Senin, 01 Maret 2010

PEMBUATAN CUTTING DIAGRAM DAN PENENTUAN RENDEMEN

PENDAHULUAN

Latar Belakang
    Sejak ribuan tahun yang lalu, kayu dikenal manusia sebagai bahan (material) yang baik untuk memenuhi kebutuhan manusia. Pada umumnya, kayu dapat dimanfaatkan dengan baik oleh manusia setelah mengalami proses pengolahan, baik pengolahan awal (primer) ataupun pengolahan lanjutan (sekunder). Pengolahan kayu primer biasanya bersifat sederhana, murah, dan tidak memerlukan teknologi tinggi. Industri yang melakukan pengolahan kayu tahap ini disebut industri kayu primer, sedangkan pengolahan kayu lanjutan (sekunder) biasanya memerlukan biaya dan taraf teknologi yang lebih canggih (Ruhendi, 1986).
Dalam proses pengolahan kayu yang disebut industri kayu primer adalah industri penggergajian, karena proses penggergajian merupakan yang pertama kali yang merubah kayu (dalam bentuk log) menjadi kayu gergajian (sawn timber atau kayu konversi) yang berupa balok balok, papan, tiang, bantalan, dan dalam bentuk sortimen lainnya (Ruhendi, 1986).
Fungsi kegiatan penggergajian adalah merubah log menjadi kayu gergajian yang mempunyai ukuran tertentu sesuai dengan tujuan pemakaian melalui proses pembelahan dan pemotongan. Penggergajian juga berfungsi meningkatkan nilai atau kualitas kayu dengan cara menghilangkan bagian yang cacat atau membuat sortimen tertentu yang nilainya lebih tinggi (Ruhendi, 1986).
    Penggergajian merupakan tahap pertama dalam urutan proses pengolahan kayu, kemajuan industri penggergajian mendorong pertumbuhan industri kayu sekunder. Peningkatan kapasitas rill salahsatunya adalah kesempurnaan alat produksi dan keterampilan pekerja. Alat produksi misalanya gergaji untuk itu diperlukan sawdoctoring yang memadai (Haygreen,1996).
    Penggergajian adalah suatu unit kegiatan yang merubah log menjadi kayu penggergajian dengan menggunakan alat utama gergaji. Perbedaannya dengan penggergajian kayu adalah alat yang digunakan. Gergaji adalah alat membelah dan memotong kayu yang terbuat dari logam atau campuran logam yang bentuknya pipih dan mempunyai gigi banyak. Peran industri penggergajian dalam pemanfaatan kayu adalah melakukan proses pengolahan kayu untuk pertama kali yakni yang pertama merubah kayu dalam bentuk log menjadi kayu gergajian yang berupa balok, papan dan sortimen lain untuk selanjutnya diolah pada industri sekunder, dapat memproses log yang bermutu rendah meskipun hasilnya tidak banyak, bisa juga kualitasnya baik. Dengan cara membuang bagian-bagian yang sehat dan hasilnya bisa saja berkualitas baik. Untuk kayu yang bernilai jual tinggi, kayu gergajian dari log kualitas rendah masih bisa menutupi biaya produksi. Log mutu rendah memiliki cirri bentuknya tidak silindris, cacat, growing, atau volumenya tidak besar.
     Ketika memberikan spesifikasi ukuran kayu basah, perlu disebutkan bataslebihan untuk memperhitungkan penyusutan dan masing-masing batas lebihan berbeda untuk masing-masing spesies dan perubahan kadar air. Penyusutan pada saat pengeringan dari keadaan basah. Penyusutan adalah pengurangan diametral dengan sedikit pengurangan panjang. Dengan kata lain penyusutan terutama terjadi pada ketebalan dan lebar kayu. Sedangkan penyusutan pada panjangnya hanya minimal.

