TINJAUAN PUSTAKA
Tanaman Kayu Manis Sistematika kayu manis menurut Rismunandar dan Paimin (2001), sebagai berikut : Kingdom
: Plantae
Divisi
: Gymnospermae
Subdivisi
: Spermatophyta
Kelas
: Dicotyledonae
Sub kelas
: Dialypetalea
Ordo
: Policarpicea
Family
: Lauraceae
Genus
: Cinnamomum
Spesies
: Cinnamomum burmanii
Daun kayu manis saling bersilangan atau dalam rangka rangkaian spiral. Panjangnya sekitar 9-12 cm dan lebar 3,4-5,4 cm, tergantung jenisnya. Warna pucuknya kemerahan, sedangkan daun tuanya bewarna hijau tua. Bunga berkelamin dua atau bunga sempurna dengan warna kuning, ukuran kecil. Buahnya adalah buah buni, berbiji satu, dan berdaging. Bentuknya bulat memanjang, buah muda berwarna hijau tua dan buah tua berwarna ungu tua. Kayu manis dapat tumbuh pada ketinggian 200 mdpl, tempat tumbuh yang baik bagi pertumbuhan tanaman kayu manis pada ketinggian 500-1.500 mdpl. Tanaman ini untuk pertumbuhannya memerlukan kelembaban 70-90 %. Curah hujan yang sesuai dengan pertumbuhan pohon ini 2.000-2.500 mm/tahun dengan
Universitas Sumatera Utara
penyebarannya hampir merata sepanjang tahun. Tanah yang cocok untuk tanaman ini adalah tanah humus dan tekstur remah berpasir (Niagapusri, 2001).
Sifat Anatomi Kayu Sifat anatomi kayu merupakan sifat dasar yang ada dalam kayu yang harus diketahui, baik bentuk serat, warna kayu, pori-pori, dan lainnya yang dapat memudahkan dalam kegiatan identifikasi jenis kayu. Sifat anatomi kayu juga berpengaruh terhadap tampilan, dan peruntukan penggunaan kayu tersebut.
Pembuluh/Pori-pori Kayu Kebanyakan kayu di Indonesia memiliki pembuluh/pori-pori yang tersebar dan membaur. Hanya beberapa jenis saja yang diketahui mempunyai pembuluh/pori-pori yang tersebar menurut pola tatalingkar. Ciri pori-pori ini tatalingkar adalah pembuluh yang berdiameter besar tersusun dalam deret konsentrik pada awal lingkar tumbuh sedangkan pembuluh yang kecil tersusun dalam deret konsentrik pada akhir lingkar tumbuh (Mandang dan Pandit, 1997). Susunan pembuluh/pori-pori dapat dibagi 2 yaitu soliter dan berganda. Pembuluh yang dikatakan soliter jika berdiri sendiri, dan dikatakan berganda jika dua atau lebih pembuluh bersinggungan sedemikian rupa, sehingga dinding singgung tampak datar (Mandang dan Pandit, 1997).
Warna Kayu Warna kayu disebabkan karena ada zat ekstraktif pada kayu. Warna kayu sangat bervariasi, perbedaan warna kayu tidak terjadi pada jenis kayu yang berbeda saja, tetapi perbedaan warna juga terjadi dalam jenis kayu yang sama,
Universitas Sumatera Utara
bahkan dapat terjadi pada sebatang kayu yang (Mandang dan Pandit, 1997). Warna dari suatu jenis kayu dapat dipengaruhi oleh faktor-faktor berikut : 1. Tempat di dalam batang 2. Umur dari pohon pada saat ditebang 3. Kelembaban udara dan penyingkapan. Kayu yang berasal dari pohon yang lebih tua dapat mempunyai warna yang lebih tua (lebih gelap) bila dibandingkan dengan bagian kayu yang berasal dari pohon yang lebih muda dari jenis yang sama. Kayu yang kering berbeda warnanya bila dibandingkan dengan warna yang basah. Kayu yang sudah lama tersimpan ditempat terbuka warnanya akan lebih gelap atau lebih terang dibandingkan dengan kayu segar, ini tergantung kepada keadaan lingkungannya (cuaca, angin, cahaya matahari, dan sebagainya) (Bowyer et al., 2003).
