. Hal ini menyebabkan lekas tumpulnya alat-alat untuk mengerjakan kayu (misalnya gergaji, ketam, dsb).

Banyak dipakai untuk membuat konstruksi kuat seperti jembatan hangar dsb. Banyak pula dipergunakan untuk membuat perabot rumah tangga, warna kayu jati mula-mula sawo kelabu dan apabila telah lama terkena cahaya dan udara warnanya berubah menjadi sawo matang.



Kempas (Koompasia Malaccesis Maing)

Kayu Kempas mempunyai tingkat pemakiaian I, tingkat keawetan III – IV, dan tingkat kekuatan I. Mempunyai berat jenis antara 0,68 – 1,29 g/cm3.



Rengas (Gluta Renghas L)

Kayu Rengas mempunyai tingkat pemakaian III, tingkat keawetan II, dan ti ngkat kekuatan II. Mempunyai berat jenis 0,59 – 0,84 g/cm3. Banyak terdapat di daerah Kalimantan Tengah.



Mindi (Melia Azedarach L.)

Kayu mindi mempunyai tingkat pemakaian IV, tingkat keawetan III – IV, dan tingkat kekuatan II – III. Mempunyai berat jenis 0,42 – 0,65 g/cm3. Banyak terdapat dipulau jawa.



Jelutung (Dyera Spec Div.)

Kayu jelutung mempunyai tingkat pemakaian IV, tingkat keawetan V, dan tingkat kekuatan III – V. Mempunyai berat jenis 0,42 - 0,91 g/cm3. Kayu jenis ini banyajk terdapat di pulau Jawa.



Duren (Durio Spec. Div)

Kayu duren mempunyai tingkat pemakaian IV, tingkat keawetan IV – V, dan tingkat kekuatan III – IV. Mempunyai berat jenis 0,42 – 0,91 g/cm3. Kayu jenis ini terdapat hampir di seluruh Indonesia.



Resak

Kayu Resak mempunyai tingkat pemakaian I, ti ngkat keawetan I, tingkat kekuatan I. Mempunyai berat jenis 1,1. Banyak terdapat didaerah Sumatera dan Kalimantan. Berwarna sawo muda dan lama kelamaan menjadi sawo tua.



Keruwing

Kayu Keruwing mempunyai tingkat pemakaian II, tingkat keawetan II, tingkat kekuatan II ataupun III. Mempunyai berat jenis 0,6 – 0,9. Kayu janis ini banyak terdapat di pulau Sumatera dan Kalimantan. Selain itu kayu jenis ini hanya dipakai untuk bangunan – bangunan yang sifatnya kurang berarti atau hanya bersifat sementara.



GOLONGAN CACAT KAYU

1) Cacat mata kayu 

Mata kayu sehat

Mata kayu sehat merupakan mata kayu yang tidak busuk, berpenampang keras kukuh dan rapat pada kayu, berwarna sama atau lebih gelap dibandingkan dengan kayu sekitarnya. 

Mata kayu lepas

Mata kayu lepas adalah mata kayu yang tidak t umbuh rapat pada kayu, biasanya pada proses pengerjaan mata kayu ini akan lepas dan tidak ada gejala busuk. 

Mata kayu busuk

Mata kayu busuk adalah mata kayu yang menunjuklan tanda-tanda pembusukan dan bagian-bagian kayunya lunak atau lapuk, berlainan dengan kayu-kayu disekitarnya.

2) Retak-retak kayu Pada kayu bulat atau kayu bontos kayu bulat sering terlihat adanya serat-serat yang terpisah memanjang. Berdasarkan ketentuan pengujian kayu, lebar terpisahnya serat yang tidak melebihi 2mm dinamakan retak. Apabila tidak lebih dari 6mm di katakana pecah , dan kalau lebarnya lebih dari 6mm disebut belah.

3) Pecah busur dan pecah gelang Pecah busur ialah pecah yang mengikuti lingkaran tumbuh, bentuknya kurang dari setengah lingkaran. Adapun pecah gelang ialah kelanjutan pecah busur yang kedua ujungnya bertemu membentuk lingkaran penuh atau lebih dari setengah lingkaran.