Tujuan
    Adapun tujuan dari praktikum penggergajian kayu yang berjudul pembuatan cutting diagram dan penentuan rendemen adalah sebagai berikut.
1.Untuk mengidentifikasi cacat yang ada
2.Untuk menentukan pembuatan pola penggergajian (cutting diagram) pada kayu
3.Untuk menentukan ukuran dan jumlah sortimen kayu yang ditentukan
4.Untuk mengetahui rendemen kayu







TINJAUAN PUSTAKA

    Kegiatan mengkonversi pohon menjadi ukuran sortimen-sortimen kayu tertentu dengan cara menggergaji log searah panjang panjang pohon merupakan aktivitas utama dalam penggergajian. Sortimen-sortimen kayu tersebut dalam Bahasa Inggris disebut sebagai lumber, dimana produk turunannya kita kenal sebagai kaso (joist), papan (plank), balok (beam), gelegar (stringer), tiang (post & timber), dan lain-lain (Haygreen, 1996).
    Fungsi kegiatan penggergajian adalah merubah log menjadi kayu gergajian yang mempunyai ukuran tertentu sesuai dengan tujuan pemakaian melalui proses pembelahan dan pemotongan. Penggergajian juga berfungsi meningkatkan nilai atau kualitas kayu dengan cara menghilangkan bagian yang cacat atau membuat sortimen tertentu yang nilainya lebih tinggi (Ruhendi, 1986).
    Rendemen untuk mengubah log/ kayu bulat menjadi lumber di kilang penggergajian bervariasi 30-70%, dengan limbah berupa serbuk gergaji, slabs, trimming, atau chip.
Rendemen (Y = Yield) dihitung dengan rumus :
Y % = lumber (m3) x 100 %
                log (m3)
Rendemen dipengaruhi oleh :
1. kayu (Ø, panjang, taper, cacat)
2. mesin (kerf, kondisi & pemeliharaan alat/ mesin, variasi menggergaji)
3. pola penggergajian (dimensi lumber, jumlah)
4. lain-lain (perencanaan, kemampuan, pengalaman operator)
(Haygreen, 1996).
        Pengukuran diameter dimulai dari diameter terpendek dan terpanjang dari mata kayu  kemudian dibandingkan dengan ml atau mt dimana cacat tersebut                                                             berbeda. Jarak mata kayu didapat dengan mengukur jarak terpendek antara dua mata kayu. Diameter mata kayu = (P + L) / 2
Penilaian:
       Mks :................................. “ Cacat Ringan “(Cr)
       Mkts .................................. “ Cacat Sedang ” (Cs)
       Mkb tidak tembus............. Cacat Sedang (Cs)
       Mkb tembus....................... “ Cacat berat”(Cb).
       Lmk tidak tembus ................ “Cacat Sedang “ (Cs)
       Lmk tembus.......................... “ Cacat Berat “ (Cb)
(BPPHP, 2009).
    Kualitas lumber utamanya dipengaruhi oleh kualitas log, tetapi dapat dipengaruhi cara menggergaji. Ada 2 hasil papan penggergajian, yaitu papan radial (quarter-sawn lumber) dan papan tangensial (flat-sawn lumber). Perbedaannnya menurut Tsoumis (1991) disajikan pada tabel berikut berikut :
Tabel 1. Perbedaan papan tangensial dan papan radial menurut Tsomis (1991)
Perbedaan
Papan radial (quarter-sawn lumber)
Papan tangensial (plat-sawn lumber)
Kembang susut
Kecil pada arah lebar
Besar pada arah lebar
Melengkung
Kemungkinan kecil
Ada kecenderungan
Corak
Gambaran jari-jari
Gambaran mata kayu
Kemudahan produksi
Sulit
Mudah
Biaya
Mahal
Murah
Sedangkan Simpson & TenWolde (1999) mengungkapkan perbedaan papan radial dan papan tangensial seperti yang tersaji pada tabel berikut.
Tabel 2. Perbedaan papan tangensial dan papan radial menurut Simpson dan TenWolde (1999)
Papan radial (quarter-sawn lumber)
Papan tangensial (plat-sawn lumber)
Kembang susut kecil pada arah lebar
Kembang susut kecil pada arah lebar
Memangkuk, pecah permukaan, dan belah kecil saat pengeringan maupun penggunaan
Lebih terlihat mata kayu bundar dan oval pada permukaan papan
Serat terangkat disebabkan oleh pemisahan lingkaran tahun tidak pasti
Retak-retak lebih mudah dijumpai
Pola corak dihasilkan dari jari-jari, serat berpadu, dan serat berombak nampak nyata
Pola penggambaran lingkaran tahun lebih mencolok
Pada beberapa spesies kayu, tidak mudah ditembus cairan
Mudah untuk dikeringkan
Pada beberapa spesies, proses pengecatan lebih baik hasilnya
Biaya produksi lebih murah karena lebih mudah memproduksinya
Kayu gubal terlihat pada papan bagian ujung dan lebarnya dibatasi oleh lebar log
-


METODE PRAKTIKUM

Waktu dan Tempat
    Adapun praktiku penggergajian yang berjudul pembuatan cutting diagram dan penentuan rendemen  dilaksanakan pada pukul 14.00 hari Selasa, 22 Februari 2010 di ruang 202 Departemen Kehutanan, Fakultas Pertanian, Universitas Sumatera Utara, Medan.