Kilap Kayu Kilap kayu adalah suatu sifat kayu yang memungkinkan kayu dapat memantulkan cahaya. Beberapa jenis kayu tampak mengkilap atau buram ini tergantung dari tingkat karakteristik yang dimiliki kayu. Kilap kayu tergantung dari sudut penyinaran (sudut datangnya sinar) pada permukaan kayu dan tergantung juga dari jenis sel pada permukaan kayu tersebut (Mandang dan Pandit, 1997).
Serat Kayu Serat kayu dalam identifikasi kayu berarti sifat dari kayu yang menunjukan arah orientasi umum dan sel-sel panjang di dalam kayu terhadap sumbu batang pohon. Arah serat ini dapat ditentukan dari arah alur-alur yang
Universitas Sumatera Utara
terdapat di dalam kayu. Kayu dikatakan memiliki serat lurus (straight grain) jika arah umum dari sel-sel panjang sejajar dengan sumbu batang. Jika arah umum dari sel-sel pajang tadi menyimpang atau membentuk sudut dengan sumbu batang pohon maka disebut serat miring (cross grain). Serat miring dibagi menjadi sebagai berikut : 1. Serat terpadu (interlocked grain) : bila sebatang kayu terdiri atas lapisanlapisan yang secara berganti-ganti mempunyai arah serat miring ke kanan atau ke kiri terhadap sumbu batang. Misalnya kayu rengas, kapur dan kulim. 2. Serat berombak (wavy grain) : bila permukaan kayunya menunjukkan serat-serat atau gambaran yang berombak. Misalnya kayu rengas dan merbau. 3. Serat terpilin (spiral grain) : apabila serat dari batang membuat gambaran seakan-akan mengelilingi sumbunya (puntir). Misalnya bintangur, kasuarina. 4. Serat diagonal : serat yang terdapat pada sepotong kayu atau papan yang digergaji sedemikian rupa sehingga tepinya tidak sejajar dengan sumbu batang tetapi membentuk sudut. Serat diagonal ini disebabkan karena perlakuan manusia, maksudnya karena cara penggergajian. Sedangkan arah serat yang lain (serat terpadu, serat berombak, terpilin) disebabkan oleh karena faktor lingkungan, seperti angin, dan sebagainya. (Mandang dan Pandit, 1997).
Universitas Sumatera Utara
Sifat Kimia Sifat kimia batang kayu manis ini dilihat kandungan zat ekstraktif yang terkandung dalam batang kayu
manis.
Kandungan zat
ektraktif kayu
mempengaruhi keawetan kayu, warna kayu, dan lain-lain sehingga perlu untuk diketahui.
Zat Ekstraktif Struktur dasar atau materi kerangka dari semua dinding sel kayu adalah selulosa, yaitu molekul gula berantai panjang termasuk dalam keluarga polisakarida (karbohidrat) yang tersusun dari monomer glukosa. Zat ekstraktif memiliki arti yang sangat penting dalam kayu karena dapat mempengaruhi sifat keawetan, warna, bau dan rasa suatu jenis kayu sebagai bahan yang digunakan untuk bahan industri dan dapat menyebabkan kerusakan pada alat pertukangan (Bowyer et al., 2003). Kandungan zat ekstraktif yang tinggi pada kayu terdapat pada bagian kulitnya dan kandungan zat ekstraktif dapat larut seperti pektin dan senyawasenyawa fenol maupun suberin. Kandungan mineral dalam kulit juga jauh lebih tinggi dibandingkan di dalam kayu. Kandungan zat ekstraktif dalam kayu umumnya rendah (1-10%), merupakan zat kerangka dalam dengan persentase ± 90% dari kayu berat. Konsentrasi zat ekstraktif pada berbagai jenis kayu sangat berbeda (Sjostrom, 1995). Pada umumnya konsentrasi zat ekstraktif dalam kayu gubal lebih rendah dibandingkan kayu teras, hal ini bisa dilihat pada warna kayu teras yang sering lebih tua daripada kayu gubal dan kayu teras lebih tahan terhadap organisme
Universitas Sumatera Utara
perusak kayu karena mengandung zat ekstraktif yang bersifat racun. Keadaan iklim yang berbeda juga berpengaruh terhadap kandungan zat ekstraktif dalam kayu, dimana kayu yang berasal dari daerah tropika (19%) mengandung lebih banyak zat ekstraktif daripada kayu yang berasal dari daerah beriklim sedang (5%). Kandungan zat ekstraktif dalam jenis kayu yang sama dapat berbeda pula (Fengel dan Wegener, 1995). Menurut Panshin dan Zeeuw (1970), bahwa kelompok zat ekstraktif yang paling penting dalam batas jumlah yang terjadi secara alami untuk kepentingan ekonomi adalah polifenol dan resin kayu. Polifenol terdapat pada angiospermae dan gymospermae sebagai jumlah yang paling penting seperti tanin, antosianin, katechin dan lignin. Jenis-jenis zat ekstraktif yang lain adalah gum, tropolon, lemak, asam lemak, lilin dan lain-lain. Dumanauw (1993), menyatakatan bahwa zat ekstraktif dapat digunakan untuk mengenali suatu jenis kayu. Jenis kayu yang berbeda menyebabkan kandungan zat ekstraktif yang berbeda pula, sehingga dapat dijadikan dasar identifikasi/pengenal kayu. Zat ekstraktif kayu selain dapat dibedakan berdasarkan susunan kimianya, seperti senyawa hidrokarbon, karbohidrat, terpenoida, tanin, lemak dan lain-lain, juga dapat dibedakan menurut fungsi senyawa tersebut didalam kayu yaitu zat ekstraktif primer (Simatupang, 1988).