4) Hati rapuh Hati rapuh ini merupakan tanda khas yang umum dimiliki kayu daun lebar d idaerah tropis misalnya kayu meranti dan lain sebagainya. Cacat ini mengurangi kekuatan kayu. Proses pembuatan finir secara rotary (pengupasan) akan mengalami kesulitan karena tidak adanya kekuatan dari sumbu (tombol) mesin untuk mencengkeram dolok tersebut.

5) Arah serat Penyimpangan jalannya serat-serat ini dapat memberikan pola gambaran pada bid angbidang kayu gergajian, sehingga merupakan sifat yang digemari untuk perkakas rumah/perabot. Hanya saja serat semacam ini akan menyulitkan dalam pengerjaan terutama pada waktu diketam. Untuk keperluan kayu bangunan dan konstruksi unsur kekuatan di utamakan. Penyimpangan arah serat atau kemiringan serat umumnya dinyatakan dalam suatu perbandingan misalnya 1 : 6 : 1 :9 : 1 : 10 : 1 : 6 artinya, kemiringan serat adalah 1cm dalam jarak 6cm sepanjang suatu garis sejajar sumbu batang. Demikian pula untuk perbandingan yang lain. Semakin besar sudut penyimpangannya, pengaruhnya semakin buruk.

6) Jamur penyerang kayu Jamur penyerang kayu dapat dibedakan menjadi tiga : 

Jamur pembusuk kayu



Jamur pelapuk kayu



Jamur penyebab noda kayu

7) Serangga perusak kayu Serangga-serangga perusak kayu antara lain rayap, kumbang kayu, dan bubuk kayu. Sudah barang tentu kekuatan kayu akan berkurang, karena serangga-serangga tersebut merusak kayu dengan membuat lubang-lubang terowongan didalam kayu sebagai makanan dan tempat tinggalnya.

8) Lubang gerek dan lubang cacing laut Lubang gerek ialah lubang-lubang pada kayu yang disebabkan oleh serangga penggerek. Lubang cacing laut ialah lubang-lubang pada kayu yang disebabkan oleh cacing-cacing

laut. Umumnya penggerek tersebut menyerang kayu yang baru ditebang, namun kadangkala juga menyerang pohon yang masih tegak berdiri. Serangga ini tidak dapat hidup di kayu gergajian yang telah dikeringkan, karena larvanya memerlukan jamur, padahal jamur hanya dapat hidup pada kadar air yang cukup tinggi. Serangan-serangan akan lebih berat pada bagian kayu yang menghadap tanah yang terlindung dari sinar matahari langsung. Sedangkan cacing laut yang berada di air laut. Lubang cacing laut mengurangi keindahan kayu, dan jika menggeerombol akan mempengaruhi kekuatan kayu.



Sifat mekanik kayu

Sifat mekanik atau kekuatan kayu ialah kemampuan kayu untuk menahan muatan dari luar. Maksud muatan dari luar ialah gaya-gaya di luar baenda yang mempunyai kecenderungan untuk mengubah bentuk dan besarnya benda. Kekuatan kayu memegang peranan penting dalam penggunaannya sebagai bahan bangunan, perkakas, dan penggunaan-penggunaan lain. Kekuatan dibedakan menjadi beberapa macam sebagai berikut :

a.

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 sejajar dengan arah serat. Kekuatan tarik tegak lurus arah serat lebih kecil daripada kekuatan tarik sejajar arah serat. Keteguhan tarik ini mempunyai hubungan dengan ketahanan kayu terhadap pembelahan.

b. Keteguhan tekan/kompresi Keteguhan tekan pada jenis kayu ialah kekuatan kayu untuk menahan muatan jika kayu itu dipergunakan untuk tujuan tertentu. Dalam hal ini dibedakan dua macam kompresi, yaitu kompresi tegak lurus arah serat dan kompresi sejajar arah serat.

c.