Alat dan Bahan
    Adapun alat yang digunakan dalam praktikum yang berjudul pembuatan cutting diagram dan penentuan rendemen  adalah sebagai berikut.
1.Pinsil sebagai alat untuk menggambar arah gergajian pada sketsa kayu
2.Penghapus sebagai alat untuk menghapus garis gergaji yang salah
3.Penggaris sebagai alat penarik garis lurus arah gergajian
4.Kalkulator sebagai alat penghitung data
    Adapun bahan yang digunakan dalam praktikum yang berjudul pembuatan cutting diagram dan penentuan rendemen  adalah sketsa gambar kayu dengan diameter empelur tertentu dan retakan (gambar terlampir).

Prosedur Praktikum
1.Diukur panjang dan diameter sketsa log
2.Ditentukan jarak terpendek yang dilewati titik pusat (d1)
3.Ditentukan garis tegak lurus terhadap garis jarak terpendek tadi (d2)
4.Ditentukan diameter rata-rata dengan rumus:
d rata-rata = (d1 + d2) / 2
5.Ditentukan volume log/ input dengan rumus:
V in = 1/4πd rata-rata2 P
6.Ditentukan ukuran sortimen kayu gergajian




7.Dibuat pola penggergajian/ cutting diagram (seperti contoh berikut).






8.Ditentukan volume akhir/ output dengan rumus:
V out = ∑ V tiap balok
V balok = P l balok t balok
9.Ditentukan rendemen dengan rumus:
R = V in / V out




















HASIL DAN PEMBAHASAN

Hasil
    Adapun hasil dari praktikum yang berjudul pembuatan cutting diagram dan penentuan rendemen adalah berupa gambar (terlampir) dengan data sebagai berikut.
Tabel 3. Volume Input
No.
Kayu
Panjang (m)
Diameter rata-rata (m)
 Volume (m3)
1
1
4.50
0.22
0.1710

Tabel 4. Volume Output
No.
Balok
Panjang (m)
Lebar (m)
Tebal (m)
Volume (m3)
1
1
4.50
0.130
0.040
0.0234
2
2
0.170
0.044
0.0337
3
3
0.157
0.030
0.0212
4
4
0.157
0.026
0.0184
5
5
0.092
0.045
0.0186
Total