Sifat Fisis Kayu Sifat fisis kayu merupakan faktor dalam dari struktur kayu yang sangat menentukan, di samping peran lingkungan dimana kayu tersebut tumbuh. Beberapa sifat fisis kayu yang dianggap penting antara lain : kadar air, kerapatan, kembang susut, berat jenis kayu (Dumanauw, 1993).
Universitas Sumatera Utara
Kadar Air Kayu adalah bahan yang bersifat higroskopis yaitu kemampuan kayu untuk menyerap dan melepaskan air, baik dalam bentuk cairan atau uap air. Penyerapan atau pelepasan air tergantung pada suhu dan kelembaban sekitarnya, serta jumlah air yang ada di dalam kayu. Kadar air kayu akan berubah dengan berubahnya kondisi udara di sekitarnya. Perubahan kadar air kayu akan berpengaruh terhadap dimensi dan sifat-sifat kayu (Bowyer et al., 2003). Kayu berasal dari pohon yang dalam pertumbuhannya memerlukan air untuk transportasi hara dari tanah ke daun dan hasil asimilasi dari daun ke bagian pohon lainnya. Pada kayu segar (baru ditebang), air terdapat di rongga sel (air bebas) dan molekul air di dinding sel, berkaitan dengan tangan OH (Hydroxyl group), serta uap air yang terdapat di dalam rongga sel. Hampir semua sifat kayu atau produk kayu dipengaruhi oleh kadar air. Maka penting untuk mengetahui keberadaan air dalam kayu, macam-macam kadar air dan kaitan keberadaannya dengan perubahan dimensi atau sifat-sifat kayu yang terjadi (Bowyer et al., 2003). Kadar air kayu ada beberapa macam yaitu : 1. Kadar air maksimum , kadar air ini terjadi pada waktu seluruh rongga sel penuh berisi air dan dinding sel jenuh air. Pada kayu basah yang baru ditebang, kadar air dapat mencapai 40 % pada jenis kayu berat dan 20 % pada jenis kayu ringan, bahkan untuk kayu yang sangat ringan seperti kayu balsa kadar airnya dapat mencapai 40 %.
Universitas Sumatera Utara
2. Kadar air basah (segar), kadar air ini terjadi pada waktu seluruh dinding sel jenuh air, sedangkan rongga masih terdapat air. Biasanya kadar air kayu di atas 30 %. 3. Kadar air titik jenuh serat (TJS), kadar air ini berbeda-beda antara satu jenis kayu dengan jenis kayu lainnya. Namun pada umumnya berkisar antara 28 – 30 %. Selain itu kadar air TJS merupakan batas terjadinya perubahan-perubahan sifat-sifat kayu. 4. Kadar air kering udara, kadar air ini dimana rongga/lumen sel kosong (tidak ada air) dan dinding sel mengandung sebagian air berkisar antara 15-20 %. 5. Kadar air kering tanur, dimana rongga/lumen kosong (tidak ada air) dan dinding sel juga kosong, nilai kadar airnya berkisar ± 1 %. (Hartono et al., 2003).
