Dasar dasar pengeringan Kayu

Kenapa kayu harus dikeringkan ??

n        Meminimalisir perubahan kayu/papan

n        Mengurangi berat produk yang dihasilkan dari kayu

n        Meningkatkan kekuatan kayu

n        Mencegah kerusakan kayu dan serangan jamur

n        Memudahkan untuk proses pengolahan kayu selanjutnya.

Dasar dasar pengeringan.

Tinjauan umum

Secara umum, Tanaman membutuhkan air dalam proses pertumbuhannya. Air dalam struktur pohon yang masih hidup berfungsi sebagai pelarut mineral dan media yang memungkinkan untuk mengantarkan zat zat makanan yang diperlukan oleh tanaman untuk tumbuh.

Oleh karena itulah keberadaan air/cairan dalam pohon adalah mutlak sifatnya.

Menurut hasil penelitian, balok kayu hasil penebangan (freshly cut) kadar air yang terkandung didalammya berkisar 50% sampai 250%. Kadar air dalam kayu lebih dikenal dengan “Moisture Content (MC)”.

Sesuai fungsinya, kayu Gubal (sapwood) memiliki nilai MC yang lebih tinggi dari kayu inti (heartwood).

Air dalam sebuah struktur kayu terdapat pada Cell lumen (lubang sel) yang lebih dikenal dengan “free water” dan sebagiannya terperangkap atau terserap dalam dinding sel yang lebih dikenal dengan “bound”. Air yang terdapat dalam struktur kayu dapat berupa cairan atau uap air. Bound secara kimiawi terikat pada dinding sel kayu, sehingga memerlukan energi yang lebih untuk mengeringkannya.

Pengeringan kayu secara umum bisa dikatakan proses untuk mengeluarkan “free water” dan “bound” dari dalam kayu agar sesuai dengan kelembaban relatif lingkungan disekitar kayu itu berada. Proses keluarnya free water dan bound dari struktur kayu lebih sering disebut dengan seasoning.

Pada dasarnya free water lebih mudah untuk meninggalkan sel kayu dibandingkan dengan bound. Pada waktu proses seasoning berjalan, free water yang terdapat pada sel kayu akan meninggalkan sel atau terevaporasi terlebih dahulu.  Bahkan ketika sebuah pohon ditebang, free water dapat keluar melalui bagian ujung potongan balok pada kedua sisinya. Free water dan bound pun dapat terevaporasi melalui permukaan papan.

Keadaan ketika free water terevaporasi seluluhnya dan sel kayu menjadi kosong akan tetapi dinding sel kayu masih terisi oleh bound disebut dengan titik jenuh sel/ Fibre Saturation Point (FSP). FSP umumnya tercapai ketika Moisture Content (MC) berada pada kisaran 28 – 30%.

Keterangan

A dan D : Uap air jenuh

B dan E : bound

C :  Free water

Kayu mengalami penyusutan ketika FSP terlampaui artinya bound mulai meninggalkan dinding sel kayu. Pada saat inilah sel sel kayu akan merapat atau mengecil sehingga dengan sendirinya kekuatan/kekerasan kayu akan meningkat.

Namun perlu dipahami bahwa kayu adalah material organik yang tidak bisa lepas dari air seluruhnya meskipun telah melewati proses pengeringan. Karakter sel kayu yang menarik air dari kelembaban sekitarnya biasanya disebut higroskopic.

Perlu dipahami bahwa temperatur ruangan tidak mempengaruhi penyusutan atau pengembangan sel kayu, yang mempengaruhi menyusut atau mengembangnya sel sel kayu adalah relative humidity (Kelembaban relatif). Walaupun tidak secara langsung bersinggungan dengan air, kayu akan menyerap uap air yang ada disekelilingnya  sesuai dengan kadar kelembaban relatif (relative humidity) dimana kayu itu berada.

Sering dijumpai ketika papan yang keluar dari ruangan pengering (kiln dry) akan meningkat MCnya setelah beberapa hari kemudian.

Pada saat itu kayu telah menyesuaikan dengan kelembaban relatif diluar ruangan pengering. Kadar air yang dicapai pada saat itu sering disebut dengan Equilibrium Moisture Content. Oleh karena kayu selalu berusaha menyesuaikan diri dengan kelembaban relatif sekelilingnya maka kayu akan menyusut ketika kadar kelembaban relatif rendah dan akan mengembang ketika kadar kelembaban relatifnya meningkat.

Contoh yang sering kita jumpai adalah pintu atau jendela yang sukar ditutup ketika musim penghujan.

konsep pengeringan papan kayu

Papan kayu (Lumber) secara umum mengering dari bagian permukaan terlebih dahulu baru kemudian pada bagian tengahnya.

Pada dasarnya, ada dua proses keluarnya air dari dalam kayu yang menjadi dasar dalam pembuatan kiln dry yaitu :

1. Evaporasi melalui permukaan papan kayu

Evaporasi Moisture content pada permukaan kayu merupakan cara yang sangat umum untuk menurunkan MC papan kayu. Umumnya hal inilah yang menjadi dasar dalam membuat kiln dry secara sederhana atau konvensional. Manipulasi dan rekayasa temperatur, kelembaban relatif dan kecepatan angin dari kipas menjadi faktor yang mendasari pengaturan ruangan oven/kilndry dan schedulling.

2. Pergerakan air dalam papan kayu secara internal

Dalam hal ini kelembaban relatif dan temperatur papan kayu adalah dua hal yang memberi sumbangan yang terbesar yang mempengaruhi pergerakan air secara internal.

Kelembaban relatif lingkungan dimana papan kayu itu berada merupakan bagian yang sangat penting untuk diketahui sebagai tolok ukur untuk menentukan Equilibrium Moisture content (EMC). Selain struktur dan karakteristik papan kayu itu sendiri, dengan tercapainya EMC maka pengaruh dari perubahan papan kayu karena menyesuaikan dengan kelembaban relatif  bisa dikatakan telah tereduksi. Namun, untuk mencapai keadaan tersebut ada tiga faktor utama yang mempengaruhinya, yaitu

1. Besarnya energi panas yang harus diberikan pada papan kayu
2. Lingkungan disekitar papan kayu yang dikeringkan harus mampu menerima moisture yang dikeluarkan dari hasil penguapan air melalui permukaan papan kayu.
3. Pergerakan udara harus mampu membawa hasil evaporasi kayu yang jenuh air melalui rongga tumpukan papan kayu (lumber stack) dan harus mampu mengganti dengan udara yang lebih kering.

Kombinasi dari temperatur, kelembaban relatif dan kecepatan angin dalam ruangan pengering menentukan cepat lambatnya proses pengeringan untuk mencapai MC yang kita inginkan. Kombinasi ketiga faktor itulah yang dimanipulasi untuk menentukan jadwal pengeringan agar tercapai MC yang kita inginkan.

Tentu saja setiap jenis papan kayu akan berbeda perlakuan dan jadwal pengeringannya karena karakteristik setiap jenis kayu itu berbeda, oleh karena struktur sel kayu juga berbeda.