Keteguhan geser

Keteguhan geser ialah ukuran kekuatan kayu dalam hal kemampuannya menahan gayagaya yang membuat suatu bagian kayu tersebut bergeser atau bergelingsir kebagian lain ke bagian lain di dekatnya.

d. Keteguhan lengkung (lentur) Keteguhan lengkung atau lentur ialah kekuatan untuk menahan gaya-gaya yang berusaha melengkungkan kayu atau untuk menahan beban-beban mati maupun hi dup selain beban pukulan yang harus dipikul oleh kayu tersebut, misalnya blandar. Keteguhan lengkung kayu dibedakan menjadi , keteguhan lengkung static dan keteguhan lengkung pukul.

e.

Kekakuan

Kekakuan kayu, baik yang dipergunakan sebagai blandar ataupun tiang. Kekakuan kayu adalah suatu ukuran kekuatan dalam kemampuannya menahan perubahan bentuk atau lengkungan. Kekakuan tersebut dinyatakan dengan istilah modulus elastisitas yang berasal dari pengujian-pengujian keteguhan lengkungan statik.

f.

Keuletan

Keuletan ialah suatu istilah yang biasa digunakan untuk menyebut banyaknya sifat kayu. Misalnya , kayu yang sukar di belah di katakana ulet. Keuletan kayu diartikan sebagai kemampuan kayu untuk menyerap sejumlah tenaga yang relatif besar atau tahan terhadap kejutan-kejutan atau tegangan-tegangan yang berulang-ulang, yang melampui batas proposional serta mengakibatkan perubahan bentuk yang permanen dan kerusakan sebagian. Keuletan merupakan kebalikan dari kerapuhan kayu dalam arti bahwa kayu yang ulet akan patah secara berangsur-angsur dan memberi suara peringatan tentang kerusakannya.

g.

Kekerasan

Kekerasan kayu ialah suatu ukuran kekuatan kayu dalm menahan gaya yang membuat takik atau lekukan pada kayu. Kekerasan kayu juga dapat diartikan sebagai kemampuan kayu untuk menahan kikisan (abrasi).

h. Keteguhan belah Untuk menyatakan kekuatan kayu dalam menahan gaya-gaya yang berusaha membelah kayu. Tegangan belah adalah suatu tegangan yang terjadi adanya gaya yang sebagai baji.

 Tabel Kelas Kuat Kayu Menurut Jenisnya BERAT JENIS

KUAT

KELAS

KERING

LENTUR

KUAT DESAK 

KUAT

UDARA

( Kg/Cm²)

(Kg/Cm²)

I

≥0,90

≥1100

≥650

II

0,90 – 0,60

1100 – 725

650 – 425

III

0,60 – 0,40

725 – 500

425 – 300

IV

0,40 – 0,30

500 – 360

300 – 215

V

≤0,30

≤360

≤215

(Sumber : LPHH – Bogor).

Sumber : Haygreen JG, Bowyer JL. 1996. Forest Product and Wood Science-An Introduction. Edisi ke-3. USA: Lowa State University Press. Shmulsky R, Jones PD, Lilley K. 2011. Forest Products and Wood Science An Introduction. Edisi ke-6. USA: Wiley-Blackwell. LPHH, Laporan, Pengumuman, Publikasi dari Lembaga Penelitian Hasil Hutan Bogor, Bogor, t.t. Lakitan, Benyamin.2000. Dasar-dasar fisiologi tumbuhan.Edisi ke-1. Jakarta : PT Raja Grafindo. Dumanauw. J.F. 2001. Mengenal Kayu. Yogyakarta : Penerbit Kasinus. Oey Djeon Seng. Berat Jenis dan Jenis-Jenis Kayu Indonesia dan Pengertian Beratnya Kayu untuk Keperluan Praktek, Bogor, 1964. Wardi dan Soewarsono, Penyelidikan Pendahuluan tentang Sifat-sifat Fisik dan Mekanik Kayu-kayu Indonesia, Bogor, t.t.