Berat Jenis Kayu adalah bahan yang terdiri atas sel-sel. Struktur yang terdiri dari selsel yang memberikan kayu banyak sifat-sifat dan ciri-ciri yang unik yang membedakan kayu satu dengan kayu lainnya. Berat jenis (BJ) kayu merupakan perbandingan antara kerapatan kayu dengan kerapatan air pada suhu 4°C (Bowyer et al., 2003). Berat jenis kayu adalah perbandingan antara kerapatan kayu tersebut terhadap benda standar. Berat jenis di dalam suatu spesies telah ditemukan bervariasi dengan sejumlah faktor yang meliputi letaknya dalam pohon, letak dalam kisaran spesies tersebut, kondisi tempat tumbuh, dan sumber-sumber genetik (Bowyer et al., 2003).
Universitas Sumatera Utara
Kembang Susut Kayu Dimensi kayu stabil pada kadar air di atas TJS dan ini merupakan pengembangan maksimum kayu. Apabila kayu dikeringkan, maka air di dalam kayu akan menguap di bawah TJS, adanya pelepasan dan pengikatan uap air oleh kayu
akan
menyebabkan
terjadinya
perubahan
dimensi
kayu
(Bowyer et al., 2003). Susut terjadi apabila kayu kehilangan air terikat dalam dinding sel di bawah TJS. Molekul-molekul air terikat melepaskan diri dari selulosa, hemiselulosa dan lignin atau gugus OH bebas. Sedangkan kembang terjadi apabila air masuk ke dalam struktur kayu dan berinteraksi dengan selulosa, hemiselulosa dan lignin (Bowyer et al., 2003). Peringkat kembang susut dalam kayu : 1. Terbesar pada arah tangensial (4,3-14%) 2. Sedang pada arah radial (2,1-8,5%) 3. Terkecil pada arah longitudinal (0,1-0,2%) (Wiryomartono, 1976). Faktor-faktor yang berpengaruh pada kembang-susut adalah : 1. Kadar air, perubahan kadar air dibawah TJS akan terjadi kembang-susut. 2. Kerapatan kayu, semakin tinggi kerapatan kayu semakin besar kembangsusut kayu. 3. Kandungan ekstraktif, semakin tinggi zat ekstraktif semakin rendah kembang-susut kayu. 4. Mechanical stress, perlakuan mechanical stress dapat mengurangi kembang-susut kayu.
Universitas Sumatera Utara
5. Struktur anatomi, kayu dengan dominasi kayu juvenil akan menyebabkan kembang-susut yang besar (Bowyer et al., 2003). Penyusutan dan pengembangan mengakibatkan pembengkokan, pecah, belah, atau mengurangi nilai dekoratif membuat kayu tidak dapat digunakan. Oleh karena itu, penting untuk mengerti fenomena dan mengatasinya agar kayu dapat digunakan (Forest Product Laboratory, 1999).
Sifat Mekanis Kayu Sifat mekanis adalah sifat yang menunjukan kekuatan patah dan kekuatan lentur suatu kayu, biasanya dilakukan dengan pengujian kekuatannya dengan alat yang sesuai. Sifat mekanis kayu sangat dibutuhkan untuk diketahui karena akan menyangkut tujuan penggunaan kayu tersebut agar dapat direncanakan sebelum dilakukan pembangunan bangunan yang menggunakan kayu agar keselamatan dalam penggunaan kayu ini terjaga (Bowyer et al., 2003). Modulus patah (MOR) merupakan suatu ukuran beban maksimum yang dapat diterima oleh kayu. MOR sangat dipengaruhi oleh kadar air, karena kadar air sangat mempegaruhi kekuatan kayu, hal ini dikarenakan kelembaban akan menurukan kekuatan kayu. Begitu juga dengan MOE merupakan besaran yang menyatakan perbandingan antara tegangan per unit dengan deformasi per unit luas.
Sifat
ini
berhubungan
langsung
dengan
nilai
kekakuan
kayu
(Bowyer et al., 2003).
Universitas Sumatera Utara
Kelas Kekuatan Kayu Peraturan Konstruksi Kayu Indonesia (PKKI, 1961) menyatakan kelas kuat kayu didasarkan pada berat jenis (BJ), modulus lentur (MOE), dan modulus patah (MOR), dapat dilihat pada Tabel 1. Table 1. Kelas Kekuatan Kayu Kelas Kuat
Berat Jenis
MOE (kg/cm2)
MOR (kg/cm2)
I
≥ 0,90
125.000
≥ 1100
II
0,90 – 0,60
100.000
1100 – 725
III
0,60 – 0,40
80.000
725 – 500
IV
0,40 – 0,30
60.000
500 – 360
V
< 0,30
-
< 360
Sumber : PPKI (1961)
Universitas Sumatera Utara