0.1151

Berdasarkan data tabel 1 dan 2 diperoleh rendemen dengan rumus:
R= (Vout / Vin) x 100%
   = (0.1151 m3 / 0.1710 m3) x 100%
   =  67.31 %
Pembahasan
    Pemotongan yang dilakukan pada percobaan ini bisa dikatakan cukup baik, hal ini dikarenakan nilai rendemen kayu yang dihasilkan cukup tinggi yaitu sebesar 67.31 % dengan luasan empelur sebesar 3 cm dan dengan adanya retakan pada ujung. Berdasarkan hal ini dapat disimpulkan bahwa teknik pemotongan log sangat diperlukan untuk mendapatkan kualitas kayu yang baik dan hasil optimal.
    Dalam skema log yang gambarnya terlampir dapat dilihat ada 15 tahapan pada proses penggergajian dengan 8 potongan vertikal dan 7 potongan horizontal. Hal ini sudah sangat efektif karena dapat menghemat waktu dan biaya bahan bakar. Pemotongan yang baik hendaknya dimulai dari bagian kayu yang dapat dipotong sekali secara menyeluruh, artinya dalam hal ini bagian vertikal dapat dimulai lebih dahulu.
    Pada percobaan awal penulis mendapatkan nilai rendemen lebih dari 70%, namun pemotongan yang dilakukan sebanyak 18 potongan hal ini tidak begitu efektif, karena perbedaan rendemen hanya sekitar 3 % dalam hal ini percobaan pertama lebih baik. Namun, dalam hal tahapan pemotongan hal ini tidak disarankan karena adanya perbedaan 3 tahapan pemotongan.
    Ukuran sortimen yang didapat akan tergantung dengan diameter kayu itu sendiri, artinya ukuran yang didapat bervariasi. Walaupun demikian, ukuran kayu yang terlalu kecil atau tidak proporsional akan diaggap tidak layak. Berdasarkan pengujian penulis didapat lima balok dengan ukuran yang berbeda pada log dengan tinggi 4.50 m dan rata-rata diameter sebesar 0.22m. Hal ini telah sesuai dengan ukuran yang proporsioanal. Ukuran proporsional yang dimaksud adalah tebalnya minimal dua per tiga panjang jari-jari terpendek.
    Cacat yang ada sebelumnya pada kayu adalah retak ujung. Untuk mengantisipasi hal tersebut maka bagian retak pada log tidak digunakan dalam hal ini dibuang, karena tidak akan bernilai ekonomis. Dalam proses penggergajian cacat yang mungkin terjadi adalah permukaan gergajian tidak rata yang harus memungkinkan kayu diamplas dengan sander, hal lain adalah melebarnya retakan tadi ke bagian dalam kayu.
    Papan yang akan didapat dari proses penggergajian ini adalah papan tangensial dan radial, karena hal ini tidak mungkin dipisahkan satu sama lain. Oleh sebabnya, papan yang akan dihasilkan akan memiliki kelemahan dibidangnya masing masing. Hal ini sesuai dengan pendapat Tsoumis (1991) dan Simpson dan TenWolde (1999) yang mengatakan bahwa ada perbedaan di tiap papan yang dihasilkan baik radial maupun tangensial. Papan radial merupakan perpotongan searah serat dan sebaliknya untuk papan tangensial. Perbedaan papan tersebut dapat dilihat pada Tabel 1 dan Tabel 2.
    Penggergajian akan menimbulkan kerf pada log karena adanya tebalan pada gergaji. Dalam hal ini tebal kerf sebesar 0.25 cm. Semakin tebal bilah gergaji tang digunakan maka kerf yang dihasilkan akan semakin lebar. Kerf juga akan mengurangi nilai rendemen kayu. Penggunaan gergaji yang besar baiknya digunakan untuk log berdiameter besar, dan sebaliknya. Hal ini dilakukan untuk mendapatkan kualitas dan kuantitas balok yang baik.
KESIMPULAN DAN SARAN

Kesimpulan
1.Jumlah balok yang didapat pada log berukuran tinggi 4.50 m dan rata-rata diameter sebesar 0.22 m adalah sebanyak 5 balok.
2.Rendemen yang didapat dari hasil percobaan adalah sebesar 67.31%.
3.Balok yang memiliki lebar terlebar adalah balok nomor 2 sebesar 0.170 m dan terkecil adalah balok nomor 5 sebesar 0.092 m.
4.Balok dengan tebal tertebal adalah balok 5 dengan ukuran 0.045 m dan terendah balok 4 sebesar 0.026 m.
5.Balok dengan volume terbesar adalah balok 2 dengan ukuran 0.0337 m3 dan terendah balok 4 dengan ukuran 0.0184 m3.
6.Terdapat 15 tahapan pada proses penggergajian dengan 8 potongan vertikal dan 7 potongan horizontal.
7.Cacat yang ada berupa retakan pada ujung kayu.

Saran
    Dalam melakukan proses penggergajian hendaknya tentukan terlebih dahulu arah potongan efektif dengan menggambarkan skema dan menghitung kesesuaian rendemen dengan potongan.
   











DAFTAR PUSTAKA

BPPHP. 2009. Pengenalan Cacat Kayu Gergaji Rimba. Www.bpphp.web.id.
Haygreen, J.G. and Bowyer, J.L. 1996. Forest Products and Wood Science – An Introduction, 3rd ed. Iowa State University Press.)

Ruhendi, S. 1986. Diktat Penggergajian. Fakultas Kehutanan IPB. Bogor.
Simpson, W and A.TenWolde. 1999. Physical Properties and Moisture Relations of Wood. In Wood Handbook Wood as an Engineering Material. USDA.Madison

Tsoumis, G. 1991. Science and Technology of Wood Structure, Properties, Utilization. Van Nostrand Reinhold New York


Tidak ada komentar:

Posting Komentar